JP2002265662A

JP2002265662A - 連続気泡発泡体の製造方法

Info

Publication number: JP2002265662A
Application number: JP2001064736A
Authority: JP
Inventors: Toyoshige Kadoishi; 豊繁門石
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2001-03-08
Filing date: 2001-03-08
Publication date: 2002-09-18
Also published as: KR20020072218A

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、独立気泡発泡体の独立気泡を連続
気泡にして連続気泡発泡体を製造することができる連続
気泡発泡体の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の連続気泡発泡体の製造方法は、
一方の回転ロール１表面に針状物11が植設された一対の
回転ロール１、２間に針状物11の加熱下において独立気
泡発泡体Ｆを連続的に供給し、上記回転ロール１表面の
針状物11を上記独立気泡発泡体Ｆに突き刺して該独立気
泡発泡体Ｆの独立気泡F1を互いに連通させて連続気泡化
するので、発泡体表面に凹凸や皺を生じさせることな
く、回転ロールの加熱された針状物を独立気泡発泡体に
突き刺して独立気泡膜を溶融させ、独立気泡発泡体の隣
接する独立気泡同士を確実に互いに連通させて円滑に連
続気泡化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリオレフィン系
樹脂発泡体の如き独立気泡発泡体を連続気泡化する連続
気泡発泡体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から架橋ポリオレフィン系樹脂発泡
体を製造する方法としては、有機分解型発泡剤を用いる
方法が広く用いられている。詳細には、ポリオレフィン
系樹脂に有機過酸化物を添加し或いはポリオレフィン系
樹脂に電子線を照射してポリオレフィン系樹脂を架橋さ
せた後、ポリオレフィン系樹脂に含有させた有機分解型
発泡剤を分解させて架橋ポリオレフィン系樹脂発泡体を
製造している。

【０００３】上記の如くして得られたポリオレフィン系
樹脂発泡体は、その気泡構造が非常に微細な独立気泡構
造である。これは、ポリオレフィン系樹脂が非常に強靱
であるために有機分解型発泡剤の分解によって生じた気
泡の膜が破壊されないためである。

【０００４】一方、従来から連続気泡発泡体が多数提供
されているが、この殆どはポリウレタン樹脂発泡体であ
って、ポリオレフィン系樹脂発泡体に比して耐候性、耐
薬品性、耐水性に劣り、連続気泡のポリオレフィン系樹
脂発泡体が所望されていた。

【０００５】そこで、特開昭５７−１９１０２７号公報
には、ゲル分率ゼロの状態のポリオレフィン系樹脂を所
望の形状に成形した後、常圧下にて加熱することによっ
て架橋と発泡とを同時進行的に行わせわた上で圧縮変形
を加えることにより連続気泡化したポリオレフィン系樹
脂発泡体の製造方法が提案されている。

【０００６】しかしながら、上記ポリオレフィン系樹脂
発泡体の製造方法では、上記の如く、ポリオレフィン系
樹脂は非常に強靱であるため、ポリオレフィン系樹脂発
泡体に機械的変形を施した場合、独立気泡の連続気泡化
が不均一となり、又、連続気泡率を向上させるために大
きな力を加えると、ポリオレフィン系樹脂発泡体の表面
に皺や凹凸等が生じて外観性が低下してしまうといった
問題点があった。

【０００７】更に、上記ポリオレフィン系樹脂発泡体の
製造方法では、工程の管理が難しく、連続気泡化したポ
リオレフィン系樹脂発泡体を容易に且つ連続的に得られ
ないといった問題点もあった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、独立気泡発
泡体、特に、ポリオレフィン系樹脂発泡体の独立気泡を
連続気泡にして連続気泡発泡体を容易に且つ連続的に製
造することができる連続気泡発泡体の製造方法を提供す
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の連続気
泡発泡体の製造方法は、一方の回転ロール表面に多数の
針状物が植設された一対の回転ロール間に上記針状物の
加熱下において独立気泡発泡体を連続的に供給し、上記
回転ロール表面の針状物を上記独立気泡発泡体に突き刺
して該独立気泡発泡体の独立気泡を互いに連通させて連
続気泡化することを特徴とする。

【００１０】又、請求項２に記載の連続気泡発泡体の製
造方法は、請求項１に記載の連続気泡発泡体の製造方法
において、回転ロール間の間隔を独立気泡発泡体の厚み
以下にして、これらの一対の回転ロール間で独立気泡発
泡体を挟圧しつつ回転ロール表面の針状物を独立気泡発
泡体の厚み方向に貫通させて独立気泡発泡体の独立気泡
を連通させることを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明の連続気泡発泡体の製造方法によれば、
一方の回転ロール表面に植設された多数の針状物を加熱
下において独立気泡発泡体に突き刺すことによって独立
気泡膜を破壊して独立気泡を互いに連通させ連続気泡化
していることから、発泡体表面の外観を損なうことなく
独立気泡を全体的に且つ均一に連続気泡化することがで
きる。

