JP5102178B2 - スプレー缶製品およびスプレー缶製品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、噴出口を設けたスプレー缶内に、液化ガスと保液用の吸収体が充填されたスプレー缶製品、詳しくは、除塵用の噴射剤を充填したダストブロワーや、可燃ガスを充填したトーチバーナー用ボンベ等に好適に使用されるスプレー缶製品と、その製造方法に関するものである。

スプレー缶を用いた製品、例えば、ダストブロワー（除塵ブロワー）は、噴射ボタンを備えた金属製のスプレー缶に、圧縮ガスまたは液化ガス等の噴射剤を充填したものであり、噴射ボタンを押してガスを噴射放出させることによって、各種機器類に付着する塵や埃などを吹き飛ばして除去する。このダストブロワーを含むスプレー缶製品の噴射剤には、従来、フロンガスが使用されていたが、オゾン層破壊物質であることから使用規制が厳しくなっている。そこで、オゾン層破壊係数がより小さい噴射剤の開発が進められ、現在はいわゆる代替フロン、例えばＨＦＣ１３４ａ（ＣＨ_２Ｆ−ＣＦ_３）、ＨＦＣ１５２ａ（ＣＨ_３−ＣＨＦ_２）等が広く使用されている。

ところが、ＨＦＣ１３４ａは、不燃性ガスであり燃焼の危険がない利点はあるものの、地球温暖化係数が１３００と大きい。ＨＦＣ１５２ａ（ＣＨ_３−ＣＨＦ_２）は、地球温暖化係数は１４０であるものの、可燃性ガスであり、取り扱いに注意を要する。また、これら代替フロンは高価である上、フッ素化合物であるため、直火に触れると猛毒であるフッ酸が発生するという性質があり、安全面で大きな問題がある。

一方、近年、地球環境保護への関心が高まっており、オゾン層破壊にとどまらず、ガス成分の大気放出による環境汚染、特に、地球温暖化に与える影響が無視できないものとなっている。グリーン購入法（国等による環境物品等の調達の推進等に関する法律）では、使用に伴い排出される温室効果ガス等による環境への負荷が少ない物品を「環境物品」と定めており、ダストブロワーについては、この流れを受けて「判断基準」が平成２０年４月１日から「オゾン層を破壊する物質及びハイドロフルオロカーボン（いわゆる代替フロン）が使用されていないこと」に改正されている。

この改正により代替フロン使用製品は、グリーン購入法対象品表示ができる「環境物品」ではなくなり、改正された「判断基準」を満足する噴射剤として、オゾン層破壊の問題がなく地球温暖化係数が極めて小さいジメチルエーテル（ＤＭＥ）が注目されている。ただし、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）は、可燃性ガスであり、使用時または保管時の安全性に課題があった。

また、炎を用いた各種作業に使用されているトーチバーナー用のボンベは、通常、噴出部を備えるスプレー缶状の金属製耐圧容器に、可燃ガスや液化燃料ガスなどの燃料を充填したカートリッジ式のガスボンベとして構成されており、噴出部に取り付けたバーナーに燃料を導入して、燃焼させるものである。トーチバーナー用の燃料には、上述したジメチルエーテル（ＤＭＥ）や、高カロリーで石油や石炭に比べて燃焼排ガス中のＣＯ_２量が少なくオゾン層破壊の問題がない液化石油ガス（ＬＰＧ）が使用されている。

トーチバーナー用のボンベも、ダストブロワーと同様の構成を有し、可燃性ガスを用いることから、安全性の向上が極めて重要となっている。特に、液化ガスを用いたスプレー缶製品は、通常、スプレー缶内に古紙等を粉砕した繊維を充填して吸収体としているが、倒立状態や傾斜状態で使用した場合に、噴出口から液化ガスが液体のまま漏れ出すと、発火のおそれがある。

これに対し、本発明者等は、特許文献１において、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）に他の成分として炭酸ガスを組み合わせることにより、ダストブロワーの噴射剤に難燃性を付与することを提案した。ジメチルエーテル（ＤＭＥ）は可燃性であるが、オゾン層破壊係数、地球温暖化係数ともに極めて小さく、炭酸ガスとの混合により安全性が向上する。

特開２００５−２０６７２３号公報

また、本発明者等は、特許文献２において、スプレー缶用の吸収体として、木材パルプ等を粉砕したセルロース繊維集合体から構成され、繊維長０．３５ｍｍ以下の微細セルロース繊維を所定量以上含有する吸収体を提案した。この吸収体は、セルロース繊維を機械的または化学的な手段で粉砕した微小な繊維を含むもので、吸収性能、保液性に優れている。

特開平２００８−１８０３７７号公報

その他の吸収体としては、特許文献３〜特許文献５に記載されるように、多孔性発泡合成樹脂が知られている。例えば、特許文献２、３は、ウレタン樹脂発泡体を用いたもので、原料を缶内に注入して発泡させることにより、充填工程を簡略にしている。また、特許文献４はフェノール樹脂の発泡体を用いたもので、フェノール樹脂発泡体を缶形状に合わせて成形した後、缶内に押し入れている。

特許第２８２４２４２号公報 特開平１０−８９５９８号公報 特開平９−４７９７号公報

特許文献１の方法は、トーチバーナー用のボンベには適用できない。ダストブロワーの噴射剤へ適用した場合も、炭酸ガスの添加のみで難燃性を付与するには、炭酸ガスの重量比率を比較的高くする必要があり、スプレー缶に要求される耐圧強度が高くなる。これは、ダストブロワーが、傾斜状態または倒立状態で使用され、ゴミや埃を吹き飛ばすために連続噴射される傾向があるためで、炭酸ガスの重量比率が小さいと、完全に気化状態での噴射を継続することが難しくなる。また、炭酸ガスをジメチルエーテル（ＤＭＥ）に高重量比率で混合し、かつスプレー缶内において均一な混合状態を保持することは容易ではなく、炭酸ガスが先に抜けて製品の品質が安定せず、使用感を損なうおそれがあった。

