[go: up one dir, main page]

WO2014030664A1 - 発泡樹脂金属積層板の製造方法および製造装置 - Google Patents

発泡樹脂金属積層板の製造方法および製造装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014030664A1
WO2014030664A1 PCT/JP2013/072266 JP2013072266W WO2014030664A1 WO 2014030664 A1 WO2014030664 A1 WO 2014030664A1 JP 2013072266 W JP2013072266 W JP 2013072266W WO 2014030664 A1 WO2014030664 A1 WO 2014030664A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
foamed resin
metal laminate
soaking
temperature
resin metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2013/072266
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
杉本　明男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to US14/419,123 priority Critical patent/US10016965B2/en
Priority to EP13830680.8A priority patent/EP2889136B1/en
Priority to CN201380042684.5A priority patent/CN104540675B/zh
Publication of WO2014030664A1 publication Critical patent/WO2014030664A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/144—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers using layers with different mechanical or chemical conditions or properties, e.g. layers with different thermal shrinkage, layers under tension during bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C44/12—Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or reinforcements
    • B29C44/1228—Joining preformed parts by the expanding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/3415—Heating or cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34—Auxiliary operations
    • B29C44/3484—Stopping the foaming reaction until the material is heated or re-heated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/085—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyolefins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/0007—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding involving treatment or provisions in order to avoid deformation or air inclusion, e.g. to improve surface quality
    • B32B37/0015—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding involving treatment or provisions in order to avoid deformation or air inclusion, e.g. to improve surface quality to avoid warp or curl
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/08—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the cooling method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/16—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating
    • B32B37/18—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating involving the assembly of discrete sheets or panels only
    • B32B37/182—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating involving the assembly of discrete sheets or panels only one or more of the layers being plastic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/18—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
    • B32B5/20—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material foamed in situ
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/16—Cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/12—Thermoplastic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2705/00—Use of metals, their alloys or their compounds, for preformed parts, e.g. for inserts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2705/00—Use of metals, their alloys or their compounds, for preformed parts, e.g. for inserts
    • B29K2705/02—Aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/10—Building elements, e.g. bricks, blocks, tiles, panels, posts, beams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/046—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of foam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B2038/0052—Other operations not otherwise provided for
    • B32B2038/0084—Foaming
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/40—Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/025—Polyolefin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/04—Inorganic
    • B32B2266/045—Metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2305/00—Condition, form or state of the layers or laminate
    • B32B2305/02—Cellular or porous
    • B32B2305/022—Foam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2311/00—Metals, their alloys or their compounds
    • B32B2311/24—Aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2323/00—Polyalkenes
    • B32B2323/10—Polypropylene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2419/00—Buildings or parts thereof

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for producing a foamed resin metal laminate in which metal plates are laminated on both sides of a foamed resin sheet.
  • Patent Document 1 by heating a foamable resin metal laminate in which metal plates are laminated on both sides of an unfoamed foamable resin sheet, the foamable resin sheet is foamed, A foamed resin metal laminate in which metal plates are laminated on both sides of the foamed resin sheet obtained by foaming the resin sheet is obtained.
  • the foamable resin metal laminate can be cold pressed. That is, after the foamable resin metal laminate is formed into a desired three-dimensional curved surface shape, it is heated using a drying furnace or the like to foam the foamable resin sheet and increase the distance between the two metal plates. Thereby, it is possible to obtain a foamed resin metal laminate that is lighter in bending rigidity and lighter than a metal plate made of a single material having the same plate thickness.
  • the temperature rise rate of the foamable resin sheet is faster in the peripheral portion that directly hits than in the central portion. Therefore, the temperature distribution in the flat plate surface at the same time in the heating furnace varies, but if a sufficient heating time (for example, about 17 minutes) is ensured, the expansion ratio of the expandable resin sheet is set to the expandable resin metal laminate. Can be made uniform over the entire surface. Note that the foamed resin sheet obtained by foaming the foamable resin sheet is in a viscous molten state, and the Young's modulus of the foamed resin sheet is extremely lower than that of aluminum. Therefore, if the aluminum plate is flat, the shape of the foamed resin metal laminate plate is maintained flat.
  • the foamed resin metal laminate coming out of the heating furnace is cooled to room temperature.
  • the rectangular foamed resin sheet contains many bubbles and has low thermal conductivity. Therefore, in the central part, heat is dissipated to the periphery only through the aluminum plate on the surface rather than conducting in-plane, but in the peripheral part exposed to the outside, heat is directly dissipated to air. . Therefore, the temperature of the peripheral part of the foamed resin sheet decreases faster than the central part, becomes below the melting point and becomes solid.
  • the foamed resin sheet is also a heat storage body, the temperature of the aluminum plate in the central portion is not easily lowered, whereas the peripheral portion of the foamed resin sheet is solidified and the temperature of the aluminum plate is also lowered. Therefore, the thermal strain of the aluminum plate is greatly different between the peripheral portion and the central portion. As a result, a waving phenomenon occurs in the entire foamed resin metal laminate.
  • An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for producing a foamed resin metal laminate capable of suppressing the waviness phenomenon due to thermal strain.
  • the method for producing a foamed resin metal laminate in the present invention includes a laminating step of laminating metal plates on both sides of an unfoamed foamable resin sheet to form a foamable resin metal laminate, and the foamable resin metal laminate. And heating the foamable resin sheet to form a foamed resin metal laminate, and a cooling step of cooling the foamed resin metal laminate to room temperature, the cooling step comprising: A soaking step for cooling the foamed resin metal laminate to a soaking temperature lower than the foaming temperature of the foamable resin sheet and higher than the room temperature, and maintaining the foamed resin metal laminate at the soaking temperature; And a room temperature cooling step of cooling the foamed resin metal laminate to the room temperature after the soaking step.
  • the foamed resin metal laminate when the foamed resin metal laminate is cooled to room temperature, it is once cooled to the soaking temperature and held at the soaking temperature, and then cooled to room temperature.
  • the foamed resin metal laminate is once held at a soaking temperature, and the temperature of the foamed resin sheet obtained by foaming the foamable resin sheet is made uniform over the entire surface of the foamed resin metal laminate, and then cooled to room temperature.
  • variation in the cooling rate of the foamed resin sheet can be suppressed.
  • the wavy phenomenon by the thermal strain resulting from the variation in the cooling rate of the foamed resin sheet can be suppressed.
  • the soaking temperature is set within a range of Tm to 1.3 Tm. You can do it.
  • the melting point of the foamed resin of the foamable resin sheet is Tm
  • the soaking temperature is set within the range of Tm to 1.3 Tm, so that the foamed resin metal laminate is leveled.
  • the foamed resin sheet can be held in a molten state over the entire surface of the foamed resin metal laminate.
  • the timing at which the foamed resin sheet begins to solidify can be made the same over the entire surface of the foamed resin metal laminate, thereby reducing the variation in the cooling rate of the foamed resin sheet. It can be further suppressed.
  • the foamed resin sheet undergoes a phase transition from the liquid phase to the solid phase by cooling. Therefore, from this point of view, the melting point here is strictly the freezing point. Without hysteresis, the melting point coincides with the freezing point.
  • the cooling step is a second soaking step that is lower than the soaking temperature and higher than the room temperature between the soaking step and the room temperature cooling step.
  • the foamed resin metal laminate may be further cooled to a heat temperature to further include a second soaking step for maintaining the foamed resin metal laminate at the second soaking temperature.
  • the foamed resin metal laminate is held at a soaking temperature so that the temperature of the foamed resin sheet is uniform over the entire surface of the foamed resin metal laminate, and then the foamed resin metal laminate is By maintaining the soaking temperature and making the temperature of the foamed resin sheet uniform over the entire surface of the foamed resin metal laminate, the variation in the cooling rate of the foamed resin sheet can be further suppressed.
  • the second soaking step may be performed a plurality of times at a lower second soaking temperature than the previous time.
  • the foamed resin metal laminate is once held at the second soaking temperature, and the temperature of the foamed resin sheet is made uniform over the entire surface of the foamed resin metal laminate.
  • the variation in the cooling rate of the foamed resin sheet can be further suppressed by lowering the thermal temperature and performing the process a plurality of times to gradually reduce the temperature of the foamed resin sheet.
  • the foamable resin sheet may contain polypropylene, and the metal plate may contain aluminum. According to said structure, uniform foamability can be obtained by setting it as the foamable resin sheet containing a polypropylene. Moreover, the rigidity and lightweight property of a foamed resin metal laminated board can be improved by setting it as the metal plate containing aluminum.
  • the manufacturing apparatus of a foamed resin metal laminate in the present invention heats a foamable resin metal laminate in which metal plates are laminated on both surfaces of an unfoamed foamable resin sheet to foam the foamable resin sheet. And having a heating part to be a foamed resin metal laminate and a cooling part for cooling the foamed resin metal laminate to room temperature, the cooling part being lower than the foaming temperature of the foamable resin sheet, A cooling part that cools the foamed resin metal laminate to a soaking temperature higher than room temperature, and holds the foamed resin metal laminate at the soaking temperature; provided downstream of the soaking part; And a room temperature cooling section for cooling the foamed resin metal laminate to the room temperature.
  • the foamed resin metal laminate when the foamed resin metal laminate is cooled to room temperature, it is once cooled to the soaking temperature and held at the soaking temperature, and then cooled to room temperature.
