WO2005087484A1 - 発泡樹脂成形体とその成形方法 - Google Patents

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WO2005087484A1
WO2005087484A1 PCT/JP2005/004245 JP2005004245W WO2005087484A1 WO 2005087484 A1 WO2005087484 A1 WO 2005087484A1 JP 2005004245 W JP2005004245 W JP 2005004245W WO 2005087484 A1 WO2005087484 A1 WO 2005087484A1
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WO
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foamed resin
molded article
foamed
resin molded
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PCT/JP2005/004245
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Inventor
Akira Okano
Hironori Ishii
Kazutaka Iriuchijima
Original Assignee
Welston Kurashiki Co., Ltd.
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Publication date
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47GHOUSEHOLD OR TABLE EQUIPMENT
    • A47G27/00Floor fabrics; Fastenings therefor
    • A47G27/02Carpets; Stair runners; Bedside rugs; Foot mats
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C67/00Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • B29C67/20Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00 for porous or cellular articles, e.g. of foam plastics, coarse-pored
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/18Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B68SADDLERY; UPHOLSTERY
    • B68GMETHODS, EQUIPMENT, OR MACHINES FOR USE IN UPHOLSTERING; UPHOLSTERY NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B68G5/00Resilient upholstery pads
    • B68G5/02Resilient upholstery pads of cellular material, e.g. sponge rubber

Definitions

  • the present invention relates to a foamed resin molded article having high air permeability, having both shape stability and excellent water absorption, and suitable for incontinence breads, diapers to incontinence sheets, foot wiping mats, and the like. It relates to the molding method.
  • Sponge made of polyurethane as a main raw material has an excellent tactile sensation and is excellent in water absorption by forming a large number of air bubbles, and is therefore preferably used for applications requiring these properties.
  • Patent Document 1 discloses that an absorbent resin is dispersed in an active hydrogen-containing organic compound, and then the absorbent resin is polymerized with a water-soluble monomer or precursor and a crosslinking agent and / or a polysaccharide.
  • One that has been formed proposes a resin obtained by reacting a dispersion with an organic polyisocyanate compound!
  • the absorbent resin dispersion describes good water absorption of water, but does not mention the water absorption of physiological saline as a model of sweat or urine released from the human body. Also, there is no mention of a specific method for producing an absorbent resin dispersion having stable water absorption!
  • Patent Literature 2 Patent Literature 3
  • Patent Literature 4 Patent Literature 5 propose a water-absorbing sponge. It is not clear how much the absorbent sponges proposed by these methods have a sufficient absorbency and a stable water absorption. Also, as in Patent Document 1, the water absorption of physiological saline as a model of sweat or urine is not mentioned. The reason why such water absorption is important is unclear because the water-absorbing sponges proposed by them are only manufactured by shaping urethane containing absorbent resin. This is because it is considered that such a method of forming a water-absorbing sponge is difficult to incorporate the water-absorbing resin into the urethane while maintaining the initial water absorption.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-302218 (2 pages-10 pages, not shown)
  • Patent Document 2 JP-A-53-138500 (page 2-5, not shown)
  • Patent Document 3 JP-A-59-117519 (page 2-18, no figure)
  • Patent Document 4 Japanese Patent Application Laid-Open No. 03-203921 (page 3-18, no figure)
  • Patent Document 5 Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-206966
  • the foamed resin molded article has a characteristic of having excellent air permeability and soft elasticity as a sponge, and is widely used for pillows, cushions, sofas and the like.
  • a foamed resin molded body is required to have water absorption that does not necessarily have water absorbency, it is often not appropriate to use a foamed resin molded body alone.
  • the foamed and molded resin becomes water-absorbent in addition to having excellent air permeability and soft elasticity, its value as a sponge will be greatly expanded.
  • foot wipe mats, hair wipes In addition to towels and rugs in saunas, incontinence pants and diaper power can also be used for repeated use of incontinence sheets.
  • the product retains a moderate level of water absorption, maintains the form stability of the product, and extremely discharges disposable products as a product suitable for repeated use.
  • the task was to reduce it and contribute to environmental conservation. Therefore, a study was conducted on a foamed resin molded article having water absorption and a molding method of the foamed resin molded article having water absorption.
  • a core material obtained by mixing a water-absorbing resin powder, foamed resin particles, and a binder is wrapped in a water-permeable sheet, and the core material and the water-permeable sheet are integrated into a predetermined shape.
  • This is a foamed resin molded article that is formed into a single-piece product by heating and forming a core layer, which is a core raw material, into a surface layer made of a water-soluble sheet.
  • the foamed resin molded article of the present invention achieves water absorption of the foamed resin molded article as a whole by imparting water absorbency to a core material constituting a core layer wrapped in a surface layer.
  • the water-absorbing resin powder constituting the core raw material is a relatively low water-absorbing resin having a water absorption ratio of water or physiological saline of 5 to 100, preferably 10 to 60.
  • a polyacrylamide gel resin produced by a polymerization reaction of an acrylamide monomer is crushed and washed with water. It is a powder obtained by heating and drying and, if necessary, crushing to a predetermined average particle size, or a gel resin of isobutylene and maleic anhydride copolymer.
  • the water-absorbent resin powder has an average particle size of about 90 m as a guide, and has an average particle diameter of 60 to 120 m, preferably 80 to 100 m.
  • the above-mentioned water-absorbing resin powder has the ability to use a polyacrylic acid-based resin. If the water-absorbing power exceeds 100, the stability of the product may be lacking.
