特開 2015-101030 多孔質体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-101030(P2015-101030A)

(43)【公開日】2015年6月4日

(54)【発明の名称】多孔質体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/00 20060101AFI20150508BHJP

   B29C 33/38 20060101ALI20150508BHJP

   B29C 33/04 20060101ALI20150508BHJP

   B29C 45/73 20060101ALI20150508BHJP

【ＦＩ】

   B29C45/00

   B29C33/38

   B29C33/04

   B29C45/73

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-244178(P2013-244178)

(22)【出願日】2013年11月26日

(71)【出願人】

【識別番号】000119232

【氏名又は名称】株式会社イノアックコーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100076048

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 喜幾

(74)【代理人】

【識別番号】100141645

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 健司

(72)【発明者】

【氏名】大西 正洋

(72)【発明者】

【氏名】志水 広征

(72)【発明者】

【氏名】宮城島 史智

【テーマコード（参考）】

4F202

4F206

【Ｆターム（参考）】

4F202AA03

4F202AA04

4F202AA11

4F202AA13

4F202AA24

4F202AA29

4F202AA32

4F202AA40

4F202AA42

4F202AA45

4F202AG20

4F202AJ02

4F202AJ12

4F202CA11

4F202CB01

4F202CK02

4F202CK03

4F202CK06

4F202CK12

4F202CK42

4F206AB02

4F206AB07

4F206AB08

4F206AG20

4F206AH71

4F206AH72

4F206AJ12

4F206JA04

4F206JQ81

4F206JQ90

4F206JW15

4F206JW31

(57)【要約】

【課題】多孔質体の成形不良を防止する。
【解決手段】熱可塑性樹脂と、この熱可塑性樹脂が溶融した状態で形状が変化しない水溶性核材と、該熱可塑性樹脂よりも融点が低い水溶性高分子化合物とを含む混合物を、該熱可塑性樹脂が溶融する程度に加熱する。溶融させた混合物を成形型においてホットランナーを通してゲートからキャビティに射出する。ゲートおよびキャビティにおけるゲート付近の領域を画成する第１型部分を、該キャビティにおけるゲートから遠い領域を画成する第２型部分よりも熱伝導率が高い材料で構成すると共に温度調節手段により冷却された成形型において、混合物を冷却固化することで成形物を得る。成形物を水につけて水溶性核材を抽出除去することで、三次元連通網目構造を有する多孔質体を製造する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱可塑性樹脂と、この熱可塑性樹脂が溶融した状態で形状が変化しない水溶性核材と、該熱可塑性樹脂よりも融点が低い水溶性高分子化合物とを含む混合物を、該熱可塑性樹脂が溶融する程度に加熱し、
溶融させた混合物を成形型においてホットランナーを通してゲートからキャビティに射出し、
前記ゲートおよび前記キャビティにおけるゲート付近の領域を画成する第１型部分を、該キャビティにおけるゲートから遠い領域を画成する第２型部分よりも熱伝導率が高い材料で構成すると共に温度調節手段により冷却された前記成形型において、前記混合物を冷却固化することで成形物を得て、
前記成形物を水につけて水溶性核材を抽出除去することで、三次元連通網目構造を有する多孔質体を製造するようにした
ことを特徴とする多孔質体の製造方法。

【請求項2】

前記第１型部分は、その熱伝導率が６０Ｗ／ｍ・Ｋ〜２５０Ｗ／ｍ・Ｋの範囲にある金属材料で構成される請求項１記載の多孔質体の製造方法。

【請求項3】

前記温度調節手段は、熱交換用媒体が流通する媒体流路を備え、
前記第１型部分は、前記媒体流路に接している請求項１または２記載の多孔質体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、三次元連通網目構造を有する多孔質体の製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

化粧用パフ等の塗布具や夾雑物を捕集するフィルタなどに、所謂抽出法により製造されて三次元連通網目構造を有する多孔質体が用いられている(例えば、特許文献１参照)。抽出法は、水溶性核材を混合した熱可塑性樹脂を成形型で射出成形し、得られたソリッド状の成形物を水に浸漬して水溶性核材を抽出除去することで、前記熱可塑性樹脂を骨格とした多孔質体を得るものである。熱可塑性樹脂に、セルを形成するための粒状の水溶性核材を混合すると、溶融させた熱可塑性樹脂の流動性が悪化してしまう。そこで、熱可塑性樹脂と水溶性核材との混合物に、ポリエチレングリコールなどの水溶性高分子化合物を、滑剤として添加することが考えられる。

