(57)【要約】【課題】無数の貫通孔による強度低下がなく、しかも、表面に大きな窪みや皺を生じさせない連続気泡発泡体の製造方法を提供する。【解決手段】独立気泡発泡体１の少なくとも一方の面を所定の厚みだけ薄く切り取って、コア層が露出した独立気泡発泡体１を製作する。つぎに独立気泡発泡体１ａの厚み方向に貫通するガス抜き８を所定間隔毎に複数形成してガス抜き８が点在した独立気泡発泡体１ｂを製作する。つぎに独立気泡発泡体１ｂを一対の回転ロール３０，３１間に導入して厚み方向に圧縮することにより独立気泡間を連通させて連続気泡化し、連続気泡発泡体９を製造する。【選択図】図１
2006001096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
独立気泡発泡体の少なくとも一方の面を所定の厚みだけ薄く切り取ったうえで、独立気泡発泡体を一対の回転ロール間に導入して厚み方向に圧縮することにより独立気泡間を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】
独立気泡発泡体の少なくとも一方の面を所定の厚みだけ薄く切り取るとともに、独立気泡発泡体の厚み方向に貫通するガス抜きを所定間隔毎に複数形成したうえで、独立気泡発泡体を一対の回転ロール間に導入して厚み方向に圧縮することにより独立気泡間を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３】
前記独立気泡発泡体は、放射線架橋のポリオレフィン系樹脂発泡体である請求項１または２に記載された連続気泡発泡体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ポリオレフィン系樹脂発泡体のような独立気泡発泡体を連続気泡化して連続気泡発泡体を製造するための連続気泡発泡体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリオレフィン系樹脂発泡体は、ポリオレフィン系樹脂に有機過酸化物を添加するか、電子線などの放射線を照射するか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。この架橋ポリオレフィン系樹脂発泡体は、気泡の構造が非常に微細な独立気泡構造であるが、これはポリオレフィン系樹脂が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。
【０００３】
従来、連続気泡発泡体として提供されているのは殆どがポリウレタン樹脂発泡体であり、ポリオレフィン系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の出現が望まれていた。
【０００４】
この要望に応えるものとして、先般、外周面に多数の針状物が植設された回転ロールとこの回転ロールに対向配置された他の回転ロールとの間に独立気泡発泡体を導入し、２個の回転ロール間で独立気泡発泡体を挟圧しつつ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により連続気泡発泡体を製造する方法が提案された（例えば、特許文献１参照）。ここで、独立気泡発泡体を挟圧するのは、独立気泡を扁平な状態として針状物により確実に突き刺せるようにするとともに、独立気泡内の圧力を高めた状態で針状物で突き刺して独立気泡を円滑かつ確実に破壊するためである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２６５６６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した連続気泡発泡体の製造方法において、独立気泡発泡体の連続気泡化を十分に行うためには、回転ロールの外周面に植設する針状物の径を小さくして植設密度を高める必要があるが、そのような回転ロールの製作や保守は容易でなく、製作および保守管理のための費用が嵩むという問題がある。また、得られた連続気泡発泡体には針状物による無数の貫通孔が高密度に形成されるため、引っ張り強度や引き裂き強度が大幅に低下するという問題もある。
【０００７】