  • Polyacrylamide-based resin which is preferably a resin or isopropylatariamide-based resin, is suitable for the present invention in terms of stability and the like. More specifically, as the water-absorbing resin powder used in the present invention, a polymer in which acrylamide and ⁇ , ⁇ ′-methylenebisacrylamide are also formed, and a polymer in which ⁇ -substituted acrylamide and the like are formed are more suitable.
  • the water-absorbing resin powder is a copolymer of acrylamide and ⁇ , ⁇ ′-methylenebisacrylamide
  • the acrylamide concentration is usually considered to be in the range of 3% to 15%. The lower the acrylamide concentration, the more vulnerable the condition after gelling.
  • a acrylamide concentration of 7.5% it absorbs 17 g of water and 15 g of 1% saline (equivalent to sweat or urine) per gram of water-absorbing resin powder.
  • the concentration of acrylamide is 10%, it absorbs 15g of water and 14g of 1% saline solution per lg of water-absorbing resin powder.
  • the concentration of acrylamide is 15%, lg of water-absorbing resin powder will absorb llg of water and 10g of 1% saline solution.
  • the foamed resin particles constituting the core raw material may be foamed polyolefin granules, foamed polyurethane granules, or the like, but foamed polyurethane granules are preferred from the viewpoint of elasticity, form stability, and soft feel.
  • the binder constituting the core material is preferably a foamable urethane binder, particularly preferably a foamed polyurethane binder.
  • the surface layer preferably has air permeability.
  • the surface layer is made of a foamed resin having a large number of open cells, and the structure is such that the foamed resin particles made of the foamed resin of the core layer communicate with the air bubbles of the surface layer, that is, the foamed polyurethane having the open cells. It is preferable to use a sheet or a polyester-based nonwoven fabric.
  • the foamed resin molded article described above is manufactured according to the following molding method. That is, a foamed resin particle forming step of cutting the foamed resin block into a predetermined average diameter to obtain a foamed resin particle, A water-absorbent resin powder preparation step of crushing, washing with water, heating and drying and crushing the polyacrylamide-based gel resin produced by the polymerization reaction of the acrylamide monomer to obtain a water-absorbent resin powder; Foam obtained in the water-absorbent resin powder preparation process Binder is added to the fat particles and the water-absorbent resin powder, and mixed to obtain a core material.
  • a method of molding a foam ⁇ molded article comprising the molding step of forming shape.
  • a commercially available water-absorbing resin powder should be used as long as the water or physiological saline has a relatively low water absorption ratio of 5 to 100. Can be.
  • a gel resin of a cross-linked type with isobutylene and maleic anhydride copolymer, and other acrylamide-based acrylic acid-based low water-absorbing resin powders can be used.
  • the water-absorbing resin powder when powdering and granulating the water-absorbing resin, the water-absorbing resin powder is suspended in water or a water-soluble polymer aqueous solution such as an aqueous polyvinyl alcohol solution, and fine clay minerals such as
  • a method of adding a water-swellable montmorillonite mineral, followed by drying, crushing, or pulverizing can also obtain a relatively low water-absorbing resin satisfying the above-mentioned water absorption ratio.
  • the predetermined average diameter when the foamed resin block is cut into foamed resin particles is preferably 2 to 15 mm, and more preferably 5 to 10 mm.
  • the foamed resin particles having a predetermined average diameter of 2 to 15 mm are dispersed according to the formwork, and immediately after the water-absorbing resin powder is sunk into the gaps formed between the foamed resin particles, the water-absorbing resin powder is removed. Is easily dispersed throughout the core layer.
  • the core raw material making process is performed by adding and mixing the foamable urethane binder to the foamed grease particles and the water-absorbent grease powder obtained in the foaming grease forming process and the water absorbing grease powder making process. You should get
  • the foamed polyurethane sheet having open cells prepared in advance is disposed on the contact surface side of the lower mold, and the polyester nonwoven fabric prepared in advance is disposed on the contact surface side of the lower mold. It is good to arrange.
  • the upper layer sheet disposing step is a core material filling step. It is preferable to cover the core material filled with the above with a foamed polyurethane sheet having open cells, or cover the core material filled in the core material filling step with a polyester-based nonwoven fabric.
  • the foamed resin molded article that is, a sponge, to which an appropriate water absorption is imparted.
  • the foamed resin molded article having the core layer formed by mixing the water-absorbing resin powder and the foamed resin granules, while exhibiting good water absorption is conversely short-time. And has the advantage of drying. This is because the water-absorbing resin powder mixed in the core layer does not adhere to each other and exists independently of each other, so that it is not necessary to prevent water from evaporating from the surface of each water-absorbing resin powder. The effect is as follows.
  • the foamed resin molded article based on the present invention that is, a sponge
  • a usage form in which water absorption and drying are repeated and unlike conventional sponges, for example, incontinence pants, diapers, incontinence sheets, foot-wiping mats, kitchens, etc. It can be suitably used for mats and other rugs around water.
  • the foamed resin molded article of the present invention is a water-absorbent resin powder having a large average particle size obtained by crushing various gelled resins formed by the polymerization reaction, washing with water, drying by heating and pulverizing (85). — 95 ⁇ m) is mixed with foamed resin particles to form a core layer, thereby reducing the difference in water absorption between water and 1% saline.
  • the water-absorbent resin powder obtained by directly heating and drying the polymerized gelled resin without washing it with water is used as it is, the water absorption of 1% saline solution with respect to water is reduced to a fraction, On the other hand, in the water-absorbing resin powder used in the present invention, the water absorption of 1% saline with respect to water remains within a 20% reduction. Thereby, the foamed resin molded article of the present invention has an effect that it can be used for the purpose of absorbing sweat or urine released from the human body and reusing it through washing or the like.
  • FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an example of a foot wiping mat 1 made of a foamed resin molded article according to the present invention
  • FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of the foot wiping mat 1.
  • This example is an example of a foot wiping mat 1 which is considered to be preferable as an application mode of the foamed resin molded article of the present invention.
  • the foot wiping mat 1 made of the foamed resin molded article of the present invention has a structure in which the upper surface, the lower surface, and the side surfaces of the core layer 11 are wrapped by the surface layer 12.
  • the core layer 11 of this example is made of foamed polyurethane foam (foamed resin block) cut to a diameter of 5 to 10 mm, foamed urethane particles 111, foamable urethane binder, and water absorbent resin.
  • the core raw material mixed with the powder 112 is heat-molded integrally and in a sheet shape, and the water-absorbent resin powder 112 is scattered in the gaps between the foamed resin particles 111 which are in close contact with each other.
  • the surface layer 12 is formed by a foamed polyurethane sheet 121 covering the upper surface side of the core layer 11 and a foamed polyurethane sheet 122 similarly covering the lower surface side of the core layer 11. 122 are fused.
  • the surface layer 12 and the core layer 11 each have air bubbles, and the air bubbles are in a state of being connected to each other.
  • air permeability see the thin dashed arrow in FIG. 2
  • the water absorbent resin powder 112 scattered in the core layer 11 is covered with the surface layer. It exhibits water absorption through 12 (see thick solid line arrow in Fig. 2).
  • a certain amount of water-absorbing resin powder shows high water absorption, but it is difficult to dry once water is absorbed.
  • the drying is extremely quick (see the thick broken arrow in FIG. 2).
  • the water-absorbing resin powder 112 scattered in the core layer 11 is obtained by crushing a gel resin produced by a polymerization reaction, washing with water, heating and drying, and crushing water and sweat or urine.
  • the water absorption with the 1% saline solution close to that of the model can be absorbed without any water attached to the human body.
  • the entire foot wiping mat 1 is composed of a core layer 11 in which foaming / fatty particles 111 having foaming / fatty urethane foam power are integrated and foamed urethane sheets 121 and 122 wrapping the core layer 11, the same type Similar to a foam urethane foam mat obtained by simply molding a material, the mat has elasticity and a soft touch.
  • the present invention can provide the foot wiping mat 1 having excellent air permeability, shape stability, excellent water absorption, and quick drying.
  • a sample based on the present invention was produced, and water and 1% saline were used. Next, the water absorption was measured.
  • the sample is a substantially rectangular parallelepiped sponge according to the present invention.
  • a non-woven fabric is used as the water-permeable sheet constituting the surface layer.
  • the foamed resin particles made of the foamed resin constituting the core raw material are formed by cutting an SS foam block (foamed polyurethane foam) with a cutter to have a predetermined average diameter of 5 to 10 mm.
  • the binder used is a polyurethane binder (Sanyo Kasei Co., Ltd., SGI2000, resin 60%, solvent 40%), and the foamed resin particles are sprayed with an airless gun while stirring. Then, after adding a water-absorbing resin powder described later, the mixture was sufficiently stirred and mixed to produce a core material. In this test, the mixing ratio of the core material was 100 g of expanded resin particles, 10 g of binder, and 250 g of water-absorbing resin powder.
  • the water-absorbing resin powder is a polyacrylamide water-absorbing resin fine powder obtained by the following procedure. In other words, 11.8 L of tap water in which 99.12 g of sodium bicarbonate (NaHCO) was provided.
  • Lilamide solution (Dissolved 6.3 kg of acrylamide, 168 g of ⁇ , ⁇ '-methylenebisacrylamide in 14,582 L of tap water) 4 L, 200 mL of 10% ammonium persulfate solution, and ⁇ , ⁇ , ⁇ ', Add 10 mL of ⁇ '-tetramethylethylenediamine, mix well, and leave until gelled. 30 minutes after gelation, crush the water-absorbing gel finely and wash well with tap water to completely remove unreacted substances (especially acrylamide) remaining inside and outside the water-absorbing gel. Then, the water-absorbing gel is heated (around 100 ° C) and dried.
  • the dried water-absorbing gel is finely crushed with a crusher to a particle size of about 80 to 100 m to obtain a water-absorbing resin powder.
  • the obtained water-absorbing resin powder had a saturated water absorption of 17 g of water and 15 g of 1% saline solution per gram of the powder.
  • the water absorption and drying properties of the sponge thus obtained were examined.
  • the water absorption of the sponge was measured. Specifically, the sample sponge was immersed in tap water for 10 minutes, and then the sponge was hung and the weight was measured at the time when the water droplets did not drip. The measured weight of the sponge of the sample at the time when the water droplets did not drip was 800 g. From this, if the dry weight (250 g) of the sample was subtracted from the measured weight (800 g), the water absorption of the sample sponge was 550 g. Similarly, when a test was performed on 1% saline, the water absorption was 490 g. It is about 10% less water absorbent than water.
  • the sponge as a foamed resin molded article according to the present invention should exhibit a water absorption of about twice its own weight, and be able to exhibit the same water absorption as 1% saline even with water. But it's a component.
  • the sponge absorbed with the tap water is left under a certain condition, and the time required for natural spontaneous drying to return to its own weight, that is, the sponge is completely dried.
  • the conditions in this test are room temperature and 60% humidity.
  • the sponge which was 800 g at the time of water absorption, became 550 g after 1 day (after 24 hours), 400 g after 2 days (after 48 hours), and 300 g after 3 days (after 72 hours). After 4 days (after 96 hours), it weighed 265 g, returned to its own weight within about 100 hours, and became completely dry.
