JP2005290117A - Polymer material modification method and apparatus - Google Patents

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Abstract

【課題】ポリオレフィンなどの表面処理の困難とされる高分子材料およびその他の高分子材料について、材料の強度低下を伴わず、耐久性に優れた高分子材料の表面改質を達成するための装置の構成を提供する。その結果、歯との接着性の向上された高分子材料からなる歯列矯正部材、インキの濡れ性の改良されたインキコレクター、インキタンク、穂首、中綿等の高分子材料製筆記具用部材、電解液吸収性、耐酸性および耐アルカリ性に優れ、かつ長時間その性能が失なわれず、さらに強度に優れた酸およびアルカリ電池用のセパレータの製造を可能とすること、および、親水性の改良された多くの材料の容易な製造を可能とすること。
【解決手段】 洗浄装置、含浸処理装置、活性化処理装置、親水性高分子処理装置、および単量体のグラフト化工程の装置、洗浄装置、乾燥装置を組み合わせた装置6種類について、目的に応じた使用を行うことによって、高分子材料の改質が可能となる。これにより、ポリオレフイン等の高分子材料を、その実用強度の低下を伴わずに、親水性、吸水性、接着性等を向上させることができる。
【選択図】 図1 図2 図3 図4
An apparatus for achieving surface modification of a polymer material having excellent durability without lowering the strength of the polymer material such as polyolefin, which is difficult to be surface-treated, and other polymer materials. Provide the configuration. As a result, orthodontic members made of polymer materials with improved adhesion to teeth, ink collectors with improved ink wettability, members for writing materials made of polymer materials such as ink tanks, necks, batting, Excellent electrolyte absorbability, acid resistance and alkali resistance, performance is not lost for a long time, and it is possible to manufacture separators for acid and alkaline batteries with excellent strength, and hydrophilicity is improved. To allow easy manufacture of many of the materials produced.
SOLUTION: Six types of apparatuses combining a cleaning apparatus, an impregnation processing apparatus, an activation processing apparatus, a hydrophilic polymer processing apparatus, a monomer grafting process apparatus, a cleaning apparatus, and a drying apparatus according to the purpose. In this way, the polymer material can be modified. Thereby, hydrophilicity, water absorption, adhesiveness, etc. can be improved without reducing the practical strength of the polymer material such as polyolefin.
[Selection] FIG. 1, FIG.

Description

本発明は、高分子材料の改質装置に関する。特に、処理の困難な高分子材料の強度を低下させずに、吸水性や接着性等を向上させる改質装置に関する。   The present invention relates to a polymer material reforming apparatus. In particular, the present invention relates to a reforming apparatus that improves water absorption and adhesion without reducing the strength of a polymer material that is difficult to process.

ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン材料は、軽さ、強さ、耐薬品性等に優れており、フィルム、不織布、自動車部品・電気機器部品などの成形品に広く使用されている。しかし、ポリオレフィン材料はその化学構造に起因して極性が低く、また結晶性が高いために、親水性に乏しく、かつ化学的改質を受け難いという特性がある。これらの材料の親水性や接着性を改善するために、従来からオゾン処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、高圧放電処理、コロナ放電処理、サンドブラスト処理、溶剤エッチング処理、クロム混酸処理、火炎処理等の各種表面活性化処理を施すことが試みられてきた。しかし、これらの表面処理を行っても、水を自重の数倍吸収するほどの吸水性を付与するまでには至らない。例えば、オゾン酸化処理を施すことによって、メッキ性、塗装性、接着性を改良する方法が検討された(特公平3−103448号公報)。しかし、オゾン処理のみで所望の表面特性を付与しようとすると、オゾン処理を過酷にしなければならず被処理物の強度低下が著しくなるため実用に供さなくなってしまうという問題がある。また、オゾン酸化処理のみでは吸水性を十分に付与することはできない。その他の上記処理方法はいずれも強度低下を伴わずに改良することが困難であること、設備費用がかさむこと、廃棄物処理負担などの問題がある。   Polyolefin materials such as polypropylene and polyethylene are excellent in lightness, strength, chemical resistance, and the like, and are widely used for molded products such as films, nonwoven fabrics, automobile parts and electrical equipment parts. However, the polyolefin material has characteristics that it has low polarity due to its chemical structure and high crystallinity, so that it is poor in hydrophilicity and hardly undergoes chemical modification. Conventionally, ozone treatment, plasma treatment, ultraviolet irradiation treatment, high-pressure discharge treatment, corona discharge treatment, sandblast treatment, solvent etching treatment, chromium mixed acid treatment, flame treatment, etc. have been performed to improve the hydrophilicity and adhesion of these materials. Attempts have been made to perform various surface activation treatments. However, even if these surface treatments are performed, water absorption enough to absorb water several times its own weight is not provided. For example, a method for improving the plating property, paintability, and adhesiveness by applying an ozone oxidation treatment was examined (Japanese Patent Publication No. 3-103448). However, if the desired surface characteristics are to be imparted only by the ozone treatment, the ozone treatment must be severe, and there is a problem that the strength of the object to be treated is remarkably lowered and it cannot be put into practical use. Further, water absorption cannot be sufficiently imparted only by ozone oxidation treatment. All of the other treatment methods have problems such as difficulty in improving without a reduction in strength, increased equipment costs, and waste disposal burden.

上記のような高分子材料の表面を直接活性化する方法の他に、高分子材料の表面に、活性の高い成分から成る層を形成させる方法が提案されている。例えば、ポリオレフィン繊維の不織布にエステル結合を有するビニルモノマーをグラフト重合させた後、このエステル結合を加水分解させて酸基を生成させることで親水性やイオン交換能をもたせる方法も提案されている(特開平11−7937号公報)。しかしながら、開示されている方法によりポリオレフィン繊維やフィルムにビニルモノマーのグラフト化を行っても親水性を付与するのに十分な量をグラフトさせることは容易ではないという問題がある。またグラフト重合後にさらに加水分解する必要もあり、手間がかかるという問題がある。   In addition to the method of directly activating the surface of the polymer material as described above, a method of forming a layer made of a highly active component on the surface of the polymer material has been proposed. For example, a method has been proposed in which a vinyl monomer having an ester bond is graft-polymerized on a nonwoven fabric of polyolefin fiber, and then the ester bond is hydrolyzed to generate an acid group to thereby have hydrophilicity and ion exchange capacity ( JP-A-11-7937). However, there is a problem that it is not easy to graft a sufficient amount for imparting hydrophilicity even when a vinyl monomer is grafted onto a polyolefin fiber or film by the disclosed method. Moreover, it is necessary to further hydrolyze after the graft polymerization, which is troublesome.

一方、ポリオレフィン繊維からなる不織布を過硫酸塩の存在下に親水性樹脂で処理することにより親水性を付与する方法が提案された(特開平11−67183号公報)。この方法では不織布については実用的レベルまでの親水性を付与することができたが、親水性の耐久性は必ずしも十分とはいえないものであった。例えば、洗剤水溶液で加熱洗浄すると、親水性はかなり失われる。また、不織布以外のフィルムや成型品を処理した場合には十分な親水性を付与できず、あるいは接着剤による接着性を改良することができなかった。   On the other hand, a method for imparting hydrophilicity by treating a nonwoven fabric made of polyolefin fibers with a hydrophilic resin in the presence of a persulfate has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 11-67183). In this method, the nonwoven fabric could be given hydrophilicity to a practical level, but the hydrophilic durability was not always sufficient. For example, when heated with a detergent solution, hydrophilicity is considerably lost. Further, when a film or a molded product other than the nonwoven fabric is processed, sufficient hydrophilicity cannot be imparted, or the adhesiveness due to the adhesive cannot be improved.

不織布をポリビニルアルコールで被覆して親水性を付与する方法も知られている(特開平1−248460号公報)。しかし得られる被覆物の親水性は高いものの、単なる被覆であるため親水性の耐久性が充分ではないという問題がある。 A method of coating a nonwoven fabric with polyvinyl alcohol to impart hydrophilicity is also known (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-248460). However, although the resulting coating has a high hydrophilicity, it is a simple coating, so that there is a problem that the hydrophilic durability is not sufficient.

また、本発明者は先に、高分子材料の表面を活性化処理した後、アクリルアミドなどのモノマーをグラフト重合させ、あるいはさらにグラフト化した化合物のアミド基をホフマン転移させることにより、特に染色性を改良した高分子材料の表面改質方法を提案した(特許323471号)。この方法を基本として、親水性を付与した高分子材料を製造することができるが、この方法では処理する高分子材料の種類に限界があった。   In addition, the inventor first activated the surface of the polymer material, and then graft-polymerized monomers such as acrylamide, or further transferred the amide group of the grafted compound to the Hoffmann transition, thereby achieving particularly high dyeability. An improved polymer surface modification method was proposed (Japanese Patent No. 323471). Based on this method, a polymer material imparted with hydrophilicity can be produced. However, this method has a limit in the types of polymer material to be treated.

さらに本発明者は、高分子材料を、(1)活性化処理する工程および(2)親水性高分子で処理する工程の順に処理すること。または、高分子材料を、(1)活性化処理する工程(2)親水性高分子で処理する工程および(3)単量体のグラフト化工程の順に処理すること、または、高分子材料を、(1)溶剤処理工程、(2)活性化処理する工程および(3)親水性高分子で処理する工程の順に処理すること、を特徴とする高分子材料の改質方法を提案した(特願平11-375055、PCT/JP0090420)。これらの方法によれば、優れた親水性を付与した高分子材料を安価で容易に製造することができる。しかし、安定剤や酸化防止剤等の添加剤を含んだ高分子材料の成形物を処理して強力な耐久性のある親水性を求める際に、これら添加剤が活性化処理の効果を低減させる場合がある。   Further, the present inventor treats the polymer material in the order of (1) an activation treatment and (2) a treatment with a hydrophilic polymer. Alternatively, the polymer material is treated in the order of (1) an activation treatment step (2) a hydrophilic polymer treatment step and (3) a monomer grafting step, or the polymer material is Proposed a method for modifying a polymer material characterized by (1) a solvent treatment step, (2) an activation treatment step, and (3) a treatment step with a hydrophilic polymer. Hei 11-375055, PCT / JP0090420). According to these methods, a polymer material imparted with excellent hydrophilicity can be easily produced at low cost. However, these additives reduce the effect of the activation treatment when processing molded articles of polymeric materials containing additives such as stabilizers and antioxidants to determine powerful and durable hydrophilic properties. There is a case.

以上のような技術的要請は、ポリオレフィンのみならず、それよりも表面活性に優れた他の高分子材料に関しても存在する。たとえば、その高分子本来の表面性質を改質して所望の表面性質を付与することが求められる場合がある。   The technical demands as described above exist not only for polyolefins but also for other polymer materials having superior surface activity. For example, it may be required to modify the original surface properties of the polymer to give the desired surface properties.

本発明は、以上のような技術的要請に対応した技術によって、高分子材料およびこれを使用した繊維材料、フィルムまたは板状または棒状材料、筆記具用部材、歯列矯正用部材、電池セパレータ、微生物培地用材料、合成紙、濾過材、拭き取り清掃用布、使い捨て医療・衛生・化粧用品(オムツ、生理用品、包帯、ガーゼ、ナプキン、テープ、パフ、その他の医療・衛生用品、各種清潔用途・洗顔パック等の化粧用品等)、接着性改良材料、歯列矯正用部材、医療用機器材料(人工臓器、管、糸、板状の成型品)等について、所望の表面性質を改質するための装置に関するものである。   The present invention provides a polymer material and a fiber material, a film or plate-like or rod-like material using the polymer material, a writing instrument member, an orthodontic member, a battery separator, a microorganism, and the like, by a technique corresponding to the above technical requirements. Medium material, synthetic paper, filter material, wipes, disposable medical / hygiene / cosmetic products (diapers, sanitary products, bandages, gauze, napkins, tapes, puffs, other medical / hygiene products, various cleansing applications and face washing Cosmetics such as packs), adhesive improvement materials, orthodontic members, medical device materials (artificial organs, tubes, threads, plate-shaped molded products), etc., for modifying desired surface properties It relates to the device.

本発明の装置はABS樹脂、ポリカーボネート樹脂およびその他の多くの高分子材料の表面改質を行うことに極めて有効である。但し、ABS樹脂やポリカーボネート樹脂の用途は、環境上の問題から、限定される傾向にある。これらの樹脂の代わりに、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂で成形すれば、これらの環境問題は解決され、かつ、ポリオレフィン樹脂の長所である、耐薬品性、軽量、耐衝撃性の優れた製品が期待できる。文具や化粧用の筆記具に用いられる各種親水化高分子材料、あるいは歯科矯正部材、各種衛生、医療用材料等の身体に関わる材料には、ポリオレフィン樹脂成形物や、その他の環境問題のない高分子を本発明によって改質した材料が有効である。   The apparatus of the present invention is extremely effective for surface modification of ABS resin, polycarbonate resin and many other polymer materials. However, the use of ABS resin or polycarbonate resin tends to be limited due to environmental problems. By molding with polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene instead of these resins, these environmental problems can be solved, and products with excellent chemical resistance, light weight and impact resistance, which are the advantages of polyolefin resin, can be obtained. I can expect. Various hydrophilic polymer materials used for stationery and writing instruments for makeup, or materials related to the body such as orthodontic members, various hygiene and medical materials, polyolefin resin moldings and other polymers that do not cause environmental problems The material modified by the present invention is effective.

電池のセパレータは化学電池の正極と負極とを分離して短絡を防止すると共に、電解液を保持して起電反応を円滑に行わせるために用いられる。電池の種類によって、種々の条件が要求され、多くの発明がなされている。
例えば、アルカリ電池は、電解液が強アルカリ性であることから、電池セパレータは耐アルカリ性素材でなければならない。従来から用いられているポリアミド繊維不織布の電池用セパレータは、繰り返し使用により、繊維から窒素酸化物が溶出し、電池の寿命を縮めるという欠点がある。
A battery separator is used to separate a positive electrode and a negative electrode of a chemical battery to prevent a short circuit, and to hold an electrolyte and smoothly perform an electromotive reaction. Various conditions are required depending on the type of battery, and many inventions have been made.
For example, in an alkaline battery, since the electrolyte is strongly alkaline, the battery separator must be an alkali-resistant material. Conventionally used polyamide fiber nonwoven battery separators have the drawback that, by repeated use, nitrogen oxides are eluted from the fibers and the battery life is shortened.

そのために、耐薬品性に優れたポリエチレンやポリプロピレンを材料とするポリオレフィン系繊維(複合繊維も含む)の不織布からなるセパレータが検討されてきたが、耐久性のある吸水性に優れたポリオレフィン素材の電池用セパレータは未だ見られない。例えば、最も多く行われているのは、ポリオレフィン系繊維に界面活性剤を含浸させる方法であるが、これでは界面活性剤が徐々に溶出するため、長時間使用できるはずがない。
さらに、ポリプロピレン繊維を芯とし、エチレン・アクリル酸共重合体を鞘部分に用いた芯鞘構造繊維に、エチレン・アクリル酸共重合体等のカリウムアイオノマーの水性分散液を塗布または含浸させる方法(特開200−58023号)がある。この場合も、親水性の耐久性は満足されない。
For this reason, separators made of non-woven polyolefin fibers (including composite fibers) made of polyethylene or polypropylene with excellent chemical resistance have been studied, but batteries made of polyolefin materials with excellent water absorption properties are durable. The separator for use is not yet seen. For example, the method most frequently used is a method of impregnating a polyolefin fiber with a surfactant. However, since the surfactant is gradually eluted, it cannot be used for a long time.
Furthermore, a method of applying or impregnating an aqueous dispersion of potassium ionomer such as ethylene / acrylic acid copolymer to core / sheath structure fiber using polypropylene fiber as the core and ethylene / acrylic acid copolymer as the sheath (special feature) No. 200-58023). Also in this case, the hydrophilic durability is not satisfied.

また、ポリオレフィン繊維の不織布にエステル結合を有するビニルモノマーをグラフト化(グラフト共重合)させた後、このエステル結合を加水分解させて酸基を生成させることにより親水性やイオン交換能をもたせる方法も提案されている(特開平11−7937号)。しかしながら、開示されている方法によりポリオレフィン繊維やフィルムにビニルモノマーのグラフト化を行っても親水性を付与するのに十分な量をグラフトさせることは容易ではないという問題がある。またグラフト化後にさらに加水分解させる必要もあり手間がかかるという問題がある。   In addition, after grafting a vinyl monomer having an ester bond to a non-woven fabric of polyolefin fibers (graft copolymerization), the ester bond is hydrolyzed to generate an acid group, thereby providing hydrophilicity and ion exchange ability. It has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 11-7937). However, there is a problem that it is not easy to graft a sufficient amount for imparting hydrophilicity even when a vinyl monomer is grafted onto a polyolefin fiber or film by the disclosed method. Further, there is a problem that it is necessary to further hydrolyze after grafting, which is troublesome.

ポリオレフィン製不織布をポリビニルアルコールで被覆して親水性を付与する方法も知られている(特開平1−248460号)。しかし、得られる被覆物の親水性は高いが、単なる被覆であるため親水性の耐久性が充分ではないという問題がある。また単独では電池層槽中で収縮を起こし電池セパレータ用としては短絡の問題を生じるという欠点がある。   A method of imparting hydrophilicity by coating a polyolefin non-woven fabric with polyvinyl alcohol is also known (JP-A-1-248460). However, although the obtained coating has high hydrophilicity, there is a problem that hydrophilic durability is not sufficient because it is a simple coating. Moreover, when used alone, there is a drawback that the battery layer shrinks and causes a short circuit problem for battery separators.

最も期待される処理法は、ポリプロピレン不織布に親水性ビニル化合物を触媒存在下に紫外線照射してグラフト化する方法であろう(特開平11−185722号)。ビニルモノマーによるグラフト処理は、理想的な親水性が期待されるが、事実上、ポリオレフィンに対しては極めて困難である。見掛け上、グラフト化が起こったようにみえても、単独で重合したビニルポリマー(ホモポリマー)が単に含浸している場合が多い。 The most promising treatment method would be a method of grafting a polypropylene non-woven fabric by irradiating a hydrophilic vinyl compound with ultraviolet rays in the presence of a catalyst (Japanese Patent Laid-Open No. 11-185722). Grafting with a vinyl monomer is expected to be ideally hydrophilic, but is actually very difficult for polyolefins. Even if it seems that grafting has occurred, it is often the case that a vinyl polymer (homopolymer) polymerized alone is simply impregnated.

