JP4150149B2 - 紐状樹脂発泡体の製造方法並びに装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は円形あるいは異形の発泡性樹脂組成物を連続的に複数本同時に製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
紐状のクロロプレン系ゴムあるいはＥＰＤＭ系ゴム発泡体は一般的に１軸のゴム押出機から水平方向に押し出され加熱等を加え製造される。
これらの製品は押出機から押し出された時点で十分に粘弾性を有していることから形状保持性が良く、単にコンベヤーベルト上に押し出されるだけでも円形あるいは異形の形状を保持し、加熱発泡されて円形あるいは異形の製品を製造することができる。
しかしながらゴム発泡体は低密度化が困難で、例えば０．２ｇ／ｃｍ^３以下の密度の製品を商業的に製造することは困難である。
【０００３】
またこれらの紐状ゴム発泡体製品は１軸のゴム押出機より押しだされのであるが、その押し出し本数は１本乃至２本と限定される。
本押し出された製品は型材を使用せずにそのままベルト上などに押し出し発泡される為、２本以上押し出す場合には同一速度で同一太さの製品を押し出す必要がある。これにより同一コンベヤー上で同一太さの複数本の製品が同時に成形される。しかしながら前述の押し出し方法は２本が限度であり、３本以上となると前述の同一速度、同一太さの条件で押し出すことは困難である。
また例え複数の押出機を使って３本以上、同一速度、同一太さの発泡性紐状ゴム製品を押し出すことができても、その後の加熱発泡で同一太さの製品を作ることは各押出機の混練押し出し条件が微妙に異なる為、実用上非常に困難である。
以上のことから紐状ゴム発泡体は性能は良いものの生産性が低く非常に高価となって使用分野も限定される。
【０００４】
熱硬化性ポリウレタン、軟質塩化ビニル、フェノール樹脂、反応性シリコン樹脂、ゴムラテックス等の樹脂発泡体をゴム発泡体と同様の方法で直接素原料から押出機を用いて製造することは粘弾性が極端に小さいことから形状保持ができず、従って製造することが困難である。
そこで例えば前もって原料を反応させて熱可塑性のポリウレタン樹脂等を合成し、次いで発泡性熱可塑性ウレタン樹脂を紐状に発泡溶融押し出しする２段階ゴム的方法が一部とられてきた。
しかしながらこの方法はポリマー合成の第一工程並びに溶融発泡の第二工程の２段階工程を経る為、高価につくと共に複数本同時に製造することが困難である。またゴム同様に密度が０．２ｇ／ｃｍ^３以下の製品を製造することが困難である。またこれらの製品は熱可塑性であって熱硬化性でない為、耐熱性が低く高温領域での使用ができないなどの欠点も有している。
【０００５】
また例え熱可塑性ウレタン樹脂を用いて押し出す方法をとったとしてもこの方法では低密度の製品を製造することはできないばかりか、独立気泡性ポリウレタンは可能であるが連続気泡性ポリウレタン発泡体の製品を製造することはできない。従ってブロック形状あるいは板状形状のポリウレタン発泡体を製造し、この製品をスライサーにかけてシート形状化し、更に丸刃カッター等を用いて直角にカットして角形状の紐状の可とう性ポリウレタン発泡体を製造していた。
しかしながらこの方法では正方形や長方形の断面角形状の製品は作ることができるが、円形や異形の断面を有する製品を作ることができないと共にゴム発泡体以上に非常に高価な製品となる。また表面にスキン層を有する製品も製造することができない。
【０００６】
流動性を有する発泡性樹脂組成物は金属や樹脂の型材を用いれば紐状樹脂を製造することは容易であるが、長尺品を製造することはできないと共に生産性が低く非常に高価なものとなる。
そこで直接素原料から１段階方法によって紐状樹脂発泡体を複数本同時に、しかも安価に連続して製造する技術が要望されていた。
また形状的にも断面四角形のみでなく円形や楕円形、半円形、その他異形の紐状樹脂発泡体を製造する技術が要望されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、第一の課題は１枚のシート状基材を用いて原料から直接複数本、具体的には数本乃至１０本あるいはそれ以上の紐状樹脂発泡体を連続して製造する技術を提供することである。
本発明の第二の課題は密度０．２ｇ／ｃｍ^３以上の高密度製品を製造することができると共に、密度０．２ｇ／ｃｍ^３以下の低密度の紐状樹脂発泡体をも連続して工業的に製造する技術を提供することである。
本発明の第三の課題は紐状で自己形成表皮を有する紐状樹脂発泡体を同時に複数本連続して製造する技術を提供することである。
本発明の第四の課題は断面形状が四角形製品のみではなく円形や楕円形、半円形、その他異形の紐状樹脂発泡体を提供することである。
本発明の第五の課題はゴム押し出し製品と同様な独立気泡体と共に、連続気泡体の紐状樹脂発泡体をも複数本同時に連続して製造する技術を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は連続して繰り出されるシート状基材を用いて複数本の紐状ポリウレタン発泡体を製造する方法に於いて、第一工程としてシート状基材を連続して繰り出すと共に、該繰り出されたシート状基材を進行方向に収れんする複数の放射状成形ガイドにそわせ、放射状成形ガイド上のシート状基材をほぼ常に放射状成形ガイド上を進行させると同時に、溝状成形体を形成するために、隣り合う放射状成形ガイドと放射状成形ガイドとの間のシート状基材を、放射状成形ガイドを介して立体的に折り曲げて複数の溝状成形体からなるシートを成形しつつ、あるいは成形した後連続して、第二工程として複数本の本溝状成形体に発泡性樹脂組成物を注入し、発泡成形させることを特徴とする複数の紐状樹脂発泡体を同時に連続して製造することである。
