JP2003342410A

JP2003342410A - ポリエステル系熱可塑性樹脂多孔体およびその製造方法

Info

Publication number: JP2003342410A
Application number: JP2002156504A
Authority: JP
Inventors: Yasunobu Murase; 安信村瀬; Yuji Onda; 裕司恩田; Kenichi Yagi; 賢一八木
Original assignee: Inoue MTP KK; Inoac Corp
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 2002-05-29
Filing date: 2002-05-29
Publication date: 2003-12-03

Abstract

(57)【要約】【課題】骨格を形成する主材料としてのポリエステル
系熱可塑性樹脂と、水溶性気泡形成材と、水溶性高分子
化合物との混合体から、以下の諸特性を発現し得るポリ
エステル系熱可塑性樹脂多孔体と、該ポリエステル系熱
可塑性樹脂多孔体の製造方法を提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂、水溶性気泡形成材および
水溶性高分子化合物との加熱混合物から、水抽出法によ
り得られる多孔体において、前記熱可塑性樹脂としてポ
リエステル系熱可塑性樹脂１２を使用し、前記水溶性気
泡形成材および水溶性高分子化合物として該樹脂１２の
熱溶融温度において熱的に安定な物質を使用すること
で、０.８ＭＰａ以下の引張応力により少なくとも１０
０％以上の伸び率を発現し得るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ポリエステル系
熱可塑性樹脂多孔体およびその製造方法に関し、更に詳
細には、該ポリエステル系熱可塑性樹脂から水抽出法に
より得られる３次元連通気泡構造に起因して、容易に伸
縮し得るポリエステル系熱可塑性樹脂多孔体と、該ポリ
エステル系熱可塑性樹脂多孔体を好適に製造可能な方法
とに関するものである。

【０００２】容易な成形性を有する材質として一般に各
種の樹脂が知られており、これは様々な部材の素材用途
に好適に使用されている。前記樹脂は、成形性が容易な
一方で、熱に弱い、固い、弾性に乏しい、低温屈曲性に
劣る等の物性上の欠点も有している。これに対して、硫
黄による架橋構造を有する所謂ゴムを素材としたもので
は、前述した欠点は殆ど問題とならないが、樹脂の特徴
である易成形性、更には着色性や臭いの点で大きく劣っ
てしまう難点がある。

【０００３】しかし昨今、様々な構成機器の素材には、
前述の各物性を高い水準で併有することが望まれてお
り、例えばポリエステル系熱可塑性樹脂等のエラストマ
が適宜採用されるようになっている。前記エラストマ
は、樹脂とゴムの物性、すなわち弾性限界内における所
要の伸び率と引張強度とを併有し、かつ粘弾性のバラン
スが優れている。具体的には、柔軟性によるフィット感
と肌触りの良さとを併有すると共に、不快なゴム臭が無
く、着色性や成形性に優れて意匠性を向上させ易い、と
いった特徴を有し、例えばベルト等の人体に接触し得る
部材等の用途に好適に採用可能である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
エラストマを素材として使用した製品は、ゴム部材の如
く高い伸び率等を発現し得る一方で、基本的にはソリッ
ド体であるために、該伸び率を有効に利用するには非常
に大きな応力を必要とする。従って、例えば使用者が人
力で前記エラストマ素材の製品を伸ばすことは困難であ
った。またソリッド体であるが故に、通気性は皆無であ
り、例えば人体に密着させて使用する用途には向かなか
った。更に密度が高く、重いことも取り扱いの点で不利
な要素になっていた。

【０００５】前述の各問題を回避するための手段とし
て、前記樹脂を多孔体とする使用する方法が考えられ
る。一般に熱可塑性樹脂から多孔体を製造する方法とし
て、主材料、すなわち骨格を形成する熱可塑性樹脂中に
発泡材を混入し、該発泡材から発生した窒素等のガスに
より気泡を形成させる発泡法が知られている。しかし前
記発泡法では、多数形成された前記気泡が、所謂独立気
泡状態となってしまい、気泡相互間に通気性が得られな
い欠点が指摘される。また発生した気泡径を均一にする
制御が難しく、数十μｍといった微小径の気泡形成が困
難であるため、該気泡径によって大きく変動する表面状
態、すなわち表面摩擦係数や機械的強度等の、得られる
多孔体の各物性値を制御し得ず、結果として肌触り等の
触感が大きく悪化してしまう。更に気泡率の制御が困難
であるため、気泡率と密接に関係して変化する硬度や、
弾性限界に至るまでの伸び率といったゴム特有の物性の
好適な制御も困難であった。

