JP3668389B2

JP3668389B2 - 多孔性物質を有するシート状積層体の製造方法

Info

Publication number: JP3668389B2
Application number: JP15581499A
Authority: JP
Inventors: 昇松尾; 卓石丸
Original assignee: 株式会社イケヒコ・コーポレーション; サンケミカル株式会社
Priority date: 1999-06-02
Filing date: 1999-06-02
Publication date: 2005-07-06
Anticipated expiration: 2019-06-02
Also published as: JP2000343636A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多孔性物質を有するシート状積層体の製造方法にかかり、更に詳しくは、粒状や粉状の炭（本明細書ではこれらをまとめて「炭粉等」と称する）等の多孔性物質の飛散を防止すると共に多孔性物質が有する湿度調整機能や脱臭機能を十分に確保し、しかもシート状の積層体全体は柔軟性を有する多孔性物質を有するシート状積層体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多孔性物質である竹炭等の炭に、湿度調整機能や脱臭機能があることは知られている。近年では、遠赤外線やマイナスイオンを発生することもわかってきており、様々な分野で注目され利用が進んでいる。
上記のような性質を有する竹炭等は、粒状や粉状のものを通気性の袋体に入れたり、または、合成繊維等に練り込んで編布、織布、不織布等にしたりして使用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記したような従来の使用方法には、次のような課題があった。
(1) 炭粉等を通気性の袋体に入れたものは、使用中等に炭粉等が袋体から出て飛び散り、使用者や使用場所等を汚す等、使用や取り扱いに不便であった。
また、炭粉等を袋に入れるだけでは、用途が限定されていた。
(2) 炭粉等を合成繊維等に練り込んで編布、織布、不織布等にしたものは、あまり多く練り込むと繊維状にすることができないため、使用量に制限があり、従って湿度調整機能や脱臭機能を十分に発揮できず、また、遠赤外線やマイナスイオンの発生も少なかった。
【０００４】
本発明者らは、炭粉等の飛散を防止し、使用や取り扱いに便利で、しかも繊維に練り込むよりも多量の炭粉等を保有させる方法として、炭粉等をシート部材で挟み、シート部材と共にバインダーで積層して、シート状の積層体とすることに着目した。
しかし、炭粉等とシート部材とをバインダーで接合した場合は、バインダーが炭粉等の表面を覆ってしまい、湿度調整機能や脱臭機能が消滅或いは低下するばかりか、バインダーが乾燥すると固くなり、シートとしての使用や取り扱いにも不便となることもわかった。
【０００５】
そこで本発明者らは更に研究を重ね、バインダーの使用量を炭粉等の飛散防止に必要な最小限の量にとどめ、炭粉等およびシート部材の積層に、バインダーではなく、繊維のフェルト化に際して使用されるニードルパンチ法を採用することによって、炭粉等の飛散を防止すると共に炭粉等が有する湿度調整機能や脱臭機能を十分に確保できることを知見した。
しかもニードルパンチ法はシート全体に多数の微細な孔を形成するために、バインダーと炭粉等から成る層は、孔の部分がいわば破壊された状態となり、これによって同層の表面積の増大と柔軟性の付与に寄与することを知見した。
また、研究中に湿度調整機能や脱臭機能を有する物質には、炭粉等以外にも麦飯石などの多孔性物質も同様の機能を奏することを知見した。
本発明はこれらの知見に基づいて完成したものである。
【０００６】
