JP5728078B2 - 発泡体の製造方法及び窓用パッキング - Google Patents

Description

本発明は、シート状の発泡素材の一面に凹部を形成した発泡体の製造方法、及びこの製造方法によって作られた窓用パッキングに関する。

従来より、シート状の発泡素材を一定方向に送りながら外周面を加熱した成形ロールと裏当てロールとで挟圧し、一面側に前記成形ロールの外周突部に対応した凹部を有する発泡体を連続的に製造する発泡体の製造方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

ところが、このような方法では、発泡素材の表面に模様を生成するための浅い凹部を形成することはできても、一定以上の深い凹部を形成することは困難であった。

特開平１−１９０４４０号公報

本発明は、比較的深い凹部を有した発泡体を連続的に製造することができる製造方法、及びこの製造方法によって作られる窓用パッキングを提供することを目的としている。

本発明は、以上のような課題を解決するために、次のような構成を採用したものである。すなわち、本発明に係る発泡体の製造方法は、シート状の発泡素材を一定方向に送りながら第一のゾーンで発泡素材の一面を加熱し、この第一のゾーンよりも下流側に設定した第二のゾーンで前記発泡素材をその一面側に接触する冷却された成形ロールと他面側に接触する裏当てロールとで挟圧し、一面側に前記成形ロールの外周突部に対応した凹部を有する発泡体を連続的に製造する発泡体の製造方法であって、前記成形ロールの最外周の周速を前記裏当てロールの最外周の周速よりも大きく設定しており、且つ、前記成形ロールの回転軸と前記裏当てロールの回転軸は同一の回転角速度で回転し得るように接続されており、両回転軸が単一の原動機により同期して回転駆動されるようになっており、前記発泡素材が、ポリオレフィン樹脂製の独立気泡体であり、発泡倍率が５倍ないし４０倍に設定されており、前記第二のゾーンに到達した前記発泡素材の一面側の表面温度が５０℃ないし７０℃となるように、前記第一のゾーンにおいて前記発泡素材を加熱するようにしていることを特徴とする。

このようなものであれば、比較的深い凹部を有した発泡体を連続的に製造することができる。

前記成形ロールの最外周の周速を前記裏当てロールの最外周の周速よりも大きく設定している。

前記凹部の深さ寸法は、前記発泡体の厚み寸法に対して２０％ないし５０％であるものが好ましい。

前記発泡素材は、ポリオレフィン樹脂製の独立気泡体であり、発泡倍率が５倍ないし４０倍に設定されている。

第二ゾーンに到達した発泡素材の一面側の表面温度が５０℃ないし７０℃となるように、前記第一ゾーンにおいて発泡素材を加熱するようにしている。

前記凹部の好適な一例としては、幅方向に延びる横断面略Ｖ字形をなす溝状のものが挙げられる。

前記成形ロールの好適な一例としては、外周に横断面Ｖ字形をなし当該成形ロールの軸心方向に延びる外周突部を円周方向に一定の間隔をあけて複数本備えたものが挙げられる。

上述した製造方法により作られる好適な態様としては、請求項５または６記載の製造方法によって作られた発泡体を一定の小幅に裁断してなり、一面に横断面略Ｖ字形をなす凹部を長手方向に一定の間隔をあけて複数備えたことを特徴とする窓用パッキングが挙げられる。

本発明は、以上のような構成であるから、比較的深い凹部を有した発泡体を連続的に製造することができる製造方法、及びこの製造方法によって作られる窓用パッキングを提供することができる。

本発明の一実施形態にかかる窓用パッキングの斜視図。 同窓用パッキングの正面図。 同窓用パッキングの平面図。 同窓用パッキングの保管状態を示す斜視図。 同窓用パッキングの作用説明図。 同実施形態の発泡体の平面図。 同実施形態の発泡体の製造装置を平面視で模式的に示す作用説明図。 同実施形態の発泡体の製造装置を側面視で模式的に示す作用説明図。 図８における要部拡大図。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

この実施形態は、本発明を自動車のフロントガラス等に使用される窓用パッキング１、及びこの窓用パッキング１の基材となる発泡体２を製造する方法に適用した場合のものである。

