多層発泡体の製造方法
【課題】表面に凹凸のある形状の多層発泡体を、発泡体における発泡倍率が高くなるように製造する場合であっても、低コストに、かつ、発泡体の見かけ密度が偏ることなく製造する。
【解決手段】樹脂成形品の成形装置１０は、３つのＴダイを、各Ｔダイの押出スリットが下向きに略平行となるように並べて備える。中央の押出スリットからは、発泡層によるシート状パリソンが単層で押し出され、その両サイドの各押出スリットからは非発泡層のシート状パリソンが単層で押し出され、これら３枚のシート状パリソンが一対の分割金型の間の位置に垂下される。こうして一対の分割金型の間に配置された３枚のシート状パリソンを、分割金型により型締めし、成形する。
【解決手段】樹脂成形品の成形装置１０は、３つのＴダイを、各Ｔダイの押出スリットが下向きに略平行となるように並べて備える。中央の押出スリットからは、発泡層によるシート状パリソンが単層で押し出され、その両サイドの各押出スリットからは非発泡層のシート状パリソンが単層で押し出され、これら３枚のシート状パリソンが一対の分割金型の間の位置に垂下される。こうして一対の分割金型の間に配置された３枚のシート状パリソンを、分割金型により型締めし、成形する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に凹凸のある形状の多層発泡体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、発泡層の周囲を非発泡層で覆った構造の多層発泡体を製造する方法として、予め成形された発泡体の芯材を溶融状態の樹脂シートで挟み込んで成形する方法が知られている。
【０００３】
また、多層発泡シートの製造方法として、Ｔダイの１つの押出スリットから、層構成が非発泡層／発泡層／非発泡層となるように溶融状態の多層樹脂シートを押し出す方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、本出願人により先に出願されている成形技術として、溶融状態の樹脂シート２枚を押出スリットから下方に押し出し、補強芯材を挟み込んで分割金型により成形するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８０４５２８号公報
【特許文献２】ＷＯ２００９／１５７１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した発泡体の芯材を溶融状態の樹脂シートで挟み込む従来の製造方法では、表面に凹凸のある形状の多層発泡体を製造する場合、発泡体の芯材を成形時に金型で潰して凹凸を形成するか、または、発泡体の芯材を目的とする凹凸に合わせた形状に予め加工しておく必要があった。
【０００７】
ここで、発泡体の芯材を成形時に金型で潰して凹凸を形成する方法では、発泡体の芯材が部分的にのみ圧縮されることとなるため、発泡体の見かけ密度が凹凸部分近傍で場所によって異なる仕上がりとなってしまう。こうして見かけ密度が場所によってバラつくと、成形後に反りなどの問題が生じやすくなってしまう。
【０００８】
また、発泡体の芯材を目的とする凹凸に合わせた形状に予め加工しておく方法では、発泡体の芯材を目的とする凹凸に合わせて加工するのに手間がかかり、コスト増加につながってしまう。さらに、こうして凹凸形状に加工した芯材を溶融状態の樹脂シートで挟み込む際、芯材を金型の凹凸に合わせて精度よく位置決めする必要があり、精度向上のためのコスト増加につながってしまう。
【０００９】
また、上述した特許文献１のように、１つの押出スリットから溶融状態の多層樹脂シートを押し出す方法では、押出スリットからの押出時に発泡層が非発泡層により両側から挟まれた状態となるため、発泡層の発泡倍率が制限される虞があった。すなわち、発泡層はＴダイの押出スリットから押し出される時に大きく発泡するが、その押出時に非発泡層により両側から押さえられる状態となるため、発泡倍率が低くなりやすい問題があった。
【００１０】
また、上述した特許文献２のものは、表面に凹凸のある形状の多層発泡体を製造することについてまで考慮されたものではなかった。
【００１１】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、表面に凹凸のある形状の多層発泡体を、発泡体における発泡倍率が高くなるように製造する場合であっても、低コストに、かつ、発泡体の見かけ密度が偏ることなく製造できる多層発泡体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる目的を達成するために、本発明に係る多層発泡体の製造方法は、
少なくとも３つの押出スリットのそれぞれから溶融状態の樹脂シートを押し出す押出工程と、
前記樹脂シートを分割金型で挟み込んで多層発泡体を成形する成形工程と、を有し、
前記樹脂シートの少なくとも１枚は前記押出スリットから発泡層として押し出され、
前記樹脂シートの少なくとも２枚は前記押出スリットから非発泡層として押し出され、
前記分割金型は、少なくとも一方のキャビティ面に凹凸を有する形状であり、
前記成形工程では、前記非発泡層として押し出された少なくとも２枚の樹脂シートの間に前記発泡層として押し出された樹脂シートが配置された状態で前記分割金型により挟み込むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、表面に凹凸のある形状の多層発泡体を、発泡体における発泡倍率が高くなるように製造する場合であっても、低コストに、かつ、発泡体の見かけ密度が偏ることなく製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態による多層発泡体１００の構成例を示す縦断面図である。
【図２】第１の実施形態による製造方法例を説明するための第１の図である。
【図３】第１の実施形態における押出装置１２の構成例を模式的に示す図である。
【図４】第１の実施形態による製造方法例を説明するための第２の図である。
【図５】第２の実施形態による製造方法例を説明するための第１の図である。
【図６】第２の実施形態による製造方法例を説明するための第２の図である。
【図７】第２の実施形態による製造方法例を説明するための第３の図である。
【図８】第２の実施形態による製造方法例を説明するための第４の図である。
【図９】第３の実施形態による製造方法例を説明するための第１の図である。
【図１０】第３の実施形態による製造方法例を説明するための第２の図である。
【図１１】第３の実施形態による製造方法例を説明するための第３の図である。
【図１２】第４の実施形態による多層発泡体２００の構成例を示す縦断面図である。
【図１３】第４の実施形態による製造方法例を説明するための第１の図である。
【図１４】第４の実施形態による製造方法例を説明するための第２の図である。
【図１５】第４の実施形態による製造方法例を説明するための第３の図である。
【図１６】第４の実施形態による製造方法例を説明するための第４の図である。
【図１７】第４の実施形態による製造方法例を説明するための第５の図である。
【図１８】第４の実施形態による他の製造方法例を説明するための図である。
【図１９】第１〜第３の実施形態による多層発泡体１００の他の構成例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明に係る多層発泡体の製造方法を適用した一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明に係る多層発泡体は、例えば自動車のデッキボード、建材などの各種用途に用いることができる。
【００１６】
まず、本発明の各実施形態に共通する概略について説明する。
図１は、多層発泡体１００の構成例を示し、図２、図３は、多層発泡体１００の製造方法例を示す。
【００１７】
本発明の各実施形態で用いる樹脂成形品の成形装置１０は、図２に示すように、３つのＴダイを、各Ｔダイの押出スリットが下向きに略平行となるように並べて備える。
中央の押出スリットからは、発泡層による溶融樹脂シートが単層で押し出され、その両サイドの各押出スリットからは非発泡層の溶融樹脂シートが単層で押し出され、これら３枚の溶融樹脂シートが一対の分割金型の間の位置に垂下される。
【００１８】
このため、非発泡層の溶融樹脂シート２枚の間に発泡層の溶融樹脂シートを配置し、樹脂成形品として、発泡層の外側を非発泡層で覆う構成の成形品の製造方法でありながらも、発泡層の溶融樹脂シートを押し出す押出スリットからは、その発泡層の溶融樹脂シートだけが押し出される。このため、押出スリットからの押出時に発泡層の発泡倍率を制限してしまうことがない。このため、高い発泡倍率の発泡体による、凹凸形状の多層発泡体であっても、容易に低コストで製造することができる。
【００１９】
〔第１の実施形態〕
＜多層発泡体１００の構成例＞
次に、本発明の第１の実施形態について説明する。
まず、図１を参照しながら、本実施形態により成形する多層発泡体１００の構成例について説明する。
【００２０】
本実施形態の多層発泡体１００は、非発泡層１、３と、発泡層２と、を有して構成される。非発泡層１、３は、多層発泡体１００の外側を構成し、発泡層２は、多層発泡体１００の内側を構成する。
【００２１】
このように、本実施形態の多層発泡体１００は、発泡層２の周りが非発泡層１、３で覆われた構成となっているため、多層発泡体１００の剛性を高めることができる。
【００２２】
また、発泡層２の厚さ方向における両面に、非発泡層１、３がそれぞれ配置され、非発泡層３は、凹凸のある形状となっている。発泡層２も、非発泡層３の凹凸に合わせた形状となっているが、発泡倍率が凹凸形状に合わせて偏ることなく、発泡層２の全体で略均等となっている。
このため、長期間の使用でも成形後の反りなどの問題を生じにくく、高品質を維持することができる多層発泡体となっている。
【００２３】
非発泡層１、３としては、後述のように、公知の各種非発泡樹脂を用いることができる。
【００２４】
発泡層２としては、発泡倍率が２．０倍以上であり、複数の気泡セルを有する独立気泡構造（独立気泡率が７０％以上）の発泡樹脂などを用いることができる。
【００２５】
こうした発泡層２としては、例えばポリプロピレン系樹脂などを用いることができ、好ましくは、ポリプロピレン系樹脂に対し、１〜２０ｗｔ％のポリエチレン及び／または５〜４０ｗｔ％の水素添加スチレン系エラストマーを混合させたブレンド樹脂などを用いることができる。
【００２６】
なお、本実施形態において発泡倍率は、後述する本実施形態の成形方法で用いた熱可塑性樹脂の密度を、本実施形態の成形方法により得られた多層発泡体１００の非発泡層１、３，発泡層２の壁面の見かけ密度で割った値を発泡倍率とした。
また、引張破壊伸びは、後述する本実施形態の成形方法により得られた多層発泡体１００の非発泡層１、３，発泡層２の壁面を切り出し、−１０℃で保管後に、ＪＩＳ Ｋ−７１１３に準じて２号形試験片として引張速度を５０ｍｍ／分で測定を行った値を引張破壊伸びとした。
また、引張弾性率は、後述する本実施形態の成形方法により得られた多層発泡体１００の非発泡層１、３，発泡層２の壁面を切り出し、常温（２３℃）で、ＪＩＳ Ｋ−７１１３に準じて２号形試験片として引張速度を５０ｍｍ／分で測定を行った値を引張弾性率とした。
【００２７】
＜多層発泡体１００の製造方法例＞
次に、図２〜図４を参照しながら、本実施形態の多層発泡体１００の製造方法例について説明する。図２〜図４は、本実施形態による多層発泡体１００の製造方法例を示す図である。
【００２８】
図２、図３に示すように、本実施形態で用いる樹脂成形品の成形装置１０は、押出装置１２（１２ａ〜１２ｃ）と、押出装置１２の下方に配置された型締装置１４とを有して構成される。
【００２９】
押出装置１２（１２ａ〜１２ｃ）は、多層発泡体１００の非発泡層１、３を形成する非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３の間に、発泡層を形成する発泡樹脂シートＰ２が配置されるよう、これら３枚の溶融樹脂シートを各Ｔダイ２８（２８ａ〜２８ｃ）の押出スリット３４（３４ａ〜３４ｃ）から押し出すように構成される。また、非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３を押し出すＴダイ２８ａ、２８ｃの下方には調整ローラ３０ａ、３０ｃが配置され、この調整ローラ３０ａ、３０ｃにより厚さ等の調整を行う。こうして押し出された溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３を、後述する分割金型５０Ａ，５０Ｂで挟み込んで型締めし、成形する。
【００３０】
３台の押出装置１２（１２ａ〜１２ｃ）は、調整ローラ３０以外の構成についてはそれぞれ同じであるため、調整ローラ３０が設けられた１つの押出装置１２について、図３を参照して説明する。図２中では押出装置１２の構成の内、Ｔダイ２８と調整ローラ３０のみを示し、他の構成は省略する。
【００３１】
押出装置１２は、ホッパー１６が付設されたシリンダー１８と、シリンダー１８内に設けられたスクリュー（図示せず）と、スクリューに連結された油圧モーター２０と、シリンダー１８と内部が連通したアキュムレータ２４と、アキュムレータ２４内に設けられたプランジャー２６と、Ｔダイ２８と、一対の調整ローラ３０とを有して構成される。
【００３２】
ホッパー１６から投入された樹脂ペレットが、シリンダー１８内で油圧モーター２０によるスクリューの回転により溶融、混練され、溶融状態の樹脂がアキュムレータ２４に移送されて一定量貯留され、プランジャー２６の駆動によりＴダイ２８に向けて溶融樹脂を送る。こうして、Ｔダイ２８下端の押出スリット３４から、溶融状態の樹脂による連続的な溶融樹脂シートが押し出され、間隔を隔てて配置された一対の調整ローラ３０によって挟圧されながら下方へ向かって送り出され、分割金型５０Ａ、５０Ｂの間に垂下される。
【００３３】
また、Ｔダイ２８には、押出スリット３４のスリット間隔を調整するためのダイボルト４６が設けられる。スリット間隔の調整機構は、このダイボルト４６を用いた機械式の機構に加え、公知の各種調整機構を他に備えてもよい。
【００３４】
こうした構成により、後に詳細に説明するように、３つのＴダイ２８それぞれの押出スリット３４から溶融樹脂シートＰが押し出され、特に押出スリット３４ａ、３４ｃから押し出された非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３について、上下方向（押出方向）に一様な厚みを有する状態に調整され、分割金型５０Ａ、５０Ｂの間に配置される。
【００３５】
押出装置１２の押出の能力は、成形する多層発泡体の大きさ、各溶融樹脂シートＰのドローダウンあるいはネックイン発生防止の観点から適宜選択してよい。実用的な観点から具体例を挙げると、間欠押出における１ショットの押出量は好ましくは１〜１０ｋｇであり、押出スリット３４からの樹脂の押出速度は、数百ｋｇ／時以上、より好ましくは７００ｋｇ／時以上である。また、各溶融樹脂シートＰのドローダウンあるいはネックイン発生防止の観点から、溶融樹脂シートＰの押出工程はなるべく短い時間で行われることが好ましく、樹脂の種類、ＭＦＲ値、メルトテンション値に依存するが、例えば押出工程は４０秒以内、好ましくは１０〜２０秒以内に完了するのがよい。このため、熱可塑性樹脂の押出スリット３４からの単位面積、単位時間当たりの押出量は、例えば５０ｋｇ／時ｃｍ2以上、好ましくは１５０ｋｇ／時ｃｍ2以上である。
