JPS6119330A - 合成樹脂発泡積層体の製造方法 - 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） この発明は、合成樹脂発泡積層体の製造方法に関するも
のである。

合成樹脂発泡積層体とは、合成樹脂から成る積層体にお
いて、そのうちの少くとも一層が合成樹脂の発泡体で構
成されているものを云うのである。

合成樹脂発泡積層体のうち、中央に合成樹脂の発泡層が
位置し、両側に合成樹脂の非発泡層が位置しているもの
は、表面硬度の高い軽量体として、既に色々な用途に用
いられている。これとは逆に、中央に合成樹脂の非発泡
層が挾まれ、両側に合成樹脂の発泡層が位置しているも
の、とくにその発泡層が肉厚とされているものは、今ま
で余り用いられなかった。　　ゝ この発明者は、非発泡層を中に含み、これを肉厚の発泡
層が両側から挾んでいる積層体が、とくに有用性を発揮
する場合があることに着目した。

すなわち、このような積層体は、発泡体の外観を持ちな
がら内部に位置する非発泡層によって補強されることに
なり、また適正な樹脂を選択すると非発泡層によってガ
ス及び液体の透過性が遮断されるので、用途によっては
有用なものとなることに気付いた。そこで、このような
積層体の製造を企てた。

（従来技術） 合成樹脂発泡積層体を押出によって作ることは、既に知
られている。それは、例えば特公昭４８−３７７５２号
公報及び特公昭４９−４４１１４号公報に記載されてい
る。しかし、これらの公報に記載する方法は、肉厚の積
層体を作るには適していない。なぜならば、これらの公
報は、環状の押出孔から樹脂を管として押出すことを必
要としているから、これを切開いて積層体としたのでは
、得られた積層体が復元性を持っているために反り返り
、平板として使用することができないからである。

他方、非発泡の樹脂を用いた場合には、平板状で押出し
て合成樹脂積層体を作ることが知られている。それは、
例えば、特公昭４６−２８３１０号公報及び特公昭４９
−３９５０１号公報に記載されている。この方法は、少
くとも２個の押出機を用い、それぞれの押出機に押出用
扁平孔を備えた口金を付設し、それら口金のうち、１つ
の太き　　　　　　、１い口金内にその余の口金を収容
し、扁平孔を互いに平行に向けて固定し、上記その余の
口金から押出される樹脂を第１の口金から押出される樹
脂で包んで積層体とする方法である。

（発明が解決しようとする問題点） この発明者は、非発泡の樹脂について提案されている上
記の積層体製造方法を発泡体にそのまま適用したが、良
好な積層体は得られなかった。すなわち、上記大きい口
金内に発泡した樹脂を供給し、大きい口金内に固定した
内部口金に非発泡の樹脂を供給して、非発泡の樹脂を中
に挾んだ発泡積層体を作ったが、発泡体の体積膨張のた
めに非発泡の樹脂が波打って変形歪曲し、その結集積層
体と云えるような発泡体が得られなかった。そこで、こ
の発明者はさらに研究を重ねた。

押出法によって発泡成形体を製造する場合に、口金の先
に筒状の成形型を付設して、発泡性樹脂を口金から直ち
に筒状成形型の中へ押出し、筒状成形型の中で形を整え
つつ発泡させることは、既に知られている。しかし、こ
のような筒状成形型の付設が、積層体に含、まれでいる
非発泡樹脂の変形歪曲を防止するのに役立つことは知ら
れていなかった。この発明者は、大きい口金の先にこの
ような成形型を付設すると、積層体における非発泡樹脂
層の変珍歪曲を防ぎ得ることを確認した。それとともに
、この発明者は、大きい口金の先端で発泡性樹脂を適度
に冷却すると、積層体における非発泡樹脂層の波打ちを
防止できることを確認した。また、発泡性樹脂と非発泡
樹脂とが接着性に乏しいときには、その間に接着剤層を
介在させる必要があり、そのためには、大きい口金内に
接着剤を供給する口金を入れて発泡性樹脂と非発泡樹脂
との間に接着剤を押出すのがよいことを確認した。この
発明は、このような確認に基づいて完成されたものであ
る。