ポリオレフィン繊維からなる不織布を、過硫酸塩の存在下に親水性樹脂で処理することにより、親水性を付与する方法が開示されている(特開平11−67183号)が、強アルカリ性水溶液中で70℃程度に加熱した場合、耐久性に問題が認められる。   A method for imparting hydrophilicity by treating a nonwoven fabric made of polyolefin fibers with a hydrophilic resin in the presence of a persulfate is disclosed (Japanese Patent Laid-Open No. 11-67183) in a strong alkaline aqueous solution. When heated to about ℃, there is a problem with durability.

本発明者は、先に高分子材料の表面を活性化処理した後、触媒と親水性高分子で処理する方法を見出した(特願平11−375055号)。しかし、さらに広範囲な材料に適応可能な方法が望まれている。   The inventor of the present invention previously found a method of activating the surface of a polymer material and then treating it with a catalyst and a hydrophilic polymer (Japanese Patent Application No. 11-375055). However, a method that can be applied to a wider range of materials is desired.

現在、鉛蓄電池用セパレータにはガラス繊維素材からなる不織布が多く使われている。また、ガラス繊維とセルロース繊維とを樹脂でまとめたセパレータ(特開昭59−73842号)や、無機物質粉体とガラス繊維に30%程度の耐酸性合成繊維を混合して樹脂バインダーで固化して得たセパレータ(特開平8−13001号、特開平11−260335号)がある。これらは重量が大きく、高価格であり、樹脂を用いたものは樹脂とガラス繊維との剥離の問題がある。   Currently, nonwoven fabric made of glass fiber material is often used for the lead-acid battery separator. In addition, a separator in which glass fibers and cellulose fibers are combined with a resin (Japanese Patent Laid-Open No. 59-73842), or about 30% acid-resistant synthetic fibers mixed with inorganic substance powder and glass fibers and solidified with a resin binder There are separators (JP-A-8-13001, JP-A-11-260335). These are heavy and expensive, and those using a resin have a problem of peeling between the resin and the glass fiber.

合成パルプ(ポリエチレン繊維の不織布)に界面活性剤を含浸させたもの(特開平6−302313号)は、硫酸に浸けると界面活性剤が溶け出し、電解液吸収性が低下する欠点がある。ポリオレフィン樹脂からなる材料を、スルフォン化処理、フッ素化処理、ビニルモノマーによるグラフト化処理の中から選ばれる少なくとも一つの処理を施すことによって、長期間の保液性を有するセパレータができる。また、界面活性剤を併用して電解液の浸透速度を速くしてもよいと言われている(特開平8−273654号)。しかし、この技術には次のような問題がある。   A synthetic pulp (polyethylene fiber non-woven fabric) impregnated with a surfactant (Japanese Patent Laid-Open No. 6-302313) has the drawback that when immersed in sulfuric acid, the surfactant dissolves and the electrolyte absorbability decreases. By applying at least one treatment selected from a sulfonation treatment, a fluorination treatment, and a grafting treatment with a vinyl monomer to a material comprising a polyolefin resin, a separator having a long-term liquid retention can be obtained. It is also said that a surfactant may be used in combination to increase the permeation rate of the electrolytic solution (Japanese Patent Laid-Open No. 8-273654). However, this technique has the following problems.

まず、スルフォン化処理は発煙硫酸を用いるが、材料が褐色化し、脆くなる。一方、吸水性の増大は十分とは言えず、かつ、薬品の取扱いや廃液処理時の危険性が極めて大きい。フッ素化処理も薬品や設備の危険性が極めて大きいが、得られる親水性は十分とは言えない。   First, sulfating treatment uses fuming sulfuric acid, but the material turns brown and becomes brittle. On the other hand, the increase in water absorption cannot be said to be sufficient, and the danger at the time of handling chemicals or treating waste liquid is extremely great. Fluorination treatment is also extremely dangerous for chemicals and equipment, but the hydrophilicity obtained is not sufficient.

ポリオレフィン系合成パルプにポリエチレングリコールジアクリレートと親水性のビニルモノマーを付着重合せしめて得た酸電池用セパレータ(特開昭62−268900号、特許2513467号)がある。同公報によれば、過硫酸アンモニウムを触媒とする他、重合の方法は任意でよいとされている。しかし。ポリオレフィンに対しては、任意の方法でグラフト化させることは極めて困難である。この場合の付着重合とは、モノマーが重合してできた樹脂がポリオレフィン系合成パルプに含浸して固化したものと考えられる。従って、鉛蓄電池内の強酸性電解液中では、長期間の電解液との接触および繰り返し充放電によって、ポリオレフィン材料と親水性樹脂との剥離の可能性が高い。   There is an acid battery separator (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 62-268900, Japanese Patent No. 2513467) obtained by attaching and polymerizing polyethylene glycol diacrylate and a hydrophilic vinyl monomer to a polyolefin synthetic pulp. According to the publication, in addition to using ammonium persulfate as a catalyst, any polymerization method may be used. However. For polyolefin, it is extremely difficult to graft by any method. The adhesion polymerization in this case is considered to be that a resin formed by polymerizing a monomer is impregnated into a polyolefin synthetic pulp and solidified. Therefore, in the strongly acidic electrolyte solution in the lead-acid battery, there is a high possibility that the polyolefin material and the hydrophilic resin will be peeled by contact with the electrolyte solution for a long time and repeated charge and discharge.

親水化したポリオレフィン不織布が優れた吸水性を有し、電池セパレータの用途に使用するためには、鉛蓄電池の場合は濃度40重量%の硫酸中で、また、アルカリ電池の場合は、濃度30重量%程度の水酸化カリウム水溶液中に漬けた状態で充放電を繰り返し、できる限り長時間の使用に耐えるものでなければならない。そのためには、耐薬品性、耐酸化性等に優れた親水性高分子材料を得る処理法の開発が望まれる。しかも、その方法は、より容易、安価かつ大量に処理できるものであることが産業上望まれている。
特願平11−375055号 特開平1−248460号公報 特公平3−103448号公報 特開2000−58023号 特開平11−7937号 特開平1−248460号 特開平8−130001号 特開平11−260335号 特開平6−302313号 特開平8−273654号 特開昭62−268900号 特許2513467号
Hydrophobic polyolefin nonwoven fabric has excellent water absorption, so that it can be used in battery separator applications in sulfuric acid with a concentration of 40% by weight for lead-acid batteries, and 30% for alkaline batteries. It must be able to withstand long-term use as long as possible by repeatedly charging and discharging in a potassium hydroxide aqueous solution of about%. For this purpose, development of a treatment method for obtaining a hydrophilic polymer material excellent in chemical resistance, oxidation resistance and the like is desired. Moreover, it is industrially desired that the method can be processed more easily, cheaply and in large quantities.
Japanese Patent Application No.11-375055 JP-A-1-248460 Japanese Patent Publication No. 3-103448 JP 2000-58023 A JP-A-11-7937 JP-A-1-248460 JP-A-8-130001 JP-A-11-260335 JP-A-6-302313 JP-A-8-273654 JP-A 62-268900 Japanese Patent No. 2513467

本発明は前記欠点を克服することを目的とし、材料の強度低下を伴わず、かつ耐久性に優れた高分子材料の表面改質方法を行うための装置を提供することにある。また、本発明は、このように改質した材料からなる医療・衛生・化粧用品、すなわち、使い捨てオムツ、生理用品、包帯、ガーゼ、消毒用貼付け布、各種清潔用途・洗顔パック、ナプキン等のための吸水材料、筆記具用部材、歯列矯正用部材、電池セパレータ、農業・乾燥地緑地化材料等の保水材料、微生物培地材料、合成紙、濾過材、拭き取り清掃用材料、医療用機器材料(人工臓器、関節、各種の管状、糸状、板状の成型品)、接着性が改良された高分子材料および高分子材料との複合材料等を製造するための装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an apparatus for performing a method for modifying a surface of a polymer material that is not accompanied by a decrease in strength of the material and has excellent durability. In addition, the present invention is for medical / hygiene / cosmetic products made of such modified materials, that is, disposable diapers, sanitary products, bandages, gauze, disinfecting adhesive cloths, various cleansing applications / face-wash packs, napkins, etc. Water-absorbing materials, writing instrument members, orthodontic members, battery separators, water-retaining materials such as agricultural and dry land greening materials, microbial medium materials, synthetic paper, filter media, wiping cleaning materials, medical equipment materials (artificial It is an object of the present invention to provide an apparatus for producing organs, joints, various tubular, thread-like, plate-like molded products), polymer materials with improved adhesion, composite materials with polymer materials, and the like.

また、本発明は、電解液吸収性、耐酸性、耐アルカリ性、耐酸化性等に優れ、軽量で機械的強度に優れ、真に化学的結合で親水化されて、長期間、電解液中に置かれても、その性能が失われないような親水化高分子素材からなる電池用セパレータおよびそれを安価に、かつ容易に製造する方法を行うための装置を提供することを目的とする。   In addition, the present invention is excellent in electrolytic solution absorbability, acid resistance, alkali resistance, oxidation resistance, etc., lightweight and excellent in mechanical strength, and is truly hydrophilized by chemical bonding, for a long time in the electrolytic solution. It is an object of the present invention to provide a battery separator made of a hydrophilic polymer material that does not lose its performance even when placed, and an apparatus for carrying out a method for easily and inexpensively manufacturing the battery separator.

本発明者は、上述の目的を達成するために種々の高分子材料について表面改質方法を鋭意検討した結果、主として、含浸処理、活性化処理、ビニル単量体のグラフト化および親水性高分子による処理装置を組み合わせることが有効であることを見いだして本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies on surface modification methods for various polymer materials in order to achieve the above-mentioned object, the present inventor mainly conducted impregnation treatment, activation treatment, grafting of vinyl monomer, and hydrophilic polymer. The present invention has been completed by finding that it is effective to combine the processing apparatus according to the above.

本発明によって、高分子材料の表面を、(1)該高分子材料に対して含浸性のある化合物(含浸剤という)に接触させて、表面から深さ100ミクロン以内の含浸量が0.1〜40重量%(対高分子材料)の範囲で含浸させ、材料の形状を実質的に変化させない含浸処理工程、(2)カルボニル基を導入する活性化処理工程、および(3)単量体をグラフト化する工程により、この順に処理する装置を組み合わせることによって効果的な改質処理が可能となる。   According to the present invention, the surface of the polymer material is brought into contact with (1) a compound impregnating the polymer material (referred to as an impregnating agent), and the impregnation amount within a depth of 100 microns from the surface is 0.1. Impregnation treatment step in which impregnation is carried out in the range of ˜40% by weight (with respect to polymer material) and the shape of the material is not substantially changed, (2) activation treatment step for introducing carbonyl group, and (3) monomer By the step of grafting, an effective reforming process can be performed by combining apparatuses for processing in this order.

または、本発明によって、高分子材料の表面を、(1)該高分子材料に対して含浸性のある化合物に接触させて、表面から深さ100ミクロン以内の含浸量が0.1〜40重量%(対高分子材料)の範囲で含浸させ、材料の形状を実質的に変化させない含浸処理工程、(2)カルボニル基を導入する活性化処理工程、(3)親水性高分子で処理する工程により、この順に処理する装置を組み合わせることによって効果的な改質処理が可能となる。   Alternatively, according to the present invention, the surface of the polymer material is brought into contact with (1) a compound impregnating the polymer material, and the impregnation amount within a depth of 100 microns from the surface is 0.1 to 40 weight. % (With respect to polymer material), impregnation treatment step that does not substantially change the shape of the material, (2) activation treatment step for introducing a carbonyl group, (3) treatment with a hydrophilic polymer Therefore, an effective reforming process can be performed by combining apparatuses that process in this order.

または、本発明によって、高分子材料の表面を、(1)該高分子材料に対して含浸性のある化合物に接触させて、表面から深さ100ミクロン以内の含浸量が0.1〜40重量%(対高分子材料)の範囲で含浸させ、材料の形状を実質的に変化させない含浸処理工程、(2)カルボニル基を導入する活性化処理工程、(3)親水性高分子で処理する工程、および(4)単量体をグラフト化する工程により、この順に処理する装置を組み合わせることによって効果的な改質処理が可能となる。   Alternatively, according to the present invention, the surface of the polymer material is brought into contact with (1) a compound impregnating the polymer material, and the impregnation amount within a depth of 100 microns from the surface is 0.1 to 40 weight. % (With respect to polymer material), impregnation treatment step that does not substantially change the shape of the material, (2) activation treatment step for introducing a carbonyl group, (3) treatment with a hydrophilic polymer And (4) By the step of grafting the monomer, an effective reforming process can be performed by combining the apparatuses for processing in this order.

または、本発明によって、高分子材料の表面を、(1)カルボニル基を導入する活性化処理工程、および(2)親水性高分子で処理する工程により、この順に処理することを、この順に処理する装置を組み合わせることによって効果的な改質処理が可能となる。 Alternatively, according to the present invention, the surface of the polymer material is treated in this order by (1) an activation treatment step for introducing a carbonyl group and (2) a treatment with a hydrophilic polymer in this order. An effective reforming process can be performed by combining the devices.

または、本発明によって、高分子材料の表面を、(1)該高分子材料に対してカルボニル基を導入する活性化処理工程、(2)親水性高分子で処理する工程、および(3)単量体をグラフト化する工程により、この順に処理する装置を組み合わせることによって効果的な改質処理が可能となる。   Alternatively, according to the present invention, the surface of the polymer material may be (1) an activation treatment step for introducing a carbonyl group into the polymer material, (2) a treatment step with a hydrophilic polymer, and (3) By the step of grafting the polymer, an effective reforming process can be performed by combining the apparatuses for processing in this order.

または、本発明によって、高分子材料の表面を、(1)該高分子材料に対してカルボニル基を導入する活性化処理工程、(2)単量体をグラフト化する工程により、この順に処理する装置を組み合わせることによって効果的な改質処理が可能となる。   Alternatively, according to the present invention, the surface of the polymer material is treated in this order by (1) an activation treatment step for introducing a carbonyl group into the polymer material and (2) a step of grafting the monomer. An effective reforming process can be performed by combining the apparatuses.

本発明によって、ポリオレフィンのような改質の困難とされる高分子や、その他の高分子材料から成る材料について、材料の形態、強度、外観を損ねることなく。親水性、吸水性、接着性などの改良が可能となり、これらの材料について広範な用途が期待できる。   According to the present invention, a polymer such as polyolefin, which is difficult to be modified, or a material composed of other polymer materials is obtained without impairing the form, strength, and appearance of the material. Improvements in hydrophilicity, water absorption, adhesiveness, and the like are possible, and a wide range of uses can be expected for these materials.

以下に、本発明を詳細に説明する。
(高分子材料)本発明において処理される高分子材料とは、高分子の単独材料、混合材料もしくはこれらの改質物、またはこれらの高分子材料とガラス、金属、炭素材料等との混合または複合により得られた材料に含まれる高分子材料を意味する。合成高分子としては、熱可塑性高分子および熱硬化性高分子のいずれも用いることができる。合成法としては各種方法が例示されるが、本発明の高分子材料には、これらのいずれの方法により得られる合成高分子も含まれる。例えば、(1)付加重合体:オレフィン、環状オレフィン、オレフィン以外のビニル化合物、ビニリデン化合物およびその他の炭素−炭素二重結合を有する化合物からなる群から選ばれる単量体の単独重合体または共重合体、またはこれらの単独重合体もしくは共重合体の混合物あるいは改質物、(2)重縮合体:ポリエステル、ポリアミドなど、またはこれらの重合体の混合物あるいは改質物、(3)付加縮合体:フェノール樹脂(カイノール:商品名、日本カイノール(株)製を含む)、尿素樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂など、またはこれらの重合体の混合物あるいは改質物、(4)重付加生成物:ポリウレタン、ポリ尿素など、またはこれらの重合体の混合物あるいは改質物、(5)開環重合体:シクロプロパン、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ラクトン、ラクタムなどの単独重合体または共重合体、またはこれらの単独重合体もしくは共重合体の混合物あるいは改質物、(6)環化重合体:ジビニル化合物(例えば:1,4−ペンタジエン)やジイン化合物(例えば:1,6−ヘプタジイン)などの単独重合体または共重合体、またはこれらの混合物あるいは改質物、(7)異性化重合体:例えばエチレンとイソブテンの交互共重合体など、(8)電解重合体:ピロール、アニリン、アセチレンなどの単独重合体または共重合体、またはこれらの単独重合体もしくは共重合体の混合物あるいは改質物、(9)アルデヒドやケトンのポリマー、(10)ポリエーテルスルホン、(11)ポリペプチド、などが挙げられる。天然高分子としては、セルロース、タンパク質、多糖類等の単独物または混合物やこれらの改質物等が挙げられる。
The present invention is described in detail below.
(Polymer material) The polymer material to be treated in the present invention is a polymer single material, a mixed material or a modified material thereof, or a mixture or composite of these polymer material and glass, metal, carbon material or the like. Means a polymer material contained in the material obtained by As the synthetic polymer, any of a thermoplastic polymer and a thermosetting polymer can be used. Various methods are exemplified as the synthesis method, but the polymer material of the present invention includes a synthetic polymer obtained by any of these methods. For example, (1) addition polymer: homopolymer or copolymer of monomers selected from the group consisting of olefins, cyclic olefins, vinyl compounds other than olefins, vinylidene compounds, and other compounds having a carbon-carbon double bond Or a mixture or modified product of these homopolymers or copolymers, (2) polycondensate: polyester, polyamide, etc., or a mixture or modified product of these polymers, (3) addition condensate: phenol resin (Kinol: trade name, including products manufactured by Nihon Kynol Co., Ltd.), urea resin, melamine resin, xylene resin, etc., or a mixture or modification of these polymers, (4) polyaddition products: polyurethane, polyurea, etc Or a mixture or modified product of these polymers, (5) ring-opening polymer: cyclopropane, ethylene oxide Homopolymers or copolymers such as id, propylene oxide, lactone and lactam, or mixtures or modifications of these homopolymers or copolymers, (6) cyclized polymers: divinyl compounds (eg, 1,4 A homopolymer or copolymer such as pentadiene) or a diyne compound (for example, 1,6-heptadiyne), or a mixture or modification thereof, (7) an isomerized polymer: for example, an alternating copolymer of ethylene and isobutene (8) Electropolymer: Homopolymer or copolymer of pyrrole, aniline, acetylene, etc., or a mixture or modified product of these homopolymers or copolymers, (9) Aldehyde or ketone polymer, ( 10) polyethersulfone, (11) polypeptide, and the like. Examples of natural polymers include cellulose, protein, polysaccharides and the like alone or as a mixture, and modified products thereof.