【０００６】

【発明の目的】この発明は、従来のゴム物性と樹脂物性
とを併有するエラストマを使用するに際し顕在化する前
記問題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたも
のであって、骨格を形成する主材料としてのポリエステ
ル系熱可塑性樹脂と、水溶性気泡形成材と、水溶性高分
子化合物との混合体から、以下の諸特性を発現し得るポ
リエステル系熱可塑性樹脂多孔体と、該ポリエステル系
熱可塑性樹脂多孔体の製造方法を提供することを目的と
する。肌触り等の触感、着色性および無臭性に代表され
る樹脂特性と、硬度(柔軟性)に代表されるゴム特性との
併有。従来のゴム部材と同様の使用形態とした際に、通
気性を有し、また大きな応力をかけることなく引き延ば
せる等の良好な取り扱い性。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を克服し、所期
の目的を達成するため本願の発明に係るポリエステル系
熱可塑性樹脂多孔体は、熱可塑性樹脂と、水溶性気泡形
成材と、滑材として作用する水溶性高分子化合物とを加
熱状態下で混合して得られる混合物から、前記水溶性気
泡形成材および水溶性高分子化合物を水で抽出除去し
て、３次元連通気泡構造とするようにした多孔体におい
て、前記熱可塑性樹脂として、ポリエステル系熱可塑性
樹脂を使用すると共に、前記水溶性気泡形成材および水
溶性高分子化合物として、前記ポリエステル系熱可塑性
樹脂の熱溶融温度において熱的に安定な物質を使用する
ことで、０.８ＭＰａ以下の引張応力により少なくとも
１００％以上の伸び率を発現し得るようにしたことを特
徴とする。

【０００８】同じく前記課題を克服し、所期の目的を達
成するため、本願の別の発明に係るポリエステル系熱可
塑性樹脂多孔体の製造方法は、熱可塑性樹脂と、水溶性
気泡形成材と、滑材として作用する水溶性高分子化合物
とを加熱状態下で混合して得られた混合物を水に接触さ
せ、該混合物から前記水溶性気泡形成材および水溶性高
分子化合物を抽出除去して、３次元連通気泡構造とする
ようにした多孔体の製造方法において、前記熱可塑性樹
脂として、ポリエステル系熱可塑性樹脂を使用すると共
に、前記水溶性気泡形成材および水溶性高分子化合物と
して、前記ポリエステル系熱可塑性樹脂の熱溶融温度に
おいて熱的に安定な物質を使用し、得られたポリエステ
ル系熱可塑性樹脂多孔体における伸び率が、０.８ＭＰ
ａ以下の引張応力で少なくとも１００％以上となるよう
制御したことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係るポリエステル
系熱可塑性樹脂多孔体およびその製造方法につき、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、ポリエステル系熱可塑性樹脂、水
溶性気泡形成材および水溶性高分子化合物を加熱状態下
で混練し、そのままで、または所定形状に成形した後、
水に浸漬して該水溶性気泡形成材および水溶性高分子化
合物を抽出・除去することで、図１に示す如く、ポリエ
ステル系熱可塑性樹脂１２の骨格内に、微細な気泡１６
を３次元的に連通させた３次元連通気泡構造が形成さ
れ、これは例えば通気性および低い硬度を有すると共
に、大きな力をかけることなく引き延ばせる等の良好な
取り扱い性を発現し、しかも軽量なポリエステル系熱可
塑性樹脂多孔体１０が得られることを知見したものであ
る。

【００１０】前記ポリエステル系熱可塑性樹脂１２は、
最終的に得られる多孔体１０の骨格部分となる主材料で
ある。そして前記ポリエステル系熱可塑性樹脂１２は、
前述の如く、得られる多孔体１０の骨格部分を形成する
材質であるから、これに該多孔体１０が示す伸び率その
他の各物性値は依存している。

