(57)【要約】      （修正有）【課題】平滑化装置にて発泡体の皺を除去するため安定して該発泡体を保持し、生産性を向上する。【解決手段】発泡性樹脂シートを加熱して発泡体とする発泡装置と、該発泡装置の後段に設けられた発泡体の平滑化装置と、該平滑化装置の上流側および／または下流側に設けられた発泡体の誘導装置とを有し、該誘導装置が、発泡体の幅方向に互いに対向配置された、発泡体を引っ掛けて把持する突起を備えた複数の回転体を有している発泡体製造装置を用いる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡性樹脂シートを加熱して発泡体とする発泡装置と、該発泡装置の後段に設けられた発泡体の平滑化装置と、該平滑化装置の上流側および／または下流側に設けられた発泡体の誘導装置とを有し、該誘導装置が、発泡体の幅方向に互いに対向配置された、発泡体を引っ掛けて把持する突起を備えた複数の回転体を有している発泡体製造装置。
【請求項２】
前記回転体は、ベアリングを介して軸に回転可能に連結され、発泡体の巻取速度に対応して回転する、請求項１に記載の発泡体製造装置。
【請求項３】
前記回転体は、発泡体に対する位置および／または角度が調整可能に設けられている、請求項１または２に記載の発泡体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産性を向上することができる発泡体製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
断熱材やクッション材などとして用いられる発泡体は、熱分解型発泡剤を含む発泡性樹脂架橋シートを、発泡剤の分解温度以上に加熱した加熱源を含む発泡炉内にたとえば垂直方向に誘導し、加熱することで得られる。通常発泡体は、生産性向上のため、連続的に生産され、長尺発泡体としてロール状に巻き取られる。
【０００３】
ところで、該発泡剤を発泡させる時、発泡性樹脂架橋シートは三次元的に膨張するため山状や波状の皺が発生する。そのため、発泡性樹脂架橋シートの幅方向に広げる力を加えなければ平滑な発泡体とすることが困難である。そこで、上記皺を除去し、表面を平滑化するため、たとえば発泡炉の下流側に拡幅装置を設けた発泡体製造装置が提案されている。（特許文献１参照）  
しかしながら、平滑化装置の一手段であるこの拡幅装置に安定的に発泡体を送るには、長さ方向、幅方向に適度な張力を与えることが必要である。例えば長手方向の張力が低すぎる場合、発泡体が弛んだ状態となり平滑化装置への供給が不安定となるため、発泡体が該装置の上部において所定の走行路から外れる場合がある。また幅方向の張力が高すぎる場合は、発泡体が該装置の下部において所定の走行路から外れる場合がある。このため発泡体を安定して拡幅、平滑化するためには詳細条件の調整が必要であり、作業熟練性の要求や、条件調整完了までの間に発生する製品とならない不良部のため生産性が低下するという問題がある。また発泡性樹脂架橋シートが部分的に不均一な厚みとなっていたり不均一に架橋していたりする場合も、発泡状態が変動して、長手方向、幅方向の適度な張力を保持することが困難となる。その結果、平滑化装置から発泡体が外れ生産性が低下するという問題がある。
【特許文献１】特開平３−４９９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上述した従来技術の問題点を解消し、平滑化装置にて発泡体の皺等を除去するに際し、安定して該発泡体を保持し、生産性を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前述の課題を達成するため、本発明は次の（１）〜（３）の構成を特徴とする。
（１）発泡性樹脂シートを加熱して発泡体とする発泡装置と、該発泡装置の後段に設けられた発泡体の平滑化装置と、該平滑化装置の上流側および／または下流側に設けられた発泡体の誘導装置とを有し、該誘導装置が、発泡体の幅方向に互いに対向配置された、発泡体を引っ掛けて把持する突起を備えた複数の回転体を有している発泡体製造装置。
（２）前記回転体は、ベアリングを介して軸に回転可能に連結され、発泡体の巻取速度に対応して回転する、上記（１）に記載の発泡体製造装置。
