(57)【要約】【課題】シュート表面の全面に冷却水を均一に行き渡らせ冷却水による網状構造体の過冷却、冷却不足をなくすこと、溶融連続線条集合体の幅を深く絞り込むこと、網状構造体の融着部の剥離をなくした網状構造体製造装置及び網状構造体製造方法を提供すること、表面の凹凸等をなくし、線条同士の剥離を防止し長期使用によってもクッション性と強度を維持し、重量を軽くし、原料費を削減できる網状構造体を提供することを目的とする【解決手段】冷却水Ｃがタンク５３ａに供給されると、冷却水吐出口５３ｂから透水シート５５と傾斜板５１ａの間に冷却水Ｃが供給されて冷却水下層Ｌを形成する。そして、透水シート５５の上面に冷却水Ｃが浸透し、透水シート５５の上面に冷却水上層Ｍを形成する。この冷却水上層Ｍは、線条集合体３を受け止めてループを形成し隣接する連続線条の相互を接触絡合させるものである。【選択図】  図９
2004218116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方に押し出される線条集合体の厚さ方向の両側に対向し、線条集合体の中心に向かってその間隔を縮小させるように傾斜し、前記線条集合体の幅方向に配置されるシュートと、
該シュートの表面の上方から下方に向かって前記線条集合体を冷却する冷却水を供給する水供給部と、
を備えた網状構造体ループ形成装置において、
前記シュートの表面を覆うように透水シートを設け、前記シュートの表面と透水シートとの間に冷却水を供給して冷却水下層を形成し、
前記透水シートの上面に前記冷却水が浸透して冷却水上層を形成し、該冷却水上層及び透水シートで前記線条集合体の表面層の線条を受け止めてループを形成させ隣接する連続線条相互を接触絡合させ、嵩密度の高い表面層と該表面層で挟まれる嵩密度の低い内層を形成することを特徴とする網状構造体ループ形成装置。
【請求項２】
多数の連続線条を下方に押し出す押出部と、
該押出部から押し出される線条集合体の厚さ方向の両側に対向し、線条集合体の中心に向かってその間隔を縮小させるように傾斜し、前記線条集合体の幅方向に配置されるシュートと、
該シュートの表面の上方から下方に向かって前記線条集合体を冷却する冷却水を供給する水供給部と、
前記シュートの下部に配置され、前記シュートから下方に排出される網状体を水中で搬送する水中コンベアと、
を備えた網状構造体製造装置において、
前記シュートの表面を覆うように透水シートを設け、前記シュートの表面と透水シートとの間に冷却水を供給して冷却水下層を形成し、
前記透水シートの上面に前記冷却水が浸透して冷却水上層を形成し、該冷却水上層及び透水シートで前記線条集合体の表面層の線条を受け止めてループを形成させ隣接する連続線条相互を接触絡合させ、嵩密度の高い表面層と該表面層で挟まれる嵩密度の低い内層を形成することを特徴とする網状構造体製造装置。
【請求項３】
熱可塑性樹脂を複数の連続線条に溶融し押し出して連続線条のランダムなループの隣接する線条相互を接触絡合集合させ、所定の嵩密度の空隙を備える立体構造体を成形する網状構造体製造方法であって、
押し出される線条集合体の厚さ方向の両側に対向し、線条集合体の中心に向かってその間隔を縮小させるように傾斜し、前記線条集合体の幅方向に配置されるシュートの表面の上方から下方に向かって前記線条集合体を冷却する冷却水を供給し、
前記シュートの表面を覆うように透水シートを設け、前記シュートの表面と透水シートとの間に冷却水を供給して冷却水下層を形成し、
前記透水シートの上面に前記冷却水が浸透して冷却水上層を形成し、該冷却水上層及び透水シートで前記線条集合体の表面層の線条を受け止めてループを形成させ隣接する連続線条相互を接触絡合させ、嵩密度の高い表面層と該表面層で挟まれる嵩密度の低い内層を形成することを特徴とする網状構造体製造方法。
【請求項４】
請求項１の網状構造体ループ形成装置、若しくは請求項２の網状構造体製造装置により製造されるか、又は請求項３に記載の網状構造体製造方法により製造される網状構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、網状構造体ループ形成装置、網状構造体製造装置及び網状構造体製造方法に係り、詳しくは、網状構造体のループの形成を行う網状構造体ループ形成装置の改良により、網状構造体から構成されるスプリング樹脂成形品等の製品価値を高めるものである。
【０００２】
網状構造体製造方法、製造装置、網状構造体については種々の提案がされている。例えば、特開平１−２０７４６２号、特開平１−２４１２６４号、特公平３−１７６６８号、特公平４−３３９０６号、特開平５−１０６１５３号、特開平７−６８０６１号、特開平７−６８２８４号、特開平７−１８９１０６号、特開平８−７４１６１号、特開平８−９９０９３号、特開平９−２１０５４号、ＷＯ０１／６８９６７Ａ１等の発明が提案されている。
これらのうち、押出装置の金型から垂下する線条を案内するシュートを備えたものがある。
【０００３】
【特許文献１】特公平４−３３９０６号
特許文献１は、フィラメントの降下領域にはそのフィラメント束の両側に棒状のヒータを配置し、ヒータの下方に横に長い傾斜パネルを配置してあり、傾斜パネルは、水平角θが４５°〜８０°の範囲に設定される上部片と、冷却水の水面下に没した下部片とからなり、下部片がフィラメント束を両側から挟み込むように配置され、その両側からフィラメント束の中心部に向かって移動調整可能に構成されたものである。その結果、フィラメント束は冷却水の水面に達する領域で、傾斜パネルによってその厚み幅が制限され、フィラメント束の外側のフィラメントがパネルの上部片の上に降下し、これを滑って冷却水中に没するような場合も生じ得る。
【０００４】
【特許文献２】ＷＯ０１／６８９６７  Ａ１