【００１１】そのため多孔体１０に必要とされる物性値
は、基本的には、該多孔体１０の骨格を形成する前記ポ
リエステル系熱可塑性樹脂１２の物性値によって変動す
る。しかし本発明の場合、樹脂自体の物性値ではなく、
前記多孔体１０内における気泡率および気泡径を変化さ
せることにより、得られる多孔体１０の物性値を任意に
制御し得るものである。ここで本発明に係る多孔体は、
樹脂特性およびゴム特性を併有すると共に、大きな力を
かけることなく引き延ばせる、といった良好な取り扱い
性を表す物性指標として、０.８ＭＰａ以下の引張応力
により少なくとも１００％以上の伸び率を規定してい
る。その理由は、作業者の力によっても、１ＭＰａ程度
の引張応力をかけることは容易に可能であり、しかも１
００％程度の伸び率を示す多孔体であれば、実際の使用
に際してもほぼゴム部材と同様の取扱いが可能だからで
ある。

【００１２】前記水溶性気泡形成材としては、水に可溶
性であって、かつ前記ポリエステル系熱可塑性樹脂１２
が熱溶融する際に熱的に安定な物質であれば各種のもの
が使える。例えば無機物としては、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、
ＣａＣｌ₂、ＮＨ₄Ｃｌ、ＮａＮＯ₃、ＮａＮＯ₂等が挙げ
られる。有機物としては、ＴＭＥ(トリメチロールエタ
ン)、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタ
ン、しょ糖、可溶性でんぷん、ソルビトール、グリシン
または各有機酸(リンゴ酸、クエン酸、グルタミン酸ま
たはコハク酸)のナトリウム塩等が挙げられる。

【００１３】前記水溶性高分子化合物としては、ポリエ
チレングリコール、ポリエチレングリコールジアクリレ
ート、ポリエチレングリコールジオレエート、ポリエチ
レングリコールジアセテート等のポリエチレングリコー
ル誘導体、その他水に溶解し、樹脂に対して粘度を低下
させる働きをする化合物であれば如何なるものであって
も使用可能である。殊にポリエチレングリコールは、メ
ルトフローが高く、かつ水溶性が高いので好適に使用し
得る。また水溶性気泡形成材として有機系物質を選択し
た場合は、該水溶性気泡形成材の抽出・除去を促進する
作用も確認されている。更に押出成形方法で成形を行な
う場合、前記ポリエチレングリコールの分子量は２,０
００〜３０,０００、好ましくは５,０００〜２５,００
０、更に好ましくは１５,０００〜２５,０００の範囲が
好適であるとの知見が得られている。

【００１４】前記ポリエステル系熱可塑性樹脂１２と、
水溶性気泡形成材および水溶性高分子化合物(水溶性物
質)との混合割合は、体積百分率で１０：９０〜４０：
６０の範囲内が好ましく、殊に１２：８８〜３５：６５
の範囲内が好適である。前記ポリエステル系熱可塑性樹
脂１２が体積百分率で１０％未満の場合には、水溶性物
質の抽出・除去時に成形体自体が分離してしまう。一
方、前記ポリエステル系熱可塑性樹脂１２が体積百分率
で４０％以上の場合、すなわち該ポリエステル系熱可塑
性樹脂１２以外の前記水溶性物質が体積百分率で６０％
未満の場合には、成形体内に充分な数の気泡が形成され
なくなってしまう。

【００１５】前述した如く、骨格を形成するポリエステ
ル系熱可塑性樹脂１２の割合は、体積百分率で１０〜４
０％、すなわち気泡率は６０〜９０％とされる。この気
泡率は、得られる多孔体の密度、伸び率および硬度等の
各物性値に大きな影響を与える。基本的には、１００−
気泡率(％)＝骨格(％)の存在割合として捉えられるた
め、気泡率が体積百分率で８０％であれば骨格の存在割
合は２０％、従って前述の物性値は、基本的にポリエス
テル系熱可塑性樹脂１２の２０％程度の値を示すことに
なる。

【００１６】前記物性値は、前述の骨格の存在割合の
他、前記気泡の大きさ、すなわち気泡径によって大きな
影響を受ける。具体的には、前記骨格の存在が同一であ
る場合、前記気泡径が５０〜８０μｍの間に設定される
際に、大きな伸び率、すなわち良好なゴム弾性を示す。

【００１７】ここで前記気泡径による骨格構造、詳細に
は骨格の部分的な構造の変化が、伸び率に与える影響
を、図２を用いて以下説明する。この影響は、具体的に
は、得られる多孔体がマクロ的に示す機械的強度が、該
多孔体内に形成される一本の骨格が発現する機械的強度
×単位面積当たりの骨格数で変動することで説明され
る。なお図２(ａ)は、最も大きな伸び率および引張強度
を示す気泡径が５０〜８０μｍの範囲にある骨格構造示
し、これは後述する図２(ｂ)および図２(ｃ)との比較の
ために作成したものである。