  • the foamed resin metal laminate is once held at a soaking temperature, and the temperature of the foamed resin sheet obtained by foaming the foamable resin sheet is made uniform over the entire surface of the foamed resin metal laminate, and then cooled to room temperature.
  • variation in the cooling rate of the foamed resin sheet can be suppressed.
  • the wavy phenomenon by the thermal strain resulting from the variation in the cooling rate of the foamed resin sheet can be suppressed.
  • the soaking temperature is set within a range of Tm to 1.3 Tm. May have been.
  • the melting point of the foamed resin of the foamable resin sheet is Tm
  • the soaking temperature is set within the range of Tm to 1.3 Tm, so that the foamed resin metal laminate is leveled.
  • the foamed resin sheet can be held in a molten state over the entire surface of the foamed resin metal laminate.
  • the timing at which the foamed resin sheet begins to solidify can be made the same over the entire surface of the foamed resin metal laminate. It can be further suppressed.
  • the cooling unit is provided between the soaking unit and the room temperature cooling unit with a second soaking temperature lower than the soaking temperature and higher than the room temperature.
  • the foamed resin metal laminate may be further cooled to a heat temperature, and further provided with a second soaking part for holding the foamed resin metal laminate at the second soaking temperature.
  • the foamed resin metal laminate is held at a soaking temperature so that the temperature of the foamed resin sheet is uniform over the entire surface of the foamed resin metal laminate, and then the foamed resin metal laminate is By maintaining the soaking temperature and making the temperature of the foamed resin sheet uniform over the entire surface of the foamed resin metal laminate, the variation in the cooling rate of the foamed resin sheet can be further suppressed.
  • the second soaking part may be continuously provided in two or more so that the second soaking temperature becomes lower in order.
  • a foamed resin metal laminated board is once hold
  • the foamable resin sheet may contain polypropylene, and the metal plate may contain aluminum. According to said structure, uniform foamability can be obtained by setting it as the foamable resin sheet containing a polypropylene. Moreover, the rigidity and lightweight property of a foamed resin metal laminated board can be improved by setting it as the metal plate containing aluminum.
  • the soaking part may be a hot air circulation type heating furnace. According to said structure, even if it is a metal which a heat ray reflects in a far-infrared heating system and cannot heat well by making a soaking
  • the foamed resin metal laminate is once held at a soaking temperature, and the temperature of the foamed resin sheet obtained by foaming the foamable resin sheet is measured. After making the entire surface uniform, cooling to room temperature can suppress variation in the cooling rate of the foamed resin sheet. Thereby, the wavy phenomenon by the thermal strain resulting from the variation in the cooling rate of the foamed resin sheet can be suppressed.
  • (A) is a partial perspective view of a foamed resin metal laminated board
  • (b) is a partial perspective view of a foamable resin metal laminated board.
  • (A) is a schematic diagram of the manufacturing apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention
  • (b) is a schematic diagram of the conventional manufacturing apparatus.
  • (A) is a schematic diagram which shows a temperature change
  • (b) is a schematic diagram which shows the conventional temperature change.
  • (A) is a top view which shows an analysis model
  • (b) is a side view of (a).
  • (A) is a figure which shows an analysis model
  • (b) is the principal part enlarged view of (a).
  • (A) is a figure which shows the analysis result of the minimum elastic principal strain which arises in the aluminum plate of Case1
  • (b) is a figure which shows the analysis result of the minimum elastic principal strain which arises in the aluminum plate of Case2. It is a schematic diagram of the manufacturing apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention.
  • the foamed resin metal laminate obtained by the method for producing a foamed resin metal laminate according to the present invention is used as a material for a structure constituting a main body such as a bullet train or an airplane.
  • the foamed resin metal laminate can also be widely used as a material for building floors, walls, ceilings, and the like.
  • a foamed resin metal laminate 1 produced by the method for producing a foamed resin metal laminate according to the first embodiment of the present invention includes a foamed resin sheet 4a and a foamed resin sheet. And two aluminum plates 2 laminated on both sides of the sheet 4a.
  • the foamed resin metal laminate 1 is formed by heating the foamable resin metal laminate 1a shown in FIG. 1 (b) to foam the unfoamed foamable resin sheet 4b.
  • the foamable resin metal laminate 1a is composed of an unfoamed foamable resin sheet 4b and two aluminum plates 2 laminated on both surfaces of the foamable resin sheet 4b.
  • the foamed resin sheet 4a in the foamed resin metal laminate 1 is provided with a number of individually independent bubbles (closed cells). Therefore, the foamed resin metal laminate 1 has a larger bending rigidity and is lighter than an aluminum plate made of a single aluminum member having the same thickness.
  • the foamable resin sheet 4b is foamed to form the foamed resin metal laminate 1 and on both sides of the foamed resin sheet previously foamed.
  • the obtained rigidity is greatly different from the case where the laminated plate is pressed into a desired shape.
  • the foamed resin metal laminated board 1 consists of the foamed resin sheet 4a and the two metal plates (aluminum board) 2 laminated
  • a resin sheet that does not foam may be further disposed between the foamed resin sheet 4 a and the metal plate 2, or two foamed resin sheets are disposed between the three metal plates 2 that are arranged in parallel. 4a may be arranged. That is, the foamed resin metal laminated plate may be composed of at least one foamed resin sheet and at least two metal plates laminated on both surfaces of the foamed resin sheet.
  • the foamable resin sheet 4b has a matrix resin and a foaming agent.
  • the matrix resin include polyolefin resin, polystyrene resin, polyurethane resin, and polyester resin.
  • the polyolefin resin include polypropylene resin, polyethylene resin, polyolefin resin, EPR, and EPDM.
  • the polystyrene resin include polystyrene resin, thermoplastic elastomer, ABS resin, and AS resin. These resins are thermoplastic resins and have the property of being softened by heating and having high plasticity.
  • organic foaming agents and inorganic foaming agents as foaming agents.
  • organic foaming agents include azo compounds, nitroso compounds, and sulfonyl hydrazide compounds.
  • azodicarbonamide (ADCA) barium azodicarboxylate, azobisisobutyronitrile, N, N′-dinitroso Examples include pentamethylenetetramine, p-toluenesulfonyl hydrazide, p, p′-oxybis (benzenesulfonyl hydrazide), and the like.
  • the inorganic foaming agent include sodium hydrogen carbonate, zinc carbonate, and thermally expandable microcapsules.
  • the foaming agent must be selected such that the foaming temperature (decomposition temperature) is about 20 ° C. higher than the melting point of the matrix resin. Moreover, one type of foaming agent may be used alone, or two or more types of foaming agents may be used in combination.
  • the metal plate 2 is not limited to the aluminum plate 2 and may be a metal plate such as an aluminum alloy plate, a stainless steel plate, or a plated steel plate.
  • the foamable resin sheet 4b and the aluminum plate 2 may be bonded using an adhesive, or may be welded at a temperature lower than the foaming temperature of the foamable resin sheet 4b.
  • a foamed resin metal laminate manufacturing apparatus (manufacturing apparatus) 10 includes a heating furnace (heating unit) 11 and a cooling unit 12 as shown in FIG. Hereinafter, it demonstrates along a manufacturing method.
  • the foamable resin metal laminate 1a is formed by laminating the aluminum plates 2 on both sides of the unfoamed foamable resin sheet 4b. Specifically, the foamable resin metal laminate 1 a obtained by bonding the aluminum plate 2 to both surfaces of the foamable resin sheet 4 b is placed on the conveyor 13.
  • the foamable resin metal laminated plate 1a of this embodiment is formed by bonding the aluminum plate 2 having a thickness of 0.15 mm to both surfaces of the foamable resin sheet 4b having a thickness of 0.9 mm.
  • a polypropylene resin is used as a matrix resin and a foaming agent (thermal decomposition temperature 195 ° C.) is added and kneaded.
  • the final thickness of the foamed resin sheet 4a after heating and foaming is designed to be 2.7 mm (three times the thickness before foaming).
  • the heating furnace 11 is a hot air circulation type heating furnace capable of heating the aluminum plate 2 that reflects far-infrared heating type heat rays.
  • the heating temperature in the heating furnace 11 is 230 ° C., which is higher than 210 ° C., which is the foaming temperature of the foamable resin sheet 4b.
  • the foamable resin sheet 4b is foamed by heating to become a foamed resin sheet 4a. Thereby, the foamable resin metal laminate 1 a becomes the foam resin metal laminate 1.
  • the temperature rise rate of the foamable resin sheet 4b is faster in the peripheral portion where the hot air directly hits than in the central portion.
  • the expansion ratio of the expandable resin sheet 4b can be made uniform over the entire surface of the expandable resin metal laminate 1a.
  • the foamed resin metal laminate 1 is conveyed to the cooling unit 12 and the foamed resin metal laminate 1 is cooled to room temperature (20 ° C.).
  • the cooling unit 12 includes a soaking tank (soaking unit) 21 continuous with the heating furnace 11 and a room temperature cooling unit 22 exposed to the atmosphere.
  • the soaking tank 21 is a hot air circulation type heating furnace, and the internal temperature is kept at a soaking temperature lower than the foaming temperature (210 ° C.) of the foamable resin sheet 4b and higher than room temperature (20 ° C.). Yes.
  • the foamed resin metal laminate 1 conveyed into the soaking tank 21 is cooled to the soaking temperature and once held at the soaking temperature.