【0003】

また、熱可塑性樹脂中に水溶性核材が分散した成形物は、非常に脆くなってしまうので、コールドランナーを用いると、得られた成形物のスプルー部分が折れて成形型にスプルーが残留する不具合が発生する。そこで、抽出法の射出成形に際して用いられる成形型は、ホットランナーが用いられている。ホットランナーは、成形型において製品部分を成形するキャビティのゲート近傍に射出口を配置することができるので、前述した不具合を回避することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許３９３７３１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前記成形型は、ゲートで流路が絞られるから、ゲートおよびキャビティにおけるゲート付近で熱がたまり易い。また、前述の如くホットランナーを用いているので、ゲートおよびキャビティにおけるゲート付近の領域は、熱可塑性樹脂の溶融状態を保つように加熱されているホットランナーから熱影響を受けてしまう。このため、成形型内に設けられた水管によって該成形型を冷却しても、キャビティにおけるゲート付近の領域が、キャビティにおけるゲートから遠い領域と比べて温度が高くなってしまう。なお、キャビティにおけるゲート付近に水管を配置することも考えられるが、ホットランナーやイジェクトピンなどの他の構成との関係で成形型において水管の配置の自由度は低い。

【0006】

そして、前記水溶性高分子化合物は、熱可塑性樹脂よりも融点が低いので、キャビティにおける領域毎の温度の違いの影響を受け易く、温度が高いキャビティにおけるゲート付近で水溶性高分子化合物が十分に固化しない問題が生じる。このように、水溶性高分子化合物が十分に固化しないまま成形物を脱型すると、得られた多孔質体のスキン層が剥離したりするなど、多孔質体の成形不良が発生することになる。また、成形物全体で水溶性高分子化合物が十分に固化するまで時間をかけて冷却すると、サイクルタイムが長くなってしまい、製造効率が悪化してしまう。

【0007】

すなわち本発明は、従来の技術に係る多孔質体の製造方法に内在する前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されたものであって、成形不良を防止し得る多孔質体の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の請求項１に係る発明の多孔質体の製造方法は、
熱可塑性樹脂と、この熱可塑性樹脂が溶融した状態で形状が変化しない水溶性核材と、該熱可塑性樹脂よりも融点が低い水溶性高分子化合物とを含む混合物を、該熱可塑性樹脂が溶融する程度に加熱し、
溶融させた混合物を成形型においてホットランナーを通してゲートからキャビティに射出し、
前記ゲートおよび前記キャビティにおけるゲート付近の領域を画成する第１型部分を、該キャビティにおけるゲートから遠い領域を画成する第２型部分よりも熱伝導率が高い材料で構成すると共に温度調節手段により冷却された前記成形型において、前記混合物を冷却固化することで成形物を得て、
前記成形物を水につけて水溶性核材を抽出除去することで、三次元連通網目構造を有する多孔質体を製造するようにしたことを要旨とする。
請求項１に係る発明によれば、ゲートおよびキャビティにおけるゲート付近の領域を熱伝導率が高い材料で構成した成形型を用いて射出成形しているので、ホットランナーの熱影響を受けるキャビティにおけるゲート付近の領域においても、キャビティにおけるゲートから遠い領域と同様に冷却することができる。従って、キャビティの全体に亘って水溶性高分子化合物を適切に固化させることができるから、得られる多孔質体の成形不良を防止することができる。また、射出成形にかかるサイクルタイムを短縮することができる。

【0009】

請求項２に係る発明では、前記第１型部分は、その熱伝導率が６０Ｗ／ｍ・Ｋ〜２５０Ｗ／ｍ・Ｋの範囲にある金属材料で構成されることを要旨とする。
請求項２に係る発明によれば、前記範囲の熱伝導率を有する金属材料で第１型部分を構成することで、ホットランナーの熱影響を受けても第１型部分で熱を円滑に逃がすことができる。

