JPH09132651A - 形状可変成形体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸水した水分量に応じて形状が可変となる形
状可変成形体を得ること。 【解決手段】 射出成形機１の押出機１ａ内に水溶性樹
脂５が充てんされ、加熱溶融される。水溶性樹脂５は、
その後成形型２中で成形されて固化され、所望形状を有
する樹脂成形品６が作製される。樹脂成形品６に対して
電離線または活性光線が照射されて、吸水した水分量に
応じて形状が可変となる形状可変体１５が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、消臭・芳香剤等の
揮発性成分を含む水分を吸水して形状が変化する形状可
変成形体およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、消臭・芳香剤製品の多くは消臭・
芳香剤等の揮発性成分を含む水溶液を容器に入れたもの
が主流となっている。最近、揮発性成分を含む水溶液を
ゼリー状あるいはゲル状物質とし、このゼリー状あるい
はゲル状物質を容器内に入れ、こぼれにくくかつ効果を
延長させたものが開発されている。これらは、例えばア
ラビアゴム、ゼラチン、寒天、ポリビニルアルコール、
カルボキシメチルセルロース、ポリエチレングリコー
ル、ポリアクリル酸塩などと消臭・芳香剤をまぜ、必要
に応じて更に硬化剤を混ぜて水溶液を作製した後、水溶
液状態でゲル化させたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これらのゲル状製品で
は、水溶液の減少、すなわち性能がいつ低下したのかが
わかりにくいという問題がある。更に従来のものは、一
般にゲル強度が弱いため、吸水ゲルそれ自身で形状を保
持するのは困難である。この場合、吸水した水分量に応
じて形状が可変する成形体を用い、この成形体中に水溶
液を吸水させると、水分の減少を外部から容易に認識で
きて都合が良い。

【０００４】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、水溶液の減少を外部から容易に簡単に認識
することができる意匠性を持った形状可変成形体および
その製造方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、吸水した水分
量に応じて形状が可変となる吸水材料からなる形状可変
成形体、および水溶性樹脂を有する材料を加熱溶解する
工程と、加熱溶解した材料を成形型中に入れて固化して
所望形状を有する樹脂成形品を作製する工程と、この樹
脂成形品に対して電離線または活性光線を照射して架橋
させる工程と、を備えたことを特徴とする形状可変成形
体の製造方法である。

【０００６】本発明によれば、吸水した水分量に応じて
形状が可変となる形状可変成形体を容易に得ることがで
きる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１乃至図３は本発明の実
施の形態を示す図である。

【０００８】本発明による形状可変成形体は、水分量が
大きくなると膨張してその形状を拡大させ、水分量が小
さくなると縮小する吸水材料からなっている。このよう
な吸水材料からなる形状可変成形体は次のようにして得
られる。すなわち図１に示すように例えばポリエチレン
グリコール等の水溶性樹脂（水溶性高分子化合物）５を
射出成形機１の押出機１ａ内で加熱溶解させ、加熱溶解
した水溶性樹脂５を所望形状の成形型２内に入れて固化
して所望形状を有する樹脂成形品６を作製する（図１
（ａ））。その後、γ線等の電離放射線または活性光線
を樹脂成形品６に対して照射して架橋させることによ
り、所望外形を有する形状可変成形体１５を得ることが
できる（図１（ｂ））。

【０００９】このようにして得られた形状可変成形体１
５は、後述のように消臭・芳香剤等の揮発性成分を含む
水溶液を吸水するとともに、水分量に応じて色が変化す
る濡れインジケータを含むようになっている。

【００１０】なお、形状可変成形体１５を基材となる樹
脂と、この樹脂に添加される水溶性樹脂（水溶性高分子
化合物）とからなる材料を用いて作製することもできる
（特開平７−１４５２４５）。このうち上記基材となる
樹脂としては、電離放射線および活性光線照射後に目的
の性能を保持することが可能であれば、特に限定するも
のではないが、形状可変成形体の形状変化に追従するこ
とが必要であるため、粘弾性材料が好ましい。例えば、
軟質ポリオレフィン、スチレン／ブタジエンゴム、ポリ
ウレタン、ポリエステルエーテルなどがあげられる。

