JP3115024B2

JP3115024B2 - ポリオレフィン系架橋発泡体の製造方法および製造装置

Info

Publication number: JP3115024B2
Application number: JP03158416A
Authority: JP
Inventors: 浩行栗尾; 博上田; 武夫高橋
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1991-06-28
Filing date: 1991-06-28
Publication date: 2000-12-04
Anticipated expiration: 2015-12-04
Also published as: JPH054288A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリオレフィン系架橋
発泡体の製造方法および製造装置に関し、さらに詳しく
は、加熱ムラ、色ムラ、傷、凹凸の無い、平滑かつ厚み
精度が良好な発泡体を、連続的に効率よく安定した状態
で製造する方法と装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリオレフィン系架橋発泡体の製造装置
は、発泡性樹脂組成物シートを加熱発泡させるための発
泡炉を備えている。発泡炉は、竪型発泡炉と横型発泡炉
に大別できるが、いずれも、一般に、発泡性樹脂組成物
シートを発泡開始直前の温度まで昇温する予熱領域と、
雰囲気温度が発泡剤の分解温度以上になっていて実際に
発泡が行われる発泡領域とで構成されている。

【０００３】予熱領域においては、発泡性樹脂組成物シ
ートを無端ベルト上で支持しながら搬送させて、上下面
から熱風やヒーターで加熱するのが一般的である。この
予熱工程で重要なことは、（１）上下面からの加熱を均
一にすること、（２）予熱された発泡性樹脂組成物シー
トを無端ベルトから円滑に離脱させて、発泡領域に移送
させること、（３）無端ベルトの形状に起因する厚さム
ラや傷、凹凸の発生を防ぐことなどであり、これらによ
り、外観に傷や凹凸がなく、常に一定厚みの平滑で表裏
の差のない発泡体を得ることができる。さらに、無端ベ
ルトが長期使用可能であること、無端ベルトに不良が生
じた場合に、現場で容易に交換できることなどが望まし
い。しかしながら、従来、これらの要求をすべて満足す
る方法または装置は提案されていない。

【０００４】特公昭６４−１４００９号には、予熱領域
における発泡性樹脂組成物シートの支持用無端ベルトと
して、２０〜７０メッシュの平織の金属製網体をロウ付
け法またはかがり継法により接合した無端ベルトを用
い、移行する該無端ベルトに離型剤を連続的または断続
的に塗布する方法が開示されている。

【０００５】この方法によれば、予熱された発泡性樹脂
組成物シートを無端ベルトから離脱させる際の剥離性は
改善されるものの、離型剤が発泡性樹脂組成物シートに
付着するため、発泡体表面の色ムラの原因となったり、
発泡体表面の接着性、粘着加工性、印刷性等の二次加工
性を低下させることがある。さらに、長期運転により発
生する過剰塗布された離型剤の堆積劣化物が、発泡体表
面に傷や凹凸を発生させることがある。

【０００６】また、この方法では、該無端ベルトの接合
部をロウ付法またはかがり継法で形成しているため、接
合部における無端ベルトの厚み増加を殆どなくし、かつ
該接合部の無端ベルトの流れ方向に対する線密度の増加
範囲を狭くし、綿密度の増加自体も小さくできることか
ら、接合部における加熱不良、加熱ムラ、薄肉化が発生
しにくいという利点を有する。しかし、無端ベルトの接
合にある程度の熟練を要し、時間もかかるため、無端ベ
ルトに不良が生じた場合、現場で非熟練者が短時間内に
ベルト交換することが困難である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の問題点を克服し、加熱ムラ、色ムラ、傷、凹
凸の無い、平滑かつ厚み精度が良好なポリオレフィン系
架橋発泡体を、連続的に効率よく安定した状態で製造す
る方法および装置を提供することにある。

【０００８】また、本発明の目的は、加熱炉の予熱領域
において搬送手段として使用する無端ベルトを、長期使
用が可能な材質で、しかもベルトの交換、接合を非熟練
者であっても、現場で短時間の内にできる構造のものと
することにより、生産性および作業性が改善されたポリ
オレフィン系架橋発泡体の製造方法および製造装置を提
供することにある。