この窓用パッキング１は、図示しない窓枠に窓ガラス１０を装着する際に用いられるものであり、換言すればフロントガラス等の接着剤１２のための安定材としての役割を有するものである。この窓用パッキング１は、図１ないし図６に示すように、独立気泡構造をなすポリオレフィン発泡体２で作られたものであり、一面Ａ側に前記接着剤１２から発生する揮発性物質等を放散させるための凹部２１を形成しているとともに、他面Ｂ側に窓ガラス１０に添着し得る粘着層３及び剥離紙４を備えている。具体的には、窓用パッキング１は、ポリエチレン製の独立気泡体により形成されており、発泡倍率が３０倍に設定されている。この窓用パッキング１は、一面Ａに横断面略Ｖ字形をなす凹部２１を長手方向に一定の間隔をあけて複数備えており、他面Ｂ側の粘着層３の外側には剥離紙４が剥離可能に貼着されている。本実施形態においては、窓用パッキング１の厚み寸法は５．５ｍｍ、凹部２１の深さ寸法は１．２５ｍｍである。すなわち、前記凹部２１の深さ寸法は、前記発泡体２の厚み寸法に対して約２０〜５０％、好ましくは２０〜３０％に設定するのがよく、この実施形態においては２２％である。

この窓用パッキング１は、窓ガラス１０に貼り付けて使用されるまでは、図４に示すように、前記粘着層３の外側に剥離紙４が取り付けられており、この剥離紙４が外側かつ前記凹部２１が内側になるように円筒形ボビン１３の芯部に巻かれている。そして、自動車の車体に形成された窓枠に窓ガラス１０を装着する手順について説明すれば、以下の通りである。すなわち、まず、図５に示すように、窓ガラス１０の周縁部分に接着代１１を設定した上で、その接着代１１の内側に沿ってこの窓用パッキング１を添着するとともに、その窓用パッキング１の外側に接着剤１２を塗着する。そして、その窓ガラス１０を窓枠に装着した状態で、前記接着剤１２が前記窓ガラス１０と該窓用パッキング１と窓枠との間に充満して、窓ガラス１０が窓枠に取り付けられるものである。すなわち、この窓用パッキング１は、前記接着剤１２が窓ガラス１０内側に漏出するのを防止するためのものである。

この窓用パッキング１は、次のような発泡素材５により作られている。

この発泡素材５は、図７ないし図９に示すように、ポリオレフィン樹脂製の独立気泡体であり、発泡倍率が５倍〜４０倍に設定されている。この発泡素材５は、例えば、化学架橋発泡ポリエチレン製のものであり、発泡倍率が３０倍、厚み寸法が６ｍｍ、幅寸法が１０００ｍｍ、長手寸法が１００ｍに設定されたロールシート状のものである。この発泡素材５は、ウレタンやスチレンの発泡体より劣化しにくく、耐薬品性に強いという性質を有している。この発泡素材５の一面Ａに後述するように凹部２１を形成してシート状をなす発泡体２となし、この発泡体２をスリッタ等により一定幅に裁断することによって前記窓用パッキング１が作られる。

次いで、この発泡素材５から窓用パッキング１を製造するための製造ラインについて説明する。

窓用パッキング１の製造ラインは、図７ないし図９に示すように、発泡体２の製造装置６と、この製造装置６により作られる発泡体２に加工を加えて窓用パッキング１を作る図示しない発泡体加工装置とを備えたものである。

発泡体２の製造装置６は、図７ないし図９に示すように、シート状の発泡素材５を一定方向に送りながら第一のゾーン６１で発泡素材５の一面Ａを加熱するヒータ７と、このヒータ７が配される第一のゾーン６１よりも下流側に設定した第二のゾーン６２で前記発泡素材５をその一面Ａ側に接触する成形ロール８と、この成形ロール８に対面させて配され前記発泡素材５の他面Ｂ側に接触する裏当てロール９とを具備してなる。

ヒータ７は、図７及び図８に示すように、第二のゾーン６２に到達した発泡素材５の一面Ａ側の表面温度が５０℃ないし７０℃となるように、前記第一のゾーン６１において発泡素材５を加熱するものである。このヒータ７は、前記第二のゾーン６２の上流に設けられるものであり、具体的には、例えば３ｋｗの電気ヒータを５本並べて配したものである。このヒータ７は、幅方向に亘って均等な加熱を行うために、放熱の大きい幅方向両端の熱量を幅方向中央の熱量に比べて約３倍に設定している。