【００１２】しかも、上記回転ロールの針状物は加熱さ
れているので、この針状物に接触した独立気泡発泡体の
独立気泡膜は直ちに軟化或いは溶融して柔らかい状態と
なる。従って、上記針状物によって突き刺された独立気
泡膜は円滑に且つ確実に破壊されて互いに隣接する独立
気泡同士は連通化し、よって、独立気泡発泡体を円滑に
且つ確実に連続気泡発泡体に加工することができる。

【００１３】更に、本発明の連続気泡発泡体の製造方法
では、一方の回転ロール表面に多数の針状物が植設され
た一対の回転ロール間に針状物の加熱下において独立気
泡発泡体を連続的に供給することによって独立気泡発泡
体の独立気泡を連続的に連続気泡化しており、独立気泡
発泡体を高効率で連続気泡発泡体に加工することができ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の連続気泡発泡体の製造方
法の一例を図面を参照しつつ説明する。先ず、連続気泡
発泡体の製造方法で用いられる製造装置について説明す
る。図１に示したように、連続気泡発泡体の製造装置Ａ
は、連続気泡化する独立気泡発泡体Ｆの厚みよりも狭い
間隔、好ましくは、独立気泡発泡体Ｆの厚みの１／２〜
１／１２の間隔を存して上下方向に配設された一対の円
柱状の上下回転ロール１、２からなる。そして、上側回
転ロール１は、その表面が金属等の硬質材料から形成さ
れている一方、下側回転ロール２は、その表面が硬質ゴ
ム等の弾性材料から形成され、後述する上側回転ロール
１の針状物11の先端部による押圧によって弾性的に凹
み、上記針状物11の先端部を受け入れ可能に構成されて
いる。

【００１５】なお、上記上下回転ロール１、２は、その
対向面間の間隔を独立気泡発泡体Ｆの厚みに合わせて広
げたり狭めたりすることができるように構成されてお
り、又、上記上下回転ロール１、２の直径は適宜調整さ
れ、具体的には５ｃｍ以上のものが好ましく、幅も適宜
調整されるが具体的には５ｃｍ以上のものが好ましい。

【００１６】更に、上記上下回転ロール１、２の回転速
度は、速いと、独立気泡発泡体の連続気泡化が不十分と
なることがあり、又、遅いと、連続気泡発泡体の製造効
率が低下することがあるので、３〜７０ｍ／ｍｉｎが好
ましく、２５〜５０ｍ／ｍｉｎがより好ましい。なお、
上記上下回転ロール１、２の回転速度は同一であっても
異なってもよい。

【００１７】そして、上記上側回転ロール１の外周面全
面には、上下回転ロール１、２の対向面間の間隔よりも
若干長い長さを有する多数本の針状物11が上側回転ロー
ル１の周方向及び幅方向に好ましくは等間隔毎に且つ上
下回転ロール１、２の径方向に植設されている。又、隣
接する針状物11、11間の間隔は、適宜設定されるが、広
いと、独立気泡発泡体の連続気泡化が不十分となること
があるので、３ｍｍ以下が好ましく、２ｍｍ以下がより
好ましい。なお、上記上側回転ロール１の外周面全面に
針状物11を植設する代わりに上記下側回転ロール２の外
周面全面に上記の要領で針状物を植設してもよい。

【００１８】しかも、上記針状物11は、独立気泡発泡体
の独立気泡膜に突き刺した際、独立気泡膜を円滑に軟化
或いは溶融して柔らかい状態として独立気泡膜を円滑に
破壊し、隣接する独立気泡同士を連通させて連続気泡化
できる程度の温度に加熱されている。

【００１９】上記針状物11の加熱温度としては、独立気
泡発泡体を構成する合成樹脂の溶融温度の上下２℃範囲
内の温度が好ましい。具体的には、上記独立気泡発泡体
を構成する合成樹脂がポリエチレン系樹脂の場合は、１
２３〜１２７℃が好ましく、上記独立気泡発泡体を構成
する合成樹脂がポリプロピレン系樹脂の場合は、１４５
〜１４９℃が好ましい。