（３）前記回転体は、発泡体に対する位置および／または角度が調整可能に設けられている、上記（１）または（２）に記載の発泡体製造装置。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、回転する突起が発泡体を引っ掛けて誘導するので、発泡体を平滑化しながらも該装置から外れることを防止し、効率的に連続して製造でき、生産性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明における発泡体製造装置とは、図１に例示する様に、たとえば発泡性樹脂架橋シ−ト１に加熱・発泡処理を行うための発泡炉２などの発泡装置２００  と、発泡炉２の下方に設けられた、発泡時に発生する山状の皺を平滑にする平滑化装置３００と、発泡体の端部など製品にならない部分を把持して平滑化装置３００での走行を安定化させる発泡体の誘導装置４００などから構成されている。
【０００８】
発泡装置２００は、発泡性樹脂架橋シート１を加熱発泡することで発泡体１２とする装置であって、複数のヒータ６を内部に対向配置した発泡炉２を有している。発泡炉２の上部には発泡性樹脂架橋シ−ト１を炉内部に搬入するための搬入口９が形成されており、下部には加熱発泡処理後の発泡体１２を搬出するための搬出口１０が形成されている。
【０００９】
ヒータ６としては、ハロゲンヒータ、遠赤外線ヒータ、セラミックヒータ等を用いることができ、本実施態様においては、これらが複数対向配置しているが、単数であってもよい。また、ヒータ６のほか、発泡炉２には、加熱風を発泡炉内部に導入するための吸入ダクト５が設けられており、上部には排気ダクト７も設けられている。排気ダクト７の上方には、発泡性樹脂架橋シ−ト１を搬入するための搬入ローラ８が配置されている。
【００１０】
平滑化装置３００は、発泡性樹脂架橋シ−トが加熱発泡時の急激な体積膨張により生じた幅方向の山状や波状の皺を平滑化する装置であって、発泡体端面を吸着して搬送しながら拡幅力を与える装置である。
【００１１】
具体的に、平滑化装置３００は、発泡炉２の下方で発泡体１２の幅方向に互いに対向して設けられた１対の吸引手段３などからなる拡幅装置を備えている。なお、図示していないが、発泡炉２の下方には、発泡体の幅方向にスライドレール等が配置されており、平滑化装置３００はこの上を移動可能となっている。
【００１２】
以下、拡幅装置を構成する吸引手段３の詳細を図２に示す。（Ａ）が正面図であり、（Ｂ）が側面図である。
【００１３】
吸引手段３は、上室３１及び下室３２の２つのチャンバーから構成されている。両室３１及び３２には、それぞれバキュームポンプ（図示せず）に連通する接続部４５及び２９が取り付けられている。上室３１及び下室３２には、それぞれ側板３６および３７が固着されている。この側板３６および３７にはピン３４が挿通されており、ピン３４の回りを上室３１が回動自在および任意の回動位置に固定可能となっている。また、側板３７には、１対のローラ３５が支持されており、図２（Ｂ）に示すように、対抗するローラ３５間に発泡体１２が通過しうるだけの間隔が形成されている。
【００１４】
上室３１および下室３２には、発泡体対向側に、所定幅ｄ０の開口部５０および５１がそれぞれ形成されている。さらに、開口部５０および５１上には、スリット板４６，４７および４８，４９が設けられており、開口部５０および５１の幅ｄ０の範囲内で所定幅ｄのスリット５２、５３が形成されている。従って、スリット板４６、４７および４８、４９をそれぞれ図２（Ｂ）における左右方向にスライドさせることにより、スリット５２、５３の幅を調節出来る。これにより、発泡体の厚みに応じた所定幅にスリット５２，５３の幅を設定出来る。なお、設定幅としては、基本的に発泡体の厚みと同程度、あるいはそれ以下が好ましい。但し、たとえば発泡体厚みが１ｍｍ程度のもののように、端面吸着が困難なものの場合は、その設定幅を広め（たとえば３ｍｍ程度）にするととともに発泡体端部を折り曲げ、その折り曲げた面を吸着すればよい。
【００１５】
