JP3170270B2 - 発泡体物品およびその製造方法 - Google Patents

発泡体物品およびその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明の背景 本発明は、プラスチック発泡体からの物品の製造、特
に、機能的または修飾的効用のある被覆を付することが
できる湾曲表面を有する発泡物品に関する。
発泡体製造の最も一般的な形態は、広範囲の幅および
厚さを有することができる発泡体のウエブまたはブロッ
クの形成である。付形発泡体物品は発泡体ウエブの切
断、折重ね、圧縮または１個以上の切片を接着させるこ
とによって発泡ウエブから加工できる。付形発泡体物品
は、金型中においてその場所で発泡体を形成することに
よっても製造できる。しかし、これらの方法は細長いス
トリップ、特に数ｍ以上の長さを有するストリップの商
業的生産用としては実際的でない。
湾曲表面を有する発泡体物品は、発泡体ウエブまたは
ブロックの切断または彫刻によって製造されてきた。こ
れらはまた、第１発泡体ウエブを折重ねまたは圧縮（例
えば金型中において）することによって付形し、そして
第２発泡体ウエブまたは他の基材を該付形発泡体に接着
させ、それによって付形発泡体が元の形態に戻るのを防
止して製造されてきた。接着工程は熱または超音波によ
るような接着剤または溶接を使用して行うことができ
る。かような付形方法の一例が、細長い耐候性ストリッ
プの製造方法が開示されているU.S.P.No.4,740,256に開
示されている。
本発明の要約 若干の発泡体は、「冷間溶接」（cold welded）でき
る。冷間溶接は、発泡体が圧力下で切断または剪断され
た場合に溶融したとき起こる。例えば、化粧品パッドは
鈍い刃を有するカッターを使用してうすい発泡体ウエブ
から型押される。型押操作の間、発泡体が圧縮された箇
所に溶接が形成され、溶接シーム（welded seam）が得
られる。
鈍い刃のロータリーカッターを使用する冷間溶接によ
って発泡体ウエブおよびブロックから広い範囲の任意の
所望の長さの細長い付形物品が製造できることが見出さ
れた。
本発明の一態様によって、冷間溶接性発泡体から形成
する発泡体物品であって、湾曲表面を含む細長いストリ
ップの形態であり、該湾曲表面の形状を維持するその縦
の長さに沿って少なくとも一つの溶接されたシームを有
する物品が提供される。この方法では顕著に円形対称を
有する細長い円形コードが平らな発泡体ウエブから形成
できる。本発明の他の態様によって、各ストリップが表
面の曲率を維持する２個の縦の溶接シーム間に湾曲表面
を含み、隣接ストリップが縦の溶接シームによって互に
結合されており、そして、個々のストリップが配列から
手によって分離できる複数の隣接する平行な発泡体スト
リップから形成されている配列が提供される。本発明の
この後の態様においては、冷間溶接は溶接シームを形成
のためには好ましい方法であるが、必ずしも必要ではな
い。
本発明によって上記の発泡体物品および配列の製造方
法も提供される。
詳細な説明 本発明を添付の図面を例として説明する。
第1A〜1Cを参照すると、感圧接着剤被覆４を有する未
圧縮状態における発泡体ウエブを第1A図に示し、第1B図
には溶接の間圧縮状態を、そして1C図において溶接され
た状態を示す。第1A〜1C図はすべて横断面図である。換
言すれば、各図は慣用の巻取および巻出装置を使用して
ロール形態で慣用的に取扱われるであろう発泡体ウエブ
の縦または細長い方向を横切って描いたものである。第
I B図を参照すると、ウエブ２は鈍い刃先10、12を有す
る一対のロータリーカッター６、８（略図的に示してあ
る）を通過する。ロータリーカッターは発泡体ウエブを
実際に切断する必要がないから、これらは「カッター」
よりむしろ「ローラー」と呼ぶべきであろう。しかし、
これらはそれらの刃先をなくしたロータリー切り刃から
加工される（または故意に鈍った刃を有する）から、本
発明の説明の目的には「カッター」の用語を使用する。
ロータリーカッター6,8は、金属ローラーの形態が便利
である表面14の方向に押し付ける。金属ローラーを駆動
させ、ロータリーカッターを自由に回転させ、それによ