【０００９】
ここで本発明の紐状樹脂発泡体として使用可能な樹脂としては塩化ビニル、酢酸ビニル等の既に樹脂化された反応基を有さない熱可塑性樹脂と発泡剤並びに可塑剤等からなる発泡性樹脂組成物、フェノール樹脂並びに尿素樹脂等の縮合性反応性発泡性樹脂組成物、ポリウレタン樹脂並びにシリコン樹脂等の反応性発泡性樹脂組成物、ゴムラテックス、アクリルラテックス並びにポリウレタンラテックス等の主に機械的気泡体を形成させるラテックス発泡性樹脂組成物等である。
【００１０】
本発明のシート状基材より形成される溝状成形体とは四角形形状のもの、Ｖ字形状のもの、Ｕ字形状のもの、半円形状のもの並びに半楕円形状のもの等があるが、要は溝状形状の成形体であればいかなるものであっても良い。
【００１１】
本発明に於いては溝状成形体に発泡性樹脂組成物を注入した後、上面を開放した形状で発泡並びに必要に応じて硬化させて、即ち樹脂発泡体の上面がシート状基材からなる溝状成形体に完全に包まれておらず外気に直接接触している場合と、上面開放状態にある溝状成形体を閉じるか、あるいはほぼ閉じることによって樹脂発泡体がシート状基材に包まれて樹脂発泡体の表皮の状態が全周同一になる場合とがある。
完全密閉乃至不完全密閉にする方法としては溝状成形体の上部端部を狭めて自己密閉する方法、あるいは別のシート状基材を溝状成形体の上面に乗せて密閉する方法等で目的を達成することができる。
ここで不完全密閉とは完全に密閉せず０．０１〜数ｍｍ程度開放する場合があるが、その理由は後述の通りである。
溝状成形体に注入した発泡性樹脂組成物の注入量が多い場合に、余分な発泡性樹脂組成物を逃がし複数の紐状成形体の形状寸法を一定にさせる場合、あるいは連続気泡化させる為に気泡ガスを外部に逃がす場合、あるいは同一表皮状態とする場合等がある。
【００１２】
本発明で使用されるシート状基材としてはフィルムあるいは紙等のシート状基材を指し、単独で使用する場合あるいは他の材料と複合で使用する。
具体的には単独のシート状基材としてはクラフト紙、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム、テフロンフィルム、繊維、織物、不織布等があるがこれらに限定されるものではない。
また複合シート状基材としてはシリコン樹脂等の離型性樹脂を焼き付けた離型紙、あるいはフィルム、フィルムラミネート紙に更に離型性を有するシリコン樹脂等を焼き付けたもの、ポリメチレンペンテン樹脂等の離型性樹脂を紙あるいは他のフィルムに一体化させたもの、油や界面活性剤等を紙等に処理したもの、グラスファイバー強化テフロン樹脂シート等があり、樹脂発泡体の性質並びにシート状基材の性質とによって適宜選択使用すれば良い。
又シート状基材の最初と最後を継いだベルトも本発明の範囲に含まれる。
【００１３】
目的とする紐状樹脂発泡体自身そのものを製造する場合には離型性を有するシート状基材を選択すれば良く、またシート状基材と一体品を望む場合には離型性がなく接着性の高い紙、織物、不織布、あるいはフィルムを選択すれば良い。
【００１４】
本発明の紐状樹脂発泡体はポリウレタン発泡体、軟質塩化ビニル発泡体、シリコン発泡体、ラテックスゴム発泡体、アクリル発泡体等の可とう性発泡体並びに硬質ポリウレタン発泡体、硬質フェノール発泡体、硬質塩化ビニル発泡体等の硬質樹脂発泡体も製造可能であり、即ち発泡性樹脂組成物が溝状成形体に注入した時点で流動性を有するものであれば製品が軟質であっても硬質であっても本発泡の範囲に含まれる。
【００１５】
本溝状成形体からなるシートを成形する具体的方法としては、
第一工程として連続して繰り出されたシート状基材を複数の進行方向に収れんする複数の放射状成形ガイドにそわせ、放射状成形ガイド上のシート状基材をほぼ常に放射状成形ガイド上を進行させ、同時に隣り合う各放射状成形ガイドと放射状成形ガイドとの間のシート状基材を、放射状成形ガイドを支持体として介し、溝状形状になるようにしながら進行させることによって立体的に折り曲げて複数の溝状成形体からなるシートを作成する。
この場合隣り合う放射状成形ガイドと放射状成形ガイドとの間を本放射状成形ガイドを介して、シート状基材を押圧して複数の溝状成形体からなるシートを形成する。
また他の方法としては先の本放射状に収れんするように折り曲げられた複数の溝状成形体を、溝状成形体シートが進行する方向に対してほぼ平行になるように複数の平行ガイドにそわせて進行させ、しかも隣り合う放射状成形ガイドと放射状成形ガイドとの間、あるいは隣り合う平行ガイドと平行ガイドとの間、あるいは前述の放射状成形ガイド間並びに平行ガイド間の両方の３方式いずれかに於いて放射状成形ガイド及び（又は）平行ガイドを介してシート状基材を押圧することによって複数の溝状成形体からなるシートを成形することができる。
次に本発明紐状樹脂発泡体の具体的製造方法としては複数の溝状成形体からなるシートを放射状成形ガイドを用いて作成する工程の途中で、この溝状成形体に発泡性樹脂組成物を注入する場合、あるいは放射状成形ガイドで放射状に収れんするように折り曲げられた複数の溝状成形体からなるシートを、溝状成形体からなるシートが進行する方向に対してほぼ平行になるようにそわせて複数の溝状形成体を平行に進行させて後、発泡性樹脂組成物を注入する場合等がある。