そこで本発明の目的は、粉状や粒状の多孔性物質の飛散を防止すると共に多孔性物質が有する湿度調整機能や脱臭機能を十分に確保し、しかも全体として柔軟性を有する多孔性物質を有するシート状積層体の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために講じた本発明の手段は次のとおりである。
第１の発明にあっては、
粒状または／および粉状の多孔性物質と高分子ラテックスまたは高分子エマルジョンを混合してペースト状の流動体とし、
被覆層と流動体を積層し、積層されたものを押圧すると同時に加熱し、流動体中の高分子ラテックスまたは高分子エマルジョンの水分を蒸発させて乾燥させ、これをバインダーとして多孔性物質を結合し通気性がある多孔性物質保有層とし、
多孔性物質保有層の上面及び下面に一または二以上の被覆層が積層されたものにニードルパンチ法により多数の微細な孔を形成することにより、各層を一体化するとともに柔軟性を付与するようにしたことを特徴とする、
多孔性物質を有するシート状積層体の製造方法である。
【０００８】
多孔性物質としては、例えば、竹炭、木炭、やし殻炭、多孔性セラミック、軽石（多孔性石）、麦飯石またはシリカゲル等を使用することができる。また、多孔性物質は単独でも使用できるし、複数の物質を混合して使用することもできる。
多孔性物質のうちでも、竹炭が湿度調整機能や脱臭機能が強く、遠赤外線やマイナスイオンを十分に発生するので、好ましい。
【０００９】
バインダーとなる素材としては弾性を有する物が好ましく、例えば、天然ゴム、合成ゴム、プラスチック等の高分子ラテックス（またはエマルジョン）をあげることができる。プラスチックの高分子ラテックスとしては、乾燥後に弾性体となるアクリル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂等のラテックスが好ましい。
しかし、ラテックスは上記には限定されない。
【００１０】
被覆層を構成する素材として、編布、織布または不織布をあげることができる。
被覆層は、通常は多孔性物質保有層の上面および下面に一層ずつ配置されるが、例えば装飾や抗菌等、商品の付加価値向上を目的として上記層の上に更に一または二層以上配置することもできる。
なお、他の素材と組み合わせて使用する場合は被覆層は上面または下面だけの場合もある。
【００１１】
多孔性物質保有層の上面及び下面に被覆層を積層し一体化する手段としてニードルパンチ法をあげることができる。また、キルティングのように被覆層間を連続的に刺し縫うこともできるし、ふとんの様に部分的に刺し縫うこともできる。
この様に積層するにあたり、針を使用した場合は、被覆層と多孔性物質保有層に針による微細な孔が多数形成される。この孔の形成によって多孔性物質保有層の表面積は大きくなる。そればかりか孔部分は外気と通じ、湿度調整機能や脱臭機能が向上する。
また、孔の部分からは折れ曲がりやすくなり、孔は多孔性物質保有層の全面にわたって形成されることから、積層体の柔軟性付与にも寄与する。
【００１２】
編布、織布または不織布の素材としては、例えば、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、アクリル繊維、ポリエチレン繊維、ポリアミド繊維、アセテート繊維等の合成繊維、木綿、羊毛、麻、竹等の天然繊維、ガラス繊維、多孔性素繊維等の無機繊維等を使用することができる。
目付としては、通常、５０〜１２００ｇ／ｍ²のものが好適に使用される。しかし、目付は上記には限定されない。
【００１３】
不織布の場合には、上記素材は単独でも使用することができるが、各素材を混合して使用することもできる。例えば、天然繊維や無機繊維に合成繊維を混合することにより、合成繊維が有する熱融着性により、混合している繊維を互いに強く接着させることができる。
その結果、不織布としての強度を増し、使用中の形崩れ、表面の擦り減り、毛玉の発生等を防止することができる。また、洗濯時に毛羽が立つのを防止することもできる。