【００３６】
一対の調整ローラ３０の回転により一対の調整ローラ３０間に挟み込まれた溶融樹脂シートＰを下方に送り出すことで、溶融状態のシート状樹脂を延伸薄肉化することが可能である。このため、押し出されるシート状樹脂の押出速度と、一対の調整ローラ３０による溶融樹脂シートＰの送り出し速度との関係を調整することにより、ドローダウンあるいはネックインの発生を防止することが可能である。このため、樹脂の種類、特にＭＦＲ値およびメルトテンション値、あるいは単位時間当たりの押出量に対する制約を小さくすることが可能である。
【００３７】
図３に示すように、Ｔダイ２８に設けられる押出スリット３４は、鉛直下向きに配置され、押出スリット３４から押し出された溶融樹脂シートは、そのまま押出スリット３４から垂下する形態で、鉛直下向きに送られるようにしている。押出スリット３４は、その間隔が調整できるようになっているため、このスリット間隔の調整により、非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３や、発泡樹脂シートＰ２のように、発泡層や非発泡層など様々な厚みの溶融樹脂シートに対応することができる。
【００３８】
非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３、発泡樹脂シートＰ２を構成するための熱可塑性樹脂としては、例えばポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂などが適用可能である。但し、発泡樹脂シートＰ２を構成する熱可塑性樹脂としては、プロピレン単体を有するものが好ましく、具体的には、プロピレン単独重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体であることが好ましい。これにより、溶融張力が高くなるため、発泡樹脂シートＰ２を発泡し易くしたり、気泡セルも均一化し易くしたりすることができる。
【００３９】
また、長鎖分岐構造を有するプロピレン単独重合体は、０．９以下の重量平均分岐指数を有するプロピレン単独重合体であることが好ましい。また、重量平均分岐指数は、ｖ１／ｖ２で表され、ｖ１が分岐ポリオレフィンの極限粘度数、ｖ２が分岐ポリオレフィンと同じ重量平均分子量を有する線状ポリオレフィンの極限粘度数である。
【００４０】
また、非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３、発泡樹脂シートＰ２を構成するための熱可塑性樹脂は、２３０℃におけるメルトテンション（ＭＴ）が３０〜３５０ｍＮの範囲内のポリプロピレン樹脂を用いることが好ましい。ここで、ＭＴとは、溶融張力を意味する。
発泡樹脂シートＰ２を構成するための熱可塑性樹脂のＭＴが３０〜３５０ｍＮの範囲内であると、ポリプロピレン系樹脂は歪み硬化性を示し、高い発泡倍率を得ることができる。なお、ＭＴは、メルトテンションテスター（株式会社東洋精機製作所製）を用い、余熱温度２３０℃、押出速度５．７ｍｍ／分で、直径２．０９５ｍｍ、長さ８ｍｍのオリフィスからストランドを押し出し、このストランドを直径５０ｍｍのローラに巻き取り速度１００ｒｐｍで巻き取ったときの張力を示すものである。
【００４１】
また、非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３、発泡樹脂シートＰ２を構成するための熱可塑性樹脂は、２３０℃におけるメルトフローレイト（ＭＦＲ）が１〜１０であることが好ましい。ここで、ＭＦＲとは、ＪＩＳ Ｋ−７２１０に順じて測定した値である。ＭＦＲが１未満であると、ＭＦＲが１〜１０の範囲内にある場合と比較し、押出速度を上げることが困難になる傾向があり、ＭＦＲが１０を超えると、ＭＦＲが１〜１０の範囲内にある場合と比較し、ドローダウン等の発生によりブロー成形が困難になる傾向がある。
【００４２】
発泡樹脂シートＰ２に混合させるスチレン系エラストマーとしては、分子内に水素が添加されたスチレン単位を有するエラストマーなどが適用可能である。例えば、スチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン・プロピレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−ブタジエンランダム共重合体等の水素添加エラストマーなどが適用可能である。スチレン系エラストマーの配合割合は、熱可塑性樹脂に対して、成形性の観点から４０ｗｔ％未満の範囲であることが好ましい。また、スチレン系エラストマー中のスチレンの含有量は、低温時の衝撃強度の観点から、３０ｗｔ％未満であることが好ましく、２０ｗｔ％未満であることがより好ましい。
【００４３】
また、発泡樹脂シートＰ２に混合させるポリエチレンとしては、低温時の衝撃強度の観点から、密度０．９１ｇ／ｃｍ３以下のものが適用可能である。特に、メタロセン系触媒により重合された直鎖状超低密度ポリエチレンを用いることが好ましい。低密度ポリエチレンの配合割合は、上述した熱可塑性樹脂に対して、剛性及び耐熱性の観点から４０ｗｔ％未満の範囲であることが好ましい。
【００４４】
また、発泡樹脂シートＰ２を構成する基材樹脂には、上述したスチレン系エラストマー、低密度のポリエチレン及び発泡剤以外に、核剤、着色剤等を添加することも可能である。
【００４５】
発泡剤としては、空気、炭酸ガス、窒素ガス、水等の無機系発泡剤、または、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ジクロロメタン、ジクロロエタン等の有機系発泡剤が挙げられる。これらの中でも、発泡剤は、空気、炭酸ガスまたは窒素ガスを用いることが好ましい。この場合、有機物の混入がなく、耐久性等の低下がない。
【００４６】
発泡方法としては、例えば超臨界流体を用いる方法などがある。この場合、炭酸ガス、または、窒素ガスを超臨界状態とし、発泡樹脂シートＰ２を構成する基材樹脂を発泡させることが好ましい。この超臨界流体を用いる方法を用いれば、均一かつ確実に発泡させることができる。なお、窒素の超臨界流体は、窒素を臨界温度−１４９．１℃、臨界圧力３．４ＭＰａ以上とすることにより得られ、二酸化炭素の超臨界流体は、二酸化炭素を臨界温度３１℃、臨界圧力７．４ＭＰａ以上とすることにより得られる。
【００４７】
図２、図３に示す一対の調整ローラ３０は、非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３を押し出すＴダイ２８ａ、２８ｃの下方に配置され、各ローラの回転軸が互いに平行かつほぼ水平に配置される。
また、図２、図３に示すように、一対の調整ローラ３０は、押出スリット３４から下方に垂下する形態で押し出される溶融樹脂シートＰに関して、線対称となるように配置される。
【００４８】
それぞれのローラの直径およびローラの軸方向長さは、押し出されるシート状樹脂の押出速度、シートの押出方向長さおよび幅、ならびに樹脂の種類等に応じて適宜設定してよい。例を挙げると、ローラの径は５０〜３００ｍｍの範囲であることが好ましく、溶融樹脂シートとの接触においてローラの曲率が大きすぎてもまた、小さすぎても溶融樹脂シートがローラへ巻き付く不具合の原因となる。
【００４９】
一対の調整ローラ３０それぞれの外表面には、凹凸状のシボが設けられる。凹凸状のシボは、外表面において、シート状樹脂と接触する面全体に亘って均一に分布するように設けるのが好ましく、その深さおよび密度は、一対の調整ローラ３０によりシート状樹脂を円滑に下方に送り出すことが可能なように、一対の調整ローラ３０それぞれの外表面と、対応するシート状樹脂の表面との間に滑りが生じない観点から適宜に定めればよい。このような凹凸状のシボは、たとえば、従来既知のサンドブラスト処理によって形成されるが、ブラスト機において、たとえば粗さ６０番程度を採用する。
【００５０】
一対の調整ローラ３０は、一方が回転駆動ローラ３０Ａであり、他方が被回転駆動ローラ３０Ｂであり、不図示の駆動源による回転が回転駆動ローラ３０Ａに伝達され、さらに被回転駆動ローラ３０Ｂにも伝達されるように構成される。
【００５１】
こうして回転駆動ローラ３０Ａの回転駆動力を被回転駆動ローラ３０Ｂに伝達させることで、両ローラの回転速度を一致させた状態で、両ローラにより溶融樹脂シートを挟み込んで、下方に送り出すことが可能となる。
一対の調整ローラ３０の駆動機構の詳細については、公知の構成と同様であり、説明を省略する。
【００５２】
回転駆動ローラ３０Ａの回転速度は、シート状樹脂が押出スリット３４から押し出される押出速度と、一対の調整ローラ３０の回転により溶融樹脂シートＰが下方に送り出される送り出し速度との相対速度差を、シート状樹脂の押出速度に応じて調整するといった方法により定められる。
【００５３】
溶融樹脂シートＰのローラによる送り出し速度は、例えば直径１００ｍｍの一対の調整ローラ３０を用いて、送り出し方向に長さ２０００ｍｍの溶融樹脂シートＰを１５秒間で送り出す場合、１ショット１５秒間で約６．４回転することとなり、ローラの回転速度は約２５．５ｒｐｍと算出することができる。回転駆動ローラ３０Ａの回転速度を上げ下げすることで、溶融樹脂シートＰの送り出し速度を容易に調整することができる。
【００５４】
一対の調整ローラ３０は、金属製、たとえばアルミニウム製であり、一対の調整ローラ３０にはそれぞれ、溶融状態のシート状樹脂の温度に応じて、ローラの表面温度を調整する表面温度調整手段（不図示）が付設される。こうして温度調整を行うことにより、各ローラの表面が、挟み込まれた溶融状態のシート状樹脂により過度に加熱されないように熱交換するようにしている。
【００５５】
一対の調整ローラ３０間の間隔は、シート状樹脂の最下部がこの調整ローラ３０の位置まで供給される前、供給されるシート状樹脂の厚みより広げておき、シート状樹脂が円滑に一対の調整ローラ３０の間に供給されるようにしておく。その後、所定のタイミングで一対の調整ローラ３０同士の間隔を狭めて、一対の調整ローラ３０によりシート状樹脂を挟み込み、ローラの回転により溶融樹脂シートＰを下方に送り出すようにしている。
なお、シート状樹脂の最下部がこの調整ローラ３０の位置まで供給される前から、一対の調整ローラ３０の間隔を適切な間隔に調整しておいてもよい。また、一対の調整ローラ３０の間隔を固定せず、一対の調整ローラ３０で挟み込む力が一定になるように構成してもよい。この場合、一対の調整ローラ３０間にシートが巻き込まれることで、ローラ間隔が自動的に所定の間隔に広がることになる。
【００５６】
以上のように、押出スリット３４からのシート状樹脂の押出速度と、一対の調整ローラ３０の間隔、回転速度、温度などを調整することで、押し出される各溶融樹脂シートについて予め定められた厚みに正確に調整することができる。また、ドローダウンやネックインを発生させることなく、円滑に動作させることができる。
【００５７】
また、発泡樹脂シートＰ２をＴダイ２８ｂの押出スリット３４ｂから押し出す際には、押出スリット３４ｂ下方に調整ローラ３０を配置せず、発泡させて押し出された発泡樹脂シートＰ２をそのまま垂下させるため、発泡樹脂シートＰ２の気泡を調整ローラ３０で損なうことがなく、大きな発泡倍率も容易に実現することができる。
【００５８】
型締装置１４は、２つの分割形式となっている分割金型５０Ａ、５０Ｂと、分割金型５０Ａ、５０Ｂを溶融状態の樹脂シートＰの供給方向に対して略直交する方向に、開位置と閉位置との間で移動させる不図示の金型駆動装置とを有する。
【００５９】
図２に示すように、２つの分割形式となっている分割金型５０Ａ、５０Ｂは、キャビティ面５１Ａ、５１Ｂを対向させた状態で配置され、それぞれのキャビティ面５１Ａ、５１Ｂの底面が略鉛直方向を向くように配置される。それぞれのキャビティ面５１Ａ、５１Ｂの表面には、溶融樹脂シートＰに基づいて成形される成形品の外形、および表面形状に応じて凹凸部が設けられる。本実施形態では、キャビティ面５１Ａの底面が凹凸のない平坦面となっており、キャビティ面５１Ｂの底面が凹凸を有する形状となっている場合を例として説明する。
【００６０】
また、２つの分割形式となっている分割金型５０Ａ、５０Ｂそれぞれについて、キャビティ面５１Ａ、５１Ｂのまわりには、ピンチオフ部５２Ａ、５２Ｂが形成される。このピンチオフ部５２Ａ、５２Ｂは、キャビティ面５１Ａ、５１Ｂのまわりに環状に形成され、対向する分割金型に向かって突出する。これにより、２つの分割形式となっている分割金型５０Ａ、５０Ｂを型締めする際、それぞれのピンチオフ部５２Ａ、５２Ｂの先端部が当接し、溶融状態の樹脂シートＰの周縁にパーティングラインが形成されるようにしている。
【００６１】
２つの分割形式となっている分割金型５０Ａ、５０Ｂはそれぞれ、不図示の金型駆動装置により駆動され、開位置において、２つの分割金型５０Ａ、５０Ｂの間に、３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３を配置可能なようにされる。また、閉位置において、２つの分割金型５０Ａ、５０Ｂのピンチオフ部５２Ａ、５２Ｂで溶融状態の樹脂シートＰの周縁にパーティングラインを形成する所定位置まで２つの分割金型５０Ａ、５０Ｂを近接させ、環状のピンチオフ部５２Ａ、５２Ｂにより、２つの分割金型５０Ａ、５０Ｂ内に密閉空間が形成されるようにしている。
金型駆動装置の詳細については、従来と同様のものであり、説明を省略する。
【００６２】
以上のような成形装置１０により、図２に示すように、分割金型５０Ａ、５０Ｂが開位置にある状態で、Ｔダイ２８ａの押出スリット３４ａから非発泡層１を形成する非発泡樹脂シートＰ１が単層で押し出され、一対の調整ローラ３０Ａａ、３０Ｂａにより厚さ等を調整される。
また、Ｔダイ２８ｂの押出スリット３４ｂからは、発泡層２を形成する発泡樹脂シートＰ２が単層で押し出され、そのまま下方に垂下される。
また、Ｔダイ２８ｃの押出スリット３４ｃから非発泡層３を形成する非発泡樹脂シートＰ３が単層で押し出され、一対の調整ローラ３０Ａｃ、３０Ｂｃにより厚さ等を調整される。
【００６３】
こうして各溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３がそれぞれ押し出され、下方の所定位置まで垂下されると、図４に示すように、型締装置１４は分割金型５０Ａ、５０Ｂを移動させ、閉位置まで閉じさせる。
【００６４】
こうして型締めにより成形する際、キャビティ面５１Ｂの凹凸形状などに応じて、ピンチオフ部５２Ａ、５２Ｂによる密閉空間内に残った空気を、分割金型５０Ｂに設けられた空気抜き用の孔（不図示）から空気抜き用のパイプを挿入するなどの公知の方法により空気抜きを行うことが好ましい。
【００６５】
こうして分割金型５０Ａ、５０Ｂのキャビティ面５１Ａ、５１Ｂの形状に沿った形状の多層発泡体を成形した後、分割金型５０Ａ、５０Ｂを型開きして、成形された樹脂成形品を取り出し、パーティングラインまわりに形成されたバリを除去する。
各押出スリット３４（３４ａ〜３４ｃ）から溶融樹脂を間欠的に押し出すたびに、以上のような工程を繰り返すことにより、多層発泡体を次々に成形することができる。
【００６６】
＜本実施形態の製造方法の効果＞