本発明においては、特に前記の付加重合体が好ましく用いられる。付加重合体を構成する単量体は特に限定されないが、オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、ブテン―1、ペンテン―1、ヘキセン―1、4―メチル―ペンテン―1、オクテン―1等の任意アルファーオレフィンの単独重合体もしくはこれらの2種以上の共重合体、またはこれらの単独重合体および/または共重合体の混合物を適宜使用することができる。   In the present invention, the above addition polymer is particularly preferably used. The monomer constituting the addition polymer is not particularly limited, but the olefin may be any alpha such as ethylene, propylene, butene-1, pentene-1, hexene-1, 4-methyl-pentene-1, and octene-1. An olefin homopolymer or a copolymer of two or more of these, or a mixture of these homopolymers and / or copolymers can be appropriately used.

本発明においてオレフィン以外のビニル化合物とは、ビニル基を有する化合物であり、例えば、塩化ビニル、スチレン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸またはメタクリル酸のエステル、酢酸ビニル、ビニルエーテル類、ビニルカルバゾール、アクリロニトリル等が挙げられる。オレフィン以外のビニリデン化合物とはビニリデン基を含む化合物であり、塩化ビニリデン、ふっ化ビニリデン、イソブチレン等が挙げられる。オレフィン、ビニル化合物、ビニリデン化合物以外の炭素−炭素二重結合を有する化合物としては、無水マレイン酸、無水ピロメリット酸、2−ブテン酸、四ふっ化エチレン、三ふっ化塩化エチレン等および二重結合を2個以上含む化合物、例えばブタジエン、イソプレン、クロロプレン等が挙げられる。   In the present invention, the vinyl compound other than olefin is a compound having a vinyl group, such as vinyl chloride, styrene, acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid or methacrylic acid ester, vinyl acetate, vinyl ethers, vinyl carbazole, acrylonitrile. Etc. A vinylidene compound other than olefin is a compound containing a vinylidene group, and examples thereof include vinylidene chloride, vinylidene fluoride, and isobutylene. Examples of compounds having carbon-carbon double bonds other than olefins, vinyl compounds and vinylidene compounds include maleic anhydride, pyromellitic anhydride, 2-butenoic acid, ethylene tetrafluoride, ethylene trifluoride chloride and the like and double bonds Examples of the compound include two or more, such as butadiene, isoprene, chloroprene and the like.

好ましい付加重合体は、これらの単量体の単独重合体もしくは2種以上の単量体の共重合体またはこれらの重合体の混合物を適宜使用することができる。特に好ましくは、ポリエチレン、エチレンと他のアルファ―オレフィンの共重合体、ポリプロピレン、プロピレンと他のアルファ―オレフィンとの共重合体である。共重合体としてはランダム共重合体、ブロック共重合体を含む。
本発明においては、特に処理の困難といわれるポリオレフィンに親水性等を付与するのに有効であるため、高分子材料としてポリオレフィンが好ましく用いられる。
As a preferable addition polymer, a homopolymer of these monomers, a copolymer of two or more monomers, or a mixture of these polymers can be appropriately used. Particularly preferred are polyethylene, copolymers of ethylene and other alpha-olefins, and copolymers of polypropylene, propylene and other alpha-olefins. The copolymer includes a random copolymer and a block copolymer.
In the present invention, polyolefin is preferably used as the polymer material because it is particularly effective for imparting hydrophilicity to polyolefin, which is said to be difficult to treat.

ポリオレフィン以外の高分子材料としては、オレフィン以外のビニル化合物、ビニリデン化合物およびその他の炭素―炭素二重結合を有する化合物から成る群から選ばれる少なくとも1種の単量体の単独重合体または共重合体、例えば、ポリメタクリル酸エステル樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、アクリロニトリル共重合体(アクリル系繊維およびそれらの成形物、ABS樹脂等)、ブタジエンを含む共重合体(合成ゴム)等、およびポリアミド(ナイロンを始めとする脂肪族ポリアミドおよび芳香族ポリアミドを含む)、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレートや脂肪族および全芳香族ポリエステルを含む)、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリベンゾエート、ポリエーテルスルホン、ポロアセタール、各種合成ゴムなどが好ましく用いられる。   The polymer material other than polyolefin is a homopolymer or copolymer of at least one monomer selected from the group consisting of vinyl compounds other than olefins, vinylidene compounds, and other compounds having a carbon-carbon double bond. , For example, polymethacrylate resin, polyacrylate resin, polystyrene, polytetrafluoroethylene, acrylonitrile copolymer (acrylic fibers and their moldings, ABS resin, etc.), copolymer containing butadiene (synthetic rubber) ), Etc., and polyamides (including aliphatic polyamides and aromatic polyamides including nylon), polyesters (including polyethylene terephthalate and aliphatic and wholly aromatic polyesters), polycarbonates, polyurethanes, polybenzoates, polyether sulfones Poloacetal, various synthetic rubbers and the like are preferably used.

上記以外の高分子化合物としては、例えば、ポリアセタール、ポリフェノール、ポリフェニレンエーテル、ポリアルキルパラオキシベンゾエート、ポリイミド、ポリベンズイミダゾール、ポリ―p―フェニレンベンゾビスチアゾール、ポリ―p―フェニレンベンゾビスオキサゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリベンズオキサゾール、繊維ではアセテート、再生セルロース繊維(レーヨン、キュプラ、ポリノジック等)、ビニロン、ビニルアルコールと塩化ビニルの共重合体の繊維(ポリクラール、商品名:コーデラン等)、などを例示することができる。さらに、炭素繊維や木綿、麻その他の植物繊維、絹、羊毛等の動物性繊維等の天然繊維も使用できる。また、これらの高分子材料の複数を混合または複合したものも好ましく使用できる。
本発明において用いられる高分子材料は上記したものに限られず、すべての高分子化合物に適用することができる。
Examples of the polymer compound other than the above include, for example, polyacetal, polyphenol, polyphenylene ether, polyalkyl paraoxybenzoate, polyimide, polybenzimidazole, poly-p-phenylene benzobisthiazole, poly-p-phenylene benzobisoxazole, polybenzothiazole. Examples include polybenzoxazole, acetate fiber, regenerated cellulose fiber (rayon, cupra, polynosic, etc.), vinylon, fiber of vinyl alcohol and vinyl chloride copolymer (polyclar, trade name: corderan, etc.), etc. it can. Furthermore, natural fibers such as carbon fibers, cotton, hemp and other plant fibers, and animal fibers such as silk and wool can also be used. Also, a mixture or composite of a plurality of these polymer materials can be preferably used.
The polymer material used in the present invention is not limited to those described above, and can be applied to all polymer compounds.

高分子材料は、酸化防止剤、安定剤、造核剤、難燃剤、充填剤、発泡剤、帯電防止剤、その他の高分子材料に通常添加される各種添加剤を含有しても差し支えない。一般には、酸化防止剤等の安定剤は表面活性化の障害となるので、その存在が好ましくないとされており、無添加材料を用意するか、安定剤を除去する等の対策が望ましいとされている。これに対して、本発明は、高分子材料が安定剤等の添加剤を含有している場合にも効果的な表面改質を達成できるものである。したがって、通常の製法で得られる添加剤を含有する成形体を、高分子材料としてそのまま使用できることが特徴である。   The polymer material may contain an antioxidant, a stabilizer, a nucleating agent, a flame retardant, a filler, a foaming agent, an antistatic agent, and other additives that are usually added to other polymer materials. In general, stabilizers such as antioxidants obstruct surface activation, and thus their presence is considered to be undesirable, and measures such as preparing additive-free materials or removing stabilizers are desirable. ing. On the other hand, the present invention can achieve effective surface modification even when the polymer material contains an additive such as a stabilizer. Therefore, it is characterized in that a molded product containing an additive obtained by a normal production method can be used as it is as a polymer material.

本発明において、改質処理を施す高分子材料の成形物の形態には特に制限はない。例えば、繊維、織物、不織布、布、板、フィルム、シート、管、棒、中空容器、箱、発泡体、積層体のいずれの形態でも使用することできる。特に、吸水性改善の観点からは繊維、織物、不織布、布、フィルム、シートなどの成形物は容易に処理できる。特に、フィルターや合成紙用に製造された多孔性のフィルムおよびシートは、耐久性のある有効な親水化処理ができる。また、あらかじめ所定の形状に成形した部材・部品用の成形体に本発明の処理方法を施すことにより、従来使用できなかった高分子材料を使用可能にした。各種プラスチック製品(ボルト、ナット、チェーン、電気器具の部品、キャップ、カバー等)などについても、本発明によって、親水化させることにより、濡れ性や接着性が向上し、また帯電性が軽減される。   In the present invention, there is no particular limitation on the form of the molded article of the polymer material subjected to the modification treatment. For example, any form of fiber, woven fabric, non-woven fabric, cloth, plate, film, sheet, tube, rod, hollow container, box, foam, and laminate can be used. In particular, from the viewpoint of improving water absorption, molded articles such as fibers, woven fabrics, nonwoven fabrics, cloths, films, and sheets can be easily treated. In particular, porous films and sheets produced for filters and synthetic papers can be subjected to durable and effective hydrophilic treatment. Further, by applying the processing method of the present invention to a molded body for a member or part that has been previously molded into a predetermined shape, a polymer material that could not be used conventionally can be used. Various plastic products (bolts, nuts, chains, parts of electric appliances, caps, covers, etc.) are also made hydrophilic by the present invention, so that wettability and adhesion are improved, and chargeability is reduced. .

繊維や繊維製品としては、各種繊維やこれらの織物や不織布などが好ましく使用できる。繊維の形態は単一成分からなる繊維、複数種の繊維の混合物、混紡繊維、複合繊維(芯鞘型、並列型、多芯型、多島海型、放射型等)のいずれであってもよい。 As fibers and fiber products, various fibers, woven fabrics and nonwoven fabrics can be preferably used. The form of the fiber may be any of a single component fiber, a mixture of a plurality of types of fibers, a blended fiber, and a composite fiber (core-sheath type, parallel type, multicore type, archipelago type, radial type, etc.) Good.

電池セパレータ用途のためには、改質処理を施す高分子材料の成形物の形態は不織布、多孔性シート、多孔性フィルム、不織布、繊維を含む板状複合材料、織物、などの成形物が好ましい。アルカリ電池用セパレータを製造する場合には、孔径1〜200μm、空孔率30〜80容量%、厚さ20〜500μm、繊維径0.1〜100μm、目付5―100g/m2の不織布が好適に用いられる。これにより電解液に対して濡れ易く、電解液保持特性が大きく、充電時に正極より発生する酸素ガスの透過性に優れ、かつ、高強度な電池用セパレータが得られる。また、鉛蓄電池セパレータ用としては、ガラス繊維からなる目の粗いシートをポリオレフィン繊維で熱融着または樹脂で固めたような複合材料でも好ましく用いられる。酸電池の鉛蓄電池用のセパレータは、適当な厚みをもち、強度と保液性に優れたものであことが必要である。そのためには、孔径1〜200μm、空孔率30〜80容量%、厚さ500〜1200μm、繊維径0.1〜100μm、および目付100〜300g/m2の不織布が好適に用いられる。   For battery separator applications, the shape of the polymer material to be modified is preferably a non-woven fabric, a porous sheet, a porous film, a non-woven fabric, a plate-like composite material containing fibers, a woven fabric, or the like. . When manufacturing an alkaline battery separator, a nonwoven fabric having a pore diameter of 1 to 200 μm, a porosity of 30 to 80 vol%, a thickness of 20 to 500 μm, a fiber diameter of 0.1 to 100 μm, and a basis weight of 5 to 100 g / m 2 is preferable. Used. Thereby, it is easy to get wet with the electrolytic solution, the electrolytic solution retention property is large, the permeability of oxygen gas generated from the positive electrode during charging is excellent, and a high strength battery separator is obtained. For lead-acid battery separators, a composite material in which a coarse sheet made of glass fiber is heat-sealed with polyolefin fiber or hardened with resin is also preferably used. A separator for a lead acid battery of an acid battery needs to have an appropriate thickness and an excellent strength and liquid retention. For this purpose, a nonwoven fabric having a pore diameter of 1 to 200 μm, a porosity of 30 to 80% by volume, a thickness of 500 to 1200 μm, a fiber diameter of 0.1 to 100 μm, and a basis weight of 100 to 300 g / m 2 is preferably used.

高分子材料の表面改質を行うに当たり、高分子材料の表面を適当な液体で洗浄して不純物を除去しておくことが好ましい。例えば、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどはアルコールまたはトルエンで洗浄することが好ましく行われる。アセテート、ナイロン、ポリエステル、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、ポリカーボネート、ポリウレタンなどはアルコールで洗浄するのが好ましい。レーヨン、キュプラなどのセルロース系材料は洗剤で洗浄後、アルコールで洗浄するのが好ましい。   In performing surface modification of the polymer material, it is preferable to remove impurities by washing the surface of the polymer material with an appropriate liquid. For example, polyolefin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride and the like are preferably washed with alcohol or toluene. Acetate, nylon, polyester, polystyrene, acrylic resin, polyvinyl acetate, polycarbonate, polyurethane and the like are preferably washed with alcohol. Cellulosic materials such as rayon and cupra are preferably washed with alcohol after washing with a detergent.

(含浸処理)含浸処理とは、高分子材料に親和性のある化合物をそのままかまたは溶液もしくは分散液として用い、高分子材料とその軟化点以下の温度で接触させて、該化合物を表面から含浸させる方法である。このとき、高分子材料は実質的に変形しない。この目的で用いられる化合物を含浸剤と呼ぶ。この含浸処理工程は含浸剤が高分子化合物の非結晶領域にしみ込んで、材料内部に隙間をつくる工程と言える。次に施す活性化処理、グラフト化処理等を容易にする作用がある。含浸された含浸剤は、後続の処理工程後の洗浄によって除去される。高分子材料に対する含浸剤の含浸量の好ましい範囲を重量増加率で示すと、高分子材料の厚さが100ミクロン未満の場合に0.1〜40重量%であり、材料の厚さが100ミクロン以上の場合、材料の表面から深さ100ミクロン以内の材料部分について0.1〜40重量%である。厚さや直径が20mm以下程度の高分子材料の場合、簡便的には、含浸量が0.1〜10重量%程度が好ましい。 (Impregnation treatment) In the impregnation treatment, a compound having an affinity for a polymer material is used as it is or as a solution or dispersion, and the polymer material is contacted at a temperature below its softening point to impregnate the compound from the surface. It is a method to make it. At this time, the polymer material is not substantially deformed. A compound used for this purpose is called an impregnating agent. This impregnation treatment step can be said to be a step in which the impregnating agent soaks into the amorphous region of the polymer compound and creates a gap inside the material. There exists an effect | action which makes the activation process and grafting process etc. which are performed next easy. The impregnated impregnating agent is removed by washing after subsequent processing steps. A preferable range of the impregnating amount of the impregnating agent with respect to the polymer material is expressed by a weight increase rate, and is 0.1 to 40% by weight when the thickness of the polymer material is less than 100 microns, and the thickness of the material is 100 microns. In the above case, it is 0.1 to 40% by weight with respect to the material portion within a depth of 100 microns from the surface of the material. In the case of a polymer material having a thickness and a diameter of about 20 mm or less, the amount of impregnation is preferably about 0.1 to 10% by weight for simplicity.