【０００９】本発明者らは、外観に傷や凹凸がなく、常
に均一で表裏の差のない発泡体を効率よく得るには、加
熱発泡装置（加熱炉）の予熱領域において、発泡性樹脂
組成物シートを上下両面から効率よく均一に加熱し、か
つ加熱溶融状態にある予熱後の発泡性樹脂組成物シート
が支持用の無端ベルトから円滑に離脱して発泡領域に移
行する必要があると考え、無端ベルトの材質と、ベルト
を接合して無端ベルト化するための接合法に着目し、研
究を実施した結果、本発明に到達した。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明によれ
ば、ポリオレフィン系樹脂および熱分解型発泡剤を含有
する架橋または未架橋の発泡性樹脂組成物シートを、予
熱領域と発泡領域を有する発泡炉内に導入し、無端ベル
トを備えた搬送装置により予熱領域を搬送させながら予
熱または予熱および架橋した後、発泡領域において加熱
発泡させる連続的なポリオレフィン系架橋発泡体の製造
方法において、該無端ベルトとして、フッ素樹脂または
シリコーン樹脂を含浸塗布し、焼成した２．５〜１０メ
ッシュのガラス繊維製の網体を用いることを特徴とする
ポリオレフィン系架橋発泡体の製造方法が提供される。

【００１１】また、本発明によれば、予熱領域と発泡領
域を有し、予熱領域には、発泡性ポリオレフィン系樹脂
組成物シートを搬送するための無端ベルトを備えた搬送
装置が設けられた発泡炉であって、該無端ベルトがフッ
素樹脂またはシリコーン樹脂を含浸塗布し、焼成した
２．５〜１０メッシュのガラス繊維製の網体であること
を特徴とするポリオレフィン系架橋発泡体の製造装置が
提供される。

【００１２】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明の方法および装置の具体例について、図面を参照し
ながら説明する。本発明におけるポリオレフィン系架橋
発泡体の加熱発泡装置には、図１に示す横型発泡炉およ
び図２に示す竪型発泡炉がある。いずれの発泡炉におい
ても、発泡性樹脂組成物シートを発泡開始直前の温度ま
で上げる予熱領域（１）と、雰囲気温度が発泡剤の分解
温度以上になっていて実際に発泡が行われる発泡領域
（２）とで構成されている。予熱領域においては、発泡
性樹脂組成物シート（５）を無端ベルト（４）で支持
し、搬送しながら上下の加熱装置（３）からの熱風で加
熱する構造になっている。加熱装置（３）は、熱風の吹
き出し口またはヒーターとなっている。

【００１３】発泡性樹脂組成物シート（５）は、ポリオ
レフィン系樹脂と熱分解型発泡剤を含有する樹脂組成物
を、該発泡剤の分解温度未満の温度でシート状に成形し
たものである。発泡性樹脂組成物シート（５）は、架橋
した後、加熱発泡するが、電子線などの電離性放射線を
照射して架橋する場合には、発泡炉に導入する前に照射
架橋し、有機過酸化物などで化学架橋する場合には、加
熱炉中の予熱領域において予熱するとともに架橋する。
場合によっては、発泡と同時に化学架橋してもよい。

【００１４】予熱領域（１）で予熱された発泡性樹脂組
成物シートは、無端ベルト（４）から離脱（剥離）し、
次いで発泡領域（２）で加熱発泡して架橋発泡体
（５′）となる。

【００１５】本発明で使用する支持用の無端ベルト
（４）としては、ガラス繊維の織物（クロス状）にポリ
テトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂またはシリコ
ーン樹脂を充分に含浸塗布させて、高温で焼成した基材
からなる網体が、加熱効率、耐熱性、耐久性、剥離性等
の特性上最適である。この網体は、網体の流れ方向の両
端部をつき合わせて接合し、無端ベルトとする。

