JPH0957782A - 長尺発泡体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発泡後の延伸処理を施さずとも、皺のない長
尺発泡体を連続的にかつ安定に得ることを可能とする製
造方法を提供する。 【解決手段】 熱可塑性樹脂及び発泡剤を含む発泡性シ
ート１１をエンドレスベルト１，２間で搬送し、加熱及
び発泡させ、しかる後冷却することにより長尺発泡体１
１Ａを得るにあたり、発泡後の発泡倍率が１．１倍以
上、５倍以下となるように発泡剤を発泡性シート１１に
含有させておき、かつ加熱に際し発泡性シート１１を少
なくとも一方のエンドレスベルト１，２に溶融密着させ
て発泡させる、長尺発泡体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂発泡
体の製造方法に関し、より詳しくは、長尺状の発泡体を
連続的に製造し得る方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱可塑性樹脂よりなる発泡体は軽量であ
り、断熱性、柔軟性及び浮揚性などにおいて優れてい
る。従って、上記発泡体は、屋上断熱材もしくは床用断
熱材などの各種断熱材、緩衝材、浮揚材などに幅広く用
いられている。

【０００３】熱可塑性樹脂よりなる発泡体の製造方法と
しては、従来より種々の方法が提案されているが、発泡
体を能率良く生産するには長尺状の発泡体を連続的に製
造することが求められる。このような長尺発泡体の連続
的な製造方法の一例が、特公昭４８−９９５５号公報に
開示されている。

【０００４】特公昭４８−９９５５号公報に開示されて
いる製造方法では、有機発泡剤を含むエチレン系樹脂発
泡性シートを垂下しつつ加熱することにより、長尺状発
泡体が得られている。しかしながら、この方法では、加
熱された発泡する発泡性シートが三次元的に均一に発泡
することになる。従って、発泡体の皺を除去するには、
発泡後に幅方向及び長手方向の膨張に相当する割合だけ
発泡体を延伸しなければならなかった。

【０００５】特に、上記先行技術では、幅方向に発泡体
を延伸するに際し、発泡体の両端を空気の吸引力を利用
したガイダーを用いて把持しているが、実際の連続生産
に上記ガイダーを用いると、発泡体がガイダーから外れ
ることがある。従って、長尺状の発泡体を安定に連続生
産することは困難であった。

【０００６】また、長手方向の延伸は、供給される発泡
性シートの送り出し速度に対し、発泡体の長手方向の膨
張に相当する割合だけ発泡体を速い速度で引き取ること
により達成されている。しかしながら、この引き取り速
度が適正範囲でない場合には、得られた長尺状発泡体の
品質が安定しないという欠点もあった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した従来の長尺発泡体の製造方法の欠点を解消し、発泡
後に幅方向及び長手方向に延伸する工程を実施せずと
も、皺などが生じ難い、高品位な長尺発泡体を連続的に
かつ安定に製造し得る方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するために成されたものであり、熱可塑性樹脂及び発
泡後の発泡倍率が１．１倍以上、５倍以下となるように
規定された量の熱分解型発泡剤を含む発泡性シートを、
加熱ゾーン及び冷却ゾーンを通過する一対のエンドレス
ベルト間に供給し、該エンドレスベルトにより発泡性シ
ートを搬送し加熱ゾーンにおいて該発泡性シートを少な
くとも一方のエンドレスベルトに溶融密着させ、発泡さ
せた後、上記冷却ゾーンに搬送し、冷却して発泡体を固
化し、固化された発泡体をエンドレスベルトから剥離し
て発泡体を得ることを特徴とする長尺発泡体の製造方法
である。

【０００９】本発明の特徴は、発泡性シートを一対のエ
ンドレスベルト間で加熱し、少なくとも一方のエンドレ
スベルトに発泡性シートを溶融密着させ、それによって
発泡時に膨張しようとする力を発泡性シートとエンドレ
スベルトとの間の密着力により二次元的に抑え込むこと
にある。この場合、発泡性シートは、発泡後の発泡倍率
が１．１倍以上、５倍以下となるように規定された量の
発泡剤を含有していることが必要である。発泡倍率が５
倍を超える発泡剤が含有されていると、発泡性シートの
エンドレスベルトとの間の密着力に比べて、発泡時の膨
張力が勝ることになり、発泡を二次元的に抑制すること
ができず、得られた発泡体に皺が入る。他方、発泡後の
発泡倍率が１．１倍未満となる量の発泡剤が含有されて
いる場合には、得られた長尺発泡体において、断熱性や
柔軟性等の発泡体としての特性が十分でないため、不適
当である。