  • the soaking temperature is set within a range of Tm or more and (1.3 ⁇ Tm) or less, where Tm is the melting point of the foamed resin of the foamable resin sheet 4b (foamed resin sheet 4a). . Therefore, in the foamed resin metal laminate 1 maintained at a soaking temperature, the foamed resin sheet 4 a is in a molten state over the entire surface of the foam resin metal laminate 1.
  • the foamed resin metal laminate 1 conveyed to the room temperature cooling unit 22 exposed to the atmosphere is cooled from the soaking temperature to room temperature in the atmosphere.
  • the foamed resin sheet 4 a that has been in a molten state in the soaking tank 21 starts to solidify at the same timing over the entire surface of the foamed resin metal laminate 1 after being conveyed to the room temperature cooling unit 22. Therefore, variation in the cooling rate of the foamed resin sheet 4a is suppressed.
  • the cooling rate of the foamed resin sheet 4a varies over the entire surface of the metal laminate 1. Specifically, the peripheral part of the rectangular foamed resin sheet 4a solidifies faster than the central part. As a result, a corrugation phenomenon due to thermal strain occurs in the foamed resin metal laminate 1.
  • FIG. 3A is a schematic diagram showing a temperature change when the foamed resin metal laminate 1 is once held at a soaking temperature using the soaking tank 21.
  • the dotted line indicates the surface temperature of the central portion of the foamed resin metal laminate
  • the solid line indicates the surface temperature of the peripheral aluminum plate.
  • the heating furnace 11 and the soaking tank 21 are provided separately, but the heating furnace 11 may also serve as the soaking tank 21. Good. That is, the temperature of the heating furnace 11 is set to 230 ° C., which is higher than the foaming temperature, and the foamable resin sheet 4b is heated and foamed. Then, the temperature of the heating furnace 11 is lowered to the soaking temperature, and the foamed resin metal laminate 1 is soaked. You may make it hold
  • the Young's modulus of the foamed resin sheet 4a at 160 ° C. and 230 ° C. is 1/10 of the Young's modulus of the foamed resin sheet 4a at 140 ° C.
  • the density and specific heat of the foamed resin sheet 4a are the cases where the volume ratio is 66% air.
  • the linear expansion coefficient of the foamed resin sheet 4a is the same as that of the foamed polypropylene described on the Sankyo Chemical Industry Co., Ltd. website (http://www.sankyo-kasei.co.jp/item/seihin/y5_101_02happopp.htm). The value was used.
  • the analysis model is a 1/4 symmetric model.
  • initial conditions, cooling conditions, displacement constraint conditions, and calculation time were set as follows.
  • Case 1 is a case of manufacturing by a conventional method that does not use the soaking tank 21
  • Case 2 is a case of manufacturing by the method of the present embodiment using the soaking tank 21.
  • the foamed resin metal laminate 1 that has come out of the heating furnace 11 is cooled to a soaking temperature in a soaking tank 21 and once held at a soaking temperature, and then naturally convection in the atmosphere. And cooled by radiation.
  • the natural convection in the soaking tank 21 has a processing time of 360 s
  • the ambient temperature is 160 ° C.
  • the surface heat transfer coefficient is 3 W / m 2 K
  • the radiation in the soaking tank 21 has a processing time of 360 s.
  • the external temperature was 160 ° C. and the emissivity was 0.02.
  • the natural convection in the atmosphere has an atmospheric temperature of 20 ° C. and a surface heat transfer coefficient of 3 W / m 2 K
  • the radiation in the atmosphere has an atmospheric temperature of 20 ° C. and an emissivity of 0.02.
  • FIG. 6 shows the result of calculating the temperature change of the surface 2 ′ of the aluminum plate 2 and the central portion 4 a ′ (see FIG. 5B) of the foamed resin sheet 4 a at the representative point provided at the center of the flat plate.
  • FIG. 7 shows the result of calculating the temperature change of the surface 2 ′ of the aluminum plate 2 and the central portion 4 a ′ of the foamed resin sheet 4 a at the representative points provided in the peripheral portion of the flat plate.
  • the time change of the temperature difference of the center part of a flat plate and a peripheral part is shown in FIG.
  • the black circles in FIG. 8 indicate the timing of passing through 160 ° C., which is the melting point of polypropylene.
  • FIG. 9A shows the analysis result of the maximum elastic principal strain of Case1
  • FIG. 9B shows the analysis result of the maximum elastic principal strain of Case2.
  • FIG. 10A shows the analysis result of the minimum elastic principal strain of Case1
  • FIG. 10B shows the analysis result of the minimum elastic principal strain of Case2.
  • the soaking temperature is set within a range of Tm to 1.3 Tm.
  • the foamed resin sheet 4a can be held in a molten state over the entire surface of the foamed resin metal laminate 1.
  • solidify can be made the same over the whole surface of the foamed resin metal laminated board 1, Therefore Variations in cooling rate can be further suppressed.
  • the foamable resin sheet 4b made of polypropylene, uniform foamability can be obtained.
  • the metal plate 2 which consists of aluminum, the rigidity and lightweight property of the foamed resin metal laminated plate 1 can be improved.
  • the cooling unit 12 has a second soaking tank (second soaking part) 23 between the soaking tank 21 and the room temperature cooling part 22. This is different from the manufacturing apparatus 10 of the first embodiment.
  • the second soaking tank 23 is a hot air circulation type heating furnace, and its internal temperature is lower than the soaking temperature which is the internal temperature of the soaking tank 21 and higher than room temperature (20 ° C.). It is kept at temperature.
  • the foamed resin metal laminate 1 held at the soaking temperature in the soaking tank 21 is then transported into the second soaking tank 23, cooled to the second soaking temperature, and temporarily reaches the second soaking temperature. Retained. Thereafter, the foamed resin metal laminate 1 conveyed to the room temperature cooling unit 22 is cooled from the second soaking temperature to room temperature in the atmosphere.
  • the foamed resin metal laminate 1 is further removed. Hold at 2 soak temperature. In this way, by making the temperature of the foamed resin sheet 4a uniform over the entire surface of the foamed resin metal laminate 1, variation in the cooling rate of the foamed resin sheet 4a can be further suppressed.
  • the second soaking temperature is set lower in the second soaking tank 23 on the downstream side than the second soaking tank 23 on the upstream side. That is, two or more second soaking tanks 23 are continuously provided so that the second soaking temperature is lowered in order. Thereby, the temperature of the foamed resin metal laminate 1 is gradually lowered from the soaking temperature to the room temperature from the second soaking tank 23 toward the room temperature cooling unit 22.
  • the foamed resin metal laminate 1 is once held at the second soaking temperature, and the temperature of the foamed resin sheet 4 a is made uniform over the entire surface of the foamed resin metal laminate 1. Repeat several times while lowering. In this way, by reducing the temperature of the foamed resin sheet 4a stepwise, variations in the cooling rate of the foamed resin sheet 4a can be further suppressed.
  • the configuration in which the temperature of the foamed resin sheet 4a is made uniform over the entire surface of the foamed resin metal laminate 1 a plurality of times is not limited to physically providing a plurality of second soaking tanks 23.
  • the temperature of the foamed resin sheet 4a is made multiple times over the entire surface of the foamed resin metal laminate 1 by lowering the second soaking temperature stepwise multiple times in one second soaking tank 23. May be.
  • the configuration is not limited to the configuration in which the soaking tank 21 and the second soaking tank 23 are provided separately, and the soaking tank 21 may also serve as the second soaking tank 23. That is, after setting the temperature of the soaking tank 21 to the soaking temperature and holding the foamed resin sheet 4a in a molten state, the temperature of the soaking tank 21 is lowered to the second soaking temperature, and the foamed resin metal laminate 1 is moved to the first temperature. You may make it hold
  • the foamed resin metal laminate 1 is held at a soaking temperature, The temperature of the foamed resin sheet 4a is made uniform over the entire surface. Thereafter, the foamed resin metal laminate 1 is further maintained at the second soaking temperature so that the temperature of the foamed resin sheet 4a is made uniform over the entire surface of the foam resin metal laminate 1. Thereby, variation in the cooling rate of the foamed resin sheet 4a can be further suppressed.