【００１６】本発明では、無端ベルトの基材として、ガ
ラス繊維製の網体を使用する。無端ベルトの基材とし
て、金属製の網体を用いると、発泡性樹脂組成物シート
の剥離性が悪く、しかもガラス繊維に比べて熱容量が大
きいため加熱効率の点で不利である。また、金属製の網
体をフッ素樹脂またはシリコーン樹脂により表面処理し
たものは、剥離性が改善されるものの、金属とフッ素樹
脂またはシリコーン樹脂との密着力が弱いため、耐久性
が悪い。

【００１７】無端ベルトを構成するガラス繊維製の網体
のメッシュ数については、加熱溶融時の発泡性樹脂組成
物シートの剥離性を向上させるため、相互の接触面積を
小さくする方が有利であり、また、発泡性樹脂組成物シ
ートの加熱効率の点では、熱風の通気度が高い方が有利
なため、できる限り小さい方が好ましいといえる。しか
し、メッシュ数を小さくし過ぎると、加熱溶融時の発泡
性シートの網目への垂れ込みや発泡体への網目跡の転写
が発生する。様々なメッシュ数の網体を用いて研究を重
ねた結果、網体のメッシュ数は２．５〜１０メッシュが
最適であることが分かった。

【００１８】無端ベルトは、現場で非熟練者であっても
短時間内に、容易にベルト交換ができるように、網体の
接合部（接続部）は針金を用いてレーシング継ぎで形成
するのが好ましい。ただし、接合に使用する針金は、接
合部での発泡性樹脂組成物シートの剥離性が低下しない
ように、網体と同様にフッ素樹脂またはシリコーン樹脂
で表面処理したものが最適である。

【００１９】図３および図４にレーシング継ぎの接合手
順を示す。図３に示したレーシング継ぎでは、図３の上
から順に、網体（６）の流れ方向成分の全ての両先端を
リング状（７）に加工し、それらを相互につき合わせて
幅方向に並べ、針金（８）を通して接合するようにして
いる。しかし、このような形で接合した場合、接合部に
おける線密度が他の場所における線密度より大きくなる
ため、接合部での加熱ムラを発生させる可能性がある。

【００２０】これに対して、図４に示したレーシング継
ぎでは、図４の上から順に、網体（６）の流れ方向成分
の両先端を一つおきでリング状（７）に加工し、それら
を相互につき合わせて幅方向に並べ、針金（８）を通し
て接合している。このような形で接合した場合は、接合
部における線密度と他の場所における線密度がほぼ等し
くなり、接合部での加熱ムラを防止できる。したがっ
て、図４に示す接合法が特に好ましい。

【００２１】無端ベルトの基材として金属の網体を用い
た場合、あるいはリング状縫合部のみを金属の細線で形
成した網体を用いた場合には、レーシング継ぎにより接
合すると、接合部が比較的大きく、網体の上下面に突出
し、他部より厚くなって、発泡性樹脂組成物シート表面
に傷や凹凸を発生させたり、加熱ムラ、厚みムラの原因
になることがある。これに対して、本発明のように、フ
ッ素樹脂またはシリコーン樹脂で被覆したガラス繊維の
成分自体をリング状縫合部として加工した網体を用いる
ため、レーシング継ぎにより接合しても接合部における
無端ベルトの厚み増加はほとんどなく、発泡体表面の傷
や凹凸、加熱ムラや厚みムラの原因になることはない。

【００２２】本発明で使用されるオレフィン系樹脂は、
例えば、ポリエチレン（低密度、中〜高密度、直鎖状低
密度）、エチレンと酢酸ビニル、アクリル酸、アクリレ
ート、プロピレン等との共重合体、ホモまたは共重合ポ
リプロピレン、塩素化ポリエチレン等、オレフィン系樹
脂であれば限定されず、単独あるいは混合で用いられ
る。

【００２３】本発明で使用される熱分解型発泡剤は、例
えば、アゾジカルボンアミド、オキシベンゼンスルホニ
ルヒドラジド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン等
多種あるが、一般的にはアゾジカルボンアミドが使用さ
れる。発泡剤の添加量は、所望の発泡倍率により適宜調
整されるが、一般的には樹脂１００重量部に対し２〜２
５重量部である。