【0010】

請求項３に係る発明では、前記温度調節手段は、熱交換用媒体が流通する媒体流路を備え、
前記第１型部分は、前記媒体流路に接していることを要旨とする。
請求項３に係る発明によれば、第１型部分は温度調節手段の媒体流路に接しているので、媒体流路を流通する熱交換用媒体と熱交換して、より円滑に熱を逃がすことができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係る多孔質体の製造方法によれば、得られる多孔質体の成形不良を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施例に係る製造方法で得られる多孔質体を示す概略斜視図である。

【図2】実施例の製造方法に用いられる成形型を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

次に、本発明に係る多孔質体の製造方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照して以下に説明する。

【実施例】

【0014】

実施例では、化粧用のパフとして好適に用いられ、図１に示すような平板状の多孔質体Ｐを製造する場合を挙げて説明する。多孔質体Ｐは、セルが三次元で連通する網目構造を有し、柔軟性および自身の弾力性により曲げたり凹んだ状態から元に戻る形状復元性を有している。また、多孔質体Ｐは、表面に微細なセル孔が露出しており、これにより化粧料の保持や伸ばしや掻き取りなどを好適に行い得るようになっている。多孔質体Ｐは、射出成形により得るべき該多孔質体Ｐの外形に合わせた形状に形成された成形物から水溶性核材を抽出除去する抽出法によって形成される。実施例の抽出法を簡単に説明すると、熱可塑性樹脂と水溶性核材と水溶性化合物とを少なくとも含む混合物を、図示しない射出成形機において該熱可塑性樹脂が溶融する程度に加熱し、射出成形機から溶融させた混合物を成形型１０においてホットランナー１２を通してゲート１４からキャビティ１６に射出する(図２参照)。そして、温度調節手段１８により冷却された成形型１０において、混合物を冷却固化することで成形物を得て、該成形物を水につけて水溶性核材および水溶性高分子化合物等の水溶性物質を抽出除去する。このように、水溶性核材を抽出除去することで熱可塑性樹脂からなる骨格が残ると共に三次元的に連通するセルが形成された多孔質体Ｐを得ている。

【0015】

前記多孔質体Ｐの骨格をなす熱可塑性樹脂としては、水に不溶性で、かつ加熱することで溶融する樹脂であり、また人体(肌)に悪影響を与えないものであれば、特に制限されることなく使用できる。例えば、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリエーテルポリエステル系、スチレン系およびポリアミド系などの熱可塑性エラストマー(ＴＰＥ)；ポリエチレン(ＰＥ)、ポリプロピレン(ＰＰ)および熱可塑性ポリオレフィン(ＴＰＯ)などのポリオレフィン；熱可塑性ポリウレタンエラストマー(ＴＰＵ)；ポリアミド；ポリイミド；およびポリアセタールなどを使用することができる。ポリエチレンとして、低密度ポリエチレン(ＬＤ−ＰＥ)、高密度ポリエチレン(ＨＤ−ＰＥ)、直鎖低密度ポリエチレン(ＬＬ−ＰＥ)およびα−オレフィン化ポリエチレンなどが挙げられる。この中でも、ポリオレフィン樹脂を選択することで、リサイクル性を向上させることができる。また、これらの熱可塑性樹脂を２種類以上併用することもできる。

【0016】

前記水溶性核材としては、前記成形物をなす熱可塑性樹脂が熱溶融する溶融温度において熱的に安定で、射出成形時に形状を維持し得る物質であり、かつ水に漬けた際に該水に溶ける水溶性を有するものが用いられる。水溶性核材としては、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＣａＣｌ₂、ＮＨ₄Ｃｌ、ＮａＮＯ₃、ＮａＮＯ₂などの無機物や、トリメチロールエタン(ＴＭＥ)、トリメチロールプロパン、トリメチロールブタン、しょ糖、可溶性でんぷん、ソルビトール、グリシン、有機酸(リンゴ酸、クエン酸、グルタミン酸またはコハク酸)のナトリウム塩などの有機物を用いることができる。また、水溶性核材としては、非吸湿性で、固結し難いという風化性の特性を有する、硫酸ナトリウム無水物(無水芒硝)、炭酸ナトリウム無水物、メタケイ酸ナトリウム無水物および四ホウ酸ナトリウム無水物なども用いることができる。そして、これらの水溶性核材を２種類以上併用することも可能である。

