JPS6050137B2 - 布補強エラストマ−シ−トの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ベルトコンベアやフレキシブルコンテナ等
に使用される布補強エラストマーシート特に直接食品に
接触するような用途に用いられるのに適した前記シート
を製造する方法に関するものてある。

従来、一般にこの種のシートはゴムや軟質のポリ塩化
ビニル樹脂などが用いられることが多かつた。

しかしながらこれらの素材は、可塑剤や安定剤等の配合
薬品が多量に含まれており、これらの素材から製造され
たシートが食品に接触すると、前記配合薬品に移行する
ことがあり、衛生上好ましくない。又、ポリウレタン系
エラストマーを使用する試みもなされているが、一般に
ポリウレタンは水分により加水分解されやすく、多量の
水を含む食品に接触する用途には使用し難い。その他、
ナイロンやポリエチレン等の熱可塑性合成樹脂を使用す
ることも検討されたが、これらの合成樹脂は柔軟性に欠
け、コンベアベルトやフレキシブルコンテナ用のシート
としては適していない。 そこて本発明者等は、特に食
品運搬用として衛生的であり且つすぐれた物性を有する
コンベアベルトやフレキシブルコンテナ用のシートを経
済的に供給するために鋭意研究を進めた結果、本発明に
到達したものである。すなわち、本発明は、主としてポ
リエステル系合成繊維から成る筒状布帛を押出機ヘッド
中に連続的に供給しつつ、その外周にポリエステルエラ
ストマーの溶融物を供給し、これを圧着して該ポリエス
テルエラストマー溶融物による外面被覆層を形成すると
共に、該ポリエステルエラストマー溶融物の一部を該筒
状布帛の繊維の間隙を通して布帛の内面へ侵入せしめ、
これを圧着して該ポリエステルエラストマー溶融物によ
る内面被覆層を形成して、該筒状布帛の内外両面に該ポ
リエステルエラストマーの被覆層を有し、且つ、該被覆
層が前記筒状布帛の繊維の間隙を通して一体化した筒状
積層体を形成し、次いて該筒状積層体を切り開き、熱ブ
レスにより幅方向の彎曲を除去することを特徴とする布
補強エラストマーシートの製造方法である。以下本発明
を図面に従つて詳細に説明すると、第１図は本発明の実
施例を示すものである。

１はポリエステル系合成繊維のたて糸及びよこ糸を筒状
に織成した筒状布帛であつて、押出機２のヘッド３を後
方から前方へ向つて貫通している。

筒状布帛１には、接着剤等の処理は施こされていない。
ヘッド３は第２図に示す如きものであつて、ヘッド本体
４とマンドレル５よりなり、その本体４とマンドレル５
との間隙を前記筒状布帛１が連続的に通過するようにな
つている。ヘッド本体４は、合成樹脂圧入口６を有する
筒体７内に多数の孔８を環状に穿設した鍔部９を有する
円錐台体１０が嵌合されており、前記合成樹脂圧入口か
ら孔８を経て円錐台体１０の外側を通り筒状布帛１の外
表面に到る合成樹脂流路が形成されており、筒体７の先
端に嵌合された外層タイチップ１１の先端部て筒状布帛
１の外周に前記合成樹脂を被覆するようになつている。
マンドレル５は前記筒状布帛１の内径にほＳ゛一致した
外径の丸棒１２の先端に、前記合成樹脂流路に対向する
位置に多数の長孔１３を有する環体．１４と、該環体１
４の内側に間隔を置いて設けられた内層タイチップ１５
とが取りつけられている。

而して、前記長孔１３から環体１４とダイチップ１５と
の間を通り、環体１４の先端において筒状布帛１の内面
に到る合成樹脂流路が形成さ・れ、内層タイチップ１５
の先端て筒状布帛１の内周に前記合成樹脂を被覆するよ
うになつている。なお、マンドレル５は、シャフト１９
を介して後方において適当な方法で支持されている。本
発明においては、合成樹脂として、熱可塑性ポリエステ
ルエラストマーを使用する。

該ポリエステルエラストマーの溶融物１６は、押出機２
から押出され、合成樹脂圧入口６からヘッド３内へ圧入
される。そして該ポリエステルエラストマーの溶融物１
６は孔８を通り、円錐台体１０と外層ダイチップ１１と
の間を通つて筒状布帛１の外面に供給され、その溶融物
の一部は直接筒状布帛１の表面に圧着被覆され、筒状布
帛１と共に押出されて外面被覆層１７を形成する。又前
記溶融物１６の残余の部分は、筒状布帛１の繊維の間隙
を貫通し、長孔１３を通つて環体１４内に進入し、環体
１４と内層ダイチップ１５との間を通つて前記環体１４
の先端において溶融状態のま）で筒状布帛１の内面に供
給され、圧着されて筒状布帛１の内面被覆層１８を形成
する。このようにして得られた筒状積層体２０は、前記
筒状布帛１の内外両面に前記ポリエステルエラストマー
の被覆層１７，１８が形成され、且つこれら被覆層１７
，１８は前記筒状布帛１の繊維の間隙を通して一体的に
結合されている。この筒状積層体２０は、ヘッド３を出
た後、ナイフ２１によつてその長さ方向に切り開かれる
。

