(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
袋状に形成された袋状体本体に内部に対向する内壁に連結する支柱を設けたポリマー袋状体であって、前記支柱は中空部を有し、前記中空部は袋状体本体に開口し、
前記袋状体本体はその内部に連通する流体注入口を有しており、前記袋状体本体と流体注入口が、接着による接合部のない一体成形であることを特徴とするポリマー袋状体。
【請求項２】
前記袋状体本体及び支柱は二液性ポリマー、エラストマー、熱可塑性樹脂のいずれかよりなっていることを特徴とする請求項１に記載のポリマー袋状体。
【請求項３】
少なくとも二分割可能な袋状外形形状の成形部を有する成形型の一方の型に他方の型に少なくとも接触するように支柱形状の柱を前記成形部に突設した前記成形型の前記成形部に二液性ポリマー液の一方のポリマー形成液を注入する工程、前記一方のポリマー形成液を成形型の成形部表面及び柱表面に付着させた後、余剰のポリマー形成液を排出する工程、前記ポリマー形成液が付着した成形部に他方のポリマー形成液を流し込み硬化させポリマー層を形成する工程を含むことを特徴とするポリマー袋状体の製造方法。
【請求項４】
少なくとも二分割可能な袋状外形形状の成形部を有する成形型の一方の型に他方の型に少なくとも接触するように支柱形状の柱を前記成形部に突設した前記成形型の前記成形部に溶媒に溶解した熱可塑性樹脂溶液を注入する工程、前記熱可塑性樹脂溶液を成形型の成形部表面及び柱表面に付着させた後、余剰の熱可塑性樹脂溶液を排出する工程、溶媒を飛散させて凝固させポリマー層を形成する工程を含むことを特徴とするポリマー袋状体の製造方法。
【請求項５】
少なくとも二分割可能な袋状外形形状の成形部を有する成形型の一方の型に他方の型に少なくとも接触するように支柱形状の柱を前記成形部に突設した前記成形型の前記成形部に、ラテックス凝固剤溶液を注入する工程、前記ラテックス凝固剤溶液を成形型の成形部表面及び柱表面に付着させた後、余剰のラテックス凝固剤溶液を排出する工程、前記ラテックス凝固剤溶液が付着した成形部にラテックス溶液を流し込みラテックス層を形成させる工程を含むことを特徴とするポリマー袋状体の製造方法。
【請求項６】
少なくとも二分割可能な袋状外形形状の成形部を有する成形型の一方の型に他方の型に少なくとも接触するように支柱形状の柱を前記成形部に突設した前記成形型の前記成形部に、ラテックス凝固剤を含むゾルを注入しゲル化させて、前記成形部表面及び柱表面にゲル層を形成する工程、前記余剰のゾルを排出する工程、前記成形部にラテックス溶液を注入し、ラテックス層を形成する工程、前記ゲル層を洗い流す工程を含むことを特徴とするポリマー袋状体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はポリマー袋状体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術及び問題点】
ゴムなどポリマー層を裏張した袋状体は、たとえばウォータベット、防振マット、エアキャスター、エアジャッキなどに使用されている。このような、たとえばゴムポリマー袋状体は従来、２枚のゴム引布１のゴム層１１の周縁１２を相互に接着あるいは縫製して気密な袋状体にすることによって製造されている（図５参照）。そして膨張形状の制御及び内圧による耐圧性を向上させるなどのために、前記袋状体内部に支柱２を立設する。この場合、二枚のゴム引布１内側のゴム層１１間に支柱２を接着したのち、前述のようにゴム層１１の周縁１２を相互に接着することにより袋状にして作製していた。
【０００３】
このような構造の袋状体は、内部に液体あるいは気体を注入し膨張させて使用するのが一般的であるが、液体などを注入するときには、支柱２とゴム層１１の接着界面に液体、たとえば水が浸入して剥離しやすくなるという欠点があった。さらに、上述のような袋状体は、ゴム層１１と布層１３が強固に接着しているため、柔軟性に欠け、感触が良好ではないという欠点がある。
【０００４】