以上のように、本実施形態では、２枚の非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３の間に発泡樹脂シートＰ２を配置し、この状態で分割金型５０Ａ、５０Ｂにより型締めして成形する。また、この発泡樹脂シートＰ２を、押出スリット３４ｂから単層で発泡させて押し出すようにしている。
このため、発泡樹脂シートＰ２が押出スリット３４ｂから押し出される瞬間の発泡を妨げてしまうことがなく、大きな発泡倍率も容易に実現することができる。このため、成形品の多層発泡体１００における発泡層２を高い発泡倍率とすることも容易に可能となる。
【００６７】
さらに、本実施形態の成形装置１０は、発泡樹脂シートＰ２を押し出すＴダイ２８ｂの下方に調整ローラ３０が配置されない構成となっているため、単層で押出スリット３４ｂから押し出されて高い発泡倍率となっている発泡樹脂シートＰ２の気泡を潰してしまうことなく、発泡層２の発泡倍率を高めることが容易に可能である。
【００６８】
また、２枚の非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３の間に発泡樹脂シートＰ２を配置した状態で型締めし、凹凸を有する形状に成形しているため、成形品の多層発泡体１００における凹凸部分周りであっても発泡層２の発泡倍率が場所によって偏ってしまうことのない、均等な発泡倍率の仕上がりとすることが容易に可能となる。
【００６９】
さらに、２枚の非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３の間に、発泡樹脂シートＰ２が、溶融状態の樹脂シートのままで接着されることとなるため、予め成形された発泡体の芯材を非発泡層の溶融樹脂シートで覆う製造方法と比較して、成形品の多層発泡体１００における発泡層２と非発泡層１、３との接着強度を向上させることができる。
【００７０】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００７１】
上述した第１の実施形態では、３枚の溶融樹脂シートを押し出して垂下させ、その状態で分割金型５０Ａ、５０Ｂで型締めし、成形している。
第２の実施形態では、こうした動作に替えて、まず、非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３を分割金型５０Ａ、５０Ｂに吸着させ、その後、３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３を分割金型５０Ａ、５０Ｂで型締めするようにしたものである。
上述した第１の実施形態と同様のものについては説明を省略する。
【００７２】
＜多層発泡体１００の製造方法例＞
次に、図５〜図８を参照しながら、本実施形態の多層発泡体１００の製造方法例について説明する。図５〜図８は、本実施形態による多層発泡体１００の製造方法例を示す図である。
【００７３】
本実施形態の分割金型５０Ａ、５０Ｂの内部には、真空吸引室５３Ａ、５３Ｂが設けられ、真空吸引室５３Ａ、５３Ｂは吸引孔５４Ａ、５４Ｂを介してキャビティ面５１Ａ、５１Ｂに連通した構成となっている。このため、不図示の減圧手段により真空吸引室５３Ａ、５３Ｂ内部を減圧し、その真空吸引室５３Ａ、５３Ｂから吸引孔５４Ａ、５４Ｂを介して吸引することにより、キャビティ面５１Ａ、５１Ｂに向かって溶融樹脂シートを吸着させ、キャビティ面５１Ａ、５１Ｂの外表面に沿った形状とさせるようになっている。
【００７４】
こうした本実施形態の型締装置１４に対して、図５に示すように、分割金型５０Ａ、５０Ｂが開位置にある状態で、Ｔダイ２８ａの押出スリット３４ａから非発泡層１を形成する非発泡樹脂シートＰ１が単層で押し出され、一対の調整ローラ３０Ａａ、３０Ｂａにより厚さ等を調整される。
また、Ｔダイ２８ｃの押出スリット３４ｃから非発泡層３を形成する非発泡樹脂シートＰ３が単層で押し出され、一対の調整ローラ３０Ａｃ、３０Ｂｃにより厚さ等を調整される。
【００７５】
次に、図６に示すように、分割金型５０Ａを、ピンチオフ部５２Ａが非発泡樹脂シートＰ１に接触する位置まで移動させ、分割金型５０Ｂを、ピンチオフ部５２Ｂが非発泡樹脂シートＰ３に接触する位置まで移動させる。
そして、分割金型５０Ａ、５０Ｂそれぞれについて、不図示の減圧手段により真空吸引室５３Ａ、５３Ｂ内部を減圧し、その真空吸引室５３Ａ、５３Ｂから吸引孔５４Ａ、５４Ｂを介して吸引することにより、キャビティ面５１Ａ、５１Ｂに向かって非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３を吸着させる。
【００７６】
こうして分割金型５０Ａに非発泡樹脂シートＰ１が、分割金型５０Ｂに非発泡樹脂シートＰ３が、それぞれのキャビティ面５１Ａ、５１Ｂに吸着されると、図７に示すように、Ｔダイ２８ｂの押出スリット３４ｂから、発泡層２を形成する発泡樹脂シートＰ２を単層で押し出し、非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３が吸着されている分割金型５０Ａ、５０Ｂ間に垂下させる。
なお、Ｔダイ２８ｂの押出スリット３４ｂから発泡樹脂シートＰ２を押し出すタイミングは、非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３の吸着後に限定されず、各種条件に応じて、適宜予め定められたタイミングで押し出すこととしてよい。
【００７７】
次に、図８に示すように、分割金型５０Ａに非発泡樹脂シートＰ１が、分割金型５０Ｂに非発泡樹脂シートＰ３が、それぞれ吸着された状態で、型締装置１４は分割金型５０Ａ、５０Ｂを移動させ、閉位置まで閉じさせる。
【００７８】
こうして型締めにより成形する際、キャビティ面５１Ｂの凹凸形状などに応じて、ピンチオフ部５２Ａ、５２Ｂによる密閉空間内に残った空気を、分割金型５０Ｂに設けられた空気抜き用の孔（不図示）から空気抜き用のパイプを挿入するなどの公知の方法により空気抜きを行うことが好ましい。
【００７９】
こうして分割金型５０Ａ、５０Ｂのキャビティ面５１Ａ、５１Ｂの形状に沿った形状の多層発泡体を成形した後、分割金型５０Ａ、５０Ｂを型開きして、成形された樹脂成形品を取り出し、パーティングラインまわりに形成されたバリを除去する。
各押出スリット３４（３４ａ〜３４ｃ）から溶融樹脂を間欠的に押し出すたびに、以上のような工程を繰り返すことにより、多層発泡体を次々に成形することができる。
【００８０】
＜本実施形態の製造方法の効果＞
以上のように、本実施形態では、２枚の非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３を分割金型５０Ａ、５０Ｂのキャビティ面５１Ａ、５１Ｂに吸着させた後、その間に発泡樹脂シートＰ２が配置された状態で型締めして成形する。
このため、例えばキャビティ面５１Ｂの凹凸形状が複雑なものである場合などであっても、ピンチオフ部５２Ａ、５２Ｂによる密閉空間内に空気を残してしまうことなく、より確実に多層発泡体１００を成形することができる。また、上述した第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８１】
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００８２】
上述した第１の実施形態では、３枚の溶融樹脂シートを押し出し、そのまま垂下させ、その状態で分割金型５０Ａ、５０Ｂで型締めして成形している。
第３の実施形態では、こうした動作に替えて、押し出された３枚の溶融樹脂シートを圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂにより互いに接着させ、その後、接着された３層の溶融樹脂シート積層体を分割金型５０Ａ、５０Ｂで型締めするようにしたものである。
上述した第１、第２の実施形態と同様のものについては説明を省略する。
【００８３】
＜多層発泡体１００の製造方法例＞
次に、図９〜図１１を参照しながら、本実施形態の多層発泡体１００の製造方法例について説明する。図９〜図１１は、本実施形態による多層発泡体１００の製造方法例を示す図である。
【００８４】
本実施形態では、押出装置１２が、一対の圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂを備え、この圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂにより、各押出スリット３４ａ〜３４ｃから押し出された３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３を互いに接着させ、３層の溶融樹脂シート積層体を形成するようになっている。
【００８５】
本実施形態では、一対の圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂ間で３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３を挟み込んでいるため、各溶融樹脂シート間を広い面積で連続的に接着させることができ、かつ、形成される３層の溶融樹脂シート積層体の厚みも一定にすることができる。
【００８６】
ここで、３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３を圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂで挟み込む時の圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂの圧力は、最終成形品となる多層発泡体１００の発泡倍率を低下させないようにするため、特に発泡樹脂シートＰ２の気泡を極力潰さない程度の圧力であることが好ましく、具体的には、１ｋｇ／ｃｍ2以下であることが好ましい。これにより、３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３を圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂで挟み込んでも、発泡樹脂シートＰ２の気泡が潰れにくいので、形成される３層の溶融樹脂シート積層体についても、発泡樹脂シートＰ２の部分について高い発泡倍率を確保することができる。
【００８７】
また、圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂで３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３を挟み込む際、形成される３層の溶融樹脂シート積層体の表面にしわが発生しないようにするために、挟み込む前に溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３に対してプリブローを行うことが好ましい。この場合、Ｔダイ２８ａ〜２８ｃの側からプリブロー用のエアーを溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３に対して吹き込むなどの方法を用いることができる。
【００８８】
また、圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂで３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３を挟み込む際、Ｔダイ２８ａ〜２８ｃの側から各溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３間の空気を吸引することが好ましい。これにより、３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３が互いに接着される際に、その接着面に空気だまりが発生するのを好適に防止することができる。
なお、Ｔダイ２８ａ〜２８ｃの側から上述したプリブロー用のエアーを吹き込み、かつ、３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３間の空気を吸引する場合には、吹き込み処理と、吸引処理と、を動的に変更する必要がある。
【００８９】
また、圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂは、３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３が供給される前には、一対の圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂ間の距離を離しておき、３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３が所定長さまで押し出された時点で、これら溶融樹脂シート間を互いに接着させる距離として予め設定された距離まで近づけるようにする。
このようにすることで、押出開始から３層の溶融樹脂シート積層体の形成に至る動作を円滑に進めることができる。
【００９０】
こうして図９に示すように、分割金型５０Ａ、５０Ｂが開位置にある状態で、一対の圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂにより形成された３層の溶融樹脂シート積層体が、分割金型５０Ａ、５０Ｂ間に所定長さまで垂下される。
【００９１】
次に、図１０に示すように、型締装置１４が分割金型５０Ａ、５０Ｂを移動させ、閉位置まで閉じさせる。
この時、分割金型５０Ａ、５０Ｂのキャビティ面５１Ａ、５１Ｂの底が深い場合や、キャビティ面５１Ｂの凹凸が大きい場合などには、挟み込まれた３層の溶融樹脂シート積層体の表面と、キャビティ面５１Ａ、５１Ｂとの間に隙間が空いてしまうことがある。
【００９２】
このため、図１１に示すように、分割金型５０Ａ、５０Ｂそれぞれについて、不図示の減圧手段により真空吸引室５３Ａ、５３Ｂ内部を減圧し、その真空吸引室５３Ａ、５３Ｂから吸引孔５４Ａ、５４Ｂを介して吸引することにより、挟み込まれた３層の溶融樹脂シート積層体を膨張させ、表面をキャビティ面５１Ａ、５１Ｂに吸着させる。
【００９３】
こうして分割金型５０Ａ、５０Ｂのキャビティ面５１Ａ、５１Ｂの形状に沿った形状の多層発泡体を成形した後、分割金型５０Ａ、５０Ｂを型開きして、成形された樹脂成形品を取り出し、パーティングラインまわりに形成されたバリを除去する。
各押出スリット３４（３４ａ〜３４ｃ）から溶融樹脂を間欠的に押し出すたびに、以上のような工程を繰り返すことにより、多層発泡体を次々に成形することができる。
【００９４】
＜本実施形態の製造方法の効果＞
以上のように、本実施形態では、押し出された３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３を圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂにより互いに接着させた後、接着された３層の溶融樹脂シート積層体を分割金型５０Ａ、５０Ｂで型締めして成形する。
このため、３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３間に空気だまりができる可能性をさらに低くすることができ、より安定した状態で型締めを行うことができる。また、上述した第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９５】
