(57)【要約】【課題】外観的に歪み、変形等の瑕疵がなく、寸法的に設計値との間で誤差が少なく、強度的に優れた合成樹脂体を得る。【解決手段】混入物を混入させた合成樹脂材を加熱し、連続して押出し成型した後、すぐに強制冷却して、１次合成樹脂体を形成する１次成型ステップと、１次成型ステップに引き続き１次合成樹脂体を所望温度まで再加熱した後、異種複合材料によって１次合成樹脂体を被覆処理し、次いで溶融合成樹脂によって、被覆処理後の１次合成樹脂体を覆ってから押出し成型し、続いて転造成型して冷却し２次合成樹脂体を形成する２次成型ステップとよりなる合成樹脂体の製造方法である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂材を加熱して押出し成型し冷却する１次成型ステップと、該１次成型ステップに引き続き１次成型された合成樹脂体を再加熱し異種複合材料で被覆し、次いで表面を溶融合成樹脂で覆って押出し成型した後、転造成型する２次成型ステップと、よりなることを特徴とする合成樹脂体の製造方法。
【請求項２】
混入物を混入させた合成樹脂材を加熱し、連続して押出し成型した後、すぐに強制冷却して、１次合成樹脂体を形成する１次成型ステップと、
該１次成型ステップに引き続き前記１次合成樹脂体を所望温度まで再加熱した後、異種複合材料によって該１次合成樹脂体を被覆処理し、次いで溶融合成樹脂によって、被覆処理後の前記１次合成樹脂体を覆ってから押出し成型し、続いて転造成型して冷却し２次合成樹脂体を形成する２次成型ステップと、よりなることを特徴とする合成樹脂体の製造方法。
【請求項３】
前記１次成型ステップは混入物を混入させた合成樹脂材を加熱し第１押出機によって連続して押出し、次いで成型金型によって成型した後、冷却循環水槽を通して１次冷却して１次合成樹脂体を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の合成樹脂体の製造方法。
【請求項４】
前記２次成型ステップは前記１次成型ステップによって得られた前記１次合成樹脂体を加熱手段によって所望の温度迄加熱し、被覆手段により加熱後の該１次合成樹脂体に異種複合材料を被覆し、該異種複合材料が被覆された前記１次合成樹脂体の上から溶融合成樹脂を付加してこれを覆い、第２押出機によって押出し成型し、続いて転造成型金型によって転造成型した後、冷却循環水槽を通して２次冷却して２次合成樹脂体を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の合成樹脂体の製造方法。
【請求項５】
前記異種複合材料の被覆は前記１次合成樹脂体の外周に炭素繊維、ガラス繊維、等のフィラメントを巻き線手段により巻回すことを特徴とする請求項４に記載の合成樹脂体の製造方法。
【請求項６】
前記転造成型は、転造成型金型に直結した冷却回路を内蔵する上下可変回転体と冷却回路を内蔵する左右可変回転体により加冷転造成型することを特徴とする請求項１または２に記載の合成樹脂体の製造方法。
【請求項７】
前記２次合成樹脂体を引き取り機によって引き取り次いで切断機によって所定の長さに切断することを特徴とする請求項１乃至６に記載の合成樹脂体の製造方法。
【請求項８】
前記２次合成樹脂体の引き取りは引き取り機に搭載したテンションコントロールによって前記２次合成樹脂体の引き取り速度を制御することを特徴とする請求項７に記載の合成樹脂体の製造方法。
【請求項９】
合成樹脂材を加熱して押出し成型し冷却する１次成型手段と、１次成型された合成樹脂体を再加熱し異種複合材料で被覆し、次いで表面を溶融合成樹脂で覆って押出し成型した後、転造成型金型で転造成型する２次成型手段とよりなることを特徴とする合成樹脂体の製造装置。
【請求項１０】
混入物を混入させた合成樹脂材を加熱し、連続して押出し成型した後、すぐに強制冷却して、１次合成樹脂体を形成する１次成型手段と、該１次成型手段の１次成型に引き続き前記１次合成樹脂体を所望温度まで再加熱した後、異種複合材料によって該１次合成樹脂体を被覆処理し、次いで溶融合成樹脂によって、被覆処理後の前記１次合成樹脂体を覆ってから押出し成型し、続いて転造成型金型で転造成型して冷却し２次合成樹脂体を形成する２次成型手段と、よりなることを特徴とする合成樹脂体の製造装置。
【請求項１１】
前記１次成型手段は混入物を混入させた合成樹脂を加熱し連続して押出す第１押出機と、押出された合成樹脂を成型する成型金型と、成型した後１次冷却する冷却循環水槽とを備えて１次合成樹脂体を形成することを特徴とする請求項９または１０に記載の合成樹脂体の製造装置。
【請求項１２】
前記２次成型手段は前記１次成型手段によって得られた前記１次合成樹脂体を加熱手段によって所望の温度迄加熱し、被覆手段により加熱後の該１次合成樹脂体に異種複合材料を被覆し、該異種複合材料が被覆された前記１次合成樹脂体の上から溶融合成樹脂を付加してこれを覆い、第２押出機によって押出し成型し、続いて転造成型金型によって転造成型した後、冷却循環水槽を通して２次冷却して２次合成樹脂体を形成することを特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載の合成樹脂体の製造装置。