【００１８】(前記気泡径が８０μｍを越える場合(図２
(ｂ)参照))基本的に前記骨格は、気泡１６が大きくなる
に伴って、その平均太さは大きくなる。しかし前記気泡
１６が順次隣接して形成される骨格には、該気泡１６の
形状(すなわち球形状)に沿って部分的に細い部分が形成
される。このため前記気泡が８０μｍ以上に大きくなっ
ても、一本の骨格が発現する機械的強度は殆ど変わらな
い。その一方で、前記気泡径の増加に伴って、単位面積
当たりの骨格数は減少する。このため前述の「多孔体が
マクロ的に示す機械的強度＝一本の骨格が発現する機械
的強度×単位面積当たりの骨格数」で考えると、該単位
面積当たりの骨格数が大きな決定因子となる。すなわち
伸び率等の機械的強度が決定され、その結果、気泡径の
増加に伴って機械的強度は悪化する。前記機械的強度が
低い値であれば、充分な伸び率を示す前に前記骨格が断
絶してしまう。この他、前記気泡径が大きくなることに
より形成される骨格が長くなり、このため圧縮強度も悪
化するが、これは物性的に捉えれば硬度の低下を意味
し、ゴム物性的にはより良好な状態と云い得る。

【００１９】(前記気泡径が５０μｍ未満の場合(図２
(ｃ)参照))前記気泡径が小さくなるに従って、図２(ｃ)
に示す如く、単位面積当たりの骨格数は大きく増加す
る。しかし、その骨格太さにおける最も細い部分も更に
細くなり、一本の骨格が発現する機械的強度も大きく低
下する。そして５０μｍ以下の領域においては、骨格太
さの最も細い部分の減少による機械的強度の低下は、前
述の骨格数の増加による機械的強度の向上を上回ってい
ると考えられる。このため前述の「多孔体がマクロ的に
示す機械的強度＝一本の骨格が発現する機械的強度×単
位面積当たりの骨格数」で考えると、該骨格太さが最も
細い部分、すなわち個々の骨格における引っ張りに対す
る強度が最も弱い部分が大きな決定因子となる。すなわ
ち伸び率等の機械的強度が決定され、その結果、気泡径
の減少に伴って機械的強度は悪化することになる。前述
の如く、機械的強度が低い値であれば、充分な伸び率を
示す前に前記骨格が断絶してしまう。

【００２０】また前記気泡径が５０μｍ未満の場合に
は、前述の８０μｍを越える場合と反対に、細かな気泡
径により形成される骨格は短く、このため多孔体が発現
する硬度は高くなる変化も無視できない。具体的には、
前記硬度の上昇により、弾性限界外での伸び率、すなわ
ち延性も小さな値となってしまうため、弾性限界内にお
いても大きな伸び率は期待できなくなってしまう。従っ
て前記気泡径が５０μｍ未満の場合、前記硬度をアスカ
ーＣ硬度で３０を越えないようにすることが必要であ
る。

【００２１】何れの場合であっても、すなわち最も引張
強度および伸び率が高くなる気泡径５０〜８０μｍの範
囲であるなしに関わらず、前述した０.８ＭＰａ以下
の引張応力により少なくとも１００％以上の伸び率は発
現し得るため殊に問題はないが、弾性限界内および限
界外での伸び率が４００％を越える一方で、そのために
必要とされる引張応力は大きくなっているため、殊に小
さい力で１００％以下の伸び率を達成する場合には留意
が必要である。これは前記気孔径の制御により、得るべ
き多孔体の伸び率および引張強度における最大値を向上
させ得ることを意味している。また前述した如く、前記
気泡径を小さくすることで、前記各物性を制御する場
合、該気泡径が小さくなると、得られる多孔体硬度が高
くなる。このため、気泡径を大きくすることで同様の物
性を達成した場合に較べて、延性の悪化、すなわち弾性
限界内における伸び率の悪化が問題となる畏れがあるの
で留意が必要である。