  • the foamed resin metal laminate 1 is once held at the second soaking temperature, and the temperature of the foamed resin sheet 4 a is made uniform over the entire surface of the foamed resin metal laminate 1. It is carried out by lowering the temperature of the foamed resin sheet 4a stepwise by lowering the temperature a plurality of times. Thereby, variation in the cooling rate of the foamed resin sheet 4a can be further suppressed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Description

発泡樹脂金属積層板の製造方法および製造装置
　本発明は、発泡樹脂シートの両面に金属板が積層された発泡樹脂金属積層板の製造方法および製造装置に関する。
　特許文献１に開示されているように、未発泡状態の発泡性樹脂シートの両面に金属板を積層した発泡性樹脂金属積層板を加熱して、発泡性樹脂シートを発泡させることで、発泡性樹脂シートが発泡した発泡樹脂シートの両面に金属板が積層された発泡樹脂金属積層板が得られる。
　発泡性樹脂金属積層板は、冷間でのプレス成形が可能である。すなわち、発泡性樹脂金属積層板を所望の３次元曲面形状に成形した後に、乾燥炉などを用いて加熱して、発泡性樹脂シートを発泡させ、２枚の金属板の間隔を増加させる。これにより、同じ板厚の単一材からなる金属板よりも曲げ剛性が大きくて軽量な発泡樹脂金属積層板を得ることができる。
日本国特開２００９－２７９９２２号公報
　ところで、このような発泡樹脂金属積層板を得る場合においては、加熱発泡後の冷却時に発生する面内の熱収縮ひずみが大きく、波打ち現象が発生して平坦な成形品を得ることができない、という問題がある。この問題は、プレス成形により深い絞り形状の成形品とすることで幾何剛性を高くする場合にはあまり重要ではないが、平坦なままの発泡樹脂金属積層板や、比較的平坦な滑らかな曲面をもつ発泡樹脂金属積層板を得る場合には重要である。
　上記した問題は、次のようなメカニズムで発生するものと考えられる。例えば、融点が１６０℃で発泡温度が２１０℃であるポリプロピレンからなる未発泡状態の発泡性樹脂シートの両面にアルミニウム板が積層された矩形の発泡性樹脂金属積層板について考える。この発泡性樹脂金属積層板が、室温（２０℃）から乾燥炉（２１０℃×約１７分）による加熱発泡工程を経て室温まで冷却されるといった熱履歴を受けることを考える。ここで、表面板はアルミニウムであり、遠赤外線加熱方式では熱線が反射されてアルミニウム板を加熱できないので、熱風循環式加熱炉を用いることとする。加熱時、矩形の発泡性樹脂シートにおいて、外部に露出している周辺部には直接熱風が当たるが、中央部では一旦アルミニウム板が加熱されてから発泡性樹脂シートが加熱されるので、熱風が直接当たる周辺部の方が中央部に比べて発泡性樹脂シートの温度上昇速度が速い。そのため、加熱炉内の同時刻における平板面内の温度分布にバラツキが生じるが、十分な加熱時間（例えば約１７分）を確保すれば、発泡性樹脂シートの発泡倍率を発泡性樹脂金属積層板の全面にわたって均一にすることができる。なお、発泡性樹脂シートが発泡した発泡樹脂シートは粘性のある溶融状態となっており、発泡樹脂シートのヤング率はアルミニウムに比べて極めて低い。したがって、アルミニウム板が平坦であれば発泡樹脂金属積層板も平坦なままで形状が維持される。
　その後、加熱炉から出た発泡樹脂金属積層板は室温まで冷却される。このとき、矩形の発泡樹脂シートは気泡を多く含んでおり熱伝導率が低い。そのため、中央部においては、熱は面内を伝導するよりも表面のアルミニウム板を介してのみ周囲に散逸されるが、外部に露出している周辺部においては、熱は直接空気に散逸される。したがって、発泡樹脂シートの周辺部の温度は中央部よりも速く低下して、融点以下となり固体になる。また、発泡樹脂シートは蓄熱体でもあるため、中央部のアルミニウム板の温度はなかなか下がらないのに対して、発泡樹脂シートの周辺部は固まりアルミニウム板の温度も下がっている。そのため、周辺部と中央部とでアルミニウム板の熱ひずみが大きく異なる。その結果、発泡樹脂金属積層板の全体に波打ち現象が発生する。
　本発明の目的は、熱ひずみによる波打ち現象を抑制することが可能な発泡樹脂金属積層板の製造方法および製造装置を提供することである。
　本発明における発泡樹脂金属積層板の製造方法は、未発泡状態の発泡性樹脂シートの両面に金属板を積層して発泡性樹脂金属積層板を形成する積層工程と、前記発泡性樹脂金属積層板を加熱して前記発泡性樹脂シートを発泡させることで、発泡樹脂金属積層板とする加熱工程と、前記発泡樹脂金属積層板を室温まで冷却する冷却工程と、を有し、前記冷却工程は、前記発泡性樹脂シートの発泡温度よりも低くて前記室温よりも高い均熱温度まで前記発泡樹脂金属積層板を冷却して、前記発泡樹脂金属積層板を前記均熱温度に保持する均熱工程と、前記均熱工程の後に、前記発泡樹脂金属積層板を前記室温まで冷却する室温冷却工程と、を有することを特徴とする。
　上記の構成によれば、発泡樹脂金属積層板を室温まで冷却する際に、一旦均熱温度まで冷却して均熱温度に保持した後に、室温まで冷却する。このように、発泡樹脂金属積層板を一旦均熱温度に保持して、発泡性樹脂シートが発泡した発泡樹脂シートの温度を発泡樹脂金属積層板の全面にわたって均一にした後に、室温まで冷却することで、発泡樹脂シートの冷却速度のバラツキを抑えることができる。これにより、発泡樹脂シートの冷却速度のバラツキに起因する熱ひずみによる波打ち現象を抑制することができる。
　また、本発明における発泡樹脂金属積層板の製造方法においては、前記発泡性樹脂シートの発泡樹脂の融点をＴｍとしたときに、前記均熱温度を、Ｔｍ以上１．３Ｔｍ以下の範囲内に設定してよい。上記の構成によれば、発泡性樹脂シートの発泡樹脂の融点をＴｍとしたときに、均熱温度を、Ｔｍ以上１．３Ｔｍ以下の範囲内に設定することで、発泡樹脂金属積層板を均熱温度に保持する均熱工程において、発泡樹脂金属積層板の全面にわたって発泡樹脂シートが溶融した状態に保持することができる。これにより、均熱工程から室温冷却工程に移行した際に、発泡樹脂シートが凝固し始めるタイミングを発泡樹脂金属積層板の全面にわたって同じにすることができるから、発泡樹脂シートの冷却速度のバラツキを一層抑えることができる。なお、冷却により発泡樹脂シートは液相から固相に相転移する。そのため、この観点からいえば、ここでいう融点は厳密には凝固点である。ヒステリシスがなければ融点は凝固点と一致する。
　また、本発明における発泡樹脂金属積層板の製造方法において、前記冷却工程は、前記均熱工程と前記室温冷却工程との間に、前記均熱温度よりも低くて前記室温よりも高い第２均熱温度まで前記発泡樹脂金属積層板を冷却して、前記発泡樹脂金属積層板を前記第２均熱温度に保持する第２均熱工程を更に有していてよい。上記の構成によれば、発泡樹脂金属積層板を均熱温度に保持して、発泡樹脂金属積層板の全面にわたって発泡樹脂シートの温度を均一にした後に、さらに、発泡樹脂金属積層板を第２均熱温度に保持して、発泡樹脂金属積層板の全面にわたって発泡樹脂シートの温度を均一にすることで、発泡樹脂シートの冷却速度のバラツキを一層抑えることができる。
　また、本発明における発泡樹脂金属積層板の製造方法においては、前記第２均熱工程を、前回よりも前記第２均熱温度を下げて複数回行ってよい。上記の構成によれば、発泡樹脂金属積層板を一旦第２均熱温度に保持して、発泡樹脂金属積層板の全面にわたって発泡樹脂シートの温度を均一にすることを、前回よりも第２均熱温度を下げて複数回行って、発泡樹脂シートの温度を段階的に下げていくことで、発泡樹脂シートの冷却速度のバラツキを一層抑えることができる。
　また、本発明における発泡樹脂金属積層板の製造方法において、前記発泡性樹脂シートがポリプロピレンを含み、前記金属板がアルミニウムを含んでいてよい。上記の構成によれば、ポリプロピレンを含んだ発泡性樹脂シートとすることで、均一な発泡性を得ることができる。また、アルミニウムを含んだ金属板とすることで、発泡樹脂金属積層板の剛性および軽量性を高めることができる。
　また、本発明における発泡樹脂金属積層板の製造装置は、未発泡状態の発泡性樹脂シートの両面に金属板を積層した発泡性樹脂金属積層板を加熱して前記発泡性樹脂シートを発泡させることで、発泡樹脂金属積層板とする加熱部と、前記発泡樹脂金属積層板を室温まで冷却する冷却部と、を有し、前記冷却部は、前記発泡性樹脂シートの発泡温度よりも低くて前記室温よりも高い均熱温度まで前記発泡樹脂金属積層板を冷却して、前記発泡樹脂金属積層板を前記均熱温度に保持する均熱部と、前記均熱部の下流側に設けられ、前記発泡樹脂金属積層板を前記室温まで冷却する室温冷却部と、を有することを特徴とする。
　上記の構成によれば、発泡樹脂金属積層板を室温まで冷却する際に、一旦均熱温度まで冷却して均熱温度に保持した後に、室温まで冷却する。このように、発泡樹脂金属積層板を一旦均熱温度に保持して、発泡性樹脂シートが発泡した発泡樹脂シートの温度を発泡樹脂金属積層板の全面にわたって均一にした後に、室温まで冷却することで、発泡樹脂シートの冷却速度のバラツキを抑えることができる。これにより、発泡樹脂シートの冷却速度のバラツキに起因する熱ひずみによる波打ち現象を抑制することができる。
　また、本発明における発泡樹脂金属積層板の製造装置においては、前記発泡性樹脂シートの発泡樹脂の融点をＴｍとしたときに、前記均熱温度が、Ｔｍ以上１．３Ｔｍ以下の範囲内に設定されていてよい。上記の構成によれば、発泡性樹脂シートの発泡樹脂の融点をＴｍとしたときに、均熱温度を、Ｔｍ以上１．３Ｔｍ以下の範囲内に設定することで、発泡樹脂金属積層板を均熱温度に保持する均熱部において、発泡樹脂金属積層板の全面にわたって発泡樹脂シートが溶融した状態に保持することができる。これにより、均熱部から室温冷却部に移行した際に、発泡樹脂シートが凝固し始めるタイミングを発泡樹脂金属積層板の全面にわたって同じにすることができるから、発泡樹脂シートの冷却速度のバラツキを一層抑えることができる。