  • the sponge which had absorbed tap water, was completely dried within about one hour when it was forcibly dried using a blow dryer of Nippon Press HG252 type at 100 ° C. From this, the sponge as a resin molded article according to the present invention has a water absorption of about twice its own weight, and can be completely dried within 100 hours under natural drying and only 1 hour under forced drying. It can be seen that it has a quick drying property that can be dried.
  • the foamed resin molded article according to the present invention directly provides a product excellent in water absorption and quick drying, for example, a sponge or a water-absorbing sheet material.
  • a product excellent in water absorption and quick drying for example, a sponge or a water-absorbing sheet material.
  • water-absorbing products such as foot wiping mats and the like, as well as excellent water absorption of sweat released from the human body, utilizing the above-mentioned water absorption and quick-drying properties, they can be used for ordinary mattresses and cushions. it can. Furthermore, it can be used for incontinence pants and ommud nods where local water absorption and quick drying are desired. is there.
  • the present invention can be widely applied to the field of application of the foamed resin molded article in which water absorption and quick drying are desired.
  • FIG. 1 is a partially broken perspective view showing an example of a foot wiping mat using a foamed resin molded article according to the present invention.
  • FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of a foot wiping mat.

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Abstract

 水及び1%食塩水で差のない吸水性を付与した発泡樹脂成形体と、この吸水性を有する発泡樹脂成形体の成形方法を提供する。その構成の例としては、吸水性樹脂粉末112と、発泡樹脂粒111と、バインダとを混合させた芯原料を発泡ポリウレタンシート121,122で包み、芯原料及び発泡ポリウレタンシート121,122を一体かつ所定形状に加熱成形し、芯原料からなる芯層11を発泡ポリウレタンシート121,122からなる表層で包み込んだ一体成形品とした足拭きマット1がある。

Description

明 細 書
発泡樹脂成形体とその成形方法
技術分野
[0001] 本発明は、通気性に富み、形状の安定性と優れた吸水性とを兼ね備え、失禁パン ッ、おむつ類から失禁シーツ、足拭きマット等に好適な発泡榭脂成形体と、その成形 方法に関する。
背景技術
[0002] ポリウレタンを主原料とするスポンジは、触感に優れ、多数の気泡を形成すること で吸水性に優れるため、これらの性能が要求される用途に好まれて使用されている。 近年では、こうしたポリウレタンを主原料とするスポンジに、吸水性榭脂を含有させる 試みが、いくつカゝ提案されている。例えば、特許文献 1は、活性水素含有有機化合 物中に、吸収性榭脂が分散され、次いで、吸収性榭脂が水溶性単量体又は前駆体 と架橋剤及び/または多糖類が重合され形成されたもの、ある ヽは分散体と有機ポリ イソシァネート化合物とを反応して得られた榭脂を提案して!/、る。前記吸収性榭脂分 散体は、水についての良好な吸水性について触れているが、人体から放出される汗 又は尿のモデルとする生理食塩水の吸水性については触れられていない。また、安 定した吸水性を有する具体的な吸収性榭脂分散体の製法にっ 、ても触れられて!/、 ない。