って長い連続ウエブを加工することもできる。カッター
６、８はウエブ２の冷間溶接を行うのに十分な力で硬い
表面14に向けて圧す。発泡体ウエブはカッターおよび発
泡体の側面間の摩擦を減少させるためスペーサーを使用
してカッターのいずれかの側面上で圧縮できる。
1Cを参照すると、分離および弾性緩和後、個個のスト
リップは円形断面を有する発泡体コード15の形態を有す
る。半円形表面15aおよび15bには縦の溶接シーム16およ
び18が側面にある。発泡体の密度は、コード15の中心近
くでは低く（非圧縮ウエブ２の密度にほぼ等しい密
度）、溶接シーム域において増加する。このコードは便
宜上、それ自体上またはコアー（図示していない）上に
巻かれる。コードは所望により、巻出を容易にするた
め、その下側にシリコーンまたはフルオロカーボン被覆
（図示していない）を有する。発泡体コード15はペイン
ト再仕上前の自動車ドアーおよび自動車車体間の間隙の
充填のような封止用ストリップ包装材料またはマスキン
グ材料として有用である。
第２図には、湾曲表面19a上に研摩剤被覆22および平
らな表面19b上に両面接着テープ23（接着剤層24および2
6、並びに支持体28を有する）を有する、発泡体ウエブ2
0から形成した細長い発泡研摩剤ストリップ19の横断面
を示す。溶接シーム30aおよび30bは刃の鈍いロータリー
カッタを使用して形成した。支持体28が発泡体ウエブよ
り剛直（可撓性が低い）ために表面19bは溶接後実質的
に平らまたは平面状である。発泡体は縦の溶接シーム30
aおよび30bの区域で圧縮される。使用前にストリップ19
の貯蔵を容易にするため接着剤層26は剥離ライナー（図
示してない）で被覆できる。ストリップ19は、サンダー
仕上、研摩、など用として動力工具（例えば空気やす
り、図示してない）に接着層26によって容易に取付ける
ことができる。
第３図には、本発明によって製造した細長い研摩剤ブ
ロック32の一部の横断面を示す。ブロック32は、その主
要表面上に研摩剤被覆34、36を有する発泡体ウエブ33か
ら形成される。ブロックの一つ以上の縁はウエブ33を冷
間溶接し、ブロックの縁の近くに湾曲した研摩剤表面を
付与する冷間溶接シームを形成することによって形成さ
れる。
第４〜６図を参照すると、溶接シーム46によって接合
されている平行発泡体ストリップ44の列42がカートン50
内に回転用として支持されているコアー48上に巻かれて
いる。カートンは段ボール製が便利である。カートンに
は、内容物に容易に近づけるためにフラップ52を有す
る。各発泡体コードの露出端54は。除去を容易にするた
め便宜上タブ58を備えている接着テープ56によって配列
に暫定的に確保されている。発泡体ストリップの小出し
を所望の場合には、接着テープを除去し、ストリップの
露出端を引張る、これによって配列の残余部分から分離
させるシームの剪断および巻いた配列の回転を起こす。
配列の残り部分は巻取上にそのまま貯えられる。所望な
らば、互に接合している２本以上のストリップの複合体
の末端を同時に引張ることによって複合体を小出しする
こともできる。
次の詳細な説明によって本発明をさらに良く理解する
ことができる。例えば、本発明の冷間溶接した細長い発
泡体ストリップを製造するとき、細長い発泡体ウエブの
予め決められた区域を刃先の鈍いロータリーカッターを
使用して縦に圧縮する。これはウエブをカッターおよび
ローラー間を移動させることによって都合よく行うこと
ができる。冷間溶接を行うためには、ウエブを細長い溶
接シームがウエブの向い合った面を一緒に溶融させるの
に十分な圧力下で圧縮し、それによってウェブを永久的
に変形させて溶接部に隣接して湾曲表面を付与する。個
々の分離した発泡体ストリップの製造が所望ならば、冷
間溶接の間溶接線でストリップを剪断分離させるのに十
分に高いカッター力を保持する。ストリップはまた冷間
溶接工程から下流のウエブを横に（すなわち、自動的
に）引離すか、または別個のスリット用刃を使用してス
トリップを分離することもできる。分離できる発泡体の
配列の製造を所望の場合には、カッターの力は溶接線で
ストリップの望ましくない分離を防止するには十分に低
いが、冷間溶接を完全に行いかつ、ストリップの手によ