即ち１段落の放射状ガイドで溝状成形体並びに発泡性樹脂組成物の注入を行う場合、あるいは１段階の放射状ガイドで溝状形成体を製造、その後平行ガイド等で放射状ガイドを中止、発泡性樹脂組成物を注入して再度放射状ガイドを使用するなどいくつかの展開が考えられるが、要は放射状ガイドを使用して溝状成形体を製造し、この溝状成形体に発泡性樹脂を注入して成形すればすべて本発明の範囲に含まれる。また発泡性樹脂組成物を溝状成形体に注入した後は注入表面を開放して発泡成形する場合、あるいは注入口表面を狭めて溝状成形体を完全あるいは不完全密閉する場合、あるいは他の材料で覆って完全あるいは不完全密閉する場合等がある。
【００１６】
本発明の溝状成形体を成形する方法に於いては連続してシート状基材を繰り出す装置と、放射状成形ガイドとの間及び（又は）放射状成形ガイドと平行ガイドとの間に空間部を設けるのが好ましい。この空間部はシート状基材を溝状成形体に成形する工程で生ずるシート状基材の歪を吸収することができる。
【００１７】
本発明は走行するシート状基材を進行方向に収れんする複数の放射状成形ガイドを利用しシート状基材を放射状成形ガイドにそわせて進行させることによって、複数の溝状成形体からなるシートを製造するのであるが本放射状成形ガイドの開き角度は１５度以下、更に好ましくは１０度以下が良い。
開き角度が１５度以上となると放射状成形ガイド、並びにそれ以降の溝状成形体を形成しつつあるシート状基材両側部に皺が入って均一な複数の溝状成形体からなるシートは得られない。これらの現象はシート状基材の伸びが小さいためと考えられる。
また同様に放射状成形ガイドの直前の変形可能な空間部のシート状基材両側部、並びに放射状成形ガイド直後の空間部に皺が入る等の問題を生じ同一形状の複数の溝状成形体からなるシートが得られない。
ここで放射状成形ガイドの開き角度とは図１３のβを指し、放射状成形ガイドの最も端部の放射状成形ガイドとシート状基材の進行方向平行線との角度を指す。
【００１８】
本発明の複数の溝状成形体からなるシートとは図１の様な溝状成形体を指し、長さ方向に連続した溝状成形体を有する長尺シートを指す。
本発明の複数の溝状成形体からなるシートは具体的には１枚のシート状基材から２本乃至１０本以上に達する溝状成形体である。
図１は成形された複数の溝状成形体からなるシートの断面図例であり、（ａ）の１はシート状基材、１１、１２、１３は折り線であり、同様に（ｂ）の１はシート状基材、２０、２１、２２、２３、２４は折り線、（ｃ）の１はシート状基材、２５、２６、２７、２８は折り線、（ｄ）の１はシート状基材、２９、３０、３１は折り線である。
複数の溝状成形体からなるシートを成形する前に、前述の折り線が折れ易いように折り線を前もって入れる場合と折り線を入れない場合があるが、１枚の長尺のシート状基材から成形される複数の溝状成形体からなるシートの形状、並びにその寸法を正確にするため並びに折り易すくするため折り曲げる前に折り線を入れるのが好ましい。
これら折り線は走行するシート状基材を上方に折り曲げるか、下方へ折り曲げるかに合わせて折り易い方向に向けて折り線を入れるのが好ましい。
【００１９】
本発明の折り線とは基本的に折り曲げ易くするものであれば何であっても良いが具体的にはシート基材に「すじ」を入れるか、あるいはミシン目線等を入れるかによって達成できる。
「すじ」を入れる方法としては図２に示すような一般に製袋業界で行っている複数の「オス」突起６を円周上に１周して有するロール５と、「メス」の溝８を同様に円周上に１周して有するロール７との間で、シート状基材１を挟んで「すじ」を付ける等がある。
折り曲げ方向が同一方向ばかりでない場合には上下２本の挟みロールそれぞれに同一の「オス」または「メス」の凹凸を形成させずに、１本のロールに位置によって「メス」と「オス」の凹凸を形成させ上下ロールを合わせた時に「オス」と「メス」が噛み合うようにすれば良い。
また別の方法としては図３に示したように点線状にシート状基材の裏面に達するミシン目状の「非連続貫通切れ目」を入れるのであるが、切れ目と切れ目との間隔並びに切れ目の長さを変えることによって「切れ易さ」を防いで折り易くする調整ができる。
一般に貫通した切れ目の長さに対して切れ目の無い長さは３〜７倍の長さが好ましい。
９はロール、１８は円形のロータリーカッターのナイフ部を非連続に削り、シート状基材を完全に連続して貫通させない部分を設けたミシン目カッターであり、繰り出されるシート状基材１をロール９とミシン目カッター１８とで押圧して行う。また折り線を付ける方法がミシン目の場合、溝状成形体に注入する発泡性樹脂組成物がミシン目より漏れないように発泡性樹脂組成物の接触する折り線部にはミシン目方式を採用しなくしたり、あるいは発泡性樹脂組成物が漏れない小さい切断とすることによって目的を達成することができる。
また別の方法としてはシート状基材の裏面に達しないハーフカットと呼ばれている「貫通しない切れ目」を入れることでも目的を達成することができる。
この「貫通しない切れ目」は連続であっても非連続であっても良い。
またミシン目状の折り線とすじ状の折り線等を合わせて使用することも可能であり、これらの折り線は複数の溝状成形体からなるシートを成形する前に前もって行っておくか、あるいは製造工程途上に行う方法があるが、成形される複数の溝状成形体からなるシートの各溝状成形体の正確な寸法を出す点で複数の溝状成形体からなるシートの製造工程途上で行うのが好ましい。
