JP2511836B2 - スポンジシ―ト及び多孔質体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面の風合い・感触・
摩擦抵抗・軋み感を改善したポリビニールアセタール系
スポンジシート，及びポリビニールアセタール系多孔質
体の製造方法に関し、更に詳しくは、車体表面の水滴除
去用，精密機械や部品あるいは器具等の表面拭浄用のウ
ェス，及び身体拭取用シート等に好適なポリビニールア
セタール系スポンジシートに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポリビニールアセタール系多孔質
弾性体スポンジのシート状のもの、あるいはポリビニー
ルアセタール系多孔質体の間に補強用の布帛類を間挿
し、複合一体化しシート状となしたものは、水分の吸収
力がよく、比較的平滑度の高い物品の表面の水滴・塵埃
等を拭き取り除去する拭取材として利用されている。即
ち、洗車後の車体の表面の水滴の除去用、精密機械や部
品あるいは器具等の表面拭浄用のウェス等として商品化
されている。

【０００３】更に、近年はその柔軟性と風合いの良さ及
び吸水力の高さから、スポーツ用途に応用される事が多
く、中でも、水泳用の濡れた身体拭き用や汗拭き用とし
ての用途が急速に増加している。

【０００４】このように、スポーツ用としての用途が増
加しているのは、普通のタオルと比較して吸水力が強い
だけでなく、積極的吸い上げ能力があるため水滴の部分
に接触するのみで除去する事が出来、身体を拭く際にタ
オルの如くこするようにする必要がなく、単に押し当て
るのみで良い，つまり、タオルと皮膚との摩擦を避ける
事が出来る為である。

【０００５】例えば競泳やダイビングの様に繰り返し継
続して使用する場合、皮膚に対する過剰の刺激や摩擦を
回避するので特に好ましく適用されている。

【０００６】上述のポリビニールアセタール系スポンジ
は、予め水に浸漬し、適度に絞ってから使用するのが一
般的であるが、その表面形状が比較的緻密であるため、
それを身体拭取用シートとして用いた場合、最初に皮膚
に接触した時の冷たい感触が避けられず、人によっては
それを違和感として捉え、使用感の悪さを訴える場合も
ある。

【０００７】特に、スポーツタオルとして使用されるポ
リビニールアセタール系スポンジは、繰り返し使用に耐
えるよう、スポンジに補強用布帛を間挿したタイプのも
のが広く用いられている。このタイプのスポンジは一般
に、反応原液を紙で層状に仕切って反応せしめ、一度に
複数枚重ねて製造する為、その表面には、緻密な紙の形
状そのものが転写されており、上述した使用感の悪さが
特に著しい。

【０００８】また、表面の緻密さは、使用時における摩
擦抵抗や軋みの原因にもなっている。

【０００９】このような欠点を克服する為に、表面に細
かい凹凸の模様をのせて摩擦係数を低減する方法が提案
されている。しかしこの方法では、使用に際しての軋み
感や使用感はある程度改善されるものの、身体に対する
冷感や違和感を解消すると言うまでの効果は認められな
かった。

【００１０】また、皮革や織編物等で行なわれるサンデ
ィング手法により表面の緻密なスキン層を除去し表面組
織を変化させると言う試みもあったが、方法がうまく適
合せず、また仕上がり面もあまり良好とは言い難く、し
かもスキン層を除去してしまうため全体としての強度・
耐久性を低下させてしまうと言う欠点もあった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等は上述の問
題点に鑑み鋭意研究を行ない、本発明方法に到達したも
のであり、その目的とする所は、表面改質をしたポリビ
ニールアセタール系スポンジシート及びポリビニールア
セタール系多孔質弾性体を安定にかつ効率よく製造する
方法を提供するにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の目的は、ポリビニ
ールアセタール系スポンジの層を少なくともその表面に
有し、前記ポリビニールアセタール系スポンジ表面の少
なくとも一部に、凹部が各々相隣接するように刻設され
ていることを特徴とするポリビニールアセタール系スポ
ンジシート，及び、ポリビニールアルコール，アルデヒ
ド類，酸類，及び澱粉類微粉末を混合した原液を、紙を
以て層状に仕切った状態で反応させ、反応完了後、水洗
にて未反応のアルデヒド類，酸類，及び澱粉類微粉末を
除去するとともに、前記セパレーターとしての紙の部分
で剥離することによってポリビニールアセタール系多孔
質体を得る方法に於いて、前記酸類と反応して気体を発
生する金属の微粉末を表面の少なくとも一部に予め施与
した紙を、セパレーターとして用いることを特徴とす
る、表面改質ポリビニールアセタール系多孔質体の製造
方法によって達成される。