含浸剤として使用できる化合物は、高分子材料に親和性のある化合物であれば、有機・無機を問わず、また気体、液体、固体のいずれであっても使用できる。液体含浸剤は、そのままもしくは他の液体との溶液、分散液等の混合物として、固体であれば、その溶液または分散液、乳化液として、あるいは気体の場合にはそのまま使用できる。本発明における含浸剤はいわゆる溶剤を包含するものであるがこれに限定されるものではない。含浸剤は、被処理高分子材料の種類に対応して選択する。合成繊維、特にポリエステル系合成繊維のキャリアー染色に使用される化合物や市販のキャリアー染色用助剤は好ましく使用できる。また、それに相当する多種の化合物も使用できる。これらは、ポリエステル以外にもポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアクリル酸樹脂、ポリウレタンなどの広範な高分子材料に適用できる。この例としては、ジフェニル、オルトまたはパラヒドロキシビフェニル、他のジフェニル誘導体、または、サリチル酸ナトリウムまたはその誘導体、ハロゲン化芳香族化合物(例えば、モノ、ジまたはトリクロロベンゼン)等これらについてはヘキサンやメタノールなどを溶媒とした有機液体溶液、水分散液または界面活性剤を用いた乳化液として用いることができる。または、高分子材料に親和性のある有機液体を含浸剤として用いることもできる。この場合の有機液体の選択の目安は、処理すべき高分子材料の溶解度パラメータ(SP値)の近い単一の液体または複数の液体の混合物である。高分子の溶解度パラメーターより、+2または−2程度の差のある溶剤で処理するのが好ましい。これ以内の差の溶剤では低温で短時間に処理すれば使用できる。高分子の表面にしみ込むだけで、溶解させないこと。高温で溶解性のある有機溶剤でも、溶解性を示さない低温で短時間に処理すれば使用できる。液体含浸剤の例として、ポリプロピレンの場合は、トルエン、キシレン、デカリン、テトラリン、シクロヘキサン、ジクロロエタン1容とエタノール4容の混合物等、ポリエチレンには、トルエン、キシレン、アルファ―クロルナフタレン、ジクロロベンゼン1容とメタノール2容の混合物、ポリスチレンには、トルエン1容とメタノール10容、ポリエチレンテレフタレートには、フェノール1容とヘキサン10容の混合物等を使用できる。   The compound that can be used as the impregnating agent may be any of organic, inorganic, gas, liquid, and solid as long as the compound has an affinity for the polymer material. The liquid impregnating agent can be used as it is or as a mixture such as a solution or dispersion with another liquid, as long as it is solid, as a solution or dispersion or emulsion, or as a gas. The impregnating agent in the present invention includes a so-called solvent, but is not limited thereto. The impregnating agent is selected according to the type of the polymer material to be treated. Compounds used for carrier dyeing of synthetic fibers, particularly polyester-based synthetic fibers, and commercially available assistants for carrier dyeing can be preferably used. In addition, various compounds corresponding thereto can be used. These can be applied to a wide range of polymer materials such as polyolefin, polystyrene, polyacrylic resin, and polyurethane in addition to polyester. Examples of this include diphenyl, ortho or parahydroxybiphenyl, other diphenyl derivatives, or sodium salicylate or derivatives thereof, halogenated aromatic compounds (eg mono, di or trichlorobenzene), etc. It can be used as an organic liquid solution as a solvent, an aqueous dispersion, or an emulsion using a surfactant. Alternatively, an organic liquid having an affinity for the polymer material can be used as the impregnating agent. In this case, the standard of selection of the organic liquid is a single liquid or a mixture of a plurality of liquids close to the solubility parameter (SP value) of the polymer material to be processed. It is preferable to treat with a solvent having a difference of about +2 or −2 from the solubility parameter of the polymer. Solvents with differences within this range can be used if they are processed at a low temperature in a short time. Just soak into the surface of the polymer, do not dissolve. Even organic solvents that are soluble at high temperatures can be used if they are treated in a short time at low temperatures that do not exhibit solubility. Examples of liquid impregnating agents include polypropylene, toluene, xylene, decalin, tetralin, cyclohexane, a mixture of 1 volume of dichloroethane and 4 volumes of ethanol, and polyethylene includes 1 volume of toluene, xylene, alpha-chloronaphthalene, dichlorobenzene. A mixture of 1 volume of toluene and 10 volumes of methanol can be used for polystyrene, and a mixture of 1 volume of phenol and 10 volumes of hexane can be used for polyethylene terephthalate.

含浸処理の温度や時間等の条件は、材料の形状によって適宜選択する。例えば、繊維の直径5〜10μm程度のポリオレフィン繊維からなる不織布の場合、室温の含浸剤(例えばトルエン)に2分間浸漬して、遠心脱水機(回転数500〜200回/分)にかけて含浸剤を振り切り、表面の含浸剤が見掛け上乾燥した状態になったら終了とする。ポリオレフィンのフィルム、板および成型品(厚さが2〜5mm程度)の場合は、室温〜70℃の含浸剤に5〜30分間程度浸漬してから、上述のように脱液する。これらの場合の含浸重量率は1から10重量%程度である。羊毛の場合は、炭酸ナトリウム水溶液とメタノールの混合物等に室温で1〜10分浸漬してからメタノールですすいで遠心分離器で脱液する。フィルムや板のように表面積の大きい成形物、あるいは酸化防止剤その他の添加剤を多く含むような材料である場合、本含浸処理は効果的である。   Conditions such as temperature and time of the impregnation treatment are appropriately selected depending on the shape of the material. For example, in the case of a nonwoven fabric made of polyolefin fibers having a fiber diameter of about 5 to 10 μm, the impregnating agent is immersed in a room-temperature impregnating agent (for example, toluene) for 2 minutes and then subjected to a centrifugal dehydrator (rotation number: 500 to 200 times / min). Shake off and finish when the surface impregnating agent is apparently dry. In the case of a polyolefin film, plate and molded product (thickness of about 2 to 5 mm), it is immersed in an impregnating agent at room temperature to 70 ° C. for about 5 to 30 minutes and then drained as described above. The impregnation weight ratio in these cases is about 1 to 10% by weight. In the case of wool, it is immersed in a mixture of an aqueous sodium carbonate solution and methanol at room temperature for 1 to 10 minutes, rinsed with methanol, and drained with a centrifuge. This impregnation treatment is effective in the case of a material having a large surface area such as a film or a plate, or a material containing a lot of antioxidants and other additives.

(含浸処理装置)含浸処理装置は上記含浸処理を有効に行うための装置である。処理対象とする高分子材料を形状に応じて、ローラーまたはベルトコンベアーで上記含浸剤を含むタンクに導入し、所定温度、所定時間、浸漬してから、遠心脱水器にかけ、次に、所定の程度に乾燥する乾燥機からなる。従って、含浸剤浸漬用タンク、遠心脱水器、および乾燥機からなる。 (Impregnation treatment apparatus) The impregnation treatment apparatus is an apparatus for effectively performing the impregnation treatment. Depending on the shape, the polymer material to be treated is introduced into a tank containing the above impregnating agent with a roller or a belt conveyor, immersed in a predetermined temperature for a predetermined time, and then subjected to a centrifugal dehydrator. It consists of a dryer that dries. Therefore, it consists of a tank for impregnating immersion, a centrifugal dehydrator, and a dryer.

(活性化処理工程)本発明における高分子材料を活性化処理する工程とは、材料表面にカルボニル基を導入するための処理を意味する。カルボニル基以外に、酸素あるいは窒素などを含む官能基または不飽和結合等を導入することも含む。活性化処理の好ましい方法は、プラズマ処理、オゾン処理、紫外線照射処理、コロナ放電処理、高圧放電処理等の各種処理である。本発明の目的には、いずれも公知の設備を用いることができる。活性化処理の程度は、改質の目的に応じて適宜調節するが、本発明においては、カルボニル基の導入が確認できる最小限の活性化処理が好ましい。従来提案されている活性化処理方法では本発明の目的には過剰な処理である場合が多い。判断の目安として、処理した高分子材料の赤外線吸収スペクトルの測定が有効である。例えば、導入されたカルボニル基に基づく吸収の吸光度と未変化の結晶部分の構造に基づく吸収の吸光度の比を、ベースライン法により求めて、酸化の程度を知ることができる。例えば、ポリプロピレンの場合には導入されたカルボニル基に基づく1710cm−1付近の吸光度と未変化の結晶部分メチル基に基づく吸収の973cm−1での吸光度の比が0.2以下程度であることが好ましい。または、ポリプロピレン及び他の高分子材料も含めると、簡単には、処理後のカルボニル基に基づく1710cm−1付近の吸光度が処理前の同位置における吸光度よりも1%から20%程度増大することが好ましい。 (Activation treatment step) The step of activating the polymer material in the present invention means a treatment for introducing a carbonyl group into the material surface. In addition to the carbonyl group, it also includes introducing a functional group containing oxygen or nitrogen, an unsaturated bond, or the like. A preferable method for the activation treatment is various treatments such as plasma treatment, ozone treatment, ultraviolet irradiation treatment, corona discharge treatment, and high-pressure discharge treatment. For the purpose of the present invention, any known equipment can be used. The degree of the activation treatment is appropriately adjusted according to the purpose of the modification, but in the present invention, the minimum activation treatment that can confirm the introduction of the carbonyl group is preferable. Conventionally proposed activation treatment methods are often excessive treatments for the purpose of the present invention. As a criterion for judgment, it is effective to measure the infrared absorption spectrum of the processed polymer material. For example, the ratio of the absorbance of the absorption based on the introduced carbonyl group and the absorbance of the absorption based on the structure of the unchanged crystal part can be determined by the baseline method to know the degree of oxidation. For example, in the case of polypropylene, the ratio of the absorbance near 9710 cm −1 based on the introduced carbonyl group and the absorbance at 973 cm −1 of the absorption based on the unchanged crystalline partial methyl group may be about 0.2 or less. preferable. Alternatively, when polypropylene and other polymer materials are also included, the absorbance near 1710 cm −1 based on the carbonyl group after treatment may increase by about 1% to 20% compared to the absorbance at the same position before treatment. preferable.

活性化処理条件の設定の好ましい方法は、あらかじめ目的とする高分子材料について処理時間とカルボニル吸収の関係を求めておき、この関係式に基づいて、材料強度の低下を伴わない程度の活性化処理条件を定める。赤外吸収スペクトル法で検知できる最小限のカルボニル基が存在する場合であっても強度低下が生じる場合は、この関係式に基づいて赤外吸収で測定できない吸光度に対応する時間へ内挿して適切な処理時間を求める。このようにして、材料強度の低下を伴わずに有効な表面活性化処理が達成できる。   A preferable method for setting the activation treatment conditions is to obtain a relationship between the treatment time and the carbonyl absorption in advance for the target polymer material, and based on this relational expression, the activation treatment to the extent that the material strength is not reduced. Define the conditions. Even if there is a minimum amount of carbonyl group that can be detected by infrared absorption spectroscopy, if intensity decreases, it is appropriate to interpolate to the time corresponding to the absorbance that cannot be measured by infrared absorption based on this relational expression. The correct processing time. In this way, an effective surface activation treatment can be achieved without reducing the material strength.

(オゾン処理)オゾン処理は、高分子材料の表面をオゾン分子と接触させて、酸化反応を主とする改質反応を行うことを目的としている。オゾン処理は、高分子材料をオゾンに暴露することによって行われる。暴露方法は、オゾンが存在する雰囲気に所定時間保持する方法、オゾン気流中に所定時間暴露する方法等適宜の方法で行うことができる。オゾンは、空気、酸素ガスまたは酸素添加空気等の酸素含有気体をオゾン発生装置に供給することによって発生させることができる。得られたオゾン含有気体を、材料を保持してある容器、槽等に導入して、オゾン処理を行うことができる。オゾン含有気体中のオゾン濃度、暴露時間、暴露温度の諸条件は、高分子材料の種類、形状および表面改質の目的に応じて適宜定めることができる。通常は、酸素または空気の気流を用い、流量20ml〜10L/分で、10〜200g/m3の濃度のオゾンを発生させて、温度10〜80℃、時間1分〜10時間で処理することができる。例えば、ポリプロピレンやポリ塩化ビニル繊維の場合は、オゾン濃度10〜40g/m3で、室温下、10〜30分程度の処理が適当である。また、フィルム形状の場合は、オゾン濃度10〜80g/m3程度で、室温下、20分〜3時間程度の処理が適当である。空気を用いた場合の発生オゾン濃度は、酸素を用いた場合の約50%程度となる。オゾン処理により高分子材料の表面には酸化を主とする反応によって、ヒドロペルオキシ基(―O―OH)などが導入され、その大部分は水酸基やカルボニル基等の官能基に変化すると推定される。 (Ozone treatment) The purpose of ozone treatment is to carry out a reforming reaction mainly consisting of an oxidation reaction by bringing the surface of a polymer material into contact with ozone molecules. The ozone treatment is performed by exposing the polymer material to ozone. The exposure method can be performed by an appropriate method such as a method of holding in an atmosphere in which ozone exists for a predetermined time, a method of exposing in an ozone stream for a predetermined time. Ozone can be generated by supplying an oxygen-containing gas such as air, oxygen gas or oxygen-added air to an ozone generator. The obtained ozone-containing gas can be introduced into a container, tank, or the like that holds the material to perform ozone treatment. Various conditions such as the ozone concentration in the ozone-containing gas, the exposure time, and the exposure temperature can be appropriately determined according to the type and shape of the polymer material and the purpose of the surface modification. Usually, ozone or air flow is used, ozone is generated at a flow rate of 20 ml to 10 L / min at a concentration of 10 to 200 g / m3, and the treatment is performed at a temperature of 10 to 80 ° C. for a time of 1 minute to 10 hours. it can. For example, in the case of polypropylene or polyvinyl chloride fiber, treatment at an ozone concentration of 10 to 40 g / m3 and room temperature for about 10 to 30 minutes is appropriate. In the case of a film shape, treatment with an ozone concentration of about 10 to 80 g / m 3 and a room temperature of about 20 minutes to 3 hours is appropriate. The generated ozone concentration when air is used is about 50% when oxygen is used. It is presumed that hydroperoxy groups (—O—OH) and the like are introduced into the surface of the polymer material by ozone treatment due to the ozone treatment, and most of them are converted to functional groups such as hydroxyl groups and carbonyl groups. .

(プラズマ処理)プラズマ処理は、高分子材料をアルゴン、ネオン、ヘリウム、窒素、二酸化窒素、酸素あるいは空気等を含む容器内におき、グロー放電により生ずるプラズマにさらし、材料の表面に酸素、窒素などを含む官能基を導入することを目的とする。アルゴンやネオンなどの不活性ガスが低圧で存在する場合、高分子材料表面は発生したプラズマの攻撃を受け、その表面にラジカルが発生すると考えられる。その後、空気に晒されることにより、ラジカルは酸素と結合して、高分子材料表面には、カルボン酸基やカルボニル基、アミノ基などが導入されると考えられる。なお、微量の窒素、二酸化炭素、酸素または空気中でのプラズマ処理によって、直接、官能基が導入されると考えられる。プラズマ発生の放電形式は、(1)直流放電および低周波放電、(2)ラジオ波放電、(3)マイクロ波放電等に分類される。 (Plasma treatment) In plasma treatment, a polymer material is placed in a container containing argon, neon, helium, nitrogen, nitrogen dioxide, oxygen, air, or the like, exposed to plasma generated by glow discharge, and oxygen, nitrogen, etc. on the surface of the material. It aims at introducing the functional group containing. When an inert gas such as argon or neon is present at a low pressure, it is considered that the surface of the polymer material is attacked by the generated plasma and radicals are generated on the surface. Then, it is considered that radicals are combined with oxygen by being exposed to air, and a carboxylic acid group, a carbonyl group, an amino group, or the like is introduced into the surface of the polymer material. In addition, it is thought that a functional group is directly introduced by a plasma treatment in a small amount of nitrogen, carbon dioxide, oxygen or air. Discharge forms of plasma generation are classified into (1) DC discharge and low frequency discharge, (2) radio wave discharge, (3) microwave discharge, and the like.

(紫外線照射処理)紫外線照射処理は、空気中で高分子材料の表面に紫外線を照射する方法である。紫外線を照射する光源としては、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ等を用いることができる。照射前に紫外線吸収性溶剤で高分子材料の表面を処理してもよい。紫外線の波長は適宜選択できるが、材料の劣化を少なくするためには、360nm付近または以下が好ましい。高分子材料に紫外線が照射されると、成形物の表面領域の二重結合等の化学構造に紫外線が吸収され、吸収されたエネルギーにより化学結合が切断され、生成したラジカルに空気中の酸素が結合し、中間に過酸化物構造を経由するなどして、カルボニル基、カルボキシル基等を生成すると考えられる。 (Ultraviolet irradiation treatment) The ultraviolet irradiation treatment is a method of irradiating the surface of the polymer material with ultraviolet rays in the air. As a light source for irradiating ultraviolet rays, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a xenon lamp, a metal halide lamp, or the like can be used. The surface of the polymer material may be treated with an ultraviolet absorbing solvent before irradiation. Although the wavelength of ultraviolet rays can be selected as appropriate, in order to reduce deterioration of the material, it is preferably around 360 nm or less. When the polymer material is irradiated with ultraviolet rays, the ultraviolet rays are absorbed by chemical structures such as double bonds in the surface region of the molded product, the chemical bonds are broken by the absorbed energy, and oxygen in the air is generated in the generated radicals. It is considered that a carbonyl group, a carboxyl group, and the like are generated by bonding and via a peroxide structure in the middle.

(高圧放電処理)高圧放電処理は、トンネル状の処理装置内に処理される高分子材料を移動させるためのベルトコンベアーを設置し、高分子材料を移動させながら、処理装置の内側の壁面に多数付けられた電極間に数十万ボルトの高電圧を加え、空気中で放電させて処理する方法である。放電によって空気中の酸素と被処理物の表面が活性化され、高分子材料の表面に酸素が取り込まれ、極性基が生成すると考えられる。 (High-pressure discharge treatment) High-pressure discharge treatment is performed by installing a belt conveyor to move the polymer material to be processed in the tunnel-like treatment device, and moving the polymer material on the inner wall of the treatment device. In this method, a high voltage of several hundreds of thousands of volts is applied between the attached electrodes and discharged in air. It is considered that oxygen in the air and the surface of the object to be processed are activated by the discharge, oxygen is taken into the surface of the polymer material, and a polar group is generated.

(コロナ放電処理)コロナ放電処理は、接地された金属ロールとそれに数mmの間隔で置かれたナイフ状電極との間に数千ボルトの高電圧をかけてコロナ放電を発生させ、この放電中の電極−ロール間を被処理高分子材料を通過させる方法である。この方法はフィルムまたは薄様物の処理に適している。 (Corona discharge treatment) Corona discharge treatment generates corona discharge by applying a high voltage of several thousand volts between a grounded metal roll and a knife-like electrode placed at intervals of several millimeters. The polymer material to be processed is passed between the electrode and the roll. This method is suitable for the processing of films or laminae.

オゾン処理以外の方法は、材料に放射することによって表面を活性化するものであり、放射が当たらない影になる部分については工夫を要する。従って、不織布のような繊維集合体や、材料の形態によって影になる部分が存在する材料の全体を処理するにはオゾン処理が好ましい。また、オゾン処理は設備費等の面からも安価であり好適である。   Methods other than ozone treatment activate the surface by irradiating the material, and it is necessary to devise a shadowed portion that is not exposed to radiation. Accordingly, ozone treatment is preferable for treating a fiber aggregate such as a non-woven fabric or the entire material having a shadow portion depending on the form of the material. In addition, ozone treatment is preferable because it is inexpensive in terms of equipment costs.

(活性化処理装置)活性化処理装置は上記のオゾン処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、高圧放電処理、コロナ放電処理を行うための公知の装置を応用して行われる。含浸剤処理を行った高分子材料または洗浄しただけの高分子材料を、形状に応じて、ローラーまたはベルトコンベアーで上記処理装置に導入し、所定時間、所定温度の処理を行い、次の処理工程装置部分に送り出す。ただし、活性化処理装置で処理した高分子材料は、次の処理工程装置に送らずに、この工程で一時取り出してから、数日後に改めて、次の工程を行う装置に導入してもよい。 (Activation treatment apparatus) The activation treatment apparatus is carried out by applying a known apparatus for performing the ozone treatment, plasma treatment, ultraviolet irradiation treatment, high-pressure discharge treatment, and corona discharge treatment. The polymer material that has been subjected to the impregnating treatment or the polymer material that has just been washed is introduced into the processing apparatus by a roller or a belt conveyor, depending on the shape, and processed at a predetermined temperature for a predetermined time. Send to the device part. However, the polymer material processed by the activation processing apparatus may be temporarily taken out in this process without being sent to the next processing process apparatus, and may be introduced again into an apparatus for performing the next process several days later.

(単量体グラフト処理工程)本発明においてグラフト化する単量体は、グラフト可能なものであれば制限はないが少なくとも1個の炭素−炭素二重結合を有する化合物、たとえばビニル化合物または類似の化合物が好ましい。単量体のうち、親水性単量体が好ましい。親水性単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、2―ブテン酸、エチレンスルホン酸、ヒドロキシアルキルアクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレート、アクリルアミド、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルカルバゾール、無水マレイン酸、無水ピロメリット酸からなる群から選ばれる少なくとも1種の単量体またはこれらの群から選ばれる少なくとも1種の単量体との混合物が好ましい。本発明において、耐薬品性と吸水性の点からは、アクリル酸またはメタクリル酸の使用が特に好ましい。 (Monomer Grafting Process) The monomer to be grafted in the present invention is not limited as long as it can be grafted, but is a compound having at least one carbon-carbon double bond, such as a vinyl compound or a similar compound. Compounds are preferred. Of the monomers, hydrophilic monomers are preferred. Hydrophilic monomers include acrylic acid, methacrylic acid, vinyl acetic acid, 2-butenoic acid, ethylene sulfonic acid, hydroxyalkyl acrylate, hydroxyalkyl methacrylate, acrylamide, vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl carbazole, maleic anhydride, anhydrous Preference is given to at least one monomer selected from the group consisting of pyromellitic acid or a mixture with at least one monomer selected from these groups. In the present invention, it is particularly preferable to use acrylic acid or methacrylic acid from the viewpoint of chemical resistance and water absorption.

さらに、親水性単量体よりも親水性の乏しい単量体であるアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、酢酸ビニル、スチレン等のビニルモノマー等も使用できる。親水性単量体のみを用いることが好ましいが、親水性単量体と親水性の乏しい単量体との混合物を用いることによって、グラフト化率が増大して、グラフトポリマー中に含まれる親水性単量体が材料の親水性を付与することができる場合がある。   Furthermore, vinyl monomers such as acrylic acid esters, methacrylic acid esters, vinyl acetate, and styrene, which are less hydrophilic than hydrophilic monomers, can also be used. It is preferable to use only a hydrophilic monomer, but by using a mixture of a hydrophilic monomer and a poorly hydrophilic monomer, the grafting rate increases and the hydrophilicity contained in the graft polymer. The monomer may be able to impart the hydrophilicity of the material.

単量体のグラフト化は、(1)触媒または開始剤(以下総称して「開始剤」という。)の存在下に行う方法、(2)開始剤の存在下または不存在下に加熱する方法、または(3)触媒または開始剤の存在下または不存在下に紫外線照射を行う方法のいずれも好ましい。開始剤としては、過酸化物(過酸化ベンゾイル、t−ブチルヒドロキシペルオキシド、ジ−t−ブチルヒドロキシペルオキシド等)、硝酸二セリウムアンモニウム(IV)、過硫酸塩(過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなど)、酸化還元系開始剤(酸化剤:過硫酸塩、過酸化水素、ヒドロペルオキシドなどと、無機還元剤:銅塩、鉄塩、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウムなど、または有機還元剤:アルコール、アミン、シュウ酸などとの組み合わせ、および酸化剤:ヒドロペルオキシドなどと無機還元剤:銅塩、鉄塩、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウムなど、または有機還元剤:過酸化ジアルキル、過酸化ジアシルなどと還元剤:第三アミン、ナフテン酸塩、メルカプタン、有機金属化合物(トリエチルアルミニウム、トリエチルホウ素など)との組み合わせ)、その他の公知のラジカル重合開始剤などが挙げられる。アクリル酸をモノマーとして用いる場合は、硝酸二セリウムアンモニウム(IV)や過硫酸カリウム等の水溶性の重合開始剤が好ましく用いられるが、過酸化ベンゾイルやN,N−アゾビスイソブチロニトリル等の非水溶性開始剤は、メタノールやアセトンに溶解して、水と混合して用いることができる。紫外線照射の場合には、触媒として、これらの重合開始剤の他に、ベンゾフェノンや過酸化水素などの光増感剤を加えても良い。   Monomer grafting is (1) a method in which a catalyst or an initiator (hereinafter collectively referred to as “initiator”) is present, and (2) a method in which heating is performed in the presence or absence of an initiator. Or (3) Any method in which ultraviolet irradiation is carried out in the presence or absence of a catalyst or an initiator is preferred. Initiators include peroxides (benzoyl peroxide, t-butylhydroxyperoxide, di-t-butylhydroxyperoxide, etc.), ceric ammonium nitrate (IV), persulfates (potassium persulfate, ammonium persulfate, etc.), Redox initiator (oxidizer: persulfate, hydrogen peroxide, hydroperoxide, etc., inorganic reducer: copper salt, iron salt, sodium bisulfite, sodium thiosulfate, etc., or organic reducer: alcohol, amine, Combination with oxalic acid and the like, and oxidizing agent: hydroperoxide and the like and inorganic reducing agent: copper salt, iron salt, sodium bisulfite, sodium thiosulfate and the like, or organic reducing agent: dialkyl peroxide, diacyl peroxide and the like and reducing agent : Tertiary amine, naphthenate, mercaptan, organometallic compound (triethylaluminium , A combination of triethyl like element)), and other known radical polymerization initiator and the like. When acrylic acid is used as a monomer, a water-soluble polymerization initiator such as dicerium ammonium nitrate (IV) or potassium persulfate is preferably used, but benzoyl peroxide, N, N-azobisisobutyronitrile, etc. The water-insoluble initiator can be used by dissolving in methanol or acetone and mixing with water. In the case of ultraviolet irradiation, a photosensitizer such as benzophenone or hydrogen peroxide may be added as a catalyst in addition to these polymerization initiators.

単量体のグラフト化は、一般的なグラフト化方法を使用できる。すなわち、液相、気相、固相の何れの反応でも可能である。反応混合物とは、開始剤、モノマーおよびそれらの溶剤を含む溶液または、モノマー蒸気を含む空気または窒素などの気体を意味する。具体例を以下に示す。   For grafting of the monomer, a general grafting method can be used. That is, any reaction of a liquid phase, a gas phase, and a solid phase is possible. By reaction mixture is meant a solution containing initiator, monomers and their solvents, or a gas such as air or nitrogen containing monomer vapors. Specific examples are shown below.

水溶性の開始剤の場合は水に必要量を溶解する。水不溶性の開始剤の場合は、アルコールやアセトンなどのような水と混合する有機溶剤(たとえばアセトン、メタノール等)に溶解してから、開始剤が析出しないように水と混合する。開始剤溶液に、活性化処理または後記する親水性高分子処理を施された材料を入れ単量体を加えてグラフト化を行う。処理容器内は必要に応じて窒素置換しておく。加熱グラフトさせる場合は、この反応混合物を適宜の温度で適宜の時間加熱する。または、紫外線照射の下でグラフトさせる場合は、適宜の温度、時間で紫外線照射を照射する。紫外線ランプは特に限定はないが、高圧水銀灯(例えば東芝(株)製、商品名:H400P)を用いることができる。波長は360nm付近の紫外線をフィルターでとり出してもよいが、全波長光を照射してもよい。単量体のグラフト化は、単量体が揮発性化合物である場合、それを蒸気として用いることができる。すなわち、処理物を密閉容器に入れ、揮発性単量体(例、メタクリル酸メチル、スチレン等)を注入し、その容器を減圧することにより、単量体を気化させる。この反応容器に紫外線照射を行って、グラフト化を行う。   In the case of a water-soluble initiator, the required amount is dissolved in water. In the case of a water-insoluble initiator, it is dissolved in an organic solvent (for example, acetone, methanol, etc.) mixed with water such as alcohol or acetone, and then mixed with water so that the initiator does not precipitate. A material subjected to an activation treatment or a hydrophilic polymer treatment described later is added to the initiator solution, and a monomer is added to perform grafting. The inside of the processing container is purged with nitrogen as necessary. In the case of heat grafting, the reaction mixture is heated at an appropriate temperature for an appropriate time. Alternatively, when grafting is performed under ultraviolet irradiation, ultraviolet irradiation is performed at an appropriate temperature and time. Although the ultraviolet lamp is not particularly limited, a high-pressure mercury lamp (for example, trade name: H400P manufactured by Toshiba Corporation) can be used. Although the wavelength may extract ultraviolet rays around 360 nm with a filter, it may irradiate light of all wavelengths. Monomer grafting can be used as a vapor when the monomer is a volatile compound. That is, the treated product is placed in a closed container, a volatile monomer (eg, methyl methacrylate, styrene, etc.) is injected, and the container is decompressed to vaporize the monomer. The reaction vessel is irradiated with ultraviolet rays for grafting.

単量体としてアミド基を有するビニル単量体を使用し、本発明者の特許323471号に記載された方法よりアミド基をホフマン転移させる方法も好ましく使用できる。   A method in which a vinyl monomer having an amide group is used as the monomer and the amide group is Hoffmann-transferred from the method described in Japanese Patent No. 323471 can be preferably used.

(単量体グラフト化処理装置)前記量体グラフト化処理を有効に行うための装置である。前処理をした高分子材料を形状に応じて、ローラーまたはベルトコンベアーで上記単量体グラフト化を行うための、単量体および開始剤または触媒の溶液を含むタンクまたは、単量体蒸気を含むタンクに導入し、所定温度、所定時間、浸漬または、紫外線照射してから、次に、洗浄装置で洗浄し、遠心脱水器にかけ、所定の程度に乾燥する乾燥機からなる。従って、単量体グラフト化装置部分、洗浄装置部分、脱水器部分、および乾燥機部分からなる。   (Monomer grafting apparatus) This is an apparatus for effectively performing the monomer grafting process. A tank containing a monomer and an initiator or a catalyst solution for carrying out the above-mentioned monomer grafting on a roller or a belt conveyor depending on the shape, or containing a monomer vapor After introducing into the tank and immersing or irradiating with ultraviolet rays at a predetermined temperature and for a predetermined time, it is then washed with a cleaning device, subjected to a centrifugal dehydrator and dried to a predetermined degree. Therefore, it consists of a monomer grafting device part, a cleaning device part, a dehydrator part, and a dryer part.

(親水性高分子)本発明において親水性高分子とは、水溶性高分子または易水溶性ではないが親水性を有する高分子を意味する。具体例としては、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリ−α−ヒドロキシビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリ−α−ヒドロキシアクリル酸、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコール等が挙げられる。またこれらのスルホン化物も使用できる。他に、アルギン酸ナトリウム、デンプン、絹フィブロイン、絹セリシン、ゼラチン、各種タンパク質、多糖類等が挙げられる。   (Hydrophilic polymer) In the present invention, the hydrophilic polymer means a water-soluble polymer or a polymer that is not readily water-soluble but has hydrophilicity. Specific examples include polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polyhydroxyethyl methacrylate, poly-α-hydroxyvinyl alcohol, polyacrylic acid, poly-α-hydroxyacrylic acid, polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, Examples include polyalkylene glycols such as polypropylene glycol. These sulfonated products can also be used. Other examples include sodium alginate, starch, silk fibroin, silk sericin, gelatin, various proteins, and polysaccharides.

(親水性高分子による処理)活性化処理された高分子材料に親水性高分子処理をするに際しては、触媒もしくは開始剤の存在下に行うのが好ましい。触媒および開始剤は、単量体によるグラフト化の場合と同様のものを使用できる。
親水性高分子による処理工程においては、親水性高分子は溶液状態で使用するのが好ましい。水溶性高分子であれば水溶液として使用できる。水溶性に乏しい場合は適当な溶媒に溶解して使用する。以下に水溶性高分子を使用する場合について説明する。
(Treatment with hydrophilic polymer) When the activated polymer material is subjected to the hydrophilic polymer treatment, it is preferably carried out in the presence of a catalyst or an initiator. As the catalyst and the initiator, the same ones as in the case of grafting with a monomer can be used.
In the treatment step with the hydrophilic polymer, the hydrophilic polymer is preferably used in a solution state. Any water-soluble polymer can be used as an aqueous solution. If it is poor in water solubility, dissolve it in a suitable solvent. The case where a water-soluble polymer is used will be described below.

開始剤の非存在下に水溶性高分子による処理を行う場合には、活性化処理を施された高分子材料を親水性高分子の水溶液中に入れ処理を行う。開始剤の存在下に水溶性高分子による処理を行う場合には、先ず水溶性高分子の水溶液をつくり、水溶性の開始剤の場合は、ここに必要量を溶解する。水不溶性の開始剤の場合は、アルコールやアセトンなどのような水と混合する有機溶剤に溶解してから水溶性高分子の水溶液に加える。開始剤を加えた水溶性高分子の溶液に活性化処理を施した高分子材料を入れて処理を行う。処理容器内は窒素置換しておくことが望ましい。しかし簡易的には、窒素置換しておかなくても実用可能な処理はできる。   When the treatment with the water-soluble polymer is performed in the absence of the initiator, the polymer material subjected to the activation treatment is placed in an aqueous solution of a hydrophilic polymer. When the treatment with the water-soluble polymer is performed in the presence of the initiator, an aqueous solution of the water-soluble polymer is first prepared, and in the case of the water-soluble initiator, a necessary amount is dissolved therein. In the case of a water-insoluble initiator, it is dissolved in an organic solvent mixed with water, such as alcohol or acetone, and then added to an aqueous solution of a water-soluble polymer. A polymer material subjected to an activation treatment is placed in a solution of a water-soluble polymer to which an initiator has been added for treatment. It is desirable to replace the inside of the processing container with nitrogen. However, in a simple manner, a practical process can be performed without nitrogen substitution.

水溶性高分子と開始剤による処理の温度は特に制限はなく、通常10〜80℃、好ましくは60〜90℃が適当である。親水性の耐久力を良好にするため高い温度で長時間(例えば3から12時間程度)処理することも行われる。   The temperature of the treatment with the water-soluble polymer and the initiator is not particularly limited, and is usually 10 to 80 ° C., preferably 60 to 90 ° C. In order to improve hydrophilic durability, a treatment at a high temperature for a long time (for example, about 3 to 12 hours) is also performed.

(親水性高分子処理装置)前記親水性高分子処理を有効に行うための装置である。前処理をした高分子材料を形状に応じて、ローラーまたはベルトコンベアーで上記親水性高分子処理を行うために、親水性高分子および開始剤または触媒の溶液を含むタンクに導入し、所定温度、所定時間、反応させてから、次に、洗浄装置で洗浄し、遠心脱水器にかけ、所定の程度に乾燥する乾燥機からなる。従って、親水性高分子処理装置部分、洗浄装置部分、脱水器部分、および乾燥機部分からなる。 (Hydrophilic polymer processing apparatus) An apparatus for effectively performing the hydrophilic polymer processing. In order to perform the hydrophilic polymer treatment with a roller or a belt conveyor according to the shape of the pretreated polymer material, the polymer material is introduced into a tank containing a solution of the hydrophilic polymer and an initiator or a catalyst, at a predetermined temperature, After reacting for a predetermined time, it comprises a drier that is washed with a washing device, applied to a centrifugal dehydrator, and dried to a predetermined degree. Therefore, it comprises a hydrophilic polymer processing device part, a cleaning device part, a dehydrator part, and a dryer part.

(本発明の装置で処理された材料の用途)本発明の方法で改質された高分子材料は、親水性、吸水性、保水性、接着性、などの性質が大幅に改善され、しかもその特性の耐久性が優れる。親水性、吸水性および保水性を活かして、各種用途に適用することが可能となる。また接着性にも優れているため、一般的な接着剤、例えば、でんぷん、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、エポキシ樹脂系、ポリシアノアクリレート等によって、紙、木材、金属等に接着し得る。接着性を必要とする各種材料に適用できる。さらに本発明の改質方法は、特に改質の困難と言われるポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィンを始めとする多くの高分子材料に適用できる。ポリオレフィンの不織布、あるいはポリオレフィンと他の高分子からなる混合不織布については、自重の7〜10倍程度の吸水性を与えることが可能であり、さらに接着性、耐アルカリ性、耐酸性、耐酸化性に優れる。以下に各用途について説明するが、本発明の用途は以下に限定されるものではない。   (Use of material treated with the apparatus of the present invention) The polymer material modified by the method of the present invention has greatly improved properties such as hydrophilicity, water absorption, water retention, adhesiveness, etc. Excellent durability of characteristics. Utilizing hydrophilicity, water absorption and water retention, it can be applied to various uses. Moreover, since it is excellent also in adhesiveness, it can adhere | attach to paper, wood, a metal, etc. with a general adhesive agent, for example, starch, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, an epoxy resin system, polycyanoacrylate, etc. It can be applied to various materials that require adhesiveness. Furthermore, the modification method of the present invention can be applied to many polymer materials including polyolefins such as polypropylene and polyethylene, which are particularly difficult to modify. Polyolefin non-woven fabric or mixed non-woven fabric made of polyolefin and other polymers can give water absorption of 7 to 10 times its own weight, and further to adhesiveness, alkali resistance, acid resistance and oxidation resistance. Excellent. Although each use is demonstrated below, the use of this invention is not limited to the following.

(1)拭き取り清掃用材料:現在、主として、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、および合成繊維の複合繊維をベースに、親水性を持たせるためにレーヨンを混紡させた上で、界面活性剤を含む水溶液を含浸させたものが、家庭用の使い捨て清掃用材料またはワイパーとして市販されている。この使い捨て清掃用材料を、本発明の改質された吸水性高分子材料の繊維で製造すると、軽量かつ高強度で、吸水性および界面活性剤吸収性に優れるため、使用耐久性を増した製品が得られる。使用後、数回は、水洗することにより再利用が可能となる。   (1) Material for wiping and cleaning: Currently, based on a composite fiber of polyester fiber, polyolefin fiber, and synthetic fiber, rayon is blended to impart hydrophilicity, and then an aqueous solution containing a surfactant is used. The impregnated material is commercially available as a household disposable cleaning material or wiper. When this disposable cleaning material is manufactured with the fiber of the modified water-absorbing polymer material of the present invention, it is lightweight, high-strength, excellent in water-absorbing property and surfactant-absorbing property, and thus has increased durability. Is obtained. After use, it can be reused by washing with water several times.

(2)吸水材料:本発明により製造された吸水性を有する高分子材料を意味する。   (2) Water-absorbing material: means a polymer material having water absorption produced according to the present invention.

(3)保水材料:本発明により製造された親水化ポリオレフィン不織布は、植物に給水させるための保水材料として有用である。このための保水材料としての材料形状は、織布、不織布、または布の形状を有しない繊維、裁断された繊維状廃棄物でもよい。構成繊維の径は10〜500μm程度が使いやすい。親水化ポリオレフィン不織布やフィルムは、耐アルカリ性や耐酸性、耐酸化性に優れた電池セパレータ用途になる。   (3) Water retention material: The hydrophilized polyolefin nonwoven fabric produced by the present invention is useful as a water retention material for supplying water to plants. The material shape as a water retention material for this purpose may be a woven fabric, a nonwoven fabric, or a fiber having no cloth shape, or a cut fibrous waste. About 10-500 micrometers is easy to use the diameter of a constituent fiber. The hydrophilic polyolefin nonwoven fabric and film are used for battery separators having excellent alkali resistance, acid resistance, and oxidation resistance.

(4)医療用品、衛生用品、化粧用品または器具:使い捨て仕様の各種用品を意味する。例示すると、オムツ、生理用品、包帯、ガーゼ、衛生ナプキン、消毒用貼付け布・テープ、その他の医療用品、各種清潔用途・洗顔パック・パッド等の化粧用品等が挙げられる。   (4) Medical products, hygiene products, cosmetic products or instruments: Means various types of disposable products. Illustrative examples include diapers, sanitary products, bandages, gauze, sanitary napkins, disinfecting affixing cloths and tapes, other medical supplies, and various cosmetics such as cleansing applications, face-wash packs, and pads.

使い捨てオムツまたは生理用品は、パルプ、デンプン、アクリル酸ポリマーなどを原料とした吸水性素材を内部に含み、外側は、尿、水分および血液等を透過しないように、撥水性のあるポリオレフィン不織布で覆われている。身体から出された水分は内側の親水化された不織布を透過して、内部の吸水性素材に吸収される。水分に強く、破れにくい材料として、親水化ポリオレフィン不織布は、最も望ましい素材である。しかし、内側に用いられる親水化不織布の親水化は水で容易に落ちる界面活性剤や水溶性の処理剤を含浸させているだけである。そのために、親水性に耐久性がなく、水で容易に流されてしまう。また、皮膚に対する界面活性剤の影響も問題である。そこで、容易で、かつ、耐久性のある親水化技術が望まれる。本発明の親水化技術により得られる吸水・保水性ポリオレフィン材料は、使い捨てオムツまたは生理用品の内側縫製用の布として最適材料となる。また本発明によって高吸水性化した高分子材料は使い捨てオムツまたは生理用品の内部の吸水性材料にも用いられる。軽量かつ高強度で、安全性もあり、繰返し用途に耐えうるようになる。また本発明により得られる親水性または吸水性材料は、軽量かつ高強度で、洗剤、薬品、接着剤等を含浸させることができるため、ガーゼ、拭き取り用繊維製品、貼付け消毒用布・テープ、その他の化粧用品素材に適している。使い捨ての医療用品、衛生用品、化粧用品具として用いる場合、その材料形状は、織布または不織布が好ましく、目付および厚さは適宜選定すればよい。ただし、織布または不織布の構成繊維の径は1〜500μm程度が使いやすい。また、医療用品、衛生用品、化粧用品具用として、天然ゴムまたは合成ゴム製のスポンジその他の材料の親水性を高め、薬品や化粧品の付着性と使い心地を高めることができる。   Disposable diapers or sanitary products contain a water-absorbing material made from pulp, starch, acrylic polymer, etc. on the inside, and the outside is covered with a water-repellent polyolefin nonwoven fabric so that it does not penetrate urine, moisture, blood, etc. It has been broken. Moisture discharged from the body permeates the inner hydrophilic nonwoven fabric and is absorbed by the inner water-absorbing material. Hydrophilic polyolefin nonwoven fabric is the most desirable material as a material that is resistant to moisture and difficult to tear. However, the hydrophilization of the hydrophilized non-woven fabric used on the inside is only impregnated with a surfactant or water-soluble treatment agent that easily drops with water. For this reason, the hydrophilicity is not durable and is easily washed away with water. The effect of surfactants on the skin is also a problem. Therefore, an easy and durable hydrophilic technology is desired. The water-absorbing / water-retaining polyolefin material obtained by the hydrophilization technique of the present invention is an optimal material as a disposable diaper or a cloth for inner sewing of a sanitary product. Further, the polymer material having high water absorption according to the present invention is also used as a water-absorbing material in disposable diapers or sanitary products. Light weight, high strength, safety and withstand repeated use. The hydrophilic or water-absorbing material obtained by the present invention is lightweight and high in strength and can be impregnated with detergents, chemicals, adhesives, etc., so gauze, wiping textiles, pasting disinfecting cloth / tape, etc. Suitable for cosmetic materials. When used as a disposable medical article, hygiene article, or cosmetic article, the material shape is preferably a woven or non-woven fabric, and the basis weight and thickness may be appropriately selected. However, the diameter of the constituent fiber of the woven or non-woven fabric is easy to use about 1 to 500 μm. Further, for medical products, hygiene products, and cosmetic products, it is possible to increase the hydrophilicity of natural rubber or synthetic rubber sponges and other materials, and to improve the adhesion and comfort of chemicals and cosmetics.

(5)衣料、ベッド、布団などの内部材料:本発明により得られる親水性または吸水性高分子材料は、軽量かつ高強度であり、吸水性をコントロールして、衣料用の繊維製品、ベッド、布団などの内部材料に適している。   (5) Internal materials such as clothing, beds, and futons: The hydrophilic or water-absorbing polymer material obtained by the present invention is lightweight and high-strength, controls water absorption, and is used for clothing textiles, beds, Suitable for internal materials such as futons.

(6)濾過材:ポリオレフィン、ポリサルホン、ポリエステル等の疎水性素材製の多孔性のフィルムからなる濾過材は、紙製の濾過材と比べると、高強度であるが、親水化に乏しいために、水溶液の濾過には不適当である。現在、界面活性剤や水溶性高分子を塗布して、対応しているが、これらの親水化部分は濾過中に溶出して、耐久性に欠ける。このような疎水性材料からなる濾過材を、本発明の親水化処理を施すことによって、耐久性のある、吸水性の濾過材が得られる。   (6) Filter material: The filter material made of a porous film made of a hydrophobic material such as polyolefin, polysulfone, polyester, etc. has higher strength than paper filter material, but is poor in hydrophilicity. Not suitable for filtration of aqueous solutions. Currently, surfactants and water-soluble polymers are applied to cope with these problems, but these hydrophilized parts are eluted during filtration and lack durability. A durable, water-absorbing filter medium can be obtained by subjecting the filter medium made of such a hydrophobic material to the hydrophilization treatment of the present invention.

(7)微生物培地用材料:本発明により得られる吸水性材料は、吸水性、強度、微生物繁殖性に優れ、微生物培地用材料として最適である。微生物培地用材料の形状は、織布、不織布、または布の形状を有しない繊維、裁断された繊維状廃棄物でもよい。構成繊維の径は10〜500μm程度が使いやすい。   (7) Microbial medium material: The water-absorbing material obtained by the present invention is excellent in water absorption, strength, and microbial reproduction, and is optimal as a material for microbial medium. The shape of the material for the microbial medium may be a woven fabric, a non-woven fabric, a fiber having no cloth shape, or a cut fibrous waste. About 10-500 micrometers is easy to use the diameter of a constituent fiber.

(8)歯列矯正用部材:本発明による処理法により、高分子材料の接着性を改良できる。接着性を必要とする各種材料、複合材料および繊維強化プラスチックに配合する強化繊維に利用できるため、プラスチック製の歯列矯正用部材(例:ブラケット)と歯の接着性を改善できる。歯列矯正用ブラケットは、高分子材料(プラスチック、またはプラスチックと強化繊維からなる複合材料など)製の台座(サイズ例:寸法2.23×3.0×3.8mm、重量=約31mg/個)にアルミニウムや金などの金具(スロット)で補強された歯列矯正用器具。歯面と接着させる部分の形状は、平面型またはベース部にアンダーカットを設けた型(いわゆるメカニカルベース構造)のいずれでもよい。(2)歯科治療用義歯およびその他の部材:アクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂、環状オレフィン重合体、セラミックス材料等からなる、種々の形状に成型された歯科治療用義歯およびその他の部材。   (8) Orthodontic member: The adhesion of the polymer material can be improved by the treatment method of the present invention. Since it can be used for various materials that require adhesiveness, composite materials, and reinforcing fibers to be blended with fiber-reinforced plastics, the adhesiveness between plastic orthodontic members (eg, brackets) and teeth can be improved. The orthodontic bracket is a pedestal (size example: dimensions 2.23 × 3.0 × 3.8 mm, weight = about 31 mg / piece) made of a polymer material (such as plastic or a composite material made of plastic and reinforcing fibers). ) Orthodontic appliance reinforced with metal (slot) such as aluminum or gold. The shape of the portion to be bonded to the tooth surface may be either a flat die or a die provided with an undercut in the base portion (so-called mechanical base structure). (2) Dentures for dental treatment and other members: Dentures for dental treatment and other members molded into various shapes made of acrylic resin, polypropylene resin, cyclic olefin polymer, ceramic material and the like.

歯科治療用材料を構成する材料は、セラミックス材料、高分子材料:ナイロン、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリスチレン(PST)、PPとPEの混合試料(P/E)、環状オレフィン重合体またはその共重合体である、商品名でトパス、アートン、ゼオネックス、ゼオノア等がある。本発明の装置によって、ROTHタイプ下顎前歯(AN)用ブラケットのための高分子材料を好ましく改良できる。ROTHタイプのブラケットとは、ROTH博士の提唱するトルク(歯に対して前後方向の倒れ角)とアンギュレーション(歯に対して左右方向の倒れ角)をもつブラケットを意味する。 Materials constituting the dental treatment material are ceramic materials, polymer materials: nylon, polypropylene (PP), polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET), polystyrene (PST), mixed sample of PP and PE (P / E) ), Cyclic olefin polymers or copolymers thereof, such as TOPAS, ARTON, ZEONEX, ZEONOR, etc. under the trade names. The device of the present invention can preferably improve the polymeric material for the bracket for the ROTH type mandibular anterior teeth (AN). The ROTH type bracket means a bracket having a torque proposed by Dr. ROTH (a tilt angle in the front-rear direction with respect to the teeth) and an angulation (a tilt angle in the left-right direction with respect to the teeth).

(10)医療用機器材料用部品:
人工血管、人工臓器、人工関節、管状、糸状、板状の高分子材料部品を意味する。これらの材料の親水性を改良して医療用としての適合性を改善できる。例えば人体または人体組織と接触して使用するもの(カテーテル、排液器具)、体液吸収材料、コンタクトレンズ、合成繊維製包帯、ガーゼ点滴器具等が挙げられる。
(10) Medical equipment material parts:
Means artificial blood vessels, artificial organs, artificial joints, tubular, thread-like, plate-like polymer material parts. The hydrophilicity of these materials can be improved to improve medical compatibility. Examples thereof include those used in contact with the human body or human tissue (catheter, drainage device), body fluid absorbing materials, contact lenses, synthetic fiber bandages, gauze infusion devices, and the like.

(11)高分子材料複合材料:複合材料および繊維強化プラスチックに配合する強化繊維の接着性を向上させて、強度の優れた高分子材料複合材料に利用できる。   (11) Polymer material composite material: It can be used for a polymer material composite material having improved strength by improving the adhesion of the reinforcing fiber to be blended with the composite material and the fiber reinforced plastic.

(12)合成紙:ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンやポリエステル等の高分子材料からなる合成紙は気泡や充填剤を加えて白度を与え、紙の代替品として使用される。本発明による表面の親水化を行い、接着性や印刷性を向上させることができる。   (12) Synthetic paper: Synthetic paper made of a polyolefin such as polyethylene and polypropylene, or a polymer material such as polyester is used as an alternative to paper by adding air bubbles and fillers to give whiteness. By making the surface hydrophilic according to the present invention, it is possible to improve adhesion and printability.

(13)接着性が改良された材料:上記、歯列矯正用部材や複合材料用強化繊維の接着性改良の他に、各種高分子フィルムや成形品の接着性を改良して、同種または異なる材料との接着性を向上できる。   (13) Materials with improved adhesiveness: In addition to improving the adhesiveness of orthodontic members and reinforcing fibers for composite materials, improving the adhesiveness of various polymer films and molded products, the same or different Adhesion with the material can be improved.

(14)親水性フィルムの他用途:本発明により、ポリオレフィンやポリエステル等の高分子フィルムに高親水性を付与できる。例えば、吸水性ポリエステルフィルムは、接着性に優れ、水に濡れやすいため、ガラスや鏡に貼付けることによって防曇効果が得られる。   (14) Other uses of hydrophilic film: According to the present invention, high hydrophilicity can be imparted to a polymer film such as polyolefin or polyester. For example, a water-absorbing polyester film is excellent in adhesiveness and easily wetted with water, so that an anti-fogging effect can be obtained by sticking to glass or a mirror.

(15)電池セパレータ用途:本発明のセパレータは物理的強度が大きいだけでなく、化学的には、耐酸性および耐アルカリ性に優れ、各種電解液の吸収速度が大きく、保液性に優れている。また材料の目付値を選ぶことにより、通気性の抑制が可能となる。従って、一次電池、二次電池のいずれにも使用でき、円筒形、ボタン形、扁平形、角形など形状の如何を問わず、二次電池である場合には、開放形あるいは密閉形であることも問わない。より具体的には、一次電池の例として、アルカリ性電解液を使用するアルカリマンガン乾電池、水銀電池、酸化銀電池、空気電池、塩化銀電池、リチウム電池、酸性電解液を使用するマンガン乾電池などが挙げられる。二次電池としては、アルカリ性電解液を使用するアルカリ蓄電池(エジソン電池)、ニッケル・カドミウム電池(ユングナー電池)、ニッケル・水素電池、銀・亜鉛電池、銀・カドミウム電池、ニッケル・亜鉛電池、ニッケル・鉄電池、また酸性電解液を使用する鉛蓄電池などが挙げられる。従来紙製のセパレータを用いた電池について、紙セパレータの代りに用いることができる。   (15) Battery separator use: The separator of the present invention not only has high physical strength, but chemically has excellent acid resistance and alkali resistance, has a high absorption rate of various electrolytes, and has excellent liquid retention. . Further, by selecting the basis weight value of the material, it is possible to suppress the air permeability. Therefore, it can be used for both primary batteries and secondary batteries. Regardless of the shape of cylinders, buttons, flats, squares, etc., secondary batteries must be open or sealed. It doesn't matter. More specifically, examples of the primary battery include an alkaline manganese battery using an alkaline electrolyte, a mercury battery, a silver oxide battery, an air battery, a silver chloride battery, a lithium battery, and a manganese battery using an acidic electrolyte. It is done. Secondary batteries include alkaline storage batteries that use alkaline electrolyte (Edison batteries), nickel-cadmium batteries (Jungner batteries), nickel-hydrogen batteries, silver-zinc batteries, silver-cadmium batteries, nickel-zinc batteries, nickel- Examples include iron batteries and lead-acid batteries using an acidic electrolyte. Conventional batteries using paper separators can be used instead of paper separators.

(A)高分子材料を含む材料
(1)実施例および比較例に用いた高分子材料は以下のようなものである。
ポリプロピレン不織布(厚さ150μm、目付け50g/cm2)、ポリプロピレン/ポリエチレン混合不織布(厚さ300μm、目付け76g/cm2)、
ポリエチレンテレフタレート(ポリエステル)不織布(厚さ180μm、目付け57g/cm2)、ガラス繊維/ポリエチレン混合不織布(厚さ100μm、目付け213g/cm2)、炭素繊維(厚さ150μm、目付け50g/cm2)、羊毛繊維(厚さ500μm、目付け188g/cm2)、ポリプロピレンフィルム(厚さ20μm、目付け17g/cm2、ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ60μm、目付け72g/cm2)、HMPE板(厚さ700μm、目付け467g/cm2)、多孔性ポリサルフォンフィルム(厚さ179μm、目付け50g/cm2)
(A) Material containing polymer material (1) Polymer materials used in Examples and Comparative Examples are as follows.
Polypropylene nonwoven fabric (thickness 150 μm, basis weight 50 g / cm 2), polypropylene / polyethylene mixed nonwoven fabric (thickness 300 μm, basis weight 76 g / cm 2),
Polyethylene terephthalate (polyester) nonwoven fabric (thickness 180 μm, basis weight 57 g / cm 2), glass fiber / polyethylene mixed nonwoven fabric (thickness 100 μm, basis weight 213 g / cm 2), carbon fiber (thickness 150 μm, basis weight 50 g / cm 2), wool fiber ( Thickness 500 μm, basis weight 188 g / cm 2, polypropylene film (thickness 20 μm, basis weight 17 g / cm 2), polyethylene terephthalate film (thickness 60 μm, basis weight 72 g / cm 2), HMPE plate (thickness 700 μm, basis weight 467 g / cm 2), porous Polysulfone film (thickness: 179 μm, basis weight 50 g / cm 2)

高分子材料に含まれる酸化防止剤、安定剤、その他の添加剤を除く操作はしなかった。なお、略語の意味はつぎの通りである。PP:ポリプロピレン、PE:ポリエチレン、PET:ポリエチレンテレフタレート、PSU:ポリサルホン、PP/PE:ポリプロピレンとポリエチレンの混合物、HMPE:超高分子量ポリエチレンdである。   No operation was performed to remove the antioxidant, stabilizer and other additives contained in the polymer material. The abbreviations have the following meanings. PP: polypropylene, PE: polyethylene, PET: polyethylene terephthalate, PSU: polysulfone, PP / PE: a mixture of polypropylene and polyethylene, HMPE: ultrahigh molecular weight polyethylene d.

(2)歯列矯正用部材:歯列矯正用ブラケットに加工された高分子材料の具体的例は、以下のようなものである。接着面が平面のもの:ポリプロピレン製ブラケット(チッソ(株)のポリプロピレンK5016)、ナイロン12製ブラケット(スイス・エムス社のグリルアミドTR55)、ナイロン6製ブラケット(東洋紡の透明ナイロンT714E)、ポリカーボネート製ブラケット(GEプラスチックレキサン)、ガラス繊維強化ポリエチレンテレフタレート(東洋紡(株)EMC335)、ガラス繊維強化ポリカーボネート製ブラケット(ORMCO社製SPIRITブラケット(ガラスフィラー入り))。接着面は平面または、メカニカルベースのもの:ゼオネックス製ブラケット(チッソ(株)製、環状オレフィン重合体)、アートン製ブラケット(JSR(株)製、グレードG、F、D、FX、環状オレフィン共重合体)、トパス製ブラケット(三井化学(株)製)、環状オレフィン共重合体)、ゼオノア製ブラケット(チッソ(株)製1020R、環状オレフィン重合体)。接着面がメカニカルベースのもの:ガラス繊維強化ポリカーボネート製ブラケット2(三金工業(株)製クリアブラケット)。 (2) Orthodontic member: Specific examples of the polymer material processed into the orthodontic bracket are as follows. Bonding surface is flat: Polypropylene bracket (Polypropylene K5016 from Chisso Corporation), Nylon 12 bracket (Grillamide TR55 from Swiss MMS), Nylon 6 bracket (Toyobo's transparent nylon T714E), Polycarbonate bracket ( GE plastic lexan), glass fiber reinforced polyethylene terephthalate (Toyobo Co., Ltd. EMC335), glass fiber reinforced polycarbonate bracket (ORMCO's SPIRIT bracket (with glass filler)). Adhesive surface is flat or mechanical base: ZEONEX bracket (manufactured by Chisso Corp., cyclic olefin polymer), Arton bracket (manufactured by JSR Corp., grade G, F, D, FX, cyclic olefin co-polymer) Combined), Topas bracket (Mitsui Chemicals Co., Ltd., cyclic olefin copolymer), Zeonoa bracket (Chiso Co., Ltd. 1020R, cyclic olefin polymer). Bonding surface is mechanical base: Glass fiber reinforced polycarbonate bracket 2 (Sankin Kogyo Co., Ltd. clear bracket).

(3)文具および化粧品用筆記具部材
1)断面櫛歯形状のPPコレクター:ポリプロピレン製の成形体からなる断面櫛歯形状の一時インキ貯溜体、外径6〜8mm、内径2〜4mm、質量0.61g、長さ28mm。PPコレクター1と略称する。
2)枚葉体形状のPPコレクター:ポリプロピレン製の成形体からなる中心に穴の開いた円板で、表面にエンボス加工あり(突起が1個あたり40個)。これらを数枚重ねて、一時インキ貯溜体とする。各円板のすき間の間隔は、エンボスの高さで規定される。外径19.8mm、内径5.0mm、厚さ0.188mm、重量0.055g。PPコレクター2と略称する。
3)断面櫛歯形状のABSコレクター:ABS樹脂製(アクリロニトリル、ブタジエン、スチレンの共重合体)の成形体からなる断面櫛歯形状の一時インキ貯溜体)、外径6〜8mm、内径2〜4mm、質量0.79g、長さ28mm。ABSコレクター1と略称する。
4)枚葉体形状のABSコレクター:ABS樹脂製の成形体からなる中心に穴の開いた円板で、表面にエンボス加工あり(突起が1個あたり40個)。これらを数枚重ねて、一時インキ貯溜体とする。各円板のすき間の間隔は、エンボスの高さで規定される。外径19.8mm、内径5.0mm、厚さ0.188mm、質量0.061g。ABSコレクター2と略称する。
5)インキタンク軸:ポリプロピレン製、外径7mm(先端)〜10mm(出口)、内径2mm(先端)〜8mm(出口)、質量2.2g、長さ87mm。
6)ペン芯1:商品名でプロッキー細ペン芯、ポリエチレンテレフタレート(PET)製、長さ27.0mm、外径2mm、質量0.0627g、繊維状PETを束ねて、融着させて作られた。
7)ペン芯2:ポリエチレンテレフタレート製、長さ37.0mm、外径4mm、質量0.185g。繊維状PETを束ねて、融着させて作られた。
8)中継芯:ポリエチレンテレフタレート製、長さ22.5mm、外径1.8mm、質量0.0505g。繊維状PETを束ねて、融着させて作られた。
(3) Writing instrument members for stationery and cosmetics 1) PP collector with cross-sectional comb shape: temporary ink reservoir with cross-sectional comb shape made of a molded product made of polypropylene, outer diameter 6 to 8 mm, inner diameter 2 to 4 mm, mass 0. 61 g, length 28 mm. It is abbreviated as PP collector 1.
2) Single-piece PP collector: a disk made of polypropylene and having a hole in the center, with embossing on the surface (40 protrusions per piece). Several of these are stacked to form a temporary ink reservoir. The gap between the discs is defined by the height of the emboss. Outer diameter 19.8 mm, inner diameter 5.0 mm, thickness 0.188 mm, weight 0.055 g. It is abbreviated as PP collector 2.
3) Cross-section comb-shaped ABS collector: cross-section comb-shaped temporary ink reservoir made of ABS resin (acrylonitrile, butadiene, styrene copolymer), outer diameter 6-8 mm, inner diameter 2-4 mm , Mass 0.79g, length 28mm. Abbreviated as ABS collector 1.
4) Single-sheet shaped ABS collector: a disc made of an ABS resin molded body with a hole in the center and embossed on the surface (40 protrusions per piece). Several of these are stacked to form a temporary ink reservoir. The gap between the discs is defined by the height of the emboss. Outer diameter 19.8 mm, inner diameter 5.0 mm, thickness 0.188 mm, mass 0.061 g. Abbreviated as ABS collector 2.
5) Ink tank shaft: made of polypropylene, outer diameter 7 mm (tip) to 10 mm (outlet), inner diameter 2 mm (tip) to 8 mm (outlet), mass 2.2 g, length 87 mm.
6) Pen core 1: Procky fine pen core under the trade name, made of polyethylene terephthalate (PET), length 27.0 mm, outer diameter 2 mm, mass 0.0627 g, made by bundling and fusing fibrous PET .
7) Pen core 2: made of polyethylene terephthalate, length 37.0 mm, outer diameter 4 mm, mass 0.185 g. It was made by bundling and fusing fibrous PET.
8) Relay core: made of polyethylene terephthalate, length 22.5 mm, outer diameter 1.8 mm, mass 0.0505 g. It was made by bundling and fusing fibrous PET.

9)穂首1:ポリブチレンテレフタレート製、長さ150mm、外径(根元)2.0mm、質量0.0548g。穂首は、筆ペンの筆記部分であり、インキや墨液を含んだ状態を保ちながら、筆記を実行する。あるいは、化粧用の筆としても用いられる。合成高分子の細いフィラメント状繊維の束からなるため、各繊維の表面が濡れなくても、毛細管現象で水または水性インキ、化粧用薬剤を吸収する性質がある。
10)穂首2:ナイロン66製、長さ250mm、外径(根元)5mm、質量0.198g。
11)中綿:ポリエチレンテレフタレート製の繊維(太さ2d)0.397gを、ポリプロピレン製のフィルム(0.074g)の筒で包んだ構造体、長さ78.0mm、外径7mm。
12)インキ吸蔵体スポンジ:ポリウレタン製スポンジ、重量16.0mg,厚さ2.0mm、形状:台形(上底120mm、下底170mm、高さ1905mm)。
9) Panicle 1: Made of polybutylene terephthalate, length 150 mm, outer diameter (root) 2.0 mm, mass 0.0548 g. The head is a writing part of a brush pen and performs writing while maintaining the state of containing ink and ink. Alternatively, it can be used as a makeup brush. Since it consists of a bundle of thin filaments of synthetic polymer, it has the property of absorbing water, water-based inks, and cosmetic agents by capillary action even if the surface of each fiber is not wet.
10) Neck 2: Made of nylon 66, length 250 mm, outer diameter (base) 5 mm, mass 0.198 g.
11) Filling: A structure in which 0.397 g of polyethylene terephthalate fiber (thickness 2d) is wrapped with a cylinder of polypropylene film (0.074 g), length 78.0 mm, outer diameter 7 mm.
12) Ink occlusion body sponge: polyurethane sponge, weight 16.0 mg, thickness 2.0 mm, shape: trapezoid (upper base 120 mm, lower base 170 mm, height 1905 mm).

(B)試薬類
(1)ポリビニルアルコール(PVA):和光純薬(株)製、製品番号160−11485(平均重合度=1500〜1800)
(2)カルボキシメチルセルロースナトリウム(CMC):和光純薬(株)製、製品番号039−01355
(3)アクリル酸:和光純薬(株)製、製品番号011−00776
(4)メタクリル酸:和光純薬(株)製、製品番号138−10805
(5)メタクリル酸メチル:和光純薬(株)製、製品番号139−02726
(6)過硫酸ナトリウム(SPS):和光純薬(株)製、製品番号195−04985
(7)過硫酸カリウム(KPS):和光純薬(株)製、製品番号162−04235
(8)2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN):和光純薬(株)製、製品番号019−04932
(9)硝酸二セリウムアンモニウム(IV)(CAN):和光純薬(株)製、製品番号036−01742
(10)ベンゾフェノン:和光純薬(株)製、製品番号023−01072
(11)メタノール:和光純薬(株)製、製品番号136−09475
(12)水酸化ナトリウム:和光純薬(株)製、製品番号194−02135
(13)塩酸:和光純薬(株)製、製品番号080−01066
(14)トルエン:和光純薬(株)製、製品番号204−01866、この液体そのものを用いた(含浸剤A)。
(15)ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(DBS):東京化成工業(株)、製品番号D1238、界面活性剤として使用した。
(16)デカヒドロナフタレン(シス、トランス混合物):和光純薬(株)製、製品番号048−0066、この液体そのものを用いた(含浸剤B)。
(17)オルトヒドロキシビフェニール(OHB):和光純薬(株)製、製品B番号080-01402、オルトヒドロキシビフェニール1gと水酸化ナトリウム0.2g、界面活性剤(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム)0.2gを水200mlに混合して得た溶液をして用いた(含浸剤C)。
またはオルトヒドロキシビフェニール0.5gをメタノール300mlに溶解して得た溶液をキャリヤーとして水に分散させて用いた(含浸剤D)。
(18)サリチル酸ナトリウム(SS):和光純薬(株)製、製品番号195−O3145、サリチル酸ナトリウム1gを水200mlに溶解し、10%塩酸0.5mlを混合して得た溶液を用いた水に分散させて用いた(含浸剤E)。
(19)ジフェニル(DP):和光純薬(株)製、製品番号040−18412。ジフェニル2.5gと界面活性剤(ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム)0.2gを水200mlに混合して得た溶液を用いた(含浸剤F)。
(20)キャリアント(商品名、東邦化学(株)製):ポリエステル系合成繊維染色用キャリヤー、芳香族エーテル系アニオン活性剤配合品。水に分散させて用いた(キャリヤー1)。
(21)キャリヤーTW200(商品名、日華化学(株)製):ポリエステル・羊毛混紡用系合成繊維染色用キャリヤー、メチルナフタレンその他の配合品、水に分散させて用いた(キャリヤー2)。
(B) Reagents (1) Polyvinyl alcohol (PVA): Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 160-11485 (average polymerization degree = 1500-1800)
(2) Sodium carboxymethyl cellulose (CMC): Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 039-01355
(3) Acrylic acid: Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 011-00776
(4) Methacrylic acid: Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 138-10805
(5) Methyl methacrylate: manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 139-02726
(6) Sodium persulfate (SPS): Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 195-04985
(7) Potassium persulfate (KPS): Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 162-04235
(8) 2,2′-azobisisobutyronitrile (AIBN): manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 019-04932
(9) Dicerium ammonium nitrate (IV) (CAN): Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 036-01742
(10) Benzophenone: manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 023-01072
(11) Methanol: Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 136-09475
(12) Sodium hydroxide: manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 194-02135
(13) Hydrochloric acid: Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 080-01066
(14) Toluene: Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 204-01866, this liquid itself was used (impregnating agent A).
(15) Sodium dodecylbenzenesulfonate (DBS): Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., product number D1238, used as a surfactant.
(16) Decahydronaphthalene (cis, trans mixture): Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 048-0066, this liquid itself was used (impregnating agent B).
(17) Orthohydroxybiphenyl (OHB): manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product B number 080-01402, 1 g of orthohydroxybiphenyl and 0.2 g of sodium hydroxide, surfactant (sodium dodecylbenzenesulfonate) 0.2 g Was used as a solution obtained by mixing 200 ml of water (impregnating agent C).
Alternatively, a solution obtained by dissolving 0.5 g of orthohydroxybiphenyl in 300 ml of methanol was used as a carrier dispersed in water (impregnating agent D).
(18) Sodium salicylate (SS): manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 195-O3145, 1 g of sodium salicylate dissolved in 200 ml of water, and water using a solution obtained by mixing 0.5 ml of 10% hydrochloric acid (Impregnant E).
(19) Diphenyl (DP): Wako Pure Chemical Industries, Ltd., product number 040-18412. A solution obtained by mixing 2.5 g of diphenyl and 0.2 g of a surfactant (sodium dodecylbenzenesulfonate) in 200 ml of water was used (impregnating agent F).
(20) Carnant (trade name, manufactured by Toho Chemical Co., Ltd.): Carrier for dyeing polyester-based synthetic fibers, blended product of aromatic ether-based anionic active agent. Used by dispersing in water (carrier 1).
(21) Carrier TW200 (trade name, manufactured by Nikka Chemical Co., Ltd.): Polyester / wool blended synthetic fiber dyeing carrier, methylnaphthalene and other blended products, dispersed in water (carrier 2).

(C)オゾン処理:試験片を容積2Lまたは10Lの硬質ガラス製容器(ガスの導入口と出口付き)に入れ、オゾン発生機(三菱電機(株)製OS−1N)より、オゾン発生量1g/h、濃度20g/m3のオゾンを含む酸素を800ml/分の流量で20〜120分間吹き込んだ。次に、オゾンを含まない酸素を10分間吹き込んだ。オゾンの濃度はヨウ素滴定により求めた。酸化の程度は処理試験片の表面部材を削り、赤外線吸収スペクトルを測定して、1710cm−1付近の吸収ピーク(カルボニル基の吸収)の吸光度の変化および、この吸光度と973cm−1の吸光度の比より判断した。 (C) Ozone treatment: Put the test piece into a 2L or 10L hard glass container (with gas inlet and outlet) and 1g of ozone generated from an ozone generator (OS-1N manufactured by Mitsubishi Electric Corporation). / H, oxygen containing ozone at a concentration of 20 g / m 3 was blown in at a flow rate of 800 ml / min for 20 to 120 minutes. Next, oxygen not containing ozone was blown for 10 minutes. The concentration of ozone was determined by iodometric titration. The degree of oxidation is obtained by shaving the surface member of the treated test piece, measuring the infrared absorption spectrum, and changing the absorbance of the absorption peak (carbonyl group absorption) near 1710 cm −1 and the ratio of this absorbance to the absorbance at 973 cm −1. Judged more.

(D)プラズマ処理:プラズマ処理装置(ヤマトPR500)の反応槽内の電極間に試験片(布、フィルムなど)を置いた。反応槽内の圧力が0.27Paになるまで減圧した後、アルゴンガスと酸素ガスの混合物(体積比1:1)を圧力5.6Paになるまで導入した。供給電力を40Wから100Wの間の値として、発振周波数13.56MHzで、主に30秒から3分間グロー放電した。放電後、ガス導入を中止して、圧力を常圧に戻してから、処理試験片をとりだした。処理の程度は、フィルムに対する水の接触角の低下により判断した。 (D) Plasma treatment: A test piece (cloth, film, etc.) was placed between the electrodes in the reaction vessel of the plasma treatment apparatus (Yamato PR500). After reducing the pressure in the reaction vessel to 0.27 Pa, a mixture of argon gas and oxygen gas (volume ratio 1: 1) was introduced until the pressure reached 5.6 Pa. Glow discharge was performed mainly for 30 seconds to 3 minutes at an oscillation frequency of 13.56 MHz with a supplied power value between 40 W and 100 W. After discharge, gas introduction was stopped and the pressure was returned to normal pressure, and then the treated test piece was taken out. The degree of treatment was judged by the decrease in the contact angle of water with the film.