（問題を解決するための手段） この発明は、少くとも２個の押出機を用い、それぞれの
押出機に口金を付設して口金に押出用扁平孔を設け、こ
れらの口金のうち１つの大きい口金の樹脂通路内に他の
口金を入れ、扁平孔を互いに同一方向に向けて固定して
内外二重の口金とし、内部口金から押出される樹脂を大
きい口金から押出される樹脂で挾んで積層体として押出
す方法において、上記大きい口金内に発泡剤を含んだ合
成樹脂を供給し、上記内部口金内に非発泡性の別の樹脂
を供給するとともに、内部口金が大きい口金内の合成樹
脂と接する界面に両樹脂の接着剤を供給し、大きい口金
の先端において樹脂の通路壁を冷却し、大きい口金の先
端に成形型を付設して積層体を口金から成形型内に押出
し、成形型内で樹脂を発泡させることを特徴とする、合
成樹脂発泡積層体の製造方法に関するものである。

この発明を図面に基づいて説明すると次のとおりである
。第１図は、この発明を実施しているときの装置の縦断
面図であり、第２図は、同じ装置の水平断面図である。

さらに特定して云えば、第１図は第２図中の１−１１ｉ
Ａ断面図にあたり、第２図は第１図中の■−■線断面図
にあたっている。

第３図は第１図中の一部分の拡大図であり、第４図ない
し第６図は、この発明において用いられる他の装置の一
部切欠縦断面図である。第７図及び第８図は、この発明
によって得られる発泡積層体の一部切欠斜視図である。

第１図及び第２図において、１は主押出機、２はスクリ
ュー、３は副押出機、４はスクリュー、５は大口金、６
は小口金、７は接着剤押出用口金、８は成形型、９は＄
２通路、１０は引取機、１１は流体通路である。また、
ａは発泡剤含有樹脂、ｂは非発泡性樹脂であり、Ｃは接
着剤、ｄは樹脂発泡積層体である。

この発明方法では、２個の押出機、すなわち主押出機１
と副押出機３とが用いられ、主押出機１には大きい口金
５が付設され、副押出機３には小さい口金６が付設され
ている。小口金６は大口金５内に収容されている。小口
金６と大口金５とは、それぞれ押出用扁平孔６１及び５
１を備え、それら扁平孔を互いに平行に向けている。ま
た、大口金５の中には接着剤押出用口金７が収容され、
口金７は小口金６の奥、すなわち小口金６よりも主押出
機１に近いところに位置し、開口部を小口金６がわに向
けている。大口金５の扁平孔５１の周りには、これを包
囲する成形型８が密接されている。また、大口金５の先
端の扁平孔５１の周りには流体通路１１が付設されてい
て、通路１１内に冷却用媒体を循環させることによって
、樹脂通路壁を冷却するようになっている。

第１図及び第２図に示した装置において、大口金５、小
口金６、接着剤押出用口金７及び成形型８の関係を拡大
して示すと、第３図のとおりとなる。小口金６は、押出
用扁平孔６１を大口金５の押出用扁平孔５１に向けて平
行に位置し、扁平孔６１から押出された樹脂が扁平孔５
１の中間を通過するように、大口金５内に固定されてい
る。小口金６の固定は、第２図に示すように小口金６に
おける扁平孔６１の両端６３及び６４を大口金５に固定
することによって行なわれる。

接着剤押出用口金７は、その開ロア１を小口金６に向け
て小口金６と平行に位置し、開ロア１から押出された接
着剤Ｃが小口金６の外周に沿って進むように付設されて
いる。従って、接着剤Ｃは、小口金の扁平孔６１から押
出された非発泡性樹脂すと大口金５内の発泡剤含有樹脂
ａとの間に介在するようになっている。接着剤押出用口
金７が大口金５内に固定される機構は、小口金６が大・
口金５内に固定される機構と同じである。但し、接着剤
は、副押出機３の付設がわと反対がわに付設された導ロ
ア２から導入され、導ロア２には押出機又はギヤポンプ
が付設されている。

この発明方法では、主押出機１から発泡剤を含んだ合成
樹脂ａを大口金５内に供給し、副押出機３から発泡剤を
含まない非発泡性樹脂すを小口金６に供給する。それと
ともに、接着剤押出用口金７内に接着剤Ｃを供給する。