成形ロール８は、図７ないし図９に示すように、円筒状のロール本体８１と、ロール本体８１を貫通するように設けた回転軸８２とを備えたものである。なお、回転軸８２は、図示しない軸受けに支持されている。ロール本体８１は、最大直径が２１２ｍｍかつ最小直径が２０５ｍｍとなるように、外周に当該成形ロール８の軸心方向に延びる外周突部８３を円周方向に一定の間隔をあけて複数本備えたものである。すなわち、ロール本体８１の各外周突部８３の先端を結んだ直径が２１２ｍｍであり、各外周突部８３間の溝８４の底を結んだ直径が２０５ｍｍに設定されている。各外周突部８３は、横断面Ｖ字形をなしており、隣接する外周突部８３の先端間距離は、２．８１ｍｍに設定されている。すなわち、この実施形態においては、ロール本体８１の外周に２３７本の外周突部８３が平行に設けられている。また、各外周突部８３の高さ寸法は、３．５ｍｍに設定されている。そして、ロール本体８１の内部に水等の冷却用媒体を循環させて、この成形ロール８の外周突部８３を冷却するようにしている。

裏当てロール９は、図８及び図９に示すように、前記成形ロール８の下側に配される円筒状のロール本体９１と、ロール本体９１を貫通するように設けた回転軸９２とを備えたものである。なお、回転軸９２は、図示しない軸受けに支持されており、この回転軸９２と前記成形ロール８の回転軸８２とは同一の回転角速度で回転し得るように図示しないチェーンや歯車等により接続されており、図示しない原動機により両回転軸８２、９２が同期して回転駆動されるようになっている。ロール本体９１は、直径が２００ｍｍであり、外周には突起等を一切備えない滑らかな円筒面９３を備えたものである。この裏当てロール９は、ロール本体９１の外周が前記成形ロール８の最外周との間で１．５ｍｍの隙間をあけるようにして配されている。

この製造装置６の下流側に配される発泡体加工装置は、前記裏当てロール９及び前記成形ロール８によって凹部２１を形成された発泡体２の他面Ｂ側に粘着層３を介して剥離紙４を添着させる剥離紙添着機と、粘着層３及び剥離紙４が設けられた発泡体２を一定の小幅に裁断するスリッタ等の裁断機と、この小幅に裁断された帯状の発泡体２をボビンに巻き取る巻き取り機とを備えている。これら剥離紙添着機、裁断機、巻き取り機は通常のものであるため、説明を省略する。なお、裁断機としては、１ｍ幅の発泡体２を５ｍｍ幅に裁断するように設定されたものを用いる。

次に、このような製造装置６及び発泡体加工装置を用いて窓用パッキング１を製造する手順を説明する。

図示しない原反から繰り出された発泡素材５は、第一のゾーン６１に導かれ、次の第１工程ないし第５工程を経て窓用パッキング１に加工される。

まず、第１工程においては、図７及び図８に示すように、シート状の発泡素材５を一定方向に送りながら第一のゾーン６１で発泡素材５の一面Ａ、すなわち上面側を加熱する。加熱された発泡素材５の上面は、表面温度が上昇し、熱膨張する。なお、発泡素材５の下面は、表面温度の上昇が抑えられるため、前記上面ほどには熱膨張が生じない。

次に、第２工程においては、図７ないし図９に示すように、前記第一のゾーン６１で加工された発泡素材５を第二のゾーン６２でその一面Ａ側に接触する成形ロール８と他面Ｂ側に接触する裏当てロール９とで挟圧する。そして、一面Ａ側に前記成形ロール８の外周突部８３に対応した凹部２１、詳述すれば、幅方向に延びる横断面略Ｖ字形をなす溝状の凹部２１を有する発泡体２を連続的に製造する。この製造に用いられる前記製造装置６は、前記成形ロール８の最外周の周速が、前記裏当てロール９の最外周の周速よりも大きくなるように設定されている。具体的には、成形ロール８と、この成形ロール８よりも直径の小さい裏当てロール９とを同じ回転速度で回転させている。なお、第１工程から第２工程へは、毎分７ｍの速さでシート状の発泡素材５を送り出している。また、図９においては、成形ロール８の最外周の周速と裏当てロール９の最外周の周速の差を破線で示している。

次に、第３工程においては、凹部２１を有するシート状の発泡体２をロール状に巻き取る。

さらに、第４工程においては、前記第３工程で巻き取った発泡体２の他面Ｂに前記剥離紙添着機を用いて、剥離紙４を粘着層３を介して連続的に添着させる。

次に、第５工程においては、前記第４工程までを経た発泡体２を前記スリッタにより一定の小幅に裁断する。このようにして、一面Ａに横断面略Ｖ字形をなす凹部２１を長手方向に一定の間隔をあけて複数備えた帯状の窓用パッキング１が作られる。なお、各窓用パッキング１は、図４に示すように、ボビン１３に巻き取られて保管される。