【請求項１３】
前記被覆手段は前記１次合成樹脂体の外周に炭素繊維、ガラス繊維、等の異種複合材料のフィラメントを巻回す巻き線手段であることを特徴とする請求項１２に記載の合成樹脂体の製造装置。
【請求項１４】
前記転造成型金型は、該転造成型金型に直結した冷却回路を内蔵する上下可変回転体と冷却回路を内蔵する左右可変回転体とよりなり合成樹脂体を加冷転造成型することを特徴とする請求項９から１３のいずれかに記載の合成樹脂体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂体の製造方法並びに製造装置に関し、特に、合成樹脂材を連続して押し出し成型することにより、合成樹脂体を製造する合成樹脂体の製造方法並びに製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の合成樹脂体の製造方法として、例えば、特開平９−７０８７４号公報に示すような合成樹脂体の製造方法がある（特許文献１参照）。この合成樹脂体の製造方法は、混入物を混入させた合成樹脂を発泡させながら押出機によって連続して押出し、押出機の直後で、押出機から連続して押出された合成樹脂のボリュームをセンサによって検知し、押出された合成樹脂を成型し、成型された合成樹脂を冷却し、冷却された合成樹脂体を引き取り機によって引き取り、センサの検知結果によって引き取り機の引き取りスピードを調整するようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−７０８７４号公報（第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の合成樹脂体の製造方法は、押出機から押出された合成樹脂を、溶融された状態で一度外気に触れさせ、成型金型を通過させ、冷却して合成樹脂体を製造する製造方法である。
【０００５】
この従来の合成樹脂体の製造方法によれば、合成樹脂が圧力や抵抗がかけられない状態（無負荷状態）に近い状態で、種々の規制を受けないまま、成型され、冷却されるため、合成樹脂体の表面部に凹凸等が生じて外観的に不安定であると共に、合成樹脂体の内部も不安定である。外観的な表面形状の不安定さは、例えば、表面部に気泡、成型ムラ等が発生し表面が不規則になることを意味する。また外形寸法にバラツキが発生する。
【０００６】
前記問題点を解決するための方法として、二次加工（表面仕上げ）等が考えられるが、加工精度等の問題や、別加工のための設備投資によるコストアップが問題となる。
【０００７】
また、寸法精度や強度を確保するために芯材に木材等を利用し、外皮に発泡樹脂材料を被覆した合成樹脂体の製造方法も開発されているが、この合成樹脂体が廃材になったときに、この廃材を再利用する場合において、芯材と外皮とを分離することが困難であり、産業廃棄物として廃棄処理をしなければならない。建築資材等の廃材処理は、近年における最も重要な社会問題の一つとなっている。
【０００８】
さらに、従来の合成樹脂の製造方法においては、合成樹脂の製造段階で、肉厚の部分においては、成型時と冷却後とを比較すると歪み、変形等が原因で、外形寸法が設計寸法と大きく異なったり、外形寸法にバラツキが発生するという問題点がある。
【０００９】
これは、表面部は急速に冷えて行くのに比較して、合成樹脂体の内部は層になって徐々に冷えて行く為、温度差により、後から遅れて冷える内部に表面部が引き寄せられる作用が働き、全体に収縮して行く為に起こる歪み現象である。合成樹脂体の厚肉部で発生する問題点である。
【００１０】
合成樹脂体の成型後の外形寸法精度が目標とした外形寸法と大きく異なったり、成型後の外形寸法にバラツキが生じたり、また、表面部の外観的様相（凹凸等）及び形状が変形して不安定しない場合、使用段階での実質的寸法選択範囲が狭まり、利用目的が限定されるばかりでなく、合成樹脂体に２次加工（表面仕上げ）等を施す必要性が生じ、コスト面で問題となる。例えば、完成した合成樹脂体を建築用資材等に利用する場合、利用目的に合わせる為、ムダな部分を削り落とすなどの加工を経て寸法通りとするため、２次加工等の設備も大規模になり、そのためのコストアップが問題となる。
【００１１】
また、前記したように、寸法精度、並びに強度を確保するために、芯材に木材等を利用し、外皮に発泡樹脂材料を被覆した合成樹脂体の製造方法も開発されているが、再利用するために、芯材と外皮を分離しようとしても、芯材と外皮とを分離することが困難であり、産業廃棄物として廃棄処分するしかないので、廃材等を再利用し、製品化するというメリットが生じない。