上室３１および下室３２の回りには、メッシュベルト４０が設けられている。このメッシュベルト４０は、駆動ローラ４１および回転ローラ４２，４３、４４を介して上室３１および下室３２の回りを循環可能となっている。メッシュベルト４０は、発泡体の厚みに応じて、それ以外の部分はたとえばシリコン等で封孔処理することも好ましい。発泡体に対応する部分以外の箇所に対して封孔処理を施すことにより、発泡厚みに応じた所定幅のメッシュ部分が形成されることになる。
【００１６】
吸引手段３の下流側には、図１にしめすように複数の冷却ローラ１１が設けられており、これらの冷却ローラ１１により発泡体１２の冷却処理が行われるようになっている。
【００１７】
続いて、誘導装置４００は、平滑化装置３００での発泡体１２の走行を安定化させるための装置であって、平滑化装置３００の上流側や下流側に設けられる。平滑化装置３００の上流側に設けることで、張力不足により平滑化装置３００の吸着開始部で発泡体１２にタルミが生じることを防ぐことができ、その結果、発泡体１２が平滑化装置３００から外れることを防ぐことができ、平滑化装置３００の下流側に設けることで、発泡体１２の幅方向に作用する張力の影響で発泡体が平滑化装置３００下流側より外れることを防ぐことができる。なお、本発明においては、平滑化装置３００の上流側もしくは下流側のいずれか一方に誘導装置４００を設けるだけでもよいが、より確実に発泡体１２の走行を安定化させるためには、図１、図３、図４に示すように、平滑化装置３００の上流側および下流側の両方に誘導装置４００を取り付けることが好ましい。なお、上流側、下流側それぞれにおいて取り付けられる誘導装置４００の個数は特に限定されず、平滑化装置３００の上流側、下流側それぞれに複数個取り付けても良い。
【００１８】
誘導装置４００は、発泡体の幅方向に互いに対向して設けられた一対の回転体６６を有しており、本実施形態では、一対の回転体６６が、平滑化装置３００の上流側および下流側それぞれに設けられている。誘導装置４００の詳細を図３に示す。（Ａ）が吸引手段３と誘導装置４００との関係を示す模式図、（Ｂ）が誘導装置の拡大模式図、（Ｃ）が回転体の拡大模式図である。なお、誘導装置の構成をわかりやすく説明するため、誘導装置を斜視図で示す。
【００１９】
上流側の回転体６６は吸引手段３の上室３１に、また、下流側の回転体６６は吸引手段の下室３２に、それぞれ軸６１を設け、軸６１にガイド６２を挿通するとともに、そのガイド６２に軸６４を挿通し、その軸６４にベアリング６５を介して連結されている。ガイド６２の軸６１上での固定位置は、蝶ネジ６３で調整可能になっており、軸６４のガイド６２上での固定位置は蝶ネジ６７で調整可能になっている。また、ガイド６２を回動することにより、回転体６６と発泡体との距離を調整することができ、軸６４を回動することで、発泡体に刺さる回転体６６の角度を調整することができる。軸６４は、屈曲しているため、回動することで回転体６６と発泡体との距離を調整することもできる。
【００２０】
回転体６６は、円盤形状もしくは多角形状の回転板と、その回転板の外周に設けられた複数の鋭角な突起などから構成される。具体的には、例えばステンレス（ＳＵＳ）製のスプロケットのようなものを例示することができる。本発明において、突起は、幅Ｄが好ましくは２〜２０ｍｍ、より好ましくは５〜１５ｍｍ、高さＥが好ましくは２〜２０ｍｍ、より好ましくは５〜１５ｍｍ、角度βが好ましくは５〜１５０°、より好ましくは２０〜９０°である。
【００２１】
突起の幅Ｄが２ｍｍ未満であれば、該突起の強度を維持できず欠損する場合があり、一方、２０ｍｍ超であれば発泡体に接触する突起が少なくなり平滑化装置への安定誘導が困難となる場合がある。
【００２２】
突起の高さＥが２ｍｍ未満であれば突起が発泡体を捉えることが出来ず発泡体の走行を安定化させることが困難となる場合があり、一方、２０ｍｍ超であれば取り扱いが危険であり作業性が低下する場合がある。
【００２３】
突起の角度βが５°未満であれば発泡体を切削し切断してしまう場合があり、一方、角度βが１５０°超であれば発泡体への引っ掛かりが弱くなり発泡体の走行を安定化させることが困難となる場合がある。
【００２４】
なお、本発明において突起とは、発泡体を引っ掛けて把持することができる形状であればよく、鋭利な角を有するものに限定されない。
【００２５】