る分離が容易にできるのに十分に高い力でなければなら
ない。一般的指針として、約0.5〜1.5mm厚さの鈍い刃を
有するカッターを使用し、かつ、一対のカッター当り約
136〜159Kgのカッター下降力を適用することによって約
14〜25mmの厚さを有するウエブを手によって分離できる
発泡体ストリップに加工できる。
この方法によって、冷間溶接性発泡体ウエブから各種
の湾曲表面および任意の所望の長さを有する発泡コード
を製造できる。単一冷間溶接操作では、溶接部近くで湾
曲表面を有し、溶接部から離れて向い合う平らな表面を
有するウエブが得られる。２本の平行な冷間溶接操作の
使用では、各溶接部の近くで湾曲面を有し、そして、溶
接部間の間隔によって卵形または円形横断面を有するス
トリップが得られる。本発明の方法は簡単かつ、効率的
であり、金型を使用する必要がなく付形物の形成および
ストリットを同時に行うことができる。
本発明の冷間溶接態様においてポリエステル発泡体の
使用が好ましい。発泡体は好ましくは約26Kg/m3の密度
を有する。好ましい冷間溶接性発泡体は、商標名「grad
e 4273A」としてCaligen Foam Limitedから商用として
入手できる。
回転冷間溶接法は、被覆発泡ウエブを使用して有効に
作業できることが見出されている。物質の平らなウエブ
を処理して均一な被覆を付与するには、例えば吹付、ブ
ラッシング、ローリングおよびナイフコーティングなど
によるような多くの種類の好適な装置を使用して実施で
きる。既に湾曲表面を有する物品の被覆、特に部分被覆
は比較的精巧な技術を必要とする。本発明では、平らな
発泡ウエブの所望域に被覆し、次いでウエブを冷間溶接
して付形物品を形成することによって湾曲表面が部分被
覆または完全被覆されている付形発泡体物品が簡単に製
造できる。
好適な被覆物質は発泡体に付着するものでなければな
らない。そして、感圧接着剤のような接着剤、所望によ
り炭化珪素および酸化アルミニウムのような顔料または
研摩材が配合されている架橋用ポリマーのようなバイン
ダーが含まれる。上記したように、被覆は、発泡体より
低い程度の可撓性または弾性を有し、発泡ウエブに接着
させた支持体の形態でもよい。かような支持体は、支持
体の不存在下の発泡体によって形成されたものより冷間
溶接後に平らな表面が得られる。
円形または楕円形横断面を有する本発明の発泡体スト
リップまたはコードは、自動車車体作業場におけるマス
キング材料として特に利用価値が見出されるであろう。
このストリップはペイント吹付前にドアーとフレーム、
ボンネットとフレーム、ブーツリッドとフレーム間など
の隙間を充填するのに使用される。ストリップは好まし
くはこれを所望位置に保持しかつ、使用後容易に除去で
きるように感圧接着剤で部分的に被覆されている。連続
気泡であるとペイントの有効な吸収が可能であり、フェ
ザーエッジにし易すいため発泡体は好ましくは連続気泡
である。
上記の方法によって広範囲の種類の細長い形状が製造
できることが容易に認識できるであろう。例えば、円錐
形表面はＶ形構造に配置した回転する鈍い切断ホイール
を使用して２本の輻合する線に沿ってウエブを冷間溶接
することによって得られる。説明のために、この輻合す
る溶接線は、ウエブの加工方向に実質的に位置し、か
つ、ロータリーカッターで形成できるからこれを「縦
の」線と見做すことができる。かような円錐形形状は研
摩および清掃目的のため研摩表面を有することができ、
または耳栓などに使用するため寸法を合わせることもで
きる。
前記したように、本発明にはストリップを手で互に分
離できる相互に縦溶接によって接合している発泡体スト
リップの配列も含まれる。かような配列は、例えばコア
ーに巻くことによって容易にロールに形成することがで
き、かつ、溶接発泡体物質は隣接ストリップ間で容易に
剪断されるから個々のストリップは容易に分離できる。
従って、配列形態の発泡体ストリップの包装は、個々の
ストリップを巻取りおよび包装するのに比較すると簡単
になる。また、大量の発泡体ストリップは車体工場にお
いてマスキング目的にしばしば必要であり、この場合す
ぐに小出しできる形態の所望長さのストリップを含有す
る頑丈な安定した箱でストリップを便利に供給できる。