【００２２】なお前述の骨格の部分的な構造の他、骨格
全体としての構造的な考え方からも、前記気泡径として
５０〜８０μｍが最適である理由付けがなされる。本発
明に係る多孔体１０が良好な伸び率を示すのは、部分構
造的には、前述した如く、個々の骨格が引っ張られる力
に対してちぎれる等の損傷を生じることがないためと考
えられる。一方、前記骨格を形成する前記ポリエステル
系熱可塑性樹脂１２自体が有する引張強度から考えれ
ば、人力によって充分な伸び率を発現することは考え難
い。

【００２３】しかし、前記ポリエステル系熱可塑性樹脂
多孔体１０の骨格全体の構造が、図３に示す如く、例え
ば全く伸びない糸を使用して網で構成されており、その
全体構造を変化させることで、網全体として伸びる構造
を有していると仮定すれば、個々の骨格が全く伸びない
場合であっても、該多孔体１０に全体として所要の伸び
率が発現されると考えられる。

【００２４】このような考え方においても、前記個々の
骨格の引張強度が重要である。すなわち前記個々の骨格
が太過ぎる(８０μｍ以上)と、図４(ａ)に示す如く、１
つの気泡１６に関連して得られる伸びは大きな数値とな
るが、この際には縦(図４(ａ)における上下方向)の縮も
うとする方向について充分に縮む必要がある。しかし骨
格が太い場合には、圧縮に対する抗力も大きく容易には
圧縮されない。従って骨格全体の構造から見ても、伸び
難い結果となる。

【００２５】一方骨格が細過ぎる場合(５０μｍ以下)に
は、図４(ｂ)に示す如く、１つの気泡１６に関連した骨
格を縮ませるのに必要な力は小さいが、大きな伸びを得
るべく多数の気泡１６を一度に変形させる場合、該多数
の気泡１６を縮ませるのに関連している多数の骨格を一
度に縮め得るだけの力を考える必要がある。この多くの
気泡１６を縮め得る力が、該気泡１６の数に比例して大
きくなるものであることは自明である。従って前記気泡
１６は小さ過ぎても、骨格全体の変形は困難となり、こ
の場合も伸び率が悪化する。

【００２６】例えばリストバンド等における肌触り性等
の触感については、材質がゴムである場合、その摩擦係
数が０.８〜０.９と高い数値となってしまい、その結
果、所謂「つっぱり感」や「ネバつき感」が高く、該触
感が良好とはいえない。しかし本発明に係る多孔体１０
の場合、基本的に樹脂であるので、基となる樹脂自体の
摩擦係数も０.４３程度と低いため、良好な触感が期待
できる。

【００２７】前記水溶性物質を構成する水溶性気泡形成
材と、水溶性高分子化合物との混合割合は、体積百分率
で４５：５５〜９５：５の範囲内が好ましく、殊に６
５：３５〜８８：１２の範囲内が好適である。前記水溶
性気泡形成材が体積百分率で４５％未満の場合には、主
として気泡を形成する該水溶性気泡形成材が少ないた
め、３次元的に連通した多孔体構造が得られなくなる。
一方、前記水溶性気泡形成材の体積百分率が９５％を越
える場合には、主として気泡を形成する該水溶性気泡形
成材同士を連通させて溶媒である水を多孔体内部に充分
に導くようにしている前記水溶性高分子化合物が少ない
ため、水溶性物質全体の抽出割合が低下、すなわち得ら
れる多孔体内部に多量に残留して充分な多孔度、すなわ
ち充分な気泡率とし得なくなる。

【００２８】前記ポリエステル系熱可塑性樹脂１２、水
溶性気泡形成材および水溶性高分子化合物の混合割合を
上述の範囲に設定した場合、これら混合物を成形した成
形体へ水を浸漬させることで、該水溶性気泡形成材およ
び水溶性高分子化合物は容易かつ充分に抽出・除去可能
である。すなわち前記ポリエステル系熱可塑性樹脂を主
材料とし、樹脂物性とゴム物性を併有する３次元連通気
泡構造を有するポリエステル系熱可塑性樹脂多孔体１０
が得られる。

【００２９】本発明に係るポリエステル系熱可塑性樹脂
多孔体１０を製造するには、図４に示す如く、先ず原料
となるポリエステル系熱可塑性樹脂１２、水溶性気泡形
成材および水溶性高分子化合物を、所定の機器を使用し
て混合・混練し、得られた混合物を押出機等を使用して
所定形状の成形体に成形する。これにより得られた成形
体または混合・混練後の混合物を水または所定温度の温
水に浸漬させ、前記水溶性気泡形成材および水溶性高分
子化合物を抽出・除去して、微細な気泡を多数備えて３
次元連通気泡構造を有するポリエステル系熱可塑性樹脂
多孔体１０を得るものである。