【００１２】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、寸法を合わせるためや外観を整えるために表面を２次加工する必要がなく、強度的に優れた特性を備えた合成樹脂体を得ることのできる合成樹脂体の製造方法並びに製造装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る合成樹脂体の製造方法は、合成樹脂材を加熱して押出し成型し冷却する１次成型ステップと、該１次成型ステップに引き続き１次成型された合成樹脂体を再加熱し異種複合材料で被覆し、次いで表面を溶融合成樹脂で覆って押出し成型した後、転造成型する２次成型ステップと、よりなる方法を採る。
【００１４】
この方法により、合成樹脂を加熱して押出し成型し冷却する１次成型ステップと、１次成型ステップに引き続き１次成型された合成樹脂体を加熱し異種複合材料で被覆し次いで表面を溶融合成樹脂で覆い押出し成型した後転造成型する２次成型ステップとよりなる製造方法を採るので、成型後の合成樹脂体の外観的な瑕疵がなく、寸法的には誤差が少なく、強度的には優れたものが得られる。
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明の第２の態様に係る合成樹脂体の製造方法は、混入物を混入させた合成樹脂材を加熱し、連続して押出し成型した後、すぐに強制冷却して、１次合成樹脂体を形成する１次成型ステップと、１次成型ステップに引き続き１次合成樹脂体を所望温度まで再加熱した後、異種複合材料によって１次合成樹脂体を被覆処理し、次いで溶融合成樹脂によって、被覆処理後の１次合成樹脂体を覆ってから押出し成型し、続いて転造成型して冷却し２次合成樹脂体を形成する２次成型ステップと、よりなる方法を採る。
【００１６】
この方法により、合成樹脂を加熱して押出し成型し冷却する１次成型ステップと再加熱し異種複合材料で被覆し次いで表面を溶融合成樹脂で覆い押出し成型した後転造成型する２次成型ステップとによって合成樹脂体を成型するので、温度差により、後に冷える内部に表面部が引き寄せられる作用が働いて全体に収縮していく際に起こる現象、すなわち、歪みが発生せず、異種複合材料で被覆するので、所望の寸法精度並び強度を確保することの可能な合成樹脂体を得ることができる。
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明の第３の態様に係る合成樹脂体の製造方法は、第１又は第２の態様において、１次成型ステップは混入物を混入させた合成樹脂材を加熱し第１押出機によって連続して押出し、次いで成型金型によって成型した後、冷却循環水槽を通して１次冷却して１次合成樹脂体を形成する方法を採る。
【００１８】
この方法によれば、押出し成型直後に１次冷却することにより１次合成樹脂体の表面及び内部の状態を１次安定させることができ、１次合成樹脂体の歪みを押さえることができる。
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明の第４の態様に係る合成樹脂体の製造方法は、第１又は第２の態様において、２次成型ステップは１次成型ステップによって得られた１次合成樹脂体を加熱手段によって所望の温度迄加熱し、被覆手段により加熱後の１次合成樹脂体に異種複合材料を被覆し、異種複合材料が被覆された１次合成樹脂体の上から溶融合成樹脂を付加してこれを覆い、第２押出機によって押出し成型し、続いて転造成型金型によって転造成型した後、冷却循環水槽を通して２次冷却して２次合成樹脂体を形成する方法を採る。
【００２０】
この方法によれば、被覆手段により加熱後の１次合成樹脂体に異種複合材料を被覆し、異種複合材料が被覆された１次合成樹脂体の上から溶融合成樹脂を付加し第２押出機によって押出し成型し引き続き転造成型金型によって転造成型した後冷却循環水槽を通して２次冷却するので、得られた２次合成樹脂体は所望の外観と寸法精度を備え、強度的に優れている。
【００２１】
上記目的を達成するために、本発明の第５の態様に係る合成樹脂体の製造方法は、第４の態様において、異種複合材料の被覆は１次合成樹脂体の外周に炭素繊維、ガラス繊維、等のフィラメントを巻き線手段により巻回す方法を採る。
【００２２】
この方法によれば、異種複合材料の被覆は１次合成樹脂体の外周に炭素繊維、ガラス繊維、等のフィラメントを巻き線手段により巻回すので、合成樹脂体全体に均一に被覆することができ、均一な強度を得ることができる。
【００２３】
上記目的を達成するために、本発明の第６の態様に係る合成樹脂体の製造方法は、第１又は第２の態様において、転造成型は、転造成型金型に直結した冷却回路を内蔵する上下可変回転体と冷却回路を内蔵する左右可変回転体により加冷転造成型する方法を採る。
【００２４】
この方法によれば、転造成型金型に直結した冷却回路を内蔵する上下可変回転体と冷却回路を内蔵する左右可変回転体により加冷転造成型するので、転造成型と冷却によって、膨張と収縮を押さえ、合成樹脂体の表面を平滑かつ均一の状態にすることができる。