特許文献２は、フッ素樹脂コーティング等がされた曲板を固定構造又は移動構造で設け、立体網状構造体の左右前後の密度、形状等を変化させるものである。
しかしながら、上記従来技術においてはループの形成不全による網状構造体の製品表面の凹凸、表面に糸引き等が生じ、未だ十分なものではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の従来技術の改良型である図２６〜図２８のようなループ形成装置を採用することが考えられる。これは、溶融連続線条の付着を防止する為に溶融連続線条が最初に触れる部位であるシュート２５０そのものの上に冷却水を流下させ、線条２０２を冷却水で冷却してループを形成する方法である。シュート２５０にフッ素樹脂コーティングを施したステンレス板の採用が考えられる。フッ素樹脂を塗布するのは、線条の付着防止と、水を拡散させるためである。フッ素樹脂コーティング板の上にシャワーのように上側から所定ピッチで所定径の穴のあいた冷却水タンクから冷却水を供給し、溶融線条は、シュート２５０に流れる冷却水に掛かりながらループを描いて落ちていくのである。
【０００６】
しかしながら、たとえ冷却水を利用するループ形成装置を採用した上記従来例を改良する方法及び装置には、下記の問題があり、網状構造体製品の付加価値の向上には制約がある。
Ａ）フッ素樹脂コートの撥水効果により冷却水がシュート２５０表面の全面に行き渡らない。撥水性のコーティングであるので、水流が偏ってしまう問題がある（図２６及び図２８参照）。冷却水が落ちてきた途端に水流が真っ直ぐに流れるものもあれば、隣の水とくっついてしまい、線条集合体の表面層の全面を均一に冷却させることが困難である。また、線条が滑りすぎてループ形成不全となる（図３０（ｂ）参照）。
Ｂ）溶融連続線条の幅を深く絞り込めない（図３０（ａ）のγ）。深く絞り込むと、前記の通り表面層を均一に冷却できないので、クッション性が不完全となるからである。
【０００７】
その結果、網状構造体製品には、以下に示す欠陥があった。
Ａ）冷却水による過冷却により、網状構造体の表面に凹凸が生じる弊害が製品に現れる（図２９（ａ）参照）。水流が重なって盛り上がり部分ができ、過冷却になった部位が生じ（図２８のＢ参照）、その水に線条が当たると、過冷却気味になり、樹脂に凹みができ、融着力が弱くなる。
Ｂ）冷却水による冷却不足により、ループがいびつになってしまい、ループがきれいに出来ず、網状構造体の表面層の溶融線条にループの形成不全が生じる。冷却水が分かれてしまった部分というのは冷却不足になってしまい（図２８のＣ参照）、冷却水が不足する部位は溶融連続線条の冷却が十分に出来ず、落下してきた溶融連続線条が引きずられることによって、切れて、糸引きパターン▲１▼のように、トゲ状のものとなるか（図２９（ｂ）参照）、あるいは、糸引きパターン▲２▼のように、糸引き状、フィルム状に引きずられて、線条が伸ばされているような状態となり、索ないし引き攣れが形成される（図２９（ｃ）参照）。
Ｃ）冷却水の流れのバラツキによって、網状構造体のループの融着部が剥離しやすい（図３０（ｃ）参照）。これは冷却水の流れのバラツキによって、線条のループの相互の融着力が不均一となるからである。網状体を曲げる時に、ループ同士の融着部位がバリバリと剥離し（図３０（ｃ）参照）、クッション性や強度に問題が生じる。
Ｄ）ループ形成が不全となるので、線条の断面形状も変化する。中空線条の場合、例えば円形の断面がいびつになるなど、断面形状が変化するという弊害が生じる。
Ｅ）網状体の深絞りができない結果、網状構造体製品の厚みが大きくなる。即ち、絞り込み量を大きくすると網状体の幅が薄くなりクッション性が不良となるので、厚みを持たせないとクッション性を出せないという問題がある。
【０００８】
上記欠陥により、網状構造体又は網状構造体を利用する製品には以下の問題が発生していた。
Ａ）カバー部材に網状構造体を内包させるとき、上記凹凸、糸引状、トゲ状の欠陥にカバー部材が引っ掛かる為に、カバー部材を破損したり、網状構造体の線条の融着部を引き剥がしてしまう。
Ｂ）網状体の線条同士の融着部が剥離しやすく、長期使用により物性が低下する。
Ｃ）網状体の厚さを大きくせざるをえないため、重量が重く、原料費が高くなる。
【０００９】
そこで、本発明は、シュート表面の全面に冷却水を均一に行き渡らせ冷却水による網状構造体の過冷却、冷却不足をなくすこと、溶融連続線条集合体の幅を深く絞り込むこと、網状構造体の融着部の剥離をなくした網状構造体製造装置及び網状構造体製造方法を提供すること、表面の凹凸等をなくし、線条同士の剥離を防止し長期使用によってもクッション性と強度を維持し、重量を軽くし、原料費を削減できる網状構造体を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び効果】
本発明は、
下方に押し出される線条集合体の厚さ方向の両側に対向し、線条集合体の中心に向かってその間隔を縮小させるように傾斜し、前記線条集合体の幅方向に配置されるシュートと、
該シュートの表面の上方から下方に向かって前記線条集合体を冷却する冷却水を供給する水供給部と、
を備えた網状構造体ループ形成装置において、
前記シュートの表面を覆うように透水シートを設け、前記シュートの表面と透水シートとの間に冷却水を供給して冷却水下層を形成し、
前記透水シートの上面に前記冷却水が浸透して冷却水上層を形成し、該冷却水上層及び透水シートで前記線条集合体の表面層の線条を受け止めてループを形成させ隣接する連続線条相互を接触絡合させ、嵩密度の高い表面層と該表面層で挟まれる嵩密度の低い内層を形成することを特徴とする網状構造体ループ形成装置である。
線条集合体の幅方向の両側に対向し、線条集合体の中心に向かってその間隔を縮小させるように傾斜し、前記線条集合体の幅方向に配置されるシュートを追加しても良い。外観を良くするためである。