【００２０】なお、上記針状物11の形状は、独立気泡発
泡体Ｆを厚み方向に貫通可能であれば、特に限定され
ず、例えば、針状（円錐状）、角錐状、円筒状、角柱状
等が挙げられ、又、上記針状物11の材質も、鉄、銅、チ
タン、亜鉛、錫、鉛、金、銀、白金等の何れの材質であ
ってもよく、上記針状物11の表面にはメッキ、樹脂コー
ティングが施されていてもよい。

【００２１】次に、上記連続気泡発泡体の製造装置Ａを
用いて独立気泡発泡体Ｆから連続気泡発泡体Ｇを製造す
る要領について説明する。なお、上記連続気泡発泡体の
製造装置Ａに適用可能な独立気泡発泡体Ｆとしては、特
に限定されず、例えば、低密度ポリエチレン樹脂、中密
度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、エチレ
ン−ブテン共重合体、エチレン−１−ヘキセン共重合
体、エチレン−４−メチル−１−ペンテン共重合体、エ
チレン−１−オクテン共重合体、エチレン−１−ペンテ
ン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン
−エチルアクリレート共重合体等のポリエチレン系樹
脂；ホモポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合
体等のポリプロピレン系樹脂；ポリブテン等からなる独
立気泡発泡体が挙げられる。

【００２２】先ず、好ましくは、独立気泡発泡体Ｆを構
成する合成樹脂の軟化温度〜溶融温度に加熱された独立
気泡発泡体Ｆを上記上下回転ロール１、２間に供給す
る。このように、独立気泡発泡体Ｆをこれを構成する合
成樹脂の軟化温度〜溶融温度に加熱することによって、
独立気泡発泡体Ｆの独立気泡F1内の空気を膨張させて独
立気泡F1を膨らんだ内圧の大きな状態とし、この内圧の
大きな状態の独立気泡F1に上記上側回転ロール１の針状
物11を突き刺すことによって独立気泡F1の膜を容易に破
壊させて隣接する独立気泡F1、F1同士を連通化し、独立
気泡F1を円滑に且つ確実に連続気泡化することができ
る。

【００２３】すると、上記独立気泡発泡体Ｆは上記上下
回転ロール１、２の対向面間によって厚み方向に挟圧さ
れると同時に、上側回転ロール１の針状物11が独立気泡
発泡体Ｆにその厚み方向に貫通した状態に突き刺さり、
上記独立気泡発泡体Ｆの独立気泡F1、F1・・・は互いに
連通した連続気泡G1となって連続気泡化される。

【００２４】この際、上記独立気泡発泡体Ｆの独立気泡
F1は、独立気泡発泡体Ｆの厚み方向に押し潰されて偏平
に近い状態とされ、独立気泡発泡体の厚み方向から見た
投影面積が大きくなった状態とされていることから、上
記独立気泡発泡体Ｆの独立気泡F1は、上側回転ロール１
の針状物11によって確実に突き刺されて独立気泡膜が破
壊されて連続気泡化される。

【００２５】しかも、上記独立気泡発泡体Ｆの独立気泡
F1は、独立気泡発泡体Ｆの厚み方向に押し潰されて圧縮
された状態となっていることから、上記独立気泡F1内の
圧力は大きくなっている。そして、このように内圧の大
きくなった独立気泡F1に上側回転ロール１の針状物11を
突き刺すことによって、独立気泡F1の膜を円滑に且つ確
実に破壊させて、隣接する独立気泡F1、F1同士を連通さ
せて独立気泡F1を円滑に且つ確実に連続気泡化すること
ができる。

【００２６】しかして、独立気泡発泡体Ｆを上側回転ロ
ール１の針状物11で突き刺すことによって得られた連続
気泡発泡体Ｇは、上下回転ロール１、２の回転に伴って
上下回転ロール１、２間から連続的に排出され、連続気
泡発泡体Ｇを連続的に効率良く製造することができる。

【００２７】上記では、一対の上下回転ロール１、２を
一組だけ用い、この一組の上下回転ロール１、２間に独
立気泡発泡体Ｆを供給して連続気泡G1化する場合を説明
したが、図２に示したように、上記一対の上下回転ロー
ル１、２を一組とし、これら一対の上下回転ロール１、
２を複数組、発泡体の排出方向に所定間隔毎に並設し、
独立気泡発泡体Ｆをこれら複数組の上下回転ロール１、
２間に順次供給し、独立気泡発泡体Ｆに上側回転ロール
１の針状物11を順次、突き刺して独立気泡F1を連続気泡
G1化して連続気泡発泡体Ｇを製造してもよい。