また、一体に接着された溶融樹脂シート積層体を分割金型５０Ａ、５０Ｂで型締めしているため、型締めした後、分割金型５０Ａ、５０Ｂから吸引することで、挟み込まれた３層の溶融樹脂シート積層体を膨張させてキャビティ面５１Ａ、５１Ｂの形状に沿わせることができる。
このため、挟み込まれた溶融樹脂シート積層体とキャビティ面５１Ａ、５１Ｂとの間に空気だまりが残ってしまうことなく、安定した品質で仕上げることができる。
【００９６】
また、発泡層２の発泡倍率をより大きくすることができる。この場合にも、発泡樹脂シートＰ２の発泡倍率を高くできているため、より自然な仕上がりとすることができる。
【００９７】
また、例えばキャビティ面５１Ｂの凹凸が大きい場合や、凹凸形状が複雑なものである場合などであっても、ピンチオフ部５２Ａ、５２Ｂによる密閉空間内に空気を残してしまうことなく、より確実に多層発泡体１００を成形することができる。
【００９８】
なお、例えばキャビティ面５１Ｂの凹凸が非常に小さい場合など、分割金型５０Ａ、５０Ｂから真空吸引室５３Ａ、５３Ｂを用いた吸引を行う必要なく、挟み込まれた３層の溶融樹脂シート積層体がキャビティ面５１Ａ、５１Ｂの形状に沿うように成形される条件である場合には、上述した動作例の吸引を行わず、吸引孔５４Ａ、５４Ｂを空気抜き孔として用いる製造方法としてもよい。
この場合にも、上述した第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９９】
〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
第４の実施形態は、上述した第２の実施形態の製造工程に加えて、芯材４を非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３の間に挟むようにしたものである。
上述した第１〜第３の実施形態と同様のものについては説明を省略する。
【０１００】
＜多層発泡体２００の構成例＞
まず、図１２を参照しながら、本実施形態により成形する多層発泡体２００の構成例について説明する。
【０１０１】
本実施形態の多層発泡体２００は、非発泡層１、３と、発泡層２と、芯材４と、を有して構成される。非発泡層１、３は、多層発泡体２００の外側を構成し、発泡層２および芯材４は、多層発泡体２００の内側を構成する。
【０１０２】
このように、本実施形態の多層発泡体２００は、発泡層２および芯材４の周りが非発泡層１、３で覆われた構成となっているため、多層発泡体２００の剛性を高めることができる。
【０１０３】
また、芯材４が非発泡層１、３で覆われた構成であると同時に、非発泡層３は、凹凸のある形状となっている。また、発泡層２も、非発泡層３の凹凸に合わせた形状となっており、発泡倍率が凹凸形状に合わせて偏ることない。このため、発泡体などによる芯材４が非発泡層１、３で覆われた構成でありながら、表面に凹凸のある形状で、内側を均質な発泡層とすることができている。
このため、芯材４を含んだ凹凸形状の多層発泡体２００として、長期間の使用でも成形後の反りなどの問題を生じにくく、高品質を維持することができるようになっている。
【０１０４】
芯材４は、発泡体、非発泡体といった各種樹脂材料からなるものであってもよく、金属材料などからなるものであってもよい。このように、芯材４は、予め成形された任意の材料によるものを用いることができる。
【０１０５】
＜多層発泡体２００の製造方法例＞
次に、図１３〜図１７を参照しながら、本実施形態の多層発泡体２００の製造方法例について説明する。図１３〜図１７は、本実施形態による多層発泡体２００の製造方法例を示す図である。
【０１０６】
本実施形態の分割金型５０Ａ、５０Ｂの内部には、真空吸引室５３Ａ、５３Ｂが設けられ、こうした本実施形態の型締装置１４に対して、図１３に示すように、分割金型５０Ａ、５０Ｂが開位置にある状態で、Ｔダイ２８ａの押出スリット３４ａから非発泡層１を形成する非発泡樹脂シートＰ１が単層で押し出され、一対の調整ローラ３０Ａａ、３０Ｂａにより厚さ等を調整される。非発泡樹脂シートＰ１が所定長さまで押し出されると、分割金型５０Ａを、ピンチオフ部５２Ａが非発泡樹脂シートＰ１に接触する位置まで移動させ、不図示の減圧手段により真空吸引室５３Ａ内部を減圧し、その真空吸引室５３Ａから吸引孔５４Ａを介して吸引することにより、キャビティ面５１Ａに向かって非発泡樹脂シートＰ１を吸着させる。
【０１０７】
次に、図１４に示すように、キャビティ面５１Ａに吸着された非発泡樹脂シートＰ１に対して、芯材４を水平方向に押し付けて接着させる。芯材４を押し付ける方法は、例えば吸着盤を有するマニピュレータにより押し付けた後、その吸着盤を芯材４から取り外す方法など、各種の方法であってよい。
【０１０８】
次に、図１５に示すように、開位置にある分割金型５０Ａ、５０Ｂの間に、Ｔダイ２８ｂの押出スリット３４ｂから発泡層２を形成する発泡樹脂シートＰ２が単層で押し出され、そのまま下方に垂下される。
また、Ｔダイ２８ｃの押出スリット３４ｃから非発泡層３を形成する非発泡樹脂シートＰ３が単層で押し出され、一対の調整ローラ３０Ａｃ、３０Ｂｃにより厚さ等を調整される。
【０１０９】
次に、図１６に示すように、型締装置１４が分割金型５０Ａ、５０Ｂを移動させ、閉位置まで閉じさせる。
この時、分割金型５０Ｂのキャビティ面５１Ｂの凹凸形状によっては、キャビティ面５１Ｂの凸部により非発泡樹脂シートＰ３が押圧され、芯材４と発泡樹脂シートＰ２の間、および発泡樹脂シートＰ２と非発泡樹脂シートＰ３の間が接着されることとなる。しかし、キャビティ面５１Ｂの凹凸が大きい場合などには、挟み込まれた非発泡樹脂シートＰ３の表面と、キャビティ面５１Ｂとの間に隙間が空いてしまうことがある。
【０１１０】
このため、図１７に示すように、分割金型５０Ｂについて、不図示の減圧手段により真空吸引室５３Ｂ内部を減圧し、その真空吸引室５３Ｂから吸引孔５４Ｂを介して吸引することにより、挟み込まれた発泡樹脂シートＰ２、非発泡樹脂シートＰ３を膨張させ、非発泡樹脂シートＰ３の表面をキャビティ面５１Ｂに吸着させる。
【０１１１】
こうして芯材４が埋め込まれた多層発泡体を、分割金型５０Ａ、５０Ｂのキャビティ面５１Ａ、５１Ｂの形状に沿った形状に成形した後、分割金型５０Ａ、５０Ｂを型開きして、成形された樹脂成形品を取り出し、パーティングラインまわりに形成されたバリを除去する。
各押出スリット３４（３４ａ〜３４ｃ）から溶融樹脂を間欠的に押し出すたびに、以上のような工程を繰り返すことにより、多層発泡体を次々に成形することができる。
【０１１２】
＜本実施形態の製造方法の効果＞
以上のように、本実施形態では、非発泡樹脂シートＰ１を圧着ローラ４０Ａに吸着させた後、その非発泡樹脂シートＰ１に芯材４を接着させ、発泡樹脂シートＰ２、非発泡樹脂シートＰ３と共に分割金型５０Ａ、５０Ｂで型締めして成形する。
このため、凹凸を有する形状の表面が非発泡層１、３に覆われ、内側が芯材４および発泡層２で満たされた多層発泡体２００を、発泡倍率が場所によって偏ることのない均等な発泡倍率の仕上がりで、容易に成形することができる。
【０１１３】
また、凹凸部分の非発泡層３、発泡層２の成形について、上述した第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１４】
また、型締めした後、分割金型５０Ｂから吸引することで、挟み込まれた発泡樹脂シートＰ２、非発泡樹脂シートＰ３を膨張させてキャビティ面５１Ｂの形状に沿わせているため、挟み込まれた発泡樹脂シートＰ３とキャビティ面５１Ｂとの間に空気だまりが残ってしまうことなく、安定した品質で仕上げることができる。
【０１１５】
＜本実施形態の他の製造方法例＞
上述した第４の実施形態における製造方法では、図１５〜図１７に示すように、発泡樹脂シートＰ２、非発泡樹脂シートＰ３を調整ローラ３０からそのまま垂下させ、分割金型５０Ａ、５０Ｂで型締めすることとして説明した。しかし、この方法に限定されず、例えば図１８に示すように、発泡樹脂シートＰ２および非発泡樹脂シートＰ３を、第３の実施形態で上述した圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂにより互いに接着させ、２層の溶融樹脂シート積層体を形成してから、図１６に示すように型締めしてもよい。この製造方法によっても、上述した各効果と同様の効果を得ることができる。また、発泡樹脂シートＰ２および非発泡樹脂シートＰ３の間に空気だまりができる可能性をさらに低くすることができる。
【０１１６】
また、例えばキャビティ面５１Ｂの凹凸が非常に小さい場合など、分割金型５０Ｂから真空吸引室５３Ｂを用いた吸引を行う必要なく、挟み込まれた非発泡樹脂シートＰ３がキャビティ面５１Ｂの形状に沿うように成形される条件である場合には、上述した動作例における型締後の吸引を行わず、吸引孔５４Ｂを空気抜き孔として用いる製造方法としてもよい。
この場合にも、上述した各効果と同様の効果を得ることができる。
【０１１７】
〔各実施形態について〕
なお、上述した各実施形態は本発明の好適な実施形態であり、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々変形して実施することが可能である。
【０１１８】
例えば、分割金型５０Ｂのキャビティ面５１Ｂにおける凹凸形状は、上述した実施形態に限定されず、任意の形状であってよい。
【０１１９】
また、上述した第１〜第３の実施形態については、分割金型５０Ａのキャビティ面５１Ａが凹凸のない平坦面で、分割金型５０Ｂのキャビティ面５１Ｂが凹凸を含む形状として説明したが、この形状に限定されず、分割金型５０Ａ、５０Ｂの両方が凹凸を含む形状であっても、本発明は同様に実現することができる。
また、上述した第４の実施形態についても、芯材４を所定位置に配置して非発泡樹脂シートＰ１に適切に接着させることが可能であれば、分割金型５０Ａのキャビティ面５１Ａは凹凸のない平坦面に限定されず、凹凸を含む形状であってもよい。
【０１２０】
また、上述した第１〜第３の実施形態について、分割金型５０Ａ、５０Ｂのキャビティ面における凸部の高さを適宜調整することにより、例えば図１９（ａ）（ｂ）に示すように、挟み込まれる全ての溶融樹脂シートが押し潰される部分を含む多層発泡体１００を成形する場合であっても、本発明は同様に適用することができる。すなわち、発泡層２の気泡が完全に潰れる程度まで溶融樹脂シートが圧縮される部分を有するように成形する場合であっても、本発明は同様に適用することができる。
この場合、例えば図１９（ａ）に示すように、分割金型５０Ａ、５０Ｂの何れか一方のキャビティ面が凹凸を含む形状であってもよく、図１９（ｂ）に例示するように、分割金型５０Ａ、５０Ｂの両方のキャビティ面が凹凸を含む形状であってもよい。
【０１２１】
また、上述した第４の実施形態についても、分割金型のキャビティ面における凸部の高さを適宜調整することにより、芯材４に連接される発泡層２の気泡が完全に潰れる程度まで溶融樹脂シートが圧縮される部分を有するように成形する場合であっても、本発明は同様に適用することができる。
【０１２２】
また、上述した各実施形態では、一対の分割金型５０Ａ、５０Ｂの両方について、キャビティ面が巨視的には凹型となる形状として説明したが、この形状に限定されず、例えば一方のキャビティ面が凹型、他方のキャビティ面が凸型であっても、本発明は同様に実現することができる。
【０１２３】
また、上述した各実施形態では、一対の分割金型５０Ａ、５０Ｂを用いた場合について説明した。しかし、分割金型の分割数は、２つに限定されず、任意の数に分割された分割金型を用いても、本発明は同様に実現することができる。
【０１２４】
また、上述した各実施形態では、非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３を押し出すＴダイ２８ａ、２８ｃの下方に調整ローラ３０が配置され、発泡樹脂シートＰ２を押し出すＴダイ２８ｂの下方には調整ローラ３０が設けられない構成として説明したが、この構成に限定されず、発泡樹脂シートＰ２を押し出すＴダイ２８ｂの下方にも調整ローラ３０を配置し、厚さ等の調整を行う構成であってもよい。この場合、発泡樹脂シートＰ２に対して設けられたＴダイ２８ｂ下方の調整ローラ３０における一対のローラ間の間隔、またはローラ間の押圧力は、発泡樹脂シートＰ２の気泡を潰さないように予め設定されることが好ましい。
【０１２５】
また、溶融樹脂シートを押し出す押出装置１２の配置台数は３台に限定されず、目的とする成形品の形状などに応じて任意の数であってよい。すなわち、分割金型により型締めする溶融樹脂シートは、少なくとも一番外の両側に非発泡樹脂シートが配置され、その内側に発泡樹脂シートが配置された構成であれば、配置される枚数は限定されず、任意の枚数であってよい。
【０１２６】
また、押出装置１２の構成は、上述した実施形態の構成に限定されず、溶融状態の樹脂シートを押し出すことができれば任意の構成であってよい。
【符号の説明】
【０１２７】
１００ 多層発泡体
１、３ 非発泡層
２ 発泡層
Ｐ１、Ｐ３ 非発泡樹脂シート
Ｐ２ 発泡樹脂シート
１０ 成形装置
１２ 押出装置
１４ 型締装置
１６ ホッパー
１８ シリンダー
２０ 油圧モーター
２４ アキュムレータ
２６ プランジャー
２８ Ｔダイ
３０Ａ、３０Ｂ 調整ローラ
３４ 押出スリット
４０Ａ、４０Ｂ 圧着ローラ
５０Ａ、５０Ｂ 分割金型
５１Ａ、５１Ｂ キャビティ面
５２Ａ、５２Ｂ ピンチオフ部
５３Ａ、５３Ｂ 真空吸引室
５４Ａ、５４Ｂ 吸引孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に凹凸のある形状の多層発泡体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、発泡層の周囲を非発泡層で覆った構造の多層発泡体を製造する方法として、予め成形された発泡体の芯材を溶融状態の樹脂シートで挟み込んで成形する方法が知られている。
【０００３】
また、多層発泡シートの製造方法として、Ｔダイの１つの押出スリットから、層構成が非発泡層／発泡層／非発泡層となるように溶融状態の多層樹脂シートを押し出す方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、本出願人により先に出願されている成形技術として、溶融状態の樹脂シート２枚を押出スリットから下方に押し出し、補強芯材を挟み込んで分割金型により成形するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８０４５２８号公報
【特許文献２】ＷＯ２００９／１５７１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した発泡体の芯材を溶融状態の樹脂シートで挟み込む従来の製造方法では、表面に凹凸のある形状の多層発泡体を製造する場合、発泡体の芯材を成形時に金型で潰して凹凸を形成するか、または、発泡体の芯材を目的とする凹凸に合わせた形状に予め加工しておく必要があった。
【０００７】
ここで、発泡体の芯材を成形時に金型で潰して凹凸を形成する方法では、発泡体の芯材が部分的にのみ圧縮されることとなるため、発泡体の見かけ密度が凹凸部分近傍で場所によって異なる仕上がりとなってしまう。こうして見かけ密度が場所によってバラつくと、成形後に反りなどの問題が生じやすくなってしまう。
