JP2700908B2 - 多孔質体の賦型加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ポリビニールアセタール（以下PVAtと略記
する）系多孔質体の表面賦型加工方法に関する。

（従来の技術） PVAt系多孔質体は、湿潤状態において好ましい柔軟性
とゴム弾性を有し、その特性を利用して例えば化粧用の
パフ材、浴用のスポンジ、洗車用素材、あるいは工場の
製造工程における洗浄用エレメントや吸水ローラー等幅
広い用途に用いられている。

これらの製品はその用途に応じ、例えば円形、楕円
形、矩形、菱形、シート状あるいは円筒形等の適宜な形
態で用いられている。PVAt系多孔質体は前述の如く湿潤
時において柔軟且つ反発弾性を有し、その成型加工はそ
の程難しいものではなく、通常の切断加工、スライス加
工等が適用でき、比較的単純な形状のものは、これらの
方法によりブロック状素材から成型するのが一般的であ
る。また、例えば円形、円筒形あるいは球面等の曲面を
有するものは切断加工が難しいため、それに相応した型
枠を用いて素材を製造する所謂モールド成型法が一般に
行われている。

上述の方法、即ち切断、スライス加工あるいはモール
ド成型法は、単純な形状あるいは曲面を有する形態のも
のに対しては極めて有効であるが、例えばその表面に凹
凸状の紋様を施すものや、エンボス加工を施すもの等の
場合にはその適用が難しく、特にその形状が複雑なもの
や、その深さが深いものでは、前述のモールド成型法で
は対応し切れないものである。即ち、モールド成型で
は、素材が柔軟であるため、硬質の樹脂とは異なり、そ
の離型時の破損、ちぎれ等が多く歩留まりが著しく低下
する傾向にある。更に、反応に要する時間が長いため量
産時には、型枠を数多く準備する必要があり、製造方法
が煩雑且つ効率の悪いものとなり、コスト的にも問題点
が多く、未だ満足すべき簡単で効率のよいPVAt系多孔質
体表面への賦型加工方法はないのが現状である。

（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、PVAt系多孔質体
の表面賦型加工法について鋭意研究を行ない、PVAt系多
孔質体を乾燥硬化した状態において特定の条件下で熱プ
レスすることにより不可逆的変形が起り、良好な賦型加
工が可能であることを見出したものであり、その目的と
する所は、PVAt系多孔質体表面に湿潤時における柔軟
性、ゴム弾性を損なうことなく、容易且つ効率よく賦型
加工を行う方法を提供するにある。

（課題を解決するための手段） 上述の目的は、PVAt系多孔質体を乾燥し硬化状態とし
た乾燥硬化物の表面に、200〜300℃に加温した硬質プレ
ス型を５〜15kg/cm²の圧力で押圧することを特徴とする
多孔質体の賦型加工方法によって達成される。

本発明において、PVAt系多孔質体とは、ポリビニール
アルコールを気孔形成材とともに混合し、架橋剤の存在
下で反応させて得られた成型体を水洗したものであり、
微細連続気孔組織よりなる多孔質体である。このPVAt系
多孔質体は、その分子構造中に多数の水酸基を有するた
め親水性に富み、水を含んだ状態では柔軟性及びゴム弾
性を有するが、水分を失ない乾燥した状態では柔軟性及
びゴム弾性を失い硬化状態となるといった特性を有す
る。この状態変化を可逆的なものであり、含水率によっ
て硬，軟どちらの状態にも変化しうるものである。

本発明においてPVAt系多孔質体は、乾燥せしめた硬化
状態で用いられる。PVAt系多孔質体を湿潤状態で熱プレ
スした場合には、介在する水分の蒸発潜熱のため均一な
昇温が出来ず、また部分的な変質が起り、更にゴム弾性
を持つためプレスの効果が十分得られず好ましくない。
即ち、PVAt系多孔質体は乾燥硬化状態で熱プレスを行う
ことによってはじめて熱効率のよい均一な加熱ができ、
プレス効果も十分に発揮しうるものである。

かゝる熱プレスによりPVAt系多孔質は表層部が変質す
るとともに厚み方向に若干潰れたような状態変化を起
し、これが歪となって残ることにより表面への賦型加工
が可能となる。

本発明においては硬質プレス型の温度を200〜300℃、
プレス圧力を５〜15kg/cm²に設定し、このことにより極
めて好ましい賦型加工が可能となる。温度が200℃より
低いと、賦型加工の効果が十分でなく、300℃より高い
と素材が硬化し湿潤状態でも柔軟性、ゴム弾性に欠ける
傾向にあり好ましくない。また、プレス圧力が5kg/cm²
より小さいと良質の表皮層が得られず、15kg/cm²より大
きいと組織破壊が起り好ましくない。尚、プレスに要す
る時間が長過ぎると、好ましくない現象を発現する傾向
にあり、本発明においてプレス時間10秒以内とするのが
好ましい。