【００１３】本発明に用いられるポリビニールアルコー
ルとは、重合度３００ないし２０００の完全または部分
鹸化のもので、水酸基の一部が他の官能基で置換されて
いるものであってもよく、これらを単独又は混合して用
いることができる。

【００１４】本発明に用いられるアルデヒド類とは、ポ
リビニールアルコールをポリビニールアセタールにする
為の架橋剤であって、脂肪族系あるいは芳香族系のもの
であり、一価のものでも多価のものでもよい。特にホル
ムアルデヒド，アセトアルデヒドが、ポリビニールアセ
タール系多孔質体としての物性を発現するのに好適であ
る。

【００１５】本発明に用いられる酸類とは、触媒として
働くものであり、例えば塩酸，硫酸，硝酸等の鉱酸類，
蓚酸，クエン酸，マレイン酸等の有機酸類，あるいは強
酸と弱塩基よりなり水溶液中で酸性を呈する塩類も用い
る事が出来る。

【００１６】本発明に用いられる澱粉類微粉末とは、植
物より分離抽出される粒状物（澱粉粒）のことであり、
由来となる植物としては、例えば米，麦，玉蜀黍等の穀
類，馬鈴薯，甘藷，タロイモ等の芋類等が挙げられる。
また、これら澱粉粒の持つ水酸基に疎水性の官能基を導
入して変性したいわゆる変性澱粉を用いても良い。

【００１７】この澱粉類微粉末は、ポリビニールアセタ
ール系多孔質体を製造する際に、気孔形成材としての役
割を果たすものであり、澱粉の種類や添加量を変えるこ
とによって、気孔径，気孔率を調整することができる。

【００１８】本発明に用いられる紙は、セパレーターと
して用いられるもので、反応後は完全にほぐれて分散す
るものが好ましく、バインダー，添加物等を含まず、且
つ低叩解度のもの、即ち殆どパルプに近い性質のものを
用いるのが好適である。

【００１９】本発明に用いられる金属微粉末としては、
酸類と反応して気体を発生するものが挙げられ、銅，
鉄，錫，ニッケル，アルミニュウム，鉛等の金属単体あ
るいはこれらの合金、さらには金属酸化物との混合体を
使用する事ができる。

【００２０】微粉末の大きさについては少量で発泡効果
が得られる点で、なるべく細かい方がよいが、あまり細
かすぎると二次凝集を起こし易く、また大き過ぎると、
酸類との反応が不完全のまま、微小粉末として最終製品
に残存し易い。以上のことを総合的に考慮すると、平均
粒径範囲１μ乃至８０μ程度が好ましい。

【００２１】これらの金属微粉末を紙の表面に施与する
方法については、特に限定されるものではないが、ある
期間は紙の上に留まっていなければならないので、糊や
樹脂をバインダーとして固定する方法が好ましい。

【００２２】バインダーの種類としては、ポリビニール
アルコール系やアクリル系のものが固定し易さから好適
である。

【００２３】施与する金属微粉末の量は、あまり少ない
と効果に乏しく、多過ぎると微小気泡がより集まって大
きい気泡となってしまうので１ｍ² 当たり１０乃至２０
０ｍｇ程度が好ましい。

【００２４】またその施与方法としては、薄層で均一に
施与できるプリント印刷等が好ましい。また、セパレー
ターとしての紙に絵柄・紋様を持つようにして、金属の
微細粉末を施与してやれば、その絵柄・紋様が表面に浮
彫りにされたかの様な状態となり、美感を伴う優れた商
品を生む事が出来る。