【００２０】
本発明の第一工程は連続して繰り出される該シート状基材を複数の進行方向に収れんする複数の放射状成形ガイドにそわせ、放射状成形ガイド上のシート状基材をほぼ常に放射状成形ガイド上を進行させ、同時に隣り合う各放射状成形ガイドと放射状成形ガイドとの間のシート状基材を溝状になるようにしながら進行させ、立体的に折り曲げて複数の溝状成形体からなるシートを作って行くのであるが、この放射状成形ガイドは固定物であっても移動物であっても、また長尺の連続物であっても隙間を開けて設置した非連続物であっても良い。
図４はその例の一部を示す斜視図である。
具体的には進行するベルトであっても図４に示す三角形の長尺パイプ３６乃至四角形の長尺角パイプ３２、３３や円形の長尺の固定の金属線３４、あるいはＴ字台３５であっても良く、また短尺の角パイプや短尺の円形パイプを放射状に隙間を開けて並べた放射状成形ガイドであっても良い。
また放射状成形ガイドとして１本の短尺パイプのみを設置して、隙間を開けた後方に設置する平行ガイドとの間で、放射状成形ガイドとして作用させることも可能であり本発明の範囲に含まれる。
また円盤、歯車、羽根等の回転体を放射状に並べたものであっても良く、要は放射状に規制するものであれば何であっても良い。
本発明の放射状成形ガイドとは進行方向に対して収れんするように放射状に直線的に並べられた連続あるいは非連続の構造物であり、全ての相い隣り合う放射状成形ガイドは進行するにつれて幅が狭くなるように設定される。
放射状成形ガイドにそわせるとは、例えば放射状成形ガイド上をシート状基材が走行する場合に於いては、放射状成形ガイド上のシート状基材の点はほぼ常に放射状成形ガイド上を移行しながら収れんすることを意味する。
また別に放射状成形ガイド下をシート状基材が走行する場合に於いては、放射状成形ガイドの下のシート状基材の点はほぼ常に放射状成形ガイドの下を移行しながら収れんすることを意味する。
【００２１】
本発明の放射状成形ガイドにシート状基材をそわせて複数の溝状成形体からなるシートを成形する第一工程に於いて、繰り出されるシート状基材は放射状成形ガイドが水平の場合、放射状成形ガイドの上面あるいは下面を走行し、あるいは放射状成形ガイドが垂直の場合にはガイドの側面に接しながら進行する。この時放射状成形ガイドと放射状成形ガイドの間を、シート状基材を放射状成形ガイドを介して溝状形状になるようにしながら進行させる。即ち、例えばシート状基材が水平の放射状成形ガイド上を走行する場合、平面のシート状基材は隣り合う放射状成形ガイドと放射状成形ガイドとの間で下側にＶ字形状の溝形状になるようにして進行させ、複数の溝状成形体からなるシートを形成する。本発明では第一工程に於いて、隣り合う放射状成形ガイドと放射状成形ガイドとの間のシート状基材を、放射状成形ガイドを介して溝状形状になるように押圧するか、あるいは押圧せず隣り合う平行ガイドと平行ガイドにて溝状形状になるように押圧するか、または前述の両工程を共に溝状形状になるように隣り合う放射状及び平行ガイドとの間を押圧する方法等で本目的を達成することができる。図５は放射状ガイドあるいは（又は）平行ガイドにて押圧する治具の例を示す斜視図である。具体的には乳棒状の先端が半球形状の押圧治具４０等用いて押圧する方法、角パイプ４２、４５等をガイドにほぼそって設置して押圧する方法、他の押圧治具４１、４３、４４、４６、４７、４８あるいはスリット状開孔部を用いて放射状成形ガイドと放射状ガイドとの間を吸引することによって結果として放射状ガイドと放射状ガイドとの間の裏面側から押圧させる方法、風圧により押圧する方法等があるがシート状基材が進行するにつれて常に形成される溝が深くなるように押圧装置は設定するのが良い。図６は放射状成形ガイドと押圧治具との関係を示す断面図である。１はシート状基材であり３４、３５、３２は放射状成形ガイド、４６、４２、４０、４４は押圧治具である。図６において、押圧治具について隣り合う放射状成形ガイドと放射状成形ガイドとの間に入って噛み合う放射状成形ガイドと基本的に同一形状物であっても良いが、通常は回転するプーリー、ガイドとガイドとの間に入り噛み合う固定円形パイプ、縦、横、高さが同一サイズの固定角パイプ等が使用される。これらの工程はいかなる方法であっても良いが、押圧はシート状基材の進行と同時に行われる。これら押圧方法に於いて、例えば必要に応じ回転体やパイプにテフロン等を焼き付けてシート状基材の走行抵抗を下げるのが好ましい。本発明の放射状成形ガイドとは通常は進行するにつれて収れんする左右対称の扇形状のものであるが、扇形状を進行方向に２等分にした片側のみから収れんする扇形状の半分のものも使用可能である。
【００２２】
本発明はシート状基材を放射状成形ガイドにそわせて折り曲げて複数の溝状成形体からなるシートを成形するのであるので、繰り出される１枚のシート状基材は扇形状に収れんして行く。この放射状成形ガイドの直前に、即ち繰り出されるシート状基材と放射状成形ガイドとの間に変形可能な空間部を設けるのが好ましい。
この空間部によって放射状成形ガイドで折り曲げ開始時に発生する「シワ」並びに「歪」を吸収することができる。これはシート状基材が放射状成形ガイドに収れんすることから生ずる成形されつつあるシート状基材中央部と、成形されつつあるシート状基材の斜め側面端部との長さの差からくる寸法差がこの空間部によって吸収することができる。