【００１１】他方、水溶性高分子化合物は、例えば下記
に示す二成分、（Ａ）および（Ｂ）を用いて得られるも
のである。

【００１２】（Ａ）活性水素基を２個有する有機化合物
に、エチレンオキシドを５０重量％以上含有するアルキ
レンオキシドを５０重量％以上含有するアルキレンオキ
シドを付加重合させてなる重量平均分子量１００以上の
ポリオキシアルキレンポリオール。

【００１３】（Ｂ）ジカルボン酸、ジカルボン酸無水
物、ジカルボン酸の低級アルキルエステルおよびジイソ
シアネート化合物からなる群から選ばれた少なくとも一
つの化合物。

【００１４】上記活性水素基を２個有する有機化合物と
しては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリ
コール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオー
ル、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールＡ、ポリ
テトラメチレングリコール、シクロヘキサン−１，４−
ジメタノール等の脂環式ジオール、ブチルアミン、オク
チルアミン、ラウリルアミン、シクロヘキシルアミン、
アニリン等のアミン類があげられる。これらは単独でも
しくは併せて用いられる。

【００１５】また、上記活性水素基を２個有する有機化
合物に付加重合させるエチレンオキシドを５０重量％
（以下「％」と略す）以上含有するアルキレンオキシド
としては、エチレンオキシド単独、エチレンオキシドを
５０％以上含有するプロピレンオキシド、ブチレンオキ
シド、スチレンオキシド等のアルキレンオキシド混合物
があげられる。上記エチレンオキシドの含有量がアルキ
レンオキシド全体の５０％未満では、水不溶性となり適
当でない。

【００１６】上記（Ｂ）としては、ジカルボン酸、ジカ
ルボン酸無水物、ジカルボン酸の低級アルキルエステ
ル、ジイソシアネート化合物があげられる。これらは単
独もしくは２種以上併せて用いられる。上記ジカルボン
酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、
マロン酸、コハク酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル
酸、アジピン酸、イタコン酸等があげられる。そして、
上記ジカルボン酸無水物としては、上記各種ジカルボン
酸の無水物があげられる。また、上記ジカルボン酸の低
級アルキルエステルとしては、上記各種ジカルボン酸の
メチルエステル、ジメチルエステル、エチルエステル、
ジエチルエステル、プロピルエステル、ジプロピルエス
テル等があげられる。さらに、上記ジイソシアネート化
合物としては、具体的には、トリレンジイソシアネー
ト、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレ
ンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キ
シレンジイソシアネート、４，４−メチレン−ビス（シ
クロヘキシールイソシアネート）等があげられる。

【００１７】次に基材となる樹脂と水溶性高分子化合物
とからなる材料を用いて形状可変成形体を作製する方法
を説明する。まず水溶性高分子化合物を用い、これを樹
脂に添加する。この添加方法としては、均一に混合可能
であれば特に限定するものではないが、一般的には、溶
融混合し冷却してペレット化することが好ましい。この
冷却方法としては、通常は水による冷却方法があげられ
るが、水溶性高分子化合物を用いるため、空冷が好まし
い。ついで、ペレットを用いて所望の形状に成形するた
め、ペレットを射出成形機１の押出機１ａにより加熱溶
融し、成形型２により樹脂成形品６を作製する（図１
（ａ）参照）。そして、樹脂成形品６に、電離性放射線
または活性光線の一方を照射することにより添加した水
溶性高分子化合物を架橋させ高吸水性樹脂に変えて形状
可変成形体１５を得る（図１（ｂ）参照）。

【００１８】上記作製方法において、基材である樹脂に
対する水溶性高分子化合物の添加量は、樹脂に対して５
％以上に設定することが好ましい。すなわち、水溶性高
分子化合物の添加量が５％未満では、得られる樹脂成形
体において、所望の吸水性を付与することが困難であ
る。