[0003] このほか、特許文献 2、特許文献 3、特許文献 4及び特許文献 5等が、吸水性スポン ジについて提案している。これらが提案する吸収性スポンジは、吸収性がどの程度の ものである力、また吸水性が安定して発揮されるかが明らかでない。また、上記特許 文献 1同様、汗又は尿のモデルとする生理食塩水の吸水性にっ 、ては触れられて ヽ ない。こうした吸水性に力かる点が不明であるのは、これらが提案する吸水性スポン ジが、 V、ずれも吸収性榭脂を含んだウレタンを整形して製造されるだけであることに よる。こうした吸水性スポンジの成形方法は、吸水性榭脂が初期の吸水性を保ったま まウレタンに組み込むことが難しいと考えられるからである。
[0004] 特許文献 1 :特開平 08— 302218号公報 (2頁一 10頁、図なし) 特許文献 2 :特開昭 53— 138500号公報 (2頁一 5頁、図なし)
特許文献 3 :特開昭 59— 117519号公報 (2頁一 8頁、図なし)
特許文献 4 :特開平 03— 203921号公報 (3頁一 8頁、図なし)
特許文献 5:特開平 06— 206966号公報 (2頁一 4頁、図なし)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 発泡榭脂成形体は、スポンジとして通気性に富み、ソフトな弾性を有する特徴があ り、枕、クッション、ソファー等に広く利用されている。しかし、発泡榭脂成形体は、特 に吸水性があるわけではなぐ吸水性が求められる場合には、単なる発泡榭脂成形 体のみでは適さない場合が多い。裏返せば、発泡榭脂成形体が、優れた通気性及 びソフトな弾性等のほかに、吸水性を併せ持つようになれば、スポンジとしての利用 価値は大きく拡大され、例えば足拭きマット、髪拭きタオル、サウナにおける敷物のほ 、失禁パンツ、おむつ類力も失禁シーツの反復使用等にも利用できることとなる。ま た、単なる吸水性の増大を追求するだけでなぐ適度な吸水性を保持させて、製品の 形態安定性を保ち、かつ、繰り返し反復使用に適した製品として、使い捨て商品の排 出を極度に減少させて、環境保全に寄与することを課題とした。そこで、吸水性を付 与した発泡榭脂成形体と、この吸水性を有する発泡榭脂成形体の成形方法にっ ヽ て検討した。
課題を解決するための手段
[0006] 検討の結果開発したものが、吸水性榭脂粉末と、発泡榭脂粒と、バインダとを混合 させた芯原料を通水性シートで包み、芯原料及び通水性シートを一体かつ所定形状 に加熱成形し、芯原料力 なる芯層を通水性シートからなる表層で包み込んだ一体 成形品とした発泡榭脂成形体である。本発明の発泡榭脂成形体は、表層に包み込 まれた芯層を構成する芯原料に吸水性を付与することで、発泡榭脂成形体全体とし ての吸水性を実現して 、る。
[0007] 芯原料を構成する吸水性榭脂粉末は、水又は生理食塩水の吸水倍率が 5— 100、 好ましくは 10— 60の比較的低吸水性榭脂である。具体例としては、アクリルアミド系 モノマーの重合反応により生成したポリアクリルアミド系ゲル状榭脂を砕いて水洗後 加熱乾燥させて必要により所定の平均粒径となるように破砕して得られる粉末や、ィ ソブチレンと無水マレイン酸共重合物のゲル状榭脂である。吸水性榭脂粉末は、平 均粒径 90 m前後を目安とし、平均粒径 60— 120 m、好ましくは平均粒径 80— 100 mの範囲にする。
[0008] 上記吸水性榭脂粉末は、ポリアクリル酸系榭脂も利用できる力 吸水倍率が 100を 超えるものは、製品の安定性に欠ける場合があるので、比較的低吸水性のポリアタリ ルアミド系榭脂、イソプロピルアタリアミド系榭脂等を用いるのがよぐポリアクリルアミド 系榭脂が安定性等の点から本発明に適している。具体的には、本発明に用いる吸水 性榭脂粉末は、アクリルアミド及び Ν,Ν'—メチレン ビスアクリルアミドカもなるポリマー 、Ν-置換アクリルアミド等カも作成されたポリマーがより適当である。
[0009] 例えば、吸水性榭脂粉末がアクリルアミド及び Ν,Ν'—メチレン ビスアクリルアミドの 共重合体力 なるポリマーの場合、アクリルアミドの濃度により吸水性が大きく変わる 。このアクリルアミドの濃度は通常 3%から 15%の範囲が考えられる力 アクリルアミド の濃度が小さいほどゲルィ匕後の状態は脆弱になる。アクリルアミドの濃度が 7.5%の 場合、吸水性榭脂粉末 lgあたり、 17gの水、そして 15gの 1%食塩水 (汗又は尿に相 当)を吸収する。アクリルアミドの濃度が 10%の場合、吸水性榭脂粉末 lgあたり、 15g の水、そして 14gの 1%食塩水を吸収する。アクリルアミドの濃度が 15%の場合、吸水 性榭脂粉末 lgあたり、 llgの水、そして 10gの 1%食塩水を吸収する。
[0010] 芯原料を構成する発泡榭脂粒は、発泡ポリオレフイン粒、発泡ポリウレタン粒等を用 いることができるが、弾性、形態安定性、ソフトな感触から、発泡ポリウレタン粒が好ま しい。また、芯原料を構成するバインダは、発泡性ウレタンバインダ、特に発泡ポリゥ レタンバインダが好ましい。
[0011] 芯層の吸水性を十分に発揮させるには、表層が通気性を有することが好ましい。こ れから、表層は、多数の連続気泡を有する発泡樹脂からなり、芯層の発泡樹脂から なる発泡榭脂粒の気泡と前記表層の気泡とが連通した構成、すなわち連続気泡を有 する発泡ポリウレタンシート又はポリエステル系の不織布を用いるとよい。