スンピンドルまたはコアーに巻かれ、カートン内に保持
されている４〜10本の接合ストリップのような少なくと
も４本の接合ストリップの配列特に好適であることが見
出されている。１本以上のストリップの露出端を好まし
くは例えば接着テープを使用して下層に固定させる。小
出しすべきストリップを引張ることによって、ストリッ
プは巻出されると同時に配列から剪断される。
前記したように、発泡体ストリップまたはコードの配
列は、平らな発泡ウエブを一連の平行線に沿って圧縮
し、かつ、圧縮発泡体を溶接することによって平らな発
泡ウエブから製造できる。圧縮された発泡体は、超音
波、加熱または冷間溶接によって溶接できる。圧縮およ
び溶接工程が２本以上の隣接発泡体ストリップの縦の溶
接部を形成し、ストリップは溶接部を形成する物質によ
って相互に接合されている。
本発明の配列は、発泡体ウエブを共通軸に取付けら
れ、かつ、硬い表面上で作用し、ウエブを完全に剪断す
ることなく圧縮および冷間溶接するように調整されてい
る３個以上の平行ロータリーカッターを通過させること
により冷間溶接によって最も都合良く形成される。得ら
れた配列中のストリップは、圧縮溶接された発泡体のう
すい部分によって接合されている。これらの部分は横方
向の力を加えれば容易に剪断される、従って、配列を巻
取り、かつ、包装するときかような横方向の力を加えな
い注意が必要である。
溶接できる任意の好適の圧縮性発泡体が、本発明の配
列の形成に使用できる。発泡体は連続気泡または独立気
泡発泡体でよく、かつ、広範囲の長さ、厚さおよび幅を
有するものでよい。好適な種類の発泡体は、「Foamed P
lastics」、Kirk−Othmer Enc.of Chem.Tech.3rd Ed.Vo
l 11.82〜126頁（1980）に開示されており、かつ、ポリ
スチレン、ポリビニルクロライド、ポリエチレン、ポリ
ウレタン、ポリイソシアネート、ポリフェノール、ポリ
エステルおよびシリコーン発泡体が含まれる。約20〜30
Kg/m3の密度を有する発泡体が一般に有用である。発泡
体の選択は、配列を形成するための加工方法および物品
またはストリップの意図する用途によって決まる。
本発明の個々の発泡体コードと同様に、平行、接合コ
ードまたはストリップの配列は被覆または非被覆発泡体
ウエブから形成できる。コードがその表面の一部に接着
剤を有する必要があれば、溶接前に発泡体ウエブの全表
面に接着剤を適用できる、または溶接すべき区域間に帯
状に接着剤を適用できる。溶接前に被覆されたウエブ域
は溶接後に生成される湾曲表面の輪郭に影響を及ぼし、
そして、接着剤の帯の厚さは所望の輪郭を得るために変
えることができる。あるいはまた、縦の溶接部を形成し
た後に平行な、接合コードの配列の表面に接着剤を適用
できるが、この方法は溶接前の接着剤の適用より典型的
には便利ではない。
配列を形成する発泡体ストリップは、各ストリップの
湾曲した輪郭を維持するために縦の溶接部間に伸びるポ
リマーフィルムの存在を必要としない。かようなポリマ
ーフィルムの存在は、ストリップ間のポリマーフィルム
の引裂を容易にするため切り込み線、部分的スリット、
穿孔などのような弱い線を付与するようなポリマーフィ
ルムに処理をしない限り、配列中のストリップを手で分
離する場合の妨害になる。さらにかようなポリマーフィ
ルムの存在は、これが発泡体によるペイント小滴の捕捉
および吸収を阻止するから、マスキング目的用には望ま
しくない。
配列の個々の発泡体コードは、溶接の間隔によって必
ずしも円形横断面を有しないことが認識できるであろ
う。また、ウエブの厚さおよびウエブ中における隣接溶
接部の距離を変化させることによって、異なる寸法の発
泡体コード配列を形成することも容易である。
本発明を数種の好ましい態様を参照して説明したが、
当業者には本発明の範囲および精神の範囲内で他の変法
も明らかであろう。従って、本発明を本明細書に記載し
た好ましい態様に限定してはならない。
【図面の簡単な説明】 第1A図〜第1C図は、本発明の第１態様による別別の円筒
形発泡体コード製品の横断面図を示す。 第２図は、本発明の第２態様による細長い発泡体研摩ス