　また、本発明における発泡樹脂金属積層板の製造装置において、前記冷却部は、前記均熱部と前記室温冷却部との間に、前記均熱温度よりも低くて前記室温よりも高い第２均熱温度まで前記発泡樹脂金属積層板を冷却して、前記発泡樹脂金属積層板を前記第２均熱温度に保持する第２均熱部を更に有していてよい。上記の構成によれば、発泡樹脂金属積層板を均熱温度に保持して、発泡樹脂金属積層板の全面にわたって発泡樹脂シートの温度を均一にした後に、さらに、発泡樹脂金属積層板を第２均熱温度に保持して、発泡樹脂金属積層板の全面にわたって発泡樹脂シートの温度を均一にすることで、発泡樹脂シートの冷却速度のバラツキを一層抑えることができる。
　また、本発明における発泡樹脂金属積層板の製造装置において、前記第２均熱部は、前記第２均熱温度が順に低くなるように２以上連続して設けられていてよい。上記の構成によれば、発泡樹脂金属積層板を一旦第２均熱温度に保持して、発泡樹脂金属積層板の全面にわたって発泡樹脂シートの温度を均一にすることを、第２均熱温度を下げながら複数回行って、発泡樹脂シートの温度を段階的に下げていくことで、発泡樹脂シートの冷却速度のバラツキを一層抑えることができる。
　また、本発明における発泡樹脂金属積層板の製造装置において、前記発泡性樹脂シートがポリプロピレンを含み、前記金属板がアルミニウムを含んでいてよい。上記の構成によれば、ポリプロピレンを含んだ発泡性樹脂シートとすることで、均一な発泡性を得ることができる。また、アルミニウムを含んだ金属板とすることで、発泡樹脂金属積層板の剛性および軽量性を高めることができる。
　また、本発明における発泡樹脂金属積層板の製造装置において、前記均熱部が、熱風循環式加熱炉であってよい。上記の構成によれば、均熱部を熱風循環式加熱炉とすることで、遠赤外線加熱方式では熱線が反射されて上手く加熱できない金属であっても、好適に加熱することができる。
　本発明の発泡樹脂金属積層板の製造方法および製造装置によると、発泡樹脂金属積層板を一旦均熱温度に保持して、発泡性樹脂シートが発泡した発泡樹脂シートの温度を発泡樹脂金属積層板の全面にわたって均一にした後に、室温まで冷却することで、発泡樹脂シートの冷却速度のバラツキを抑えることができる。これにより、発泡樹脂シートの冷却速度のバラツキに起因する熱ひずみによる波打ち現象を抑制することができる。
（ａ）は発泡樹脂金属積層板の部分斜視図であり、（ｂ）は発泡性樹脂金属積層板の部分斜視図である。 （ａ）は本発明の第１実施形態に係る製造装置の模式図であり、（ｂ）は従来の製造装置の模式図である。 （ａ）は温度変化を示す模式図であり、（ｂ）は従来の温度変化を示す模式図である。 （ａ）は解析モデルを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の側面図である。 （ａ）は解析モデルを示す図であり、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図である。 平板の中心部に設けた代表点におけるアルミニウム板表面および発泡樹脂シート中央部の温度変化を計算した結果を示す図である。 平板の周辺部に設けた代表点におけるアルミニウム板表面および発泡樹脂シート中央部の温度変化を計算した結果を示す図である。 平板の中心部と周辺部との温度差の時間変化を示す図である。 （ａ）はＣａｓｅ１のアルミニウム板に生じる最大弾性主ひずみの解析結果を示す図であり、（ｂ）はＣａｓｅ２のアルミニウム板に生じる最大弾性主ひずみの解析結果を示す図である。 （ａ）はＣａｓｅ１のアルミニウム板に生じる最小弾性主ひずみの解析結果を示す図であり、（ｂ）はＣａｓｅ２のアルミニウム板に生じる最小弾性主ひずみの解析結果を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る製造装置の模式図である。
　以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、本発明に係る発泡樹脂金属積層板の製造方法で得られる発泡樹脂金属積層板は、例えば、新幹線、飛行機などの本体を構成する構造体の材料として用いられる。また、この発泡樹脂金属積層板は、建築物の床、壁、天井などの材料としても広く利用することができる。
［第１実施形態］
（発泡樹脂金属積層板の構成）
　本発明の第１実施形態による発泡樹脂金属積層板の製造方法により製造される発泡樹脂金属積層板１は、図１（ａ）に示すように、発泡状態の発泡樹脂シート４ａと、この発泡樹脂シート４ａの両面に積層された２枚のアルミニウム板２と、からなる。この発泡樹脂金属積層板１は、図１（ｂ）に示す発泡性樹脂金属積層板１ａを加熱して未発泡状態の発泡性樹脂シート４ｂを発泡させることで形成される。ここで、発泡性樹脂金属積層板１ａは、未発泡状態の発泡性樹脂シート４ｂと、この発泡性樹脂シート４ｂの両面に積層された２枚のアルミニウム板２と、からなる。
　発泡樹脂金属積層板１における発泡樹脂シート４ａは、個々に独立した気泡（独立気泡）を多数備えている。そのため、発泡樹脂金属積層板１は、同じ板厚のアルミニウム単一材からなるアルミニウム板よりも曲げ剛性が大きくて軽量である。ここで、発泡性樹脂金属積層板１ａを所望の形状にプレス加工した後に、発泡性樹脂シート４ｂを発泡させて発泡樹脂金属積層板１にする場合と、予め発泡させた発泡樹脂シートの両面にアルミニウム板を積層して積層板とした後に、この積層板をプレス加工して所望の形状にする場合とでは、得られる剛性が大きく異なる。即ち、後者の場合、発泡済みの発泡樹脂シートに対してプレス加工を行うので、発泡樹脂シートが備えていた多数の独立気泡はほとんど潰れて隣の気泡と連通してしまい、剛性が低下する。これに対して、前者の場合、プレス加工の後に発泡性樹脂シート４ｂを発泡させるので、多数の独立気泡を得ることができて、剛性が大きくなる。
　なお、発泡樹脂金属積層板１は、発泡樹脂シート４ａと、発泡樹脂シート４ａの両面に積層された２つの金属板（アルミニウム板）２とからなるが、このような形態に限定されない。発泡樹脂金属積層板１においては、発泡樹脂シート４ａと金属板２との間に発泡しない樹脂シートがさらに配置されてもよいし、並列配置した３つの金属板２の間に２つの発泡樹脂シート４ａが配置されてもよい。すなわち、発泡樹脂金属積層板は、少なくとも１つの発泡樹脂シートと、この発泡樹脂シートの両面に積層された少なくとも２枚の金属板と、からなるものであればよい。
　発泡性樹脂シート４ｂは、マトリックス樹脂と発泡剤とを有している。マトリックス樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂などがある。ポリオレフィン系樹脂としては、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、ＥＰＲ、ＥＰＤＭなどがある。ポリスチレン系樹脂としては、ポリスチレン樹脂、熱可塑性エラストマー、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂などがある。これらの樹脂は熱可塑性樹脂であり、加熱により軟化し可塑性が高くなる性質がある。
　発泡剤としては、有機発泡剤、無機発泡剤がある。有機発泡剤としては、アゾ化合物、ニトロソ化合物、スルホニルヒドラジド化合物などがあり、具体的には、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、アゾジカルボン酸バリウム、アゾビスイソブチロニトリル、Ｎ，Ｎ’－ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ｐ－トルエンスルホニルヒドラジド、ｐ、ｐ’－オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）などが挙げられる。無機発泡剤としては、炭酸水素ナトリウム、炭酸亜鉛、熱膨張性マイクロカプセルなどがある。なお、発泡剤は、その発泡温度（分解温度）が、マトリックス樹脂の融点よりも２０℃程度高い温度となるものを選択する必要がある。また、１種の発泡剤を単独で使用してもよく、２種以上の発泡剤を組み合わせて使用してもよい。
　金属板２は、アルミニウム板２に限定されることはなく、アルミニウム合金板、ステンレス板、めっき鋼板などの金属板であってもよい。
　発泡性樹脂シート４ｂとアルミニウム板２とは接着剤を用いて接着させてもよいし、発泡性樹脂シート４ｂの発泡温度よりも低温で溶着させてもよい。
（発泡樹脂金属積層板の製造装置）
　本実施形態の発泡樹脂金属積層板の製造装置（製造装置）１０は、図２（ａ）に示すように、加熱炉（加熱部）１１と冷却部１２とを有している。以下、製造方法に沿って説明する。
（積層工程）
　まず、未発泡状態の発泡性樹脂シート４ｂの両面にアルミニウム板２を積層することにより、発泡性樹脂金属積層板１ａが形成される。具体的には、発泡性樹脂シート４ｂの両面にアルミニウム板２を接着して得られた発泡性樹脂金属積層板１ａを、コンベア１３上に載置する。
　なお、本実施形態の発泡性樹脂金属積層板１ａは、厚さ０．９ｍｍの発泡性樹脂シート４ｂの両面に、厚さ０．１５ｍｍのアルミニウム板２を接着して形成されたものである。本実施形態の発泡性樹脂シート４ｂは、マトリックス樹脂にポリプロピレン樹脂を用い、発泡剤（熱分解温度１９５℃）を添加混練したものを用いている。加熱発泡後の発泡樹脂シート４ａの最終厚さは２．７ｍｍ（発泡前の３倍の厚さ）となるように設計されている。
（加熱工程）
　次に、加熱炉１１内に発泡性樹脂金属積層板１ａを搬送し、発泡性樹脂金属積層板１ａを加熱する。加熱炉１１は、遠赤外線加熱方式の熱線を反射するアルミニウム板２を加熱することが可能な熱風循環式加熱炉である。加熱炉１１における加熱温度は、発泡性樹脂シート４ｂの発泡温度である２１０℃よりも高い２３０℃である。加熱により発泡性樹脂シート４ｂは発泡して発泡樹脂シート４ａとなる。これにより、発泡性樹脂金属積層板１ａは発泡樹脂金属積層板１となる。