【００１０】なお、上記一対のエンドレスベルトは、通
常、横方向に発泡性シートを搬送するように配置され
る。すなわち、上側のエンドレスベルトと、下側のエン
ドレスベルトとの間において、発泡性シートが水平方向
に搬送される。もっとも、本発明においては、エンドレ
スベルトの搬送方向は上記方向に限られず、発泡性シー
トを上下方向などの他の方向に搬送するように一対のエ
ンドレスベルトを配置してもよい。

【００１１】上記溶融密着とは、発泡性シート中の熱可
塑性樹脂がその溶融温度以上に加熱され、溶融し、エン
ドレスベルトに密着している状態をいう。この場合、エ
ンドレスベルトとしては、熱可塑性樹脂が溶融すると密
着可能であるが、熱可塑性樹脂よりも高い溶融温度を有
している材料からなることが必要である。このようなエ
ンドレスベルトを構成する材料としては、上記の条件を
満たす合成樹脂が好ましく、特に、発泡後の剥離性の観
点からは、ポリテトラフルオロエチレンを主成分とする
エンドレスベルトが好ましい。さらに好ましくは、無機
繊維を織ってなる布にテトラフルオロエチレンを含浸さ
せ、高温にて焼成してベルト加工したものが挙げられ、
具体的には、中興化成工業社製、商品名：チューコーフ
ローＧタイプベルトが挙げられる。

【００１２】エンドレスベルトへの発泡性シートの溶融
密着性を高めるためには、一対のエンドレスベルトのう
ち一方から発泡性シート側に荷重をかけることが好まし
い。具体的には、加熱ゾーン内において、一方のエンド
レスベルトの外側から荷重をかける手段を設置したり、
一対のエンドレスベルトをエンドレスベルト間の距離よ
りも近接された２本のロール間を通過させてしごいたり
することにより行い得る。

【００１３】また、上記のようにエンドレスベルトに熱
可塑性樹脂を密着させる際には、少なくとも一方のエン
ドレスベルトに熱可塑性樹脂を溶融密着させればよい。
もっとも、好ましくは、双方のエンドレスベルトに熱可
塑性樹脂が溶融密着されるように構成すれば、発泡時の
膨張力をより効果的に抑え込むことができる。

【００１４】また、上記溶融密着に際し発泡性シートの
エンドレスベルトに密着される側の面に皺が入ることを
防止するには、発泡性シートの送り出し側において引っ
張ることにより、発泡性シートにテンションをかければ
よい。

【００１５】本発明において用いられる上記熱可塑性樹
脂としては、特に限定されるものではなく、発泡剤を含
有して加熱することにより発泡され得る適宜の熱可塑性
樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレン（以下、ポ
リプロピレンとは、ホモポリプロピレン、ブロックポリ
プロピレン、ランダムポリプロピレンを含むものとす
る）、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸
ビニル共重合体、ポリスチレンなどが用いられる。ま
た、これらの樹脂のうち、任意の２種以上の樹脂を混合
して用いてもよい。

【００１６】上記熱可塑性樹脂のメルトインデックス
（ＭＩ）が高すぎても低すぎても、発泡安定性は低くな
る。従って、ＭＩは、０．１〜２０ｇ／１０分の範囲が
好ましく、０．５〜１０ｇ／１０分の範囲がより好まし
い。なお、本明細書において、ＭＩは、ＪＩＳ Ｋ ７
２１０に従って測定された値である。

【００１７】上記熱可塑性樹脂は、発泡安定性の観点か
ら架橋されていることが好ましい。架橋の方法は特に限
定されず、例えば、電子線などの電離性放射線を照射す
る電子線架橋法、有機過酸化物を用いた化学架橋法、ま
たはシラン変性樹脂を用いたシラン架橋法などを用いる
ことができる。

【００１８】上記熱分解型発泡剤としては、発泡体の製
造に一般的に用いられるものであり、かつ発泡性シート
の溶融温度以上、エンドレスベルトの溶融温度以下の分
解温度を有する適宜の発泡剤を用いることができる。用
い得る発泡剤としては、例えば、アゾジカルボンアミ
ド、Ｎ，Ｎ´−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、
ｐ，ｐ´−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジト、
アゾジカルボン酸バリウム、ｐ−トルエンスルホニルセ
ミカルバジドなどを挙げることができ、分解ピーク温度
が鋭敏であるため、アゾジカルボンアミドを用いること
が好ましい。

【００１９】上記熱分解型発泡剤の添加量は、得られた
発泡シートの発泡倍率が５倍以下となるように限定され
る。熱分解型発泡剤の添加量が、得られた発泡体の発泡
倍率が５倍を超える量である場合には、上記溶融密着に
よる膨張の抑制が十分でなく、幅方向及び長手方向の膨
張を十分に抑制できず、本発明の目的を達成することが
できなくなる。また、前述したように、熱分解型発泡剤
の添加量が、得られた発泡体の発泡倍率が１．１倍未満
となる量の場合には、発泡体としての十分な特性を発揮
させることができない。

