JP4444539B2 - 紐状樹脂成形体 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は四角形乃至四角形に近い紐状樹脂成形体を連続して複数本同時に製造する方法並びに装置に関するものであり、更に詳しくは発泡体あるいは非発泡体の紐状樹脂成形体の製造並びに装置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系ゴム成形体は一般的に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四角形あるいは四角形に近い形状を保持し、加熱されて四角形あるいは四角形に近い製品となる。
【０００３】
しかしながらこれらの紐状ゴム成形体は１軸のゴム押出機より押し出されるのであるが、その押し出し本数は１本乃至２本と限定される。
本押し出された紐状ゴム成形体は押し出し型よりそのままベルト上などに押しだし成形される為、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、同一形状の条件で押し出すことは技術的に困難である。また例え複数の押出機を使って３本以上、同一速度、同一太さの紐状ゴム成形体を押し出すことができても、その後の加熱で成形収縮を含めて同一形状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成形体は性能はよ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等の樹脂をゴム成形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、合成された熱可塑性ウレタン樹脂を紐状に押出機を用いて溶融押し出しする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押し出しの第二工程の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は押し出しゴム成形体と同様に困難である。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】
流動性を有する反応性樹脂組成物は金属や樹脂のモールド金型を用いれば紐状樹脂成形体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成形体を複数本同時に、しかも安価に連続して製造する技術が要望されていた。
【０００６】
【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、第一の課題は一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成形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紐状の表面全体に自己形成表皮を有する紐状樹脂成形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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、走行する一枚のシート状基材に複数の液状乃至半液状の樹脂組成物を塗布すると共に、未硬化の樹脂組成物塗布液が硬化するまでの間に該塗布液が流動するのを連続的に防ぐため、走行するシート状基材と連動する塗布液移動防止ガイド（例えば、上面シート状基材あるいは紐状塗付液仕切材）を設置し、本ガイドにより一定幅の紐状樹脂成形体を製造することにある。ここで、シート状基材と連動する塗布液移動防止ガイドの設置は、液状乃至半液状の樹脂組成物を塗布する前から設置しても良く、あるいは液状乃至半液状の樹脂組成物を先に塗布した後に、塗布液が大幅に移動する前に本塗布液移動防止ガイドを設置しても良い。要は、目的とする紐状樹脂成形体の製品幅が一定になるように設けられる塗布液移動防止ガイドであればいかなるガイドであっても良い。
【０００８】
本発明の紐状樹脂成形体とする樹脂組成物としては、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂等の既に樹脂化された反応性を有さない熱可塑化樹脂粉末と可塑剤等の熱可塑性樹脂組成物、フェノール樹脂並びに尿素樹脂等の縮合性反応性組成物あるいはポリウレタン樹脂並びにシリコン樹脂等の反応性樹脂組成物等であるがこれに限定されず液状乃至半液状の樹脂組成物であればすべて使用することができる。特に樹脂組成物が反応性ポリウレタン発泡樹脂組成物あるいは反応性シリコン発泡樹脂組成物の場合にはその素原料の分子量、構造並びに発泡剤量等を自由に変えても液状乃至半液状で塗布することが可能であり、また各種物理特性の製品を作ることができるので特に好ましい。