この場合成形されつつあるシート状基材中央部の長さ寸法は成形されつつあるシート状基材の斜めの側面端部の長さよりも距離的に短いため、中央部基材は長さ的に余り、遊びを生じる。この空間部は全く自由にして力をかけず勝手に変形させる方法でも良いが、上面側あるいは下面側より部分的に力をかけて一方方向に変形させることもできる。
この力をかける方法としてはシート状基材の上面中央部にロール等で力をかける方法、上面中央部に風圧等で押圧する方法あるいは上面中央部または下面中央部より吸引する方法、湾曲ロールあるいは太鼓ロール等を使用する場合があるが、好ましくは湾曲ロールあるいは太鼓ロールを使用するのが良い。
またこの空間部の進行方向の長さは溝形状、あるいは数によって異なるが５〜１００ｃｍ程度が好ましい。
【００２３】
本発明の第一工程に於いて放射状に収れんするように形成された複数の溝状成形体に第二工程として発泡性樹脂組成物を注入しても良いが、また形成された複数の溝状成形体を溝状成形体の進行する方向に対して平行に進行させて、シート状基材の進行方向に平行な溝状構造物とした後、発泡性樹脂組成物を注入する場合等がある。
後者の場合溝状成形体からなるシートが平行に進行するように複数の平行ガイド等を設けるのが良い。
具体的には溝が平行に進行するようにベルト、ロール、板材や角材等による平行ガイドを設置するのが良いが、要はシート状基材を平行に走行させる複数の平行ガイドであれば何であっても良い。
【００２４】
第一工程の中で放射状成形ガイドと平行ガイドとを使用する場合両者が連続していても良いが、また放射状成形ガイドと平行ガイドとの間に変形可能な空間部を設けるのが好ましい。この空間部を設けることによって扇形状に収れんしようとするシート状基材が平行に移行するためのシート状基材中央部と側部の長さ寸法、あるいは進行方向の変更からくる「歪」を吸収することができる。
この空間部の長さは複数の溝状成形体からなるシートの数、大きさ、深さ等により変わるが一般的には５〜１００ｃｍ程度で良い。
【００２５】
本発明は連続的に製造された複数の溝状成形体からなるシートを成形しつつ、あるいは成形した後連続して流動性を有する発泡性樹脂組成物を注入し発泡硬化させる。本発明で使用できる流動性を有する発泡性樹脂組成物がポリウレタンである場合には特別の原料である必要はない。
ポリオールとは一般のポリウレタンフォームに使用するものであれば何れも使用可能であり、例えばポリオキシアルキレンポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリオレフィンポリオール等いかなるポリオールも使用することができる。
ポリイソシアネートとは一般に使用するトリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、粗製ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート等ウレタンフォームに使用可能なポリイソシアネートであれば使用することができる。
架橋剤あるいは鎖延長剤としては１．４ブタシジオール、トリメチロールプロパン、ブタンジオール、エチレングリコール、ジエチレングリコール等の低分子量ポリオールやメチレンビスジフェニルポリアミン、トリレンジアミン等の一般に使用されるポリアミン等も使用できる。
発泡剤としては水、フロン類、低沸点有機溶剤、ＣＯ_２等一般に使用される発泡剤が使用できる。
界面活性剤としてはポリジメチルシロキサン−ポリオキシアルキレングリコール共重合体等の一般的に使用されるシリコン系界面活性剤が好ましいが、非シリコン系界面活性剤も単独あるいは併用で使用することができる。
触媒としては３級アシンや有機金属化合物等一般に使用される触媒なら全て使用することができる。
また本発明に於いてはワンショット法でも、前もってポリオールとポリイソシアネートとを反応させるプレポリマー法も本発明は可能である。
また本発明の紐状樹脂発泡体に於いてはウレタン結合以外に尿素結合等を一般に含有することもあるが、他にイソシアヌレート結合等を含有していても本発明の範囲に含まれる。
また軟質ウレタン発泡体であっても硬質ウレタン発泡体であっても共に可能であり本発明の範囲に含まれる。
また充填剤としては炭酸カルシウム、クレー、硫酸バリウム、水酸化バリウム、水酸化アルミニウム等の無機充填剤、ジオクチルフタレート、石油樹脂、アスファルト、ポリブテン等一般に使用されるものが使用できる。
【００２６】
【作用】
本発明は基本的にはロール状に巻かれたシート状基材を繰り出し、複数のガイドからなる放射状成形ガイドにそわせて１枚のシート状基材を進行させ、同時に本放射状成形ガイドとガイドとの間でシート状基材を押圧するか、あるいは平行ガイド部で押圧するか、あるいは両ガイドで隣り合うガイドの間を押圧して複数の溝状成形体からなるシートを連続して成形するものである。
具体的には本発明の目標とする１つ１つの溝状成形体を作るに必要な間隔、例えば図１の（ａ）では折り線１１から折り線１２を経て折り線１３までの距離、（ｂ）では折り線２０から２１、２２を経て２３までの距離、（ｃ）では折り線２５から２６を経て２７までの距離、（ｄ）では折り線２９から３０までの距離を、各放射状成形ガイドと放射状成形ガイドとの間隔に設定して放射状成形ガイドのスタート時の間隔とする。