【００１４】
不織布に上記のような性質を付与するためには、合成繊維は５〜８０重量％、その他の繊維は９５〜２０重量％であることが好ましい。
合成繊維が５重量％未満であると上記各性質が現われにくく、８０重量％を超えると硬くなり触感等が悪くなる傾向がある。
【００１５】
多孔性物質保有層、例えば、竹炭を使用して形成する層は、竹炭を５〜８０重量％と該竹炭を結合するバインダーを９５〜２０重量％とを使用して形成するのが好ましい。上記範囲内であると所望の層が形成され易く、同時に竹炭が有する性質が十分に発揮できる。
竹炭が５重量％未満であると、多孔性物質保有層が湿度調整機能や脱臭機能を十分に有することができず、また、遠赤外線やマイナスイオンを十分に発生することができない。８０重量％を超えると、成形性が悪くなり、層を形成しにくくなる。
【００１６】
防滑性処理に使用される素材としては、例えば、天然ゴム、ＳＢＲ、ＮＢＲ等の合成ゴム、ポリウレタン、アクリル樹脂等のプラスチック等が挙げられる。しかし、上記素材には限定されない。
【００１７】
抗菌性を付与する薬剤としては、例えば、Ｎａ−ペンタクロロフェネート、トリフェニル化合物、ピリチオン亜鉛、環状窒素系化合物等を使用することができる。しかし、上記薬剤には限定されない。
【００１８】
（作用）
シート状の積層体は、多孔性物質保有層と該多孔性物質保有層の上面及び下面に積層され一体となっている編布、織布または不織布等の柔軟性及び通気性を有する被覆層とを含み、上記多孔性物質保有層は、粒状または粉状の竹炭、木炭、やし殻炭、多孔性セラミック、軽石（多孔性石）またはシリカゲル等の多孔性物質がバインダーで結合され、多数の微細な孔によって通気性が付与されている。
【００１９】
従って、使用中等に粒状や粉状の多孔性物質が離脱して飛び散ることを防止できる。
また、粒状や粉状の多孔性物質は層として形成されていても、多数の微細な孔によって通気性が付与されているので、多孔性物質が有している性質は損なわれず、湿度調整機能や脱臭機能が十分に発揮できる。また、遠赤外線やマイナスイオンを発生するものは、遠赤外線やマイナスイオンを十分に発生することができる。
【００２０】
多孔性物質保有層と該多孔性物質保有層の上面及び下面に積層されている編布、織布または不織布等の柔軟性及び通気性を有する被覆層とが、ニードルパンチ法により一体化されているものは、多孔性物質保有層にあけられた孔の側面に、ニードルのバーブ（小さな棘で移動するときに接触している物体を引っ掛けることができるもの）により微細な凹凸が多数形成されている。
【００２１】
従って、上記多数の微細な凹凸により、多孔性物質保有層の表面積は広くなっており、該多孔性物質保有層を構成している多孔性物質も上記側面に多数現われ、湿度調整機能や脱臭機能を更に十分に発揮でき、また、遠赤外線やマイナスイオンを更に十分に発生することができる。
更に、多孔性物質保有層にあけられた孔は、その部分で折れ曲がりやすく積層体の柔軟性付与に寄与する。従ってシート状の積層体が寝具に使用された場合は、体に馴染んで使用感が向上し、また、巻き易くなり収納等も容易となる。
【００２２】
被覆層が熱融着性の編布、織布または不織布であるものは、該熱融着性により、シート状の積層体の上面及び下面の被覆層を構成している繊維を互いに強く接着し、その強度を増し、使用中のシート状の積層体の形崩れ及び表面の擦り減りや毛玉の発生等を防止することができる。また、洗濯時に毛羽が発生するのを防止することもできる。
【００２３】
多孔性物質保有層が、竹炭を５〜８０重量％と該竹炭を結合するバインダーを９５〜２０重量％含むものは、成形性がよいので、該多孔性物質保有層を所望通りに成形することができ、同時に竹炭が有する性質が損なわれず、湿度調整機能や脱臭機能を十分に発揮することができ、また、遠赤外線やマイナスイオンも十分に発生することができる。
【００２４】
