JPS6089341A - 押出し成形プラスチック製品の製造方法及び装置 - Google Patents

押出し成形プラスチック製品の製造方法及び装置

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JPS6089341A
JPS6089341A JP59190457A JP19045784A JPS6089341A JP S6089341 A JPS6089341 A JP S6089341A JP 59190457 A JP59190457 A JP 59190457A JP 19045784 A JP19045784 A JP 19045784A JP S6089341 A JPS6089341 A JP S6089341A
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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〉 本発明はモールド材及び押出しプラスチック製品を製造
するだ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づる。
〈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、アクリロニトリル、ブタディエン−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ッ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
れるに伴い膨張するようになっ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、ザイザーに送られる。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づ−ることかできるが、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っているが、そのよ
うな方法の−っが、例えば米国特許３，７６４．６４２
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がら押出され、該ダ
イに隣接して設けられた冷却されたシェイパに送り込ま
れる。シェイパの内面は、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
沿って設けられている。シェイパに於ては、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Ｊ：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ＩＪ　ｌ！ｌの内部が膨張することに
よりセル状の内部コアが形成される。
場合によっては、押出し装置が製品の表面の一部分に沿
っ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Ｊ：うに構成さ
れている。そのような構成の−・つが米国特許３，８７
９，５０５号明細出に開示されている。
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、
シェイパの冷却された金属製内面と接触し、溶融材料の
内部が膨張するに伴い冷却１された面に向けて押圧され
ることとなる。シェ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張が防止さ
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
先立っ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。従って比較的厚い外皮を得よう
どする場合には、シェ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蝋み、本発明の主な目的は
、内部が多孔質であっ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。
く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って、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
プラスチック材料を押出し成形するための方法であって
、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
って実質的に非多孔質熱可塑性材料のフィルムを被着す
る過程と、前記フィ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ック製品を製造す
るための装置であって、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
くとも一側面に沿って非多孔質熱可塑性材料を押出すこ
とにより前記−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お１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にれば、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ィルムが、押出さ
れた発泡熱可塑性材料の少なくｌとも一側面に沿って被
着される。場合によっては、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
は複数の装飾用フィルムが被着される。通常非多孔質の
熱可塑性材ｒ１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
のフィルムが表面に被着された押出し発泡熱可塑性材ｖ
１は、発泡コア月利と該発泡コア材料に被着されたフィ
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ィ
ルムの適所に所定の肌合いを押印するものであって良い
。
成形されたプラスチッ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ョンに送られる。プ
ラスチッ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Ｗ　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ュ
ー１２ｂとを有する従来形式の第一の押出しユニツＩ〜
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
。スクリュー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ット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張することにより
、該熱可塑性材料を発泡熱可塑性材料１６とする。
成形ダイ１／１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ット１８は、第一の押出しユ
ニツ１−１２から得られた発泡熱り塑性材料１６の表面
の一部に沿っ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ィルムを被
着するためのものである。
動力により駆動される成形Ｄ−ラ２２ａ、２２ｂからな
る成形ダイ２２が前記両押用しユニット１２．１８に続
いて設けられており、押出された熱可塑性材料１６．２
０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を形成するにうになっている。
成形ダイ２２は、その成形過程の間に製品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゛（おり、所望の断面形状を形成するだめに用
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２４ａと、非多孔質
の材料２０からなる一体的な非多孔質の外皮２４．　ｂ
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２
０からなるフィルムを透明とし、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に装飾用のフィ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
発泡熱可塑性月わ１１６の所望の部分に沿って装飾用フ
ィルム２７ａを被着すると良い。装飾用フィルム２７ａ
は、例えば着色され或いは金属蒸着されたマイラ＜ＭＹ
ＬＡＲ；商標名）からなるものであって良い。第２図に
はこのような装飾用フィルム２７ａが左右画部分２４ｃ
に挟設されている。
更に成形［１−ラ２２を用いることより、非多孔質の外
皮２０の所望の部分に所望の肌合いを形成づ°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に沿って形成されるべ
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
らなる冷却ユニット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ット
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、スヂレン共重合体、アクリルポリ
マ、或いは塩化ビニール、ポリオレフィン、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ｉ重炭Ｍ塩或いは蓚酸塩、アゾ化合物、ヒドラ
ジッ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ってよい。
第−及び第二の押出しユニツ１〜１２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
、従っ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１〜
とづ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った。
上記した方法及び装置により製造可能な製品の例どして
は、自動車の車体のサイドモールディングがあり、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、アゾシカ−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（（Ｈ％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３
０％減少ざＵるようにすると良い。このような熱可塑性
月利に、］アど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４′１い実質
的に非多孔質の熱可塑性材料からなるフィルムを前記コ
アの大部分に亘って、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。
第二の押出しユニット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２４ｂの厚さに対応す
る厚さをもって被着し得るように設けられている。外皮
２４ｂの厚さは０．３ｎｒｍ〜１゜０ｍ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２
２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、両押出しユニット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２２どの間の距離を、成形ダ
イ２２に進入する熱可塑性材料１３．２０の温度が約１
３２℃以下にまで落ちることないように定めなければな
らないことが解った。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２３２ｍ（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５２２ａ１２２ｂ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イ
］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ィン
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■−ｍ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１〜 １２ａ・・・ハウジング　１２ｂ・・・押出しスクリュ
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１
８・・・押出しユニット１８ａ・・・押出しダイ２２・
・・成形ダイ ２２ａ，２２ｂ・・・成形ローラ ２２Ｇ・・・中央部　２４・・・製品 ２４ａ・・・部分　２４ｂ・・・外皮 ２４ｃ・・・装飾用フィルム ２４ｄ・・・中央部　２６・・・冷却手段２７・・・ロ
ーラアセンブリ ２７ａ・・・装飾用フィルム