【０００８】
また、発泡体の芯材を目的とする凹凸に合わせた形状に予め加工しておく方法では、発泡体の芯材を目的とする凹凸に合わせて加工するのに手間がかかり、コスト増加につながってしまう。さらに、こうして凹凸形状に加工した芯材を溶融状態の樹脂シートで挟み込む際、芯材を金型の凹凸に合わせて精度よく位置決めする必要があり、精度向上のためのコスト増加につながってしまう。
【０００９】
また、上述した特許文献１のように、１つの押出スリットから溶融状態の多層樹脂シートを押し出す方法では、押出スリットからの押出時に発泡層が非発泡層により両側から挟まれた状態となるため、発泡層の発泡倍率が制限される虞があった。すなわち、発泡層はＴダイの押出スリットから押し出される時に大きく発泡するが、その押出時に非発泡層により両側から押さえられる状態となるため、発泡倍率が低くなりやすい問題があった。
【００１０】
また、上述した特許文献２のものは、表面に凹凸のある形状の多層発泡体を製造することについてまで考慮されたものではなかった。
【００１１】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、表面に凹凸のある形状の多層発泡体を、発泡体における発泡倍率が高くなるように製造する場合であっても、低コストに、かつ、発泡体の見かけ密度が偏ることなく製造できる多層発泡体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる目的を達成するために、本発明に係る多層発泡体の製造方法は、
少なくとも３つの押出スリットのそれぞれから溶融状態の樹脂シートを押し出す押出工程と、
前記樹脂シートを分割金型で挟み込んで多層発泡体を成形する成形工程と、を有し、
前記樹脂シートの少なくとも１枚は前記押出スリットから発泡層として押し出され、
前記樹脂シートの少なくとも２枚は前記押出スリットから非発泡層として押し出され、
前記分割金型は、少なくとも一方のキャビティ面に凹凸を有する形状であり、
前記成形工程では、前記非発泡層として押し出された少なくとも２枚の樹脂シートの間に前記発泡層として押し出された樹脂シートが配置された状態で前記分割金型により挟み込むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、表面に凹凸のある形状の多層発泡体を、発泡体における発泡倍率が高くなるように製造する場合であっても、低コストに、かつ、発泡体の見かけ密度が偏ることなく製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態による多層発泡体１００の構成例を示す縦断面図である。
【図２】第１の実施形態による製造方法例を説明するための第１の図である。
【図３】第１の実施形態における押出装置１２の構成例を模式的に示す図である。
【図４】第１の実施形態による製造方法例を説明するための第２の図である。
【図５】第２の実施形態による製造方法例を説明するための第１の図である。
【図６】第２の実施形態による製造方法例を説明するための第２の図である。
【図７】第２の実施形態による製造方法例を説明するための第３の図である。
【図８】第２の実施形態による製造方法例を説明するための第４の図である。
【図９】第３の実施形態による製造方法例を説明するための第１の図である。
【図１０】第３の実施形態による製造方法例を説明するための第２の図である。
【図１１】第３の実施形態による製造方法例を説明するための第３の図である。
【図１２】第４の実施形態による多層発泡体２００の構成例を示す縦断面図である。
【図１３】第４の実施形態による製造方法例を説明するための第１の図である。
【図１４】第４の実施形態による製造方法例を説明するための第２の図である。
【図１５】第４の実施形態による製造方法例を説明するための第３の図である。
【図１６】第４の実施形態による製造方法例を説明するための第４の図である。
【図１７】第４の実施形態による製造方法例を説明するための第５の図である。
【図１８】第４の実施形態による他の製造方法例を説明するための図である。
【図１９】第１〜第３の実施形態による多層発泡体１００の他の構成例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明に係る多層発泡体の製造方法を適用した一実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明に係る多層発泡体は、例えば自動車のデッキボード、建材などの各種用途に用いることができる。
【００１６】
まず、本発明の各実施形態に共通する概略について説明する。
図１は、多層発泡体１００の構成例を示し、図２、図３は、多層発泡体１００の製造方法例を示す。
【００１７】
本発明の各実施形態で用いる樹脂成形品の成形装置１０は、図２に示すように、３つのＴダイを、各Ｔダイの押出スリットが下向きに略平行となるように並べて備える。
中央の押出スリットからは、発泡層による溶融樹脂シートが単層で押し出され、その両サイドの各押出スリットからは非発泡層の溶融樹脂シートが単層で押し出され、これら３枚の溶融樹脂シートが一対の分割金型の間の位置に垂下される。
【００１８】
このため、非発泡層の溶融樹脂シート２枚の間に発泡層の溶融樹脂シートを配置し、樹脂成形品として、発泡層の外側を非発泡層で覆う構成の成形品の製造方法でありながらも、発泡層の溶融樹脂シートを押し出す押出スリットからは、その発泡層の溶融樹脂シートだけが押し出される。このため、押出スリットからの押出時に発泡層の発泡倍率を制限してしまうことがない。このため、高い発泡倍率の発泡体による、凹凸形状の多層発泡体であっても、容易に低コストで製造することができる。
【００１９】
〔第１の実施形態〕
＜多層発泡体１００の構成例＞
次に、本発明の第１の実施形態について説明する。
まず、図１を参照しながら、本実施形態により成形する多層発泡体１００の構成例について説明する。
【００２０】
本実施形態の多層発泡体１００は、非発泡層１、３と、発泡層２と、を有して構成される。非発泡層１、３は、多層発泡体１００の外側を構成し、発泡層２は、多層発泡体１００の内側を構成する。
【００２１】
このように、本実施形態の多層発泡体１００は、発泡層２の周りが非発泡層１、３で覆われた構成となっているため、多層発泡体１００の剛性を高めることができる。
【００２２】
また、発泡層２の厚さ方向における両面に、非発泡層１、３がそれぞれ配置され、非発泡層３は、凹凸のある形状となっている。発泡層２も、非発泡層３の凹凸に合わせた形状となっているが、発泡倍率が凹凸形状に合わせて偏ることなく、発泡層２の全体で略均等となっている。
このため、長期間の使用でも成形後の反りなどの問題を生じにくく、高品質を維持することができる多層発泡体となっている。
【００２３】
非発泡層１、３としては、後述のように、公知の各種非発泡樹脂を用いることができる。
【００２４】
発泡層２としては、発泡倍率が２．０倍以上であり、複数の気泡セルを有する独立気泡構造（独立気泡率が７０％以上）の発泡樹脂などを用いることができる。
【００２５】
こうした発泡層２としては、例えばポリプロピレン系樹脂などを用いることができ、好ましくは、ポリプロピレン系樹脂に対し、１〜２０ｗｔ％のポリエチレン及び／または５〜４０ｗｔ％の水素添加スチレン系エラストマーを混合させたブレンド樹脂などを用いることができる。
【００２６】
なお、本実施形態において発泡倍率は、後述する本実施形態の成形方法で用いた熱可塑性樹脂の密度を、本実施形態の成形方法により得られた多層発泡体１００の非発泡層１、３，発泡層２の壁面の見かけ密度で割った値を発泡倍率とした。
また、引張破壊伸びは、後述する本実施形態の成形方法により得られた多層発泡体１００の非発泡層１、３，発泡層２の壁面を切り出し、−１０℃で保管後に、ＪＩＳ Ｋ−７１１３に準じて２号形試験片として引張速度を５０ｍｍ／分で測定を行った値を引張破壊伸びとした。
また、引張弾性率は、後述する本実施形態の成形方法により得られた多層発泡体１００の非発泡層１、３，発泡層２の壁面を切り出し、常温（２３℃）で、ＪＩＳ Ｋ−７１１３に準じて２号形試験片として引張速度を５０ｍｍ／分で測定を行った値を引張弾性率とした。
【００２７】
＜多層発泡体１００の製造方法例＞
次に、図２〜図４を参照しながら、本実施形態の多層発泡体１００の製造方法例について説明する。図２〜図４は、本実施形態による多層発泡体１００の製造方法例を示す図である。
【００２８】
図２、図３に示すように、本実施形態で用いる樹脂成形品の成形装置１０は、押出装置１２（１２ａ〜１２ｃ）と、押出装置１２の下方に配置された型締装置１４とを有して構成される。
【００２９】
押出装置１２（１２ａ〜１２ｃ）は、多層発泡体１００の非発泡層１、３を形成する非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３の間に、発泡層を形成する発泡樹脂シートＰ２が配置されるよう、これら３枚の溶融樹脂シートを各Ｔダイ２８（２８ａ〜２８ｃ）の押出スリット３４（３４ａ〜３４ｃ）から押し出すように構成される。また、非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３を押し出すＴダイ２８ａ、２８ｃの下方には調整ローラ３０ａ、３０ｃが配置され、この調整ローラ３０ａ、３０ｃにより厚さ等の調整を行う。こうして押し出された溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３を、後述する分割金型５０Ａ，５０Ｂで挟み込んで型締めし、成形する。
【００３０】
３台の押出装置１２（１２ａ〜１２ｃ）は、調整ローラ３０以外の構成についてはそれぞれ同じであるため、調整ローラ３０が設けられた１つの押出装置１２について、図３を参照して説明する。図２中では押出装置１２の構成の内、Ｔダイ２８と調整ローラ３０のみを示し、他の構成は省略する。
【００３１】
押出装置１２は、ホッパー１６が付設されたシリンダー１８と、シリンダー１８内に設けられたスクリュー（図示せず）と、スクリューに連結された油圧モーター２０と、シリンダー１８と内部が連通したアキュムレータ２４と、アキュムレータ２４内に設けられたプランジャー２６と、Ｔダイ２８と、一対の調整ローラ３０とを有して構成される。
【００３２】
ホッパー１６から投入された樹脂ペレットが、シリンダー１８内で油圧モーター２０によるスクリューの回転により溶融、混練され、溶融状態の樹脂がアキュムレータ２４に移送されて一定量貯留され、プランジャー２６の駆動によりＴダイ２８に向けて溶融樹脂を送る。こうして、Ｔダイ２８下端の押出スリット３４から、溶融状態の樹脂による連続的な溶融樹脂シートが押し出され、間隔を隔てて配置された一対の調整ローラ３０によって挟圧されながら下方へ向かって送り出され、分割金型５０Ａ、５０Ｂの間に垂下される。
【００３３】
また、Ｔダイ２８には、押出スリット３４のスリット間隔を調整するためのダイボルト４６が設けられる。スリット間隔の調整機構は、このダイボルト４６を用いた機械式の機構に加え、公知の各種調整機構を他に備えてもよい。
【００３４】
こうした構成により、後に詳細に説明するように、３つのＴダイ２８それぞれの押出スリット３４から溶融樹脂シートＰが押し出され、特に押出スリット３４ａ、３４ｃから押し出された非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３について、上下方向（押出方向）に一様な厚みを有する状態に調整され、分割金型５０Ａ、５０Ｂの間に配置される。
【００３５】
押出装置１２の押出の能力は、成形する多層発泡体の大きさ、各溶融樹脂シートＰのドローダウンあるいはネックイン発生防止の観点から適宜選択してよい。実用的な観点から具体例を挙げると、間欠押出における１ショットの押出量は好ましくは１〜１０ｋｇであり、押出スリット３４からの樹脂の押出速度は、数百ｋｇ／時以上、より好ましくは７００ｋｇ／時以上である。また、各溶融樹脂シートＰのドローダウンあるいはネックイン発生防止の観点から、溶融樹脂シートＰの押出工程はなるべく短い時間で行われることが好ましく、樹脂の種類、ＭＦＲ値、メルトテンション値に依存するが、例えば押出工程は４０秒以内、好ましくは１０〜２０秒以内に完了するのがよい。このため、熱可塑性樹脂の押出スリット３４からの単位面積、単位時間当たりの押出量は、例えば５０ｋｇ／時ｃｍ2以上、好ましくは１５０ｋｇ／時ｃｍ2以上である。
【００３６】
一対の調整ローラ３０の回転により一対の調整ローラ３０間に挟み込まれた溶融樹脂シートＰを下方に送り出すことで、溶融状態のシート状樹脂を延伸薄肉化することが可能である。このため、押し出されるシート状樹脂の押出速度と、一対の調整ローラ３０による溶融樹脂シートＰの送り出し速度との関係を調整することにより、ドローダウンあるいはネックインの発生を防止することが可能である。このため、樹脂の種類、特にＭＦＲ値およびメルトテンション値、あるいは単位時間当たりの押出量に対する制約を小さくすることが可能である。
【００３７】
図３に示すように、Ｔダイ２８に設けられる押出スリット３４は、鉛直下向きに配置され、押出スリット３４から押し出された溶融樹脂シートは、そのまま押出スリット３４から垂下する形態で、鉛直下向きに送られるようにしている。押出スリット３４は、その間隔が調整できるようになっているため、このスリット間隔の調整により、非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３や、発泡樹脂シートＰ２のように、発泡層や非発泡層など様々な厚みの溶融樹脂シートに対応することができる。
【００３８】
非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３、発泡樹脂シートＰ２を構成するための熱可塑性樹脂としては、例えばポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂などが適用可能である。但し、発泡樹脂シートＰ２を構成する熱可塑性樹脂としては、プロピレン単体を有するものが好ましく、具体的には、プロピレン単独重合体、エチレン−プロピレンブロック共重合体であることが好ましい。これにより、溶融張力が高くなるため、発泡樹脂シートＰ２を発泡し易くしたり、気泡セルも均一化し易くしたりすることができる。
【００３９】
また、長鎖分岐構造を有するプロピレン単独重合体は、０．９以下の重量平均分岐指数を有するプロピレン単独重合体であることが好ましい。また、重量平均分岐指数は、ｖ１／ｖ２で表され、ｖ１が分岐ポリオレフィンの極限粘度数、ｖ２が分岐ポリオレフィンと同じ重量平均分子量を有する線状ポリオレフィンの極限粘度数である。
【００４０】
また、非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３、発泡樹脂シートＰ２を構成するための熱可塑性樹脂は、２３０℃におけるメルトテンション（ＭＴ）が３０〜３５０ｍＮの範囲内のポリプロピレン樹脂を用いることが好ましい。ここで、ＭＴとは、溶融張力を意味する。