【００２５】
上記目的を達成するために、本発明の第７の態様に係る合成樹脂体の製造方法は、第１乃至第６の態様のいずれかの態様において、２次合成樹脂体を引き取り機によって引き取り、次いで切断機によって所定の長さに切断する方法をとる。本発明の第８の態様に係る合成樹脂体の製造方法は、第７の態様において、２次合成樹脂体の引き取りは引き取り機に搭載したテンションコントロールによって２次合成樹脂体の引き取り速度を制御する方法を採る。
【００２６】
これらの方法により、合成樹脂体の送り速度を、引き取り機のテンションコントロールのテンションによって感知し、合成樹脂体の送り速度に合わせ、インバータモータにより、引き取り機の引き取り速度を制御するので、引き取り機が、前工程の第一押出機及び第二押出機から送られた合成樹脂の送り速度を、成型後の合成樹脂体の送り速度に合わせることにより、極めて無負荷に近い状態で合成樹脂を送ることが可能な為、成型後に発生する外力による変形等の二次不良を防止できる。
【００２７】
上記目的を達成するために、本発明の第９の態様に係る合成樹脂体の製造装置は、合成樹脂材を加熱して押出し成型し冷却する１次成型手段と、１次成型された合成樹脂体を再加熱し異種複合材料で被覆し、次いで表面を溶融合成樹脂で覆って押出し成型した後、転造成型する２次成型手段とよりなる構成を採る。
【００２８】
この構成により、合成樹脂を加熱して押出し成型し冷却する１次成型手段と、１次成型手段に引き続き１次成型された合成樹脂体を加熱し異種複合材料で被覆し次いで表面を溶融合成樹脂で覆い押出し成型した後転造成型する２次成型手段とよりなる構成を採るので、成型後の合成樹脂体の外観的な瑕疵がなく、寸法的には誤差が少なく、強度的には優れたものが得られる。
【００２９】
上記目的を達成するために、本発明の第１０の態様に係る合成樹脂体の製造装置は、混入物を混入させた合成樹脂材を加熱し、連続して押出し成型した後、すぐに強制冷却して、１次合成樹脂体を形成する１次成型手段と、１次成型手段の１次成型に引き続き１次合成樹脂体を所望温度まで再加熱した後、異種複合材料によって１次合成樹脂体を被覆処理し、次いで溶融合成樹脂によって、被覆処理後の１次合成樹脂体を覆ってから押出し成型し、続いて転造成型して冷却し２次合成樹脂体を形成する２次成型手段とよりなる構成を採る。
【００３０】
この構成により、合成樹脂を加熱して押出し成型し冷却する１次成型手段と、再加熱し異種複合材料で被覆し次いで表面を溶融合成樹脂で覆い押出し成型した後転造成型する２次成型手段とによって合成樹脂体を成型するので、温度差により、後に冷える内部に表面部が引き寄せられる作用が働いて全体に収縮していく際に起こる現象、すなわち、歪みが発生せず、異種複合材料で被覆するので、所望の寸法精度並び強度を確保することの可能な合成樹脂体を得ることができる。
【００３１】
上記目的を達成するために、本発明の第１１の態様に係る合成樹脂体の製造装置は、第９又は第１０の態様において、１次成型手段は混入物を混入させた合成樹脂を加熱し連続して押出す第１押出機と、押出された合成樹脂を成型する成型金型と、成型した後１次冷却する冷却循環水槽とを備えて１次合成樹脂体を形成する構成を採る。
【００３２】
この構成により、押出し成型直後に１次冷却することにより１次合成樹脂体の表面及び内部の状態を１次安定させることができ、１次合成樹脂体の歪みを押さえることができる。
【００３３】
上記目的を達成するために、本発明の第１２の態様に係る合成樹脂体の製造装置は、第９又は第１０の態様において、２次成型手段は１次成型手段によって得られた１次合成樹脂体を加熱手段によって所望の温度迄加熱し、被覆手段により加熱後の１次合成樹脂体に異種複合材料を被覆し、異種複合材料が被覆された１次合成樹脂体の上から溶融合成樹脂を付加してこれを覆い、第２押出機によって押出し成型し、続いて転造成型金型によって転造成型した後、冷却循環水槽を通して２次冷却して２次合成樹脂体を形成する構成を採る。
【００３４】
この構成により、被覆手段により加熱後の１次合成樹脂体に異種複合材料を被覆し、異種複合材料が被覆された１次合成樹脂体の上から溶融合成樹脂を付加し第２押出機によって押出し成型し引き続き転造成型金型によって転造成型した後冷却循環水槽を通して２次冷却するので、得られた２次合成樹脂体は所望の外観と寸法精度を備え、強度的に優れている。
【００３５】
上記目的を達成するために、本発明の第１３の態様に係る合成樹脂体の製造装置は、第１２の態様において、被覆手段は１次合成樹脂体の外周に炭素繊維、ガラス繊維、等の異種複合材料のフィラメントを巻回す巻き線手段である構成を採る。
【００３６】
この構成により、異種複合材料の被覆は１次合成樹脂体の外周に炭素繊維、ガラス繊維、等のフィラメントを巻き線手段により巻回すので、合成樹脂体全体に均一に被覆することができ、均一な強度を得ることができる。
【００３７】