【０００９】
本発明の樹脂組成物は硬質の紐状樹脂成形体を形成するものであっても、軟質の紐状樹脂成形体を形成するものであっても良く、また発泡体を形成するものであっても、あるいは非発泡体を形成するものであっても良い。即ち本発明の樹脂組成物は塗布可能な液状乃至半液状な樹脂組成物であればすべて使用することができる。
【００１０】
本発明の樹脂組成物としての具体的例としては粉末塩化ビニル樹脂、ジブチルフタレート並びに各種安定剤を加えて混合可塑化させた非反応性の非発泡性塩化ビニル組成物あるいは前述の非発泡性塩化ビニル組成物に発泡剤を混入した発泡性塩化ビニル組成物あるいは酢酸ビニルエマルジョンに各種架橋剤、安定剤に空気を混入して機械的に泡立てたエマルジョン組成物、あるいはポリオール、ポリイソシアネート、架橋剤、触媒、発泡剤、気泡安定剤並びに各種添加剤を混合した反応性ポリウレタン発泡組成物等がある。
【００１１】
本発明の液状乃至半液状の樹脂組成物とはシート状基材に塗布する時に液状乃至半液状であれば良いのであり、室温で固体であっても加熱して塗布する時に液状あるいは半液状であれば良い。
半液状の樹脂組成物とは静的には流動性がないが剪断力をかけた場合に液状化するチキソトロピックな組成物あるいは木片、木粉等を混入した樹脂組成物を指す。
【００１２】
本発明に於いて一枚の走行するシート状基材に複数の液状乃至半液状の樹脂組成物を塗布する方法としては複数の樹脂組成物を吐出する装置を用意するかあるいは１台の樹脂組成物を吐出する装置を用いて吐出時に複数に吐出液を分液するか、あるいは１台の樹脂組成物の吐出機より吐出し、その液を櫛目状のドクターナイフあるいは櫛目状のリバースコーター等で複数本に分液して塗布する方法等がある。
【００１３】
本発明の紐状樹脂成形体とは主に断面が四角形あるいは四角形に近い形状の長尺の製品をさすが、塗布液の移動防止ガイドの形状によって四角形以外の形状になることも可能であり、また塗布液に接して移動する上面シート状基材が接着性を有する織物等である場合には全体としては不特定の形状となることもある。
【００１４】
本発明では塗布液が未硬化状態の時に塗布液が流動するのを防止するために走行するシート状基材と連動する塗布液移動防止ガイドを使用する。
本塗布液移動ガイドが塗布液の上面に接して移動するシート状基材である場合には各種樹脂フィルムやシートあるいは紙、織物あるいは不織布が使用され、下面の一枚のシート状基材との間で塗布された樹脂組成物をサンドイッチした構造となる。この場合塗布された個々の紐状樹脂組成物の端部と上下面シート状基材との間には表面張力が働き幅方向に広がるのを抑える働きをなす。
また本発明の塗布液移動防止ガイドが個々の紐状塗布液の移動仕切材の場合には塗布液と直接幅方向で接触して紐状樹脂成形体の製品幅を一定に保つ働きをする。
【００１５】
本発明の樹脂成形体が発泡体である場合には、全製品表面に樹脂成形体の形成時に形成された薄い表皮を有する。
この薄い表皮は相手材料にラップのように密着することから、本発泡樹脂成形体が止水パッキンあるいはガスケットとして使用される場合には界面漏水あるいは界面ガス漏れを防止し、止水性、エアーシール性の面で特に優れたものとなる。特にポリウレタン発泡体あるいはシリコン樹脂発泡体の場合には原料として疎水性原料を選択すれば、本樹脂成形体の接触角が９０度以上の疎水性樹脂とすることができるので特に止水能力を改善したパッキンとなる。
また例えば上記本樹脂成形体が連続気泡体であっても疎水性樹脂の場合には逆毛細管作用で水を押し出す働きを生じ高水圧に耐える止水材となる。
【００１６】
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等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を有する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、樹脂成形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よい。
またシート状基材の最初と最後を継いだベルトもシート状基材であり本発明の範囲に含まれる。
シート状基材としては下面シートの場合と下面シートに連動する上面シートの場合があるが基本的には同一の材料が使用可能である。但し上面シートは一枚であっても複数枚であっても良く、また下面シートが接着性を有する場合には成形品を製造後、個々長さ方向に切断する必要がある。
【００１７】
目的とする紐状樹脂成形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ぱ良く、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。