発泡樹脂シートＰ２を構成するための熱可塑性樹脂のＭＴが３０〜３５０ｍＮの範囲内であると、ポリプロピレン系樹脂は歪み硬化性を示し、高い発泡倍率を得ることができる。なお、ＭＴは、メルトテンションテスター（株式会社東洋精機製作所製）を用い、余熱温度２３０℃、押出速度５．７ｍｍ／分で、直径２．０９５ｍｍ、長さ８ｍｍのオリフィスからストランドを押し出し、このストランドを直径５０ｍｍのローラに巻き取り速度１００ｒｐｍで巻き取ったときの張力を示すものである。
【００４１】
また、非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３、発泡樹脂シートＰ２を構成するための熱可塑性樹脂は、２３０℃におけるメルトフローレイト（ＭＦＲ）が１〜１０であることが好ましい。ここで、ＭＦＲとは、ＪＩＳ Ｋ−７２１０に順じて測定した値である。ＭＦＲが１未満であると、ＭＦＲが１〜１０の範囲内にある場合と比較し、押出速度を上げることが困難になる傾向があり、ＭＦＲが１０を超えると、ＭＦＲが１〜１０の範囲内にある場合と比較し、ドローダウン等の発生によりブロー成形が困難になる傾向がある。
【００４２】
発泡樹脂シートＰ２に混合させるスチレン系エラストマーとしては、分子内に水素が添加されたスチレン単位を有するエラストマーなどが適用可能である。例えば、スチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン・プロピレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−ブタジエンランダム共重合体等の水素添加エラストマーなどが適用可能である。スチレン系エラストマーの配合割合は、熱可塑性樹脂に対して、成形性の観点から４０ｗｔ％未満の範囲であることが好ましい。また、スチレン系エラストマー中のスチレンの含有量は、低温時の衝撃強度の観点から、３０ｗｔ％未満であることが好ましく、２０ｗｔ％未満であることがより好ましい。
【００４３】
また、発泡樹脂シートＰ２に混合させるポリエチレンとしては、低温時の衝撃強度の観点から、密度０．９１ｇ／ｃｍ３以下のものが適用可能である。特に、メタロセン系触媒により重合された直鎖状超低密度ポリエチレンを用いることが好ましい。低密度ポリエチレンの配合割合は、上述した熱可塑性樹脂に対して、剛性及び耐熱性の観点から４０ｗｔ％未満の範囲であることが好ましい。
【００４４】
また、発泡樹脂シートＰ２を構成する基材樹脂には、上述したスチレン系エラストマー、低密度のポリエチレン及び発泡剤以外に、核剤、着色剤等を添加することも可能である。
【００４５】
発泡剤としては、空気、炭酸ガス、窒素ガス、水等の無機系発泡剤、または、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ジクロロメタン、ジクロロエタン等の有機系発泡剤が挙げられる。これらの中でも、発泡剤は、空気、炭酸ガスまたは窒素ガスを用いることが好ましい。この場合、有機物の混入がなく、耐久性等の低下がない。
【００４６】
発泡方法としては、例えば超臨界流体を用いる方法などがある。この場合、炭酸ガス、または、窒素ガスを超臨界状態とし、発泡樹脂シートＰ２を構成する基材樹脂を発泡させることが好ましい。この超臨界流体を用いる方法を用いれば、均一かつ確実に発泡させることができる。なお、窒素の超臨界流体は、窒素を臨界温度−１４９．１℃、臨界圧力３．４ＭＰａ以上とすることにより得られ、二酸化炭素の超臨界流体は、二酸化炭素を臨界温度３１℃、臨界圧力７．４ＭＰａ以上とすることにより得られる。
【００４７】
図２、図３に示す一対の調整ローラ３０は、非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３を押し出すＴダイ２８ａ、２８ｃの下方に配置され、各ローラの回転軸が互いに平行かつほぼ水平に配置される。
また、図２、図３に示すように、一対の調整ローラ３０は、押出スリット３４から下方に垂下する形態で押し出される溶融樹脂シートＰに関して、線対称となるように配置される。
【００４８】
それぞれのローラの直径およびローラの軸方向長さは、押し出されるシート状樹脂の押出速度、シートの押出方向長さおよび幅、ならびに樹脂の種類等に応じて適宜設定してよい。例を挙げると、ローラの径は５０〜３００ｍｍの範囲であることが好ましく、溶融樹脂シートとの接触においてローラの曲率が大きすぎてもまた、小さすぎても溶融樹脂シートがローラへ巻き付く不具合の原因となる。
【００４９】
一対の調整ローラ３０それぞれの外表面には、凹凸状のシボが設けられる。凹凸状のシボは、外表面において、シート状樹脂と接触する面全体に亘って均一に分布するように設けるのが好ましく、その深さおよび密度は、一対の調整ローラ３０によりシート状樹脂を円滑に下方に送り出すことが可能なように、一対の調整ローラ３０それぞれの外表面と、対応するシート状樹脂の表面との間に滑りが生じない観点から適宜に定めればよい。このような凹凸状のシボは、たとえば、従来既知のサンドブラスト処理によって形成されるが、ブラスト機において、たとえば粗さ６０番程度を採用する。
【００５０】
一対の調整ローラ３０は、一方が回転駆動ローラ３０Ａであり、他方が被回転駆動ローラ３０Ｂであり、不図示の駆動源による回転が回転駆動ローラ３０Ａに伝達され、さらに被回転駆動ローラ３０Ｂにも伝達されるように構成される。
【００５１】
こうして回転駆動ローラ３０Ａの回転駆動力を被回転駆動ローラ３０Ｂに伝達させることで、両ローラの回転速度を一致させた状態で、両ローラにより溶融樹脂シートを挟み込んで、下方に送り出すことが可能となる。
一対の調整ローラ３０の駆動機構の詳細については、公知の構成と同様であり、説明を省略する。
【００５２】
回転駆動ローラ３０Ａの回転速度は、シート状樹脂が押出スリット３４から押し出される押出速度と、一対の調整ローラ３０の回転により溶融樹脂シートＰが下方に送り出される送り出し速度との相対速度差を、シート状樹脂の押出速度に応じて調整するといった方法により定められる。
【００５３】
溶融樹脂シートＰのローラによる送り出し速度は、例えば直径１００ｍｍの一対の調整ローラ３０を用いて、送り出し方向に長さ２０００ｍｍの溶融樹脂シートＰを１５秒間で送り出す場合、１ショット１５秒間で約６．４回転することとなり、ローラの回転速度は約２５．５ｒｐｍと算出することができる。回転駆動ローラ３０Ａの回転速度を上げ下げすることで、溶融樹脂シートＰの送り出し速度を容易に調整することができる。
【００５４】
一対の調整ローラ３０は、金属製、たとえばアルミニウム製であり、一対の調整ローラ３０にはそれぞれ、溶融状態のシート状樹脂の温度に応じて、ローラの表面温度を調整する表面温度調整手段（不図示）が付設される。こうして温度調整を行うことにより、各ローラの表面が、挟み込まれた溶融状態のシート状樹脂により過度に加熱されないように熱交換するようにしている。
【００５５】
一対の調整ローラ３０間の間隔は、シート状樹脂の最下部がこの調整ローラ３０の位置まで供給される前、供給されるシート状樹脂の厚みより広げておき、シート状樹脂が円滑に一対の調整ローラ３０の間に供給されるようにしておく。その後、所定のタイミングで一対の調整ローラ３０同士の間隔を狭めて、一対の調整ローラ３０によりシート状樹脂を挟み込み、ローラの回転により溶融樹脂シートＰを下方に送り出すようにしている。
なお、シート状樹脂の最下部がこの調整ローラ３０の位置まで供給される前から、一対の調整ローラ３０の間隔を適切な間隔に調整しておいてもよい。また、一対の調整ローラ３０の間隔を固定せず、一対の調整ローラ３０で挟み込む力が一定になるように構成してもよい。この場合、一対の調整ローラ３０間にシートが巻き込まれることで、ローラ間隔が自動的に所定の間隔に広がることになる。
【００５６】
以上のように、押出スリット３４からのシート状樹脂の押出速度と、一対の調整ローラ３０の間隔、回転速度、温度などを調整することで、押し出される各溶融樹脂シートについて予め定められた厚みに正確に調整することができる。また、ドローダウンやネックインを発生させることなく、円滑に動作させることができる。
【００５７】
また、発泡樹脂シートＰ２をＴダイ２８ｂの押出スリット３４ｂから押し出す際には、押出スリット３４ｂ下方に調整ローラ３０を配置せず、発泡させて押し出された発泡樹脂シートＰ２をそのまま垂下させるため、発泡樹脂シートＰ２の気泡を調整ローラ３０で損なうことがなく、大きな発泡倍率も容易に実現することができる。
【００５８】
型締装置１４は、２つの分割形式となっている分割金型５０Ａ、５０Ｂと、分割金型５０Ａ、５０Ｂを溶融状態の樹脂シートＰの供給方向に対して略直交する方向に、開位置と閉位置との間で移動させる不図示の金型駆動装置とを有する。
【００５９】
図２に示すように、２つの分割形式となっている分割金型５０Ａ、５０Ｂは、キャビティ面５１Ａ、５１Ｂを対向させた状態で配置され、それぞれのキャビティ面５１Ａ、５１Ｂの底面が略鉛直方向を向くように配置される。それぞれのキャビティ面５１Ａ、５１Ｂの表面には、溶融樹脂シートＰに基づいて成形される成形品の外形、および表面形状に応じて凹凸部が設けられる。本実施形態では、キャビティ面５１Ａの底面が凹凸のない平坦面となっており、キャビティ面５１Ｂの底面が凹凸を有する形状となっている場合を例として説明する。
【００６０】
また、２つの分割形式となっている分割金型５０Ａ、５０Ｂそれぞれについて、キャビティ面５１Ａ、５１Ｂのまわりには、ピンチオフ部５２Ａ、５２Ｂが形成される。このピンチオフ部５２Ａ、５２Ｂは、キャビティ面５１Ａ、５１Ｂのまわりに環状に形成され、対向する分割金型に向かって突出する。これにより、２つの分割形式となっている分割金型５０Ａ、５０Ｂを型締めする際、それぞれのピンチオフ部５２Ａ、５２Ｂの先端部が当接し、溶融状態の樹脂シートＰの周縁にパーティングラインが形成されるようにしている。
【００６１】
２つの分割形式となっている分割金型５０Ａ、５０Ｂはそれぞれ、不図示の金型駆動装置により駆動され、開位置において、２つの分割金型５０Ａ、５０Ｂの間に、３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３を配置可能なようにされる。また、閉位置において、２つの分割金型５０Ａ、５０Ｂのピンチオフ部５２Ａ、５２Ｂで溶融状態の樹脂シートＰの周縁にパーティングラインを形成する所定位置まで２つの分割金型５０Ａ、５０Ｂを近接させ、環状のピンチオフ部５２Ａ、５２Ｂにより、２つの分割金型５０Ａ、５０Ｂ内に密閉空間が形成されるようにしている。
金型駆動装置の詳細については、従来と同様のものであり、説明を省略する。
【００６２】
以上のような成形装置１０により、図２に示すように、分割金型５０Ａ、５０Ｂが開位置にある状態で、Ｔダイ２８ａの押出スリット３４ａから非発泡層１を形成する非発泡樹脂シートＰ１が単層で押し出され、一対の調整ローラ３０Ａａ、３０Ｂａにより厚さ等を調整される。
また、Ｔダイ２８ｂの押出スリット３４ｂからは、発泡層２を形成する発泡樹脂シートＰ２が単層で押し出され、そのまま下方に垂下される。
また、Ｔダイ２８ｃの押出スリット３４ｃから非発泡層３を形成する非発泡樹脂シートＰ３が単層で押し出され、一対の調整ローラ３０Ａｃ、３０Ｂｃにより厚さ等を調整される。
【００６３】
こうして各溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３がそれぞれ押し出され、下方の所定位置まで垂下されると、図４に示すように、型締装置１４は分割金型５０Ａ、５０Ｂを移動させ、閉位置まで閉じさせる。
【００６４】
こうして型締めにより成形する際、キャビティ面５１Ｂの凹凸形状などに応じて、ピンチオフ部５２Ａ、５２Ｂによる密閉空間内に残った空気を、分割金型５０Ｂに設けられた空気抜き用の孔（不図示）から空気抜き用のパイプを挿入するなどの公知の方法により空気抜きを行うことが好ましい。
【００６５】
こうして分割金型５０Ａ、５０Ｂのキャビティ面５１Ａ、５１Ｂの形状に沿った形状の多層発泡体を成形した後、分割金型５０Ａ、５０Ｂを型開きして、成形された樹脂成形品を取り出し、パーティングラインまわりに形成されたバリを除去する。
各押出スリット３４（３４ａ〜３４ｃ）から溶融樹脂を間欠的に押し出すたびに、以上のような工程を繰り返すことにより、多層発泡体を次々に成形することができる。
【００６６】
＜本実施形態の製造方法の効果＞
以上のように、本実施形態では、２枚の非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３の間に発泡樹脂シートＰ２を配置し、この状態で分割金型５０Ａ、５０Ｂにより型締めして成形する。また、この発泡樹脂シートＰ２を、押出スリット３４ｂから単層で発泡させて押し出すようにしている。
このため、発泡樹脂シートＰ２が押出スリット３４ｂから押し出される瞬間の発泡を妨げてしまうことがなく、大きな発泡倍率も容易に実現することができる。このため、成形品の多層発泡体１００における発泡層２を高い発泡倍率とすることも容易に可能となる。
【００６７】
さらに、本実施形態の成形装置１０は、発泡樹脂シートＰ２を押し出すＴダイ２８ｂの下方に調整ローラ３０が配置されない構成となっているため、単層で押出スリット３４ｂから押し出されて高い発泡倍率となっている発泡樹脂シートＰ２の気泡を潰してしまうことなく、発泡層２の発泡倍率を高めることが容易に可能である。
【００６８】
また、２枚の非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３の間に発泡樹脂シートＰ２を配置した状態で型締めし、凹凸を有する形状に成形しているため、成形品の多層発泡体１００における凹凸部分周りであっても発泡層２の発泡倍率が場所によって偏ってしまうことのない、均等な発泡倍率の仕上がりとすることが容易に可能となる。
【００６９】
さらに、２枚の非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３の間に、発泡樹脂シートＰ２が、溶融状態の樹脂シートのままで接着されることとなるため、予め成形された発泡体の芯材を非発泡層の溶融樹脂シートで覆う製造方法と比較して、成形品の多層発泡体１００における発泡層２と非発泡層１、３との接着強度を向上させることができる。
【００７０】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００７１】
上述した第１の実施形態では、３枚の溶融樹脂シートを押し出して垂下させ、その状態で分割金型５０Ａ、５０Ｂで型締めし、成形している。
第２の実施形態では、こうした動作に替えて、まず、非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３を分割金型５０Ａ、５０Ｂに吸着させ、その後、３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３を分割金型５０Ａ、５０Ｂで型締めするようにしたものである。
上述した第１の実施形態と同様のものについては説明を省略する。
【００７２】
＜多層発泡体１００の製造方法例＞
次に、図５〜図８を参照しながら、本実施形態の多層発泡体１００の製造方法例について説明する。図５〜図８は、本実施形態による多層発泡体１００の製造方法例を示す図である。
【００７３】