【００１９】また、樹脂成形品に照射する電離性放射線
としては、例えば電子線、γ線、Ｘ線等があげられ、そ
の照射量は１０〜５００ＫＧｙとなっている。また、活
性光線としては、紫外線、可視光線があげられる。電離
性放射線および活性光線の照射目的は、樹脂に均一に混
合された水溶性高分子化合物を架橋させ水不溶化し高吸
水性樹脂化するためである。第１の応用例 以下、本発明による形状可変成形体の応用例を説明す
る。図２は形状可変成形体の第１の応用例を示す揮発性
成分発散装置の図である。

【００２０】図２に示すように、揮発性成分発散装置１
０は、消臭・芳香剤等の揮発性成分を含む水溶液１４が
収納された容器１１と、この容器１１に軟質連結体１７
を介して連結され、水分量に応じて形状が可変となる本
発明による形状可変成形体１５とを備えている。

【００２１】このうち容器１１は上端が開口した容器本
体１１ａと、容器本体１１ａの上端開口を覆う蓋体１１
ｂとからなっており、蓋体１１ｂには水溶液充てん用の
注出口１２が設けられている。また注出口１２は、ギャ
ップ１３により密閉されており、容器１１内の水溶液１
４がなくなった場合は、キャップ１３を注出口１２から
取外して注出口１２から水溶液を補充するようになって
いる。さらに容器本体１１ａ内には、蓋体１１ｂの保持
部１８に固着されるとともに内部の水溶液１４を吸上げ
る繊維状芯体１９が設けられている。なお、この芯体１
９を多孔性セラミック等により構成してもよい。

【００２２】また軟質連結体１７は針金１７ａと、この
針金１７ａに巻付けられた吸水性不織布１７ｂとからな
り、不織布１７ｂの上端は形状可変成形体１５に連結さ
れるとともに、不織布１７ｂの下端は芯体１９に連結さ
れている。また軟質連結体１７の針金１７ａの下端は、
芯体１９に保持されるとともに、針金１７ａの上端は形
状可変成形体１５に連結されて形状可変成形体１５を支
持している。

【００２３】なお、容器１１および形状可変成形体１５
は支持体２１上に載置されるとともに、容器１１および
形状可変成形体１５は、全体として通気孔２０ａを有す
るプラスチック製の透明覆い体２０によって覆われてい
る。

【００２４】また水溶液１４内に含まれる消臭・芳香剤
としては、例えばローズ、ジャスミン、ラベンダ、ライ
ラック、オレンジ、レモン等の消臭・芳香剤を用いるこ
とができる。この場合、合成の消臭・芳香剤または天然
の消臭・芳香剤を用いることができる。このような消臭
・芳香剤は単独または複数種類混合して用いられ、水中
に溶解または微細に分散される。

【００２５】水溶液１４は、消臭・芳香剤を適切に分散
させるため、水／アルコール混合溶液または界面活性剤
を含んでいてもよい。この場合、水／アルコール混合溶
液または界面活性剤は、水１００重量部に対して１〜５
０重量部添加される。

【００２６】さらにまた、水溶液１４中に予め濡れイン
ジケータを含ませておき、この濡れインジケータを形状
可変成形体１５内に導いてもよい。この場合は形状可変
成形体１５の形状を水分量に応じて変化させるととも
に、形状可変成形体１５の色を変化させ、形状可変成形
体１５の形状および色から容器１１内の水溶液１４がな
くなったことを外部に容易に認識させることができる。

【００２７】このような濡れインジケータは、濡れてい
る時と乾燥している時に色が可変となるものであれば何
でもよく、例えばマラカイトグリーン、クリスタルバイ
オレット、ローダミンＢ、オーラミンＢ、塩化コバル
ト、フルオレセンナトリウム等が考えられる。

【００２８】なお、このような濡れインジケータは水溶
液１４内に含有させることなく、形状可変成形体１５内
に予め練り込んでおいてもよい。また水溶液１４内にそ
の他防腐剤または着色剤を混入してもよい。