すると、接着剤Ｃは、大口金５内において小口金６のた
めに２つに分離されて発泡性樹脂ａ内へ押出され小口金
６の外周に沿って進み、小口金６の扁平孔６１から押出
された非発泡性樹脂すを挾み、大口金５内で発泡性樹脂
ａと非発泡性樹脂すとの間に介在する。こうして、非発
泡性樹脂すは、中央に位置し、その両側に接着剤Ｃが位
置し、さらにその両側に発泡性樹脂が位置する積層状と
なって大口金５内を進行し、積層体となって、成形型８
内に押出される。

こうして、積層体は成形型８内で発泡して発泡積層体ｄ
とされる。

上述の方法において、成形型８を用いないときは、積層
体ｄの断面外形が一定のものとならない。

従って、所望の断面を持った発泡体を得ることができな
い。また、成形型８を用いたとしても、成形型８を口金
５から離して設置すると、矢張り発泡体の外形を一定に
することが困難となる。そこで、成形型８は口金５にな
るべく近接させることが望ましい。とくに成形型８を口
金５の先端に密接させ、口金５からの樹脂が成形型８内
へ直接押出されるようにすることが望ましい。

大口金５の扁平孔５１の周囲には流体通路１１が穿設さ
れているが、上述の方法において、流体通路１１内に冷
却用媒体を循環させないときは、非発泡樹脂層すが発泡
樹脂層ａ内で屈曲して大きく位置を変動し、時には非発
泡樹脂層すが破れたりして、整然たるサンドイッチ状の
発泡積層体が得られない。ところが、流体通路１１内に
冷却用媒体を循環させ、大口金５の先端における樹脂通
路を適当に冷却すると、非発泡性樹脂すが発泡性樹脂ａ
の中の一定位置に整然と位置し、従って非か 発泡の樹脂が平坦な板として発泡した樹脂ａの中に挾ま
れている積層体ｄが得られる。

流体通路１１に循環させる冷却用媒体としては、油水、
空気等が使用できる。冷却用媒体は、高温にある口金先
端部、さらに詳しく云えば、口金先端の樹脂通路壁を冷
却するためのものであるから、相当高温のものを用いる
。冷却用媒体は、大口金５の扁平孔５１の入口における
樹脂温度よりも少くとも５度以上、好ましくは３０〜６
０℃低くなるように温度設定する。

成形型８は、そこを通過する樹脂の断面形状を四方から
規制するもので、筒状を呈している。その内面は樹脂を
すべりやすくするために、弗素樹脂で被覆されている。

また、その内面を冷却するために壁内に流体通路１１が
穿設されて、通路１１に冷却用媒体を循環させるように
なっている。

成形型８における樹脂通路の断面は、終始同一ではない
。すなわち、口金５に近接する端では、通路が、口金５
の扁平孔５１とほぼ同形同大であるが、すぐに厚み方向
に急激に広がり、同時に幅方向にも広がる。その後、通
路は、厚み方向にも幅方向にも大きく広がらないで、僅
かに広がるか、又は殆んど同じ厚み又は同じ幅となって
進行している。成形型８は、その壁内に流体通路１１が
付設され、壁面を冷却するようになっている。

この発明では、口金から押出された樹脂が、積層された
状態となって成形型８内に入り、四方から規制されなが
ら発泡性樹脂部分が主として厚み方向に発泡し、且つ成
形型８の壁面によって冷却されて、発泡積層体となる。

第２通路９は、成形型８から離れたところに設けられ、
その間に隙間１２が形成され−る。第２通路９は、扁平
な面を規制するための上下の板だけで構成されている。

すなわち、厚み方向には壁面が存在するが、幅方向では
壁面がなくて解放された状態となっている。厚み方向の
壁面は、樹脂の進行方向に沿ってその間の間隔が次第に
狭められるか、または等しいものとなっている。第２通
路９の入口側における壁面間の間隔は、成形型８の出口
側における壁面間の間隔よりも大きい。また、第２通路
９の出口側における壁面間の間隔は、得ようとする積層
体の厚みに近くなっている。また、壁面には流体通路１
１が穿設され、積層体を冷却する。こうして、第２通路
９を出た積層体ｄはシｒ取機ｌＯによって引取られる。

この発明は、第３図に示すように、小さい口金６が大き
い口金５内に完全に内蔵された場合に限らないし、また
接着剤押出用口金７の構造及び口金７と６との関係も色
々と変化させることができる。例えば、第４図に示すよ
うに、小さい口金６の先端が、大きい口金５の先端と並
んで存在してもよいし、接着剤押出用口金７が小さい口
金６と同様な構造のものであってもよい。また第５図に
示すように、小さい口金６の先端が大きい口金５の先端
から突出していてもよいし、接着剤押出用口金が小さい
口金６と一体に作られてもよく、接着剤押出用口金の開
ロア１が扁平孔６１と反対方向に向っていてもよい。

第３図の場合は、口金５及び６から押出される樹脂が比
較的早い時期に相互に積層され、しかもその間に接着剤
が介在しているので、強固な接着が得られる。また、こ
の場合は、接着剤も樹脂も何れも高い温度にあるとき積
層されるので、口金６から発泡剤を含有しない非発泡性
樹脂を押出しても、発泡性樹脂中の発泡剤が非発泡性樹
脂に移行し、従って発泡剤を含有しない樹脂も若干発泡
し、そのためさらに接着性の高められることもある。従
って、第３図の場合は、相互接着性の余りよくない樹脂
の積層に有効である。

第４図の場合は、接着剤押出用口金７から押出された接
着剤が小口金６の後端によって２分されてそれぞれが小
口金６の外周に沿って進み小口金６から押出された非発
泡性樹脂を挾み、従って発泡性樹脂と非発泡性樹脂との
間に介在して積層体を形成する。

また、第５図の場合は、接着剤が後向きに押出されて後
端で２分され、それぞれが小口金６の外周に沿って進ん
で口金６から押出される樹脂を挾み、その結果接着剤が
発泡性樹脂と非発泡性樹脂との間に介在して積層体を形
成している。また、小口金６の扁平孔６１が大口金５の
扁平孔よりも突出しているので、小口金６から押出され
る樹脂を発泡させたくないとき、または口金５から押出
される発泡性樹脂を低倍率に発泡させ厚い表皮層を持っ
た積層体を得ようとするときに有効である。

また、この発明は、第６図に示したように、口金５内に
２個の小さい口金６Ａ及び６Ｂを並列に収容して、それ
ぞれの口金６Ａ及び６Ｂは何れも両側へ接着剤を押出す
ようにして接着剤を介在させ、こうして５層の樹脂から
成る積層体を作ることもできる。

大きい口金に供給する樹脂と、小さい口金に供給する樹
脂とは、互いに接着性の乏しい樹脂を用いる。接着性の
乏しい樹脂としては、スチレン系樹脂に対するオレフィ
ン系樹脂がその代表的なものであり、またそれらに対す
る塩化ビニル系樹脂及び塩化ビニリデン樹脂などもこれ
を用いることができる。

接着剤としては、酢酸ビニル系樹脂、ブタジェン系樹脂
、ブチルゴム、クロロプレンゴム等の各種の熱可塑性接
着剤を用いることができる。

第１図ないし第５図に示した装置を用いるときは、例え
ば第７図に示すように、発泡した樹脂層ａが接着剤層Ｃ
を介して非発泡の樹脂層すを挾み、表面に僅かな厚みの
スキン層ｅを備えた発泡積層体ｄが得られる。また、第
６図に示した装置を用いるときは、例えば第８図に示す
ように、３個の発泡した樹脂層ａの間に何れも接着剤層
Ｃを介して２個の非発泡の樹脂層すが挾まれていて、表
面に僅かな厚みのスキン層ｅのある積層体が得られるＯ （発明の効果） この発明方法によれば、少くとも２つの押出機を用い、
それぞれの押出機に押出用扁平孔を備えた口金を付設し
、これら口金のうち１つの大きい口金の樹脂通路内に他
の口金を収容し、扁平孔を互いに平行に向けて固定し、
収容された口金から押出される樹脂を大きい口金から押
出される樹脂で挾んで積層体として押出すので、１回の
押出しで積層体を作ることができる。しかも、大きい口
金内に発泡剤を含んだ樹脂を供給し、他の口金内に非発
泡性の別の樹脂を供給するので、非発泡性の別の樹脂を
中に挾んだ発泡積層体を一挙に作ることができる。また
、内部にある小さい口金が大きい口金内の合成樹脂と接
する界面に接痛剤を供給したので接着剤が発泡性樹脂と
非発泡性樹脂との間に介在することとなり、従って両樹
脂がよく接着して強固に一体となった積層体を得ること
ができる。また、大きい口金の先端において樹脂の通路
壁を冷却したので、発泡性樹脂は通路内を、円滑に流動
し、従って忌わしい変形を生じない。

その上に大きい口金の先端に成形型を付設して、積層体
を口金から成形型内に押出し、成形型内で発泡させるよ
うにしたので、発泡性樹脂が発泡に際し歪曲するのが防
止され、従って中に挾まれた樹脂層の変形がなく、良好
な積層体を得ることができる。この発明方法は、このよ
うな利点をもだらす。

この発明では、前述のように、色々な合成樹脂を用いる
ことができる。その中でも、大きい口金から押出す樹脂
として発泡性のポリスチレンを用い、他の口金から押出
す樹脂としてオレフィン系樹脂を用い、接着剤として酢
酸ビニル系樹脂を用いて得られた積層体は、ポリスチレ
ンだけから成　　　　　　よる発泡板に比べて、透湿抵
抗が著しく大きく、曲げや衝撃に対して強いので、機能
性断熱材として特に有用である。

（実　施　例） 次に、実施例を挙げて具体例についてこの発明の詳細な
説明する。

実施例１ この実施例では、第７図に示したような発泡積層体を得
ようとした。

まず、２台の押出機を第１図及び第２図に示したように
配置し、第１の押出機（口径５０喘）によりポリスチレ
ンの発泡板を作るようにした。第１の押出機に入れる樹
脂としては、ポリスチレン１００重量部（以下、単に部
という）に、ヘキサブロムシクロドデカン（難燃剤）２
部、微粉末タルク（気泡調整剤）１部、着色剤少量を配
合したものを用い、発泡剤としてジクｃ１ｏジフルオロ
メタンとメチルクロライドとを重量比で１対ｌの割合で
混合したものを用い、発泡剤を樹脂１００部に対して１
０部の割合で、押出機の途中で圧入混合した。

副押出機としては、口径３２鰭のものを使用し、これか
ら非発泡性の高密度ポリエチレンを内部にある小さい口
金に供給した。また、接着剤としては、酢酸ビニル含有
量２５重量％のエチレン酢酸ビニル共重合体を用い、こ
れを口径２０ｍの第３の押出機から接着剤押出用口金内
に供給して、上記共重合体のフィルムを介在させるよう
にした。

口金としては、第３図に示したようなものを用いた。そ
の各部の寸法は次のとおりである。第３図において、口
金５内の発泡性樹脂の通路の厚みは５２闘、幅１５２ｍ
＋であって、その中に厚さ３２能、長さ１００＋ｍの小
さい口金６を付設した。口金６よりも奥に接着剤押出用
口金７を付設した。

接着剤押出用口金７は直径１２ｍの円筒状マニホールド
を備え、上下にそれぞれ厚み０．２謂、幅１００頭の細
隙を設けた。また、小さい口金６は直径１２朋のマニホ
ールドを備え、厚み０．：３ｍｑ幅１００ｊａｉの扁平
孔６１を備えていた０口金６の扁平孔６１の端から３鱈
だけ離れたところに、大きい口金５の扁平孔５１の奥が
わの端が位置する。

ようにした。扁平孔５１は、厚み１１！ｔＩＲ１幅１０
０鱈、長さ１０顛とした。

副押出機からは、前述の高密度ポリエチレンを１４５℃
で小さい口金６内に供給し、第３の押出機からエチレン
酢酸ビニル共重合体を１３０℃で口金７に供給した。主
押出機からは、上記発泡性樹脂を１２０℃で口金５内に
供給し、口金の流体通路１１内には７０℃の温水を循環
させて、発泡性樹脂の表面を冷却しつつ押出した。押出
後直ちに成形型８内に入れ、ここで形を整えつつ発泡さ
せ、さらに第２通路９を通過させて発泡積層体とした。