【００１１】
「透水シート」は、水の浸透性があり、柔軟性があり、ステンレスやフッ素樹脂の摩擦係数より大きい摩擦係数を持つ、布（晒し等）などのような材質を採用することが好ましい。これにより、線条の冷却水への着水の際のクッション性を高めるとともに、透水シートの摩擦抵抗で線条の滑りを抑制して、ループ形成の完全性を確保するのである。透水シートの厚みは０．００１〜１．０ｍｍ、好ましくは０．２〜０．５ｍｍ、より好ましくは０．３〜０．４ｍｍである。
【００１２】
「連続線条」の原料樹脂は、汎用プラスチック（ポリオレフィン、ポリスチレン系樹脂、メタクリル樹脂、ポリ塩化ビニール等）、エンジニアリングプラスチック（ポリアミド、ポリカーボネート、飽和ポリエステル、ポリアセタール等）等である。好ましくは熱可塑性エラストマーよりなり、例えば、ポリエチレン（以下ＰＥと記す）、ポリプロピレン（以下ＰＰと記す）、ＰＶＣ又はナイロン等のエラストマーより成ることが好ましい。中空線条の場合、中空部は連続であっても良いし、不連続であっても良い。例えば、１本の線条に中空部と該中空部が塞がれた部分とを共に有している場合等が一例として挙げられる。
【００１３】
本発明の効果を下記に列挙する。
Ａ）透水シートの上面へ浸透する冷却水は、冷却水上層を形成し線条の付着を防止する。
Ｂ）透水シートの摩擦係数は、フッ素樹脂（テフロン（登録商標）等）コーティングや金属（ステンレス等）に比べ高いので、落下してくる溶融連続線条に抵抗を与え、良好なループ形状を形成することが出来る。
Ｃ）溶融連続線条落下点には、透水シートと冷却水上層によるクッション性があるので、線条の断面形状を変形させることが無い。特に中空線条の場合、断面形状の変化が無いか、少ないので、製品の価値が高まる。
【００１４】
本発明は、
多数の連続線条を下方に押し出す押出部と、
該押出部から押し出される線条集合体の厚さ方向の両側に対向し、線条集合体の中心に向かってその間隔を縮小させるように傾斜し、前記線条集合体の幅方向に配置されるシュートと、
該シュートの表面の上方から下方に向かって前記線条集合体を冷却する冷却水を供給する水供給部と、
前記シュートの下部に配置され、前記シュートから下方に排出される網状体を水中で搬送する水中コンベアと、
を備えた網状構造体製造装置において、
前記シュートの表面を覆うように透水シートを設け、前記シュートの表面と透水シートとの間に冷却水を供給して冷却水下層を形成し、
前記透水シートの上面に前記冷却水が浸透して冷却水上層を形成し、該冷却水上層及び透水シートで前記線条集合体の表面層の線条を受け止めてループを形成させ隣接する連続線条相互を接触絡合させ、嵩密度の高い表面層と該表面層で挟まれる嵩密度の低い内層を形成することを特徴とする網状構造体製造装置である。
【００１５】
本発明は、
熱可塑性樹脂を複数の連続線条に溶融し押し出して連続線条のランダムなループの隣接する線条相互を接触絡合集合させ、所定の嵩密度の空隙を備える立体構造体を成形する網状構造体製造方法であって、
押し出される線条集合体の厚さ方向の両側に対向し、線条集合体の中心に向かってその間隔を縮小させるように傾斜し、前記線条集合体の幅方向に配置されるシュートの表面の上方から下方に向かって前記線条集合体を冷却する冷却水を供給し、
前記シュートの表面を覆うように透水シートを設け、前記シュートの表面と透水シートとの間に冷却水を供給して冷却水下層を形成し、
前記透水シートの上面に前記冷却水が浸透して冷却水上層を形成し、該冷却水上層及び透水シートで前記線条集合体の表面層の線条を受け止めてループを形成させ隣接する連続線条相互を接触絡合させ、嵩密度の高い表面層と該表面層で挟まれる嵩密度の低い内層を形成することを特徴とする網状構造体製造方法である。
本発明の製造方法における効果は次の通りである。
Ａ）網状構造体の表面層を滑らかに成形することを可能にした。
Ｂ）押し出した溶融連続線条集合体の厚みを大きく絞り込むことを可能とする。絞り込み量が増大する分、融着部位が増え、強度、クッション性が高くなる。
【００１６】
さらに、本発明は、上記網状構造体ループ形成装置、若しくは上記網状構造体製造装置により製造されるか、又は上記網状構造体製造方法により製造される網状構造体である。
本発明の網状構造体により、下記に示す特長を有する製品が提供できる。
Ａ）製品表面が密で、糸引き、凹凸が少なく表面が滑らかである。
Ｂ）線条同士の融着が強固である。
Ｃ）表面層の密度が高く、融着力が強固なので圧力分散性が優れる。
Ｄ）厚さを薄くでき、クッション性・耐へたり性に優れる。コスト低減が図れる。
Ｅ）耐屈曲性に優れる。
Ｆ）表面層のループは、製品の押出方向に概ね平行であり圧力分散の効果を発現し、内層のループは、厚さ方向に概ね平行で、クッション性を発現する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
［スプリング構造樹脂成形品１の説明］
本実施形態のスプリング構造樹脂成形品１は、熱可塑性樹脂を原料又は主原料とする連続線条２（以下、単に線条２ともいう）からなる線条集合体３がランダムに絡合集合して成る空隙を備える立体構造体であり、この線条２は、複数のループを形成し、ループの隣接する線条相互を接触絡合集合するものである。なお、スプリング構造樹脂成形品１の製造方法については後述する。
【００１８】
スプリング構造樹脂成形品１の諸元は次の通りである。
スプリング構造樹脂成形品１の嵩密度は、０．００１〜０．２０ｇ／ｃｍ３である。