第１図においては、ヘッド３から出た筒状積層体２０が
直ちにナイフ２１によつて切り開かれる如く示されてい
るが、ヘッド３から出た筒状積層体２０を一旦そのま）
巻き取り、その後別工程て切り開いてもよい。切り開か
れた積層体は、ニップローラー２２によつて平らなシー
ト２『状に拡げられ、引き取り装置２３によつて引き取
られる。引き取られたシート２『は、前記筒状積層体２
０の時のくせが残つており、円筒状に復帰しようとする
傾向があるので、これを熱ブレスローラー２４に通し、
前記くせを除去して平板状とした後、巻取り装置２５に
コイル状に巻取る。前記くせを除去するには、前記熱ブ
レスローラー２４に限らず、板状熱ブレスその他の適当
な手段を用いてもよく、又、熱ブレスローラーを引き取
り装置２３と兼ねることも可能である。得られたベルト
は更に必要に応じて弗素樹脂、シリコン樹脂等により表
面処理することもできる。本発明においては、シートの
両面の被覆層には、ポリエステルエラストマーが使用さ
れる。

ポリエステルエラストマーは、熱可塑性であつて成型し
易く、柔軟てコム状弾性を有しており、又適度の強度と
伸びとを有し、化学的に安定であつて、水、化学薬品、
熱、光、オゾン等に対してよく耐えるものてあり、しか
も優れた引裂強力、耐屈曲性耐摩耗性、寸法安定性を有
し、その上−７０〜１４０℃の広い温度範囲で安定した
性能を発揮する。従つて、コンベアベルトやフレキシブ
ルコンテナ用のエラストマーシートの素材として、極め
て好適である。さらに、ポリエステルエラストマーは、
一般に抽出分や揮発性成分がきわめて少く、上記の如き
優れた諸特性を有するので、特に食品に直接接触するよ
うな用途に適する。本発明において用いられるポリエス
テルエラストマーとしては、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレ
フタレート、ポリエチレンナレフタレート、ポリシクロ
ヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレ
フタレート／イソフタレートのような芳香族ポリエステ
ルをハードセグメントとし、ポリエチレンエーテルグリ
コール、ポリブチレンエーテルグリコール、ポリエチレ
ンエーテルグリコール●ポリブチレンエーテルグリコー
ル共重合体のようなポリエーテルをソフトセグメントと
するポリエステルポリエーテルブロック共重合体、前記
芳香族ポリエステルをハードセグメントとし、ポリエチ
レンアジペート、ポリエチレンセバケート、ポリブチレ
ンアジペート、ポリカプロラクトンのような脂肪族ポリ
エステルをソフトセグメントとするポリエステルポリエ
ステルブロック共重合体、前記芳香族ポリエステルをハ
ードセグメントとし、前記ポリエーテルおよび脂肪族ポ
リエステルをソフトセグメントとして組合せたコポリエ
ステルポリエーテル共重合体、、テレフタル酸、イソフ
タル酸のような芳香族ジカルボン酸とアジピン酸、セバ
シン酸、アゼライン酸、ダイマー酸、ε一カプロラクト
ンのような脂肪族ジカルボン酸及びエチレングリコール
、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ネオペ
ンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノールのよう
なジオールとのランダム共重合体等が挙げられる。これ
らは２種以上の混合物てあつてもよい。又、トリメツト
酸、グリセリンのような分岐成分を少量共重合したもの
であつても差し支えない。又この共重合体は、エポキシ
化合物等によりその末端カルボキシル基を封鎖して、安
定化させることもできる。特に好ましい共重合体は、ポ
リエステルポリエーテルブロック共重合体であり、該共
重合体中に占めるポリエーテルセグメント成分の割合が
、１０〜８唾量％のものが好ましい。

又、そのポリエーテルセグメントの分子量は、４００〜
４０（４）特に８００〜２５００が好ましい。又、該共
重合体の分子量は少なくとも２００００以上であるのが
よく、特に３００００以上であることが好ましい。又、
このポリエステルエラストマーは、ポリエポキシ化合物
、ポリイソシアネート等を配合して溶融粘度を増加させ
たり、得られるベルトの物性を一層改良することもでき
る。