特許文献２の吸収体は、微粉状の微細セルロース繊維を大量に含むため、原料パルプの解繊、粉砕の過程で空気を包含しやすく、取り扱いが容易でない。このため、従来の方法では、スプレー缶に必要重量を充填することが困難で、実際には、湿式法で微細化した繊維を、シート上に堆積させてから、缶形状に合わせて巻いたものを充填するか、バインダーを添加して繊維同士を結合させてから成形する方法が採られ、製造工程が複雑となりやすい。また、バインダーを添加するとコスト高となる上、バインダーが繊維を覆うと吸収性能が低下する不具合があった。集塵機で捕捉した微細繊維を、堆積させて不織布等の袋に詰める方法もあるが、袋詰めおよび封止の作業に手間がかかり、作業性、生産性が良好とはいえない。

特許文献３〜５の多孔性発泡合成樹脂からなる吸収体は、発泡成形に時間がかかる上、原料樹脂が高価で、コスト高となりやすい。また、多孔性発泡合成樹脂は、保液性能に優れるものの、残留ガスがスプレー缶内に残りやすく、最後まで使い切ることができない、といった不具合があった。

そこで、本発明は、傾斜状態や倒立状態で使用または保管した場合の、液漏れの発生を防止可能で、可燃性の液化ガスを使用しても安全性と保液性が確保できるとともに、高価な原料使用や製造工程を複雑化することなくコスト低減が可能で、作業性、生産性、経済性に優れたスプレー缶製品と、その製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明は、上記課題を解決するために以下の構成をとる。
本願請求項１の発明は、噴出口を備えたスプレー缶に液化ガスおよび保液用の吸収体を充填したスプレー缶製品であって、
上記吸収体が、繊維長１．５ｍｍ以下のセルロース繊維を９０質量％以上含有するセルロース繊維集合体にて構成されており、上記スプレー缶内には、上記噴出口側に空間を有して、スプレー缶形状に対応するブロック状に圧縮成形された上記吸収体が収容されるとともに、上記空間と上記吸収体との間に介在して上記吸収体の表面を通気可能に保護する蓋状部材を配設したことを特徴とする。

本願発明によれば、ブロック状に圧縮成形された吸収体とその上面の蓋状部材が、傾斜状態や倒立状態で使用または保管した場合の、液漏れの発生を防止する。この時、スプレー缶に直接充填した吸収体の上面側が、蓋状部材にてシールされるので、液化ガスの充填または噴射使用時に微粉状の微細セルロース繊維が飛散することがなく、可燃性の液化ガスを使用しても安全性と保液性が確保できる。また、高価な原料使用や製造工程を複雑化することなくコスト低減が可能で、作業性、生産性、経済性に優れたスプレー缶製品とすることができる。

本願請求項１の発明において、上記蓋状部材は、上記スプレー缶内に圧入されて上記吸収体の表面に密接する円盤状多孔質体とすることができる。

上記蓋状部材は、スプレー缶内にて吸収体に密着位置して、上部空間との間をシールするので、その変位を規制して空間を確保し、微細セルロース繊維の飛散を確実に防止することができる。

あるいは、本願請求項１の発明において、上記蓋状部材は、上記吸収体の表面に一体的に形成された多孔質保護層とすることができる。

上記蓋状部材を、吸収体と一体的に形成することで、吸収体形状を保持してシールを確実に行い、スプレー缶内に空間を確保するとともに、微細セルロース繊維の飛散を確実に防止することができる。

本願請求項２の発明において、上記蓋状部材となる上記円盤状多孔質体または上記多孔質保護層は、発泡性樹脂または不織布にて構成される。

上記蓋状部材は、多孔質で通気性を有する材料である発泡性樹脂や不織布を用いて構成することができる。

本願請求項３の発明において、上記吸収体は、上記セルロース繊維集合体を予めスプレー缶形状に対応する円柱ブロック状圧縮成形体としてから、上記スプレー缶内に直接充填されたものである。

予めセルロース繊維集合体を缶形状の圧縮成形体としておくことで、直接充填が容易になり、製造工程が簡易にできる。

本願請求項４の発明において、上記液化ガスは、可燃性液化ガスである。

本発明は、特に可燃性のガスを充填する製品に有効であり、液漏れを防止して安全性を大きく向上させることができる。

本願請求項５の発明において、上記液化ガスは、オゾン層破壊係数が０であり、かつハイドロフルオロカーボンを含まないガスからなる。

液化ガスを、特にオゾン層を破壊せず、ハイドロフルオロカーボンを含まないガスとすることで、環境への影響を最小限とすることができる。

本願請求項６の発明は、上記吸収体が、繊維長０．３５ｍｍ以下の微細セルロース繊維を４５質量％以上含有するセルロース繊維集合体にて構成されている。

好適には、吸収体を構成するセルロース繊維集合体が、より繊維長の短い微細セルロース繊維を所定量以上含有すると、保液性能がさらに向上する。

本願請求項７の発明は、噴出口を備えたスプレー缶に液化ガスおよび保液用の吸収体を充填したスプレー缶製品を製造する方法であって、上記構成のスプレー缶製品の製造に好適に使用することができる。
原料繊維を機械的に粉砕して、繊維長１．５ｍｍ以下のセルロース繊維を９０質量％以上含有するセルロース繊維集合体とする工程と、
該セルロース繊維集合体を、所定量計量した後、スプレー缶の径方向に予圧縮して、スプレー缶形状に対応する概略形状とし、吸収体となるブロック状圧縮成形体を形成する工程と、
スプレー缶の上部開口から缶内に上記吸収体を押入れた後、円盤状多孔質体を上記スプレー缶内に圧入して上記吸収体の上方に密接配置させ、あるいは上記吸収体の上面に多孔質保護層を一体的に形成して蓋状部材と、その上部に空間を形成する工程を有することを特徴とする。