[0012] 上述までの発泡榭脂成形体は、次の成形方法に従って製造する。すなわち、発泡 榭脂ブロックを所定平均径大に裁断して発泡榭脂粒を得る発泡榭脂粒作成工程と、 アクリルアミド系モノマーの重合反応により生成したポリアクリルアミド系ゲル状榭脂を 砕いて水洗後加熱乾燥させて粉砕して吸水性樹脂粉末を得る吸水性樹脂粉末作成 工程と、前記発泡榭脂粒作成工程及び吸水性榭脂粉末作成工程で得られた発泡 榭脂粒及び吸水性榭脂粉末にバインダを添加、混合して芯原料を得る芯原料作成 工程と、予め作成した通水性シートを下型の接触面側に配置する下層シート配置ェ 程と、前記下層シート配置工程で下型の接触面側に配置した通水性シート上に芯原 料作成工程で得られた芯原料を充填する芯原料充填工程と、前記芯原料充填工程 で充填した芯原料上を通水性シートで覆う上層シート配置工程と、前記上層シート配 置工程で芯原料上を覆った通水性シート上力ゝら上型を載せて蒸気存在下で加熱成 形する成形工程とからなる発泡榭脂成形体の成形方法である。ここで、上記の吸水 性榭脂粉末作成工程に代えて、水又は生理食塩水の吸水倍率が 5— 100の比較的 低吸水性榭脂であれば、市販の吸水性榭脂粉末を用いることができる。例えば、イソ ブチレンと無水マレイン酸共重合物架橋型のゲル状榭脂、他のアクリルアミド系ゃァ クリル酸系の低吸水性榭脂粉末が上げられる。あるいは、場合により、吸水性榭脂の 粉末化、造粒ィ匕に際して、吸水性榭脂粉末を水、又はポリビニルアルコール水溶液 のような水溶性高分子水溶液に懸濁させ、微細な粘土鉱物、例えば、水膨潤性のモ ンモリロナイト鉱物を添加して乾燥、破砕又は粉砕する方法によっても、上記の吸水 倍率を満足する比較的低吸水性榭脂を得ることができる。
[0013] 発泡榭脂粒作成工程は、発泡榭脂ブロックを発泡榭脂粒に裁断する際の所定平 均径が 2— 15mm、好ましくは 5— 10mmであるとよい。所定平均径 2— 15mmの発泡榭 脂粒は、型枠に倣って分散しやすぐまた発泡榭脂粒相互に形成される隙間に吸水 性榭脂粉末を潜り込ませることで、吸水性榭脂粉末を芯層全体に渡って分散させや すくなる。これにより、芯原料作成工程は、発泡榭脂粒作成工程及び吸水性榭脂粉 末作成工程で得られた発泡榭脂粒及び吸水性榭脂粉末に発泡性ウレタンバインダ を添加、混合して芯原料を得るとよい。
[0014] このほか、下層シート配置工程は、予め作成した連続気泡を有する発泡ポリウレタ ンシートを下型の接触面側に配置するカゝ、予め作成したポリエステル系の不織布を 下型の接触面側に配置するとよい。また、上層シート配置工程は、芯原料充填工程 で充填した芯原料上を連続気泡を有する発泡ポリウレタンシートで覆うか、芯原料充 填工程で充填した芯原料上をポリエステル系の不織布で覆うとよい。
発明の効果
[0015] 本発明により、適当な吸水性が付与された発泡榭脂成形体、すなわちスポンジが 提供できるようになる。しかも、本発明のように、吸水性榭脂粉末と発泡榭脂粒とを混 合させて形成する芯層を有する発泡榭脂成形体は、良好な吸水性を発揮しながら、 逆に短時間で乾燥するという利点を有する。これは、芯層に混在させた吸水性榭脂 粉末が相互に密着せず、それぞれ独立して存在することで、各吸水性榭脂粉末の表 面からの水の蒸発を妨げないで済むことによる効果である。これにより、本発明に基 づく発泡榭脂成形体、すなわちスポンジは、吸水 乾燥を繰り返す使用形態を可能 にし、従来のスポンジとは異なり、例えば失禁パンツ、おむつ、失禁シーツのほか足 拭きマット、台所マット等、水周りの敷物に好適に用いることができる。
[0016] また、本発明の発泡榭脂成形体は、重合反応により生成した各種ゲル状榭脂を砕 いて水洗後加熱乾燥させて粉砕して得る平均粒径が大きな吸水性榭脂粉末 (85— 95 μ m)を発泡榭脂粒と混在させて芯層を形成することにより、水又は 1%食塩水におけ る吸水性の差を低減する。重合したゲル状榭脂を水洗することなぐ直接加熱乾燥 後粉砕して得られた吸水性榭脂粉末をそのまま使用した場合、水に対する 1 %食塩 水の吸水性は数分の 1にし力ならないが、本発明で利用する吸水性榭脂粉末では、 水に対する 1%食塩水の吸水性は 20%減以内に留まる。これにより、本発明の発泡 榭脂成形体は、人体力 放出される汗又は尿を吸収させ、洗濯等を経て再利用する 目的での使用が可能になる効果がある。
発明を実施するための最良の形態
[0017] 以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。図 1は本発明に基 づく発泡榭脂成形体による足拭きマット 1の一例を表した部分破断斜視図であり、図 2は足拭きマット 1の部分拡大断面図である。本例は、本発明の発泡榭脂成形体の 利用態様として好ましいと思われる足拭きマット 1の例である。
各図示では、本発明に係る構造部分だけを表しているが、実際の利用時には、更に 足拭きマット全体を布製の袋等で包むとよ 、。 [0018] 本発明の発泡榭脂成形体による足拭きマット 1は、図 1に見られるように、芯層 11の 上面、下面及び側面を表層 12によって包み込んだ構造を有している。本例の芯層 11 は、図 2に見られるように、発泡ポリウレタンフォーム (発泡榭脂ブロック)を 5— 10mm径 に裁断した発泡榭脂粒 111と、発泡性ウレタンバインダと、吸水性榭脂粉末 112とを混 合させた芯原料を、一体かつシート状に加熱成形した構成で、吸水性榭脂粉末 112 が相互に密着する発泡榭脂粒 111の隙間等に散在している。また、表層 12は、前記 芯層 11の上面側を覆う発泡ポリウレタンシート 121と、同じく芯層 11の下面側を覆う発 泡ポリウレタンシート 122と力 なり、芯層 11の側面で前記両シート 121, 122を融着して いる。