【００２９】次にこのような構成からなる第１の応用例
の作用について説明する。

【００３０】まず図２に示すように、容器本体１１ａと
蓋体１１ｂとからなる容器１１内に消臭・芳香剤等の揮
発性成分を含む水溶液１４が注出口１２から充てんさ
れ、その後、注出口１２がキャップ１３により密閉され
る。容器１１、軟質連結体１７および形状可変成形体１
５は、支持台２１上に設置されるとともに、容器１１、
軟質連結体１７および形状可変成形体１５を覆って透明
覆い体２０が支持台２１上に設けられる。

【００３１】この場合、容器１１内の水溶液１４は、芯
体１９から軟質連結体１７の不織布１７ｂを通って形状
可変成形体１５内に浸透する。形状可変成形体１５内に
水溶液１４が浸透すると、形状可変成形体１５の形状が
大きくかつ重くなり、軟質連結体１７が撓んで形状可変
成形体１５が降下する（図２の実線位置）。同時に形状
可変成形体１５は、濡れインジケータにより特定の色を
呈する。

【００３２】次に形状可変成形体１５内の消臭・芳香剤
が水分とともに飛散し、透明覆い体２０の通気孔２０ａ
から徐々に外方へ放出され、このようにして透明覆い体
２０の外部の環境に対して、消臭・芳香機能を発揮す
る。

【００３３】次に容器１１内の水溶液１４がなくなって
くると、形状可変成形体１５中の水分が減少し、形状可
変成形体１５はその形状が小さくなるとともにその重量
が減少する。この場合、軟質連結体１７は垂直方向に立
ち、形状可変成形体１５は上昇する（図２の２点鎖線位
置）。同時に形状可変成形体１５の色は濡れインジケー
タにより変化する。

【００３４】本応用例によれば、形状可変成形体１５の
大きさ、位置および色により、容器１１中の水溶液がな
くなって消臭・芳香機能がなくなってきたことを容易に
判断することができる。容器１１中の水溶液１４がなく
なった場合は、注出口１２のキャップ１３を取外し、注
出口１２から再度水溶液１４を補充する。

【００３５】なお、容器１１内に消臭・芳香剤等の揮発
性成分を含む水溶液１４を収納した例を示したが、これ
に限らず消臭・芳香剤等の揮発性成分を含む水分を含有
したゲル状物を容器１１内に収納してもよい。第２の応用例 以下、図３により本発明による形状可変成形体の第２の
応用例について説明する。

【００３６】図３に示す第２の応用例は、形状可変成形
体１５の構造が異なるのみであり、他は図２に示す第１
の応用例と略同一である。図３において、図２に示す第
１の応用例と同一部分には同一符号を施して詳細な説明
は省略する。

【００３７】図３において、容器１１の蓋体１１ｂに保
持部１８が設けられ、この保持部１８に容器本体１１ａ
内に延びる芯体１９が固着されている。また蓋体１１ｂ
上に、薄板状の形状可変成形体１５と、この薄板状形状
可変成形体１５の下面に張り合されたプラスチックフィ
ルム２３とからなる組合体１５，２３が載置されてい
る。さらにこの組合体１５，２３の形状可変成形体１５
は、芯体１９と不織布等からなる連結体２４によって連
結されている。

【００３８】形状可変成形体１５は、水分量に応じて伸
縮するようになっている。このため容器１１内に水溶液
１４がある場合、形状可変成形体１５は膨張し、これに
より組合体１５，２３は蓋体１１ｂ上に真っ直ぐに延び
る（図３の実線位置）。

【００３９】他方、容器１１内の水溶液１４がなくなる
と、形状可変成形体１５は縮むが、プラスチックフィル
ム２３は形状変化しない。このため組合体１５，２３は
蓋付１１ｂ上で、プラスチックフィルム２３を外側にし
て、全体として丸くカールする。

【００４０】なお、上記プラスチックフィルム２３とし
ては、１０〜１００μｍ厚の水不溶性樹脂フィルム、例
えばポリエステル、塩ビ、ポリオレフィン、ナイロン等
を用いることができる。