一方、外周面が平滑な一対の回転ロール間に独立気泡発泡体を導入し、２個の回転ロール間で独立気泡発泡体を挟圧することにより圧力を独立気泡に作用させて破壊し連通させるという方法もある。しかし、この方法では、独立気泡発泡体の表面は固いスキン層になっているので、独立気泡内の圧力が高まると、表面のスキン層に接する独立気泡はスキン層を突き破る以前に隣接する独立気泡と連通する。そして、気泡が次第に大きく成長した後、気泡内の圧力が高まったとき、表面のスキン層が強く突き破られるので、得られた連続気泡発泡体の表面に大きな窪みや皺が形成され、外観をひどく低下させる。
【０００８】
この発明は、上記問題に着目してなされたもので、無数の貫通孔による強度低下がなく、しかも、表面に大きな窪みや皺を生じさせない連続気泡発泡体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明による連続気泡発泡体の製造方法は、独立気泡発泡体の少なくとも一方の面を所定の厚みだけ薄く切り取ったうえで、独立気泡発泡体を一対の回転ロール間に導入して厚み方向に圧縮することにより独立気泡間を連通させて連続気泡化することを特徴とするものである。
【００１０】
この発明による他の連続気泡発泡体の製造方法は、独立気泡発泡体の少なくとも一方の面を所定の厚みだけ薄く切り取るとともに、独立気泡発泡体の厚み方向に貫通するガス抜きを所定間隔毎に複数形成したうえで、独立気泡発泡体を一対の回転ロール間に導入して厚み方向に圧縮することにより独立気泡間を連通させて連続気泡化することを特徴とするものである。
【００１１】
この発明の上記した構成において、「独立気泡発泡体の少なくとも一方の面を所定の厚みだけ薄く切り取る」とは、独立気泡発泡体の製造によって生じる固いスキン層を切り取って内部のコア層を露出させることをいう。これにより、独立気泡発泡体に回転ロールによる加圧力が作用したとき、気泡は内部で連通して大きく成長する前に表面に位置する気泡と連通するので、表面よりガスが抜け、大きな窪みや皺を発生させない。
【００１２】
また、「独立気泡発泡体の厚み方向に貫通するガス抜き」は、孔状、溝状、切り目状など、形状や大きさを問わない。このようなガス抜きが点在すると、たとえ複数の気泡が連通して内部で成長しようとしても、いずれかのガス抜きに連通してガスが抜けるので、気泡の成長が阻止され、大きな窪みや皺の発生を防止できる。
【００１３】
この発明の好ましい一実施態様においては、独立気泡発泡体は放射線架橋のポリオレフィン系樹脂発泡体であるが、これに限らず、化学架橋剤で架橋したポリオレフィン系樹脂発泡体にも適用することができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明による連続気泡発泡体の製造方法は、独立気泡に針状物を突き刺して連続気泡化するというものでないから、針状物が密に植設された回転ロールを製作する必要がなく、回転ロールの製作および保守管理の費用が嵩むのを防止できる。また、得られた連続気泡発泡体には針状物による無数の貫通孔が高密度に形成されることがないので、引っ張り強度や引き裂き強度は低下しない。
さらに、独立気泡発泡体の固いスキン層を除去してコア層を露出させるので、回転ロールにより加圧したとき、表面に位置する気泡の膜が突き破られて表面よりガスが抜け易いので、大きな窪みや皺が発生しない。
さらにまた、独立気泡発泡体の厚み方向に貫通するガス抜きが点在するので、たとえ複数の気泡が連通して内部で成長しようとしても、いずれかのガス抜きに連通してガスが抜けるので、気泡の成長が阻止され、大きな窪みや皺の発生を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、この発明の連続気泡発泡体の製造方法の一実施例を示している。
図示例の連続気泡発泡体の製造方法は、図１（１）に示すスライス工程と、図１（２）に示す穿孔工程と、図１（３）に示す加圧工程とを順次実施して、独立気泡発泡体から連続気泡発泡体を製造するものであるが、この工程の手順は、穿孔工程の後にスライス工程を実施しても良く、また、材料によっては穿孔工程を省略することもできる。
なお、図１（１）〜図１（３）の各工程は、同じ場所で一連に実施してもよいが、例えば、図１（１）（２）の工程と図１（３）の工程とを切り離し、それぞれを別の場所で実施してもよい。
【００１６】