　ここで、矩形の発泡性樹脂金属積層板１ａにおいて、熱風が直接当たる周辺部の方が中央部に比べて発泡性樹脂シート４ｂの温度上昇速度が速い。しかしながら、十分な加熱時間を確保することで、発泡性樹脂シート４ｂの発泡倍率を発泡性樹脂金属積層板１ａの全面にわたって均一にすることができる。
（冷却工程）
　次に、冷却部１２に発泡樹脂金属積層板１を搬送し、発泡樹脂金属積層板１を室温（２０℃）まで冷却する。ここで、冷却部１２は、加熱炉１１に連続する均熱槽（均熱部）２１と、大気中に露出した室温冷却部２２と、を有している。
　均熱槽２１は、熱風循環式加熱炉であって、内部温度が、発泡性樹脂シート４ｂの発泡温度（２１０℃）よりも低くて室温（２０℃）よりも高い均熱温度に保たれている。均熱槽２１内に搬送された発泡樹脂金属積層板１は、均熱温度まで冷却されて、一旦均熱温度に保持される。
　ここで、均熱温度は、発泡性樹脂シート４ｂ（発泡樹脂シート４ａ）の発泡樹脂の融点をＴｍとしたときに、Ｔｍ以上且つ（１．３×Ｔｍ）以下の範囲内に設定されている。そのため、均熱温度に保持された発泡樹脂金属積層板１においては、発泡樹脂金属積層板１の全面にわたって発泡樹脂シート４ａが溶融した状態となる。
　その後、大気中に露出した室温冷却部２２に搬送された発泡樹脂金属積層板１は、大気中で均熱温度から室温まで冷却される。ここで、均熱槽２１において溶融状態となっていた発泡樹脂シート４ａは、室温冷却部２２に搬送された後に、発泡樹脂金属積層板１の全面にわたって同じタイミングで凝固を開始する。そのため、発泡樹脂シート４ａの冷却速度のバラツキが抑えられる。
　これに対して、図２（ｂ）に示すように、均熱槽２１を備えていない従来の製造装置５０においては、加熱炉１１から大気中に露出した室温冷却部２２に搬送された発泡樹脂金属積層板１の全面にわたって、発泡樹脂シート４ａの冷却速度にバラツキが生じる。具体的には、矩形の発泡樹脂シート４ａの周辺部の方が中央部よりも速く凝固する。これにより、発泡樹脂金属積層板１に熱ひずみによる波打ち現象が生じる。
　図３（ａ）は、均熱槽２１を用いて発泡樹脂金属積層板１を一旦均熱温度に保持したときの温度変化を示す模式図である。尚、図３（ａ）（ｂ）において、点線は発泡樹脂金属積層板の中央部の表面温度、実線は周辺部のアルミニウム板の表面温度を示す。図３（ａ）に示すように、このとき、矩形の発泡樹脂金属積層板１の中央部のアルミニウム板２の表面温度と、周辺部のアルミニウム板２の表面温度との温度差は小さくなる。そのため、発泡樹脂シート４ａの冷却速度のバラツキに起因する熱ひずみによる波打ち現象を抑制することができる。
　一方、図３（ｂ）に示すように、均熱槽２１を用いない従来の冷却方法では、矩形の発泡樹脂金属積層板１の中央部のアルミニウム板２の表面温度と、周辺部のアルミニウム板２の表面温度との温度差は大きくなる。発泡樹脂シート４ａの冷却速度のバラツキに起因する熱ひずみによる波打ち現象が生じることとなる。
　なお、図２（ａ）に示すように、本実施形態では加熱炉１１と均熱槽２１とが別々に設けられているが、加熱炉１１が均熱槽２１を兼ねた構成であってもよい。即ち、加熱炉１１の温度を発泡温度よりも高い２３０℃にして発泡性樹脂シート４ｂを加熱発泡させた後に、加熱炉１１の温度を均熱温度まで下げて、発泡樹脂金属積層板１を均熱温度に保持するようにしてもよい。
（解析）
　次に、厚さ０．１５ｍｍのアルミニウム板２と、厚さ３ｍｍの発泡ポリプロピレン製の発泡樹脂シート４ａとからなる１ｍ角の平板（発泡樹脂金属積層板１）を対象として、非定常熱伝導解析によりアルミニウム板２と発泡樹脂シート４ａの温度分布と、アルミニウム板２の熱ひずみ分布の時間変化を計算した。アルミニウム板２の物性を表１に、発泡樹脂シート４ａの物性を表２に、それぞれ示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　ここで、発泡樹脂シート４ａは、１６０℃以上で溶融状態になるため、１６０℃、２３０℃における発泡樹脂シート４ａのヤング率を、１４０℃における発泡樹脂シート４ａのヤング率の１／１０の値と仮定した。また、発泡樹脂シート４ａの密度および比熱は、体積比で空気６６％の場合である。また、発泡樹脂シート４ａの線膨張率は、三協化成産業株式会社のホームページ（http://www.sankyo-kasei.co.jp/item/seihin/y5_101_02happopp.htm）に記載された発泡ポリプロピレンの値を使用した。
　図４（ａ）（ｂ）、図５（ａ）（ｂ）に示すように、解析モデルを１／４対称モデルとした。非定常熱伝導解析の計算条件として、初期条件、冷却条件、変位拘束条件、および、計算時間を次のように設定した。ここで、均熱槽２１を用いない従来の方法で製造した場合をＣａｓｅ１とし、均熱槽２１を用いた本実施形態の方法で製造した場合をＣａｓｅ２とした。
　まず、Ｃａｓｅ１およびＣａｓｅ２の初期条件として、加熱炉１１から出てきた発泡樹脂金属積層板１を初期状態とし、温度を２３０℃で一定にし、初期ひずみを０とした。
　次に、Ｃａｓｅ１の冷却条件として、加熱炉１１から出てきた発泡樹脂金属積層板１は、大気中で自然対流と放射により冷却されるものとした。ここで、自然対流は大気温度が２０℃で、表面熱伝達率が３Ｗ／ｍ２Ｋとし、放射は大気温度が２０℃で、放射率が０．０２とした。
　一方、Ｃａｓｅ２の冷却条件として、加熱炉１１から出てきた発泡樹脂金属積層板１は、均熱槽２１で均熱温度まで冷却されて均熱温度に一旦保持され、その後、大気中で自然対流と放射により冷却されるものとした。ここで、均熱槽２１における自然対流は、処理時間が３６０ｓで、雰囲気温度が１６０℃で、表面熱伝達率が３Ｗ／ｍ２Ｋとし、均熱槽２１における放射は、処理時間が３６０ｓで、外部温度が１６０℃で、放射率が０．０２とした。また、大気中における自然対流は、大気温度が２０℃で、表面熱伝達率が３Ｗ／ｍ２Ｋとし、大気中における放射は、大気温度が２０℃で、放射率が０．０２とした。
　また、Ｃａｓｅ１およびＣａｓｅ２の変位拘束条件はないものとし、Ｃａｓｅ１およびＣａｓｅ２の計算時間は代表点が約１００℃以下になるまでとした。ここで、代表点は、図５（ａ）に示すように、平板の中心部と周辺部とに１つずつ設けた。
　平板の中心部に設けた代表点におけるアルミニウム板２の表面２’および発泡樹脂シート４ａの中央部４ａ’（図５（ｂ）参照）の温度変化を計算した結果を図６に示す。また、平板の周辺部に設けた代表点におけるアルミニウム板２の表面２’および発泡樹脂シート４ａの中央部４ａ’の温度変化を計算した結果を図７に示す。また、平板の中心部と周辺部との温度差の時間変化を図８に示す。ここで、図８中の黒丸は、ポリプロピレンの融点である１６０℃を通過するタイミングを示している。このタイミングにおけるアルミニウム板２の表面２’および発泡樹脂シート４ａの中央部４ａ’の温度差をＣａｓｅ１とＣａｓｅ２とで比較した。その結果、発泡樹脂シート４ａの中央部４ａ’の温度差はＣａｓｅ２の方が１．９℃小さく、アルミニウム板２の表面２’の温度差もＣａｓｅ２の方が１．５℃小さい。このことから、均熱槽２１の追加により、平板の中心部と周辺部との温度差が小さくなることがわかる。
　次に、このような温度変化の結果として、発泡樹脂シート４ａの温度が１００℃になった時点でアルミニウム板２に生じる最大弾性主ひずみ、および、最小弾性主ひずみの解析結果を図９（ａ）（ｂ）、図１０（ａ）（ｂ）に示す。図９（ａ）はＣａｓｅ１の最大弾性主ひずみの解析結果であり、図９（ｂ）はＣａｓｅ２の最大弾性主ひずみの解析結果である。また、図１０（ａ）はＣａｓｅ１の最小弾性主ひずみの解析結果であり、図１０（ｂ）はＣａｓｅ２の最小弾性主ひずみの解析結果である。最大弾性主ひずみ、および、最小弾性主ひずみは、いずれもＣａｓｅ１よりＣａｓｅ２の方が小さく、均熱槽２１の追加により熱変形が小さくなり波打ち現象が抑制されることがわかる。
（効果）
　以上に述べたように、本実施形態に係る発泡樹脂金属積層板１の製造方法および製造装置１０によると、発泡樹脂金属積層板１を室温まで冷却する際に、一旦均熱温度まで冷却して均熱温度に保持した後に、室温まで冷却する。このように、発泡樹脂金属積層板１を一旦均熱温度に保持して、発泡樹脂シート４ａの温度を発泡樹脂金属積層板１の全面にわたって均一にした後に、室温まで冷却することで、発泡樹脂シート４ａの冷却速度のバラツキを抑えることができる。これにより、発泡樹脂シート４ａの冷却速度のバラツキに起因する熱ひずみによる波打ち現象を抑制することができる。
　また、発泡性樹脂シート４ｂ（発泡樹脂シート４ａ）の発泡樹脂の融点をＴｍとしたときに、均熱温度を、Ｔｍ以上１．３Ｔｍ以下の範囲内に設定する。これにより、発泡樹脂金属積層板１を均熱温度に保持する均熱槽２１において、発泡樹脂金属積層板１の全面にわたって発泡樹脂シート４ａが溶融した状態に保持することができる。これにより、均熱槽２１から室温冷却部２２に移行した際に、発泡樹脂シート４ａが凝固し始めるタイミングを発泡樹脂金属積層板１の全面にわたって同じにすることができるから、発泡樹脂シート４ａの冷却速度のバラツキを一層抑えることができる。
　また、ポリプロピレンからなる発泡性樹脂シート４ｂによれば、均一な発泡性を得ることができる。また、アルミニウムからなる金属板２によれば、発泡樹脂金属積層板１の剛性および軽量性を高めることができる。
　また、均熱槽２１を熱風循環式加熱炉とすることで、遠赤外線加熱方式では熱線が反射されて上手く加熱できない金属であっても、好適に加熱することができる。
［第２実施形態］
（発泡樹脂金属積層板の製造装置）
　次に、本発明の第２実施形態に係る製造装置２１０について説明する。なお、上述した構成要素と同じ構成要素については、同じ参照番号を付してその説明を省略する。本実施形態の製造装置２１０は、図１１に示すように、冷却部１２が、均熱槽２１と室温冷却部２２との間に、第２均熱槽（第２均熱部）２３を有している点で、第１実施形態の製造装置１０と異なる。
　第２均熱槽２３は、熱風循環式加熱炉であって、その内部温度は、均熱槽２１の内部温度である均熱温度よりも低くて室温（２０℃）よりも高い第２均熱温度に保たれている。均熱槽２１において均熱温度に保持された発泡樹脂金属積層板１は、その後、第２均熱槽２３内に搬送され、第２均熱温度まで冷却されて、第２均熱温度に一旦保持される。その後、室温冷却部２２に搬送された発泡樹脂金属積層板１は、大気中で第２均熱温度から室温まで冷却されることとなる。