上記目的を達成するために、本発明の第１４の態様に係る合成樹脂体の製造装置は、第９又は第１０の態様において、転造成型金型は、転造成型金型に直結した冷却回路を内蔵する上下可変回転体と冷却回路を内蔵する左右可変回転体とよりなり合成樹脂体を加冷転造成型する構成を採る。
【００３８】
この構成により、転造成型金型に直結した冷却回路を内蔵する上下可変回転体と冷却回路を内蔵する左右可変回転体により加冷転造成型するので、転造成型と冷却によって、膨張と収縮を押さえ、合成樹脂体の表面を平滑かつ均一の状態にすることができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００４０】
図１は本発明の実施形態に係る合成樹脂体の製造方法を実施するための製造装置の説明図である。図１にはこの製造装置の構成が示されている。図１に示すように、合成樹脂体の製造装置１００は、加熱溶融された合成樹脂を連続的に押出す第一押出機１と、第一押出機１内の溶融合成樹脂の温度を管理する温度管理制御盤２と、第一押出機１の直後に配置され第一押出機１から連続的に押出された合成樹脂を１次成型する成型金型３と、１次成型後の合成樹脂体を１次冷却する冷却循環水槽４とを備え、これら第一押出機１、温度管理制御盤２、成型金型３、及び冷却循環水槽４が１次成型部を構成する。以下、説明の便宜のため、１次成型部によって形成される合成樹脂体を１次合成樹脂体６と称する。
【００４１】
合成樹脂体の製造装置１００は、更に、１次冷却後の１次合成樹脂体６を一定温度に再加熱する加熱装置７と、１次合成樹脂６の状態により加熱装置７のヒータの加熱温度を調節する温度センサ５と、一定温度に加熱された１次合成樹脂体６の外周に異種複合材料を被覆する巻き線装置８と、異種複合材料を被覆した１次合成樹脂体６の外周に溶融した樹脂で被覆した後、押出すことによって外皮を構成する第二押出機９と、外皮を付加された合成樹脂体６を再成型する２段に設けられた転造成型金型１０と、転造成型後の合成樹脂体１３を２次冷却する冷却循環水槽１４と、２次冷却後の合成樹脂体１３を引き取る引き取り機１８とを備え、これら加熱装置７、温度センサ５、巻き線装置８、第二押出機９、転造成型金型１０、冷却循環水槽１４、及び引き取り機１８とによって２次成型部を構成する。以下、説明の便宜のため、２次成型部によって形成される合成樹脂体を２次合成樹脂体と称する。
【００４２】
合成樹脂の製造装置１００は、更に、引き取り機１８から連続して送られる２次合成樹脂体１３を所定の長さに切断する切断機１９を備える。
【００４３】
なお、引き取り機１８は、トルクにより動作を断続するトルククラッチ２１、２次合成樹脂体１３の送り速度をテンションとして検知するテンションコントロール２２、引き取り機１８の引き取り速度を制御するインバータモータ２３を備える。
【００４４】
図２は、異種複合材料１６を１次合成樹脂体６の外周に被覆する状態の概略を示す説明図である。図２において、１６は異種複合材料、２４はボビンである。異種複合材料１６として、炭素繊維、ガラス繊維等のフィラメントが巻きつけてあるボビン２４が、加熱された１次合成樹脂体６の外周を周回することにより、合成樹脂体６が被覆される。
ボビン２４は、１次合成樹脂体６の両側に各々装備されており、第一押出機１により、連続押出しされ成型されて１次冷却され、再加熱された１次合成樹脂体６に対し、それぞれ、逆回転方向に周回することにより、異種複合材料１６は、斜め方向に巻きつけられることになる。
【００４５】
また、巻き線装置８には、１次合成樹脂体６に巻きつける異種複合材料１６の巻き数を調整する機能があり、ボビン２４が合成樹脂体６の外周を周回する回転数を調節する。
【００４６】
図３は、本発明に係る１次合成樹脂体６と異種複合材料１６と外皮１７とが積層された合成樹脂体１３の断面図である。被覆する材料は、合成樹脂体６同じ分子構造の合成樹脂や添加物等を加えた異種の合成樹脂である。
【００４７】
図４は本発明の実施形態に係る転造成型金型１０による成型状態を示す斜視図である。図５は本発明の実施形態に係る転造成型金型１０の内部構造を示すものであり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。図４において、転造成型金型１０は上下可変回転体１１と左右可変回転体１２よりなる。
【００４８】
図４及び図５に示すように、合成樹脂体が前工程より送られ、転造成型金型１０の内面に沿い、再成型される。この時、合成樹脂体には、常に一定の圧力をかけ、押出すことにより、合成樹脂体は、転造成型金型１０の内面に沿うことになる。
【００４９】
転造成型金型１０の内部形状は、矩形断面形状を有し、送られた合成樹脂体６は、常に一定の圧力がかかっている為、強制的に矩形断面形状の内面に沿って、一定の形状と寸法を保ったまま送られる。矩形筒状の形状を保ったままの合成樹脂は、膨張している為、上下可変回転体１１と左右可変回転体１２とによって、転造、成型される。上下可変回転体１１と左右可変回転体１２には、図示しないが、冷却回路が内蔵されており、この冷却回路により、合成樹脂体１３は、上下可変回転体１１と左右可変回転体１２の内面部に触れた時点で、一定の温度まで冷やされる。