【００４１】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例について述べ
る。 （実施例１）分子量１０万のポリエチレングリコール１
０ｇを７０度に加熱融解させたのち、容積が１５ｃｃの
星型のスチロール容器に入れて固化させた後、γ線を５
０ｋＧｙ照射して、星型の吸水性の形状可変成形体を作
成した。次にこれを水溶性芳香剤（ローズオイルＮｏ５
−Ａ；小林香料（株））を１０％含む水溶液に２時間含
浸し、吸水後の重量が６５ｇである吸水性の形状可変成
形体を得た。これを室内に放置したところ、徐々に形状
が小さくなり、一ヵ月後には、ものと形となった。 （実施例２）ポリオキシアルキレンポリオールとジカル
ボン酸との反応からえられた水溶性樹脂、パオゲンＰＰ
−１５（第一工業製薬（株）社製）を用いて射出成形法
により、重量が１０ｇの楓の葉の形の樹脂成型品を作成
した。ついでこれにγ線を１００ｋＧｙ照射して吸収性
の形状可変成形体を得た。次にこれを水溶液消臭剤ネオ
ノンチ（三洋商事（株）製）５重量％、水溶性香料ミン
モクセイＭ−２８５１−Ｓ（小林香料（株）製）５重量
％、塩化コバルト１重量％、黄色染料０．２重量％を含
む水溶液に２時間浸漬し、重量が６０ｇの緑色の楓形状
形状可変成形体を得た。これを上部が開口している透明
なスチロール容器に入れ室内に放置したところ、徐々に
形状が小さくなり、１ヵ月後には、もとの形になり、色
が緑から、オレンジ色に変化した。 （実施例３）実施例２の樹脂成形品が膨潤後、もとの形
状にもどった後、実施例２の水溶液を５０ｇ加えたとこ
ろ２時間で全て吸収し、実施例２と同様に一ヵ月後にも
との形状になった。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、吸水した
水分量に応じて形状が可変となる形状可変成形体を容易
に得ることができる。このため、この形状可変成形体に
消臭・芳香剤等の揮発性成分を含む水溶性を吸水するこ
とにより、形状が可変となる揮発性成分発散装置を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による形状可変成形体の製造方法を示す
図。

【図２】本発明による揮発性成分発散装置の第１の応用
例を示す図。

【図３】本発明による揮発性成分発散装置の第２の応用
例を示す図。

【符号の説明】

１ 射出成形機 １ａ 押出機 ２ 成形型 ５ 水溶性樹脂 ６ 樹脂成形品 １０ 揮発性成分発散装置 １１ 容器 １２ 注出口 １３ キャップ １４ 水溶液 １５ 形状可変成形体 １７ 軟質連結体 １９ 芯体 ２０ 覆い体 ２３ プラスチックフィルム

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸水した水分量に応じて形状が可変となる
   吸水材料からなる形状可変成形体。
2. 【請求項２】吸水材料は水溶性樹脂を加熱溶解するとと
   もに、この水溶性樹脂に対して電離放射線または活性光
   線を照射することにより架橋してなることを特徴とする
   請求項１記載の形状可変成形体。
3. 【請求項３】吸水材料は吸水材料の形状変化に追従可能
   な弾性材料を更に有することを特徴とする請求項２記載
   の形状可変成形体。
4. 【請求項４】揮発性成分を含む水分を吸水していること
   を特徴とする請求項１乃至３記載の形状可変成形体。
5. 【請求項５】水分量に応じて色が変化する濡れインジケ
   ータを含むことを特徴とする請求項４記載の形状可変成
   形体。
6. 【請求項６】水溶性樹脂を有する材料を加熱溶解する工
   程と、 加熱溶解した材料を成形型中に入れて固化して所望形状
   を有する樹脂成形品を作製する工程と、 この樹脂成形品に対して電離線または活性光線を照射し
   て架橋させる工程と、 を備えたことを特徴とする形状可変成形体の製造方法。