上記方法によれば、微粉状の微細セルロース繊維を大量に含む場合でも、予め径方向に圧縮し、缶と同等形状のブロック状圧縮体としてから缶内に充填し、次いで蓋状部材を配置することで、簡易な製造工程で、作業性よく吸収体をスプレー缶に直接充填した製品を制作することができる。この時、スプレー缶の径方向に予圧縮することで、直接充填された吸収体がスプレー缶内で均一に保持されて保液性能が向上し、さらに蓋状部材でシールすることで吸収体の飛散を防止して、高品質なスプレー缶製品を得ることができる。

本願請求項８の発明は、噴出口を備えたスプレー缶に液化ガスおよび保液用の吸収体を充填したスプレー缶製品を製造する方法であって、
原料繊維を機械的に粉砕して、繊維長１．５ｍｍ以下の微細セルロース繊維を９０質量％以上含有するセルロース繊維集合体とする工程と、
該セルロース繊維集合体を、所定量計量した後、スプレー缶の径方向に予圧縮して、スプレー缶形状に対応する概略形状とし、吸収体となるブロック状圧縮成形体を形成する工程と、
スプレー缶の底部開口から缶内に円盤状多孔質体からなる蓋状部材を圧入した後、上記底部開口内に上記吸収体を押入れて、上記蓋状部材に密着配置させ、その上部に空間を形成する工程を有する。

上記方法によっても、微粉状の微細セルロース繊維を含むセルロース繊維集合体を予圧縮し、缶と同等形状のブロック状圧縮体としてから、蓋状部材を配置した缶内に充填することで、簡易な製造工程で、作業性よくスプレー缶製品を制作することができる。また、スプレー缶の径方向に予圧縮することで、吸収体がスプレー缶内で均一に保持されて保液性能が向上し、さらに蓋状部材でシールすることで吸収体の飛散を防止して、高品質なスプレー缶製品を得ることができる。

以下に、本発明のスプレー缶製品とその製造方法を、具体的実施形態に基づいて説明する。本発明のスプレー缶製品は、噴出口を備えたスプレー缶に液化ガスおよび保液用の吸収体を充填したスプレー缶製品であれば、いずれにも好適に使用することができる。具体例としては、例えば、除塵用のダストブロワーやトーチバーナー用ボンベ等が挙げられる。

代表的な例として、本発明のスプレー缶製品を、ダストブロワーに適用した場合について、図面を参照しながら具体的に説明する。図１（ａ）は、ダストブロワーの全体構成を示す概略図で、スプレー缶１の頭部に噴射レバー１ｂを備えた噴射部１ａを固定した構造となっている。図１（ｂ）、（ｃ）において、スプレー缶１の内部には、保液用の吸収体２が収容され、この吸収体２に、液化ガスである噴射剤３が吸収保持されている。金属製のスプレー缶１は、一定径の胴部と、下方へ向けて拡径するテーパ状の頭部を有し、頭部頂面の中央に噴出口１１を備えている。噴出口１１は、噴射レバー１ｂを押すことにより開弁するバルブ構造を有している。

吸収体２は、スプレー缶１の内径とほぼ同径の円柱ブロック状に圧縮成形されており、スプレー缶１の一定径の胴部よりも高さを低くして、頭部側に空間１２を有して収容されている。噴射剤となる液化ガス３は、吸収体２を構成する粉砕されたセルロース繊維および繊維間の空隙に保持された状態で、スプレー缶１内に収容されており、噴射レバー１ｂを押して噴出口１１を開放し、噴射ノズル１ｃから噴射ガスを放出させ塵や埃を除去する。

スプレー缶１の胴部上端近傍には、空間１１と吸収体２との間を区画するように、蓋状部材４が介設されている。吸収体２は表皮となるシートや袋等に覆われずに直接充填されており、蓋状部材４は、圧縮成形された吸収体２の上表面に密接して、その表面を覆っている。これにより、吸収体２の表面を通気可能に保護し、吸収体２の変位を規制して表面の微細セルロース繊維の飛散を防止することができる。

本発明では、吸収体２を、繊維長１．５ｍｍ以下のセルロース繊維を９０質量％以上含有するセルロース繊維集合体にて構成する。セルロース繊維の繊維長を１．５ｍｍ以下とし、加圧圧縮させた繊維集合体としてスプレー缶内に密に充填することで、所要量の液化ガスを吸収保持可能となり、保液力を高め、安全性を向上できる。好ましくは、セルロース繊維集合体が、繊維長１．０ｍｍ以下のセルロース繊維を８０質量％以上含有するものであると、より効果的である。特に、繊維長０．３５ｍｍ以下の微細セルロース繊維が４５質量％以上である場合には、液化ガスの吸収性能・保液力が向上するため、スプレー缶１を傾斜または倒立させた状態での使用時あるいは、保管時の液漏れを防止する効果を十分に得ることができ、より好ましい。
ここで、本発明における「繊維長」とは、繊維長測定機ＦＳ−２００（カヤーニ社製）により測定した、平均繊維長を意味する。