【0017】

前記水溶性高分子化合物は、水に溶解し、射出成形時の混合物(熱可塑性樹脂)の粘度を低下させる粘度調整剤や、射出成形時の混合物の流動抵抗を低下させる滑剤として機能するものである。また、水溶性高分子化合物は、熱可塑性樹脂よりも融点が低いものが用いられ、熱可塑性樹脂が溶融状態にあるときに水溶性高分子化合物も溶融しており、成形型１０において熱可塑性樹脂が固化した後に水溶性高分子化合物が固化する。なお、水溶性高分子化合物としては、常温で固体にあるものが望ましい。水溶性高分子化合物としては、例えば、ポリエチレングリコール；ポリエチレングリコールラウリルエーテル、ポリエチレングリコールセチルエーテルなどのポリエチレングリコールモノアルキルエーテル；ポリエチレングリコールモノステアリン酸エステルなどのポリエチレングリコールモノカルボン酸エステル；ポリエチレングリコールソルビタンラウリル酸エステルなどのポリエチレングリコールソルビタンモノカルボン酸エステル；ポリエチレングリコールジアセテート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジオレエートなどのポリエチレングリコール誘導体；ポリビニルピロリドン；メチルセルロース；カルボキシメチルセルロースナトリウムなどを使用することができる。また、これらの高分子化合物を２種類以上併用することもできる。

【0018】

前記多孔質体Ｐには、着色剤、充填剤、難燃剤、可塑剤、滑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、防カビ剤、親水化剤などの成分を任意に配合することができる。また、前記混合物には、水溶性高分子化合物等の添加剤とは別にまたは併せて、ポリテトラフルオロエチレン(ＰＴＦＥ)などのフッ素樹脂を配合してもよい。成形物の成形時に溶解した熱可塑性樹脂中において、水溶性核材が該熱可塑性樹脂の流動性を妨げるように作用するが、フッ素樹脂を混合物に配合しておくことで、熱可塑性樹脂の適切な流動性を担保することができ、成形物の射出成形を行い易くできる。

【0019】

前記熱可塑性樹脂と水溶性核材を含む水溶性物質との混合割合は、体積百分率で１０：９０〜４０：６０の範囲内が好適である。熱可塑性樹脂の割合が１０％未満の場合には、水溶性物質の抽出・除去時に多孔質体が形状を維持できず崩壊してしまう。一方、熱可塑性樹脂の割合が４０％を越える場合、すなわち水溶性物質が６０％未満の場合には、十分なセルが形成されなくなってしまい、その結果十分な三次元連通網目構造が形成されず、空隙率も低下してしまうことで多孔質体Ｐの感触が悪化する。特に、熱可塑性樹脂の混合割合は、１５〜３８％の範囲内が好適である。ここで、熱可塑性樹脂と水溶性核材を含む水溶性物質との混合割合を調節することで、多孔質体Ｐは、空隙率を６２％〜８５％の範囲に設定することができる。そして、空隙率を前記範囲に設定することで、多孔質体Ｐの肌ざわりを向上することができる。

【0020】

前記多孔質体Ｐは、平均セルサイズが１０μｍ〜２５０μｍの範囲にあり、かつ密度が０．１３ｇ／ｃｍ^３〜０．４０ｇ／ｃｍ^３の範囲に設定するのが好ましい。抽出法で得られる多孔質体Ｐでは、水溶性核材の粒径が略そのままセルの大きさとなり、水溶性核材の粒径を分級等により調節することで、多孔質体Ｐのセルサイズを適宜に調節することができる。そして、多孔質体Ｐのセルサイズおよび密度を前述の範囲に設定することで、多孔質体Ｐの肌ざわりを向上することができる。

