(57)【要約】【課題】炭の機能を十分に発揮することが可能なシート及びそのようなシートの製造方法を提供すること。【解決手段】第１の不織原布層Ｇ１の表面に炭粒体と熱可塑性樹脂粒体との混合材料を敷設し、敷設された混合材料を第２の不織原布層Ｇ２にて覆って三層構造体Ｓを構成させ、三層構造体Ｓを同熱可塑性樹脂粒体の形状が残る程度の温度に加熱した後に三層構造体Ｓに対して加圧処理と冷却処理を施すようにした。これによって炭粒体が樹脂に覆われず炭の有害物質の吸着性能が十分発揮できることとなり、また炭粒体がこぼれ落ちることもない。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭粒体と熱可塑性樹脂粒体を有し、同炭粒体と同熱可塑性樹脂粒体とが部分的に融着された中間層と、同中間層を表裏から挟む不織布層から構成されることを特徴とするシート。
【請求項２】
前記中間層と不織布層とは部分的に融着されていることを特徴とする請求項１に記載のシート。
【請求項３】
第１の不織原布層の表面に炭粒体と熱可塑性樹脂粒体との混合材料を敷設し、同敷設された混合材料を第２の不織原布層にて覆って三層構造体を構成させ、同三層構造体を前記熱可塑性樹脂粒体が溶融する温度に加熱した後に同三層構造体に対して加圧処理を施すようにしたシートの製造方法。
【請求項４】
前記熱可塑性樹脂粒体が溶融する温度とは同熱可塑性樹脂粒体の形状が残る程度の温度であることを特徴とする請求項３に記載のシートの製造方法。
【請求項５】
前記加圧処理と同時に冷却処理を施すようにしたことを特徴とする請求項３又は４に記載のシートの製造方法。
【請求項６】
前記第１又は第２の不織原布層の少なくともいずれか一方には前記熱可塑性樹脂粒体の形状が残る程度の温度で溶融する熱可塑性繊維が混入されていることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載のシートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば室内や乗り物の内装、床用マット、靴の中敷き、ペットマット、空調機のフィルター、畳の材料等に使用されるシート及びシートの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より炭には有害物質の吸着性能が高いということで、様々な分野で炭（例えば、活性炭、竹炭）が使用されている。この場合に炭をそのままの状態で使用することは少なく、使いやすい形状に加工して使用されることが多い。例えば、住宅や乗用車の内装材、靴の中敷き等として使用されるシート内に炭粒体を封入して使用するということが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、炭粒体は一般的にはシートを構成するプラスチックやゴム等の材料中に炭の細粒を前もって混合して成形するようになっており、いわば炭粒体はプラスチック等にくるまれて保持されてしまっていることとなっている。そのため、炭の機能を十分に発揮することは必ずしもできなかった。
本発明は、このような従来の技術が含有する問題点を解決するためになされたものである。その目的は、炭の機能を十分に発揮することが可能なシート及びそのようなシートの製造方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために請求項１の発明では、シートを炭粒体と熱可塑性樹脂粒体を有し、同炭粒体と同熱可塑性樹脂粒体とが部分的に融着された中間層と、同中間層を表裏から挟む不織布層から構成したことをその要旨とする。請求項２の発明では請求項１の発明の構成に加え、前記中間層と不織布層とは部分的に融着されていることをその要旨とする。