【００５０】
転造成型金型１０は、連結して設置することが可能で、冷却回路にて徐々に冷やされて行く間に、上下可変回転体１１と左右可変回転体１２にて、成型と冷却を繰り返し、膨張と収縮を押さえ、表面を平滑かつ均一の状態になるまで繰り返す。
【００５１】
図６は、合成樹脂体が徐々にさめて行く状態を示す説明図である。図６において、矢印方向に行くほど表面から徐々に冷めていく様子を表している。図中Ａ，Ｂともに固化された厚みを示し、ＡよりもＢの厚みが増して行く状態を示す。
【００５２】
図７は、合成樹脂体が徐々にさめて行く状態を示す比較図であり、従来例と本願発明例との比較を示す。（ａ）は従来の冷却過程を示し、（ｂ）は本発明による冷却過程を示す。図中ハッチング部は固化された部分を示し、中央のハッチングの施されていない部分は固化されていない部分を示す。図は合成樹脂が第一押出機１から押出された直後から、冷却完了時までのそれぞれの段階の断面を図示したものである。
【００５３】
（ａ）の従来の冷却過程において、合成樹脂体は成型金型を通過した後、規制をかけず冷却する為、収縮作用が成型直後から働き、表面に歪みが発生する。（ｂ）の本発明の冷却過程において、１次成型、１次冷却、２次成型、２次冷却の工程を持ち、２次成型の工程では、成型、冷却を繰り返し、徐々に冷えて行く。その結果、温度差により、後に冷える内部に表面部が引き寄せられる作用が働いて全体に収縮していく際に起こる現象、すなわち、歪みが発生しない。
【００５４】
１次合成樹脂体６及び２次合成樹脂体１３の状態は温度センサ５及び１５で監視する。工定の各所に温度センサ５及び１５を配しており、各工程において、温度管理制御盤２により管理し、成型された１次合成樹脂体６及び２次合成樹脂体１３の成型状態及び、定義された一定条件（外観等において、良品と認められる１次合成樹脂体６及び２次合成樹脂体１３の成型条件）と異なる場合、各条件の変更を温度管理制御盤２にて行う。
【００５５】
１次合成樹脂体６に、異種複合材料１６を被覆して製品として利用した場合に、使用した後に、合成樹脂材料として再利用しようとした場合、１次合成樹脂体６と異種複合材料１６と外皮１７とをそれぞれ分離することにより、１次合成樹脂体６の再利用が可能となる。１次合成樹脂体６に対して、異種複合材料１６と外皮１７は、外周の一部であり、１次合成樹脂体６の再利用を考えた場合、分離してでも再利用することが望ましい。１次合成樹脂体６に対する異種複合材料１６と外皮１７の含まれる割合は微量であるため、廃材になった場合に製品から抽出される再利用可能な１次合成樹脂体６の割合は大きい。建築材等の廃材処理は、近年における最も重要な社会問題の一つに数えられており、１次合成樹脂体６の再利用はこのような社会的要請に答えるものである。
【００５６】
以上のように構成された合成樹脂体の製造装置１００の動作について説明する。図８は本発明の実施の形態に係る合成樹脂体の製造装置の動作を示すフローチャートである。ステップＳ１において、混入物を混入させた合成樹脂を加熱溶融させ第一押出機１から連続して押出す。連続して押出された合成樹脂を成型金型３で１次成型（仮成型）する。第一押出機１及び成型金型３は温度管理制御盤２により温度管理され常に最適の温度状態を保つように内蔵ヒータ（図示せず）によって温度制御される。成型金型３は矩形断面構造を有し、連続して押出されてくる合成樹脂が成型金型３の内面形状の内側に沿って矩形筒状状態を保ち連続して成型される。
【００５７】
ステップＳ２において、成型金型３による成型後、連続して押出されてくる合成樹脂は冷却循環水槽４にて１次冷却され、１次合成樹脂体６となる。１次冷却は合成樹脂体を一時的に所定温度に強制冷却するために行われる。１次冷却は合成樹脂体の表面及び内部の状態を、１次安定させることが目的で行われる。
【００５８】
次に、ステップＳ３において、１次合成樹脂体６を加熱装置７のヒータによって、一定の温度まで加熱する。加熱装置７は、温度センサ５を装備しており、１次合成樹脂体６の状態により、ヒータの加熱温度を調節することによって１次合成樹脂体６の温度を所望温度に制御する。
【００５９】
次に、ステップＳ４において、巻き線装置８により、合成樹脂６の外周に、異種複合材料１６を被覆する。１次合成樹脂体６に異種複合材料１６を被覆した後、ステップＳ５において、その外側に第二押出機９にて、溶融した樹脂を異種複合材料１６の上から被覆し外皮１７とする。ステップＳ６において、被覆が完了した合成樹脂体は、転造成型金型１０に送られる。
【００６０】
ステップＳ７において、２次合成樹脂体１３は、転造成型工程の次工程の冷却循環水槽１４で２次冷却し、引き取り機１８に送る。ステップＳ８において、引き取り機１８は、トルククラッチ２１、テンションコントロール２２、インバータモータ２３を用い制御を行う。