【００１８】
本発明の紐状樹脂成形体はポリウレタン成形体、軟質ビニル成形体、シリコン成形体、アクリル成形体等の可とう性成形体並びに硬質ポリウレタン成形体、硬質フェノール成形体、硬質塩化ビニル成形体等の硬質樹脂成形体も製造可能であり、即ち樹脂組成物を塗布する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樹脂成形体の範囲に含まれる。
ここで紐状樹脂成形体とは製品断面形状が基本的に同一な長尺の製品を指し通常その断面寸法は最小でタテ３ｍｍ×ヨコ３ｍｍ乃至タテ１０ｃｍ×ヨコ１０ｃｍの寸法に入る各種形状並びに寸法の長尺品であり、紐状ゴム代替品、紐状パッキン等に使用される。
【００１９】
本発明で使用できる流動性を有する樹脂組成物が反応性ポリウレタン樹脂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。
本発明の樹脂成形体が連続気泡の樹脂成形体でありまた止水性パッキンとして使用する場合には疎水性ポリオール、具体的にはダイマー酸ポリオール、ポリイソプレンポリオール、ポリブタジエンポリオール等を使用するのが良い。
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一般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ブタンジオール、トリメチロールプロパン、１，３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。
これらポリウレタン組成物は樹脂化の過程で発泡剤を使用することにより紐状発泡樹脂成形体とすることができる。
本発明のポリウレタン成形体に使用する触媒としては３級アミンや有機金属化合物等一般に使用される触媒ならすべて使用することができる。
【００２０】
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などしたプレポリマー法も本発明は可能である。
また軟質ウレタン成形体であっても硬質ウレタン成形体であっても共に可能であり、本発明の範囲に含まれる。またイソシアヌレート結合を含むポリウレタンも本ポリウレタン樹脂の範囲に含まれる。
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、その他紫外線防止剤、顔料、酸化防止剤等が使用できる。
【００２１】
ポリウレタン樹脂成形体を製造する装置の例としては汎用のポリウレタン発泡機を複数台使用するかあるいは一台の発泡機から分液して複数の吐出にすれば良く、例えばポリオール成分並びにイソシアネート成分あるいはその他の成分をギャポンプなどで一定量ミキシングヘッドに送り、ミキシングヘッドで混合吐出並びに塗布すれば良い。
【００２２】
【実施形態】
図１，図２，図３，図４は上下面に離型性を有するシート状基材を用いて本発明の紐状樹脂成形体を製造する方法を説明する概略図である。
図１は装置の平面図であり、図２は本装置図１の側面図、図３は図１の装置のＡ−Ａ’断面図、図４は図１装置のＢ−Ｂ’断面図である。
下面繰り出しロール１を介して下面離型紙６が繰り出され、４個のポリウレタン発泡機からなる塗布装置４より反応性発泡ウレタン組成物が塗布隙間１５を空けて離型紙６に塗布される。ここで反応性発泡ウレタン組成物はポリオール成分、シリコン界面活性剤、並びにアミン触媒を混合した成分、スズ系触媒成分の四成分をミキシングチャンバーで混合したものである。
次に本塗布液８上に上面繰り出しロール２を介して上面離型紙７が乗せられ、各ウレタン成分が反応して紐状ウレタン発泡成形体９となる。上面離型紙７は反応が進行して剥離可能となった後上面巻き取りロールを介して剥離される。本ウレタン製品は更にアフターキュアーを行い、下面離型紙６が剥離され最終製品となる。本工程に於いて必要ならば加熱炉を用意して加熱発泡することもできる。
ここで塗布された反応性ウレタン原料８は一般に液状のため離型紙の進行方向に直角な水平方向、即ち紐状樹脂成形体の製品幅方向に広がり、一定製品幅の製品を造ることが困難であるが塗布液を上下面離型紙でサンドイッチすることにより、側面に塗布液の流動を防止するガイドがなくても塗布液の移動を防止し一定幅の製品を造ることができる。
【００２３】
図５，図６，図７，図８及び図９は一枚の離型紙のみで、一定製品幅の紐状樹脂成形体を製造する方法を説明する概略図である。
図５は装置の平面図、図６は図５の装置の側面図、図７は図５の装置のＣ−Ｃ’断面図、図８は図５の装置のＤ−Ｄ’断面図、図９は図５の装置のＥ−Ｅ’断面図である。