このように構成されたシートでは炭粒体は熱可塑性樹脂粒体とが部分的に融着されているにすぎないため有害物質の吸着性能が樹脂によってくるまれて阻害されるということがない。また、炭粒体は表裏を不織布層で挟持されていることと溶融した熱可塑性樹脂粒体によって部分的に融着されていることによってこぼれ落ちることがない。更に不織布層によって通気性が保持される。
この場合に中間層と不織布層とが部分的に融着されていることが好ましい。融着は熱可塑性樹脂粒体又は不織布層に混入させられた熱可塑性繊維の溶融及び再固化によって行われる。
【０００５】
また、請求項３の発明では、第１の不織原布層の表面に炭粒体と熱可塑性樹脂粒体との混合材料を敷設し、同敷設された混合材料を第２の不織原布層にて覆って三層構造体を構成させ、同三層構造体を前記熱可塑性樹脂粒体が溶融する温度に加熱した後に同三層構造体に対して加圧処理を施すようにしたことをその要旨とする。請求項４の発明では請求項３の発明の構成に加え、前記熱可塑性樹脂粒体が溶融する温度とは同熱可塑性樹脂粒体の形状が残る程度の温度であることをその要旨とする。請求項５の発明では請求項３又は４の発明の構成に加え、前記加圧処理と同時に冷却処理を施すようにしたことをその要旨とする。請求項６の発明では請求項３〜５のいずれかの発明の構成に加え、前記第１又は第２の不織原布層の少なくともいずれか一方には前記熱可塑性樹脂粒体の形状が残る程度の温度で溶融する熱可塑性繊維が混入されるようにしたことをその要旨とする。
このような構成においては炭粒体と熱可塑性樹脂粒体との混合材料を第１の不織原布層上に敷設し第２の不織原布層によってこの混合材料を間に挟むようにして三層構造体を構成させる。この時、炭粒体と熱可塑性樹脂粒体とはともに粒体であるため均一に混ざりやすくなる。炭粒体と熱可塑性樹脂粒体とは同種の粒径（炭粒体と熱可塑性樹脂粒体の大部分がある一定範囲の大きさに含まれる粒径であること）が好ましい。そして熱可塑性樹脂粒体が溶融する温度に加熱することで熱可塑性樹脂粒体が溶融し周囲の炭粒体や第１及び第２の不織原布層と部分的に融着する。特に熱可塑性樹脂粒体の形状が残る程度の温度に加熱することが好ましい。ついで、このように重複状にある三層構造体に対して加圧処理を行うこととなる。
この場合に前記加圧処理と同時に冷却処理を施すようにすることが好ましい。また、第１又は第２の不織原布層の少なくともいずれか一方には前記熱可塑性樹脂粒体の形状が残る程度の温度で溶融する熱可塑性繊維が混入することが好ましい。
【０００６】
【発明の効果】請求項１の発明では、炭粒体が熱可塑性樹脂にくるまれることがないため、炭の有害物質の吸着性能が十分発揮できることとなり、また、中間層が不織布層によって挟持されているため炭粒体がこぼれ落ちることもない。
請求項２の発明では請求項１の発明の効果に加え、シートの強度や剛性が向上する。
請求項３及び４の発明では、炭粒体が熱可塑性樹脂にくるまれることがないシートを製造することができるため、炭の有害物質の吸着性能が十分発揮できることとなり、また、中間層が不織布層によって挟持されているシートを製造することができるため炭粒体がこぼれ落ちることもない。
請求項５の発明では請求項３の発明の効果に加え、加圧によってプレス成形されたシート厚みを維持させたままで固化させることができる。
請求項６の発明では請求項４又は５の発明の効果に加え、加圧によって熱可塑性繊維が混入された第１又は第２の不織原布層の少なくともいずれか一方が熱可塑性繊維のバインダ効果によって剛性が向上する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態について図面に基づいて説明する。まず、シートについて説明する。
図１及び２に示すように、シート１１は中間層１２と同中間層１２を表裏から挟んだ第１及び第２の不織布層１３，１４とより構成されている。中間層１２は炭粒体としての活性炭粒子１５と熱可塑性樹脂粒体としてのポリプロピレン（以下、ＰＰとする）粒子１７とより構成されている。ＰＰ粒子１７は表面が溶融して活性炭粒子１５や不織布層１３等周囲の部材と部分的に融着されている。