本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、前記布層１３を省略し、柔軟性のあり、従来と同等の耐圧性を有するポリマー袋状体及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、本発明によるポリマー袋状体は、袋状に形成された袋状体本体に内部に対向する内壁に連結する支柱を設けたポリマー袋状体であって、前記支柱は中空部を有し、前記中空部は袋状体本体に開口し、前記袋状体本体はその内部に連通する流体注入口を有しており、前記袋状体本体と流体注入口が、接着による接合部のない一体成形であることを特徴とする。
【０００６】
さらに本発明によるポリマー袋状体の製造方法は、少なくとも二分割可能な袋状外形形状の成形部を有する成形型の一方の型に他方の型に少なくとも接触するように支柱形状の柱を前記成形部に突設した前記成形型の前記成形部に二液性ポリマー液の一方のポリマー形成液を注入する工程、前記一方のポリマー形成液を成形型の成形部表面及び柱表面に付着させた後、余剰のポリマー形成液を排出する工程、前記ポリマー形成液が付着した成形部に他方のポリマー形成液を流し込み硬化させポリマー層を形成する工程を含むことを特徴とする。
【０００７】
また本発明による第二のポリマー袋状体の製造方法は、少なくとも二分割可能な袋状外形形状の成形部を有する成形型の一方の型に他方の型に少なくとも接触するように支柱形状の柱を前記成形部に突設した前記成形型の前記成形部に溶媒に溶解した熱可塑性樹脂溶液を注入する工程、前記熱可塑性樹脂溶液を成形型の成形部表面及び柱表面に付着させた後、余剰の熱可塑性樹脂溶液を排出する工程、溶媒を飛散させて凝固させポリマー層を形成する工程を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明による第三のポリマー袋状体の製造方法は、少なくとも二分割可能な袋状外形形状の成形部を有する成形型の一方の型に他方の型に少なくとも接触するように支柱形状の柱を前記成形部に突設した前記成形型の前記成形部に、ラテックス凝固剤溶液を注入する工程、前記ラテックス凝固剤溶液を成形型の成形部表面及び柱表面に付着させた後、余剰のラテックス凝固剤溶液を排出する工程、前記ラテックス凝固剤溶液が付着した成形部にラテックス溶液を流し込みラテックス層を形成させる工程を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明による第四のポリマー袋状体の製造方法は、少なくとも二分割可能な袋状外形形状の成形部を有する成形型の一方の型に他方の型に少なくとも接触するように支柱形状の柱を前記成形部に突設した前記成形型の前記成形部に、ラテックス凝固剤を含むゾルを注入しゲル化させて、前記成形部内面にゲル層を形成する工程、前記余剰のゾルを排出する工程、前記成形部にラテックス溶液を注入し、ラテックス層を形成する工程、前記ゲル層を洗い流す工程を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、少なくとも二分割可能な袋状外形形状の成形部を有する成形型の一方の型に他方の型に少なくとも接触するように支柱形状の柱を前記成形部に突設した前記成形型を使用し、この成形部表面にポリマー層を形成するようにしたため、布を必要とすることなく、中空の支柱を有するポリマー袋状体を容易に製造できる。本発明によるポリマー袋状体は布を有していないため柔軟で、取り扱いが容易であり、かつ支柱は袋状体本体と一体的に形成されているので十分な耐圧性を有することができるという利点がある。
【００１１】
以下本発明を詳細に説明する。
【００１２】
図１から図３は本発明によるポリマー袋状体の斜視図、平面断面図、側断面図であるが、これらの図より明らかなようにポリマー製で基本的に密閉された袋状体本体３を有しており、この袋状体本体３の側面に流体注入口３１が形成されている。この袋状体本体３の内部には中空支柱４が複数形成されており、前記袋状体本体３に気体、液体などの流体が注入されたとき、この袋状体本体の形状を保持し、また強度を保持するようになっている。この中空支柱４は前記袋状体本体３と一体的に形成されており、このため接着などによって支柱を形成する場合と比較して耐圧性は向上する。
【００１３】
この中空支柱４の中空部４１は、図１，図３より明らかなように袋状体本体３の表裏面に貫通して設けられた構造になっている。
【００１４】
このような袋状体本体３および中空支柱４のポリマー層の厚さは、好ましくは０．２〜３．０ｍｍあるのがよい。０．２ｍｍ未満であると、耐圧性が十分でない恐れがあり、一方３．０ｍｍを越えると柔軟性がなくなる恐れを生じる。