繰り出しロール１を介して離型紙６が繰り出されるが、同時に塗布液８の流動を防止する紐状シリコンゴムガイド１１も合わせて繰り出される。本シリコンゴムガイド１１は四角形をした非発泡体シリコン樹脂からできており離型性を有している。塗布装置４より反応性ポリウレタン原料が塗布され必要に応じて加熱等を加えながら、反応発泡して紐状ウレタン発泡体９が製造される。本製品は更にアフターキュアー等を加えた後離型紙６を剥離して最終製品となる。
本製造方法に於いては紐状塗布液仕切材である紐状シリコンゴムガイド１１が塗布液移動防止ガイドとなって一定製品幅の紐状樹脂成形体が製造される。
【００２４】
図１０，図１１，図１２並びに図１３はシート状基材として離型性を有するテフロンベルトを用いて紐状樹脂成形体を製造する方法を説明する概略図である。図１０は装置の平面図、図１１は図１０の装置の側面図、図１２は図１０の装置のＦ−Ｆ’断面図、図１３は図１０の装置のＧ−Ｇ’断面図である。
コンベヤーロール５及び１４によって、テフロンベルト１３が一定速度で回転している。テフロンベルト１３の上部には塗布液の幅方向への流動を防止するため、シリコン樹脂よりなる四角形の紐状ベルト１２が複数本下段のテフロンベルト１３と連動して回転している。５個のポリウレタン発泡機よりなる塗布装置４によってテフロンベルト１３の上に反応性ポリウレタン原料が塗布された後、それぞれの塗布液８はシリコンゴムからできている紐状ベルト１２により一定製品幅の紐状ウレタン発泡成形体９が製造される。
本紐状製品は上面に離型フイルム等を使用せず開放型となっていることから上面表皮は下面表皮に較べて発泡ガスが逃げるため厚い表皮となっている。
本製造方法では紐状ベルト１２が紐状塗布液仕切材となって一定幅の紐状樹脂成形体が製造される。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は一枚のシート状基材に樹脂組成物を複数本塗布することによって連続して複数本の紐状樹脂成形体を製造するものである。
本製造方法により、従来定形のモールド金型を用いて短尺製品を製造していた紐状樹脂成形体あるいは押し出し方式にて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紐状成形体に変えて長尺製品を連続して数本乃至１０数本以上同時に製造することができるのみならず製品全面に表皮が形成されており、水またはガス洩れを防止するパッキンとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の紐状樹脂成形体を製造する装置の例の概略断面図。
【図２】 図１の装置の概略側面図。
【図３】 図１の装置のＡ−Ａ’断面図。
【図４】 図１の装置のＢ−Ｂ’断面図。
【図５】 本発明の紐状樹脂成形体を製造する別の装置例の概略平面図。
【図６】 図５の装置の概略側面図。
【図７】 図５の装置のＣ−Ｃ’断面図。
【図８】 図５の装置のＤ−Ｄ’断面図。
【図９】 図５の装置のＥ−Ｅ’断面図。
【図１０】 本発明の紐状樹脂成形体を製造する別の装置例の概略平面図。
【図１１】 図１０の装置の概略側面図。
【図１２】 図１０の装置のＦ−Ｆ’断面図。
【図１３】 図１０の装置のＧ−Ｇ’断面図。
【符号の説明】
１．下面繰り出しロール
２．上面繰り出しロール
３．上面巻き取りロール
４．塗布装置
５．コンベヤーロール
６．下面離型紙
７．上面離型紙
８．塗布液
９．ウレタン樹脂成形体
１０．上面コンベヤーロール
１１．紐状シリコンゴムガイド
１２．紐状ベルト
１３．テフロンベルト
１４．コンベヤーロール
１５．塗布隙間

Claims (4)

1. 走行する一枚のシート状基材に複数の液状乃至半液状の樹脂組成物を塗布する樹脂組成物塗布行程と、
   未硬化の前記樹脂組成物塗布液が硬化するまでの間に該塗布液が流動するのを防ぐため、前記シート状基材と連動して移動する上面シート状基材あるいは紐状塗付液仕切材を該塗布液に接して設ける塗布液移動防止ガイド設置工程と、を含むことを特徴とする紐状樹脂成形体の製造方法。
2. 前記樹脂組成物が反応性ポリウレタン発泡樹脂組成物あるいは反応性シリコン発泡樹脂組成物である、請求項１記載の紐状樹脂成形体の製造方法。
3. 前記シート状基材が離型紙あるいは離型フィルム、またはそれらの複合シートであることを特徴とする請求項１または２記載の紐状樹脂成形体の製造方法。
4. 走行する一枚のシート状基材に複数の液状乃至半液状の樹脂組成物を塗布する樹脂組成物塗布手段と、
   未硬化の前記樹脂組成物塗布液が硬化するまでの間に該塗布液が流動するのを防ぐため、前記シート状基材と連動して移動する上面シート状基材あるいは紐状塗付液仕切材を該塗布液に接して設け、該塗布液のシート状基材横幅方向への移動を防止する塗布液移動防止ガイド設置手段と、を含むことを特徴とする紐状樹脂成形体の製造装置。
   

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