好ましい範囲は次の通りである。スプリング構造樹脂成形品１の嵩密度は、０．０８〜０．２０ｇ／ｃｍ３、好ましくは、０．１０〜０．１８ｇ／ｃｍ３、空隙率は、７８〜９１％、好ましくは、８０〜８８％である。スプリング構造樹脂成形品１は表裏両面をそれぞれを構成する２つの表面層４，５と、それらの表面層４，５で挟まれた内層６とから構成されている。表面層の嵩密度は０．２〜０．５ｇ／ｃｍ３、好ましくは、０．３〜０．４ｇ／ｃｍ３、空隙率は４４〜７７％、好ましくは、５６〜６７％である。内層の嵩密度は０．０１〜０．１５ｇ／ｃｍ３、好ましくは、０．０３〜０．０５ｇ／ｃｍ３、空隙率は８３〜９９％、好ましくは、９４〜９７％である。
【００１９】
スプリング構造樹脂成形品１の線条の線径（直径）は、中実線条の場合、０．３〜３．０ｍｍ、好ましくは、０．７〜１．０ｍｍである。中実の線条にあっては、線径０．３ｍｍ以下では、線条に腰が無くなり、融着部が多くなって空隙率が低下する。３．０ｍｍ以上では、線条に腰がありすぎ、ループが形成されず、融着部が少なくなり、強度が低下する。中空線条の場合、１．０〜３．０ｍｍ、好ましくは、１．５〜２．０ｍｍ、特に好ましくは、０．９〜１．３ｍｍである。中空の線条にあっては、１．０〜３．０ｍｍ、好ましくは、１．５〜２．０ｍｍである。中空率は１０％〜８０％が好ましい。中空率が１０％以下では重量軽減に寄与せず、８０％以上ではクッション性が低下するおそれがある。
厚さは、１０ｍｍ〜５０ｍｍ、好ましくは、２０〜４０ｍｍである。長さ及び幅は適宜寸法でよい。
【００２０】
網状体としての弾性と強度を維持し、重量を軽減するため、空隙率は上記範囲が好ましい。
［空隙率（％）］＝（１−［嵩密度］／［樹脂の密度］）×１００
【００２１】
中実の線条と中空の線条の混合比が、中実：中空＝０〜５０：５０〜１００であることが好ましい。
このとき、中心部に中空の線条を用い、その中空の線条の外周を中実の線条で被覆することにより、触感が良好となり好ましい。
【００２２】
スプリング構造樹脂成形品１の原料となる熱可塑性樹脂は、特に、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂が好ましい。酢酸ビニル樹脂（以下ＶＡＣと記す）、エチレン酢酸ビニル共重合体（以下ＥＶＡと記す）又は、スチレンブタジエンスチレン（以下ＳＢＳと記す）等が好ましく、これらを混合したものでもよい。また、ポリオレフィン系樹脂は再生樹脂であっても良い。
【００２３】
熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹脂と、酢酸ビニル樹脂、酢ビエチレン共重合体、又はスチレンブタジエンスチレンとの混合物から成ることが好ましい。
ＰＥ，ＰＰ等のポリオレフィン系樹脂と、ＶＡＣ，ＥＶＡ又はＳＢＳとの混合物（例えば、熱可塑性エラストマー）を原料として成形された立体構造体であるスプリング構造樹脂成形品１が好ましい。
【００２４】
ポリオレフィン系樹脂と酢酸ビニル樹脂又はエチレン酢酸ビニル共重合体の酢酸ビニルの混合比は、７０〜９７重量％：３〜３０重量％、好ましくは８０〜９０重量％：１０〜２０重量％であることが好ましい。
ＶＡＣ又はＥＶＡが３重量％以下であると反発弾性が低下し、３０重量％以上になると熱的特性が低下する。
【００２５】
ポリオレフィン系樹脂とスチレンブタジエンスチレンの混合比は、５０〜９７重量％：３〜５０重量％、好ましくは７０〜９０重量％：１０〜３０重量％であることが好ましい。
【００２６】
［スプリング構造樹脂成形装置１０］
次に、上記スプリング構造樹脂成形品１の製造装置の一例であるスプリング構造樹脂成形装置１０について説明する。図３、図４に示す通り、押出成形機２０はホッパー２１を備え、ホッパー２１より投入した熱可塑性樹脂を、所定温度で溶融混錬し、成形ダイ（金型）２２に備えられた、所定径の多数のノズル２３から所定の押出速度において溶融した熱可塑性樹脂の線条２からなる線条集合体３を押し出し、引取機２４により引き取るものである。
【００２７】
引取機２４の引取ロール２５，２５は水槽２６内の水中に設置されている。この引取ロール２５，２５は、それぞれ、上下一対のローラに１枚の無端ベルト２８が掛けられたものである。水槽２６は給水バルブ２６ａ及び排水バルブ２６ｂを備えている。スプリング構造樹脂成形品１は、線条集合体３の線条２がループ状にランダムに成形され、ループ同士が部分的に絡合接触して溶着して水中で固化し、巻取ロール２９，２９によりスプリング構造樹脂成形品１として取り出されるものである。
【００２８】
図４に示す通り、引き取りに際し、立体構造体であるスプリング構造樹脂成形品１を引取ロール２５，２５で折り曲げることが困難な場合には、嵩密度の粗い部分を作ることによってその部位で折り曲げ、水中から引き上げることもできる。切断装置３０は、取り出されたスプリング構造樹脂成形品１を適宜長さに切断するものである。
【００２９】
また、別例として、図５の正面図に示すように、水槽１２６内に切断装置１３０を設け、切断装置１３０は引取機１２４下方近傍に配置し、水槽１２６の対向側壁には、切断部位で切断された単体の空隙に挿入される係止突起を多数突設したコンベアからなる搬送装置１３５を備える。他の部位の構成については、１００番台として上記説明を援用する。
【００３０】
ここで特徴となるループ成形装置５０を説明する。このループ成形装置５０は、金型２２から吐出した溶融した連続線条２のうち外周側面部の連続線条が水槽２６の水面に触れる前にその厚さを絞込んでスプリング構造樹脂成形品１の表層の密度を高めるとともに、ループを滑らかに形成させてループ同士の融着を均一化させるものであり、さらに、コンベアの無端ベルト２８に触れる前に、その表面を冷却固化させベルト２８の噛み痕が製品につかないようにするものである。無端ベルト２８にキャタピラー２２８ａ（図２７参照）が形成されているときに有効である。
【００３１】