【００２４】発泡性樹脂組成物シートには、難燃剤、着
色剤、抗酸化剤、充填剤、発泡助剤、滑剤等を必要によ
り適量添加することができる。架橋は、一般的には、電
子線や放射線による方法や、ジクミルパーオキサイド等
の有機過酸化物による方法がとられるが、架橋反応性ビ
ニルメトキシシラン等を樹脂にグラフトまたは共重合す
る方法も適用できる。また、各種の架橋方法を併用して
使用してもよい。

【００２５】

【実施例】以下、本発明について、実施例および比較例
を挙げて具体的に説明するが、本発明は、この実施例の
みに限定されるのもではない。

【００２６】〔実施例１〕低密度ポリエチレン（密度
０．９２１、メルトインデックス２．０）１００重量部
に発泡剤としてアゾジカルボンアミド１５重量部、発泡
助剤および滑剤としてステアリン酸亜鉛１．５重量部、
顔料として酸化チタン１．０重量部を加え、ヘンシェル
ミキサーで予備混合し、その混合物を９０ｍｍφ一軸押
出機（Ｌ／Ｄ＝２５）に投入し、発泡剤が分解しないよ
う樹脂温度を１５０℃以下に調整して混練押出し、Ｔダ
イより吐出して、厚み１．７５ｍｍ、幅４１０ｍｍの素
シートを成形した。

【００２７】次に、この素シートに電子線照射機（７５
０ｋＶ）を用いて４．８Ｍｒａｄの線量を照射して架橋
させ、発泡性シートとした。該発泡性シートを図１に示
す加熱発泡装置内の予熱領域を移行する無端ベルト上に
供給し、搬送させながら上下面の熱風により約１５５℃
まで加熱し、次いで無端ベルトから離脱させ、発泡領域
に移行させて加熱発泡させ、架橋発泡体を連続的に製造
した。

【００２８】支持ベルトとしては、ガラス繊維の織物
（クロス状）にポリテトラフルオロエチレンを充分に含
浸塗布させ、高温で焼成した織物を基材とした５メッシ
ュの平織の網体を、図４に示すように、流れ方向成分の
両先端を一つおきにリング状に加工し、それらを相互に
つき合わせて幅方向に並べ、同様にポリテトラフルオロ
エチレンで被覆された針金を通してレーシング継ぎによ
り無端ベルトとしたものを用いた。

【００２９】得られた発泡体は、表面に無端ベルトの網
目跡や接合跡、加熱ムラ、色ムラ、傷、および凹凸のな
い平滑で厚み精度の良いものであった。

【００３０】〔実施例２〕実施例１と同一発泡装置にお
いて、支持ベルトとして、図３に示すように、流れ方向
成分の全ての両先端をリング状に加工し、それらを相互
につき合わせて幅方向に並べ、ポリテトラフルオロエチ
レンで被覆された針金を通してレーシング継ぎにより無
端ベルトとしたものを用いた以外は、実施例１と全く同
様にして発泡体を得た。

【００３１】得られた発泡体は、表面に支持ベルトの網
目跡、傷、凹凸のない平滑なものであった。ただし、無
端ベルトの接合部に接していたと思われる部分に、接合
部の跡がごく少し観察された。

【００３２】〔比較例１〕実施例１と同一発泡装置にお
いて、支持ベルトとして５メッシュの平織の金網を、図
４に示すように流れ方向の両先端を一つおきでリング上
に加工し、それらを相互につき合わせて幅方向に並べ、
針金を通してレーシング継ぎにより無端ベルトとしたも
のを用い、その他は全く同一条件で発泡を実施した。

【００３３】得られた発泡体は、無端ベルトの接合部に
接していたと思われる部分の厚みがわずかに減少し、幅
方向に接合部跡が転写されていた。また、発泡体表面に
無端ベルトの網目跡、傷が不連続に観察された。