【００２５】本発明のポリビニールアセタール系多孔質
体は、例えば次の様にして製造することができる。

【００２６】即ち、まずポリビニールアルコールを温水
に溶解し、５〜１５重量％程度のポリビニールアルコー
ル水溶液を調製する。そこへ気孔形成材たる澱粉を水に
分散した液を投入し、更に硫酸とホルムアルデヒドの水
溶液を加えた後、十分に攪拌混合し均一スラリー状原液
となす。

【００２７】この原液を、澱粉のα化温度近辺まで昇温
し所定の型枠中に一定量注型する。その上に、プリント
印刷の手法でバインダーと金属微粉末の混合液を施与し
た紙を載置し、次にまた一定量の原液を注ぎ込む。更に
同様にして紙・原液を交互に注型するという作業を繰り
返し行うと、セパレート用の紙に隔離された層が幾重に
も重ねられる事となる。

【００２８】そのまま約６０℃で１０時間以上反応さ
せ、反応完結後、圧搾，水洗すると、未反応のアルデヒ
ド類，酸類，及び澱粉類微粉末が除去されるとともに、
紙の部分で剥離して、本発明のポリビニールアセタール
系多孔質体が得られる。

【００２９】ポリビニールアセタール系多孔質体の表面
部分だけを改質する為には、上記の方法の様に、スラリ
ー状原液と紙を垂直に重ねる場合、金属微粉末施与面を
下にして紙を載置する必要があるが、原液と紙を横に重
ねる場合は、金属微粉末を紙のどちらの面に施与しても
良く又、両面に施与しても良い。

【００３０】また、原液を注型後、布帛類を載置し、再
び原液を注ぎ込むようにして製造すると、布帛類を補強
材として挟持したスポンジシートを得ることができる。

【００３１】この際用いられる布帛類としては、寒冷紗
等の様に、目が粗く、両側のポリビニールアセタール系
多孔質体が一体化できる様なものが好ましい。

【００３２】この様にして得られる多孔質体の微細孔状
の凹部は、その径が５ｍｍ以下，深さが１ｍｍ以下であ
ることが好ましい。

【００３３】またその径の分布は、できるだけ均質（最
大径／最小径≦１５）である事が、性能及び外観上、好
ましい。

【００３４】更に、全表面積に対する残存面積の占める
割合は、２０〜４０％程度が好ましい。

【００３５】

【作用】紙表面に固定された微細金属粉末は、反応原液
の中に載置される事により、原液中の酸成分と反応を起
こし、気体（ガス）を発生する。気体の拡散は紙の存在
によって止められ、紙表面に微小な気泡群として集ま
り、反応生成物たるポリビニールアセタール系多孔質体
の表面を、緻密平滑なものから若干の粗さを持った面に
改質できる。

【００３６】

【実施例】以下実施例をあげて、本発明方法を具体的に
説明する。

【００３７】実施例１〜４ 金属の微粉末として平均径１５μのアルミニウム粉末を
用い、大日本インキ化学工業（株）製のアクリル系樹脂
（商品名・バインダーＨＫ）の５０％エマルション中に
その所定量を投入し十分に混合してペースト状の液を調
製した。アルミニウム微粉末の混合比を表１に示す。

【００３８】捺染作業に使用するスクリーンの１００メ
ッシュのものを用い、捺染と同様の方法にて、セパレー
ターとして使用する紙の上に、上記のペーストを、１枚
につき約２ｇになるように施与した。

【００３９】クラレ（株）製の完全鹸化ポリビニールア
ルコール１１７を用い、その７５０ｇを温水に溶解し、
全量を８ｌとした。気孔形成材として玉蜀黍澱粉粒子を
選定しこの７００ｇを水に分散した後、上記のポリビニ
ールアルコール水溶液に加え攪拌混合し全量を１０ｌと
した。

【００４０】架橋剤として、ホルムアルデヒド，触媒と
して硫酸を選定。３５％ホルマリン１ｌと５０％硫酸１
ｌの混合液を上記のポリビニールアルコールと澱粉の混
合液に加えて均質混合液を調製し、これを反応原液とし
た。