吸収体２は、セルロース繊維を含む原料を解繊、粉砕して微細化した、繊維長０．３５ｍｍ以下の微細セルロース繊維を主体とするものである。セルロース繊維の粉砕は、機械的または化学的な手段、あるいはその両方の手段を用いて行うことができるが、好適には、機械的な手段で粉砕し、分級する方法によって、所望の繊維長の微細セルロース繊維を所定量含有するセルロース繊維集合体を、簡易な工程で得ることができる。

吸収体２の原料として使用可能なセルロース繊維は、針葉樹、広葉樹の漂白または未漂白化学パルプ、溶解パルプ、古紙パルプ、さらにはコットン等、任意のセルロース繊維が挙げられる。複数のセルロース繊維原料を、適宜組み合わせて使用することももちろんできる。これら原料を粉砕処理して所定の繊維長とすることで、本発明の吸収体に用いることが可能である。針葉樹漂白クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）、広葉樹漂白クラフトパルプ（ＬＢＫＰ）は、吸収性・保液性および液化ガスに着色が起こらないという点で優秀であり、好適に用いられる。

古紙パルプは、低コストであり、環境への負荷が小さいといった利点がある。古紙パルプは、従来、繊維の保液性がやや劣り、繊維に印刷インクが付着している等の課題があるとされていたものであるが、本発明のように、繊維長１．５ｍｍ以下、好適には１．０ｍｍ以下のセルロース繊維を主体とするもの、特に繊維長０．３５ｍｍ以下の微細セルロース繊維としたものを多量に使用し、圧縮成形してスプレー缶１に直接充填した構成の吸収体２とした場合には、十分な保液性能が得られることが判明した。これは、スプレー缶１に直接充填することで、スプレー缶１内微細セルロース繊維が均一に拡がり、吸収体２全体に液化ガスが均等に保持されて、保液性能を高めるためと推察される。古紙パルプの傷みが大きい場合には、繊維長０．３５ｍｍ以下の微細セルロース繊維の含有量や、充填量を増加させ、あるいは、単独で使用せずに他の原料パルプとともに使用することで、所望の保液性が得られるようにすることが望ましい。

原料となるセルロース繊維の機械的な粉砕法としては、回転型ミルやジェットミルのような高速衝撃粉砕法、ロールクラッシャー法等が主に使用されている。前段でシュレッダー等を用いた剪断破砕法により粗粉砕することもできる。また、他の繊維製品の製造時に副産物として得られる繊維を使用することもできる。例えばパルプエアレイド不織布の製造の際に、バグフィルターから回収されるセルロース繊維には、微細セルロース繊維が多量に含まれるため、これをそのまま原料とし、または他のセルロース繊維と混合して、所望のセルロース繊維集合体としてもよい。これにより、製造工程を簡略にすることが可能であり、好適である。

使用する粉砕機の処理条件は、要求される微細セルロース繊維の物性により適宜選択することが可能である。また、処理方法としては、バッチ式あるいは連続式の何れの方法でもよいし、数台の装置を直列に接続して、第一段で粗く処理し、後段で微細に処理することも可能である。また、予め機械的な手段を用いて粉砕したセルロース繊維を分級することで、繊維長１．５ｍｍ以下のセルロース繊維を９０質量％以上、好ましくは、繊維長１．０ｍｍ以下のセルロース繊維を８０質量％以上含有し、より好ましくは繊維長０．３５ｍｍ以下の微細セルロース繊維を４５質量％以上含有するようにすることもできる。あるいは、分級して繊維長１．５ｍｍ以下、好ましくは繊維長１．０ｍｍ以下としたセルロース繊維を調整し、または繊維長０．３５ｍｍ以下とした微細セルロース繊維を調整して、その含有量が所望の量となるように、他の任意のセルロース繊維に混合したものも好適に用いられる。

なお、セルロースは有機物で柔らかいため、機械的な粉砕処理のみでは微小なセルロース粒子を得ることが困難な場合には、微細セルロース繊維を得るために、化学的処理と機械的粉砕を組み合わせた方法を採用することもできる。一般に、セルロースは結晶領域と非結晶領域からなっており、非結晶領域は薬品に対して易反応性であることから、化学的処理として、例えば鉱酸と反応させることにより非結晶領域を溶出し、結晶部主体のセルロース繊維を得る方法が知られている。そして、この結晶部主体のセルロース繊維を、さらに機械的に処理することにより微細なセルロース粒子を得ることができる。

また、メディア撹拌式の湿式粉砕機により粉砕処理することも可能である。メディア撹拌式湿式粉砕装置は、固定した粉砕容器に挿入した攪拌機を高速で回転させて、粉砕容器内に充填したメディアとセルロース繊維を撹拌して剪断応力を発生させて粉砕する装置であり、塔式、槽式、流通管式、マニュラー式等あるが、メディア撹拌方式であればどの装置でも使用可能である。なかでも、サンドグラインダー、ウルトラビスコミル、ダイノミル、ダイヤモンドファインミルが良好である。

このようなパルプを、前述の粉砕装置等で処理することにより、繊維長の極めて短いセルロース繊維、特に繊維長０．３５ｍｍ以下の微細セルロース繊維を多量に含む粉砕セルロースが容易に得られる。得られた粉砕セルロースは、例えば、繊維幅は０．１５μｍ以下で、数平均繊維長０．２５ｍｍ以下の非常に微細なものとすることが可能である。本発明の吸収体２は、原料となるセルロース繊維を、上述した方法によって粉砕し、繊維長０．３５ｍｍ以下の微細セルロース繊維が４５質量％以上となるように調整した繊維集合体を、スプレー缶１内に収容したもので、吸収体２の上部に蓋状部材４を配設した後、さらに噴射剤３となる液化ガスを充填して、スプレー缶製品となる。