【００１５】
本発明によるポリマー袋状体は下記のように製造する。まず、上型５１と下型５２を有する二分割型の成形型５を使用する。この成形型５は袋状体の外形形状に対応する成形部を有しているとともに、前記上型５１には下方に垂下する支柱形状の柱５３が形成されている。この柱５３は中空支柱４を形成するためのものであり、好ましくは所定間隔で形成され、その下端は少なくとも下型５２の成形部面に当接している。この場合、下型５２に柱５３が嵌合するような位置決め穴を形成してもよい。この実施例における成形型５の両側面には流体注入口３１を形成するための注入口用穴５４が形成されており、この注入口用穴５４には注入用中子５５が嵌め合わされるようになっており、前記注入用中子５５は注入口５５１が形成されており、この注入口５５１よりポリマー形成液などを注入可能になっている。
【００１６】
このような成形型５を使用して、第１の本発明によるポリマー袋状体の製造方法によれば、まず二液性ポリマー液の一方のポリマー形成液を前記注入口５５１より成形型５内に注入する。このように成形型５内に一方のポリマー液を注入することによって、前記一方のポリマー形成液を成形型の成形部表面及び柱表面に付着させた後、前記注入口５５１より余剰のポリマー形成液を排出する。このとき成形型５の内壁ばかりでなく、前記柱５３表面にもこのポリマー形成液が付着されることになる。
【００１７】
次いで、前記ポリマー形成液が付着した成形部に前記注入口５５１より他方のポリマー形成液を流し込み加熱し、両ポリマー形成液を架橋させ硬化させてポリマー層を形成する。このようにポリマー層を形成することによって、前述のような本発明の構造を有するポリマー袋状体が形成できることになる。
【００１８】
このような二液性ポリマーは基本的に限定されるものではない。二つのポリマー形成液の反応によってポリマーを形成するものであれば基本的にいかなるものでもよい。典型的にはポリマー形成液であるジイソシアネートとグリコールより形成される二液性ポリウレタンをあげることができ、他に水とシアノアクリレートなどが挙げられる。
【００１９】
本発明によれば、熱可塑性樹脂溶液を使用してポリマー袋状体を製造することもできる。上述の成形型５に注入口５５１より、熱可塑性樹脂溶液を注入する。余分の熱可塑性樹脂溶液を排出した後、熱可塑性樹脂の溶媒を飛散させて凝固させることにより本発明の構造を有するポリマー袋状体ができる。
【００２０】
このような熱可塑性樹脂溶液としては、前述のように溶媒を飛散させることによって凝固するタイプの熱可塑性樹脂であればいかなるものでもよい。たとえばＰＶＣのＭＥＫ溶液などを使用することができる。
【００２１】
本発明によるポリマー袋状体はラテックスを使用して製造することも可能である。成形型５を使用して、注入口５５１より凝固剤溶液を注入する。このように凝固剤を成形型の成形部及び柱表面に付着したのち、余剰の凝固剤溶液を注入口５５１より排出した後、同様にラテックス溶液を注入すると、ラテックスは凝固剤に接触して直ちに凝固し、成形部表面及び柱５３表面に連続したラテックス層を形成する。
【００２２】
本発明によれば、前記ラテックスは基本的にいかなるものでもよい。たとえば天然ゴム、クロロプレンゴム、ＳＢＲなどであることができる。また前記凝固剤も基本的に上述のようなラテックスを凝固可能なものであればいかなるものでもよく、典型的には多価金属塩、たとえば硝酸カルシウムなどを使用することができる。また、ラテックス層と布及び接続糸との接着力を弱めるために凝固剤溶液に炭酸カルシウム等の粉末を加えてもよい。
【００２３】
本発明によれば、凝固剤のゾル溶液を使用してラテックス袋状体を製造することもできる。上述の成形型５に凝固剤を含むゾル溶液を注入し成形部及び柱表面に前記ゾル溶液を十分付着させ、放置して前記成形部及び柱表面にゲル層を形成する。
【００２４】
このような凝固剤のゾル溶液は、たとえばポリビニルアルコールに凝固剤を添加してゾル化したものを使用することができる。このようなゾル溶液の溶媒となるものは上述のポリビニルアルコールのほか、たとえばカルボキシメチルセルロースなどを使用することができる。このような溶媒は好ましくは水溶性であるものがよい。後の工程において水で洗い流すことが可能であるからである。
【００２５】