トリップの横断面図である。 第３図は、本発明の第３態様によるテーパー端を有する
細長い研摩ブロックの横断面図である。 第４図は、本発明の第４態様による平行、接合発泡体コ
ードの配列用の包装システム（包装の側面を一部破って
取った）の透視図である。 第５図は、第４図の包装システムの部分側面図である。 第６図は、第４図の包装システムの部分端面図である。
フロントページの続き (72)発明者 デビッド ロイ バストウ イギリス国ウオリックシャー，アサート ン，ラットクリッフェ ロード（番地な し）３エム ユナイテッド キングダ ム，ピーエルシー 気付 (56)参考文献 特開 昭61−140674（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29D 31/00

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】刃先の鈍いロータリーカッターを使用して
    圧縮により溶融する発泡体ウエブの縦方向に伸びた細長
    い区域を圧縮し、互いに向かい合うウエブの表面を綴じ
    る溶融したシームを形成し、湾曲表面を含む細長いスト
    リップを形成する工程を含む方法によって製造された、
    湾曲表面と、その湾曲表面の形状を維持する少なくとも
    一つの溶融したシームとをその縦の長さに沿って有する
    細長いストリップの形態の発泡体物品。
  2. 【請求項２】一対の溶融したシームを含み、該溶融した
    シーム近くで密度が増加しており、卵形または円形横断
    面を有し、かつ、1m以上の長さを有する請求項１に記載
    の物品。
  3. 【請求項３】前記のストリップが接着剤の層で少なくと
    も部分的に被覆されている請求項１に記載の物品。
  4. 【請求項４】前記のストリップが、該ストリップを車両
    の扉および車体の間へ配置するのに適した長さおよび直
    径を有するペイントマスキングガスケットの形態である
    請求項３に記載の物品。
  5. 【請求項５】圧縮により溶融する発泡体を刃先に鈍いロ
    ータリーカッターを使用して連続する３本以上の平行線
    に沿って圧縮溶融することによって形成された発泡スト
    リップ配列体であって、同配列体の２本の縦の溶融した
    シームのそれぞれの間には、曲率の維持された湾曲表面
    を含む隣接し細長く平行なストリップが形成され、各ス
    トリップは上記シームに沿って手で分離できることを特
    徴とする、発泡体ストリップの配列体。
  6. 【請求項６】前記の各ストリップの表面の少なくとも一
    部分が感圧接着剤で被覆されている請求項５に記載の発
    泡体ストリップの配列体。
  7. 【請求項７】少なくとも1mの長さを有し、前記の配列が
    巻取形態に巻かれている請求項５に記載の発泡体ストリ
    ップの配列体。
  8. 【請求項８】刃先の鈍いロータリーカッターを使用して
    圧縮により溶融する発泡体ウエブの縦方向に伸びた細長
    い区域を圧縮し、互いに向かい合うウエブの表面を綴じ
    る溶融したシームを形成し、湾曲表面を含む細長いスト
    リップを形成する工程を含む、湾曲表面と、その湾曲表
    面の形状を維持する少なくとも一つの溶融したシームと
    をその縦の長さに沿って有する細長いストリップの形態
    の発泡体物品の製造方法。
  9. 【請求項９】前記の刃先の鈍いロータリーカッターの刃
    が、0.5〜1.5mmの幅を有する請求項８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】圧縮により溶融する発泡体を刃先の鈍い
    ロータリーカッターを使用して連続する３本以上の平行
    線に沿って圧縮溶融し、２本の縦の溶融したシームのそ
    れぞれの間に、曲率の維持された湾曲表面を含む隣接し
    細長く平行なストリップを形成する工程を含む、各スト
    リップが上記シームに沿って手で分離できる、発泡体ス
    トリップの配列体の製造方法。
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