【００６１】
成型された合成樹脂体１３の送り速度は、第一押出機１及び第二押出機９から押出された、合成樹脂の送り速度の能力に比例し、連続して送られる。合成樹脂体１３の送り速度を、引き取り機１８のテンションコントロール２２のテンションによって感知し、合成樹脂体１３の送り速度に合わせ、インバータモータ２３により、引き取り機１８の引き取り速度を制御する。
【００６２】
引き取り機１８が、前工程の第一押出機１及び第二押出機９から送られた合成樹脂の送り速度を、成型後の２次合成樹脂体１３の送り速度に合わせることにより、極めて無負荷に近い状態で２次合成樹脂体１３を送ることが可能な為、成型後に発生する変形等の二次不良を防止できる。
【００６３】
次に、ステップＳ９において、引き取り機１８から送られた２次合成樹脂体１３は、切断機１９により所定の長さに切断し、板状製品２０となる。
【００６４】
なお、上記の実施形態では、被覆が完了した合成樹脂体が、転造成型金型１０に送られて転造成型されて寸法が整えられる例をもって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上下可変回転体１１と左右可変回転体１２とによって、転造、成型する代わりに例えば、ドクターナイフによって樹脂の４表面を仕上げる構成としてもよい。
【００６５】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、合成樹脂を加熱して押出し成型し冷却する１次成型ステップと、１次成型ステップに引き続き１次成型された合成樹脂体を加熱し異種複合材料で被覆し次いで表面を溶融合成樹脂で覆い押出し成型した後転造成型する２次成型ステップとよりなる製造方法からなるので、成型後の合成樹脂体の外観的な瑕疵がなく、寸法的には誤差が少なく、強度的には優れたものが得られる。
【００６６】
請求項２の発明によれば、混入物を混入させた合成樹脂を加熱して連続して押出し成型した後強制冷却して、１次合成樹脂体を形成する１次成型ステップと、１次成型ステップに引き続き１次合成樹脂体を一定温度まで再加熱した後異種複合材料によって１次合成樹脂体を被覆処理し次いで溶融合成樹脂によって被覆処理後の１次合成樹脂体を覆い押出し成型し引き続き転造成型して冷却し２次合成樹脂体を形成する２次成型ステップとよりなる製造方法からなるので、温度差により、後に冷える内部に表面部が引き寄せられる作用が働いて全体に収縮していく際に起こる現象、すなわち、歪みが発生せず、異種複合材料で被覆するので、所望の寸法精度並び強度を確保することの可能な合成樹脂体を得ることができる。
【００６７】
請求項３の発明によれば、１次成型ステップは混入物を混入させた合成樹脂を加熱し第１押出機によって連続して押出し、次いで成型金型によって成型した後冷却循環水槽を通して１次冷却して１次合成樹脂体を形成する製造方法からなるので、押出し成型直後に１次冷却することにより１次合成樹脂体の表面及び内部の状態を１次安定させることができ、１次合成樹脂体の歪みを押さえることができる。
【００６８】
請求項４の発明によれば、２次成型ステップは１次合成樹脂体を加熱手段によって所定の温度迄加熱し、被覆手段により加熱後の１次合成樹脂体に異種複合材料を被覆し、異種複合材料が被覆された１次合成樹脂体の上から溶融合成樹脂を付加し第２押出機によって押出し成型し引き続き転造成型金型によって転造成型した後冷却循環水槽を通して２次冷却して２次合成樹脂体を形成する製造方法からなるので、得られた２次合成樹脂体は所望の外観と寸法精度を備え、強度的に優れている。
【００６９】
請求項５の発明によれば、異種複合材料の被覆は１次合成樹脂体の外周に炭素繊維、ガラス繊維、等のフィラメントを巻き線手段により巻回す製造方法からなるので、合成樹脂体全体に均一に被覆することができ、均一な強度を得ることができる。
【００７０】
請求項６の発明によれば、転造成型金型に直結した冷却回路を内蔵する上下可変回転体と冷却回路を内蔵する左右可変回転体により加冷転造成型する製造方法からなるので、転造成型と冷却によって、膨張と収縮を押さえ、合成樹脂体の表面を平滑かつ均一の状態にすることができる。
【００７１】
請求項７の発明によれば、２次合成樹脂体を引き取り機によって引き取り、次いで切断機によって所定の長さに切断する製造方法からなり、請求項８の発明によれば、２次合成樹脂体の引き取りは引き取り機に搭載したテンションコントロールによって２次合成樹脂体の引き取り速度を制御する製造方法からなるので、引き取り機が、前工程の第一押出機及び第二押出機から送られた合成樹脂の送り速度を、成型後の合成樹脂体の送り速度に合わせることにより、極めて無負荷に近い状態で合成樹脂を送ることが可能な為、成型後に発生する外力による変形等の二次不良を防止できる。
【００７２】
