JPH0117852B2 - - Google Patents

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
り用いられなかつた。

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つて補強
されることになり、また適正な樹脂を選択すると
非発泡層によつてガス及び液体の透過性が遮断さ
れるので、用途によつ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つて作ること
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
層体が復元性を持つているために反り返に、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つの大きい口金内にそ
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つた。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
積層体を作つたが、発泡体の体積膨張のために非
発泡の樹脂が波打つて変形歪曲し、その結果積層
体と云えるような発泡体が得られなかつた。そこ
で、この発明者はさらに研究を重ねた。

押出法によつ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、積層体に含まれて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
かつた。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
樹脂層の変形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、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。

（問題点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、扁片孔を互い
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−線断面図にあたり、第２
図は第１図中の−線断面図にあたつている。
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、この発明によつ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
はスクリユー、３は副押出機、４はスクリユー、
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は第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５１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５
１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１
１内に冷却用媒体を循環させることによつて、樹
脂通路壁を冷却するようになつている。

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５１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
おける扁片孔６１の両端６３及び６４を大口金５
に固定することによつて行なわれる。

接着剤押出用口金７は、その開口７１を小口金
６に向けて小口金６と平行に位置し、開口７１か
ら押出された接着剤ｃが小口金６の外周に沿つて
進むように付設されている。従つて、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ｂと大口金５内の発泡剤含有樹脂ａとの間に
介在するようになつている。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
設された導口７２から導入され、導口７２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ｂ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
外周に沿つて進み、小口金６の扁平孔６１から押
出された非発泡性樹脂ｂを挾み、大口金５内で発
泡性樹脂ａと非発泡性樹脂ｂとの間に介在する。
こうして、非発泡性樹脂ｂ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つて大口金５内を
進行し、積層体となつて、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。従つて、所望の断面を持つた発泡体を得るこ
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の周囲には液体通路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ｂ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ｂが破れた
りして、整然たるサンドイツ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ｂが発泡性
樹脂ａの中の一定位置に整然と位置し、従つて非
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30〜60℃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１
１に冷却用媒体を循環させるようになつている。

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の扁平板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つて進行
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つている。

この発明では、口金から押出された樹脂が、積
層された状態となつて成形型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の壁面によつて冷却
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が成形される。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
た状態となつている。厚み方向の壁面は、樹脂の
進行方向に沿つ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つている。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つてい
る。また、壁面には流体通路１１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は引取機１０によつて引取られる。

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つてもよい。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口７１が扁平孔６１と反対方
向に向つていてもよい。

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、従つ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。従つて、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の後端によつて２分され
てそれぞれが小口金６の外周に沿つて進み小口金
６から押出された非発泡性樹脂を挾み、従つて発
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
周に沿つて進んで口金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封性樹脂
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
を持つ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イ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、ブタジエ
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ｂ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ｂ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。

（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着剤を供
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、従つて両樹脂がよく
接着して強固に一体となつ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、従つ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、従つて中に挾まれた
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た
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イン系
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
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
の詳細を説明する。

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50mm）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、発泡剤としてジクロロジフルオロメタ
ンとメチルクロライドとを重量比で１対１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10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32mm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20mm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
重合体のフイ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52mm、幅152mmであつて、その中に厚さ32mm、
長さ100mm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12mmの円筒状マニホールドを
備え、上下にそれぞれ厚み0.2mm、幅100mmの細隙
を設けた。また、小さい口金６は直径12mmのマニ
ホールドを備え、厚み0.3mm、幅100mmの扁平孔６
１を備えていた。口金６の扁平孔６１の端から３
mmだけ離れたところに、大きい口金５の扁平孔５
１の奥がわの端が位置するようにした。扁平孔５
１は、厚み１mm、幅100mm、長さ10mm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１
１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／m³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
泡体となつていた。積層体中の非発泡のポリエチ
レン層は厚み100ミクロンであつて、多少気泡を
混在していた。この積層体の透湿度をJISZ0208
に準じて測定すると、0.15ｇ／m²hrであつた。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0.28ｇ／m²hrであつた。従つて、積層体と
することによつ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図に示したも
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、接着剤としてヒロダ
イン7514（ヒドダイン工業社製のエチレン酢酸ビ
ニル系ホツトメルト接着剤）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22mm、幅150mmであつ
て、その中に厚さ12mm、全長60mm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0.8mm、幅100mm、長さ10mm
とした。接着剤マニホールドは、直径８mmであ
り、奥へ向つて厚み0.5mm、幅100mm、長さ５mmの
扁平孔に連なつていた。また、非発泡性樹脂のマ
ニホールドは、同じく直径８mmであつて、押出方
向に向つて厚み0.3mm、幅100mm、長さ５mmの扁平
孔６１に連なつていた。

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18mm、幅140mm、
長さ100mmであり、第２通路は厚み25mm、長さ300
mm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25mm、幅200mm、密度50
Kg／m³の発泡積層体を得た。

この発泡積層体は、中間に約200ミクロンの非
発泡のポリエチレンフイルムを含み、そのフイル
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つた。実際に、
JISZ0208に準じて透湿度を測定したところ、透
湿度は0.10ｇ／m²hrであつた。また、この積層体
は接着が良好で表皮の硬いものであつた。

【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、この発明方法によつ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イン系樹脂である、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。