蓋状部材４は、スプレー缶１の内径よりもやや大径に成形された一定厚さの円盤状多孔質体からなる。円盤状多孔質体は、スプレー缶１内に圧入固定されて吸収体２上面に密着してその表面を平滑に保っている。これにより、噴射剤３の充填時あるいは噴射使用中の吸収体２の形状を保持し、表面付近から微細セルロース繊維が剥離または飛散するのを防止することができる。円盤状多孔質体は、吸収体２側と空間１２側とを通気可能に区画することができる材料であれば、いずれも好適に使用することができる。

例えば、蓋状部材４の材料として、通気性の繊維集合体である不織布を用いることができる。不織布は、繊維の材質や繊維長を適宜選択することで、比較的硬質の厚みを有する形状に成形することが可能であり、所定厚さ、所定径の円盤状に裁断することで、円盤状多孔質体とすることができる。あるいは、所定径の不織布シートを所定厚さとなるように積層したものを用いることができる。不織布を構成する繊維には、合成繊維、天然繊維、無機繊維、再生繊維等のいずれも好適に使用することができる。蓋状部材４の径は、スプレー缶１の胴部の内径よりやや大きくし、厚さは、例えば５ｍｍ〜２０ｍｍ程度の範囲で適宜選択することができる。

また、蓋状部材４の材料として、例えば、多数の連続する通孔を有する発泡ウレタン樹脂や発泡性フェノール樹脂等の発泡性樹脂を所望の厚さと径を有する形状に発泡成形し、あるいは発泡成形体を所望形状に裁断したものを用いることができる。

蓋状部材４は、吸収体２の表面に一体的に形成された多孔質保護層とすることもできる。例えば、吸収体２をスプレー缶１内に収容した後に、噴出口１１が取り付けられる上部開口から、発泡性樹脂の原料を注入し、発泡させることによって、吸収体２上面に密着する多孔質保護層を形成することができる。この場合、発泡性樹脂の層は、吸収体２の上面を覆うとともに、スプレー缶１内壁に密着して、吸収体２を保持固定できるように構成されていればよく、一定厚さに形成される必要はない。よって、多孔質保護層の形成に用いる樹脂量が不要に増加することがなく、発泡成形にかかる時間も少なくすることができる。

このように構成された吸収体２および蓋状部材４は、表面シートや袋を使用せず、また、発泡性樹脂の使用量も少ないので、材料コストを抑制できる。また、圧縮成形された吸収体２の表面に不織布のシートを積層して、一体的に形成された多孔質保護層とすることもできる。

本発明をダストブロワーに適用した場合、噴射剤３としては、可燃性の液化ガスであるジメチルエーテル（ＤＭＥ）を主成分として含むガスが、特に好適に使用される。噴射剤成分となるジメチルエーテル（ＤＭＥ）は、化学式が、ＣＨ_３ＯＣＨ_３で示される最も簡単なエーテルであり、沸点が−２５．１℃の無色の気体である。化学的に安定であり、２０℃における飽和蒸気圧が０．４１ＭＰａ、３５℃における飽和蒸気圧が０．６８８ＭＰａ気圧と低い。このため、圧力をかけると容易に液化するので、スプレー缶１には、耐圧強度の高いボンベのような容器を使用する必要がなく、耐圧強度の比較的に低い金属製のスプレー缶体に充填して使用することができる。

そして、このジメチルエーテル（ＤＭＥ)は、オゾン層破壊係数が０、地球温暖化係数が１以下と極めて小さい。大気中に噴射しても、大気中での分解時間は数十時間程度であり、温室効果やオゾン層破壊の懸念はないので、従来のフロンガスやＨＦＣ１３４ａ、ＨＦＣ１５２ａ等に比べて環境負荷の小さい噴射剤として有用である。

なお、噴射剤３としては、ジメチルエーテル（ＤＭＥ)に限らず、オゾン層破壊や地球温暖化への影響が小さいガスであれば、可燃性ガス、難燃性ガス等、いずれも好適に使用することができる。特に、オゾン層破壊係数が０であり、かつハイドロフルオロカーボンを含まないガスであれば、グリーン購入法の「判断基準」を満足し、好適である。このようなガスはオゾン層を破壊するおそれがなく、環境への負荷が従来の代替フロンに比べて小さい。ジメチルエーテル(ＤＭＥ)等のガスは、単独で使用しても、併用あるいは他のガス成分を含む混合ガスとして用いることもできる。

ここで、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）は、可燃性であるため、従来構成のスプレー缶製品に噴射剤として使用した場合、液漏れにより火炎が発生する危険があるが、本発明の吸収体２に吸収保持させ、さらにその表面に蓋状部材４を配置することにより、保液性能が大幅に向上する。従って、通気性の蓋状部材４を介して空間１２側に移動した気化ガスのみが噴出口１１から噴射され、液状のガスが漏れることがないので、引火のおそれが小さい。また、吸収体２がスプレー缶１内に安定に保持されて使用角度が制限されないため、傾斜状態や倒立状態での使用が可能で、使用時または保管時に液漏れするのを抑制する効果が高く、安全性が高い。