本発明に用いる硬質プレス型の材質は特に限定される
ものではないが、熱効率がよく、瞬間的な高圧に耐え、
更に加工性のよい素材が好ましく、例えば金属製のもの
が挙げられる。また、上記プレス型は所望の紋様の溝ま
たは孔を刻したものであり、溝または孔の部分は熱プレ
ス時に圧縮および熱処理されないことが好ましく、この
ため溝の深さはPVAt系多孔質体表面に賦型する紋様の厚
さより十分深いものであるか、またはプレス型を貫通す
る孔であることが極めて好適である。以下実施例により
本発明を詳述する。

実施例１ PVAt系多孔質体として、平均気孔径250μｍ、気孔率9
2％のものを準備した。これを１辺150mmの正方形で厚さ
15mmの板状に成形しておき、これを熱風乾燥機にて80
℃、６時間乾燥し、硬化状態とした。次に上面プレス型
に加熱手段を有し、該上面プレートに直径7mmの孔を等
間隙になるように64個穿孔したプレス機を準備した。該
プレス型を250℃の温度を設定し、上記PVAt系多孔質体
の乾燥硬化物を圧力10kg/cm²で８秒間、熱プレスし賦型
加工をした。

得られたPVAt系多孔質体は直径約7mmの円柱形をした
ノジュールが規則的に表面に配列した形状をし、プレス
型に接触した部分はその表面に緻密層が形成されてお
り、プレス型に接触していない部分は加工前の状態に保
たれていた。

上記緻密層の部分は、湿潤状態において熱プレス前の
PVAt形多孔質体よりも硬目の風合を有するものの、柔軟
性、ゴム弾性を残しており著しい異和感はなかった。こ
の部分の平均気孔径は約75μｍ、気孔率は約30％であっ
た。

実施例２〜３ 実施例１でプレス型の設定温度を200℃,300℃とする
他は実施例１と同様の方法で熱プレスしPVAt系多孔質体
に賦型加工した。

温度200℃で熱プレスしたものは、緻密層の形成は若
干不十分なところもあるが、賦型効果は認められた。ま
た温度300℃で熱プレスしたものは、緻密層がやや硬
く、風合に若干難点はあったが、賦型効果および柔軟
性、ゴム弾性は認められた。

比較例１〜２ 実施例１でプレス型の設定温度は150℃,400℃とする
他は実施例１と同様の方法で熱プレスし、PVAt系多孔質
体に賦型加工した。

温度150℃で熱プレスしたものは、水に浸漬し湿潤状
態にする熱プレス前の形態に複元し、賦型加工の効果が
認められなかった。また、温度400℃で熱プレスしたも
のは、プレス型に接触した部分が硬質化し、湿潤状態に
おいても柔軟性、ゴム弾性を発現しなかった。

比較例３〜４ 実施例１においてプレス圧力をそれぞれ3kg/cm²,20kg
/cm²とする他は実施例１と同様の方法で熱プレスしPVAt
系多孔質体に賦型加工した。

3kg/cm²で熱プレスしたものは、均一で良質な表皮層
が形成されなかった。また20kg/cm²で熱プレスしたもの
は、表皮層に一部組織破壊が起り、湿潤状態での風合が
好ましくなかった。

（発明の効果） 本発明の方法によれば、熱プレス処理を受けた部分
は、気孔率、気孔径が小さくなり層状に密な組織となる
が、湿潤時において柔軟性やゴム弾性といったPVAt系多
孔質体の特性を失なうことなくその表面に賦型加工でき
る。

また本発明の方法によれば、一台の熱プレス機により
短時間に多くの賦型加工が可能となり、数多くの型枠を
用意する必要もなく、簡単で効率のよい賦型加工ができ
る。

本発明の方法でその用途に応じ適宜な形状の紋様ある
いは形態に賦型加工したPVAt系多孔質体は、化粧用パ
フ、浴用スポンジあるいは洗浄用具等に好適に用いられ
る。これらの用途に使用した場合、密な組織に変化した
部分は、通常の使用法では皮膚あるいは洗浄面に直接接
触しない部分であり、感触および機能上何ら問題はな
く、用いることができる。

Claims (1)

(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多孔質体を乾燥
   し硬化状態とした乾燥硬化物の表面に、200〜300℃に加
   温した硬質プレス型を５〜15kg/cm²の圧力で押圧するこ
   とを特徴とする多孔質体の賦型加工方法。