本実施形態の分割金型５０Ａ、５０Ｂの内部には、真空吸引室５３Ａ、５３Ｂが設けられ、真空吸引室５３Ａ、５３Ｂは吸引孔５４Ａ、５４Ｂを介してキャビティ面５１Ａ、５１Ｂに連通した構成となっている。このため、不図示の減圧手段により真空吸引室５３Ａ、５３Ｂ内部を減圧し、その真空吸引室５３Ａ、５３Ｂから吸引孔５４Ａ、５４Ｂを介して吸引することにより、キャビティ面５１Ａ、５１Ｂに向かって溶融樹脂シートを吸着させ、キャビティ面５１Ａ、５１Ｂの外表面に沿った形状とさせるようになっている。
【００７４】
こうした本実施形態の型締装置１４に対して、図５に示すように、分割金型５０Ａ、５０Ｂが開位置にある状態で、Ｔダイ２８ａの押出スリット３４ａから非発泡層１を形成する非発泡樹脂シートＰ１が単層で押し出され、一対の調整ローラ３０Ａａ、３０Ｂａにより厚さ等を調整される。
また、Ｔダイ２８ｃの押出スリット３４ｃから非発泡層３を形成する非発泡樹脂シートＰ３が単層で押し出され、一対の調整ローラ３０Ａｃ、３０Ｂｃにより厚さ等を調整される。
【００７５】
次に、図６に示すように、分割金型５０Ａを、ピンチオフ部５２Ａが非発泡樹脂シートＰ１に接触する位置まで移動させ、分割金型５０Ｂを、ピンチオフ部５２Ｂが非発泡樹脂シートＰ３に接触する位置まで移動させる。
そして、分割金型５０Ａ、５０Ｂそれぞれについて、不図示の減圧手段により真空吸引室５３Ａ、５３Ｂ内部を減圧し、その真空吸引室５３Ａ、５３Ｂから吸引孔５４Ａ、５４Ｂを介して吸引することにより、キャビティ面５１Ａ、５１Ｂに向かって非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３を吸着させる。
【００７６】
こうして分割金型５０Ａに非発泡樹脂シートＰ１が、分割金型５０Ｂに非発泡樹脂シートＰ３が、それぞれのキャビティ面５１Ａ、５１Ｂに吸着されると、図７に示すように、Ｔダイ２８ｂの押出スリット３４ｂから、発泡層２を形成する発泡樹脂シートＰ２を単層で押し出し、非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３が吸着されている分割金型５０Ａ、５０Ｂ間に垂下させる。
なお、Ｔダイ２８ｂの押出スリット３４ｂから発泡樹脂シートＰ２を押し出すタイミングは、非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３の吸着後に限定されず、各種条件に応じて、適宜予め定められたタイミングで押し出すこととしてよい。
【００７７】
次に、図８に示すように、分割金型５０Ａに非発泡樹脂シートＰ１が、分割金型５０Ｂに非発泡樹脂シートＰ３が、それぞれ吸着された状態で、型締装置１４は分割金型５０Ａ、５０Ｂを移動させ、閉位置まで閉じさせる。
【００７８】
こうして型締めにより成形する際、キャビティ面５１Ｂの凹凸形状などに応じて、ピンチオフ部５２Ａ、５２Ｂによる密閉空間内に残った空気を、分割金型５０Ｂに設けられた空気抜き用の孔（不図示）から空気抜き用のパイプを挿入するなどの公知の方法により空気抜きを行うことが好ましい。
【００７９】
こうして分割金型５０Ａ、５０Ｂのキャビティ面５１Ａ、５１Ｂの形状に沿った形状の多層発泡体を成形した後、分割金型５０Ａ、５０Ｂを型開きして、成形された樹脂成形品を取り出し、パーティングラインまわりに形成されたバリを除去する。
各押出スリット３４（３４ａ〜３４ｃ）から溶融樹脂を間欠的に押し出すたびに、以上のような工程を繰り返すことにより、多層発泡体を次々に成形することができる。
【００８０】
＜本実施形態の製造方法の効果＞
以上のように、本実施形態では、２枚の非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３を分割金型５０Ａ、５０Ｂのキャビティ面５１Ａ、５１Ｂに吸着させた後、その間に発泡樹脂シートＰ２が配置された状態で型締めして成形する。
このため、例えばキャビティ面５１Ｂの凹凸形状が複雑なものである場合などであっても、ピンチオフ部５２Ａ、５２Ｂによる密閉空間内に空気を残してしまうことなく、より確実に多層発泡体１００を成形することができる。また、上述した第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８１】
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００８２】
上述した第１の実施形態では、３枚の溶融樹脂シートを押し出し、そのまま垂下させ、その状態で分割金型５０Ａ、５０Ｂで型締めして成形している。
第３の実施形態では、こうした動作に替えて、押し出された３枚の溶融樹脂シートを圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂにより互いに接着させ、その後、接着された３層の溶融樹脂シート積層体を分割金型５０Ａ、５０Ｂで型締めするようにしたものである。
上述した第１、第２の実施形態と同様のものについては説明を省略する。
【００８３】
＜多層発泡体１００の製造方法例＞
次に、図９〜図１１を参照しながら、本実施形態の多層発泡体１００の製造方法例について説明する。図９〜図１１は、本実施形態による多層発泡体１００の製造方法例を示す図である。
【００８４】
本実施形態では、押出装置１２が、一対の圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂを備え、この圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂにより、各押出スリット３４ａ〜３４ｃから押し出された３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３を互いに接着させ、３層の溶融樹脂シート積層体を形成するようになっている。
【００８５】
本実施形態では、一対の圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂ間で３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３を挟み込んでいるため、各溶融樹脂シート間を広い面積で連続的に接着させることができ、かつ、形成される３層の溶融樹脂シート積層体の厚みも一定にすることができる。
【００８６】
ここで、３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３を圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂで挟み込む時の圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂの圧力は、最終成形品となる多層発泡体１００の発泡倍率を低下させないようにするため、特に発泡樹脂シートＰ２の気泡を極力潰さない程度の圧力であることが好ましく、具体的には、１ｋｇ／ｃｍ2以下であることが好ましい。これにより、３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３を圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂで挟み込んでも、発泡樹脂シートＰ２の気泡が潰れにくいので、形成される３層の溶融樹脂シート積層体についても、発泡樹脂シートＰ２の部分について高い発泡倍率を確保することができる。
【００８７】
また、圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂで３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３を挟み込む際、形成される３層の溶融樹脂シート積層体の表面にしわが発生しないようにするために、挟み込む前に溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３に対してプリブローを行うことが好ましい。この場合、Ｔダイ２８ａ〜２８ｃの側からプリブロー用のエアーを溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３に対して吹き込むなどの方法を用いることができる。
【００８８】
また、圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂで３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３を挟み込む際、Ｔダイ２８ａ〜２８ｃの側から各溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３間の空気を吸引することが好ましい。これにより、３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３が互いに接着される際に、その接着面に空気だまりが発生するのを好適に防止することができる。
なお、Ｔダイ２８ａ〜２８ｃの側から上述したプリブロー用のエアーを吹き込み、かつ、３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３間の空気を吸引する場合には、吹き込み処理と、吸引処理と、を動的に変更する必要がある。
【００８９】
また、圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂは、３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３が供給される前には、一対の圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂ間の距離を離しておき、３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３が所定長さまで押し出された時点で、これら溶融樹脂シート間を互いに接着させる距離として予め設定された距離まで近づけるようにする。
このようにすることで、押出開始から３層の溶融樹脂シート積層体の形成に至る動作を円滑に進めることができる。
【００９０】
こうして図９に示すように、分割金型５０Ａ、５０Ｂが開位置にある状態で、一対の圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂにより形成された３層の溶融樹脂シート積層体が、分割金型５０Ａ、５０Ｂ間に所定長さまで垂下される。
【００９１】
次に、図１０に示すように、型締装置１４が分割金型５０Ａ、５０Ｂを移動させ、閉位置まで閉じさせる。
この時、分割金型５０Ａ、５０Ｂのキャビティ面５１Ａ、５１Ｂの底が深い場合や、キャビティ面５１Ｂの凹凸が大きい場合などには、挟み込まれた３層の溶融樹脂シート積層体の表面と、キャビティ面５１Ａ、５１Ｂとの間に隙間が空いてしまうことがある。
【００９２】
このため、図１１に示すように、分割金型５０Ａ、５０Ｂそれぞれについて、不図示の減圧手段により真空吸引室５３Ａ、５３Ｂ内部を減圧し、その真空吸引室５３Ａ、５３Ｂから吸引孔５４Ａ、５４Ｂを介して吸引することにより、挟み込まれた３層の溶融樹脂シート積層体を膨張させ、表面をキャビティ面５１Ａ、５１Ｂに吸着させる。
【００９３】
こうして分割金型５０Ａ、５０Ｂのキャビティ面５１Ａ、５１Ｂの形状に沿った形状の多層発泡体を成形した後、分割金型５０Ａ、５０Ｂを型開きして、成形された樹脂成形品を取り出し、パーティングラインまわりに形成されたバリを除去する。
各押出スリット３４（３４ａ〜３４ｃ）から溶融樹脂を間欠的に押し出すたびに、以上のような工程を繰り返すことにより、多層発泡体を次々に成形することができる。
【００９４】
＜本実施形態の製造方法の効果＞
以上のように、本実施形態では、押し出された３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３を圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂにより互いに接着させた後、接着された３層の溶融樹脂シート積層体を分割金型５０Ａ、５０Ｂで型締めして成形する。
このため、３枚の溶融樹脂シートＰ１〜Ｐ３間に空気だまりができる可能性をさらに低くすることができ、より安定した状態で型締めを行うことができる。また、上述した第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９５】
また、一体に接着された溶融樹脂シート積層体を分割金型５０Ａ、５０Ｂで型締めしているため、型締めした後、分割金型５０Ａ、５０Ｂから吸引することで、挟み込まれた３層の溶融樹脂シート積層体を膨張させてキャビティ面５１Ａ、５１Ｂの形状に沿わせることができる。
このため、挟み込まれた溶融樹脂シート積層体とキャビティ面５１Ａ、５１Ｂとの間に空気だまりが残ってしまうことなく、安定した品質で仕上げることができる。
【００９６】
また、発泡層２の発泡倍率をより大きくすることができる。この場合にも、発泡樹脂シートＰ２の発泡倍率を高くできているため、より自然な仕上がりとすることができる。
【００９７】
また、例えばキャビティ面５１Ｂの凹凸が大きい場合や、凹凸形状が複雑なものである場合などであっても、ピンチオフ部５２Ａ、５２Ｂによる密閉空間内に空気を残してしまうことなく、より確実に多層発泡体１００を成形することができる。
【００９８】
なお、例えばキャビティ面５１Ｂの凹凸が非常に小さい場合など、分割金型５０Ａ、５０Ｂから真空吸引室５３Ａ、５３Ｂを用いた吸引を行う必要なく、挟み込まれた３層の溶融樹脂シート積層体がキャビティ面５１Ａ、５１Ｂの形状に沿うように成形される条件である場合には、上述した動作例の吸引を行わず、吸引孔５４Ａ、５４Ｂを空気抜き孔として用いる製造方法としてもよい。
この場合にも、上述した第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９９】
〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
第４の実施形態は、上述した第２の実施形態の製造工程に加えて、芯材４を非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３の間に挟むようにしたものである。
上述した第１〜第３の実施形態と同様のものについては説明を省略する。
【０１００】
＜多層発泡体２００の構成例＞
まず、図１２を参照しながら、本実施形態により成形する多層発泡体２００の構成例について説明する。
【０１０１】
本実施形態の多層発泡体２００は、非発泡層１、３と、発泡層２と、芯材４と、を有して構成される。非発泡層１、３は、多層発泡体２００の外側を構成し、発泡層２および芯材４は、多層発泡体２００の内側を構成する。
【０１０２】
このように、本実施形態の多層発泡体２００は、発泡層２および芯材４の周りが非発泡層１、３で覆われた構成となっているため、多層発泡体２００の剛性を高めることができる。
【０１０３】
また、芯材４が非発泡層１、３で覆われた構成であると同時に、非発泡層３は、凹凸のある形状となっている。また、発泡層２も、非発泡層３の凹凸に合わせた形状となっており、発泡倍率が凹凸形状に合わせて偏ることない。このため、発泡体などによる芯材４が非発泡層１、３で覆われた構成でありながら、表面に凹凸のある形状で、内側を均質な発泡層とすることができている。
このため、芯材４を含んだ凹凸形状の多層発泡体２００として、長期間の使用でも成形後の反りなどの問題を生じにくく、高品質を維持することができるようになっている。