本発明のスプレー缶製品を、トーチバーナー用のボンベに適用した場合も、基本構成は同様であり、スプレー缶１内の吸収体２には、ダストブロワーの噴射剤３の代わりに、燃料として可燃性の液化ガスが保持される。そして、スプレー缶１の頭部に接続される着火部を備えたトーチバーナーに、燃料を供給して燃焼させることにより、炎を用いた各種作業に使用する。

トーチバーナー用の燃料には、高カロリーで石油や石炭に比べて燃焼排ガス中のＣＯ_２量が少なくオゾン層破壊の問題がない液化石油ガス（ＬＰＧ）が好適に使用される。ジメチルエーテル（ＤＭＥ）その他の可燃性液化ガスを混合または単独で使用することもできる。この場合も、スプレー缶１に充填した本発明の吸収体２および蓋状部材４が、液化ガスを吸収保持して液漏れを防止するので、傾斜状態や倒立状態での使用時または保管時の安全性を大きく向上させる効果が得られる。

次に、上記構成のスプレー缶製品の製造方法の好適例を図２、３により説明する。図２は、一例として、古紙を解繊して吸収体２とする場合の製造工程フローを示すものであり、まず（１）、（２）の粉砕工程において、古紙を例えば０．３５ｍｍ以下の微細セルロース繊維に微粉砕する。（１）の工程では、粗粉砕機を用い、例えば古紙を２０〜３０ｍｍ角に粉砕する。（２）の工程では、微粉砕機を用い、さらに粉砕する。この時、出口スクリーンの網目によって微粉砕機を通過する繊維長が変わり、例えばφ３．０〜φ１．０程度の出口スクリーンを使用することで、所望の微細セルロース繊維を含む粉砕繊維を得ることができる。

次いで（３）の集塵工程において、微細セルロース繊維を集積させる。図示の集塵機は、底部に回転羽を設置し、上半部内に０．３５ｍｍ以下の微細セルロース繊維が通過可能なスクリーンを設置して、圧縮空気を供給する。これにより捕捉された微細セルロース繊維を落下させ、底面の４箇所（一部図示せず）に設けたシャッター付取出口から取り出すことができる。

（４）の工程では、４箇所のシャッター付取出口にそれぞれ接続する４台（１台のみ図示）の減容コンベアを用いて、取り出した微細セルロース繊維を移送する。減容コンベアは取出口側が広く、徐々に狭くなる構造で、移送しながら微細セルロース繊維を含む粉体をやや圧縮することができる。減容コンベアは、それぞれ（５）の工程の重量分別機に接続され、減容された粉体が供給される。重量分別機は、シャッター付の計量器で、スプレー缶製品に応じた必要量が計量されるとシャッターを開き、適量を次工程に供給する。

その後、（６）の工程にて、秤量した所定量の粉体を、スプレー缶形状に応じて減容圧縮成形して得た繊維集合体を、（７）の工程においてスプレー缶に充填する。これら（６）、（７）の工程について、図３により詳細に説明する。

図３（ａ）に示すように、（４）の工程を経て（５）の重量分別機で秤量された所定量の粉体は、（７）の減容圧縮成形工程において、概略立方体容器状の圧縮容器５に移送され、ここで加圧圧縮される。圧縮容器５は、図示のように、壁面が平行移動可能に形成されており、図のＸ方向に作動させて一次圧縮させた後、さらにＹ方向に作動させて二次圧縮させると同時に、圧縮した粉体を立方体の一隅に集合させて概略円柱状の繊維集合体とすることができる。さらに圧縮容器５の一隅の底部を、例えばシャッターで開閉可能とし、その下方にスプレー缶１を配置して、予圧縮終了後にシャッター開とし、上方から押込シリンダー６で押し出す。

これにより、図示するように、下方のスプレー缶１内に二軸圧縮された円柱状の吸収体２が移送される。この時、押込シリンダー６は、スプレー缶１内に吸収体２を移送するために用いられ、移送方向への圧縮が大きくならないようにするのがよい。このようにして、図３（ｂ）に示すように、Ｘ、Ｙ軸方向に均一に加圧圧縮された略円柱ブロック状圧縮成形体からなる吸収体２が得られる。吸収体２を、予めスプレー缶１の径方向であるＸ、Ｙ軸方向に均一に加圧圧縮した予圧縮成形体すると、スプレー缶１内に直接充填された状態で形状を保持する効果が高く、保液性能が向上する。スプレー缶１内に直接充填する場合には、吸収体が全方向に均一圧縮（三軸圧縮）される必要はなく、むしろ押込シリンダー６の移送方向（スプレー缶１の軸方向）へ加圧すると、液化ガスの充填後に繊維間に隙間ができる縦割れの原因になるおそれがあるので、好ましくない。

なお、ここではＸ、Ｙ軸方向に二軸圧縮してブロック状圧縮成形体からなる吸収体２としたが、径方向に均一に予圧縮されていればよく、例えば径方向の全周から径方向内方へ全体を圧縮して円柱ブロック状圧縮成形体からなる吸収体２とすることもできる。

この吸収体２の上面に、さらに蓋状部材４を配置することにより、本発明のスプレー缶製品が得られる。図４（ａ）〜（ｃ）は、スプレー缶１の種類を示すもので、図４（ａ）は、胴部１３と底部１４、頭部１５が別体で、それぞれ巻締めすることにより一体化される３ピース缶、図４（ｂ）は、胴部１３と頭部１５が一体で、別体の底部１４を巻締めすることにより一体化される２ピース缶、図４（ｃ）は、胴部１３と底部１４、頭部１５が一体のモノブロック缶である。