但し図１の（ｂ）の２３から２４、（ｃ）の２７から２８、（ｄ）の３０から３１は放射状成形ガイドの幅である。
そしてこの放射状成形ガイドと隣り合う放射状成形ガイドとの間を押圧しながら溝を深くするようにして、放射状成形ガイドにそってシート状基材幅は狭くなっていくのである。
従って本発明では放射状成形ガイド上のシート状基材の点はほぼ常に放射状成形ガイド上を移動して収れんする軌跡を描く。
ここでほぼ常に放射状成形ガイドの上を移動して収れんする軌跡を描くと、表現したのは放射状成形ガイドのスタート部ではシート状基材中央部の「たるみ」がある為ガイド上より少々はずれる場合もある。
但し放射状成形ガイドにそって収れんするにつれてガイド上の点はガイド上の軌跡を通るようになる為である。隣り合う放射状成形ガイド上のシート状基材の点は移動と共に次第に近づいて、その近づいた分だけ溝は深くなってシート状基材を複数の溝形状とする。
この作用は完全な放射状成形ガイドを使用する場合も、放射状成形ガイドの進行方向に平行に２等分する１／２形状の放射状成形ガイドであっても同一である。
【００２７】
次に具体的例で説明する。
図７は本発明の複数の溝状成形体を有するシートを製造する装置の平面図である。シート状基材１である離型性を有するクラフト紙をロール１０を介して繰り出し、この時ミシン目カッター１８を用いてミシン目がクラフト紙に折れ線１４となって付けられる。
本シート状基材１である離型性を有するクラフト紙は放射状成形ガイド５１、５２、５３、５４、５５、５６（裏面）の上面を進む。ここで第１次押圧治具、具体的には６１、６２、６３、６４、６５が離型性を有するクラフト紙上面より下方に向けて放射状ガイドと放射状ガイドとの間に圧力をかける為、クラフト紙は放射状成形ガイド５１、５２、５３、５４、５５、５６にそって進むにつれて各放射状成形ガイド間のクラフト紙は下方に押し下げられて溝を深く形成してゆく。第１次押圧治具６１、６２、６３、６４、６５を作用させている時点では放射状成形ガイド５１、５２、５３、５４、５５、５６はシート状基材１を逆の方向に押圧している状態にある。
【００２８】
第２次押圧治具７１、７２、７３、７４、７５は押圧治具６１、６２、６３、６４、６５よりも溝が深くなっている。
放射状成形ガイド５１上のシート状基材１のＣ点、並びに放射状成形ガイド５２上のシート状基材１のＤ点はそれぞれ放射状成形ガイド５１、５２上をＣ’点、Ｄ’点まで進行するにつれ、Ｃ，Ｄ間の距離は次第に短くなってＣ’Ｄ’間の距離となる。この距離が短くなった分、押圧治具７１は６１より溝は深くなって行き溝状成形体が形成されてゆく。
ここで放射状成形ガイド上の点Ｃ及びＤは進行してＣ’及びＤ’に達するが、これらの点の軌跡はほぼ常に放射状成形ガイド上を進行する。
押圧治具の設置数は必要に応じ適宜増減されるが、本発明の様に通常は２箇所程度で良いが３箇所、４箇所となることもある。
更に溝状成形体を形成したシート状基材は放射状成形ガイドにそって進行して収れんしてくるが次の平行ガイド、具体的には第１次平行ガイド８１、８２、８３、８４、８５、８６（裏面）に進み平行化される。この第１次平行ガイド８１と８２、８３、８４、８５、８６の間には平行部押圧治具、具体的には第３次押圧治具９１、９２、９３、９４、９５があり、この平行部押圧治具にて押圧され溝状成形体シート１７となる。
本具体例に於いては、第１次押圧治具、第２次押圧治具並びに第３次押圧治具すべてに於いて押圧しているが、第１次押圧治具を使用せず第２次押圧治具、第３次押圧治具で押圧する場合、あるいは第１次押圧治具、第２次押圧治具を使用せず第３次押圧治具のみで押圧する場合、第３次押圧治具を使用せず第２次押圧治具のみにて押圧する場合でも本発明を遂行することができる。
また放射状成形ガイドでの成形は１回のみでなく、２回に分けて分割して行うこともできる。
【００２９】
本装置に於いて放射状成形ガイド５１，５２，５３，５４，５５，５６と繰り出しロール１０との間には、シート状基材１であるクラフト紙の変形可能な空間部１９が設けられている。これはクラフト紙が溝状成形体を形成する段階での繰り出しロール１０から放射状成形ガイドの収れんする第２次押圧治具７１，７２，７３，７４，７５までのクラフト紙中央部の距離と側部の距離とで異なり、中央部が短いことからくるシート状基材の余りを吸収する働きをする。
また本空間部には中央に自由空間部押圧ロール１６が上面より設置され余分なシート状基材を下側に押しやっている。これは本空間部１９のシート状基材１がどちら側かに安定させることによって製品寸法を安定化させる為のものである。また放射状成形ガイドと平行ガイドとの間の空間部１５は同様に放射状に収れんする溝状成形体を平行にする為の歪を吸収させる為に作用する。
図９はＡ−Ａ’断面図、図１０はＢ−Ｂ’断面図である。
また通常放射状成形ガイドは同一平面上で放射状に収れんするガイドが並んでいるが、巻き出し側の放射状成形ガイドの中央部が持ち上がった形の鞍形状の湾曲面を有する放射状成形ガイドであっても良い。
図８は図７で製造された溝状成形体からなるシートに発泡性樹脂組成物を連続して注入し、発泡並びに硬化させて複数の紐状成形体を同時に製造する方法を説明するものである。
本例では図７で製造された溝状成形体の溝幅を更に進行させながら狭め、発泡性樹脂組成物注入装置１００の各吐出口１０１，１０２，１０３，１０４，１０５より各溝状成形体に発泡性樹脂組成物を落下注入される。