第１の不織布層１３は例えば綿、ポリエチレン（以下、ＰＥとする）、低融点ＰＥＴ等のポリオレフィン系繊維、ナイロン繊維を含む各繊維を混綿して構成されている。本実施の形態ではＰＥ及びＰＰが熱可塑性樹脂繊維に相当する。熱可塑性樹脂繊維としてＰＥ及びＰＰは１５〜５０重量パーセントを含むことが好ましい。１５重量パーセント未満ではバインダ作用が十分ではなくなり、５０重量パーセントよりも多いとクッション性に欠けるからである。
第２の不織布層１４は本実施の形態では例えば綿及びＰＥ由来の再生反毛綿を使用して構成されている。本実施の形態ではＰＥが熱可塑性樹脂繊維に相当する。熱可塑性樹脂繊維としてＰＥは上記と同様の理由で１５〜５０重量パーセントを含むことが好ましい。
このように構成されたシート１１は例えば室内や乗り物の内装、床用マット、ペットマット、空調機のフィルター、畳の材料、靴の中敷き等として種々の用途に使用可能である。
【０００８】
次に、図３に基づいて実施の形態のシート１１の製造方法について説明する。図２に示すように、第１のコンベア２０の最上流位置には第１の不織原布Ｇ１が巻回された第１の不織原布ドラム２１が繰り出し装置２２によって回転可能に支持されている。第１の不織原布Ｇ１は連続した帯状となって繰り出され前方に送られる。
第１のコンベア２０における第１の不織原布Ｇ１の下流位置には炭粒体と熱可塑性樹脂粒体との混合材料を散布する散布装置２３が配設されている。散布装置２３はホッパ２４から供給された活性炭粒子１５とＰＰ粒子１７を内部で攪拌し、下部側の散布口２５から均等に第１の不織原布Ｇ１上に供給する。このとき、活性炭粒子１５とＰＰ粒子１７はともに粒子形状であるため散布装置２３内で均等に混ざることとなる。本実施の形態では活性炭粒子１５と加熱前におけるＰＰ粒子１７の大きさは共に２００〜７００μｍとされている（但し、活性炭粒子１５の製造上発生する細かな粉状部は事実上ここに混入されうる）。
【０００９】
第１のコンベア２０における散布装置２３の下流位置には第２の不織原布Ｇ２が巻回された第２の不織原布ドラム２７が繰り出し装置２２によって回転可能に支持されている。第２の不織原布ドラム２７から繰り出された第２の不織原布Ｇ２は中間層となる散布された活性炭粒子１５及びＰＰ粒子１７からなる混合材料上に重ねられる。すなわち、第１の不織原布Ｇ１、散布された混合材料及び第２の不織原布Ｇ２から構成された三層構造体Ｓが連続した帯状となって前方に送られる。
【０００１０】
第２の不織原布Ｇ２の下流には加熱室３１が配設されている。三層構造体Ｓは加熱室３１内部で加熱された後、第２のコンベア３２によって更に下流に搬送される。加熱室３１においてはＰＰ粒子１７や熱可塑性樹脂繊維が溶融した状態となる。加熱室３１の下流にはプレス装置３５が配設されており、上記三層構造体Ｓがプレス装置３５に導かれる。プレス装置３５内部には冷却水を内蔵した上下ローラ３７，３８から構成されたロータリープレス３９が配設されている。
三層構造体Ｓはプレス装置３５内に搬送されると上下ローラ３７，３８によって上下方向にプレスされる。同時に上下ローラ３７，３８は冷却されているため、上記加熱室３１においてＰＰ粒子１７の溶融したＰＰ樹脂や熱可塑性樹脂繊維が冷却されて固化する。
この時、ＰＰ粒子１７から溶融したＰＰ樹脂が固化することに伴って活性炭粒子１５や第１及び第２の不織原布Ｇ１，Ｇ２はＰＰ粒子１７を核として融着されることとなる。
また、第１及び第２の不織原布Ｇ１，Ｇ２は上下ローラ３７，３８によって圧縮されるとともに溶融した熱可塑性繊維が上下ローラ３７，３８による冷却作用によってプレスと同時に固化するためその圧縮された形状の安定化が図られることとなる。