【0021】

実施例の多孔質体Ｐを製造する際に用いる成形型１０について説明する。図２に示すように、成形型１０は、相対的に開閉可能な第１型２０と第２型２２とからなり、第１型２０と第２型２２との間に、得るべき多孔質体Ｐの外形に合わせたキャビティ１６が画成されている。実施例の成形型１０は、上下方向に型２０,２２が開閉するよう構成され、該成形型１０の上下方向が多孔質体Ｐの厚み方向となると共に該成形型１０の水平方向(パーティングが基本的に延在する方向)が多孔質体Ｐの板面方向となるよう、キャビティ１６が形成されている。すなわち、多孔質体Ｐ(成形物)は、その長手が、成形型１０のパーティングに沿う姿勢で該成形型１０において射出成形される。また、成形型１０は、第１型２０に上下に延在するようにホットランナー１２が配設され、第１型２０の上面でホットランナー１２の上端部に接続する射出成形機から該ホットランナー１２に溶融状態の混合物が供給される。ホットランナー１２は、図示しないヒータ等の加熱手段で流路が加熱されて、射出成形機から供給された混合物の溶融状態を保つよう構成される。成形型１０は、ホットランナー１２の周囲に隙間Ｓが設けられており、空気による断熱層を形成することで、キャビティ１６を画成する型部分２４,２６に対するホットランナー１２からの熱伝導を防止している。第１型２０の下面に開口するホットランナー１２の射出口１２ａと、キャビティ１６の一側縁(ホットランナー１２に近い側の側縁)に設けられたゲート１４との間には、パーティングに沿って延在するランナー部２８が設けられている。なお、ゲート１４は、キャビティ１６の側縁における略中央に開口し、ランナー部２８およびキャビティ１６よりも狭小な開口幅になっている。そして、成形型１０は、射出成形機で溶融させた混合物がホットランナー１２に加圧供給され、ホットランナー１２からランナー部２８を通して、ゲート１４を介してキャビティ１６に溶融した混合物が射出される。

【0022】

前記成形型１０は、該成形型１０の温度を調節する温度調節手段１８を備えている。実施例の温度調節手段１８は、第１型２０および第２型２２の夫々の内側に設けられた媒体流路１８ａからなり、媒体流路１８ａに水等の熱交換用媒体が流通される。第１型２０および第２型２２には、水平方向の一方に延在する媒体流路１８ａが、水平方向の他方に離間して複数並べて配置されており、成形型１０を構成する材料と媒体流路１８ａを流通する媒体とが熱伝導するよう構成される。実施例の成形型１０では、キャビティ１６におけるゲート１４に近い部位を挟む上下位置に離間して、媒体流路１８ａが第１型２０および第２型２２の夫々に配置されると共に、キャビティ１６におけるゲート１４から遠い部位を挟む上下位置に離間して、媒体流路１８ａが第１型２０および第２型２２の夫々に配置されている。また、成形型１０には、ホットランナー１２を垂直方向に挟んでキャビティ１６と反対側に上下に離間して、媒体流路１８ａが第１型２０および第２型２２の夫々に配置されている。温度調節手段１８は、成形型１０の温度が高いときは媒体流路１８ａを流通する媒体によって熱を奪って成形型１０を冷却し得る一方、成形型１０の温度が低いときは媒体流路１８ａを流通する媒体から熱を与えて成形型１０を加温し得るようになっている。なお、温度調節手段１８は、溶融した混合物をキャビティ１６で冷却固化させるために、基本的に成形型１０を冷却するよう機能している。すなわち、温度調節手段１８は、熱可塑性樹脂が溶融する高い温度にある混合物を、熱可塑性樹脂より融点が低い水溶性高分子化合物が固化し得る低い温度まで冷却し得るように設定されている。

【0023】

前記成形型１０は、ゲート１４およびキャビティ１６におけるゲート１４付近の領域を画成する第１型部分２４を、該キャビティ１６におけるゲート１４から遠い領域を画成する第２型部分２６よりも熱伝導率が高い材料で構成している。すなわち、成形型１０は、ゲート１４から遠い領域(ゲート１４からの混合物の流動距離が長い領域)であるほどキャビティ１６を構成する材料の熱伝導率が段階的に低くなっており、実施例のキャビティ１６は、ゲート１４に近い領域と遠い領域との２段階で熱伝導率を異ならしている。実施例の成形型１０は、射出成形用の型に使用可能な一般的な材料からなる第２型部分２６が大部分を占め、第２型部分２６に形成された凹部に第１型部分２４が嵌り込むように配設された所謂入れ子構造になっている。

