(57)【要約】【課題】熔融処理または物理的処理によって発泡体の気泡膜を除去するに際し、製造される連続気泡発泡体に発生する前述の問題を防止し、商品価値の高い連続気泡発泡体を効率的に製造する方法を提供する。【解決手段】気泡膜１６を有する発泡体１２から、この気泡膜１６を除去する連続気泡発泡体の製造方法において、前記発泡体１２の少なくとも一方の表面に、例えば空気等の気体を吹き付けることで、前記気泡膜１６を除去するようにした。【選択図】図１
2007327005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気泡膜を有する発泡体から該気泡膜を除去する連続気泡発泡体の製造方法において、
前記発泡体の少なくとも一方の表面に、気体を吹き付けることで前記気泡膜を除去するようにした
ことを特徴とする連続気泡発泡体の製造方法。
【請求項２】
前記発泡体として、その厚さが１５ｍｍ以下のシート状物が使用される請求項１記載の連続気泡発泡体の製造方法。
【請求項３】
前記気体の吹き付けは、同一直線上に整列した複数の吹出口を備えるノズルによってなされる請求項１または２記載の連続気泡発泡体の製造方法。
【請求項４】
前記気体の吹き付けは、同一円周上に配置された複数の吹出口を備えるノズルによってなされる請求項１または２記載の連続気泡発泡体の製造方法。
【請求項５】
前記気体の前記発泡体に対する吹き付けは、８００ｍ／ｓｅｃ以上の吹付速度と、前記表面に対して５０ｍ３／ｍ２以上の吹付流量とでなされ、これにより前記気泡膜を除去した請求項１〜４の何れか一項に記載の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、発泡体、好適にはシート状とされた発泡体に気体を吹き付けることで、その気泡膜を除去して連続気泡発泡体を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、連続気泡発泡体をより高通気なものとする方法として、例えば下記する［特許文献１］に記載の如く、該発泡体を密閉容器の中に収納後、該容器内に可燃ガスを導入・着火して爆発を生じさせることで気泡膜を除去する、所謂熔解法が一般的に行なわれている。この他、発泡体にニードルパンチ加工を行ない、該発泡体表裏に貫通孔を設ける方法も知られている。
【特許文献１】特開２００１−１７２４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、前述した熔解法においては、処理時に連続気泡発泡体が高温に晒されることから、部分的に焦げる等の「焼け」が生じる。またこの処理方法で得られた発泡体は、経年変化による黄色変色が目立ち易いことが知られている。このような問題点は、見た目が商品価値を大きく左右する紙おむつまたは脱脂綿等の衛生材や、衣料用用途を考えた場合、殊に不向きである。これに対して、ニードルパンチ加工によって発泡体の連通度を高める場合、得られる発泡体における伸び等の機械的強度に係る物性が低下する問題を回避できない。またその加工精度が低いため、加工後における発泡体物性値を一定範囲内に制御して、商品価値を一定化することも困難となっている。
【０００４】
この発明は、従来技術に係る問題点に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、所謂熔融処理または物理的処理によって発泡体の気泡膜を除去するに際し、製造される連続気泡発泡体に発生する前述の問題を防止し、商品価値の高い連続気泡発泡体を効率的に製造する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】
【０００５】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願発明の連続気泡発泡体の製造方法は、気泡膜を有する発泡体から該気泡膜を除去する連続気泡発泡体の製造方法において、
前記発泡体の少なくとも一方の表面に、気体を吹き付けることで前記気泡膜を除去するようにしたことを要旨とする。
【０００６】
従って、請求項１に係る発明によれば、気体を吹き付けるだけで通気性を確保するため、より簡便な設備で生産性および安全性を高めつつ気泡膜だけを除去して通気性と構造的強度との双方を備える好適な連続気泡発泡体を製造し得る。
【０００７】
請求項２に記載の発明は請求項１記載の発明において、前記発泡体として、その厚さが１５ｍｍ以下のシート状物が使用されることを要旨とする。従って、請求項２に係る発明によれば、より好適に高い通気性を有する連続気泡発泡体を製造し得る。
【０００８】