発泡性樹脂組成物を注入された溝状成形体シート１７は第２次平行ガイド１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６を経て、溝状物の上面閉じガイド１２１，１２２，１２３，１２４，１２５，１２６によって、溝状成形体シートの発泡性樹脂注入口が閉ざされる。
次に溝状物キュアーガイド１３１，１３２，１３３，１３４，１３５，１３６を通過する間に加熱発泡させ、自己発泡圧にて円形に成形され円形の発泡体製品が成形される。１４１，１４２，１４３，１４４，１４５はそれぞれの閉じ部である。
図１１はＧ−Ｇ’断面図、図１２はＨ−Ｈ’断面図である。自己発泡圧により円形の紐状樹脂発泡体３が成形される。
もしも自己発泡圧が小さい場合あるいは楕円形の紐状樹脂成形体を望む場合には、溝状成形体をそれぞれ硬化寸前に円形乃至楕円形の型内に導入して成形すれば良い。
更に製品が離型紙内で硬化された後、溝状成形体シートの幅方向両端を広げることによって閉じ部１４１，１４２，１４３，１４４，１４５は離型開放され、１４１部は１５１，１５１’に１４２部は１５２，１５２’等に開放される。
また更に溝状成形体シートの両端を広げることによって製品を脱型することができる。４は紐状樹脂発泡体製造後の剥離された離型紙である。
【００３０】
本発明は複数の溝状成形体を製造しつつ、あるいは製造した後流動性を有する樹脂発泡性組成物を注入して発泡成形される。
一般に既存技術で同時に連続して多数本の紐状樹脂発泡体を製造する為には、複数の金型モールド内に発泡性樹脂組成物を注入するのであるが、このような金型方法では長尺品を連続して製造することは不可能である。
本発明は高価な金型等を使用せず同時に多数本の紐状樹脂発泡体を連続して製造することができる。
本発明に於いては溝状成形体に発泡性樹脂組成物を注入するのであるが、注入された発泡性樹脂組成物は自己反応及び（又は）加熱によってガスを発生させ次第に体積が増大する。この時溝状成形体の上面両端を接することによって発泡性樹脂組成物は閉じられた溝状成形体内を満たし、溝状成形体は円形状態になって更に余分の発泡性樹脂組成物は閉じられた溝状成形体の隙間より外部に逃げ、一定直径を有する円形紐状樹脂発泡体が形成される。
【００３１】
【実施例】
実施例１
第一工程として図７の装置を使用して複数の溝状成形体からなるシートを製造した後、第二工程として図８の装置にて発泡性ポリウレタン組成物を注入して紐状樹脂発泡体を製造した。
溝状成形体シート製造までの設備仕様は下記の通りである。
１． 繰り出しロール１０幅：１０００ｍｍ
２． 離型紙幅：７００ｍｍ
３． 各放射状成形ガイド（５１、５２、５３、５４、５５、５６）：幅２５ｍｍ、高さ５０ｍｍ、長さ３０００ｍｍ
４． 繰り出しロール１０と放射状成形ガイド（５１、５２、５３、５４、５５、５６）との空間部１９：約３５０ｍｍ
５． 第１放射状成形ガイド（５１、５２、５３、５４、５５、５６）と第１次平行ガイド（８１、８２、８３、８４、８５、８６）との空間部１５：約３００ｍｍ
６． 第１次平行ガイド（８１、８２、８３、８４、８５、８６）：幅２５ｍｍ、高さ５０ｍｍ、長さ６６０ｍｍ
７． 隣り合う第１放射状成形ガイド（５１、５２）上のＣ点、Ｄ点の距離：７０ｍｍ
８． 隣り合う第１放射状成形ガイド（５１、５２）上のＣ’点、Ｄ’点の距離：２５ｍｍ
９． 隣り合う第１次平行ガイド（８１、８２）上のＥ点、Ｆ点の距離：２５ｍｍ
１０．隣り合う第１次平行ガイド（８１、８２）上のＥ’点、Ｆ’点の距離：２５ｍｍ
１１．第１放射状成形ガイドの開き角度：約２．１５度
１２．第１次押圧治具：４０ｍｍ×４０ｍｍ×１６０のアルミ角材、表面テフロンテープ貼付け処理
１３．第２次押圧治具：２８ｍｍ×２８ｍｍ×１６０のアルミ角材、表面テフロンテープ貼付け処理
１４．第３次押圧治具：２０ｍｍ×２０ｍｍ×５００のアルミ角材、表面テフロンテープ貼付け処理
離型性を有するシート状基材として幅７００ｍｍ、目付量６５ｇ／ｍ^２の離型性シリコンを焼き付けたポリプロピレンフィルムラミネート紙を３ｍ／分の速度で繰り出しロール１０を介して放射状成形ガイド上に繰り出した。
本離型紙は放射状成形ガイドを通過する時、各隣り合う放射状成形ガイドの中間位置で第１次押圧治具６１、６２等により下方に押し下げられ、更に第２次押圧治具７１、７２等により、更により深く押し下げられ目標とする溝状成形体シートに近づいて行く。
この時繰り出しロール１０と放射状成形ガイド（５１、５２、５３、５４、５５、５６）との中間の空間部ほぼ中央に於いて、余分な紙に下面より自由空間部押圧ロール１６を用いて軽く押圧する。
本離型紙は最終成形並びに平行化のために平行ガイドに移行して、第３次押圧治具９１、９２等にて押圧成形されて溝状成形体シート１７となる。
次に図８に示す装置に進行して更に溝幅は狭くなる。
幅１０ｍｍ、深さ約３０ｍｍとなった時点で下記の配合処理法からなる発泡性ポリウレタン組成物が小型発泡機を使用して、同時連続して５分割され注入した。ここでは特に発泡性触媒を小さくし、しかも原料温度を１０℃に設定して発泡性ポリウレタン組成物の反応を押さえて行った。
発泡性ポリウレタン組成物を注入された各溝状成形体は更に第２次放射性ガイドを経ることによって溝幅を狭められ、この発泡圧にて円形の紐状ポリウレタン発泡体を得た。
発泡性ポリウレタン組成物
（１）グリセリンにプロピレンオキサイドを付加重量した分子量３０００のポリエーテル：１００重量部