このうち、図４（ａ）の３ピース缶よりなるスプレー缶１には、底部１４を巻締めした後、頭部１５を巻締めする前に、吸収体２を収容する圧縮容器５の底部を胴部１３の上端開口に密接させて同軸上に配置し、吸収体２を押し出して、スプレー缶１に充填する。さらに、不織布や発泡性樹脂等の円盤状多孔質体からなる蓋状部材４を圧入して吸収体２の表面に密接させた後、頭部１５側を巻締めすることで、図４（ｄ）のように、頭部１５側から蓋状部材４、吸収体２が順次配置されたスプレー缶製品とすることができる。

また、図４（ｂ）の２ピース缶よりなるスプレー缶１には、これとは逆に、底部１４側から、まず、蓋状部材４を頭部１５側へ圧入する。次いで、胴部１３の下端開口に密接させて吸収体２を収容する圧縮容器５を同軸上に密接配置し、吸収体２を押し出して、スプレー缶１に充填することで、図４（ｄ）のように、頭部１５側から蓋状部材４、吸収体２が順次配置されたスプレー缶製品とすることができる。また、図４（ａ）、（ｂ）に示す缶構成において、吸収体２を押し出す前に、その頭部１５側表面に不織布や発泡性樹脂等からなる多孔質保護層を積層形成して、一体的にスプレー缶１に充填することもできる。

図４（ｃ）のモノブロック缶の場合は、上記（６）の減容圧縮成形工程において圧縮容器５にて二軸圧縮される成形体の外径を、頭部１５の開口内径と一致させて、加圧圧縮された円柱ブロック状圧縮成形体を、頭部１５の開口から充填することを繰り返し、所定重量の吸収体２とすることができる。その後、図５（ａ）、（ｂ）に示すように。吸収体２の表面を略平面状に整え、蓋状部材４を構成する発泡性樹脂の原料を充填して、吸収体２表面を均一に覆って、発泡させる。これにより、図５（ｃ）に示すように、吸収体２の表面を保護する蓋状部材４を配置して、その上方に形成される空間１２と区画することができる。図４（ａ）、（ｂ）に示す缶構成において、この方法を採用して蓋状部材４を形成することもできる。

以上のように、本発明方法によれば、乾式粉砕方法と、加圧圧縮成形方法を組み合わせて、比較的簡易に、微細セルロース繊維からなる吸収体２をスプレー缶１内に充填し、かつその上面を蓋状部材４した構成のスプレー缶製品を得ることができる。この方法は、作業性も良好で量産に向いており、経済性、生産性に優れている。

（実施例１）
次に、本発明による効果を確認するために、上記図２、３に示した製造工程に基づいて吸収体を製造し、スプレー缶製品を製作した。原料として古紙を使用し、（１）、（２）の粉砕工程において、粗粉砕、微粉砕して微細化した粉砕繊維を、（３）の集塵工程において、分級、回収し、０．３５ｍｍ以下の微細セルロース繊維を含む微粉状のセルロース繊維を、堆積させた。（４）、（５）の工程で、集塵機から取り出した微粉状のセルロース繊維を減容コンベアで重量分別機へ移送し、計量して得た８５ｇの微粉状のセルロース繊維集合体を、（６）の工程にて、減容圧縮成形し、円柱ブロック状圧縮成形体を得た。

この円柱ブロック状圧縮成形体を、（７）の工程にて、図４（ａ）の形状のスプレー缶内に押出して吸収体とした。スプレー缶は、外径６６ｍｍ、高さ２０ｃｍであり、胴部に底部を巻締めした状態で、胴部の上端開口から吸収体を充填した後、さらに、予めスプレー缶の胴部内径よりやや大径の円盤状とした蓋状部材を、吸収体の上面に当接するまで圧入した。蓋状部材は、所定径に裁断した不織布シートを積層したものを用いた（径６０ｍｍ、厚さ１０ｍｍ）。その後、胴部の上端開口に頭部を巻締めした。なお、吸収体としたセルロース繊維集合体の繊維長分布を、繊維長・形状測定器を用いて分析したところ、繊維長１．５ｍｍ以下のセルロース繊維の含有量が９０質量％以上、繊維長１．０ｍｍ以下のセルロース繊維の含有量が８０質量％以上、繊維長０．３５ｍｍ以下の微細セルロース繊維の含有量が４５質量％以上であった。

スプレー缶内に、噴射剤として、可燃性の液化ガスであるジメチルエーテル（ＤＭＥ）３５０ｍｌを充填して、本発明のスプレー缶製品となるダストブロワーを製作し、液漏れ評価試験を行った。試験方法およびその結果を、以下に示す。

（液漏れ評価試験）
ダストブロワーは、スプレー缶に噴射剤を充填して十分な時間静置した後、容器を逆さに向けてガスを噴射し、噴射部からの液漏れが発生するまでの時間を計測した。その結果、３０秒以上、倒立状態で液漏れなく噴射を保持することができた。これは、例えばダストブロワーにおいて、噴射剤として使用される可燃性ガスへの引火が、噴射時に液化ガスが完全に気化しないことが原因で起こると考えられること、通常使用時に一回の噴射時間が２０秒以上となることはほとんどなく、特に３０秒以上の連続噴射時には、気化熱による温度低下で缶を素手で保持することが困難になると考えられることから、通常の除塵目的での使用であれば十分な性能であることが確認された。