請求項３に記載の発明は請求項１または２記載の発明において、前記気体の吹き付けは、同一直線上に整列した複数の吹出口を備えるノズルによってなされることを要旨とする。従って、請求項３に係る発明によれば、効率的な気泡膜の除去が可能となり、製造時間の短縮や製造時のノズル移動に係る制御が容易となる。
【０００９】
請求項４に記載の発明は請求項１または２記載の発明において、前記気体の吹き付けは、同一円周上に配置された複数の吹出口を備えるノズルによってなされることを要旨とする。従って、請求項４に係る発明によれば、気体の吹付速度を大きく向上させ得るため、高い通気性を容易に達成し得る。
【００１０】
請求項５に記載の発明は請求項１〜４の何れか一項に記載の発明において、前記気体の前記発泡体に対する吹き付けは、８００ｍ／ｓｅｃ以上の吹付速度と、前記表面に対して５０ｍ３／ｍ２以上の吹付流量とでなされ、これにより前記気泡膜を除去したことを要旨とする。従って、請求項５に係る発明によれば、特定用途に選択的に採用される高付加価値な連続気泡発泡体を好適に製造し得る。
【発明の効果】
【００１１】
以上に説明した如く、本発明に係る連続気泡発泡体の製造方法によれば、気体の速度エネルギーを利用して気泡膜を除去するため、所要の通気性と構造的強度との双方を確保しつつ、かつ黄変等がなく商品価値の高い連続気泡発泡体を製造し得る。また気体の吹き付けを任意に制御することで、通気性を容易に制御し得る効果も奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明に係る連続気泡発泡体の製造方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。本願の発明者は、連続気泡発泡体を得るに際して、公知の各種方法で製造された発泡体等に対して、気体を一定条件下に吹き付けることで、該発泡体を構成する骨格間等に形成される気泡膜を好適または任意の割合で除去し得ることを見出したものである。
【００１３】
本発明の好適な実施例に係る連続気泡発泡体１０は、図１に示すように、発泡体準備工程Ｓ１、気泡膜除去工程Ｓ２および最終工程Ｓ３から基本的に構成される製造(加工)工程を経て好適に製造・加工される。ここで発泡体準備工程Ｓ１は、例えばスラブ発泡法等の公知の発泡体製造方法によって実施され、所要の骨格構造を有する発泡体１２が製造される。この他、同様の発泡体を別途用意してもよい。ここで製造される発泡体１２については、図２に示す如く、その骨格１４間に気泡(セル)膜１６が形成されており、通気性も任意の値に制御されたものではない。
【００１４】
気泡膜除去工程Ｓ２および最終工程Ｓ３は、例えば図３に示すような加工装置５０によって連続的になされる。ここで加工装置５０は、例えば発泡体１２が載置され、発泡体１２を載置状態で一定方向に移送する移送載置台５２と、この発泡体１２の表面１２ａに対して所要の気体Ｆを吹き付けるノズル４０と、このノズル４０に気体Ｆを供給する図示しない気体供給源とから基本的に構成される。またノズル４０は、その先端の吹出口４２を制御下に、発泡体１２の表面１２ａからの距離を一定に保持したまま二次元方向に移動可能となっている。本実施例においては、移送載置台５２としてベルトコンべア形式の移送装置が使用され、またそのベルトにおける幅方向両側以外の領域はベルト上に載置された発泡体１２に吹き付ける気体Ｆが発泡体１２の厚さ方向に通り抜けるように、例えばメッシュ状とされている。
【００１５】
気泡膜除去工程Ｓ２は、加工装置５０による気体Ｆの吹き付けによって実施される。具体的には発泡体準備工程Ｓ１で製造または別途用意した発泡体１２に対して、所要の気体Ｆを吹き付けることによって、その骨格１４間に存在する気泡膜１６を除去する工程である。気体Ｆとして一般には空気が使用されるが、例えば二酸化炭素等の空気より重い気体の使用も好適である。またコンプレッサー等を用いて空気を供給する際には、ドライヤー等の使用して吹き付けられる気体Ｆから水滴を除去することが望ましい。このような水滴の混合は、気泡膜１６だけでなく骨格１４も破壊する可能性があるためである。
【００１６】
吹出口４２は、発泡体１２の表面１２ａに対して略垂直に気体Ｆを吹き出すように設定され、また吹出口４２と表面１２ａとの間の離間距離は発泡体１２の移送を阻害しない範囲で最も接近するように位置決めされる。この設定角度が傾いたりまたは離間距離が大きくなると、吹出口４２から吹き出した気体Ｆが表面１２ａに到るまでに拡散等して、気体Ｆが有するエネルギーを効率的に気泡膜１６の除去に使用し得なくなってしまう。
【００１７】
同様の理由で骨格１４だけとなった発泡体１２に対する気体Ｆの吹き付けにおいても、拡散等によるエネルギー消耗が発生する。このため、同じ厚さの発泡体１２を処理するにあたっては、一方の表面１２ａだけから気体Ｆを吹き出すのではなく、同時に両側から吹き出すことで、より高い通気性を達成し得る。殊にこのエネルギー消耗は、その厚さが５ｍｍを超えると大きくなるとの知見が得られたので、厚さが５ｍｍを超える発泡体１２を処理する場合には、両表面側からの処理を実施することが好ましい。
【００１８】
ここでは同時に発泡体１２の上下の両側から気体Ｆを吹き付ける形態を説明しているが、移送載置台５２に発泡体１２を載せて片側だけに気体Ｆを吹き付けた後に、今度は発泡体１２を裏返して同様の処理を実施して裏側から気体Ｆを吹き付けてもよい。このようにすることで、上方から吹き付けられる気体Ｆと、下方から吹き付けられる気体Ｆとが干渉し合ってそのエネルギーを消耗することがなくなり、より効果的に気泡膜１６の除去が可能となる。また図４に示す如く、夫々が吹き出す気体Ｆ、Ｆ同士が干渉・相殺しないように、加工装置５０において上下に設置される一対のノズル４０、４０を二次元方向にずらして設置してもよい。この場合、本気泡膜除去工程Ｓ２の実施に掛かる時間の短縮もなし得る。
【００１９】
また処理に供される発泡体１２は、好適にはその厚さ(表面１２ａから、気体Ｆが吹き付けられる方向に沿った裏面までの距離)が１５ｍｍ以下とされる。この数値については、後述の気体Ｆの吹付条件によってその上限を高めることは可能であるが、吹付条件の向上に必要とされるコストと、この向上による処理可能厚さ等の、所謂処理効率とは比例しないことが明らかとなっている。このため製造コストだけが嵩み、更に後述する設備機械の問題もあるため、現実的に最適な結果を得るための厚さは１５ｍｍ以下であるとの知見を得た。すなわち加工に供される発泡体１２は、予め１５ｍｍ以下のシート状物としておくことが好ましい。
【００２０】
この他、発泡体１２の移送載置台５２への載置を、その厚さを減じるよう厚さ方向に直交する方向に張力を掛けつつなし得るようにしてもよい。このような張力を掛けることで、気泡膜１６に応力負荷が掛かるため、気体Ｆの吹き付けによる気泡膜１６の破壊が容易に達成され、その結果、その除去もより好適になされる。この場合、発泡体１２に掛ける張力としては、その骨格１４を破壊しない範囲で可能な限り大きな張力が好ましく、具体的には、発泡体１２の引張強度の２０％以下が好適である。
【００２１】
気体Ｆの吹き付けによって発泡体１２は、所要の通気性を備える連続気泡発泡体１０とされる。また通気性を具備することにより、吸水性および乾燥容易性等を発現し、これにより各種衛生材、衣料用途や、クッション材料等に好適に利用され、商品価値の一層の向上が期待される。
【００２２】
発泡体１２に対する気体Ｆの吹き付けは、(１)その気体Ｆの吹付速度が８００ｍ／ｓｅｃ以上、(２)発泡体１２の表面１２ａに対する気体Ｆの単位面積当たりの吹付流量(単に吹付流量と云う)が５０ｍ３(５Ｌ)／ｍ２以上、の条件下で実施される。ここで(１)吹付速度は、ノズル４０に対する気体Ｆの供給圧および吹出口４２の開口総面積によって決定されるが、実際の製造環境下での好適な運用を考えて、汎用的な気体供給圧下において高い吹付速度を達成し得るように、吹出口４２の開口面積による調整が望ましい。これは一般的な工場施設では、安全性やコスト性の観点から、配管その他の設備機器に上限圧が存在し、一定以上の高圧気体の使用は実際上不可能だからである。
【００２３】
(２)吹付流量は単位面積当たりの供給流量であり、この時間が充分でなければ、(１)吹付速度が充分であっても、発泡体１２の厚さ方向全てに亘って気泡膜１６を除去することが困難となる。そしてその数値が５０ｍ３／ｍ２未満であると、気泡膜１６の破壊は可能でも、この残骸が骨格１４に付着した状態となってしまうため、通気性を高める場合には一定以上の吹付総容量の確保が必要となる。またあまり大きな数値とすると気泡膜１６の除去だけでなく、骨格１４の破壊等も危惧される。またエアーを吹き付けるためのコンプレッサーに必要とされる加工コストの増大も問題となる。
【００２４】
使用されるノズル４０の形状としては、例えば図５または図７に示す形状が挙げられる。図５に示すノズル４０は、気体Ｆが吹き出す複数の吹出口４２が、同一直線上、すなわち横一列に整列した形態となっている。この場合、図６に示す如く、加工に供される発泡体１２を、その移送方向に沿って一度に加工し得るため、製造に掛かる時間を短縮でき、また連続的な処理が可能となり、更に製造時のノズル移動に必要とされる制御が容易となる。
【００２５】
また図７に示すように、気体Ｆが吹き出す複数の吹出口４２が、同一円周上に配置された形態となったノズル４０が挙げられる。これは図５に示すノズル４０と比較して、気体Ｆの供給圧を同じとした場合に、気体Ｆの吹付速度を大きくし得るため、高い通気性の達成が容易となる。この場合、例えば図８に示す移動軌跡によって本気泡膜除去工程Ｓ２が実施される。
【００２６】
最終的に施される最終工程Ｓ３は、得られた連続気泡発泡体１０に対して製品素材としての後加工および検査等を実施する工程であり、場合によっては最終製品の形としてもよい。
【００２７】
(実験例)
次に、本発明の好適な実施例に係る連続気泡発泡体の製造に係る実験例を示す。なお本発明は、この実験例に限定されるものではない。
【００２８】
(実験１)
処理に供される発泡体として、一般的なスラブ発泡法から得られた素材を、その寸法が４０ｍｍ×１００ｍｍの矩形であり、密度３０ｋｇ／ｍ３(セル数５２(個／２５.４ｍｍ))であるものを各測定例１〜９に係る試料片として用い、以下の測定条件および表１に示す各条件において、前述の加工装置を使用して気泡膜の除去を実施した。そして処理が終了して連続気泡発泡体とされた各測定例に係る試料片について、ＪＩＳ Ｋ ６４００−７：２００４、Ｂ法に準拠して通気量(ｍｌ／ｃｍ２／ｓｅｃ(処理後))を測定した。また処理実施前の通気量(処理前)についても測定し、処理後数値から処理前数値を引いた増加分を算出した。なお気体の吹出を試料片の表裏の双方に実施する場合には、上下から同時に実施せず、１スパン目の移動で表側の処理を実施し、２スパン目で試験片を裏返した状態で処理を施すことで行なった。この点については、表１の「処理面」に記載し、「表だけ」の場合は一方側だけの処理、「裏表」の場合は両側の処理を表す。また表１における「引張」は、気体の吹付処理時に試料片に張力を与えたか否かを示しており、「○」は張力を与えたことを示している。
【００２９】
(測定条件)
・使用気体：空気(汎用のコンプレッサー設備にて所定圧力としてノズルに供給)
・使用したノズル
ノズルＡ：計１６ヶの吹出口が横一列に整列したノズル(吹出口：φ１.０ｍｍ、吹出口面積０.００００１２５７ｍ２)
ノズルＢ：計６ヶのの吹出口が同一円周上に配列されたノズル(吹出口：φ１.４ｍｍ、吹出口面積０.０００００９２７ｍ２)
・試料片に掛けた張力について：試料片の長辺に沿った方向に両側から平滑面となるように保持固定することで実施した。
【表１】
2007327005.tif 000003
【００３０】
(実験１の結果)
実験１の結果を上記の表１に併せて示す。この表１の結果から、同型のノズルであれば吹出流量に比例して通気量が変動することが確認された。また吹出流量を揃えた場合、ＡノズルよりＢノズルの方が通気量が高くなることが確認された。
【００３１】
(実験２) 
実験１で採用された寸法が４０ｍｍ×１００ｍｍの矩形である素材を用い、スラブ発泡に際しての諸条件を変更することで、その密度が２６ｋｇ／ｍ３(セル数４２(個／２５.４ｍｍ))または４５ｋｇ／ｍ３(セル数５０(個／２５.４ｍｍ))であるものを製造し、そこから測定例１０〜１７に係る試料片として用い、基本的に実験１の測定例６の諸条件下で、下記の表２に示す各条件において気泡膜の除去を実施した。なお通気量の測定は、実験１と同様に処理前および処理後に実施して、処理後数値−処理前数値によって増加分を算出している。
【表２】
2007327005.tif 000004
【００３２】
(実験２の結果)
実験２の結果を上記の表２に併せて示す。この表２の結果から、発泡体の密度およびセル数に関係なく、またその厚さが何れの発泡体においても、その通気量を向上させ得ることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の好適な実施例に係る連続気泡発泡体の製造方法を示す工程図である。
【図２】製造方法に供される発泡体を示す概略図である。
【図３】実施例の好適な実施に用いられる加工装置を示す概略図である。
【図４】上下に配置されるノズルの位置をずらした加工装置の一部を示す概略図である。
【図５】同一直線上に整列した複数の吹出口を備えるノズルを示す概略図である。
【図６】図５に示すノズルを使用した場合の加工に係るノズルの移動軌跡の一例を示す説明図である。
【図７】同一円周上に配置された複数の吹出口を備えるノズルを示す概略図である。
【図８】図７に示すノズルを使用した場合の加工に係るノズルの移動軌跡の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１２  発泡体、１６  気泡膜、４０  ノズル、４２  吹出口、Ｆ  気体
【図１】
2007327005.tif 000005
【図２】
2007327005.tif 000006
【図３】
2007327005.tif 000007
【図４】
2007327005.tif 000008
【図５】
2007327005.tif 000009
【図６】
2007327005.tif 000010
【図７】
2007327005.tif 000011
【図８】
2007327005.tif 000012