このように付着したゾル溶液を冷却するなどの方法によりゲル化させてゲル層を形成させた後、余剰のゾル溶液を排出する。この後、前記成形型５内にラテックス溶液を注入し、成形部表面及び柱５３表面にラテックス層を形成させ、成形型より取り出し、その後前記ゲル層を洗い流す。このようにしてポリマー袋状体を製造することによって、前記ラテックス層と成形型５がほとんど接着していないポリマー袋状体を製造することができるため、成形型より形成されたポリマー袋状体をとりだすのが容易になるという利点がある。また、同様の効果は、凝固剤溶液に炭酸カルシウム等の粉末を加えても得ることができる。
【００２６】
以下本発明の実施例について説明する。
【００２７】
【実施例】
図４に示した成形型を用意した。前記柱の密度は４本／ｃｍ2であった。このような成形型に注入用中子をセットし、グリコール溶液（ポリオキシプロピレングリコール）を注入した。前記グリコール溶液を成形部表面及び柱表面に十分付着させた後、余剰のグリコール溶液を排出した。次いで、前記注入口よりジイソシアネート溶液（ＴＤＩＭＤＩ）を成形型内部に注入した。余剰のジイソシアネート溶液を排出させた後、加熱して硬化させた後、水で洗浄して余分の未反応溶液を洗い流してポリマー袋状体を製造した。このポリウレタン層の厚さは０．５〜２．０ｍｍであった。
【００２８】
同じ成形型内に、熱可塑性溶液（ＰＶＣ／ＭＥＫ）を成形型の注入用中子に設けられた注入口より成形型内部に注入した。次いで、前記熱可塑性樹脂溶液を排出した後、加熱して溶媒を飛散させ熱可塑性樹脂を凝固させたのち、余剰の溶媒を水で洗浄してポリマー袋状体を製造した。この熱可塑性樹脂層の厚さは０．２〜０．３ｍｍであった。
【００２９】
また、同様に図４の成形型に２０ｇ／ｌの塩化カルシウム（凝固剤）メタノール溶液を注入し、成形部表面及び柱表面に十分付着させた後、前記凝固剤溶液を排出した。次いで、成形型の注入口より天然ゴムのラテックス溶液を成形型内部に注入した。凝固剤が付着している部分では直ちにラテックス溶液は凝固してラテックス層を形成した。余剰のラテックス溶液を排出させた後、水で洗浄して余分の凝固剤を洗い流してポリマー袋状体を製造した。このラテックス層の厚さは０．５〜２．０ｍｍであった。
【００３０】
図４に示した成形型に２０ｇ／ｌの塩化カルシウムを含むポリビニルアルコールのゾル溶液を注入し、成形部及び柱表面にゾル溶液を十分付着させた後、放置して冷却し、成形部表面及び柱表面にゲル層を形成させた。その後、余剰のゾル溶液を排出した。次いで、天然ゴムラテックス溶液を成形型の注入口より成形型内部に注入した。ラテックス溶液はゲル層に接触すると直ちにラテックス層を形成した。余剰のラテックス溶液を排出した後、成形型よりポリマー袋状体を取り出し、ゲル層を水洗いして溶出した。このラテックス層の厚さは０．５〜２．０ｍｍであった。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、少なくとも二分割可能な袋状外形形状の成形部を有する成形型の一方の型に他方の型に少なくとも接触するように支柱形状の柱を前記成形部に突設した前記成形型を使用し、この成形部表面にポリマー層を形成するようにしたため、布を必要とすることなく、中空の支柱を有するポリマー袋状体を容易に製造できる。本発明によるポリマー袋状体は布を有していないため柔軟で、取り扱いが容易であり、かつ支柱は袋状体本体と一体的に形成されているので十分な耐圧性を有することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のポリマー袋状体の斜視図。
【図２】本発明によるポリマー袋状体の平面断面図。
【図３】本発明によるポリマー袋状体の側断面図。
【図４】本発明による成形型の断面図。
【図５】従来のゴム引布袋状体の断面図。
【符号の説明】
１      ゴム引布
２      支柱
３      袋状体本体
３１      流体注入口
４      中空支柱
４１      中空部
５      成形型
５１      上型
５２      下型
５３      柱
５５      注入用中子
５５１      注入口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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