【０１０４】
芯材４は、発泡体、非発泡体といった各種樹脂材料からなるものであってもよく、金属材料などからなるものであってもよい。このように、芯材４は、予め成形された任意の材料によるものを用いることができる。
【０１０５】
＜多層発泡体２００の製造方法例＞
次に、図１３〜図１７を参照しながら、本実施形態の多層発泡体２００の製造方法例について説明する。図１３〜図１７は、本実施形態による多層発泡体２００の製造方法例を示す図である。
【０１０６】
本実施形態の分割金型５０Ａ、５０Ｂの内部には、真空吸引室５３Ａ、５３Ｂが設けられ、こうした本実施形態の型締装置１４に対して、図１３に示すように、分割金型５０Ａ、５０Ｂが開位置にある状態で、Ｔダイ２８ａの押出スリット３４ａから非発泡層１を形成する非発泡樹脂シートＰ１が単層で押し出され、一対の調整ローラ３０Ａａ、３０Ｂａにより厚さ等を調整される。非発泡樹脂シートＰ１が所定長さまで押し出されると、分割金型５０Ａを、ピンチオフ部５２Ａが非発泡樹脂シートＰ１に接触する位置まで移動させ、不図示の減圧手段により真空吸引室５３Ａ内部を減圧し、その真空吸引室５３Ａから吸引孔５４Ａを介して吸引することにより、キャビティ面５１Ａに向かって非発泡樹脂シートＰ１を吸着させる。
【０１０７】
次に、図１４に示すように、キャビティ面５１Ａに吸着された非発泡樹脂シートＰ１に対して、芯材４を水平方向に押し付けて接着させる。芯材４を押し付ける方法は、例えば吸着盤を有するマニピュレータにより押し付けた後、その吸着盤を芯材４から取り外す方法など、各種の方法であってよい。
【０１０８】
次に、図１５に示すように、開位置にある分割金型５０Ａ、５０Ｂの間に、Ｔダイ２８ｂの押出スリット３４ｂから発泡層２を形成する発泡樹脂シートＰ２が単層で押し出され、そのまま下方に垂下される。
また、Ｔダイ２８ｃの押出スリット３４ｃから非発泡層３を形成する非発泡樹脂シートＰ３が単層で押し出され、一対の調整ローラ３０Ａｃ、３０Ｂｃにより厚さ等を調整される。
【０１０９】
次に、図１６に示すように、型締装置１４が分割金型５０Ａ、５０Ｂを移動させ、閉位置まで閉じさせる。
この時、分割金型５０Ｂのキャビティ面５１Ｂの凹凸形状によっては、キャビティ面５１Ｂの凸部により非発泡樹脂シートＰ３が押圧され、芯材４と発泡樹脂シートＰ２の間、および発泡樹脂シートＰ２と非発泡樹脂シートＰ３の間が接着されることとなる。しかし、キャビティ面５１Ｂの凹凸が大きい場合などには、挟み込まれた非発泡樹脂シートＰ３の表面と、キャビティ面５１Ｂとの間に隙間が空いてしまうことがある。
【０１１０】
このため、図１７に示すように、分割金型５０Ｂについて、不図示の減圧手段により真空吸引室５３Ｂ内部を減圧し、その真空吸引室５３Ｂから吸引孔５４Ｂを介して吸引することにより、挟み込まれた発泡樹脂シートＰ２、非発泡樹脂シートＰ３を膨張させ、非発泡樹脂シートＰ３の表面をキャビティ面５１Ｂに吸着させる。
【０１１１】
こうして芯材４が埋め込まれた多層発泡体を、分割金型５０Ａ、５０Ｂのキャビティ面５１Ａ、５１Ｂの形状に沿った形状に成形した後、分割金型５０Ａ、５０Ｂを型開きして、成形された樹脂成形品を取り出し、パーティングラインまわりに形成されたバリを除去する。
各押出スリット３４（３４ａ〜３４ｃ）から溶融樹脂を間欠的に押し出すたびに、以上のような工程を繰り返すことにより、多層発泡体を次々に成形することができる。
【０１１２】
＜本実施形態の製造方法の効果＞
以上のように、本実施形態では、非発泡樹脂シートＰ１を圧着ローラ４０Ａに吸着させた後、その非発泡樹脂シートＰ１に芯材４を接着させ、発泡樹脂シートＰ２、非発泡樹脂シートＰ３と共に分割金型５０Ａ、５０Ｂで型締めして成形する。
このため、凹凸を有する形状の表面が非発泡層１、３に覆われ、内側が芯材４および発泡層２で満たされた多層発泡体２００を、発泡倍率が場所によって偏ることのない均等な発泡倍率の仕上がりで、容易に成形することができる。
【０１１３】
また、凹凸部分の非発泡層３、発泡層２の成形について、上述した第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【０１１４】
また、型締めした後、分割金型５０Ｂから吸引することで、挟み込まれた発泡樹脂シートＰ２、非発泡樹脂シートＰ３を膨張させてキャビティ面５１Ｂの形状に沿わせているため、挟み込まれた発泡樹脂シートＰ３とキャビティ面５１Ｂとの間に空気だまりが残ってしまうことなく、安定した品質で仕上げることができる。
【０１１５】
＜本実施形態の他の製造方法例＞
上述した第４の実施形態における製造方法では、図１５〜図１７に示すように、発泡樹脂シートＰ２、非発泡樹脂シートＰ３を調整ローラ３０からそのまま垂下させ、分割金型５０Ａ、５０Ｂで型締めすることとして説明した。しかし、この方法に限定されず、例えば図１８に示すように、発泡樹脂シートＰ２および非発泡樹脂シートＰ３を、第３の実施形態で上述した圧着ローラ４０Ａ、４０Ｂにより互いに接着させ、２層の溶融樹脂シート積層体を形成してから、図１６に示すように型締めしてもよい。この製造方法によっても、上述した各効果と同様の効果を得ることができる。また、発泡樹脂シートＰ２および非発泡樹脂シートＰ３の間に空気だまりができる可能性をさらに低くすることができる。
【０１１６】
また、例えばキャビティ面５１Ｂの凹凸が非常に小さい場合など、分割金型５０Ｂから真空吸引室５３Ｂを用いた吸引を行う必要なく、挟み込まれた非発泡樹脂シートＰ３がキャビティ面５１Ｂの形状に沿うように成形される条件である場合には、上述した動作例における型締後の吸引を行わず、吸引孔５４Ｂを空気抜き孔として用いる製造方法としてもよい。
この場合にも、上述した各効果と同様の効果を得ることができる。
【０１１７】
〔各実施形態について〕
なお、上述した各実施形態は本発明の好適な実施形態であり、本発明はこれに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々変形して実施することが可能である。
【０１１８】
例えば、分割金型５０Ｂのキャビティ面５１Ｂにおける凹凸形状は、上述した実施形態に限定されず、任意の形状であってよい。
【０１１９】
また、上述した第１〜第３の実施形態については、分割金型５０Ａのキャビティ面５１Ａが凹凸のない平坦面で、分割金型５０Ｂのキャビティ面５１Ｂが凹凸を含む形状として説明したが、この形状に限定されず、分割金型５０Ａ、５０Ｂの両方が凹凸を含む形状であっても、本発明は同様に実現することができる。
また、上述した第４の実施形態についても、芯材４を所定位置に配置して非発泡樹脂シートＰ１に適切に接着させることが可能であれば、分割金型５０Ａのキャビティ面５１Ａは凹凸のない平坦面に限定されず、凹凸を含む形状であってもよい。
【０１２０】
また、上述した第１〜第３の実施形態について、分割金型５０Ａ、５０Ｂのキャビティ面における凸部の高さを適宜調整することにより、例えば図１９（ａ）（ｂ）に示すように、挟み込まれる全ての溶融樹脂シートが押し潰される部分を含む多層発泡体１００を成形する場合であっても、本発明は同様に適用することができる。すなわち、発泡層２の気泡が完全に潰れる程度まで溶融樹脂シートが圧縮される部分を有するように成形する場合であっても、本発明は同様に適用することができる。
この場合、例えば図１９（ａ）に示すように、分割金型５０Ａ、５０Ｂの何れか一方のキャビティ面が凹凸を含む形状であってもよく、図１９（ｂ）に例示するように、分割金型５０Ａ、５０Ｂの両方のキャビティ面が凹凸を含む形状であってもよい。
【０１２１】
また、上述した第４の実施形態についても、分割金型のキャビティ面における凸部の高さを適宜調整することにより、芯材４に連接される発泡層２の気泡が完全に潰れる程度まで溶融樹脂シートが圧縮される部分を有するように成形する場合であっても、本発明は同様に適用することができる。
【０１２２】
また、上述した各実施形態では、一対の分割金型５０Ａ、５０Ｂの両方について、キャビティ面が巨視的には凹型となる形状として説明したが、この形状に限定されず、例えば一方のキャビティ面が凹型、他方のキャビティ面が凸型であっても、本発明は同様に実現することができる。
【０１２３】
また、上述した各実施形態では、一対の分割金型５０Ａ、５０Ｂを用いた場合について説明した。しかし、分割金型の分割数は、２つに限定されず、任意の数に分割された分割金型を用いても、本発明は同様に実現することができる。
【０１２４】
また、上述した各実施形態では、非発泡樹脂シートＰ１、Ｐ３を押し出すＴダイ２８ａ、２８ｃの下方に調整ローラ３０が配置され、発泡樹脂シートＰ２を押し出すＴダイ２８ｂの下方には調整ローラ３０が設けられない構成として説明したが、この構成に限定されず、発泡樹脂シートＰ２を押し出すＴダイ２８ｂの下方にも調整ローラ３０を配置し、厚さ等の調整を行う構成であってもよい。この場合、発泡樹脂シートＰ２に対して設けられたＴダイ２８ｂ下方の調整ローラ３０における一対のローラ間の間隔、またはローラ間の押圧力は、発泡樹脂シートＰ２の気泡を潰さないように予め設定されることが好ましい。
【０１２５】
また、溶融樹脂シートを押し出す押出装置１２の配置台数は３台に限定されず、目的とする成形品の形状などに応じて任意の数であってよい。すなわち、分割金型により型締めする溶融樹脂シートは、少なくとも一番外の両側に非発泡樹脂シートが配置され、その内側に発泡樹脂シートが配置された構成であれば、配置される枚数は限定されず、任意の枚数であってよい。
【０１２６】
また、押出装置１２の構成は、上述した実施形態の構成に限定されず、溶融状態の樹脂シートを押し出すことができれば任意の構成であってよい。
【符号の説明】
【０１２７】
１００ 多層発泡体
１、３ 非発泡層
２ 発泡層
Ｐ１、Ｐ３ 非発泡樹脂シート
Ｐ２ 発泡樹脂シート
１０ 成形装置
１２ 押出装置
１４ 型締装置
１６ ホッパー
１８ シリンダー
２０ 油圧モーター
２４ アキュムレータ
２６ プランジャー
２８ Ｔダイ
３０Ａ、３０Ｂ 調整ローラ
３４ 押出スリット
４０Ａ、４０Ｂ 圧着ローラ
５０Ａ、５０Ｂ 分割金型
５１Ａ、５１Ｂ キャビティ面
５２Ａ、５２Ｂ ピンチオフ部
５３Ａ、５３Ｂ 真空吸引室
５４Ａ、５４Ｂ 吸引孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３つの押出スリットのそれぞれから溶融状態の樹脂シートを押し出す押出工程と、
前記樹脂シートを分割金型で挟み込んで多層発泡体を成形する成形工程と、を有し、
前記樹脂シートの少なくとも１枚は前記押出スリットから発泡層として押し出され、
前記樹脂シートの少なくとも２枚は前記押出スリットから非発泡層として押し出され、
前記分割金型は、少なくとも一方のキャビティ面に凹凸を有する形状であり、
前記成形工程では、前記非発泡層として押し出された少なくとも２枚の樹脂シートの間に前記発泡層として押し出された樹脂シートが配置された状態で前記分割金型により挟み込むことを特徴とする多層発泡体の製造方法。
【請求項２】
前記非発泡層として押し出された少なくとも２枚の樹脂シートを、一対の前記分割金型のそれぞれに吸着させる第１の吸着工程を有し、
前記成形工程では、前記非発泡層として押し出された樹脂シートが吸着された状態である一対の前記分割金型により、前記発泡層として押し出された樹脂シートを挟み込むことを特徴とする請求項１記載の多層発泡体の製造方法。
【請求項３】
前記非発泡層として押し出された少なくとも２枚の樹脂シートの間に前記発泡層として押し出された樹脂シートを挟むように圧着ローラで圧着し、各樹脂シート間を接着する接着工程を、前記成形工程の前に有することを特徴とする請求項１記載の多層発泡体の製造方法。
【請求項４】
前記分割金型に対する所定位置に芯材を配置する配置工程を有し、
前記成形工程では、前記非発泡層として押し出された少なくとも２枚の樹脂シートの間に前記発泡層として押し出された樹脂シートおよび前記芯材が配置された状態で一対の前記分割金型により挟み込むことを特徴とする請求項１記載の多層発泡体の製造方法。
【請求項５】
前記非発泡層として押し出された樹脂シートの少なくとも１枚を前記分割金型に吸着させる第２の吸着工程を有し、
前記配置工程では、前記分割金型のキャビティ内、かつ、前記第２の吸着工程で吸着された樹脂シートに接触する前記所定位置に前記芯材を配置することを特徴とする請求項４記載の多層発泡体の製造方法。
【請求項１】
少なくとも３つの押出スリットのそれぞれから溶融状態の樹脂シートを押し出す押出工程と、
前記樹脂シートを分割金型で挟み込んで多層発泡体を成形する成形工程と、を有し、
前記樹脂シートの少なくとも１枚は前記押出スリットから発泡層として押し出され、
前記樹脂シートの少なくとも２枚は前記押出スリットから非発泡層として押し出され、
前記分割金型は、少なくとも一方のキャビティ面に凹凸を有する形状であり、
前記成形工程では、前記非発泡層として押し出された少なくとも２枚の樹脂シートの間に前記発泡層として押し出された樹脂シートが配置された状態で前記分割金型により挟み込むことを特徴とする多層発泡体の製造方法。
【請求項２】
前記非発泡層として押し出された少なくとも２枚の樹脂シートを、一対の前記分割金型のそれぞれに吸着させる第１の吸着工程を有し、
前記成形工程では、前記非発泡層として押し出された樹脂シートが吸着された状態である一対の前記分割金型により、前記発泡層として押し出された樹脂シートを挟み込むことを特徴とする請求項１記載の多層発泡体の製造方法。
【請求項３】
前記非発泡層として押し出された少なくとも２枚の樹脂シートの間に前記発泡層として押し出された樹脂シートを挟むように圧着ローラで圧着し、各樹脂シート間を接着する接着工程を、前記成形工程の前に有することを特徴とする請求項１記載の多層発泡体の製造方法。
【請求項４】
前記分割金型に対する所定位置に芯材を配置する配置工程を有し、
前記成形工程では、前記非発泡層として押し出された少なくとも２枚の樹脂シートの間に前記発泡層として押し出された樹脂シートおよび前記芯材が配置された状態で一対の前記分割金型により挟み込むことを特徴とする請求項１記載の多層発泡体の製造方法。
【請求項５】
前記非発泡層として押し出された樹脂シートの少なくとも１枚を前記分割金型に吸着させる第２の吸着工程を有し、
前記配置工程では、前記分割金型のキャビティ内、かつ、前記第２の吸着工程で吸着された樹脂シートに接触する前記所定位置に前記芯材を配置することを特徴とする請求項４記載の多層発泡体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１３−２８０３０（Ｐ２０１３−２８０３０Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６４７１１（Ｐ２０１１−１６４７１１）
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（０００１０４６７４）キョーラク株式会社 (292)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（０００１０４６７４）キョーラク株式会社 (292)
【Ｆターム（参考）】
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