（２）トリレンジイソシアネート（Ｔ−８０）：３９．６重量部
（３）Ｈ_２Ｏ：３．０重量部
（４）シリコン系界面活性剤Ｆ−２４２Ｔ（信越化学工業社製）：１．５重量部
（５）トリエチレンジアミンＤＡＢＣＯ３３ＬＶ（三共エアープロダクト社製）：０．１５重量部
（６）スタナスオクトエート：０．３３重量部
本紐状ポリウレタン発泡体を発泡並びに硬化成型する工程に於いて、離型紙は約４７℃に加熱され、発泡性ポリウレタン組成物の注入後は約７５℃に加熱され、更に発泡反応終了後は約１３０℃に加熱硬化した。
得られた紐状ポリウレタン発泡体は密度０．０９ｇ／ｃｍ^３、引張強度１．３Ｋｇ／ｃｍ^３であった。
【００３２】
【実施例】
実施例２
実施例１の装置を用いて紐状軟質ポリ塩化ビニル発泡体を製造した。
離型性を有するシート状基材としてはクレー表面処理した後、直接シリコン離型剤を焼付け処理した目付量８５ｇ／ｍ^２の離型紙を使用した。
本離型紙を１ｍ／分の速度で走行させ図７に示す装置を用いて溝状成形体シート１７を作成した。
本溝状成形体シートは実施例１と同様に図８に移動させ、下記に示す発泡性ポリ塩化ビニル組成物が高速ミキサーにて混合された後、５分割され溝状成形体に注入される。
本注入された溝状成形体シートを約１４５℃に加熱させて発泡させた後、更に約１９０℃に加熱され十分に可塑化された後冷却され、その後脱型した。
発泡性ポリ塩化ビニル組成物
ペーストタイプポリ塩化ビニル：１００重量部
ジオクチルフタレート：１００重量部
炭酸カルシウム：１０重量部
アデカスタブ ＯＦ−１４（旭電化工業製）３重量部
アデカスタブ ＢＡＰ−１（旭電化工業製）２重量部
アゾジカルボンアミド：１０重量部
得られた紐状発泡体は密度０．１０ｇ／ｃｍ^３、柔軟なものであった。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は１枚のシート状基材を用いて同時に複数本の紐状樹脂発泡体を連続して製造するものである。
本製造装置並びに製造方法により、従来金型を用いて短尺品のみしか製造することができなかった紐状樹脂発泡体、あるいは押出し方式にて１本乃至２本のみしか製造することができなかったゴム等の製品にかえて長尺品を連続して複数本製造できるのみでなく、シート状基材との複合製品をも同時に製造することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の紐状樹脂発泡体を製造する工程で成形する溝状成形体からなるシートの構造を示す断面図
【図２】 本発明で使用する折り線つけ機の断面図
【図３】 本発明で使用するミシン目による折り線つけ機の断面図
【図４】 本発明で使用する放射状成形ガイドの斜視図
【図５】 本発明で使用する放射状成形ガイドと放射状成形ガイドとの間を押圧する押圧治具の斜視図
【図６】 本発明で使用する放射状成形ガイドと押圧する治具との関係を示す断面図
【図７】 本発明の第一工程である溝状成形体からなるシートを製造する工程を示す平面図
【図８】 本発明の第二工程である溝状成形体に紐状樹脂発泡体を注入して、発泡並びに硬化させる工程を示す平面図
【図９】 図７の第一工程に於けるＡ−Ａ’断面図
【図１０】図７の第一工程に於けるＢ−Ｂ’断面図
【図１１】図８の第二工程に於けるＧ−Ｇ’断面図
【図１２】図８の第二工程に於けるＨ−Ｈ’断面図
【図１３】本発明の放射状成形ガイドの開き角度を規定する為の平面図

Claims (5)

1. 連続して繰り出されるシート状基材を用いて複数の紐状樹脂発泡体を製造する方法に於いて、第一工程としてシート状基材を連続して繰り出すと共に、該繰り出されたシート状基材を進行方向に収れんする複数の放射状成形ガイドにそわせ、放射状成形ガイド上のシート状基材をほぼ常に放射状成形ガイド上を進行させると同時に、溝状成形体を形成するために、隣り合う放射状成形ガイドと放射状成形ガイドとの間のシート状基材を、放射状成形ガイドを介して立体的に折り曲げて複数の溝状成形体からなるシートを成形しつつ、あるいは成形した後連続して、第二工程として複数の本溝状成形体に発泡性樹脂組成物を注入し、発泡成形させることを特徴とする複数の紐状樹脂発泡体を同時に製造する方法。
2. 第二工程に於いて溝状成形体に発泡性樹脂組成物を注入後、溝状成形体を完全あるいは不完全に閉じて発泡成形することを特徴とする特許請求項１記載の複数の紐状樹脂発泡体を同時に製造する方法。
3. 溝状成形体の上端部を狭めて自己密閉する特許請求項２記載の複数の紐状樹脂発泡体を同時に製造する方法。
4. 発泡性樹脂組成物が反応性ポリウレタン樹脂組成物である特許請求項１記載の複数の紐状樹脂発泡体を同時に製造する方法。
5. 連続して繰り出されるシート状基材を用いて複数の紐状樹脂発泡体を製造する装置に於いて、第一工程としてシート状基材を連続して繰り出すと共に、該繰り出されたシート状基材を進行方向に収れんする複数の放射状成形ガイドに沿わせ、放射状成形ガイド上のシート状基材をほぼ常に放射状成形ガイド上を進行させ、同時に隣り合う各放射状成形ガイドと放射状成形ガイドとの間のシート状基材を、放射状成形ガイドを介して立体的に折り曲げて複数の溝状成形体からなるシートを作成し、複数本の溝状成形体に発泡性樹脂組成物を注入し、連続して発泡成形させる手段を有する複数の紐状樹脂発泡体を同時に製造する装置。

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