防滑性処理が施されているものは、滑り易い状態で使用されている物品の下面に置くこと等により、該物品が滑らないようにすることができる。
例えば、プラスチック系塗料で仕上げたフローリングやプラスチック系タイルを貼った部屋の床に藺草製の敷物、座布団、クッション、寝茣蓙等を敷くと、使用時、該藺草製の敷物等が滑って使用者が転倒してしまうことがある。
しかし、該藺草製の敷物等の下面にシート状の積層体を敷くことにより該敷物等が滑らないようにして使用者が転倒してしまうのを防止することができる。
【００２５】
被覆層が抗菌性を有するものは、黴や細菌が発生するのを防止することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づき更に詳細に説明する。
図１は本発明に係るシート状の積層体の斜視図、
図２は本発明に係るシート状の積層体の部分断面図、
図３はシート状の積層体に形成されている通気孔の拡大説明図である。
図中Ｓはシート状の積層体である。シート状の積層体Ｓは多孔性物質保有層１と該多孔性物質保有層１の上面に積層され一体となっている被覆層である不織布２と下面に積層され一体となっている被覆層である不織布３と該不織布３の下面に積層され一体となっているゴム層４を有している。ゴム層４は不織布３にゴム液を吹き付ることによって形成されている。
本実施の形態では不織布３にゴム層４を有しているが、滑り止めが不必要な場合はゴム層４は必要ない。
【００２７】
多孔性物質保有層１は、７０重量％の粒状または粉状の竹炭（径０．８〜２ｍｍ）１１が、３０重量％のアクリル樹脂よりなるバインダー１２で部分的に結合されており、通気性を有する。多孔性物質保有層１の単位重さは３００ｇ／ｍ²である。
【００２８】
不織布２は目付が１４０ｇ／ｍ²であり、天然繊維４０重量％とポリエステル繊維６０重量％とを絡ませることにより構成されている。
不織布３は目付が２５０ｇ／ｍ²であり、ポリエステル繊維７０重量％をシリコーン樹脂３０重量％で結合することにより構成されている。
ゴム層４は加硫ＮＢＲの層であり、防滑性を有する。
尚、上記不織布２と不織布３とゴム層４とはＮａ−ペンタクロロフェネートにより抗菌処理が施されている。
【００２９】
シート状の積層体Ｓは、多孔性物質保有層１と不織布２とゴム層４を含む不織布３とがニードルパンチ法によって一体的に固着され、そのときに生じた、通気性を有する、多数の微細な孔５が形成されている。孔５の側面には、ニードルのバーブによって形成された引っ掻いたような凹凸５１が多数存在している。
【００３０】
ここで、図１ないし図３を参照してシート状の積層体Ｓの製造方法について説明する。
粒状や粉状の竹炭（径０．８〜２ｍｍ）１１をアクリル樹脂ラテックスに入れて混合し、ペースト状の流動体にする。この流動体は、アクリル樹脂ラテックスが乾燥して固形物になったときに、竹炭が７０重量％、アクリル樹脂が３０重量％になるように調整されている。
【００３１】
上記流動体を、不織布３の上面に積層する。流動体の積層量は、上記したように、アクリル樹脂ラテックスが乾燥して固形物になったときに、多孔性物質保有層１の単位重さが３００ｇ／ｍ²になるように設定されている。
更に、積層された上記流動体の上面に不織布２を積層する。
尚、上記不織布２と上記不織布３には、予め、抗菌性を与えるためにＮａ−ペンタクロロフェネートを塗布しておく。
【００３２】
上記三層に積層されたものを押圧すると同時に加熱し、上記流動体中のアクリル樹脂ラテックスの水分を蒸発させて乾燥する。アクリル樹脂が乾燥するとバインダー１２となって竹炭１１を部分的に結合し、通気性がある多孔性物質保有層１が形成される。
上記のようにして押圧し加熱後、不織布３の下面にＮＢＲよりなるゴム層４を吹き付け防滑性を付与する。ゴム層４はゴムシートを接着して形成することもできる。防滑性をより大きくするために、ゴム層４の下面に凹凸模様を付与することもできる。
尚、ゴム層４の下面には、予め、抗菌性を与えるためにＮａ−ペンタクロロフェネートを塗布しておくこともできる。