[0019] このように、表層 12及び芯層 11は、それぞれに気泡を有し、かつ各気泡が相互に連 通している状態にある。このため、図 2に見られるように、足拭きマット 1全体に渡って 通気性 (図 2中細破線矢印参照)が確保されるとともに、芯層 11に散在する吸水性榭 脂粉末 112が表層 12を通じて吸水性を発揮する (図 2中太実線矢印参照)。通常、一 定量がまとまった吸水性榭脂粉末は高い吸水性を示すが、一度吸水すると乾燥しに くい。しかし、本発明による足拭きマットで 1は、吸水性榭脂粉末 112が個々に独立し て芯層 11に散在することから、乾燥は極めて早 、(図 2中太破線矢印参照)。
[0020] また、芯層 11に散在する吸水性榭脂粉末 112は、重合反応により生成したゲル状榭 脂を砕いて水洗後、加熱乾燥させて粉砕して得ており、水と汗又は尿のモデルに近 い 1%食塩水との吸水性に差がなぐおよそ人体に付着する水分をもれなく吸水でき る利点がある。このほか、足拭きマット 1全体は、発泡榭脂ウレタンフォーム力もなる発 泡榭脂粒 111を一体化した芯層 11と、前記芯層 11を包む発泡ウレタンシート 121 , 122 とからなるため、同種素材を単純に成形した発泡ウレタンフォーム製のマット同様、弹 性を備え、触感もソフトになっている。このように、本発明は、通気性に富み、形状の 安定性、優れた吸水性及び速乾性を備えた足拭きマット 1を提供できる。
実施例
[0021] 本発明の特徴である吸水性、特に水及び 1%食塩水それぞれの吸水性に差がな いことを確認するため、本発明に基づく試料を製造し、水及び 1%食塩水それぞれに っ 、ての吸水性を測定してみた。試料は本発明による略直方体形状のスポンジであ り、あくまで芯層に混在する吸水性ゲルの吸水性を確認するため、表層を構成する 通水性シートとして不織布を用いて 、る。
[0022] 芯原料を構成する発泡樹脂からなる発泡榭脂粒は、 SSフォームブロック (発泡ポリウ レタンフォーム)を裁断機で裁断し、所定平均径 5— 10mmで形成する。バインダは、 ポリウレタンバインダ (三洋化成株式会社 SGI2000、榭脂 60%、溶剤 40%)を用い、前 記発泡榭脂粒を撹拌しながら、エアレスガンにより吹き付けている。そして、後述する 吸水性榭脂粉末を加えた後に十分撹拌、混合し、芯原料を生成した。この度の試験 における芯原料の混合割合は、発泡榭脂粒 100g、バインダ 10g、そして吸水性榭脂 粉末 250gである。
[0023] 吸水性榭脂粉末は、次の手順により得られたポリアクリルアミド吸水性榭脂細粉末 である。すなわち、重曹 (NaHCO )99.12gを溶かした水道水 11.8Lに、順次、 30%ァク
3
リルアミド液 (水道水 14,582Lに、アクリルアミド 6.3kg、 Ν,Ν'—メチレン ビスアクリルアミ ド 168g溶解させたもの) 4L、 10%過硫酸アンモ-ゥム液 200mL、そして Ν,Ν,Ν',Ν'—テ トラメチルエチレンジァミン 10mLをカ卩えてよく混合して、ゲルイ匕するまで放置する。ゲ ル化して 30分後、吸水ゲルを細カゝく砕き、水道水でよく洗浄して、吸水ゲル内外に残 存している未反応物質 (特にアクリルアミド)を完全に除去する。その後、吸水ゲルを 加熱 (100°C付近)して乾燥する。そして、乾燥した吸水ゲルを粉砕機にて粒度 80— 100 m程度に細カゝく粉砕して、吸水性榭脂粉末を得る。得られた吸水性榭脂粉末 の粉末 lg当り、水 17g、 1%食塩水 15gの飽和吸水量であった。
[0024] 次に、上記のポリアクリルアミド系吸水性榭脂粉末作成工程に代えて、水又は生理 食塩水の吸水倍率が 5— 100の比較的低吸水性榭脂の一つである市販のイソブチ レンと無水マレイン酸共重合物のゲル状榭脂 (KIゲル、商品名、株式会社クラレ製) 粉末の飽和給水量は、榭脂粉末 lg当り、水 25g、 1%食塩水 20gであった。
[0025] この度の試験では、縦 40cmm X横 40cm X厚さ 6mmの薄 ヽ直方体の発泡榭脂成形 体、すなわちスポンジを試料とするため、前記スポンジ相当の大きさを有する下型と、 この下型を上方カも閉蓋する上型とを用いる。まず、下型に不織布を敷き、その上に 約 110gの芯原料を充填して全面均等にならし、この芯原料の上に同じく不織布けィ ロン 70%、ポリエステル 30%)を載せ、プレススチーム (120°C— 130°C)で 2分間加熱加 圧して、試料であるスポンジを得た。この試料であるスポンジの乾燥重量は、 250gで めつに。
[0026] こうして得られたスポンジの吸水性及び乾燥性について検討した。まず、吸水性を 検討するため、スポンジの吸水量を測定した。具体的には、試料であるスポンジを 10 分間水道水に浸漬し、その後スポンジを吊るして水滴が垂れなくなった時点での重 量を測定した。この水滴が垂れなくなった時点での試料のスポンジの測定重量は、 800gであった。これから、前記測定重量 (800g)から試料の乾燥重量 (250g)を減算す れば、試料であるスポンジの吸水量は 550gとなった。同様に、 1%食塩水について試 験を実施すると、吸水量は 490gであった。これは、水に対して約 10%減の吸水性で ある。これから、本発明に基づく発泡榭脂成形体としてのスポンジは、自重の約 2倍 の吸水量を発揮すること、そして 1%食塩水であっても水と同程度の吸水性を発揮で きることが分力ゝる。