図（１）に示すスライス工程は、独立気泡発泡体１の両面について表面をカッター１０により薄く切り取る工程である。独立気泡発泡体１は帯状シートであり、巻取ロール１１に巻き取られている。巻取ロール１１より繰り出された独立気泡発泡体１はガイド板１２やガイドローラ１３，１４によりカッター１０に導かれ、表面が所定の厚みだけ薄く切り取られる。他方の面についても同様にして表面が薄く切り取られる。
【００１７】
図示例の独立気泡発泡体１は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの独立気泡のポリオレフィン系樹脂発泡体であり、ポリオレフィン系樹脂に電子線、α線、β線、γ線、Ｘ線などの放射線を照射して例えば５倍〜５０倍で加熱発泡させた放射線架橋のポリオレフィン系樹脂発泡体である。この独立気泡発泡体１は、図２に示すように、多数の独立気泡７が気泡膜を介して連なっているコア層２を有し、コア層２の表裏両面に固いスキン層３，４が存在している。同図中、点線５，６は前記カッター１０によるスライスラインを示しており、このスライスライン５，６に沿って表面を薄く切り取ることによりスキン層３，４が除かれかつコア層２が露出した独立気泡発泡体１ａが得られる。
【００１８】
図１（２）は、両面のスキン層３，４が除かれた独立気泡発泡体１ａにガス抜き８を穿設する工程を示している。前記独立気泡発泡体１ａは、対向位置する一対の回転ロール２０，２１間に導入される。一方の回転ロール２０は外周に複数本の針状物２２が一定間隔で設けられている。他方の回転ロール２１は外周に針状物２２の先端部を受け入れる凹部２３が前記針状物２２と同じ間隔で設けられている。２個の回転ロール２０，２１は図示しない駆動機構に連繋され、それぞれ反対方向へ同じ速度で同期回転する。回転ロール２０，２１の間隔は独立気泡発泡体１ａの厚みにほぼ対応させてある。回転ロール２０，２１間を独立気泡発泡体１ａが通過するとき、回転ロール２０の針状物２２が独立気泡発泡体１ａを突き刺さることによりガス抜き８が貫通形成される。
【００１９】
図３は穿孔工程を経て得られた連続気泡発泡体１ｂの外観を示している。この連続気泡発泡体１ｂの表面には裏面にまで達したガス抜き８が幅方向と長さ方向とにそれぞれ一定間隔毎に形成されている。図示例は、奇数行目と偶数行目とは穿孔位置が幅方向にずれているが、必ずしもこれに限られるものではない。
【００２０】
図１（３）は、ガス抜き８が穿設された独立気泡発泡体１ｂを加圧する工程を示している。前記独立気泡発泡体１ｂは、対向位置する一対の回転ロール３０，３１間に導入される。各回転ロール３０，３１はともに外周面がフラットであるが、回転ロール３０，３１の外周面に滑り止めのためのローレット加工を施してもよい。２個の回転ロール３０，３１は図示しない駆動機構に連繋されており、それぞれ反対方向へ同じ速度で同期回転する。回転ロール３０，３１の間隔ｄは独立気泡発泡体１ｂの厚みｔより小さな値に設定されている。
【００２１】
独立気泡発泡体１ｂが一対の回転ロール３０，３１間に導入されて厚み方向に圧縮されると、各独立気泡が加圧されて気泡膜が破れ、隣接する独立気泡との間が連通する。独立気泡発泡体１ｂはスキン層３，４が除かれてコア層２が露出しているので、独立気泡発泡体１ｂに回転ロール３０，３１による加圧力が作用したとき、独立気泡は内部で連通して大きく成長する前に表面に近い独立気泡と連通して表面よりガスが抜ける。また、ガス抜き８が随所に点在するので、たとえ複数の独立気泡が連通して内部で成長しようとしても、いずれかのガス抜き８に連通してガスが抜けるので、成長が阻止される。
【００２２】
図４は、この発明の実施に用いられる連続気泡発泡体の製造装置の概略構成を示している。同図中、４，５，６は高さが揃った作業テーブルであり、中央の作業テーブル４には上記した回転ロール３０，３１が設置されている。
前側の作業テーブル５には、上端に水平なアーム５１を有する支持フレーム５０と、帯状の独立気泡発泡体１ｂを中央の作業テーブル４の方向へ案内するガイドローラ５２とが設けられている。前記アーム５１は、独立気泡発泡体１ｂが巻かれた巻取ロール５３を回動自由に支持する。独立気泡発泡体１ｂが回転ロール３０，３１により引っ張られると、独立気泡発泡体１ｂが巻取ロール５３より繰り出される。独立気泡発泡体１ｂは、前処理工程または他の工場において、両面のスキン層が除かれかつ所定間隔毎にガス抜きが複数形成されたものである。
【００２３】