【００４１】縦７８０ｍｍ×横４９０ｍｍ×深さ１００
ｍｍの樹脂製の容器を準備し、この中に反応原液とセパ
レーター用の紙を交互に入れて層を形成せしめた。この
時に一層として注加する反応原液量を６００ｍｌとし、
セパレーター用の紙としては前述のアルミニウム微粉末
を施与したものを用いた。即ち、紙のサイズを前述の容
器とほぼ同じか若干小さめとし、反応原液の層をほぼ完
全に隔離せしめ、またアルミニウム微粉末を施与した側
を下面に来るようにして複数層を形成するように積層し
ていった。

【００４２】積層が完了した後、容器を、６０℃に調節
した熱処理機中に入れ、約一昼夜反応を行なった。

【００４３】反応終了後、内容物を容器より取出し、十
分なる水洗を行ない、未反応のホルムアルデヒド及び硫
酸，澱粉を除去し、更に前記紙の部分で反応生成物を分
割し厚み約１．５ｍｍのポリビニールアセタール系多孔
質体を得た。

【００４４】得られたポリビニールアセタール系多孔質
体の上面は、セパレーターとしての紙に施与されたアル
ミニウム微粉末の影響で、凹部が形成されている事が確
認された。その結果を表１に併記する。

【００４５】

【表１】

【００４６】表１の結果から明らかな如く、アルミニウ
ム微粉末の施与により表面を改質した本発明のポリビニ
ールアセタール系多孔質体は、使用感も良好であった。

【００４７】実施例５〜７ 実施例１〜４に記載した方法に準拠してポリビニルアセ
タール系多孔質体の製造を行ったが、アルミニウム微粉
末の施与処方は実験Ｎｏ．３に準じた。アルミニウム微
粉末の平均粒径を１μ，１５μ，５０μに設定して製造
実験を行った。結果を表２に示す。

【００４８】

【表２】

【００４９】表２の結果から明らかな如く、本発明のポ
リビニールアセタール系多孔質体は使用感良好であっ
た。

【００５０】また、得られた多孔質体の表面形状を図１
に示す。

【００５１】実施例８〜９ アルミニウム微粉末を、アクリル系樹脂のエマルション
１ｋｇ中に１５ｇ投入し、アルミニウム微粉末として、
７５ｍｇ／ｍ² ，又は３８ｍｇ／ｍ² となるように施与
した紙をセパレーターとして用いる以外は、実施例１〜
４と同様にして、ポリビニールアセタール系多孔質体を
製造した。得られた多孔質体の性状を表３に示す。

【００５２】

【表３】

【００５３】

【発明の効果】本発明方法は、前述の如く、ポリビニー
ルアセタール系多孔質体のうち特に、湿潤時に好ましい
柔軟性と適度なゴム弾性を発現するタイプのものを、タ
オルの如き使い方をするのに適した形状にその表面を改
質する方法であって、本発明になる方法を用いる事によ
り、その表面を、例えばサンディング等の２次加工を施
す事なく改質し、冷感やぬめり感をなくしたものを、安
定に生産することができる。

【００５４】本発明方法は基本的には表面形状にミクロ
な凹凸を与える事で改質を行なうのであるから、その表
面の緻密なスキン層はそのまま残り物理的強度や耐久性
を低下せしめる事は全くない。つまり、従来通りの強靱
性を持ったままで、ソフトで冷感のない表面を得る事が
できるのである。しかも２次加工に要するコストも節減
する事が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のポリビニールアセタール系多孔質体の
表面形状を表す、走査型電子顕微鏡写真である。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリビニールアセタール系スポンジの層
   を少なくともその表面に有し、前記ポリビニールアセタ
   ール系スポンジ表面の少なくとも一部に、凹部が各々相
   隣接するように刻設されていることを特徴とするポリビ
   ニールアセタール系スポンジシート。
2. 【請求項２】 ポリビニールアルコール，アルデヒド
   類，酸類，及び澱粉類微粉末を混合した原液を、紙を以
   て層状に仕切った状態で反応させ、反応完了後、水洗し
   て未反応のアルデヒド類，酸類，及び澱粉類微粉末を除
   去するとともに、前記セパレーターとしての紙の部分で
   剥離することによってポリビニールアセタール系多孔質
   体を得る方法に於いて、金属の微粉末を表面の少なくと
   も一部に予め施与した紙を、セパレーターとして用いる
   ことを特徴とする、表面改質ポリビニールアセタール系
   多孔質体の製造方法。