【００３０】前述のポリエステル系熱可塑性樹脂１２、
水溶性気泡形成材および水溶性高分子化合物の混合・混
練には、１軸式または２軸式押出機、ニ一ダ、加圧式ニ
一ダ、コニーダ、バンバリーミキサ、ヘンシェル型ミキ
サあるいはロータ型ミキサその他の混練機等が好適に使
用される。この混練について、特殊な装置は必要なく、
また混練速度等も限定されない。混練時の温度は、使用
するポリエステル系熱可塑性樹脂等の熱溶融点によって
適宜設定されるが、本発明においては、このポリエステ
ル系熱可塑性樹脂１２の熱溶融温度(１６０℃)で前記水
溶性気泡形成材が溶融または昇華することがないので、
如何なる温度であっても設定可能になっている。混練時
間は各種混合物の物性により左右されるが、該混合物が
充分に混合・混練されればよく、通常では３０〜４０分
程度で充分である。この際に過度の時間に亘る混練は、
主材料であるポリエステル系熱可塑性樹脂１２の劣化を
引き起こす原因となるので注意が必要である。混練され
た原料は、押出、射出、プレス、ローラーまたはブロー
等により所要形状への成形が可能であるが、殊に量産性
が高い押出成形または複雑形状となし得る射出成形が好
適である。

【００３１】各成分を混合して所要形状に成形された成
形体は、前記水溶性気泡形成材および水溶性高分子化合
物を、溶媒である水に所定時間(成形体の形状・厚さ等
にもよるが、例えば２４〜４８時間、)浸漬させること
で抽出・除去される。この際の浸漬は、どのような方法
であってもよいが、前記混合物全体を水に接触させる水
中浸漬による抽出・除去が好適である。このとき使用さ
れる水の温度についても、殊に限定がなく、室温程度の
ものであってもよいが、前記各水溶性物質の効率的な除
去のために、１５〜６０℃の温水を利用してもよい。

【００３２】前記水溶性気泡形成材の粒径制御について
は、基本的に公知の分級等により実施される。具体的に
は分級されるべき粒径にもよるが、一般的に必要とされ
る粒子寸法の上限を設定した篩いにより篩い分級を実施
し、次いで必要とされる粒子寸法の下限を設定した篩い
分級またはエアー分級を実施して、設定された範囲の粒
子寸法物を得る。基本的に篩い分級はエアー分級より時
間当りの分級効率が高い一方で、４０μｍ以下といった
細かい粒子寸法では目詰まりが心配されるので、分級す
べき粒径によって適宜選択して使用される。ここでは水
溶性気泡形成材の粒径制御について述べたが、前記水溶
性高分子化合物についても、該水溶性気泡形成材と同様
の粒径制御を施すようにしてもよい。

【００３３】なお前記気泡率は、得られる多孔体が示す
通気性および肌触り等の触感にも大きな影響を与える。
基本的に抽出法により製造される多孔体の気泡率は、本
発明においては混合する水溶性物質の体積百分率に大き
く依存し、また得られる多孔体における気泡の連通度
は、該水溶性物質を抽出により除去する機構上１００％
に近く、結果として３次元的に連通した気泡構造が得ら
れる。このため得られる多孔体が示す通気性は、気泡率
とほぼ比例的に相関することになる。前記通気性として
は、人体に接触的に使用する状態を想定した場合、局所
的な発汗量は運動時においても１ｇ／ｃｍ²／ｍｉｎ以
下と極少量であるので、本発明に係る多孔体であれば問
題は生じない。

【００３４】また肌触り等の触感については、人体に接
触する多孔体の表面における接触面積によるが、この接
触面積も前記気泡率と正の相関関係をもって変動するこ
とは明らかである。そして得られる多孔体の表面におけ
る接触面積の減少により、該表面の形状的な摩擦性が低
下してより良好な触感を期待できることになる。