　このように、発泡樹脂金属積層板１を均熱温度に保持して、発泡樹脂金属積層板１の全面にわたって発泡樹脂シート４ａの温度を均一にした後に、さらに、発泡樹脂金属積層板１を第２均熱温度に保持する。このようにして、発泡樹脂金属積層板１の全面にわたって発泡樹脂シート４ａの温度を均一にすることで、発泡樹脂シート４ａの冷却速度のバラツキが一層抑えられる。
　なお、本実施形態においては、第２均熱槽２３が１つだけ設けられているが、第２均熱槽２３が２以上連続して設けられていてもよい。この場合、上流側の第２均熱槽２３よりも下流側の第２均熱槽２３の方において、第２均熱温度が低く設定される。即ち、第２均熱槽２３は、第２均熱温度が順に低くなるように、２以上連続して設けられる。これにより、第２均熱槽２３から室温冷却部２２に向かって、発泡樹脂金属積層板１の温度は、均熱温度から室温まで段階的に下がっていくことになる。
　このように、発泡樹脂金属積層板１を一旦第２均熱温度に保持して、発泡樹脂金属積層板１の全面にわたって発泡樹脂シート４ａの温度を均一にすることを、第２均熱温度を下げながら複数回行う。このようにして発泡樹脂シート４ａの温度を段階的に下げていくことで、発泡樹脂シート４ａの冷却速度のバラツキが一層抑えられる。
　なお、発泡樹脂金属積層板１の全面にわたって発泡樹脂シート４ａの温度を均一にすることを複数回行う構成は、第２均熱槽２３を物理的に複数設けることに限定されない。１つの第２均熱槽２３において第２均熱温度を段階的に複数回下げていくことで、発泡樹脂金属積層板１の全面にわたって発泡樹脂シート４ａの温度を均一にすることを複数回行ってもよい。
　また、均熱槽２１と第２均熱槽２３とが別々に設けられた構成に限定されず、均熱槽２１が第２均熱槽２３を兼ねた構成であってもよい。即ち、均熱槽２１の温度を均熱温度にして発泡樹脂シート４ａを溶融状態に保持した後に、均熱槽２１の温度を第２均熱温度まで下げて、発泡樹脂金属積層板１を第２均熱温度に保持するようにしてもよい。
（効果）
　以上に述べたように、本実施形態に係る発泡樹脂金属積層板１の製造方法および製造装置２１０によると、発泡樹脂金属積層板１を均熱温度に保持して、発泡樹脂金属積層板１の全面にわたって発泡樹脂シート４ａの温度を均一にする。その後、さらに、発泡樹脂金属積層板１を第２均熱温度に保持して、発泡樹脂金属積層板１の全面にわたって発泡樹脂シート４ａの温度を均一にする。これにより、発泡樹脂シート４ａの冷却速度のバラツキを一層抑えることができる。
　また、発泡樹脂金属積層板１を一旦第２均熱温度に保持して、発泡樹脂金属積層板１の全面にわたって発泡樹脂シート４ａの温度を均一にすることを、第２均熱温度を前回より下げて複数回行って発泡樹脂シート４ａの温度を段階的に下げることで実施する。これにより、発泡樹脂シート４ａの冷却速度のバラツキを一層抑えることができる。
（本実施形態の変形例）
　以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
　本出願は２０１２年８月２４日出願の日本特許出願（特願２０１２－１８５４１２）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
１　発泡樹脂金属積層板
１ａ　発泡性樹脂金属積層板
２　アルミニウム板（金属板）
４ａ　発泡樹脂シート
４ｂ　発泡性樹脂シート
１０，２１０　製造装置
１１　加熱炉（加熱部）
１２　冷却部
１３　コンベア
２１　均熱槽（均熱部）
２２　室温冷却部
２３　第２均熱槽（第２均熱部）
５０　製造装置

Claims (11)

  1. 　未発泡状態の発泡性樹脂シートの両面に金属板を積層して発泡性樹脂金属積層板を形成する積層工程と、
    　前記発泡性樹脂金属積層板を加熱して前記発泡性樹脂シートを発泡させることで、発泡樹脂金属積層板とする加熱工程と、
    　前記発泡樹脂金属積層板を室温まで冷却する冷却工程と、
    を有し、
    　前記冷却工程は、
    　前記発泡性樹脂シートの発泡温度よりも低くて前記室温よりも高い均熱温度まで前記発泡樹脂金属積層板を冷却して、前記発泡樹脂金属積層板を前記均熱温度に保持する均熱工程と、
    　前記均熱工程の後に、前記発泡樹脂金属積層板を前記室温まで冷却する室温冷却工程と、
    を有することを特徴とする発泡樹脂金属積層板の製造方法。
  2. 　前記発泡性樹脂シートの発泡樹脂の融点をＴｍとしたときに、前記均熱温度を、Ｔｍ以上１．３Ｔｍ以下の範囲内に設定することを特徴とする請求項１に記載の発泡樹脂金属積層板の製造方法。
  3. 　前記冷却工程は、前記均熱工程と前記室温冷却工程との間に、前記均熱温度よりも低くて前記室温よりも高い第２均熱温度まで前記発泡樹脂金属積層板を冷却して、前記発泡樹脂金属積層板を前記第２均熱温度に保持する第２均熱工程を更に有していることを特徴とする請求項１に記載の発泡樹脂金属積層板の製造方法。
  4. 　前記第２均熱工程を、前回よりも前記第２均熱温度を下げて複数回行うことを特徴とする請求項３に記載の発泡樹脂金属積層板の製造方法。
  5. 　前記発泡性樹脂シートがポリプロピレンを含み、前記金属板がアルミニウムを含むことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の発泡樹脂金属積層板の製造方法。
  6. 　未発泡状態の発泡性樹脂シートの両面に金属板を積層した発泡性樹脂金属積層板を加熱して前記発泡性樹脂シートを発泡させることで、発泡樹脂金属積層板とする加熱部と、
    　前記発泡樹脂金属積層板を室温まで冷却する冷却部と、
    を有し、
    　前記冷却部は、
    　前記発泡性樹脂シートの発泡温度よりも低くて前記室温よりも高い均熱温度まで前記発泡樹脂金属積層板を冷却して、前記発泡樹脂金属積層板を前記均熱温度に保持する均熱部と、
    　前記均熱部の下流側に設けられ、前記発泡樹脂金属積層板を前記室温まで冷却する室温冷却部と、
    を有することを特徴とする発泡樹脂金属積層板の製造装置。
  7. 　前記発泡性樹脂シートの発泡樹脂の融点をＴｍとしたときに、前記均熱温度が、Ｔｍ以上１．３Ｔｍ以下の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項６に記載の発泡樹脂金属積層板の製造装置。
  8. 　前記冷却部は、前記均熱部と前記室温冷却部との間に、前記均熱温度よりも低くて前記室温よりも高い第２均熱温度まで前記発泡樹脂金属積層板を冷却して、前記発泡樹脂金属積層板を前記第２均熱温度に保持する第２均熱部を更に有していることを特徴とする請求項６に記載の発泡樹脂金属積層板の製造装置。
  9. 　前記第２均熱部は、前記第２均熱温度が順に低くなるように２以上連続して設けられていることを特徴とする請求項８に記載の発泡樹脂金属積層板の製造装置。
  10. 　前記発泡性樹脂シートがポリプロピレンを含み、前記金属板がアルミニウムを含むことを特徴とする請求項６～９のいずれか１項に記載の発泡樹脂金属積層板の製造装置。
  11. 　前記均熱部が、熱風循環式加熱炉であることを特徴とする請求項６に記載の発泡樹脂金属積層板の製造装置。
PCT/JP2013/072266 2012-08-24 2013-08-21 発泡樹脂金属積層板の製造方法および製造装置 Ceased WO2014030664A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/419,123 US10016965B2 (en) 2012-08-24 2013-08-21 Method and apparatus for manufacturing foamed resin metal laminated sheet
EP13830680.8A EP2889136B1 (en) 2012-08-24 2013-08-21 Method and apparatus for manufacturing foamed resin metal laminated sheet
CN201380042684.5A CN104540675B (zh) 2012-08-24 2013-08-21 发泡树脂金属层叠板的制造方法及制造装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012185412A JP5792695B2 (ja) 2012-08-24 2012-08-24 発泡樹脂金属積層板の製造方法および製造装置
JP2012-185412 2012-08-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014030664A1 true WO2014030664A1 (ja) 2014-02-27

Family

ID=50149970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/072266 Ceased WO2014030664A1 (ja) 2012-08-24 2013-08-21 発泡樹脂金属積層板の製造方法および製造装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10016965B2 (ja)
EP (1) EP2889136B1 (ja)
JP (1) JP5792695B2 (ja)
CN (1) CN104540675B (ja)
WO (1) WO2014030664A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6536611B2 (ja) 2017-03-24 2019-07-03 カシオ計算機株式会社 膨張装置及び立体画像形成システム
JP6512233B2 (ja) * 2017-03-24 2019-05-15 カシオ計算機株式会社 膨張装置
JP6555300B2 (ja) 2017-06-20 2019-08-07 カシオ計算機株式会社 膨張装置、立体画像形成システム、熱膨張性シートの膨張方法、乾燥方法、予熱方法及びプログラム
CN107142391B (zh) * 2017-06-30 2018-11-09 陈明海 一种气体发泡法连续制备泡沫铝的生产系统