【0024】

前記第１型部分２４を構成する材料としては、金属材料が好適であり、金属材料の中でも、亜鉛、銅、ベリリウムなどの比較的熱伝導率に優れた金属やこれらの合金を用いることができる。また、第１型部分２４を構成する材料としては、その熱伝導率が６０Ｗ／ｍ・Ｋ〜２５０Ｗ／ｍ・Ｋの範囲にあるものが用いられる。第１型部分２４の熱伝導率が６０Ｗ／ｍ・Ｋより低いと、ゲート１４近傍の熱影響を十分に解消することができず、第１型部分２４の熱伝導率が２５０Ｗ／ｍ・Ｋより高い材料は大幅なコストアップになってしまい、費用対効果が小さい。第１型部分２４でキャビティ１６を画成する領域は、ホットランナー１２や媒体流路１８ａの位置関係など、キャビティ１６におけるゲート１４付近への熱影響の大きさによって設定される。すなわち、ホットランナー１２がゲート１４に接続される構成や前記ランナー部２８が短い構成など、ホットランナー１２がゲート１４に近い場合には、キャビティ１６がホットランナー１２から受ける熱影響の範囲が広くなるから、キャビティ１６において第１型部分２４で画成される範囲が広く設定される。また、媒体流路１８ａがキャビティ１６におけるゲート１４近傍に配置できない場合など、温度調節手段１８による冷却が足らないときには、キャビティ１６がホットランナー１２から受ける熱影響の範囲が広くなるから、キャビティ１６において第１型部分２４で画成される範囲が広く設定される。従って、キャビティ１６において第１型部分２４で構成される領域は、ゲート１４の周囲だけではなく、キャビティ１６においてゲート１４からの混合物の流動距離が最も長くなる部位(実施例ではキャビティ１６においてゲート１４が設けられた側縁と対向する側縁)とゲート１４との間の中間部を越える領域に亘って第１型部分２４で構成してもよい。このように、第１型部分２４は、キャビティ１６におけるゲート１４付近を少なくとも含む領域を構成している。なお、第２型部分２６としては、鋼材などの汎用の金属材料を用いることができる。

【0025】

前記第１型部分２４は、媒体流路１８ａに接触するようになっている。実施例では、第１型部分２４の内側を延在するように媒体流路１８ａが設けられており、第１型部分２４から媒体流路１８ａに直接的に熱伝導するよう構成されている。すなわち、第１型部分２４は、第２型部分２６等の他の部分を介して媒体流路１８ａに熱伝導するのではなく、第１型部分２４が温度調節手段１８によって直接冷却されるようになっている。なお、ホットランナー１２の周辺部については、熱伝導率が高い材料からなる第１型部分２４で構成せずに、第２型部分２６でホットランナー１２の周辺部を構成したり、第２型部分２６と同様の第１型部分２４よりも熱伝導率が低い材料で構成するのがよい。

【0026】

実施例に係る多孔質体Ｐの製造方法について説明する。混合物準備工程では、熱可塑性樹脂、水溶性核材、水溶性高分子化合物および任意の添加物を、一軸式もしくは二軸式押出機、ニーダ、加圧式ニーダ、コニーダ、バンバリーミキサ、ヘンシェルミキサまたはロータミキサその他の混練機などを用いて混合・混練し、押出機などを使用してペレット状の混合物を形成する。ここで、水溶性核材は、分級により大きさが揃えられており、多孔質体に要求される物性に応じた三次元連通網目構造を得られるよう、適宜サイズの水溶性核材が用いられる。この混合・混練について、特殊な装置は必要なく、また混練速度なども限定されない。混練時の温度は、使用する熱可塑性樹脂などの溶融温度によって適宜設定されるが、この熱可塑性樹脂の溶融温度で、水溶性核材が溶融または昇華することがない。また、混練時間は各種混合物の物性により左右されるが、該混合物が十分に混合・混練されればよいが、主材料である熱可塑性樹脂の劣化を抑えるために、通常では３０〜４０分程度が好ましい。なお、混合物準備工程は、前記内容に限定されず、混合する材料に合わせて適宜内容で行われる。