【００３５】

【実験例】以下に、本発明に係るポリエステル系熱可塑
性樹脂多孔体の実験例を示す。このポリエステル系熱可
塑性樹脂多孔体は、ポリエステル系熱可塑性樹脂、水溶
性気泡形成材および水溶性高分子化合物を、下記の表１
に示す内容(気泡形成材径および混合割合)で混合し、得
られた混合物を汎用の押出機または射出機を使用して所
要形状に成形し、この成形体に加工を施すことで所要の
試験片(幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ１.７ｍ
ｍ)とした後、水による４８時間の抽出処理および熱風
乾燥機による乾燥処理を施して得られるものである。得
られた実施例１〜４および比較例１〜３の各試験片につ
いて、目視または各種測定機器を使用して成形性(成形
可能：○、不可能：×)、引張強度(ＭＰａ)、伸び率
(％)および硬度(アスカーＣ)を夫々観察・測定した。そ
して更に得られた試験体を腕等に巻き付けてその触感等
を官能(良好：○、不良：×)により評価した。使用した
機器および原料については下に記す。なお比較例とし
て、ポリエステル系熱可塑性樹脂だけからなるソリッド
体(比較例１)、多孔体の骨格を形成するポリエステル系
熱可塑性樹脂の混合割合を前述[００１６]の範囲外とし
たもの(比較例２および３)を用いた。また参考的に引張
応力０.８ＭＰａ時の伸び率(％)と、伸び率(％)が１０
０％時の引張応力(ＭＰａ)とを併せて示した。

【００３６】(使用機器および使用原料) ・使用機器：押出機ラボプラストミル(東洋精機製) ・使用原料：ポリエステル系熱可塑性樹脂：商品名ペルプレン；東
洋紡製水溶性気泡形成材：商品名うず塩(ＮａＣｌ)；鳴門塩
業製水溶性高分子化合物：商品名ＰＥＧ２０００(ＰＥ
Ｇ)；三洋化成製

【００３７】

【表１】

【００３８】(結果)結果を上記の表１に合わせて示す。
この表１から、基本的に骨格を構成する物質としてポリ
エステル系熱可塑性樹脂を使用すると共に、多孔体とし
て成形等して得ることが可能な混合割合、すなわち該ポ
リエステル系熱可塑性樹脂と、水溶性気泡形成材および
水溶性高分子化合物(水溶性物質)との混合割合が体積百
分率で１０：９０〜４０：６０の範囲内であれば本発明
に係る内容、すなわち３次元連通気泡構造を有し、０.
８ＭＰａ以下の引張応力によりに少なくとも１００％以
上の伸び率を発現し得る多孔体を得ることができると確
認された。

【００３９】また前記水溶性気泡形成材の大きさ、すな
わち粒径を５０〜８０μｍの範囲とすることで、５０μ
ｍ未満または８０μｍを越える場合に較べて良好な伸び
率を示すことが確認された。なお実施例３および４につ
いては、引張強度が０.８ＭＰａに至らなかったため、
参考として記載した「引張応力０.８ＭＰａ時の伸び率
(％)」は測定不能であった。

【００４０】

【発明の効果】以上に説明した如く、本発明に係るポリ
エステル系熱可塑性樹脂多孔体およびその製造方法によ
れば、抽出法を用いることで、ポリエステル系熱可塑性
樹脂、水溶性気泡形成材および水溶性高分子化合物の混
合成形体から、樹脂特性とゴム特性、例えば良好な引張
強度、肌触り等の触感、着色性および無臭性並びに硬度
(柔軟性)および伸び率を併有するポリエステル系熱可塑
性樹脂多孔体が得られた。また得られた前記多孔体は、
微細な気泡が３次元的に連通した構造を有しているた
め、軽量であると共に、通気性および良好な触感を発現
する効果も奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な実施例に係るポリエステル系熱
可塑性樹脂多孔体の骨格構造を示す概略図である。

【図２】実施例に係るポリエステル系熱可塑性樹脂多孔
体の製造に使用される水溶性気泡形成材の大きさを変化
させた際に、その大きさが得られる多孔体の伸び率等に
与える影響を、骨格の部分的な構造から説明する概略図
である。

【図３】実施例に係るポリエステル系熱可塑性樹脂多孔
体が伸びる際の骨格の全体的な変化を示す概略図であ
る。

【図４】気泡の大きさにより、該気泡を形成する骨格を
変形させるのに必要な力を模式的に示す概略図である。

【図５】実施例に係るポリエステル系熱可塑性樹脂多孔
体の製造方法を示すフローチャート図である。

【符号の説明】

１０ポリエステル系熱可塑性樹脂多孔体１２ポリエステル系熱可塑性樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者恩田裕司愛知県名古屋市熱田区千年１丁目16番30号株式会社イノアックコーポレーション船方事業所内 (72)発明者八木賢一愛知県名古屋市熱田区千年１丁目16番30号株式会社イノアックコーポレーション船方事業所内Ｆターム(参考） 4F074 AA65 BA75 BA84 BA95 CB03 CB16 CB17 CB27 DA13 DA59