この積層体は、密度４８Ｋｇ／−で、非発泡樹脂層と発
泡樹脂層とが互いに強く接着されて強固な発泡体となっ
ていた。積層体中の非発泡のポリエチレン層は厚み１０
０ミクロンであって、多少気泡を混在していた□この積
層体の透湿度をＪＩＳ２０２０８に準じて測定すると、
０．１５ｙ／ｍ’ｈｒであった。参考のために、発泡し
たポリスチレン層だけでは透湿度は０．２８　ｆ　／ｉ
　ｈｒであった。従って、積層体とすることによって透
湿度の改善が認められた。

実施例２ この実施例では、口金−として第５図に宗したものを用
い、実施例１と同様に第７図に示したような発泡積層体
を得ようとした。また接着剤を供給するのにギヤポンプ
を用い、接着剤としてヒルダイン　７５１４　（ヒロダ
イン工業社製のエチレン酢酸ビニル系ホットメルト接着
剤）を用いた。

ここで用いた口金の詳細は次のとおりである。

口金５の樹脂通路の厚みは２２ｍ＋、幅１５０ｗｔｒで
ρ あって、その中に厚さ１２ｆｌ、全長６０ｔｍの小さい
口金６を付設した。発泡性樹脂が分断された流路５２及
び５３は、何れも厚み０．８囚、幅１００鱈、長さ１０
ｍとした。接着剤マニホールドは、直径８ｆｌであり、
奥へ向って厚み０．５鱈、幅１００鱈、長さ５ｆｌの扁
平孔に連なっていた。また、非発泡性樹脂のマニホール
ドは、同じく直径８Ｂであって、押出方向に向って厚み
０．３厘、幅１００闘、長さ５ＴＩｔＭの扁平孔６１に
連なっていた０押出温度は実施例１と同じにし、接着剤
をギヤポンプから１１０℃で供給した。大きい口金５の
流体通路１１には７０℃の温水を通し、発泡直前の樹脂
の表面を冷却した。口金から排出された樹脂を直ちに成
形型８に入れ、その後第２通路に入れた。成形型８は、
出口側の厚みが１８ｍ、幅１４０℃ｇｍ、長さ１１００
ｆＲであり、第２通路は厚み２５餌、長さ３００ｍｍと
した。こうして、中に非発泡の樹脂層を含んだ発泡積層
体で、厚み２５πｍ１幅２００順、密度５０Ｋｇ／ｍ’
の発泡積層体を得た０この発泡積層体は、中間に約２０
０ミクロンの非発泡のポリエチレンフィルムを含み、そ
のフィルムは全く発泡しておらず、実施例１のものより
も透湿度の小さいものであった。実際に、ＪＩＳ２　０
２０８に準じて透湿度を測定したところ、透湿度は０．
１０ｐ／ｍ”ｈｒであった。また、この積層体は接着が
良好で表皮の硬いものであった。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、この発明方法の一実施態様を示し
た断面図である。第３図は、第１図中の一部切欠拡大断
面図である。第４図ないし第６図は、この発明方法の他
の実施態様を示した第３図と同様な拡大断面図である。 第７図及び第８図は、この発明方法によって得られる発
泡積層体の一部切欠斜視図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少くとも２個の押出機を用い、それぞれの押出機に
   口金を付設して口金に押出用扁平孔を設け、これらの口
   金のうち１つの大きい口金の樹脂通路内に他の口金を入
   れ、扁平孔を互いに平行に同一方向に向け固定して内外
   二重の口金とし、内部口金から押出される樹脂を大きい
   口金から押出される樹脂で挾んで積層体として押出す方
   法において、上記大きい口金内に発泡剤を含んだ合成樹
   脂を供給し、上記内部口金に非発泡性の別の樹脂を供給
   するとともに、内部口金が大きい口金内の合成樹脂と接
   する界面に両樹脂の接着剤を供給し、大きい口金の先端
   において樹脂の通路壁を冷却し、大きい口金の先端に成
   形型を付設して積層体を口金から成形型内に押出し、成
   形型内で樹脂を発泡させることを特徴とする、合成樹脂
   発泡積層体の製造方法。 ２、大きい口金に供給される発泡性合成樹脂がポリスチ
   レンであり、その余の口金に供給される合成樹脂がポリ
   オレフィン系樹脂である、特許請求の範囲第１項に記載
   する合成樹脂発泡積層体の製造方法。