【0027】

射出成形工程では、射出成形機でペレット状の混合物を加熱して、熱可塑性樹脂を溶融させることで、熱可塑性樹脂より融点が低い水溶性高分子化合物も溶融する一方、水溶性核材はソリッド状態を保っている。溶融させた混合物を、射出成形機からホットランナー１２およびランナー部２８を通じてゲート１４を介してキャビティ１６に射出圧を加えつつ押し込んで、該キャビティ１６に溶融状態の混合物を充填する。ここで、キャビティ１６は、該キャビティ１６を画成する型部分２４,２６がゲート１４から離れるほど熱伝導率が低くなるように構成され、キャビティ１６におけるゲート１４から遠い領域で型温度が過剰に下がることがないように設定されている。キャビティ１６に混合物を充填した後に、キャビティ１６を保圧した状態で所要の冷却時間に亘って混合物を冷却することで、溶融している熱可塑性樹脂および水溶性高分子化合物を固化させる。時間の経過につれて、融点が高い熱可塑性樹脂がまず固化し、その後に熱可塑性樹脂よりも融点が低い水溶性高分子化合物が固化することで、目的とする多孔質体Ｐの外形と同じ外形で成形された成形物が得られる。そして、所要の冷却時間を経過した後に、成形型１０を開いて成形物を取り出す。ここで、成形型１０は、キャビティにおけるゲートから遠い領域が水溶性高分子化合物の融点以下に温度降下するタイミングで、ホットランナー１２の熱影響を受けている該キャビティ１６におけるゲート１４付近の領域を該水溶性高分子化合物の融点以下まで温度降下させるように設定している。ここで、ゲート１４を含むキャビティ１６におけるゲート１４付近の領域を画成する第１型部分２４を、該キャビティ１６におけるゲート１４から遠い領域を画成する第２型部分２６より熱伝導率が高い材料を用いることで、ホットランナー１２の熱影響を受けているゲート１４付近の冷却を促進している。すなわち、キャビティ１６を熱伝導率が異なる材料を用いて画成し、該材料の熱伝導率の違いを利用して型温度が均一になるよう温度管理している。

【0028】

抽出工程では、前記射出成形工程で得られた成形物を、適宜温度の水に浸漬し、水溶性核材(水溶性物質)を抽出・除去する。なお、抽出工程では、混合物に水溶性高分子化合物等の他の水溶性添加剤が配合されていれば、この水溶性添加剤も抽出・除去される。抽出工程では、成形物の形状・厚さなどにもよって異なるが２４〜４８時間程度、水に浸漬し、水溶性核材および水溶性添加物を水に溶解させることで、成形物から除去する。このように、水溶性物質が水に溶けることで、成形物に表面から空隙ができ、この空隙が内側に次第に進行する。この際の成形物の浸漬は、どのような方法であってもよいが、成形物全体を水に接触させる水中浸漬による抽出・除去が好ましい。このとき使用される水の温度についても、特に限定がなく、室温程度であってもよいが、各水溶性物質の効率的な除去のために、１５〜６０℃の温水を利用することが好ましい。そして、水から引き上げて乾燥等の所要の後処理を行うことで、微細なセルを多数備える三次元連通網目構造とされた多孔質体Ｐが得られる。