プレス装置３５の下流にはカッター装置４０が配設されている。カッター装置４０は例えばロータリエンコーダ等で算出した所定の長さに三層構造体Ｓをカットする装置である。本実施の形態では上記プレスされた三層構造体Ｓはカッター装置４０を使用することで所定の長さにカットされたシート１１が得られる（あるいは連続したシート１１として得られる）。
【００１１】
以上のように構成することで本実施の形態では次のような効果が奏される。
（１）シート１１は中間層１２内の活性炭粒子１５が樹脂にくるまれてしまわずに、炭の吸着特性を十分に発揮できることとなる。一方、活性炭粒子１５はＰＰ粒子１７に融着されて保持されるため、偏ったりこぼれたりすることがない。
（２）活性炭粒子１５は部分的に融着されているにすぎないため、保持されてはいるものの脱落しやすくなっている。ところが、中間層１２は第１及び第２の不織布層１３，１４に挟持されているため、シート１１から活性炭粒子１５がこぼれ落ちることがない。
（３）活性炭粒子１５とＰＰ粒子１７は同種の粒径の粒子形状であるため、非常に混ざりやすく、均一な混ざり具合で敷設することができるため、例えばＰＰ粒子１７が集中して多めに敷設された箇所で活性炭粒子１５が樹脂に完全にくるまれてしまったり、逆に活性炭粒子１５が樹脂に融着されずに十分保持されなかったりするという不具合が生じることがなくなる。
（４）第１及び第２の不織布層１３，１４は通気性がよいため活性炭粒子１５における炭の吸着特性を十分に発揮させることが可能となっている。
（５）第１及び第２の不織布層１３，１４にも熱可塑性樹脂繊維が混入されているため中間層１２に対する密着性がよくなりシート１１からの活性炭粒子１５の脱落防止をさらに確実にしている。
【００１２】
尚、この発明は、次のように変更して具体化することも可能である。
・上記実施の形態では活性炭粒子１５と加熱前におけるＰＰ粒子１７の大きさは共に２００〜７００μｍであったが、要は炭粒体と熱可塑性樹脂粒体とが均一に混ざるようにともに粒体であればよく、上記粒径に限定されるものではない。
・熱可塑性樹脂粒体としてＰＰ粒子１７以外の材質、例えばＰＥ等を使用しても良い。
・上記実施の形態では加熱されてもＰＰ粒子１７の形状は保持されるようになっていたが、形状保持されずに完全に溶融するようにしてもよい。この場合でも、散布装置２３内での混合は従来に比べて偏らず均等に混ぜることが可能となっているからである。
中間層１２に活性炭粒子１５及びＰＰ粒子１７以外の材料を混入させてもよい。
・第１及び第２の不織布層１３，１４の素材は上記実施の形態に限定されるものではない。熱可塑性繊維を混入させるかどうかも自由である。
・上記製造ラインは一例であって、例えばカッター装置４０の位置を変更する等の適宜の変更を施して製造することは自由である。
その他、中間層１２や第１及び第２の不織布層１３，１４の厚みは用途に応じて変更可能である等本発明の趣旨を逸脱しない態様で実施することは自由である。
【００１３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のシートの一部破断斜視図。
【図２】本発明の実施の形態のシートのイメージを説明する側面図。
【図３】実施形態のシートの製造工程を説明する工程図。
【符号の説明】１１…シート、１２…中間層、１３…第１の不織布層、１４…第１の不織布層、１５…炭粒体としての活性炭粒子、１７…熱可塑性樹脂粒体としてのＰＰ粒子、Ｇ１…第１の不織原布層、Ｇ２…第２の不織原布層、Ｓ…三層構造体。
【図１】
2004160905.tif 000003
【図２】
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【図３】
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