又、用途によつては、難燃剤、結晶化促進剤、有機又は
無機充填剤、安定剤、着色剤、導電剤等を配合すること
もできるが、食品に接触するような用途の場には、当然
のことながら無添加又はその添加量を最少限とするのが
好ましい。一方本発明においては、補強層となる筒状布
帛は主としてポリエステル系合成繊維からなり、このポ
リエステル系合成繊維のフィラメント系又はスパン糸を
織成、編組し又は不織布としたものである。

この布帛は、すべてポリエステル系合成繊維であつても
よく、あるいはポリアミド、芳香族ポリアミド又はポリ
ビニルアルコール系の合成繊維や天然繊維と混用しても
よいが、布帛中の全繊維量のうち少なくとも半量はポリ
エステル系合成繊維とすべきてある。又、用途によつて
は、導電性繊維を少量混用することもてきる。ポリエス
テルとしては、アルキレンテレフタレート特にエチレン
テレフタレートの繰り返し単位を主体とした、固有粘度
（フェノール／テトラクロロエタンニ３／２重量比中３
０′Ｃで測定）が０．５以上、特に０．６以上のものが
好ましい。

本発明においては、内外面の被覆層が、筒状布帛の繊維
の間隙を通して一体化しており、しかもエラストマーと
筒状布帛とがいずれもポリエステル系であつて親和性に
富むのて、被覆層と筒状布帛とは接着剤を使用しなくと
もきわめて強固に接着し得るのてある。

一般にこの種の積層シートにあつては、エラストマー被
覆層と繊維補強層とを接着剤を介して接着するのが通例
てある。

しかしながら、接着剤を使用すると、接着剤中の成分が
エラストマー被覆層へ移行し、さらに表面にまで滲出し
てくるため、特に食品に接触する用途には衛生上問題で
ある。しかも、エラストマーや繊維にいかに優れたもの
を使用したとしても、接着剤の耐熱性、耐寒性等の性能
が劣れば、シート全体の性能は結局接着剤の性能に支配
されることとなり、充分に優れた性能を有するシートを
得ることが困難となる。特に耐熱性、耐寒性、耐水性、
耐薬品性、柔軟性等において、ポリエステルエラストマ
ーに匹敵する性能を有し、ポリエステルエラストマーの
これらの性能を充分に発揮させ得るような接着剤は、現
在の所では存在しない。従つて、接着剤を使用せすに、
エラストマーと補強層とを接着するのが望ましいのであ
る。そのためには、ポリエステルエラストマーとポリエ
ステル系合成繊維との組み合わせが最適である。しかし
ながら、ポリエステルエラストマーとポリエステル系合
成繊維との組み合わせであれば、常に良好な接着が得ら
れるというものではない。

例えば、ポリエステル系合成繊維よりなる布帛上に押出
ラミネーション法によりポリエステルエラストマーを被
覆した場合、ポリエステルエラストマーは固化時の速度
が速いため、ポリエステルエラストマーが布帛中に滲み
込む前に固化してしまい、充分な接着力が得られない。
又布の両面に被覆した場合においても、布帛の両面にエ
ラストマーが付着するのみて、布帛の繊維の間隙を通し
てエラストマーが一体化することがなく、充分に接着し
ないのである。又、カレンダー加工によるラミネーショ
ン法においては、ポリエステルエラストマーの軟化点と
融点とが接近しているため、カレンダーの温度コントロ
ールが困難であり、事実上加工てきない。上記の如き押
出ラシネーシヨン法やカレンダーラミネーション法は、
融点及び軟化点が低く、軟化温度領域の広いポリ塩化ビ
ニル樹脂などにおいては適当であるが、本発明が対象と
するポリエステルエラストマーは適当な加工法とは言え
ない。本発明においては、押出機のダイスの中でポリエ
ステルエラストマーの溶融物が大きな圧力のもとて筒状
布帛と接触し、且つ該筒状布帛の繊維の間隙を貫通する
ため、きわめて大きな接着力が得られるのである。

実験の結果では、接着剤を使用することなく本発明の方
法により製造したシートにあつては、筒状布帛とエラス
トマー被覆層との接着力は、約５ｋ９／Ｃｍであつた。

対比のために同じ条件でナイロンの筒状布帛を使用した
ものについて試験した結果は、接着力は約２ｋ９／Ｃ！
ｒｌに過ぎず、筒状布帛とエラストマーとの材質により
大きな差が生じており、従つて単なる投錨効果の他にポ
リエステル同士のぬれ効果も生じていることが理解でき
る。又、ポリエステル系合成繊維の布帛にカレンダーラ
ミネーション法又は押出ラミネーション法によりポリエ
ステルエラストマーを被覆したものにあつては、接着力
はいずれも１ｋｇ／Ｃ７！以下であつて本発明の素材及
び加工法を組み合わせることによりはじめて上述の如き
良好な接着力が得られるものである。なお、本発明にお
ける加工温度は、ポリエステルエラストマーの融点以上
でなければならないことは言うまでもないが、筒状布帛
を構成するポリエステル系合成繊維の延伸効果が失われ
、物性が低下するのを防ぐため、該ポリエステル系合成
繊維の融点よりも２０′Ｃ以上低い温度であることが好
ましい。