このループ成形装置５０は、図７〜図９に示す通り、金型２２から押し出され下方に溶融して流下する多数の線条２からなる線条集合体３の厚さ方向の両側に水平に配置されて、線条集合体３の中心に向かって、その厚さを所定比率で縮小させるように傾斜して左右対称に配置されるシュート５１と、シュート５１の表面の上方から下方に向かって線条集合体３を冷却する冷却水を供給する水供給部５３と、シュート５１の表面を覆うように水供給部５３に取り付けられる透水シート５５と、を備えたものである。
【００３２】
シュート５１は、緩やかな傾斜角に設定される傾斜板５１ａと、この傾斜板５１ａの下端部から延び出し、傾斜板５１ａよりも急激な傾斜角に設定される傾斜板５１ｂとから構成されている。無端ベルト２８の内側面と傾斜板５１ｂの下端面は面一であることが好ましい。
シュート５１は一般的に金属、特にステンレスが好ましい。水により錆が生じることを防止するためである。水の滑水性、拡散性を良好にするためシュート５１の表面をフッ素樹脂加工することが好ましい。
ここでは、例えば、ノズル２３の開口が形成される領域の面積は幅１３００ｍｍ、奥行８０ｍｍに設定され、シュート５１は幅１３００ｍｍ、肉厚３ｍｍ、傾斜板５１ｂの間隔が４０ｍｍに設定されている。
このシュート５１の下部に前記した引取機２４が配置されている。線条集合体３の厚みと、スプリング構造樹脂成形品１の厚みとの比率（縮小率）は３０％〜７０％であり、４０％〜６０％が好ましい。図６では線条集合体３の厚さが８０ｍｍ、スプリング構造樹脂成形品１の厚みが４０ｍｍとされて、厚みの絞り込み率が概ね５０％に設定されている。
【００３３】
透水シート５５は、布（晒し等）が好ましいが、布の代替物でもよい。透水シート５５に水が浸透して表面に出てくるものがこのましい。冷却水Ｃは透水シート５５の下を流れながら、透水シート５５の上面にも浸透して出てくる。透水シート５５によりシュート５１上面全面に冷却水Ｃが行き渡る。透水シート５５の摩擦力の作用でループの形成が良好になる。透水シート５５の厚みは、０．３〜０．４ｍｍが好ましい。
【００３４】
水供給部５３は、図６及び図７に示す通り、長尺状で断面四角形で傾斜板５１ａの上部に幅方向に水平に固定され水が貯留されるタンク５３ａと、タンク５３ａに開口形成される冷却水吐出口５３ｂと、タンク５３ａの上部を覆う透水シート５５を押さえ込むコ字形状の押え金具５３ｃと、金具５３ｃをタンク５３ａに固定するネジ５３ｄと、から構成されている。冷却水吐出口５３ｂは傾斜方向に対して内側となる面に形成されている。冷却水吐出口５３ｂの開口の形状は、特に限定は無いが、正面からみるとスリット状になることが好ましい。スリットのほか、丸孔、角孔等でもよい。連続、不連続でもよい。タンク５３ａは水供給源（図示略）、例えばホース、水道蛇口等と接続されている。
【００３５】
図９の通り、冷却水Ｃがタンク５３ａに供給されると、開口５３ｂから透水シート５５と傾斜板５１ａの間に冷却水Ｃが供給されて冷却水下層Ｌを形成する。そして、透水シート５５の上面に冷却水Ｃが浸透し、透水シート５５の上面に冷却水上層Ｍを形成する。この冷却水上層Ｍは、線条集合体３を受け止めてループを形成し隣接する連続線条の相互を接触絡合させるものである。
【００３６】
次にループ成形装置５０の動作を説明する。
金型２２から流下してループを形成する過程での線条集合体３の動きはランダムであり一様ではないが、内層６となる部分は、押し出し方向に対してスパイラルに動き、表面層４，５となる部分は、面方向にループを描くように動く傾向にある。
透水シート５５は柔軟性があるが、冷却水が通水されても、あまり動く事はなく、安定している。透水シート５５は通水性を有し、水が冷却水下層Ｌから透水シート５５の上面に滲み出しながら流下するので、水を横幅方向の全面に広げて行き、均一な厚みの冷却水上層Ｍを形成することができる。つまり、透水シート５５が水を吸い上げて両脇に広げてゆくのであり、水が集合することを防止でき、透水シート５５面上に形成される冷却水上層Ｍの厚みは安定する。従って、表面層４，５の全面を均一に冷却することが可能になるとともに、透水シート５５は摩擦係数が金属よりも大きいので、その摩擦効果により、線条集合体３が落ちてきた時に冷却水上層Ｍに落下し透水シート５５に引っ掛かってループを形成して行くのである。フッ素樹脂板よりも引っかかり方が強いので、しっかりしたループを形成することが可能である。
こうして形成された冷却水上層Ｍの上に、線条集合体３の表面層４，５となる部分は、ループを面方向（寝かされた状態）で冷却され、溶融落下してきた線条集合体３の表面層４，５が絞り込まれる。
一方、内層６となる部分はスパイラルを描くようにループを形成する。その後、線条集合体３を水中で引取機２４により引き取る。
【００３７】
本実施形態の効果を下記に列挙する。
Ａ）透水シート５５上に浸透する冷却水は、冷却水上層Ｍを形成し線条のシュート５１への付着を防止できる。
Ｂ）透水シート５５の摩擦係数は、フッ素樹脂コーティングや金属に比べ高いので、落下してくる溶融連続線条に抵抗を与え、良好なループ形状を形成することが出来る。
Ｃ）溶融連続線条の落下点には、透水シート５５と冷却水上層Ｍによるクッション性があるので、ループの成形が良好になるとともに、線条２の断面形状を変形することが無い。線条２が落ちてくるスピードが結構速いが、透水シート５５と冷却水上層Ｍのクッション効果で、良好なループが形成され、線条の断面形状を壊さず、ループを形成することができる。特に、中空線条の場合、断面形状が変形しないことのメリットは大きい。
本実施形態の製造方法における効果は次の通りである。
Ａ）ループの剥離が少ない。線条同士が剥離した瞬間、全体の強度が落ちるので、線条同士の融着が生命線である。
従来改良例では滑りが良すぎてループが形成不全であったが、透水シート５５の上下両面に冷却水が存在することで、線条が冷却水上層に落ちてループを形成する際、クッション性がよくなり、摩擦抵抗が増えて、線条が引っ掛りながら、きれいにループを描くことができる。