[0027] 次に、速乾性を検討するため、上記水道水を吸収させたスポンジを、一定条件下で 放置し、自然乾燥によりどの程度の時間で自重に復帰する力、すなわち完全に乾燥 するかを測定した。この度の試験における条件は、室温、湿度 60%である。この結果 、吸水時に 800gであった試料であるスポンジは、 1日後 (24時間経過後)に 550g、 2日 後 (48時間経過後)に 400g、 3日後 (72時間経過後)に 300gとなり、 4日後 (96時間経過 後)に 265gとなり、およそ 100時間経過以内に自重に復帰し、完全に乾燥することが分 力つた。また、日本プレス HG252型の送風乾燥機により、 100°Cの送風による強制乾 燥させると、水道水を吸水させたスポンジはおよそ 1時間以内に完全に乾燥した。こ れから、本発明に基づく榭脂成形体としてのスポンジは、自重の約 2倍もの吸水性を 発揮しながら、自然乾燥でも 100時間以内、強制乾燥であれば僅か 1時間以内に、完 全に乾燥させることのできる速乾性を有することが分かる。
[0028] 本発明による発泡榭脂成形体は、直接的には吸水性及び速乾性に優れた製品、 例えばスポンジや吸水性シート材料を提供する。これから、前記吸水性及び速乾性 を利用して、上記例示の足拭きマット等の水周り製品のほか、人体から放出される汗 の吸水性にも優れるため、通常のマットレスやクッションへの利用もできる。更に、局 部的な吸水性及び速乾性が望まれる失禁パンツやォムッのノッドへの利用も可能で ある。このように、本発明は、吸水性及び速乾性が望まれる発泡榭脂成形体の利用 分野に幅広く適用できる。
図面の簡単な説明
[0029] [図 1]本発明に基づく発泡榭脂成形体による足拭きマットの一例を表した部分破断斜 視図である。
[図 2]足拭きマットの部分拡大断面図である。
符号の説明
[0030] 1 足拭きマット
11 芯層
111 発泡樹脂粒
112 吸水性樹脂粉末
12 表層
121 芯層の上面側を覆う発泡ポリウレタンシート
122 芯層の下面側を覆う発泡ポリウレタンシート

Claims

請求の範囲
[1] 吸水性榭脂粉末と、発泡榭脂粒と、バインダとを混合させた芯原料を通水性シートで 包み、芯原料及び通水性シートを一体かつ所定形状に加熱成形し、芯原料からなる 芯層を通水性シートからなる表層で包み込んだ一体成形品としてなる発泡榭脂成形 体。
[2] 吸水性榭脂粉末は、水又は生理食塩水の吸水倍率が 5— 100の比較的低吸水性榭 脂である請求項 1記載の発泡榭脂成形体。
[3] 吸水性榭脂粉末は、アクリルアミド系モノマーの重合反応により生成したポリアクリル アミド系ゲル状榭脂を砕いて水洗後加熱乾燥させて得られる請求項 1記載の発泡榭 脂成形体。
[4] 吸水性榭脂粉末は、イソプチレンと無水マレイン酸共重合物のゲル状榭脂である請 求項 1記載の発泡榭脂成形体。
[5] 発泡榭脂粒は、発泡ポリウレタン粒である請求項 1記載の発泡榭脂成形体。
[6] バインダは、発泡性ウレタンバインダである請求項 1記載の発泡榭脂成形体。
[7] 通水性シートは、連続気泡を有する発泡ポリウレタンシートである請求項 1記載の発 泡榭脂成形体。
[8] 通水性シートは、ポリエステル系の不織布である請求項 1記載の発泡榭脂成形体。
[9] 表層は、多数の気泡を有する発泡樹脂からなり、芯層の発泡榭脂粒の気泡と前記表 層の気泡とが連通している請求項 1記載の発泡榭脂成形体。
[10] 発泡榭脂ブロックを所定平均径大に裁断して発泡榭脂粒を得る発泡榭脂粒作成ェ 程と、アクリルアミド系モノマーの重合反応により生成したポリアクリルアミド系ゲル状 榭脂を砕いて水洗後加熱乾燥させて粉砕して吸水性榭脂粉末を得る吸水性榭脂粉 末作成工程と、前記発泡榭脂粒作成工程及び吸水性榭脂粉末作成工程で得られ た発泡榭脂粒及び吸水性榭脂粉末にバインダを添加、混合して芯原料を得る芯原 料作成工程と、予め作成した通水性シートを下型の接触面側に配置する下層シート 配置工程と、前記下層シート配置工程で下型の接触面側に配置した通水性シート上 に芯原料作成工程で得られた芯原料を充填する芯原料充填工程と、前記芯原料充 填工程で充填した芯原料上を通水性シートで覆う上層シート配置工程と、前記上層 シート配置工程で芯原料上を覆った通水性シート上力 上型を載せて蒸気存在下で 加熱成形する成形工程とからなる発泡榭脂成形体の成形方法。
[11] 吸水性榭脂粉末作成工程に代えて、水又は生理食塩水の吸水倍率が 5— 100の比 較的低吸水性榭脂を用いる請求項 10記載の発泡榭脂成形体の成形方法。
[12] 発泡榭脂粒作成工程は、発泡榭脂ブロックを発泡榭脂粒に裁断する際の所定平均 径が 2— 15mmである請求項 10記載の発泡榭脂成形体の成形方法。
[13] 芯原料作成工程は、発泡榭脂粒作成工程及び吸水性榭脂粉末作成工程で得られ た発泡榭脂粒及び吸水性榭脂粉末に発泡性ウレタンバインダを添加、混合して芯原 料を得る請求項 10記載の発泡榭脂成形体の成形方法。
[14] 下層シート配置工程は、予め作成した連続気泡を有する発泡ポリウレタンシートを下 型の接触面側に配置する請求項 10記載の発泡榭脂成形体の成形方法。
[15] 下層シート配置工程は、予め作成したポリエステル系の不織布を下型の接触面側に 配置する請求項 10記載の発泡榭脂成形体の成形方法。
[16] 上層シート配置工程は、芯原料充填工程で充填した芯原料上を、連続気泡を有する 発泡ポリウレタンシートで覆う請求項 10記載の発泡榭脂成形体の成形方法。
[17] 上層シート配置工程は、芯原料充填工程で充填した芯原料上を、ポリエステル系の 不織布で覆う請求項 10記載の発泡榭脂成形体の成形方法。
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