又、切り開いたシートには、成型時の円筒状の曲がりぐ
せが残つており、幅方向に彎曲しているため、これを熱
ブレスにより彎曲を除去する必要がある。

この時の温度は、ポリエステルエラストマーの融点より
１０′Ｃ以上低く、ガラス転移点よりも高い温度範囲て
あるのが好ましい。以上述べた如く、本発明の方法は工
程がきわめて簡単で一工程で布補強エラストマーシート
を得ることができ、しかもラミネーション法の如くシー
トの両縁耳部に不均一な部分が生じることがないので、
材料の無駄が生じることはない。

しかも、本発明の方法で得られた布補強エラストマーシ
ートは、被覆層がポリエステルエラストマーであるため
、衛生上問題がなく安全であると共に、適度の伸縮弾性
、適度の摩擦係数、優れた耐油、耐水、耐薬品、耐摩耗
、耐候、耐熱、耐寒等の諸ノ性能を有し、さらに接着剤
を介することなく補強布帛と強力に接着している等の優
れた性質を有するものであつて、コンベアベルト又はフ
レキシブルコンテナ用のシートとして極めて優れており
、特に食品に直接に接触して使用するような用途に好適
なものてある。以下本発明の一つの実施例を記しておく
。

固有粘度０．７５のポリエチレンテレフタレート繊維の
１０００デニールのマルチフィラメント糸を経糸及び緯
糸として、１０ＣＷＩ幅当り６０本の経緯糸密度て内径
１５０Ｔ０Ｌの筒状布帛を織成し、該筒状布帛にポリエ
ステルポリエーテルエラストマー（東洋紡績株式会社製
ベルプレンＰｌ５ＯＭｌ融点１７０℃）を第２図の押出
機を用いて２００℃でコーティングし、筒状布帛の内側
、外側共に平均０．５７Ｔ０ｎ厚みの樹脂層を有する積
層体を得た。次いてこの筒状積層体を切関し、１５０℃
に加熱した熱ロール間を通してブレスし、彎曲を除去し
、厚み１．１Ｔ１ｒ！！Ｌの平板状の布補強エラストマ
ーシートを製造した。このシートを幅３００Ｔ！Ｕｎｌ
長さ２ｍに切り出し、両端を互に２００゜Ｃで熱圧着し
てエンドレスベルトとした。このベルトを直径２０Ｃ！
ｎと直径５０ｃｍのプーリ一間に１０ｋ９／１０順の張
力下でセットし、回転テストを行なつたところ、１０叫
間回転させても何ら異常は認められなかつた。又比較の
ために筒状布帛の素材にナイロン６を用い、他の条件は
すべて先の例と同様にしてベルトを作成し、同様のテス
トを行つたところ、５時間後に既にエラストマーと布帛
との剥離現象が見られた。

特にベルトの両側縁から布帛の繊維がはみ出して、著る
しい毛羽立ちを生じ、ベルトとして不適当であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す正面図てあり、第２図は
前記実施例におけるヘッドの一部半裁縦断面である。 １・・・・・・筒状布帛、３・・・・・・ヘッド、１６
・・・・ポリエステルエラストマー、１７，１８・・・
・・・被覆層、２０・・・・・・繊維補強合成樹脂筒状
体（筒状積層体）、２１・・・・・ナイフ、２４・・・
・・・熱ローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主としてポリエステル系合成繊維から成る筒状布帛
   を押出機ヘッド中に連続的に供給しつつ、その外周にポ
   リエステルエラストマーの溶融物を供給し、これを圧着
   して該ポリエステルエラストマー溶融物による外面被覆
   層を形成すると共に、該ポリエステルエラストマー溶融
   物の一部を該筒状布帛の繊維の間隙を通して布帛の内面
   へ侵入せしめ、これを圧着して該ポリエステルエラスト
   マー溶融物による内面被覆層を形成して、該筒状布帛の
   内外両面に該ポリエステルエラストマーの被覆層を有し
   且つ該被覆層が前記筒状布帛の繊維の間隙を通して一体
   化した筒状積層体を成形し、次いで該筒状積層体を切り
   開き、熱プレスにより幅方向の彎曲を除去することを特
   徴とする布補強エラストマーシートの製造方法。