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）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どするモ
    ールド材。
  2. （２）前記熱可塑性材料がいずれも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項に記載の
    モールド材。
  3. （３）前記コア及び前記外皮がそれぞれ互いに異なりか
    つ互いに適合性を有する熱可塑性材料からなることを特
    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
    モールド材。
  4. （４）車体に被着するためのモールド材であって、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。
  5. （５）前記外皮が実質的に透明であって、前記コアと前
    記外皮との間の適所に装飾用フィルムが挟設されている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載のモール
    ド材。
  6. （６）前記外皮内に装飾用着色剤が分散されていること
    を特徴とする特許請求の範囲第４項若しくは第５項に記
    載のモールド材。
  7. （７）前記熱可塑性材料がいずれも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４項乃至第６
    項のいずれかに記載のモールド材。
  8. （８）前記コア及び前記外皮がそれぞれ互いに異なりか
    つ互いに適合性を有する熱可塑性材料からなることを特
    徴とする特許請求の範囲第４項乃至第６項のいずれかに
    記載のモールド材。
  9. （９）前記コアの密度が、前記外皮の密度の約７０％で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第４項乃至第６項
    のいずれかに記載のモールド材。
  10. （１０）前記外皮が０．３ｍｍ乃至１　ｍｍの範囲の厚
    さを有することを特徴とする特許請求の範囲第４項、第
    ５項、第６項若しくは第９項に記載のモールド材。
  11. （１１）所定の断面形状を有するプラスチック月別を押
    出し成形するための方法であって、発泡可能な熱可塑性
    材！３１を第一のダイ出口から押出Ｊ゛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
    面に沿って実質的に非多孔質熱可塑性材料のフィルムを
    被着する過程と、 前記フィルムが被着された押出し発泡熱酊塑性祠わ１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。
  12. （１２）前記フ２イルムを被着する過程が、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の一部に
    沿って装飾的なフィルムを被着し、次いで該装飾用フィ
    ルムの表面に実質的に非多孔質の熱可塑性月利からなる
    フィルムを被着する過程とからなることを特徴とする特
    許請求の範囲第１１項に記載の方法。
  13. （１３）前記フィルムが被着された発泡熱可塑性材料を
    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１１項若しくは第１２項に記載の方法。
  14. （１４）前記フィルムを被着する過程が、非多孔質の熱
    可塑性材料を第二のダイ出口から押出し、このように押
    出された前記非多孔質熱ｎＪ塑性材料を前記第一のダイ
    出口から押出された発泡熱可塑性材料に直接被着する過
    程を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記
    載の方法。
  15. （１５）前記フィルムが被着された発泡熱可塑性材料を
    成形する過程が、前記フィルムが被着された発泡熱可塑
    性材料を所定の断面形状を有する製品として成形するた
    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１１項に記載の方法。
  16. （１６）前記した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竹
    材料がポリ塩化ビニールｈＸらなることを特徴とする特
    許請求の範囲第１１項乃至第１５項に記載の方法。
  17. （１７）前記発泡剤がアゾシカ−ボンアミド（ａＺＯｄ
    ｉｃａｒｂｏｎａｍｉｄｃ）からなることを特徴とする
    特許請求の範囲第１６項に記載の方法。
  18. （１８）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１１項乃至第１７項のいず
    れかに記載の方法。
  19. （１９）所定の断面形状を有する押出し成形プラスチッ
    ク製品を製造するための装置であって、発泡熱可塑性材
    料を形成するべく発泡可能な熱可塑性月利を第一のダイ
    出口から押出すための第一の押出し手段と、 前記第−の押出し手段に隣接して設りられかつ前記押出
    し発泡熱可塑性材料の少なくとも一側面に沿って非多孔
    質熱可塑性材料を押出すことにより前記−側面に被着す
    るように実質的に非多孔質の熱可塑竹材Ｊ’３＋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
    所定の断面形状を看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右することを特徴とす
    る製造装置。
  20. （２０）前記第二の押出し手段が、前記非多孔質熱可塑
    性材料の被着に先立って前記押出し発泡熱可塑性材料の
    一側面に装飾用のフィルムを被着するための手段をも有
    するものであることを特徴とする特許請求の範囲第１９
    項に記載の製造装置。
  21. （２１）前記成形手段が、前記非多孔質熱可塑性材料の
    表面の適所に所定の肌合いを形成するべく適合された手
    段を有することを特徴とする特許請求の範囲第１９項、
    若しくは第２０項に記載の製造装置。
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