【0029】

〔実施例の作用〕
次に、実施例に係る多孔質体Ｐの製造方法の作用について説明する。ゲート１４およびキャビティ１６におけるゲート１４付近の領域を画成する第１型部分２４を、該キャビティ１６におけるゲート１４から遠い領域を画成する第２型部分２６よりも熱伝導率が高い材料で構成した成形型１０を用いて射出成形している。これにより、射出成形工程において、ホットランナー１２の熱影響を受けるキャビティ１６におけるゲート１４付近の領域においても、キャビティ１６におけるゲート１４から遠い領域と同様に冷却することができる。ここで、６０Ｗ／ｍ・Ｋ〜２５０Ｗ／ｍ・Ｋの範囲の熱伝導率を有する金属材料で第１型部分２４を構成することで、ホットランナー１２の熱影響を受けても第１型部分２４で熱を円滑に逃がすことができる。すなわち、キャビティ１６におけるゲート１４付近の領域を熱伝導率が高い第１型部分２４で構成することで、当該領域の熱を逃がし易くなり、ホットランナー１２の熱影響を受けるゲート１４付近を含めたキャビティ１６全体を略均一に温度降下させることができる。しかも、実施例の第１型部分２４は、温度調節手段１８の媒体流路１８ａに接しているので、媒体流路１８ａを流通する媒体と好適に熱交換して、より円滑に熱を逃がすことができる。従って、キャビティ１６の全体に亘って熱可塑性樹脂より融点が低い水溶性高分子化合物を適切に固化させることができ、スキン層の剥離や表面形状の悪化など、ゲート１４付近の水溶性高分子化合物の固化不良に起因して生じる多孔質体Ｐの成形不良を防止することができる。そして、キャビティ１６におけるゲート１４から遠い領域が水溶性高分子化合物の融点以下に温度降下したときに、ホットランナー１２の熱影響を受けている該キャビティ１６におけるゲート１４付近の領域についても該水溶性高分子化合物の融点以下まで温度降下させることが可能であるから、水溶性高分子化合物が最短で固化するゲート１４から遠い領域に合わせて冷却時間を設定しても、キャビティ１６全体として水溶性高分子化合物を固化させることができる。従って、射出成形にかかるサイクルタイムを短縮することができる

【0030】

また、溶融した混合物は、キャビティ１６に射出された際に、型面との接触により次第に温度降下するが、キャビティ１６全体を熱伝導率が高い第１型部分２４で画成するのではなく、キャビティ１６におけるゲート１４から遠い領域を第１型部分２４より熱伝導率が低い第２型部分２６で画成している。すなわち、溶融された混合物がキャビティ１６への射出途中で過度に熱が奪われることを防止して、適度な溶融状態を保ったままキャビティ１６におけるゲート１４から遠い領域まで充填できるから、ウェルドマークの発生など成形不良の発生を回避できる。また、溶融された混合物がキャビティ１６への射出途中で過度に熱が奪われることを防止できるから、混合物の流動状態がキャビティ１６の途中で悪化することはなく、キャビティ１６におけるゲート１４付近の領域を熱伝導率が高い第１型部分２４で画成することによって、冷却時間(サイクルタイム)の延長を招くことはない。

【0031】

(変更例)
前述した構成に限定されず、例えば以下のようにも変更することが可能である。
(１)成形型は、実施例の構成に限定されず、スライドコアを有する等、適宜の型構造を採用し得る。また、第１型部分が第２型部分に配設された入れ子構造に限られず、第１型部分および第２型部分が共に入れ子構造であったり、第２型部分が第２型部分に配設された入れ子構造である等、適宜の型構造を採用し得る。なお、成形型は、１個の成形物を成形するものであっても、複数の成形物を同時成形するものであってもよい。
(２)ホットランナーがランナー部を介さずにゲートに接続する構成であってもよい。
(３)ゲートの位置は、多孔質体の端縁を画成するキャビティの側縁に限定されず、多孔質体の板面を画成するキャビティの面に開口する等、多孔質体の形状等に応じて適宜設定される。
(４)温度調節手段の熱交換流路の配置は、実施例に限定されず、例えば第１型部分の外面に接触させる等、キャビティの形状等の諸条件に合わせて適宜の位置に設定される。また、温度調節手段は、フィン等を介して空気と熱交換するものであってもよい。
(５)実施例では、熱伝導率が異なる第１型部分と第２型部分とでキャビティを画成したが、キャビティにおけるゲート付近を画成する第１型部分と、キャビティにおいてゲートからの混合物の流動距離が最も長くなる部位を含む、キャビティのゲートから遠い領域を構成する第２型部分との間を、１または複数の第３の型部分で構成してよい。この場合であっても、キャビティにおけるゲートから遠い領域からゲートに近づくほどに、熱伝導率が高くなるように型部分を構成するのが望ましい。

【符号の説明】

【0032】

１０ 成形型，１２ ホットランナー，１４ ゲート，１６ キャビティ，
１８ 温度調節手段，１８ａ 媒体流路，２４ 第１型部分，２６ 第２型部分

【図1】

【図2】