後側の作業テーブル６には、上端に回転軸６１を水平に支持した支持フレーム６０と、回転ロール３０，３１を経て形成された連続気泡発泡体９を上方へ案内するガイドローラ６２とが設けられている。前記回転軸６１には連続気泡発泡体９を巻き取るための巻取ロール６３が装着されており、図示しない駆動機構が回転軸６１を回転させることにより連続気泡発泡体９を巻取ロール６３に巻き取る。
【００２４】
図５および図６は、独立気泡発泡体１ｂを一対の回転ロール３０，３１で加圧して連続気泡化するための機構を示している。
中央の作業テーブル４は移動可能なようにキャスター４９が備えられており、上面の両端部には一方の回転ロール３０の回転軸４０を回転自由に支持する軸受４４，４４が設置されている。
【００２５】
他方の回転ロール３１の回転軸４１は両端部がそれぞれ支持機構８により昇降可能に支持されており、これにより独立気泡発泡体１ｂの厚みに応じて回転ロール３０，３１間の間隔が変えられるようになっている。各支持機構８は、回転軸４１を支持する軸受４５，４５を備えた可動フレーム８０を備え、可動フレーム８０にねじ軸８１上に装着されたナット部材８２がそれぞれ一体に設けられている。ハンドル８３の操作でねじ軸８１を回動させると、ナット部材８２と一体に可動フレーム８０が昇降動作するもので、これにより回転ロール３１が昇降する。なお、図中、８４は可動フレーム８０の両端に形成された筒状部８４であり、作業テーブル４上に縦設されたガイド軸８５，８５に嵌まり、ガイド軸８５に沿ってスライドする。
【００２６】
各回転ロール３０，３１は、外周面に滑り止めのためのローレット加工が施されており、反対方向に同じ速度で同期回転するように駆動機構７によって駆動される。各回転ロール３０，３１の回転軸４０，４１の一端にはスプロケットホイール４２，４３が装着され、各スプロケットホイール４２，４３と減速機付きのモータ７１に装着された駆動ホイール７４と中間ホイール７３との間にチェン７２が巻き掛けられて前記駆動機構７が構成されている。
【００２７】
上記した構成において、駆動機構７を駆動して回転ロール３０，３１を回転させると、独立気泡発泡体１ｂが回転ロール３０，３１間に導入されて厚み方向に圧縮されるので、独立気泡が加圧されて気泡膜が破れ、隣接する独立気泡同士が連通して連続気泡化する。
この場合に、独立気泡発泡体１ｂは固いスキン層が除去されてコア層が露出しているので、表面に近い気泡の膜が突き破られて表面よりガスが抜け易いので、大きな窪みや皺の発生が防止される。さらに、独立気泡発泡体１ｂの厚み方向に貫通するガス抜き８が点在するので、たとえ複数の気泡が連通して内部で成長しても、いずれかのガス抜き８に連通してガスが抜け、大きな窪みや皺の発生が防止される。
【００２８】
なお、この実施例では、独立気泡発泡体１ｂを回転ロール３０，３１間へ複数回導入して圧縮処理を繰り返すが、例えば、図７に示すように、複数対の回転ロール３０Ａ，３１Ａ、３０Ｂ，３１Ｂ、３０Ｃ，３１Ｃを一列に並べて連続気泡化を段階的に進めてもよい。なお、９ａ，９ｂは中間段階の連続気泡発泡体であり、９ｃは最終段階の連続気泡発泡体であり、９ｃ，９ｂ，９ａの順に連続気泡化が進み、連続気泡発泡体９ｃが最も柔軟である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の連続気泡発泡体の製造方法の各工程を示す正面図である。
【図２】連続気泡発泡体の内部構造を示す拡大断面図である。
【図３】穿孔工程を経た連続気泡発泡体の斜視図である。
【図４】連続気泡発泡体の製造装置の全体構成を示す側面図である。
【図５】連続気泡発泡体の製造装置の主要部の正面図である。
【図６】連続気泡発泡体の製造装置の主要部の側面図である。
【図７】連続気泡発泡体の製造装置の他の実施例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１，１ａ，１ｂ    独立気泡発泡体
７  独立気泡
８  ガス抜き
９  連続気泡発泡体
３０，３１  回転ロール
【図１】
2006001096.tif 000003
【図２】
2006001096.tif 000004
【図３】
2006001096.tif 000005
【図４】
2006001096.tif 000006
【図５】
2006001096.tif 000007
【図６】
2006001096.tif 000008
【図７】
2006001096.tif 000009