KR102031448B1 (ko) * 2017-12-24 2019-10-11 주식회사 포스코 복합재료 강판
CN111522086B (zh) * 2020-05-12 2021-07-20 深圳大学 热复合的光栅制作工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5645370B2 (ja) * 1977-11-08 1981-10-26
JPS6338299B2 (ja) * 1979-04-16 1988-07-29 Toyo Ink Mfg Co
JPH02175734A (ja) * 1988-12-28 1990-07-09 Toray Ind Inc ポリオレフィン系樹脂発泡体の製造方法
JP2000085087A (ja) * 1998-09-14 2000-03-28 Eitoku Yasuda プラスチックシート製造装置及びそれを用いたプラスチックシートの製造方法
JP2004042649A (ja) * 2002-07-05 2004-02-12 Kobe Steel Ltd 発泡樹脂積層防音板およびその製造方法
JP2009279922A (ja) 2008-04-21 2009-12-03 Kobe Steel Ltd 発泡樹脂積層板の製造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3411967A (en) * 1964-07-14 1968-11-19 Nat Distillers Chem Corp Process of simultaneously foaming and laminating polyolefin film to a solid backing
JPS494829B1 (ja) * 1964-09-05 1974-02-04
US3437536A (en) * 1964-12-31 1969-04-08 Dow Chemical Co Bond strength for foam-metal laminates
US3499819A (en) * 1967-04-20 1970-03-10 Hercules Inc Laminates of aluminum and polypropylene foam and method therefor
US4073998A (en) * 1977-01-24 1978-02-14 Bay Mills Limited Scrim/foil laminate
SE420062B (sv) * 1979-06-01 1981-09-14 Gullfiber Ab Forfarande for anordning for kontinuerlig framstellning av skumplast
US4438166A (en) * 1983-02-04 1984-03-20 The Celotex Corporation Structural laminate and method for making same
US4713202A (en) * 1985-05-06 1987-12-15 The Dow Chemical Company Process for reducing the distortion of multi-layered laminates
US5128379A (en) 1989-04-20 1992-07-07 Pmc, Inc. Process for rapid cooling of polyurethane foam
US5702652A (en) * 1990-05-31 1997-12-30 Crain Industries, Inc. Controlled cooling of porous materials
US20040005449A1 (en) * 2002-07-05 2004-01-08 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Foamed resin laminate sound insulation board and method for manufacturing the same
US20070144669A1 (en) * 2003-12-26 2007-06-28 Kaneka Corporation Method of producing flexible laminate sheet
JP5645370B2 (ja) * 2009-04-23 2014-12-24 日立マクセル株式会社 映像機器
US9376359B2 (en) * 2013-10-31 2016-06-28 Chevron Oronite Company Llc Process for preparing a para-linear alkyl-substituted hydroxyaromatic compound

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5645370B2 (ja) * 1977-11-08 1981-10-26
JPS6338299B2 (ja) * 1979-04-16 1988-07-29 Toyo Ink Mfg Co
JPH02175734A (ja) * 1988-12-28 1990-07-09 Toray Ind Inc ポリオレフィン系樹脂発泡体の製造方法
JP2000085087A (ja) * 1998-09-14 2000-03-28 Eitoku Yasuda プラスチックシート製造装置及びそれを用いたプラスチックシートの製造方法
JP2004042649A (ja) * 2002-07-05 2004-02-12 Kobe Steel Ltd 発泡樹脂積層防音板およびその製造方法
JP2009279922A (ja) 2008-04-21 2009-12-03 Kobe Steel Ltd 発泡樹脂積層板の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2889136A1 (en) 2015-07-01
EP2889136A4 (en) 2016-04-27
CN104540675A (zh) 2015-04-22
JP2014043011A (ja) 2014-03-13
US20150246518A1 (en) 2015-09-03
CN104540675B (zh) 2016-05-18
JP5792695B2 (ja) 2015-10-14
EP2889136B1 (en) 2020-09-30
US10016965B2 (en) 2018-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5792695B2 (ja) 発泡樹脂金属積層板の製造方法および製造装置
EP2428358B1 (en) A method for making a multi-layer foamed polymeric object
US8877331B2 (en) Multi-layered foamed polymeric objects having segmented and varying physical properties and related methods
JP6540386B2 (ja) 合わせ板、および合わせ板の製造方法
KR101926945B1 (ko) 섬유 강화 복합 재료 성형품 및 그 제조 방법
JP2015533685A5 (ja)
Jiang et al. Design and optimization of micro-perforated ultralight sandwich structure with N-type hybrid core for broadband sound absorption
US9095050B2 (en) Plate member for housing, housing, and method of fabricating the same
TWI812852B (zh) 纖維強化塑膠成形體
JP2017504679A5 (ja)
US20150037542A1 (en) Composite Material That Includes Microcellular Plastic, and Related Systems and Methods
Lin et al. Energy-absorbing performance of graded Voronoi foams
JP2020163674A (ja) 繊維強化プラスチック成形体
JP6549883B2 (ja) 積層樹脂成形板とその製造方法
WO2019085766A1 (zh) 一种蜂窝式防火保温材料的碾压设备及其碾压方法
JP2023152225A (ja) 共押出シート
TWI556230B (zh) A foam buffer body and a cushioning structure covering the buffer body
JP6408225B2 (ja) 被覆発泡体の製造方法、および、被覆発泡体
JP2023128857A (ja) 冷蔵庫用樹脂部品
JP2001219435A (ja) 金属積層発泡体の製造方法
JP5096882B2 (ja) 発泡樹脂積層板の製造方法
CN111459223A (zh) 轻质笔记本电脑外壳及其制作方法
JP2004090368A (ja) 発泡樹脂成形型
JP2023160450A (ja) 傾斜発泡成形体の製造方法
WO2014002869A1 (ja) 発泡樹脂の成型方法、発泡樹脂成型体、発泡樹脂箱体、冷蔵庫、及び発泡樹脂の成型装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13830680

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013830680

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14419123

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE