特許 5817870 足拭きマット及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5817870

(24)【登録日】2015年10月9日

(45)【発行日】2015年11月18日

(54)【発明の名称】足拭きマット及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   A47G 27/02 20060101AFI20151029BHJP

   C04B 28/18 20060101ALI20151029BHJP

   C04B 16/06 20060101ALI20151029BHJP

   C04B 38/08 20060101ALI20151029BHJP

   B28B 1/42 20060101ALI20151029BHJP

   C04B 38/00 20060101ALI20151029BHJP

【ＦＩ】

   A47G27/02 101Z

   C04B28/18

   C04B16/06 A

   C04B16/06 B

   C04B38/08 B

   B28B1/42

   C04B38/00 301B

   C04B38/00 302Z

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-44742(P2014-44742)

(22)【出願日】2014年3月7日

(62)【分割の表示】特願2010-2576(P2010-2576)の分割

【原出願日】2010年1月8日

(65)【公開番号】特開2014-138878(P2014-138878A)

(43)【公開日】2014年7月31日

【審査請求日】2014年3月14日

(31)【優先権主張番号】特願2009-7124(P2009-7124)

(32)【優先日】2009年1月16日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000206

【氏名又は名称】宇部興産株式会社

(72)【発明者】

【氏名】上田 陽一

(72)【発明者】

【氏名】井東 優忠

(72)【発明者】

【氏名】長井 正明

(72)【発明者】

【氏名】三上 浩

【審査官】 平田 慎二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−０３４７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２８６０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１３０９４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ４７Ｇ ２７／０２

Ｂ２８Ｂ １／４２

Ｃ０４Ｂ １６／０６

Ｃ０４Ｂ ２８／１８

Ｃ０４Ｂ ３８／００

Ｃ０４Ｂ ３８／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水とパルプと有機質繊維とを混合し、懸濁液を調製する第１工程と、
懸濁液と、珪砂、珪藻土、石膏、消石灰、セピオライト及びパーライトとを混合し、抄造用スラリーを調製する第２工程と、
抄造用スラリーを丸網に供給して抄造し、シートを調製する第３工程と、
シートをプレスで加圧した後、８００〜１２００ｋＰａの加圧条件下でオートクレーブ養生する第４工程と
養生後、乾燥ラインにて含水率を調整する第５工程とを含み、
細孔径分布幅が５〜１５００ｎｍ、及び累積細孔容積が０．５〜２．０ｍＬ／ｇである細孔構造を有し、かつ、珪酸カルシウム水和物であるＣａ_４・（Ｓｉ_６Ｏ_１５）・（ＯＨ）_２・（Ｈ_２Ｏ）_５を含み、
見かけ密度が０．３〜１．０であることを特徴とする足拭きマットの製造方法。

【請求項2】

前記第２工程は、珪砂、珪藻土及び消石灰の総量中のＣａＯ／ＳｉＯ_２のモル比を０．６〜１．０となるように調整する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の足拭きマットの製造方法。

【請求項3】

前記第４工程が、１５０℃〜２５０℃の範囲内でオートクレーブ養生を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の足拭きマットの製造方法。

【請求項4】

前記抄造用スラリーが、珪砂１〜１０質量％、珪藻土３０〜６０質量％、石膏１〜１０質量％、消石灰１０〜５０質量％、セピオライト０．１〜５質量％、パーライト１〜５質量％、パルプ２〜８質量％、及び有機質繊維０．１〜２質量％を含むことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の足拭きマットの製造方法。

【請求項5】

前記有機質繊維が、レーヨン繊維、ナイロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維及びビニロン繊維から選ばれる少なくとも１種以上であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の足拭きマットの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、浴室やシャワー室、プール等に使用される無機質板状の足拭きマット及びその製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、浴室やシャワー室、プール等に使用される足拭きマットは、タオル生地や麻等で出来たものがほとんどであったが、短時間に頻繁に使用すると吸水性能が低下し、十分に塗れた足の水分をぬぐい取れない状況が発生していた。この点を解決するために、給水率の高い特殊繊維をタオル生地に使用した足拭きマットが開発されたが、薄い布地であり、吸水量には限界があり改善の余地があった。
他の種類の足拭きマットとしては、珪藻土を固めてパネルとした足拭きマットが開示されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−３４７９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、珪藻土を固めてパネルとした足拭きマットは、吸水性能の点ではタオル生地に比べ優れるが、表面が硬いため、足を拭くと皮膚がこすれ、感触が悪い点で問題があった。また、無機物であるため、塗れた足を置いた際、冷たい感触があり、不快感を伴い、またヒートショックにより急激な血圧上昇が発生する恐れがあった。
そこで、本発明は、ぬれた足を置いても滑り難く、冷たい感触もせず、また吸水性能も優れた足拭きマット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】

【0005】

本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の細孔構造を有し、また、構成水和物として珪酸カルシウム水和物を含んだものとすることにより、上記課題を解決することを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、細孔径分布幅が５〜１５００ｎｍ、及び累積細孔容積が０．５〜２．０ｍｌ／ｇである細孔構造を有し、かつ珪酸カルシウム水和物を含む足拭きマットに関する。
また、水とパルプと有機質繊維とを混合し、懸濁液を調製する第１工程と、懸濁液と、珪砂、珪藻土、石膏、消石灰、セピオライト及びパーライトとを混合し、抄造用スラリーを調製する第２工程と、抄造用スラリーを丸網に供給して抄造し、シートを調製する第３工程と、シートをプレスで加圧した後、オートクレーブ養生する第４工程とを含む足拭きマットの製造方法に関する。

【発明の効果】

【0006】

本発明の足拭きマットは、特定の細孔構造を有し、また、構成水和物として珪酸カルシウム水和物を含むことにより、ぬれた足を置いても滑り難く、冷たい感触も余りせず、また吸水性能も優れ、曲げ強度等の機械特性も十分である足拭きマットを得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】滑り難さ試験を示す図である。

【図2】試料Ｎｏ．１の細孔径分布幅を示す図である。

【図3】試料Ｎｏ．２の細孔径分布幅を示す図である。

【図4】試料Ｎｏ．４の細孔径分布幅を示す図である。

【図5】試料Ｎｏ．１の累積細孔容積を示す図である。

【図6】試料Ｎｏ．２の累積細孔容積を示す図である。

【図7】試料Ｎｏ．４の累積細孔容積を示す図である。

【図8】試料Ｎｏ．１のＸ線回折測定結果を示す図である。

【図9】試料Ｎｏ．４のＸ線回折測定結果を示す図である。

【図10】工程回数と表面渇き時間の関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明に係る足拭きマット及びその製造方法の好適な実施形態について詳細に説明する。

【0009】

＜足拭きマット＞
本発明の足拭きマットは、細孔径分布幅が５〜１５００ｎｍ、好ましくは１０〜１２０ｎｍ、特に好ましくは１５〜１０００ｎｍ、累積細孔容積が０．５〜２．０ｍｌ／ｇ、好ましくは０．６〜１．５ｍｌ／ｇ、特に好ましくは０．７〜１．０ｍｌ／ｇの細孔構造を有している。また、各細孔径における最大細孔容積を有する細孔径は５〜１００ｎｍ、好ましくは１０〜９０ｎｍ、特に好ましくは２０〜７０ｎｍ、最も好ましくは２５〜６５ｎｍである。この細孔径における細孔容積は０．０１〜０．１０ｍｌ/ｇ、好ましくは０．０２〜０．０９ｍｌ/ｇｍ、特に好ましくは０．０４〜０．０８ｍｌ/ｇである。また、細孔を示す別の指標として、吸水率が８０〜１００質量％、好ましくは９０〜１００質量％、更に好ましくは９５〜１００質量％である。上記の細孔構造であれば、足拭きマットとして、吸水特性、表面乾き易さ性能などが十分に得られる。

【0010】

また、珪酸カルシウム水和物を含み、この珪酸カルシウム水和物としては、Ｃａ_４・（Ｓｉ_６Ｏ_１５）・（ＯＨ）_２・（Ｈ_２Ｏ）_５、５ＣａＯ・６ＳｉＯ_２・ｎＨ_２Ｏ（トバモライト）、６ＣａＯ・６ＳｉＯ_２・Ｈ_２Ｏ（ゾノトライト）及びＣ-Ｓ-Ｈ水和物から選ばれる少なくとも１種以上が挙げられ、その中でもＣａ_４・（Ｓｉ_６Ｏ_１５）・（ＯＨ）_２・（Ｈ_２Ｏ）_５が曲げ強度、吸水性の点から好ましい。ここで本発明で規定するＣ-Ｓ-Ｈ水和物とは、ＣａＯ、ＳｉＯ_２及びＨ_２Ｏから構成される水和物のうち、Ｃａ_４・（Ｓｉ_６Ｏ_１５）・（ＯＨ）_２・（Ｈ_２Ｏ）_５、５ＣａＯ・６ＳｉＯ_２・ｎＨ_２Ｏ（トバモライト）、６ＣａＯ・６ＳｉＯ_２・Ｈ_２Ｏ（ゾノトライト）を除いたものとする。

【0011】

足拭きマットの製造原料としては、珪砂、珪藻土、石膏、消石灰、セピオライト、パーライト、パルプ及び有機質繊維から選ばれる１種以上を使用する。
パルプとしては、木材パルプ、竹パルプ、ボロパルプ、リンターパルプ等の各種のものが使用可能であるが、生産量の９０％を占める木材パルプが好ましい。また、バージンパルプを使用する必要はなく、故紙から製造した回収パルプも特性的には何等問題なく使用できる。また、パルプを叩解させて使用することもできる。これらより、叩解木材バージンパルプ、叩解木材回収パルプ及び未叩解木材バージンパルプを組み合わせて使用するのが好ましい。なお、パルプの叩解にはシングルディスクやダブルディスクのリファイナー（叩解機）が使用出来る。
上記パルプの繊維長は、０．３〜６ｍｍ、好ましくは０．５〜４ｍｍの範囲のものを使用することにより、無機材料との混合性に優れているだけでなく、曲げ強度、じん性等の特性的に優れた足拭きマットを得ることが可能となる。

【0012】

パーライトは、粒径０．６ｍｍ以下、好ましくは０．１〜０．５ｍｍのものが混合性、強度面から好ましい。
本発明の足拭きマットは、製造の最終段階で、サンディングマシンで研削して成形体の厚みを調整して製品とするが、その際に発生する微粉体（研削ダスト）を原料として再利用することができる。使用量は強度面、経済性の面から、原料（水を除く）全体中の０．５〜１０質量％、好ましくは２〜７質量％である。
有機質繊維としてはレーヨン繊維、ナイロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維及びビニロン繊維から選ばれる少なくとも１種以上が挙げられ、その中でもレーヨン繊維は耐熱性が高く防火性能の点から好ましい。

【0013】

上記材料の使用割合は、珪砂が１〜１０質量％、好ましくは２〜８質量％、より好ましくは４〜６質量％、珪藻土が３０〜６０質量％、好ましくは３５〜５５質量％、より好ましくは４０〜５０質量％、石膏が１〜１０質量％、好ましくは２〜８質量％、より好ましくは４〜６質量％、消石灰が１０〜５０質量％、好ましくは２０〜４０質量％、より好ましくは２５〜３５質量％、セピオライトが０．１〜５質量％、好ましくは０．４〜３質量％、より好ましくは０．５〜２質量％、パーライトが１〜５質量％、好ましくは１．５〜４質量％、より好ましくは２．０〜３．５質量％、パルプが２〜８質量％、好ましくは３〜７質量％、より好ましくは４〜６質量％、及び有機質繊維が０．１〜２質量％、好ましくは０．２〜１．５質量％、より好ましくは０．５〜１．０質量％、である。
これらの範囲であれば、マットの層間剥離が発生せず、曲げ強度、吸水特性や表面乾き易さ性能などが十分に得られる。

【0014】

また、珪砂、珪藻土及び消石灰の総量中のＣａＯ／ＳｉＯ_２のモル比は、０．６〜１．０、好ましくは０．７〜０．９５、より好ましくは０．８〜０．９である。この範囲であれば、Ｃａ_４・（Ｓｉ_６Ｏ_１５）・（ＯＨ）_２・（Ｈ_２Ｏ）_５を十分に形成する。

【0015】

＜足拭きマットの製造方法＞
次に、本発明の足拭きマットの製造方法について説明する。
まず、水とパルプをパルパーで混合し固形分濃度が０．２〜５質量％、好ましくは０．５〜４質量％、特に好ましくは１．０〜３．０質量％のスラリーを調製する。この範囲であれば、ダマが発生することなく、十分にパルプが分散する。
次に、この懸濁液と、珪砂、珪藻土、石膏、消石灰、セピオライト及びパーライトとを混合機で混合し、原料スラリーを調製する。次いで、原料スラリーに凝集剤を添加した後、抄造機に移送し、丸網で抄き上げて２〜６層に重ね、さらにこの層を３〜１０回積層して１枚のシートにする。
次に、シートを１０〜３０ＭＰａのプレス圧力で搾水し、所定の枚数をパレット上に積上げた後、養生シートで製品を覆い、オートクレーブに入れ、温度１５０〜２５０℃、好ましくは１６０〜２００℃、圧力８００〜１２００ｋＰａ、好ましくは９００〜１１００ｋＰａ、特に好ましくは９５０〜１０５０ｋＰａで養生する。養生後、乾燥ラインにて含水率を調整する。これらの工程を経て所定の厚さ、嵩比重の足拭きマットを製造する。
厚みは４〜２０ｍｍ、好ましくは５〜１５ｍｍ、更に好ましくは５．５〜１２ｍｍ、特に好ましくは８〜１１ｍｍである。嵩比重は、０．３〜１．０、好ましくは０．４〜０．９、更に好ましくは０．５〜０．８である。これらの範囲であれば足拭きマットとして持ち運びやすく、また、適度な自重があるため設置しても動き難い。

【実施例】

【0016】

以下に実施例及び比較例を挙げ、本発明を更に詳しく説明する。

【0017】

…（略）…
次にこの懸濁液に、珪砂、珪藻土、石膏、消石灰，セピオライト、パーライト及び研削ダストを添加した後，撹拌・混合して、抄造用のスラリーを得た。抄造用のスラリーの配合を表１に示す。なお、表の単位は質量％である。この時、Ｃａ_４・（Ｓｉ_６Ｏ_１５）・（ＯＨ）_２・（Ｈ_２Ｏ）_５の形成を考慮し、珪砂、珪藻土及び消石灰の総量中のＣａＯ／ＳｉＯ_２の質量比を０．８５に設定した。

【0018】

【表1】

【0019】

（２）無機質成型体の製造
上記スラリーを丸網抄造機を使用して抄造を行い、得られたシートをプレスし、厚み約１５ｍｍの成型体原板を得た。この成型体原板を、長さ２４２０ｍｍに切断し、更にプレスすることにより厚さ約１１．５ｍｍの無機質成型体を得た。

【0020】

（３）養生及び研削
上記無機質成型体を、オートクレーブ中で１８０℃、１００３ｋＰａ（１０気圧）の条件下で６時間以上養生して硬化体を得た。この硬化体をオートクレーブより取り出し、１１０℃で３５分乾燥した後、表面の研磨及び加工を行い、幅４５０ｍｍ×長さ６００ｍｍ×厚さ９．５ｍｍの足拭きマット（試験片Ｎｏ．１）、並びに幅４５０ｍｍ×長さ６００ｍｍ×厚さ６．０ｍｍの足拭きマット（試験片Ｎｏ．２）を得た。

【0021】

（４）評価試験
[含水率試験、強度試験及び表面硬さ試験]
…（略）…

【0022】

[滑り難さ試験]
足拭き時の滑り難さを評価するために以下の試験を行った。即ち、図１に示すように、試験体１を架台４に固定し、試験体の表面に重り３を載せ、架台の角度５を変化させ、重りが滑り出す角度を確認し、滑り難さとした。なお、試験体に載せる重りと試験体との接触面には、足の裏を想定して軟らかいゴム板２を取付けた。

【0023】

【表2】

＊滑り難さ：○はその傾斜角度で滑らなかった場合、×は滑った場合。

【0024】

表２から明らかなように、Ｎｏ．１、２の試験片は、Ｎｏ．３、４の試験片より見かけ密度が低く、曲げ強度が高いことから軽くて割れ難く、体重の重い人の頻繁な使用にも耐えることがわかる。また、足拭きマットとして重要な項目である滑り難さの点も良好であり、浴室事故で多い高齢者の転倒防止の観点からも優れている。更に、熱伝導率も低く、冷たいマットへの素足の接触による不快感防止、急激な血圧上昇防止の観点からも優れている。

【0025】

［細孔径分布測定］
水銀圧入式細孔径分布測定装置（マイクロメリテックス株式会社製、オートポアIII９４２０）により各試験片の細孔径分布を測定した。試料量は０．２〜０．５ｇとした。測定に使用した水銀の特性は、圧入接触角140.0degrees、退出接触角140.0 degrees、表面張力485.0dynes/cm、密度13.5 g/mLであった。結果を図２〜図７及び表３に示す。
細孔径分布域は、試料Ｎｏ．１、２が試料Ｎｏ．４よりもかなり小さい領域であった。最大容積を示した細孔（Å）は、試料Ｎｏ．１、２が試料Ｎｏ．４よりもかなり小さかった。また、累積細孔容積は、試料Ｎｏ．１、２が試料Ｎｏ．４よりもかなり大きかった。以上のことから、本発明の範囲にある試料Ｎｏ．１、２は、細孔径が小さく、その量も多いため、後述する吸水性能や表面乾き易さの点で優れていると推察される。

【0026】

【表3】

＊累積細孔容積は、測定上限の最大細孔〜１０ｎｍの細孔の累積とした。細孔径分布幅は各細孔の累積細孔容積が０．１００ｍｌ/ｇ以上であった細孔の分布幅とした。

【0027】

［X線回折測定］
生成水和物を確認するために、Ｘ線回折測定を行った。試験装置は（株）リガク製のＲＩＮＴ−２５００を用い、管電圧３５ｋＶ、管電流１１０ｍＡ、測定範囲は２θ＝５〜１００°、連続スキャンの定性分析モード、走査速度は４°／ｍｉｎ、発散スリット：１°、受光スリット：０．３ｍｍの条件で行った。試験片はＮｏ．１とＮｏ．４を測定した。試験片Ｎｏ．１の測定結果を図８に示す。図８に示すように生成水和物は、Ｃａ_４・（Ｓｉ_６Ｏ_１５）・（ＯＨ）_２・（Ｈ_２Ｏ）_５であることが分かり、その他にも原料の消石灰に由来するＣａＣＯ_３（炭酸カルシウム）、珪石に由来するＳｉＯ_２（クオーツ）のピークが確認された。
また、試験片Ｎｏ．４の測定結果を図９に示す。図９に示すように生成水和物にＣａ_４・（Ｓｉ_６Ｏ_１５）・（ＯＨ）_２・（Ｈ_２Ｏ）_５は存在せず、(Ｃａ、Ｎａ）(Ｓｉ、Ａｌ)_４Ｏ_８(アノーサイト)やＮａＡｌＳｉ_３Ｏ_８(アルバイト)のピークが確認された。

【0028】

[吸水性能評価]
上記足拭きマットの足拭きマットとしての吸水性能評価を行った。その測定法を表４に、及び測定結果を表５に示す。なお、表４の手順１〜４の１サイクルを１工程とした。

【0029】

【表4】

【0030】

【表5】

【0031】

表５に示す測定結果から、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２（実施例１、２）の足拭きマットは、Ｎｏ．４（比較例４）の足拭きマットに比べ、裏染み発生までの厚み当りの累計吸水量が多いことから吸水性能が高いことが確認された。

【0032】

[表面乾き易さ評価]
上記工程の経過に伴う試験片表面の表面乾き易さの評価を行った。結果を図１０に示す。
図１０に示すように、Ｎｏ．１、Ｎｏ．２（実施例１、２）の試験片はＮｏ．３（比較例３）の試験片に比べ、試験片表面の乾き易さが格段に優れており、１０工程でも、表面乾き時間が約５０秒以内を維持した。このことより、入浴後、多人数が続けて使用しても、常に表面が乾いた状態が保たれた快適な足拭きマットであることが分かる。このように優れた表面乾き易さを有するのは、上記した特定の細孔径に起因すると考えられる。

【0033】

[総合評価]
上記結果を総合的に評価すると表６の通りであり、本発明であるＮｏ.１及びＮｏ.２の試験片は、Ｎｏ.３及びＮｏ.４の試験片に比べ、多くの項目で優れていることが分かる。なお、表中の記号の意味は、◎：最も優れている、○：優れている、△：普通、×：劣る、である。

【0034】

【表6】

【産業上の利用可能性】

【0035】

本発明は、ぬれた足を置いても滑り難く、冷たい感触も余りせず、また吸水性能も優れ、曲げ強度等の機械特性も十分である足拭きマットの技術として有用である。主な利用先として、一般家庭用以外に、多人数が使用する浴室やシャワー室、プール等に使用される足拭きマットが挙げられる。

【符号の説明】

【0036】

１：試験体、２：ゴム板、３：重り、４：架台、５：傾斜角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】