Ｂ）射出した溶融連続線条を大きく絞り込むことを可能とする。これにより、絞り込み量が増大する分、線条の絡み合いの度合いが増えて絡合する面（溶着面）が増え、融着力が増大する。
Ｃ）表面を滑らかに成形することを可能にした。
従って、下記に示す特長を有する製品が提供できる。
Ａ）製品表面が密で、糸引き、凹凸が少なく滑らかであり、カバーを傷付けたりすることがない。
Ｂ）表面層４，５の線条の融着が強固であり、剥離することが無くなる。
Ｃ）表面層４，５の密度が高く、線条の融着力が強固なので圧力分散性が優れる。クッションとして利用する場合、おしり、体の背中を保持する時に、表面層４の部分が圧力分散を行い、下の内層６に対して、局部的な過重を負荷しない。ある程度、組織が粗でもクッション性を保持することができて、しかも外力に対しても表面層４，５が密になっているので、非常に融着部位が剥離しにくい。
Ｄ）ループ同士の絡合が強いので、耐屈曲性に優れる。
Ｅ）線条集合体３の厚みを深く絞り込み、薄い製品を製造することができる。表面層４，５のループ形成性能が高くなるので、厚みを薄くしても、クッション性、耐へたり性に優れる製品が提供できる。厚さが薄い為、コスト低減を図ることができる。
Ｆ）表面層４，５の線条は、製品の押出方向に概ね平行にループを形成し、圧力分散の効果を発現し、内層６の線条は、長さ方向に概ね平行なループで、クッション性を発現する。
【００３８】
［スプリング構造樹脂成形品１の製造方法］
次に、上記スプリング構造樹脂成形品１の製造方法の一例について説明する。
図１０の模式図に示すように、本実施形態におけるスプリング構造樹脂成形品１の製造方法において、好適には、ＰＥ，ＰＰ等のポリオレフィン系樹脂と、ＶＡＣ、ＥＶＡ又はＳＢＳ等の原料樹脂は、後述するタンブラー、或いは定量供給機等を経てドライブレンドされ、又は、混合若しくは溶融混合してペレット化されて、押出成形機２０のホッパー２１へ送られる。
【００３９】
具体的には、原料樹脂、例えば、ＰＰとＳＢＳをタンブラー（加藤理機製作所製ＫＲ混合機）で、４０ｒｐｍ、１５分間混合する。
【００４０】
次に、図３の説明図に示すように、この原料樹脂から成る混合物をφ６５ｍ単軸押出成形機２０のホッパー２１（図４参照）より投入し、所定温度（実施例１〜６が２００℃、実施例７〜９が２６０℃）で溶融混錬し、成形ダイ２２に設けた所定径の多数のノズルから所定の押出速度において溶融押し出し、後述の引取機２４により引き取ることにより、所定の線径（例えば、６００〜９０，０００デニール、好ましくは３，０００〜３０，０００デニール、より好ましくは、６，０００〜１０，０００デニール）の中実及び又は中空の連続線条を形成し、この溶融状態の線条２同士を、図６〜図９に示す前述したループ形成装置５０によって、隣同士の線条２を接触絡合させることによりランダムなループ、例えば、直径１〜１０ｍｍ、好ましくは直径１〜５ｍｍのループを形成させる。このとき、接触絡合部位の少なくとも一部は、相互に溶融接着されて冷却される。また、線条２は中空のものと中実のものとが所定割合で混合されていても良い。
【００４１】
上記ランダムなループの集合である立体構造体の厚さ及び嵩密度は、水槽２６内の引取機２４の引取ロール２５，２５間で設定される。この立体構造体（例えば、厚さ１０〜２００ｍｍ、幅２，０００ｍｍ）は、カール又はループ状にランダムに成形され、水中で固化し、巻取ロール２９，２９によりスプリング構造樹脂成形品１として取り出される。
【００４２】
また、水中においてこのループが形成された線条２を引取機２４により引き取る際には、引取機２４の速度を変更することで、クッション特性を変更しても良い。その場合、この立体構造体の嵩密度を比較的増大させる場合、０．０３〜０．０８ｇ／ｃｍ３、好ましくは、０．０４〜０．０７ｇ／ｃｍ３、特に０．０５〜０．０６ｇ／ｃｍ３とすることが好ましい。
【００４３】
また、例えば、引取ロール２５，２５の引き取り速度をタイマー等により設定時間毎に、設定時間内、低速にする等、引取機２４の引き取り速度を所定の間隔（例えば３〜５ｍ）で低速に調整することにより、スプリング構造樹脂成形品１の長手方向において、所定間隔ごと（例えば、３０〜５０ｃｍ）に低速引き取り時に形成された嵩密度の大きい部分とそれ以外の部分、すなわち、粗密を連続して形成しても良い。
【００４４】
また、図４の正面図に示す通り、引き取りに際し、立体構造体であるスプリング構造樹脂成形品１を引取ロール２５，２５で折り曲げることが困難な場合には、嵩密度の粗い部分を作ることによってその部位で折り曲げ、水中から引き上げることもできる。以上の工程を経て取り出されたスプリング構造樹脂成形品１は、切断装置３０により適宜長さに切断される。
【００４５】
上記製造方法によって、一例として、嵩密度０．０３ｇ／ｃｍ３、厚さ５０ｍｍのスプリング構造樹脂成形品１を得た。なお、立体構造体は、それぞれ１種又は複数種の異なる材質の組合せから成るものを用いて製造することもできる。
【００４６】
［製造装置実施例］
使用押出機は直径９０ｍｍ単軸型押出機である。使用原料はエチレン酢酸ビニル共重合体である。運転条件は樹脂温度は２５０℃、成形圧力は０．１Ｍｐａ、スクリュー回転数は３０ｒｐｍ、吐出能力ｇは１３５ｋｇ／ｈｒ、引取速度は３２．３ｍ／ｈｒである。
【００４７】
［各種樹脂の実施例］
（１）配合比の相違する製造例
実施例としてＰＥ＋ＶＡＣ、ＰＥ＋ＥＶＡ、ＰＰ＋ＳＢＳにおいて、各々配合比を変化させてブレンドし、スプリング構造樹脂成形品１の基となる立体構造体を作成した。