【００２８】

【実施例】（実施例１）図２に示したように、上下方向
に所定間隔を存して配設された直径３０ｃｍで且つ幅が
１００ｃｍの円柱状の上下回転ロール１、２を一組と
し、これら一対の上下回転ロール１、２を４組、水平方
向に所定間隔毎に並設するとともに、各上側回転ロール
１の外周面全面に、周方向及び幅方向に２ｍｍ間隔毎に
円錐状の針状物11を多数、上側回転ロール１の径方向に
突設してなる連続気泡発泡体の製造装置Ａを用いた。

【００２９】なお、上記針状物11は、各上側回転ロール
１の内部を流通する熱媒体によって常時、１４７℃に加
熱、保持されている。又、上記上下回転ロールの対向面
間の間隔は、独立気泡発泡体の厚みの１／１０となるよ
うに調整されているとともに、上記上側回転ロール１の
針状物11の長さは上下回転ロール１、２の対向面間の間
隔よりも若干長い長さを有しており、更に、上記下側回
転ロール２の外周面は硬質ゴムから形成されており、針
状物11の押圧によって弾性的に凹んで針状物11の先端部
を受け入れ可能に構成している。

【００３０】そして、各上下回転ロール１、２を３０ｍ
／ｍｉｎの同一速度で互いに反対方向（図２において上
側回転ロールを反時計回り、下側回転ロールを時計回
り）に回転させる一方、１２０℃に加熱保持した独立気
泡発泡体Ｆを上流側の上下回転ロール1a、2aの対向面間
に供給し、独立気泡発泡体Ｆを厚み方向に圧縮させなが
ら、上側回転ロール1aの針状物11を独立気泡発泡体Ｆに
その厚み方向に貫通状態に突き刺して独立気泡F1を連続
気泡化した後、更に、発泡体を下流側の上下回転ロール
1b、2b、1c、2c、1d、2d間に順次、連続的に供給し、上
記と同様の要領で、発泡体に上側回転ロールの針状物11
を厚み方向に突き刺して独立気泡F1を連続気泡化して連
続気泡発泡体Ｇを得た。なお、上記独立気泡発泡体Ｆと
して、シート状のポリプロピレン製発泡体（軟化温度＝
１２０℃、溶融温度＝１４７℃、厚み＝６ｍｍ、発泡倍
率＝３０倍、ゲル分率＝２５重量％）を用いた。

【００３１】（比較例１）上下方向に所定間隔を存して
配設された直径３０ｃｍで且つ幅が１００ｃｍの外周面
が平滑な円柱状の上下回転ロールを一組とし、これら一
対の上下回転ロールを４組、水平方向に所定間隔毎に並
設してなる連続気泡発泡体の製造装置を用いた。なお、
上記上下回転ロールの対向面間の間隔は、独立気泡発泡
体の厚みの１／１０となるように調整している。

【００３２】そして、各上下回転ロールを３０ｍ／ｍｉ
ｎの同一速度で互いに反対方向（上側回転ロールを反時
計回り、下側回転ロールを時計回り）に回転させる一
方、１２０℃に加熱保持した独立気泡発泡体を上流側の
上下回転ロールの対向面間に供給し、独立気泡発泡体を
厚み方向に圧縮させて独立気泡を連続気泡化した後、更
に、発泡体を下流側の３組の上下回転ロール間に順次、
連続的に供給し、上記と同様の要領で、発泡体を厚み方
向に圧縮して独立気泡を連続気泡化して連続気泡発泡体
を得た。なお、上記独立気泡発泡体としては実施例１と
同様のシート状のポリプロピレン製発泡体（軟化温度＝
１２０℃、溶融温度＝１４７℃、厚み＝６ｍｍ、発泡倍
率＝３０倍、ゲル分率＝２５重量％）を用いた。

【００３３】上記独立気泡発泡体及び上記の要領で製造
した連続気泡発泡体の連続気泡率、２５％圧縮強さ、５
０％圧縮強さ、７５％圧縮強さ、厚み、圧縮永久歪み及
び外観性を下記に示した要領で測定し、その結果を表１
に示した。

【００３４】（連続気泡率）発泡体の連続気泡率をＡＳ
ＴＭ−Ｄ−２８５６に基づいて測定した。

【００３５】（圧縮強さ）発泡体から縦５０ｍｍ×横５
０ｍｍ×厚さ２．５ｍｍの試験片を切り出し、この試験
片を温度２０℃且つ湿度６５％の雰囲気下において圧縮
速度１０ｍｍ／ｍｉｎで元の厚さの２５％、５０％、７
５％を圧縮し、その各圧縮時における圧縮荷重（Ｗ）を
測定し、下記式により算出した。なお、Ａは、圧縮面積
（ｃｍ²）である。圧縮強さ（Ｎ／ｃｍ²）＝Ｗ／Ａ