【００３３】
そうして、ニードルパンチ法により、上記四層に積層されたものを、不織布２の方からゴム層４の方に向けてニードルを刺し、全体を一体にすると同時に多数の通気性を有する孔５を形成する。孔５の側面にはニードルのバーブにより多数の引っ掻いたような凹凸５１が形成され、四層は一体化される。
【００３４】
（作用）
図１及び図２を参照して本発明の実施の形態の作用を説明する。
シート状の積層体Ｓを構成している多孔性物質保有層１においては、粒状または粉状の竹炭１１がバインダー１２で結合されており、使用中に竹炭１１が多孔性物質保有層１から離脱するのを防止できる。
従って、竹炭１１が周囲に飛び散らず、使用場所等が汚れるのを防止できる。
【００３５】
更に、粒状や粉状の竹炭１１はバインダー１２により部分的に結合されていることにより、竹炭１１の一部は露出していてシート状の積層体１の外部に通じている。しかも、多孔性物質保有層１と不織布２と不織布３とゴム層４とには、孔５が形成されており、その側面には、引っ掻いたような凹凸５１が多数形成されている。該凹凸５１により、竹炭１１の表面が多く露出し、竹炭１１の表面は孔５を介して外部に通じている。
従って、竹炭１１が外気と接する表面積は大きくなっており、竹炭１１が有している性質は損なわれず、湿度調整機能や脱臭機能が十分に発揮でき、また、遠赤外線やマイナスイオンも十分に発生させることができる。
【００３６】
不織布３には、熱融着性のポリエステル繊維７０重量％が使用されており、不織布２には、熱融着性のポリエステル繊維６０重量％が使用されている。
従って、各不織布を構成している繊維は互いに強く接着し合ってシート状の積層体Ｓの強度を大きくしている。従って、シート状の積層体Ｓの形崩れ及び表面の擦り減りや毛玉の発生等を防止することができる。また、洗濯時に毛羽が発生するのを防止することもできる。
【００３７】
シート状の積層体１は、不織布３の下面にＮＢＲよりなるゴム層４が形成されているので防滑性を有する。
また、不織布２と不織布３とゴム層４との表面にはＮａ−ペンタクロロフェネートが塗布されているので、抗菌性も有する。
【００３８】
なお、本明細書で使用している用語と表現はあくまで説明上のものであって、限定的なものではなく、上記用語、表現と等価の用語、表現を除外するものではない。また、本発明は図示の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内において種々の変形が可能である。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、粉状や粒状の多孔性物質の飛散を防止すると共に多孔性物質が有する湿度調整機能や脱臭機能を十分に確保し、しかも全体として柔軟性を有する多孔性物質を有するシート状積層体の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシート状の積層体の斜視図。
【図２】本発明に係るシート状の積層体の部分断面図。
【図３】シート状の積層体に形成されている通気孔の拡大説明図。
【符号の説明】
Ｓシート状の積層体
１多孔性物質保有層
１１竹炭
１２バインダー
２不織布
３不織布
４ゴム層
５通気孔
５１凹凸

Claims

粒状または／および粉状の多孔性物質と高分子ラテックスまたは高分子エマルジョンを混合してペースト状の流動体とし、
被覆層と流動体を積層し、積層されたものを押圧すると同時に加熱し、流動体中の高分子ラテックスまたは高分子エマルジョンの水分を蒸発させて乾燥させ、これをバインダーとして多孔性物質を結合し通気性がある多孔性物質保有層とし、
多孔性物質保有層の上面及び下面に一または二以上の被覆層が積層されたものにニードルパンチ法により多数の微細な孔を形成することにより、各層を一体化するとともに柔軟性を付与するようにしたことを特徴とする、
多孔性物質を有するシート状積層体の製造方法。