以上のようにして、表面に凹部２１を有した発泡体２、しいては窓用パッキング１を効率よく連続的に製造することができる。すなわち、本発明によれば、発泡素材５の一面Ａを加熱した後に、冷却された外周突部８３を有する前記成形ロール８と、この成型ロールと周速の異なる裏当てロール９とによりその発泡素材５を挟圧するという簡単な構成により、一面Ａに比較的深い凹部２１を有した発泡体２及び窓用パッキング１を安定して製造することができる。詳述すれば、発泡素材５の一面Ａ側が温められると、他面Ｂ側よりも膨張するとともに軟化することとなる。この状態で、発泡素材５が成形ロール８と裏当てロール９間に導入されると、軟化し膨潤化した発泡素材５の一面Ａに、成形ロール８の外周突部８３が無理なく食い込んでゆき、その発泡素材５の一面Ａにその外周突部８３に対応した凹部２１が形成されていく。その際、前記外周突部８３は、冷却されているとともに、その外周突部８３の先端の周速は、裏当てロール９の外周面の周速よりも大きくしてあるため、発泡素材５の凹部２１の内側面２２に、冷却された外周突部８３の回転進行側の側面８５が常に強圧されることになる。そのため、発泡素材５の凹部２１の内側面２２が、積極的に冷却硬化させられ、送り出される際に変形された凹部２１の形状が自己復帰せずにそのままの形状として残存する。したがって、このようなローラによる連続送りの方式を採用した場合であっても、深い溝を有した凹部２１を安定的に製造できる。

換言すれば、本実施形態に係る発泡体２の製造方法は、シート状の発泡素材５を一定方向に送りながら第一のゾーン６１で発泡素材５の一面Ａを加熱し、この第一のゾーン６１よりも下流側に設定した第二のゾーン６２で前記発泡素材５をその一面Ａ側に接触する成形ロール８と他面Ｂ側に接触する裏当てロール９とで挟圧し、一面Ａ側に前記成形ロール８の外周突部８３に対応した凹部２１を有する発泡体２を連続的に製造する発泡体２の製造方法であって、前記成形ロール８の外周突部８３を冷却するとともに、前記成形ロール８の最外周の周速を前記裏当てロール９の最外周の周速よりも大きく設定しているので、比較的深い凹部２１を有した発泡体２を連続的に製造することができる。すなわち、成形ロール８の最外周の周速を前記裏当てロール９の最外周の周速よりも大きくしているので、凹部２１が形成される発泡素材５の一面Ａ側が加熱されることで他面Ｂ側よりも膨張していても、発泡素材５を適切に送り出すことができる。

特に本実施形態のものは、前記成形ロール８の最外周の周速が前記裏当てロール９の最外周の周速よりも大きくなるように成形ロール８の直径及び裏当てロール９の直径を設定しているので、成形ロール８と裏当てロール９とを同じ回転速度で回転させることができる。そのため、単一のモータ等で両ロール８、９を駆動させることができる。

前記凹部２１の深さ寸法は、前記発泡体２の厚み寸法に対して２０％ないし５０％の範囲内の比較的深い凹部２１を形成できる。すなわち、上述した製造方法によれば、従来のような発泡素材５の表面に模様を生成するための浅い凹部に比べて深い凹部２１を形成することができる。

前記発泡素材５が、ポリオレフィン樹脂製の独立気泡体であり、発泡倍率が５倍ないし４０倍に設定されているので、比較的深い凹部２１の加工が容易であるとともに、この発泡素材５を加工して窓用パッキング１を製造した場合には、この窓用パッキング１が、この窓用パッキング１の外側に塗布された前記接着剤１２が窓ガラス１０内側に漏出するのを防止する役割を果たすことができる。

第二のゾーン６２に到達した発泡素材５の一面Ａ側の表面温度が５０℃ないし７０℃となるように、前記第一のゾーン６１において発泡素材５を加熱するようにしているので、発泡素材５の一面Ａ側だけを溶融させて前記成形ロール８によって凹部２１を形成するのを容易にし、他面Ｂ側は溶融させずに前記粘着層３が添着しやすいように平面状に保つことができる。

前記凹部２１が、幅方向に延びる横断面略Ｖ字形をなす溝状のものであるので、この発泡体２を用いて窓用パッキング１を製造した場合には、この窓用パッキング１が、前記接着剤１２が窓ガラス１０内側に漏出するのを防止するとともに、接着剤１２から放出される揮発性の物質を前記凹部２１を介して窓ガラス１０内側へと放出させることができる。