なお、ブレンドは、加藤理機製作所製ＫＲ混合機（型式：ＫＲＴ−１００）タンブラーを使用し、４０ｒｐｍで１５分間行った。成形は、φ６５ｍｍ単軸押出成形機を使用し、スクリュー回転数６０ｒｐｍで、引き取り速度３．１ｍ／ｍｉｎ、０．６ｍ／ｍｉｎで引き取った。混合物の樹脂温度は２００℃である。
配合比を「表１」に、製造条件を「表２」に、嵩密度等の製品固有値を「表３」に示す。
実施例１〜３：ＰＥ＋ＶＡＣ
実施例４〜６：ＰＥ＋ＥＶＡ
実施例７〜９：ＰＰ＋ＳＢＳ
【００４８】
【表１】実施例１〜９の配合比
2004218116.tif 000003
【００４９】
【表２】実施例１〜９の製造条件
2004218116.tif 000004
【００５０】
【表３】実施例１〜９の製品固有値
2004218116.tif 000005
【００５１】
（２）嵩密度の相違する製造例
次に、ＰＥ：ＶＡＣ＝９０：１０の混合物を対象とし、製品嵩密度を変化させたスプリング構造樹脂成形品１の基となる立体構造体を作成した。
なお、（１）と同様、ブレンドは、加藤理機製作所製ＫＲ混合機（型式：ＫＲＴ−１００）タンブラーを使用し、４０ｒｐｍで１５分間行った。成形は、φ６５ｍｍ単軸押出成形機を使用し、スクリュー回転数６０ｒｐｍで、引き取り速度３．１ｍ／ｍｉｎ、０．６ｍ／ｍｉｎで引き取った。混合物の樹脂温度は２００℃である。
配合比を「表４」に、製造条件を「表５」に、嵩密度等の製品固有値を「表６」に示す。
実施例１０，１１：ＰＥ＋ＶＡＣ
【００５２】
【表４】実施例１０，１１の配合比
2004218116.tif 000006
【００５３】
【表５】実施例１０，１１の製造条件
2004218116.tif 000007
【００５４】
【表６】実施例１０，１１の製品固有値
2004218116.tif 000008
【００５５】
（３）比較例１
従来のクッション材として主流の材料である軟質ウレタンフォームを比較例１とした。軟質ウレタンフォームの製造条件および製品特性を「表７」に示す。
比較例１：ウレタンフォーム
【００５６】
【表７】比較例１の主原料および製造条件
2004218116.tif 000009
【００５７】
（４）比較例２〜４
原料樹脂をＰＰのみとし、嵩密度を変えて立体構造体を作成した。
成形は、φ６５ｍｍ単軸押出成形機を使用し、スクリュー回転数６０ｒｐｍで引き取り速度０．６ｍ／ｍｉｎ、１．０ｍ／ｍｉｎ、３．１ｍ／ｍｉｎで引き取った。樹脂温度は２６０℃である。
配合比を「表８」に、製造条件を「表９」に、嵩密度等の製品固有値を「表１０」に示す。
比較例２〜４：従来の立体構造体（ＰＰのみ）
【００５８】
【表８】比較例２〜４の配合比
2004218116.tif 000010
【００５９】
【表９】比較例２〜４の製造条件
2004218116.tif 000011
【００６０】
【表１０】比較例２〜４の製品固有値
2004218116.tif 000012
【００６１】
（試験例）
試験では、下記の項目を明らかにする。
（１）試験例１  圧縮特性
（２）試験例２  繰返し圧縮残留ひずみ
（３）試験例３  反発弾性率
【００６２】
（１）試験例１  圧縮特性
試験は、ＪＩＳ  Ｋ  ６４００軟質ウレタンフォーム試験方法付属書（参考）１に準拠して行った。試験片寸法は、（Ｗ）３００×（Ｌ）３００×（Ｔ）５０である。
荷重−圧縮たわみ率線図を図１１〜図２５に示す。
【００６３】
全実施例であるスプリング構造樹脂成形品１の基となる立体構造体と、比較例１であるウレタンフォームとを比較する。全実施例は、比較例１に見られる顕著な降伏点を持たない。顕著な降伏点を持たないということは、クッション構造体の局部的沈み込みが少なく、クッション構造体に接触する部位全体で均一に荷重を受け止めることが可能であることを示す。
【００６４】
次に、比較例１において、たわみ率５０％以降で荷重の立ち上がりが見られるが、全実施例においてはそれが見られない。また、構造体厚さの約９０％まで有効に変形する。これは、底付き感が少ないことを示す。また、除荷した際の構造の回復が早く、耐へたり性を持つことを示す。
【００６５】
次に、全実施例であるスプリング構造樹脂成形品１の基となる立体構造体と、比較例２〜４であるＰＰのみから成る従来の立体構造体を比較する。比較例２は、降伏点を持ち、荷重も高く、塑性変形を起こし、構造体が弾性復帰しない。比較例３，４は、降伏点は持たないが、たわみ率５０％以降荷重が立ち上がり、底付き感を示す。また、塑性変形を起こし、弾性復帰しない。
【００６６】
本実施例では、立体構造体の配合比又は嵩密度を変化させることにより、希望の硬さのスプリング構造樹脂成形品１を製造することが可能である。
【００６７】
（２）試験例２  繰返し圧縮残留ひずみ
試験は、ＪＩＳ  Ｋ  ６４００軟質ウレタンフォーム試験方法８．１Ａ法に準拠して行った。試験片寸法は、（Ｗ）３００×（Ｌ）３００×（Ｔ）５０である。試験対象を、実施例２（ＰＥ＋ＶＡＣ、嵩密度０．０３ｇ／ｃｍ３）、比較例１、比較例３（ＰＰ、嵩密度０．０３ｇ／ｃｍ３）に絞り試験を行った。結果を「表１１」に示す。
【００６８】
【表１１】繰返し圧縮残留ひずみ測定結果
2004218116.tif 000013
【００６９】
実施例２と比較例１はほぼ同等な性能を示した。実施例２と比較例１の構造は同じで樹脂だけが異なるが、塑性変形を起こす比較例３は７５％と大幅に減じた。本願製品はウレタンフォームと同等の耐へたり性を有する。
【００７０】
（３）試験例３  反発弾性率
試験は、ＪＩＳ  Ｋ  ６４００軟質ウレタンフォーム試験方法９．２Ｂ法に準拠して行った。試験片寸法は、（Ｗ）３００×（Ｌ）３００×（Ｔ）５０である。試験対象は、試験例２と同じである。結果を表１２に示す。
【００７１】
【表１２】反発弾性率測定結果
2004218116.tif 000014
【００７２】
実施例２は９１％と高い反発弾性率を示した。ウレタンフォームに比して、本実施形態の製品は１．４倍の反発弾性能を有する。