【００２０】本発明において、上記発泡性シートは、熱
可塑性樹脂と熱分解型発泡剤とを一般的な方法で溶融混
練し、シート化することにより得られる。この混練の方
法は特に限定されるものではないが、例えば、２軸混練
押出機を用いた方法が、混練度を高めることができ、好
ましい。また、電子線架橋やシラン架橋させる場合に
は、発泡性シートを得る段階で架橋方法に応じた処理を
施せばよい。

【００２１】本発明では、上記発泡性シートを一対のエ
ンドレスベルト間に供給し、該エンドレスベルトにより
発泡性シートが搬送するが、上記エンドレスベルトは、
加熱ゾーン及び冷却ゾーンを通過するように配置されて
いる。発泡性シートを搬送しつつ、上記熱可塑性樹脂の
溶融温度以上まで加熱することにより、一対のエンドレ
スベルトの少なくとも一方のエンドレスベルトに発泡性
シートが溶融密着される。しかる後、上記のように加熱
ゾーンにおいて熱分解型発泡剤の分解温度以上まで加熱
して発泡させ、続いて冷却ゾーンにおいて熱可塑性樹脂
の軟化点以下の温度まで冷却することにより発泡体を固
化させることができる。しかる後、発泡体を一対のエン
ドレスベルト間から剥離して長尺状の発泡体、すなわち
発泡シートを得る。すなわち、本発明の方法では、連続
的に長尺発泡体を得ることができる。

【００２２】作用 本発明の長尺発泡体の製造方法では、少なくとも一方の
エンドレスベルトに発泡性シートが溶融密着された状態
で発泡が行われる。しかも、熱分解型発泡剤が、上記の
ように発泡後の発泡倍率が１．１倍以上、５倍以下とな
る量だけ含有されている。従って、上記溶融密着により
発泡時の膨張を二次元的に抑制することができ、それに
よって皺の無い高品質の発泡体を確実に得ることができ
る。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の非限定的な実施例を説明する
ことにより、本発明を明らかにする。

【００２４】実施例１ （発泡性シートの作製）下記の表１に示す割合で、熱可
塑性樹脂（高密度ポリエチレン１、高密度ポリエチレン
２及びポリプロピレン）、シラン変性熱可塑性樹脂（シ
ラン架橋性ポリプロピレン）、シラン架橋触媒及び熱分
解型発泡剤を混合し、２軸混練押出機で溶融混練し、Ｔ
ダイから押出し、発泡性樹脂組成物からなる、厚み５．
００ｍｍの発泡性シートを作製し、さらに、上記発泡性
シートを、９９℃の熱湯に２時間浸漬し、架橋させた。

【００２５】

【表１】

【００２６】なお、表１において、材料の詳細は以下の
通りである。 高密度ポリエチレン１：三菱化学社製、商品名：ＨＹ３
４０、密度＝０．９５２ｇ／ｃｍ³ 、ＭＩ＝１．５ 高密度ポリエチレン２：三菱化学社製、商品名：ＨＪ３
８１Ｐ、密度＝０．９５１ｇ／ｃｍ³ 、ＭＩ＝９．０ ポリプロピレン：三菱化学社製、商品名：ＭＡ３、密度
＝０．９０ｇ／ｃｍ³ 、ＭＩ＝１１ シラン架橋性ポリプロピレン：三菱化学社製、商品名：
ＸＰＭ８００ＨＭ シラン架橋触媒：三菱化学社製、商品名：ＰＺ−１０Ｓ 熱分解型発泡剤：大塚化学社製、商品名：アゾジカルボ
ンアミドＳＯ−２０、分解温度＝２０１℃

【００２７】（長尺発泡体の製造）上記のようにして用
意された発泡性シートを、図１に示す発泡装置を用いて
発泡させて長尺発泡体を得た。図１に示す発泡装置で
は、搬送手段として一対のエンドレスベルト１，２が配
置されている。エンドレスベルト１は、ロール３〜６に
架け渡されており、図示の矢印方向に周回されている。
また、エンドレスベルト２は、ロール７〜１０に架け渡
されて、図示の矢印方向に周回されている。従って、エ
ンドレスベルト１，２により、エンドレスベルト１，２
が対向し合っている搬送部Ｘでは、図示の矢印Ａ方向に
発泡性シートが搬送される。発泡性シート１１は、送り
出しロール１２，１３間に供給され、該送り出しロール
１２，１３からエンドレスベルト１，２が対向している
搬送部Ｘに向かって搬送される。他方、特に図示はしな
いが、エンドレスベルト１，２による搬送部Ｘよりも下
流には発泡体を引き取るための引き取りロールが設けら
れている。また、搬送部Ｘでは、上流側に加熱炉１４
が、下流側に冷却板１５，１６が配置されている。