請求項９の発明によれば、合成樹脂を加熱して押出し成型し冷却する１次成型手段と、１次成型された合成樹脂体を加熱し異種複合材料で被覆し次いで表面を溶融合成樹脂で覆い押出し成型した後転造成型する２次成型手段とよりなる製造装置からなるので、成型後の合成樹脂体の外観的な瑕疵がなく、寸法的には誤差が少なく、強度的には優れたものが得られる。
【００７３】
請求項１０の発明によれば、混入物を混入させた合成樹脂を加熱して連続して押出し成型した後強制冷却して、１次合成樹脂体を形成する１次成型手段と、１次成型手段の１次成型に引き続き１次合成樹脂体を一定温度まで再加熱した後異種複合材料によって１次合成樹脂体を被覆処理し次いで溶融合成樹脂によって被覆処理後の１次合成樹脂体を覆い押出し成型し引き続き転造成型して冷却し２次合成樹脂体を形成する２次成型手段とよりなる製造装置からなるので、温度差により、後に冷える内部に表面部が引き寄せられる作用が働いて全体に収縮していく際に起こる現象、すなわち、歪みが発生せず、異種複合材料で被覆するので、所望の寸法精度並び強度を確保することの可能な合成樹脂体を得ることができる。
【００７４】
請求項１１の発明によれば、１次成型手段は混入物を混入させた合成樹脂を加熱し連続して押出す第１押出機と、押出された合成樹脂を成型する成型金型と、成型した後１次冷却する冷却循環水槽とを備えて１次合成樹脂体を形成する製造装置からなるので、押出し成型直後に１次冷却することにより１次合成樹脂体の表面及び内部の状態を１次安定させることができ、１次合成樹脂体の歪みを押さえることができる。
【００７５】
請求項１２の発明によれば、２次成型手段は１次合成樹脂体を所定の温度迄加熱する加熱手段と、加熱後の１次合成樹脂体に異種複合材料を被覆する被覆手段と、異種複合材料が被覆された１次合成樹脂体の上から溶融合成樹脂を付加し押出し成型する第２押出機と、引き続き転造成型する転造成型金型と、転造成型した後２次冷却する冷却循環水槽とを備え、２次合成樹脂体を形成する製造装置からなるので、得られた２次合成樹脂体は所望の外観と寸法精度を備え、強度的に優れている。
【００７６】
請求項１３の発明によれば、被覆手段は１次合成樹脂体の外周に炭素繊維、ガラス繊維、等の異種複合材料のフィラメントを巻回す巻き線手段である製造装置からなるので、合成樹脂体全体に均一に被覆することができ、均一な強度を得ることができる。
【００７７】
請求項１４の発明によれば、転造成型金型は、転造成型金型に直結した冷却回路を内蔵する上下可変回転体と冷却回路を内蔵する左右可変回転体とよりなり合成樹脂体を加冷転造成型する製造装置からなるので、転造成型と冷却によって、膨張と収縮を押さえ、合成樹脂体の表面を平滑かつ均一の状態にすることができる。
【００７８】
最後に、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は上述の実施の形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る合成樹脂体の製造方法を実施するための製造装置の説明図である。
【図２】異種複合材料１６を合成樹脂体６の外周に被覆する状態の概略を示す説明図である。
【図３】本発明に係る合成樹脂体６と異種複合材料１６と外皮１７とが積層された合成樹脂体１３の断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る転造成型金型による成型状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る転造成型金型の内部構造を示すものであり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図６】合成樹脂体が徐々にさめて行く状態を示す説明図である。
【図７】合成樹脂体が徐々にさめて行く状態を示す比較図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る合成樹脂体の製造装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  第１押出機
２  温度管理制御盤
３  成型金型
４  冷却循環水槽
５  温度センサ
６  １次合成樹脂体
７  加熱装置
８  巻き線装置
９  第２押出機
１０  転造成型金型
１１  上下可変回転体
１２  左右可変回転体
１３  ２次合成樹脂体
１４  冷却循環水槽
１５  温度センサ
１６  異種複合材料
１７  外皮
１８  引き取り機
１９  切断機
２０  板状製品
２１  トルククラッチ
２２  テンションコントロール
２３  インバータモータ
２４  ボビン
１００  製造装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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