（実施例２）
次に、実施例１と同様の方法で、市販のＬＢＫＰを原料として、吸収体を製造し、スプレー缶製品を製作した。この時、蓋状部材として、実施例１で用いた円盤状の不織布シートを積層して、その厚さを８ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍとした３種類のものを用いた（径６０ｍｍ）。なお、吸収体としたセルロース繊維集合体の繊維長分布を、繊維長・形状測定器を用いて分析したところ、繊維長１．５ｍｍ以下のセルロース繊維の含有量が９５質量％以上、繊維長１．０ｍｍ以下のセルロース繊維の含有量が９０質量％以上、繊維長０．３５ｍｍ以下の微細セルロース繊維の含有量が６０質量％以上であった。実施例１と同様に、吸収体７５ｇと蓋状部材をスプレー缶に充填した後、噴射剤として、可燃性の液化ガスであるジメチルエーテル（ＤＭＥ）３５０ｍｌを充填して、本発明のスプレー缶製品となるダストブロワーを製作した。

３種類の厚さの蓋状部材を用いたスプレー缶製品について、それぞれ複数のサンプルを作製し、液漏れ評価試験を行った（サンプル数Ｎ＝５）。その結果、厚さ８ｍｍ、１０ｍｍの場合は、５個のサンプルのうち４個が３０秒以上、液漏れなく、連続噴射することができた。厚さ１５ｍｍの場合は、５個のサンプルの全てが、３０秒以上、液漏れなく、連続噴射することができた。

よって、本発明によれば、噴射角度が自由で、可燃性ガスを用いたダストブロワーやトーチバーナー用ボンベに利用されても、液漏れにより火炎が発生するおそれが小さく、安全性および使用感に優れたスプレー缶製品を、低コストに製造することができる。

本発明を適用したダストブロワーの構成の一例を示すもので、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれダストブロワーの側面図、正立状態の側面断面図、倒立状態の側面断面図である。 本発明を適用したダストブロワーの製造工程を説明するための図である。 （ａ）、（ｂ）は、図２の製造工程の一部を説明するための概略図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明で使用されるスプレー缶形状を説明するための概略図、（ｄ）は、スプレー缶に収容される吸収体と蓋状部材形状を示す概略図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明における蓋状部材の形成方法を説明するための概略図である。

符号の説明

１ スプレー缶
２ 吸収体
１１ 噴出口
１２ 空間
３ 噴射剤（液化ガス）
４ 蓋状部材

Claims (8)

1. 噴出口を備えたスプレー缶に液化ガスおよび保液用の吸収体を充填したスプレー缶製品であって、
   上記吸収体が、繊維長１．５ｍｍ以下のセルロース繊維を９０質量％以上含有するセルロース繊維集合体にて構成されており、上記スプレー缶内には、上記噴出口側に空間を有して、スプレー缶形状に対応するブロック状に圧縮成形された上記吸収体が収容されるとともに、上記空間と上記吸収体との間に介在して上記吸収体の表面を通気可能に保護する蓋状部材を配設してあり、
   かつ上記蓋状部材は、上記スプレー缶内に圧入されて上記吸収体の表面に密接する円盤状多孔質体、または上記吸収体の表面に一体的に形成された多孔質保護層であることを特徴とするスプレー缶製品。
2. 上記蓋状部材となる上記円盤状多孔質体または上記多孔質保護層は、不織布または発泡性樹脂にて構成される請求項１記載のスプレー缶製品。
3. 上記吸収体は、上記セルロース繊維集合体を予めスプレー缶形状に対応する円柱ブロック状圧縮成形体としてから、上記スプレー缶内に直接充填されたものである請求項１または２記載のスプレー缶製品。
4. 上記液化ガスは、可燃性液化ガスである請求項１ないし３のいずれか１項に記載のスプレー缶製品。
5. 上記液化ガスは、オゾン層破壊係数が０であり、かつハイドロフルオロカーボンを含まないガスからなる請求項１ないし３のいずれか１項に記載のスプレー缶製品。
6. 上記吸収体が、繊維長０．３５ｍｍ以下の微細セルロース繊維を４５質量％以上含有するセルロース繊維集合体にて構成されている請求項１ないし５のいずれか１項に記載のスプレー缶製品。
7. 噴出口を備えたスプレー缶に液化ガスおよび保液用の吸収体を充填したスプレー缶製品を製造する方法であって、
   原料繊維を機械的に粉砕して、繊維長１．５ｍｍ以下のセルロース繊維を９０質量％以上含有するセルロース繊維集合体とする工程と、
   該セルロース繊維集合体を所定量計量した後、スプレー缶の径方向に予圧縮して、スプレー缶形状に対応する概略形状とし、吸収体となるブロック状圧縮成形体を形成する工程と、
   スプレー缶の上部開口から缶内に上記吸収体を押入れた後、円盤状多孔質体を上記スプレー缶内に圧入して上記吸収体の上方に密接配置させ、あるいは上記吸収体の上面に多孔質保護層を一体的に形成して蓋状部材とし、その上部に空間を形成する工程を有することを特徴とするスプレー缶製品の製造方法。
8. 噴出口を備えたスプレー缶に液化ガスおよび保液用の吸収体を充填したスプレー缶製品を製造する方法であって、
   原料繊維を機械的に粉砕して、繊維長１．５ｍｍ以下の微細セルロース繊維を９０質量％以上含有するセルロース繊維集合体とする工程と、
   該セルロース繊維集合体を、所定量計量した後、スプレー缶の径方向に予圧縮して、スプレー缶形状に対応する概略形状とし、吸収体となるブロック状圧縮成形体を形成する工程と、
   スプレー缶の底部開口から缶内に円盤状多孔質体からなる蓋状部材を圧入した後、上記底部開口内に上記吸収体を押入れて、上記蓋状部材に密着配置させ、その上部に空間を形成する工程を有することを特徴とするスプレー缶製品の製造方法。

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