一方、回転板の直径Ｆは、好ましくは２０〜４００ｍｍ、より好ましくは３０〜２００ｍｍである。直径が２０ｍｍ未満であれば該回転板の回転する速度が増し易く発泡体を切削、切断してしまう場合があり、一方、４００ｍｍ超であれば、工程の妨げとなり易く作業性が低下する場合がある。
【００２６】
回転体の材質は、特に限定されないが、例えば耐熱性、耐久性、加工性等を考慮した場合、金属製であることが好ましく、特にステンレス（  ＳＵＳ）製がより好ましい。また、発泡体が回転体に固着することを防止する加工を施すことも好ましく、例えば回転体表面にシリコン系樹脂やフッ素系樹脂などの樹脂をコーティングすることが好ましい。
【００２７】
続いて、作用効果について説明する。
【００２８】
上記実施形態において、発泡性樹脂架橋シートは、搬入ローラ８を経て垂直方向に発泡炉内２に誘導され、吸入ダクト５から供給される熱風やハロゲンヒータ、遠赤外線ヒータ、セラミックヒータ等のヒータ６により加熱発泡される。
【００２９】
その後、発泡完了した発泡体１２は、平滑化装置３００に誘導され、一対の吸引手段３によって端部が吸着保持されて、搬送されながら拡幅される。
【００３０】
このとき、一対の吸引手段３は、予め発泡体１２の幅に応じて、図示しないスライドレール上で所定の位置にセットし、また、上室３１は、ピン３４の回りに予め所定角度αだけ回動してセットし、さらに、上室３１および下室３２は、図示しないバキュームポンプの駆動によりそれぞれ減圧状態としておく。また、各スリット板４６〜４９は、これらによって形成されるスリット５２、５３の幅が発泡体１２の厚みと同程度になるよう所定位置に予めセットしておく。メッシュベルト４０は、駆動ローラ４１の駆動により上室３１および下室３２からなるチャンバーの回りを循環させる。
【００３１】
このような状態の平滑化装置３００に発泡体１２が導入されると、バキュームポンプの吸引力が、スリット５２、５３、さらにはメッシュベルト４０を介して発泡体１２の両端部に作用し、発泡体１２が吸着保持される。この状態で発泡体１２はメッシュベルトの循環移動により搬送されるが、上室３１が予め所定角度αだけ傾斜し、一対の吸引手段３の間隔が下流側で拡がるようにセットされていることから、発泡体１２は搬送とともに拡幅され、加熱発泡時の皺が除去される。
【００３２】
拡幅処理によって平滑化された発泡体１２は、その後、冷却ローラ１１によって冷却されながら搬送され、巻き取られる。
【００３３】
そして、本発明においては、上記のような平滑化処理が行われる際に、誘導装置４００が発泡体１２の走行を安定化させる。誘導装置４００は、搬送される発泡体１２に回転体６６の突起が引っかかるように、軸６１、６４、ガイド６２、蝶ネジ６３、６７などによって、予めその位置、角度を調整しておく。そのため、搬送される発泡体１２に回転体６６の突起が引っかかり発泡体を保持することができ、発泡体の搬送速度を利用して回転体が回転することで、発泡体の位置を規制しながら搬送することができる。その結果、発泡体１２が平滑化装置３００から外れることを防止でき、走行が安定する。
【００３４】
なお、本発明において発泡性樹脂シ−トとは、たとえば、オレフィン系樹脂、熱分解型発泡剤、必要に応じて添加剤をミキサー等の混合機で均一混合した混合物を押出機にて熱分解型発泡剤の分解温度未満で溶融混錬し、Ｔ型口金等を用いて表面が平滑なシート状に成形したものをいい、更に該シートを架橋させたものをも含む。
【００３５】
発泡性樹脂シ−トを製造するにあたって使用されるオレフィン系樹脂としては、低密度、中〜高密度、直鎖状低密度などのポリエチレン樹脂、エチレンと酢酸ビニルあるいは、アクリル酸アルキルエステル、プロピレン等との共重合体、ホモまたは共重合ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン等の単独あるいは混合物が例示される。
【００３６】
熱分解型発泡剤としては、公知のアゾジカルボンアミド、オキシベンゼンスルホニルヒドラジド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン等が例示されるが、一般にはアゾジカルボンアミドやジニトロソペンタメチレンテトラミンが使用され、その添加量は、所望の発泡倍率により適時調整される。一般的には樹脂１００重量部に対し２〜２５重量部である。
【００３７】