前記成形ロール８が、外周に横断面Ｖ字形をなし当該成形ロール８の軸心方向に延びる外周突部８３を円周方向に一定の間隔をあけて複数本備えたものであるので、前記幅方向に延びる横断面略Ｖ字形をなす溝状の凹部２１を容易に形成できる。

また、本実施形態の窓用パッキング１は、前述した製造方法によって作られた発泡体２を一定の小幅に裁断してなり、一面Ａに横断面略Ｖ字形をなす凹部２１を長手方向に一定の間隔をあけて複数備えたものであるので、窓ガラス１０の直線部分だけでなくコーナー部分への沿いの良好なものとすることができる。

なお、本発明は以上に述べた実施形態に限られない。

発泡素材としては、上述したポリエチレン（ＰＥ）製のもののほか、ポリプロピレン（ＰＰ）製やエチレン−酢酸ビニルコポリマ（ＥＶＡ）製であってもよい。また、発泡倍率も、上述した３０倍には限られない。例えば、ＰＥ製の場合、発泡倍率は、１０〜４０倍であればよく、２５〜４０倍であれば特に好ましい。また、ＥＶＡ製の場合、発泡倍率は、５〜３０倍であればよく、１０〜３０倍であれば特に好ましい。すなわち、この範囲より低倍率であると、発泡素材に凹部が形成されないという問題や、接着剤の流出を防止するシール性が落ちるという問題がある。一方、この範囲より高倍率であると、発泡素材自体が脆弱になり、弱い外力であっても破損しやすいという問題がある。

前記凹部の深さ寸法は、前記発泡体の厚み寸法に対して２０％ないし５０％であればよい。すなわち、この範囲よりも深さ寸法が小さければ、従来の浅い凹部を形成する方法でも対応可能であり、この範囲よりも深さ寸法が大きければ、凹部が形成された発泡体が破損しやすくなるという問題が生じ得るからである。

幅方向に延びる横断面略Ｖ字形をなす溝状の凹部を作る方法としては、前述した横断面Ｖ字状をなす外出突部を備えた成形ロールを用いるもののほかに、例えば、前記成形ロールの外周に当該成形ロールの軸心方向に伸びるピアノ線を円周方向に一定の間隔をあけて複数本備えたものを用いてもよい。

成形ロールと裏当てロールの上下位置関係は、上述したものに限られず、上下逆にしたものや、ロールを立てて用いるものであってもよい。さらに、成形ロールの外周突部の形状や大きさ、及びこれに対応する発泡体の凹部の形状や大きさは、本実施形態に示すものに限られず種々変更可能である。

その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。

Ａ…一面
Ｂ…他面
２…発泡体
２１…凹部
５…発泡素材
６１…第一のゾーン
６２…第二のゾーン
８…成形ロール
８３…外周突部
９…裏当てロール

Claims (5)

1. シート状の発泡素材を一定方向に送りながら第一のゾーンで発泡素材の一面を加熱し、この第一のゾーンよりも下流側に設定した第二のゾーンで前記発泡素材をその一面側に接触する冷却された成形ロールと他面側に接触する裏当てロールとで挟圧し、一面側に前記成形ロールの外周突部に対応した凹部を有する発泡体を連続的に製造する発泡体の製造方法であって、
   前記成形ロールの最外周の周速を前記裏当てロールの最外周の周速よりも大きく設定しており、且つ、前記成形ロールの回転軸と前記裏当てロールの回転軸は同一の回転角速度で回転し得るように接続されており、両回転軸が単一の原動機により同期して回転駆動されるようになっており、
   前記発泡素材が、ポリオレフィン樹脂製の独立気泡体であり、発泡倍率が５倍ないし４０倍に設定されており、
   前記第二のゾーンに到達した前記発泡素材の一面側の表面温度が５０℃ないし７０℃となるように、前記第一のゾーンにおいて前記発泡素材を加熱するようにしていることを特徴とする発泡体の製造方法。
2. 前記凹部の深さ寸法が、前記発泡体の厚み寸法に対して２０％ないし５０％である請求項１記載の発泡体の製造方法。
3. 前記凹部が、幅方向に延びる横断面略Ｖ字形をなす溝状のものである請求項１または２記載の発泡体の製造方法。
4. 前記成形ロールが、外周に横断面Ｖ字形をなし当該成形ロールの軸心方向に延びる外周突部を円周方向に一定の間隔をあけて複数本備えたものである請求項３記載の発泡体の製造方法。
5. 請求項３または４記載の製造方法によって作られた発泡体を一定の小幅に裁断してなり、一面に横断面略Ｖ字形をなす凹部を長手方向に一定の間隔をあけて複数備えたことを特徴とする窓用パッキング。

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