【００２８】本実施例では、上記送り出しロール１２，
１３間からエンドレスベルト１，２が対向している搬送
部Ｘに向かって発泡性シート１１を搬送した。そして、
加熱炉１４が設けられた加熱ゾーンにおいて、加熱炉の
設定温度を２３０℃とすることにより、発泡性シート１
１をエンドレスベルト１，２に溶融密着させるととも
に、発泡させた。しかる後、２５℃に設定されている冷
却板１５，１６がエンドレスベルト１，２に当接されて
いる冷却ゾーンにおいて発泡体を冷却し、得られた長尺
発泡体１１Ａをロール５，９が設けられている部分でエ
ンドレスベルト１，２から剥離し、長尺発泡体１１Ａを
得た。

【００２９】上記のようにして得られた長尺発泡体の発
泡倍率と、最大厚み及び最小厚みを測定し、皺の有無を
判定した。結果を下記の表２に示す。なお、表２におい
て、厚み変動割合とは、目的とした厚みに対する厚みの
変動量の割合を示す。また、皺の有無については、目視
により観察した。

【００３０】

【表２】

【００３１】実施例２ 発泡性シートを得るための材料の配合割合を表１に示し
たように変更したこと、並びに発泡性シートの厚みを
２．２２ｍｍとしたことを除いては、実施例１と同様に
して長尺発泡体を作製し、実施例１と同様にして評価し
た。結果を表２に示す。

【００３２】比較例１ 発泡性シートを得るための材料の配合割合を表１に示し
たように変更したこと、並びに発泡性シートの厚みを
１．４３ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして
長尺発泡体を作製し、かつ実施例１と同様にして評価し
た。結果を表２に示す。

【００３３】比較例２ 発泡性シートを得るための材料の配合割合を表１に示し
たように変更したこと、並びに発泡性シートの厚みを
０．６７ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして
長尺発泡体を作製し、かつ実施例１と同様にして評価し
た。評価結果を表２に示す。

【００３４】上記表２の結果から明らかなように、発泡
倍率が７．０倍及び１５．０倍となるように発泡剤が含
有されていた比較例１，２で得た長尺発泡体では、厚み
変動割合が１５％及び３０％と大きく、従って厚みのば
らつきが非常に大きいことがわかる。また、皺が発生し
ていることもわかる。従って、発泡倍率が７．０倍以上
となるように発泡剤が含有されていた比較例１，２で
は、エンドレスベルト１，２により二次元的に膨張を十
分に抑制することができないため、上記のようにな厚み
ばらつきや皺の発生が生じていたと考えられる。

【００３５】これに対して、実施例１，２では、エンド
レスベルトに対する溶融密着により発泡時の膨張が二次
元的に効果的に抑制されているためか、厚み変動割合が
小さく、ばらつきが少ない長尺発泡体が得られたものと
考えられる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、本発明では、一対のエン
ドレスベルト間に発泡性シートを供給し、搬送しつつ加
熱することにより少なくとも一方のエンドレスベルトに
発泡性シートを溶融密着させて発泡させるため、発泡に
際しての膨張が上記溶融密着により二次元的に抑制され
る。しかも、発泡剤が、発泡後の発泡倍率が１．１倍以
上、５倍以下となるように含まれているため、上記溶融
密着による発泡時の膨張が二次元的に効果的に抑制さ
れ、それによって厚みばらつきが少なく、皺が少ない長
尺発泡体を確実に得ることが可能となる。

【００３７】よって、本発明によれば、皺のない長尺発
泡体を安定にかつ連続的に得ることができるため、発泡
後に長手方向や幅方向に延伸するといった煩雑な作業を
省略することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で用いられた長尺発泡体を製造する装置
を示す概略構成図。

【符号の説明】

１，２…エンドレスベルト ３〜１０…ロール １１…発泡性シート １１Ａ…長尺発泡体 １２，１３…供給ロール １４…加熱炉 １５，１６…冷却板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂及び発泡後の発泡倍率が
   １．１倍以上、５倍以下となるように規定された量の熱
   分解型発泡剤を含む発泡性シートを、加熱ゾーン及び冷
   却ゾーンを通過する一対のエンドレスベルト間に供給
   し、該エンドレスベルトにより発泡性シートを搬送し加
   熱ゾーンにおいて該発泡性シートを少なくとも一方のエ
   ンドレスベルトに溶融密着させ、発泡させた後、上記冷
   却ゾーンに搬送し、冷却して発泡体を固化させ、固化さ
   れた発泡体をエンドレスベルトから剥離して発泡体を得
   ることを特徴とする長尺発泡体の製造方法。