【００３４】〔比較例２〕実施例１と同一発泡装置にお
いて、支持ベルトとして３０メッシュの平織りの網体
を、図４に示すように流れ方向の両先端を一つおきでリ
ング上に加工し、それらを相互につき合わせて幅方向に
並べ、ポリテトラフルオロエチレンで被覆された針金を
通してレーシング継ぎにより無端ベルトとしたものを用
いた以外は、実施例１と全く同様にして発泡体を得た。

【００３５】得られた発泡体は、表面に支持ベルトの網
目跡や接合跡、加熱ムラ、傷、および凹凸のない平滑な
ものであったが、実施例１の発泡体に比べて、やや黄色
味を帯び、発泡倍率も実施例１では３１倍あったものが
２５倍まで減少していた。

【００３６】該無端ベルトを用い、無端ベルトの移行速
度のみを変えて発泡倍率を実施例１と同一にしようとす
ると、移行速度を８０％まで減少させる必要があった。
つまり、支持ベルトに用いる網体のメッシュ数を、５か
ら３０に変えることにより生産性が悪くなった。以上の
結果を一括して表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、予熱領域において、発
泡性樹脂組成物シートを均一に効率よく加熱し、また、
加熱溶融された発泡性シートを予熱領域内の支持用無端
ベルトから発泡領域に溶融付着することなく円滑に移行
させることが可能であるので、表面に無端ベルトの網目
跡や接合跡、加熱ムラ、色ムラ、傷、および凹凸のない
平滑で厚み精度の良い発泡体を連続的に安定して製造す
ることができる。

【００３９】また、本発明の材質の無端ベルトは、長期
に使用することが可能である。さらに、無端支持ベルト
の接合法が簡易なため、無端ベルトに不良が生じた場合
には、短時間内に交換することが可能である。これらに
よって発泡体製造時の安定性は更に増し、ベルト交換に
要する時間も短縮されるため、無端ベルトの速度上昇と
ともに生産性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】横型発泡炉の構造を示した説明図である。

【図２】竪型発泡炉の構造の応用例を示した説明図であ
る。

【図３】レーシング継ぎ法による無端ベルトの両端部の
接合手順を示した具体例の説明図である。

【図４】レーシング継ぎ法による無端ベルトの両端部の
接合手順を示した他の具体例の説明図である。

【符合の説明】

１予熱領域２発泡領域３加熱装置４搬送用無端ベルト５発泡性樹脂組成物シート５’発泡体シート６網体７リング状縫合部８針金

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 44/00 - 44/60 B29C 67/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリオレフィン系樹脂および熱分解型発
泡剤を含有する架橋または未架橋の発泡性樹脂組成物シ
ートを、予熱領域と発泡領域を有する発泡炉内に導入
し、無端ベルトを備えた搬送装置により予熱領域を搬送
させながら予熱または予熱および架橋した後、発泡領域
において加熱発泡させる連続的なポリオレフィン系架橋
発泡体の製造方法において、該無端ベルトとして、フッ
素樹脂またはシリコーン樹脂を含浸塗布し、焼成した
２．５〜１０メッシュのガラス繊維製の網体を用いるこ
とを特徴とするポリオレフィン系架橋発泡体の製造方
法。
【請求項２】該無端ベルトの接合部が、フッ素樹脂ま
たはシリコーン樹脂を被覆した針金を用いて、レーシン
グ継ぎにより形成されたものである請求項１記載のポリ
オレフィン系架橋発泡体の製造方法。
【請求項３】予熱領域と発泡領域を有し、予熱領域に
は、発泡性ポリオレフィン系樹脂組成物シートを搬送す
るための無端ベルトを備えた搬送装置が設けられた発泡
炉であって、該無端ベルトがフッ素樹脂またはシリコー
ン樹脂を含浸塗布し、焼成した２．５〜１０メッシュの
ガラス繊維製の網体であることを特徴とするポリオレフ
ィン系架橋発泡体の製造装置。
【請求項４】該無端ベルトの接合部が、フッ素樹脂ま
たはシリコーン樹脂を被覆した針金を用いて、レーシン
グ継ぎにより形成されたものである請求項３記載のポリ
オレフィン系架橋発泡体の製造装置。