【００７３】
なお、本実施形態におけるスプリング構造樹脂成形品の実施の形態は、上記に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得るものである。また、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、改変等を加えることができるものであり、それらの改変、均等物等も本発明の技術的範囲に含まれることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】スプリング構造樹脂成形品１を示す説明図である。
【図２】（ａ）は比較例のスプリング樹脂成形製品の断面図、（ｂ）及び（ｃ）は、本実施形態のスプリング樹脂成形品の断面図である。
【図３】スプリング構造樹脂成形品１の製造方法を示す説明図である。
【図４】スプリング構造樹脂成形品１の他の製造方法を示す実施例である。
【図５】スプリング構造樹脂成形品１のさらに他の製造方法を示す実施例である。
【図６】（ａ）は網状体製造装置の部分側面図、（ｂ）は同部分正面図である。
【図７】（ａ）はループ形成装置の断面図、（ｂ）は透水シートを除いたループ形成装置の正面図である。
【図８】（ａ）はループ形成装置の斜視図、（ｂ）はループ形成装置の拡大図である。
【図９】ループ形成装置の動作を示す説明図である。
【図１０】スプリング構造樹脂成形品１の製造方法の工程を示す模式図である。
【図１１】実施例１の荷重一圧縮たわみ率を示すグラフである。
【図１２】実施例２の荷重一圧縮たわみ率を示すグラフである。
【図１３】実施例３の荷重一圧縮たわみ率を示すグラフである。
【図１４】実施例４の荷重一圧縮たわみ率を示すグラフである。
【図１５】実施例５の荷重一圧縮たわみ率を示すグラフである。
【図１６】実施例６の荷重一圧縮たわみ率を示すグラフである。
【図１７】実施例７の荷重一圧縮たわみ率を示すグラフである。
【図１８】実施例８の荷重一圧縮たわみ率を示すグラフである。
【図１９】実施例９の荷重一圧縮たわみ率を示すグラフである。
【図２０】実施例１０の荷重一圧縮たわみ率を示すグラフである。
【図２１】実施例１１の荷重一圧縮たわみ率を示すグラフである。
【図２２】比較例１の荷重一圧縮たわみ率を示すグラフである。
【図２３】比較例２の荷重一圧縮たわみ率を示すグラフである。
【図２４】比較例３の荷重一圧縮たわみ率を示すグラフである。
【図２５】比較例４の荷重一圧縮たわみ率を示すグラフである。
【図２６】従来改良例のループ形成装置の斜視図である。
【図２７】従来例の改良例のループ形成装置の断面図である。
【図２８】従来例の改良例のループ形成装置の作用を示す説明図である。
【図２９】（ａ）は従来例の改良例のループ形成装置の製品表面の凹凸を示す説明図、（ｂ）は同製品表面の糸引きパターン▲１▼を示す説明図、（ｃ）は同製品の糸引きパターン▲２▼を示す説明図である。
【図３０】（ａ）は従来例の改良例の網状体の厚みの絞り量の説明図、（ｂ）は同網状体のループ形成過程を示す説明図、（ｃ）は同網状体の融着部分の剥離を示す説明図である。
【符号の説明】
１・・・スプリング構造樹脂成形品  ２・・・線条
１０・・・スプリング構造樹脂成形装置  ２０・・・押出成形機
２１・・・ホッパー  ２２・・・成形ダイ（金型）
２３・・・ノズル  ２４・・・引取機  ２５，２５・・・引取ロール
２６・・・水槽  ２７・・・ローラ  ２８・・・無端ベルト
２９，２９・・・巻取ロール  ３０・・・切断装置
５０・・・ループ成形装置  ５１・・・シュート
５３・・・水供給部  ５５・・・透水シート
５１ａ・・・傾斜板  ５１ｂ・・・傾斜板
Ｃ・・・冷却水  ５３ａ・・・タンク  ５３ｂ・・・冷却水吐出口
５３ｃ・・・押え金具  ５３ｄ・・・ネジ
Ｌ・・・冷却水下層  Ｍ・・・冷却水上層
【図１】
2004218116.tif 000015
【図２】
2004218116.tif 000016
【図３】
2004218116.tif 000017
【図４】
2004218116.tif 000018
【図５】
2004218116.tif 000019
【図６】
2004218116.tif 000020
【図７】
2004218116.tif 000021
【図８】
2004218116.tif 000022
【図９】
2004218116.tif 000023
【図１０】
2004218116.tif 000024
【図１１】
2004218116.tif 000025
【図１２】
2004218116.tif 000026
【図１３】
2004218116.tif 000027
【図１４】
2004218116.tif 000028
【図１５】
2004218116.tif 000029
【図１６】
2004218116.tif 000030
【図１７】
2004218116.tif 000031
【図１８】
2004218116.tif 000032
【図１９】
2004218116.tif 000033
【図２０】
2004218116.tif 000034
【図２１】
2004218116.tif 000035
【図２２】
2004218116.tif 000036
【図２３】
2004218116.tif 000037
【図２４】
2004218116.tif 000038
【図２５】
2004218116.tif 000039
【図２６】
2004218116.tif 000040
【図２７】
2004218116.tif 000041
【図２８】
2004218116.tif 000042
【図２９】
2004218116.tif 000043
【図３０】
2004218116.tif 000044