【００３６】（厚み）４組全ての上下回転ロール間を通
して得られた連続気泡発泡体の厚み及び独立気泡発泡体
の厚みを測定した。

【００３７】（圧縮永久歪み）４組全ての上下回転ロー
ル間を通して得られた連続気泡発泡体の圧縮永久歪み及
び独立気泡発泡体の圧縮永久歪みをＪＩＳＫ６７６７
に基づいて測定した。

【００３８】（外観性）４組全ての上下回転ロール間を
通して得られた連続気泡発泡体の外観性を下記の基準に
基づいて測定した。 ○・・・連続気泡発泡体表面には凹凸や皺は発生しなか
った。 ×・・・連続気泡発泡体表面に多数の凹凸や皺が発生し
た。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【発明の効果】請求項１に記載の連続気泡発泡体の製造
方法は、一方の回転ロール表面に多数の針状物が植設さ
れた一対の回転ロール間に上記針状物の加熱下において
独立気泡発泡体を連続的に供給し、上記回転ロール表面
の針状物を上記独立気泡発泡体に突き刺して該独立気泡
発泡体の独立気泡を互いに連通させて連続気泡化するこ
とを特徴とするので、発泡体表面に凹凸や皺を生じさせ
ることなく、回転ロールの針状物を加熱状態下において
独立気泡発泡体に突き刺して独立気泡膜を溶融或いは軟
化させつつ破壊し、独立気泡発泡体の隣接する独立気泡
同士を互いに確実に連通させて、独立気泡発泡体の独立
気泡を円滑に連続気泡化することができる。

【００４１】しかも、独立気泡発泡体を一対の回転ロー
ル間に連続的に供給し、回転ロールの針状物によって独
立気泡発泡体の独立気泡を連続的に連続気泡化すること
ができ、独立気泡発泡体の連続気泡化を高効率で行うこ
とができる。

【００４２】又、請求項２に記載の連続気泡発泡体の製
造方法は、請求項１に記載の連続気泡発泡体の製造方法
において、回転ロール間の間隔を独立気泡発泡体の厚み
以下にして、これらの一対の回転ロール間で独立気泡発
泡体を挟圧しつつ回転ロール表面の針状物を独立気泡発
泡体の厚み方向に貫通させて独立気泡発泡体の独立気泡
を連通させることを特徴とするので、独立気泡発泡体の
独立気泡を該独立気泡発泡体の厚み方向に押圧して独立
気泡を略偏平な状態とし、独立気泡発泡体の厚み方向か
ら見た独立気泡の投影面積を大きくした上で回転ロール
の針状物を独立気泡発泡体の独立気泡に確実に突き刺す
ことができ、よって、独立気泡発泡体の連続気泡化を円
滑に且つ確実に行うことができる。

【００４３】しかも、上述の如く、独立気泡発泡体の独
立気泡を該独立気泡発泡体の厚み方向に押圧して独立気
泡を偏平な状態としているので、独立気泡の内圧は大き
くなっている。そして、このように独立気泡の内圧を大
きくした状態で回転ロールの針状物を独立気泡に突き刺
しているので、独立気泡膜は円滑に且つ確実に破壊され
て隣接する独立気泡同士は連通し、よって、上記連続気
泡発泡体の製造方法によれば、連続気泡発泡体を円滑に
且つ確実に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の連続気泡発泡体の製造方法で用いられ
る製造装置を示した模式側面図である。

【図２】本発明の連続気泡発泡体の製造方法で用いられ
る他の製造装置を示した模式側面図である。

【符号の説明】

１上側回転ロール 11 針状物２下側回転ロールＡ連続気泡発泡体の製造装置Ｆ独立気泡発泡体 F1 独立気泡Ｇ連続気泡発泡体 G1 連続気泡

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の回転ロール表面に多数の針状物が
植設された一対の回転ロール間に上記針状物の加熱下に
おいて独立気泡発泡体を連続的に供給し、上記回転ロー
ル表面の針状物を上記独立気泡発泡体に突き刺して該独
立気泡発泡体の独立気泡を互いに連通させて連続気泡化
することを特徴とする連続気泡発泡体の製造方法。
【請求項２】回転ロール間の間隔を独立気泡発泡体の
厚み以下にして、これらの一対の回転ロール間で独立気
泡発泡体を挟圧しつつ回転ロール表面の針状物を独立気
泡発泡体の厚み方向に貫通させて独立気泡発泡体の独立
気泡を連通させることを特徴とする請求項１に記載の連
続気泡発泡体の製造方法。