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂と、水溶性気泡形成材と、
滑材として作用する水溶性高分子化合物とを加熱状態下
で混合して得られる混合物から、前記水溶性気泡形成材
および水溶性高分子化合物を水で抽出除去して、３次元
連通気泡構造とするようにした多孔体において、前記熱可塑性樹脂として、ポリエステル系熱可塑性樹脂
(12)を使用すると共に、前記水溶性気泡形成材および水
溶性高分子化合物として、前記ポリエステル系熱可塑性
樹脂(12)の熱溶融温度において熱的に安定な物質を使用
することで、０.８ＭＰａ以下の引張応力により少なくとも１００％
以上の伸び率を発現し得るようにしたことを特徴とする
ポリエステル系熱可塑性樹脂多孔体。
【請求項２】前記水溶性気泡形成材の粒径は、５０〜
８０μｍに設定される請求項１記載のポリエステル系熱
可塑性樹脂多孔体。
【請求項３】最終的に得られるポリエステル系熱可塑
性樹脂多孔体の気泡率は、体積百分率で６０〜９０％の
範囲に設定される請求項１または２記載のポリエステル
系熱可塑性樹脂多孔体。
【請求項４】最終的に得られるポリエステル系熱可塑
性樹脂多孔体の硬度は、アスカーＣ硬度で３０以下に設
定される請求項１〜３の何れかに記載のポリエステル系
熱可塑性樹脂多孔体。
【請求項５】熱可塑性樹脂と、水溶性気泡形成材と、
滑材として作用する水溶性高分子化合物とを加熱状態下
で混合して得られた混合物を水に接触させ、該混合物か
ら前記水溶性気泡形成材および水溶性高分子化合物を抽
出除去して、３次元連通気泡構造とするようにした多孔
体の製造方法において、前記熱可塑性樹脂として、ポリエステル系熱可塑性樹脂
(12)を使用すると共に、前記水溶性気泡形成材および水
溶性高分子化合物として、前記ポリエステル系熱可塑性
樹脂(12)の熱溶融温度において熱的に安定な物質を使用
し、得られたポリエステル系熱可塑性樹脂多孔体における伸
び率が、０.８ＭＰａ以下の引張応力で少なくとも１０
０％以上となるよう制御したことを特徴とするポリエス
テル系熱可塑性樹脂多孔体の製造方法。
【請求項６】前記水溶性気泡形成材としては、その粒
径が５０〜８０μｍのものが使用される請求項５記載の
ポリエステル系熱可塑性樹脂多孔体の製造方法。
【請求項７】前記水溶性気泡形成材および水溶性高分
子化合物の混合割合は、体積百分率で６０〜９０％の範
囲に設定される請求項５または６記載のポリエステル系
熱可塑性樹脂多孔体の製造方法。
【請求項８】前記混合物は、水による抽出に先立ち所
要形状に成形される請求項５〜７の何れかに記載のポリ
エステル系熱可塑性樹脂多孔体の製造方法。
【請求項９】前記所要形状への成形は、押出成形また
は射出成形により行なわれる請求項８記載のポリエステ
ル系熱可塑性樹脂多孔体の製造方法。
【請求項１０】前記水溶性気泡形成材として、無機物
が使用される請求項５〜９の何れかに記載のポリエステ
ル系熱可塑性樹脂多孔体の製造方法。
【請求項１１】前記水溶性気泡形成材として、トリメ
チロールエタンが使用される請求項５〜９の何れかに記
載のポリエステル系熱可塑性樹脂多孔体の製造方法。
【請求項１２】前記水溶性高分子化合物として、ポリ
エチレングリコールが使用される請求項５〜１１の何れ
かに記載のポリエステル系熱可塑性樹脂多孔体の製造方
法。
【請求項１３】前記水溶性気泡形成材および水溶性高
分子化合物の抽出除去に使用される水の温度は、１５〜
６０℃である請求項５〜１２の何れかに記載のポリエス
テル系熱可塑性樹脂多孔体の製造方法。