添加剤として、難燃剤、着色剤、酸化防止剤、充填剤、発泡助剤、滑剤、架橋助剤等があり、必要により適量添加することができる。
【００３８】
架橋させる方法としては、一般的に電子線による方法や、ジクミルパ−オキサイド等の有機過酸化物による化学架橋による方法が取られるが、架橋反応性ビニルメトキシシラン等を樹脂にグラフトまたは共重合した樹脂を用い電子線照射法や化学架橋方法によって架橋させてもよい。また、各種の架橋方法を併用して使用してもよい。
【実施例】
【００３９】
［実施例１］
低密度ポリエチレン（密度０．９２３ｇ／ｃｍ３、メルトインデックス４．０ｇ／１０分）１００重量部に熱分解型発泡剤としてアゾジカルボンアミド１０重量部、酸化防止剤としてジブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）１重量部、顔料として酸化チタン１重量部を加え、ヘンシェルミキサ−で予備混合し、その混合物をスクリューの直径９０ｍｍの一軸押出機（Ｌ／Ｄ＝２５）に投入し、発泡剤が分解しないよう樹脂温度を１５５℃以下に調整しながら混練し、Ｔ型口金より押出して厚み２．０ｍｍ、幅４５０ｍｍ、長さ１０００ｍの発泡性樹脂シ−トを成形した。次に、この発泡性樹脂シ−トに電子線照射機（７５０ｋＶ）を用いて４．８Ｍｒａｄの電子線量を照射して架橋させ、発泡性樹脂架橋シ−トとした。
【００４０】
続いて、図４に示す装置（但し、誘導装置は、平滑化装置の上流側に１個、下流側搬送方向に２個設けられている）を用い、該シートを発泡装置で発泡剤の分解温度以上（約３００℃）に加熱発泡するとともに、発泡開始直後から幅方向に生じた波状の皺を平滑化装置で除去し、発泡体を約８時間連続的に製造した。このとき、発泡体の走行を安定させるために誘導装置を用いた。誘導装置の回転体にはステンレス（ＳＵＳ）製のスプロケットを使用し、突起は、幅Ｄが１５ｍｍ、高さＥが１５ｍｍ、角度βが６０°で、かつ、回転板は直径Ｆが８０ｍｍであった。
【００４１】
その結果、製造中に発泡体が平滑化装置から外れることは一度も無く、安定した発泡が可能であった。
【００４２】
［比較例１］
誘導装置を使用しない以外は、実施例１と同様にして発泡体を製造した。
【００４３】
製造開始時、発泡体が下側から５回、上側から３回外れ、製造が安定するまでに時間を要した。また一旦安定した後も、シート厚み変動による発泡体の幅変動の影響により拡幅装置から発泡体が散発的に外れる現象が認められた。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態を示す発泡体製造装置の概略模式図である。
【図２】図１における平滑化装置３００を構成する吸引手段の概略模式図である。
【図３】図１における誘導装置４００の概略模式図である。
【図４】図１に示す発泡体製造装置の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  シート         ２  発泡炉
３  吸引手段        ５  吸入ダクト
６  ヒータ         ７  排気ダクト
９  搬入口        １０  搬出口
１１  冷却ローラ    １２  発泡体
２９  接続部        ３１  上室
３２  下室          ３４  ピン
３５  ローラ        ３６  側板
３７  側板          ４０  メッシュベルト
４１  駆動ローラ    ４２  回転ローラ
４３  回転ローラ    ４４  回転ローラ
４５  接続部        ４６  スリット板
４７  スリット板    ４８  スリット板
４９  スリット板    ５０  開口部
５１  開口部        ５２  スリット
５３  スリット      ６１  軸
６２  ガイド        ６３  蝶ネジ
６４  軸            ６５  ベアリング
６６  回転体        ６７  蝶ネジ
２００  発泡装置    ３００  平滑化装置
４００  誘導装置
【図１】
2008044261.tif 000002
【図２】
2008044261.tif 000003
【図３】
2008044261.tif 000004
【図４】
2008044261.tif 000005