(E)紫外線照射処理:活性化処理の場合は、試料そのものに対して、高圧水銀ランプ(東芝高圧水銀灯H400P)を10cmの距離から直接照射した。
グラフト化の場合は、反応混合物をパイレックス(登録商標)ガラス製の反応容器に入れて、温度10〜70℃にして、高圧水銀ランプ(東芝高圧水銀灯H400P)を20cmの距離から照射した。光が均一に照射されるように、反応管は、自転しながら、ランプの周りを公転させた。反応混合物とは、開始剤、モノマーおよびそれらの溶剤を含む溶液または、モノマー蒸気を含む空気または窒素などの気体を意味する。
(E) Ultraviolet irradiation treatment: In the case of activation treatment, the sample itself was directly irradiated with a high-pressure mercury lamp (Toshiba high-pressure mercury lamp H400P) from a distance of 10 cm.
In the case of grafting, the reaction mixture was placed in a Pyrex (registered trademark) glass reaction vessel, brought to a temperature of 10 to 70 ° C., and irradiated with a high-pressure mercury lamp (Toshiba high-pressure mercury lamp H400P) from a distance of 20 cm. The reaction tube revolved around the lamp while rotating so that the light was uniformly irradiated. By reaction mixture is meant a solution containing initiator, monomers and their solvents, or a gas such as air or nitrogen containing monomer vapors.

(F)吸水性の評価:不織布、織布、繊維束、フィルム、板、多孔性フイルムの吸水率の測定:
(1)吸水率:試験片(サイズ10cm×10cm)を水を入れたビーカーに入れて、ガラス棒で穏やかに、約1分間撹拌する。次に、試験片を取り出し、3分間つるす(水滴が落ちなくなる)。吸水した試験片の重量から乾燥試験片の重量を引いて増加重量(吸水量)を求め、乾燥試験片の重量に対する百分率を吸水率(%)とした。
吸水率(%)=(吸水量/乾燥時の試験片重量)×100
(F) Evaluation of water absorption: Measurement of water absorption rate of nonwoven fabric, woven fabric, fiber bundle, film, plate, porous film:
(1) Water absorption: Put a test piece (size 10 cm × 10 cm) in a beaker containing water and gently agitate with a glass rod for about 1 minute. Next, the test piece is taken out and hung for 3 minutes (water drops do not drop). The weight of the dried test piece was subtracted from the weight of the water-absorbed test piece to obtain an increased weight (water absorption amount), and the percentage with respect to the weight of the dry test piece was defined as the water absorption rate (%).
Water absorption rate (%) = (Water absorption amount / weight of test piece when dried) × 100

(2)吸水速度:幅1.5cmの試験片の下端1cmを水に浸け、1分間に水が上昇した距離(単位cm/分)を測定した。 (2) Water absorption rate: 1 cm of the lower end of a test piece having a width of 1.5 cm was immersed in water, and the distance (unit: cm / min) of the rise of water per minute was measured.

(G)水の接触角の測定:接触角測定装置(協和界面科学(株)製CA−X)を用いた。20℃において、注射器から直径1mm程度の水滴を試験片の表面に滴下したものを、ビデオカメラで拡大した像のサイズから計算によって求めた。 (G) Measurement of contact angle of water: A contact angle measuring device (Kyowa Interface Science Co., Ltd. CA-X) was used. At 20 ° C., a drop of water having a diameter of about 1 mm from the syringe was dropped onto the surface of the test piece, and was calculated from the size of the image magnified by the video camera.

(H)耐洗濯性試験:試験片を弱アルカリ性の脂肪酸ナトリウム石鹸(商品名:ライオン(株)製ライオン粉石鹸)0.4%水溶液に、浴比1:250で入れ、撹拌しながら5分間、沸騰洗浄を行った。その後、十分に水洗後、乾燥した。吸水率、水吸上げ速度、および引張強度を測定し洗濯前と比較した。 (H) Washing resistance test: The test piece was placed in a weakly alkaline fatty acid sodium soap (trade name: Lion Powder Soap manufactured by Lion Corporation) 0.4% aqueous solution at a bath ratio of 1: 250 and stirred for 5 minutes. , Boiling cleaning was performed. Thereafter, it was sufficiently washed with water and dried. The water absorption rate, water uptake speed, and tensile strength were measured and compared with those before washing.

(I)引張強度試験:試験片を1.5cm×7cmの長方形に切り、両端から1cmの部分を引張試験機(今田製作所社製SV55−0−20M)のクランプに固定し、つかみ間隔を5cmとして、引張速度100mm/分で引っ張った。縦目と横目の各方向について測定した。各実施例においては縦目方向のみを示した。 (I) Tensile strength test: A test piece is cut into a 1.5 cm × 7 cm rectangle, and 1 cm from both ends is fixed to a clamp of a tensile tester (SV55-0-20M, Imada Seisakusho Co., Ltd.), and the grip interval is 5 cm. As a result, it was pulled at a pulling speed of 100 mm / min. Measurements were made in each direction of the vertical and horizontal eyes. In each example, only the longitudinal direction was shown.

(J)接着剥離強度試験
(1)フィルムの場合:試験片を30mm(縦目方向)×5mmの大きさに切り、一端の5mm×5mmの部分に接着剤0.1gをつけ、ベニヤ板(厚さ2mm、サイズ20mm×10mm)または付箋紙((厚さ0.2mm、サイズ20mm×10mm)につけて、ポリエチレンフィルムにはさんで500gの分銅を12時間のせておく。ベニヤ板の接着していない部分10mmとフィルムの接着していない一端10mmを引張試験機(島津製作所製AGS−H)のクランプにはさみ、引張速度30mm/分で引っ張り、接着部分の剥離に要したエネルギー(接着剥離エネルギー)を求めた。接着条件を規格化するために、同様に行った未処理の材料の接着剥離エネルギーを1.0として相対値を求めた。用いた接着剤は、ベニヤ板の場合は、ポリシアノアクリレート系(アロンアルファ:東亜合成(株)製)と付箋紙の場合は、文具用の紙用途接着剤(商品名:コクヨ(株)製、プリット)である。
(J) Adhesive peel strength test (1) In the case of a film: A test piece is cut into a size of 30 mm (longitudinal direction) × 5 mm, 0.1 g of adhesive is applied to a 5 mm × 5 mm portion at one end, and a veneer plate (thickness) 2mm, size 20mm x 10mm) or sticky note ((thickness 0.2mm, size 20mm x 10mm), and put a 500g weight between polyethylene films for 12 hours. Unbonded part of plywood 10mm And 10 mm of one end where the film is not bonded was sandwiched between clamps of a tensile tester (AGS-H manufactured by Shimadzu Corporation) and pulled at a pulling speed of 30 mm / min, and the energy required for peeling the bonded portion (adhesive peeling energy) was determined. In order to standardize the bonding conditions, the relative value was determined by setting the adhesive peeling energy of the untreated material similarly performed to 1.0. For plywood, poly cyanoacrylate: For sticky note and (Aron Alpha Toagosei Co., Ltd.), paper applications adhesive for stationery (trade name: Kokuyo Co., Ltd., split) is.

(2)歯列矯正用部材の場合:処理または未処理歯列矯正用ブラケットの接着面に接着剤を約0.01gつけ、セラミック製プレート(サイズ20mm×10mm)につけて、ループ状の針金をひっかけて、セラミック製プレートの接着していない部分を引張試験機(島津製作所製、SV55−0−20M)の下部クランプにはさみ固定し、針金を上部クランプに固定して、引張速度110mm/分で引っ張り、接着部分の剥離までに加えた荷重を求める。接着条件を規格化するために、同時に行った未処理の材料の剥離強度を1.0として相対値を求めた。重合性メタクリル樹脂系接着剤(メタクリル酸メチルモノマー、ポリマーおよび重合触媒等を混合して用いる):商品名スーパーボンド(サンメディカル(株))、または自家製品を用いた。
(3)インキ吸収体スポンジの場合:インキ吸収体スポンジについて、両端から5mmの部分を引張試験機(島津製作所製AGS−H)のクランプに固定して、引張速度100mm/分で引っ張った。
(2) In the case of orthodontic member: about 0.01 g of adhesive is applied to the adhesive surface of the treated or untreated orthodontic bracket, attached to a ceramic plate (size 20 mm x 10 mm), and a looped wire is attached. Attach and fix the unbonded part of the ceramic plate to the lower clamp of the tensile tester (manufactured by Shimadzu Corporation, SV55-0-20M) and fix the wire to the upper clamp at a pulling speed of 110 mm / min. Obtain the load applied before pulling and peeling the bonded part. In order to standardize the bonding conditions, the relative value was determined with the peel strength of the untreated material performed at the same time being 1.0. Polymerizable methacrylic resin-based adhesive (used by mixing methyl methacrylate monomer, polymer, polymerization catalyst, etc.): Trade name Superbond (Sun Medical Co., Ltd.) or homemade product was used.
(3) In the case of an ink absorber sponge: The ink absorber sponge was fixed at a portion of 5 mm from both ends to a clamp of a tensile tester (AGS-H manufactured by Shimadzu Corporation) and pulled at a pulling speed of 100 mm / min.

図1は、請求項1に示す装置の概略を示すものであり、材料送出装置は、処理する高分子材料を洗浄装置に送りだす部分装置である。材料が、布、フィルム、シート条スポンジ等のように巻き取り可能な形態である場合は、材料を巻き取った状態または折畳み状態としたものを、コンベヤーで送り出す。移送機構によって、ローラ型、ラチス型、ローラマット型に大別される。
材料が筆記具部材、化粧用パフ、歯列矯正材料のように、個々に特有の形状をした製品である場合は、特定の数の材料を袋状ネットに入れたもの、シリコンゴム製の材料保持体等に埋め込んだものを試料として送りだす。その他、不連続な板、棒、繊維素材などは、適宜、まとめて、洗浄装置に送られる。
次の洗浄装置は、材料をメタノール、エタノールなどの揮発性水溶性有機溶剤またはこれらと水の混合物ですすぐ程度に洗浄して、材料の油分をとるための装置であり、溶剤を含むタンクに撹拌装置を備えた構造をもつ。使用溶剤を、ろ過剤を通した後、蒸留して再利用されるような装置を備えた構造が望ましいが、ある程度用いた後、排出部から排出し、再利用してもよい。溶剤を含むタンクは、カバーをして、もれないようにする。含浸処理・乾燥器は、材料を含浸剤に浸漬させてから、適宜乾燥する部分装置である。材料が、布状またはスポンジ状のように吸液性の高いものである場合は、マングル絞り器や遠心脱水機を備えて、乾燥の合理化をはかることができる。活性化処理装置は、材料をローラー等によって、プラズマ処理装置、高圧放電装置、コロナ放電装置、紫外線照射装置、またはオゾン発生装置を接続したkokoるをの亜した体腐食不整耐酸化製材料製のタンク(例、ガラス、セラミック、テフロン(登録商標)、あるいは特性のステンレス製)に誘導して、材料表面を活性化させる装置からなる。活性化された材料は、次にグラフト化装置に導入される。グラフト化装置は、所定温度の単量体と触媒または開始剤の溶液に、材料を浸漬させて、表面にグラフト化を行う方法、揮発性単量体の加熱蒸気にさらす方法、単量体と触媒または開始剤の溶液に材料を浸けて、所定時間、紫外線を照射させること等、一般的なグラフト重合装置からなる。次の、洗浄・乾燥器では、単量体を溶解し、材料を溶解しない溶剤で洗浄後、脱水し、乾燥させる部分装置である。この後、巻き取りまたは折畳み状に材料をまとめあげる装置で材料をまとめる装置に導入される。
FIG. 1 shows an outline of the apparatus shown in claim 1, and the material delivery apparatus is a partial apparatus for delivering a polymer material to be processed to a cleaning apparatus. When the material is in a form that can be wound up, such as a cloth, a film, or a sheet sponge, the material is wound or folded, and is sent out by a conveyor. Depending on the transfer mechanism, it is roughly classified into a roller type, a lattice type, and a roller mat type.
If the material is a product with a unique shape, such as writing utensils, cosmetic puffs, orthodontic materials, etc., a specific number of materials placed in a bag-like net, holding a material made of silicon rubber The sample embedded in the body is sent out as a sample. In addition, discontinuous plates, bars, fiber materials, and the like are appropriately collected and sent to a cleaning device.
The next cleaning device is a device to clean the material with a volatile water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol, or a mixture of these with water, and remove the oil from the material. It has a structure with equipment. A structure having an apparatus that allows the solvent to be used to be distilled and reused after passing through the filtering agent is desirable, but after being used to some extent, it may be discharged from the discharge section and reused. Cover the tank containing the solvent to prevent it from leaking. The impregnation treatment / dryer is a partial device that dries a material in an impregnating agent and then appropriately dries. If the material is highly absorbent, such as a cloth or sponge, a mangle squeezer or a centrifugal dehydrator can be provided to streamline drying. The activation treatment device is made of a material made of non-corrosive oxidation-resistant material, such as a roller, etc., which is connected to a plasma treatment device, a high-pressure discharge device, a corona discharge device, an ultraviolet irradiation device, or an ozone generator. It consists of a device that activates the surface of the material by guiding it to a tank (eg glass, ceramic, Teflon (registered trademark), or made of special stainless steel). The activated material is then introduced into the grafting device. Grafting equipment consists of a method in which a material is immersed in a solution of a monomer and a catalyst or an initiator at a predetermined temperature to perform grafting on the surface, a method in which the volatile monomer is exposed to heated steam, a monomer and It consists of a general graft polymerization apparatus, such as immersing the material in a catalyst or initiator solution and irradiating with ultraviolet rays for a predetermined time. The next washing / drying apparatus is a partial apparatus in which the monomer is dissolved, washed with a solvent that does not dissolve the material, dehydrated, and dried. Then, it introduce | transduces into the apparatus which collects material with the apparatus which collects material in winding-up or folding form.

図2は、請求項2に示す装置の概略を示すものであり、図1の装置におけるグラフト化装置の代わりに、親水性高分子溶液(開始剤、触媒、複数の溶剤を含む)に浸漬され、主に水洗、脱水、乾燥され、巻き取り装置等によって、巻き取られる。 FIG. 2 shows an outline of the apparatus shown in claim 2 and is immersed in a hydrophilic polymer solution (including an initiator, a catalyst, and a plurality of solvents) instead of the grafting apparatus in the apparatus of FIG. , Mainly washed with water, dehydrated, dried, and wound up by a winding device or the like.

図3は、請求項3に示す装置の概略を示すものであり、材料を図2に示すものと同様の親水性高分子溶液処理装置で処理、洗浄および脱水後、図1のグラフト化装置と同様のものでグラフト化を行い、洗浄・乾燥後、巻き取り装置等によって、巻き取られる。 FIG. 3 shows an outline of the apparatus shown in claim 3. The material is treated with a hydrophilic polymer solution treatment apparatus similar to that shown in FIG. 2, washed and dehydrated, and then the grafting apparatus of FIG. Grafting is carried out with the same material, and after washing and drying, it is wound up by a winding device or the like.

図4は、請求項1に示す装置(図1)から、含浸処理・乾燥器の装置を除いた装置である。 FIG. 4 shows an apparatus obtained by removing the impregnation treatment / dryer apparatus from the apparatus shown in claim 1 (FIG. 1).

図5は、請求項2に示す装置(図2)から、含浸処理・乾燥器の装置を除いた装置である。 FIG. 5 shows an apparatus obtained by removing the impregnation treatment / dryer apparatus from the apparatus shown in claim 2 (FIG. 2).

図6は、請求項3に示す装置(図3)から、含浸処理・乾燥器の装置を除いた装置である。   FIG. 6 shows an apparatus obtained by removing the impregnation treatment / dryer apparatus from the apparatus shown in claim 3 (FIG. 3).

装置1による表面処理
改良ポリエチレン板、ポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルム、各種歯列矯正ブラケットについて、ビニルモノマーのグラフト化を行い、それぞれについて、効果的な接着性改良材料が得られた。これらの材料の接着強度は、未処理の材料の10倍から1000倍となった。また、ポリプロピレン性筆記具用コレクター、および他の材料の筆記具部材の親水性の改良も行った結果、水に濡れやすい材料が得られた。
The surface-modified polyethylene plate, polypropylene film, polyester film, and various orthodontic brackets by the apparatus 1 were grafted with vinyl monomers, and effective adhesion improving materials were obtained for each. The adhesive strength of these materials was 10 to 1000 times that of the untreated material. Moreover, as a result of improving the hydrophilicity of the collector for polypropylene-based writing instruments and the writing instrument members made of other materials, a material that easily gets wet with water was obtained.

装置2による改質処理
ポリプロピレン不織布、ウレタンまたは天然ゴム製スポンジ、ブラシ型の筆記具部材の親水性化を行い、効果的な材料が得られた。また、バッテリーセパレータ用に、ポリプロピレン不織布の親水性化を行い、好適なセパレータ材料が得られた。また、拭き取り清掃用材料、濾過材(ポリエチレン製膜、およびポリサルホン膜)、吸水材料、保水材料、合成紙、医療用品、衛生用品または器具、化粧用品または器具、医療用機器材料、微生物培地用材料として、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル等の不織布について改質処理を行い、効果的な吸水性材料が得られた。
The modified polypropylene non-woven fabric, urethane or natural rubber sponge, and brush-type writing instrument member were made hydrophilic by the apparatus 2, and an effective material was obtained. In addition, a polypropylene non-woven fabric was made hydrophilic for a battery separator, and a suitable separator material was obtained. In addition, materials for wiping and cleaning, filter media (polyethylene film and polysulfone film), water-absorbing materials, water-retaining materials, synthetic paper, medical supplies, hygiene products or instruments, cosmetics or instruments, medical equipment materials, microbial medium materials As a result, a non-woven fabric such as polypropylene, polyethylene and polyester was subjected to a modification treatment, and an effective water-absorbing material was obtained.

装置3による改質処理
材料の中でも、処理の困難な、ポリプロピレンまたはポリエチレンの板状、フィルム、その他の成型体について、処理を行い、効果的な接着性改良材料を得た。
Among the modified treatment materials by the apparatus 3, the polypropylene or polyethylene plate, film, and other molded bodies that are difficult to treat were treated to obtain an effective adhesion improving material.

装置4による改質処理
バッテリーセパレータ用ポリプロピレン不織布、合成高分子製濾過材の製造を行い、有用な材料が得られた。バッテリーセパレータ用ポリプロピレン不織布を用いたバッテリーでは、効果的な充電・放電曲線が測定された。
A polypropylene nonwoven fabric for a modified battery separator and a synthetic polymer filter material were produced by the apparatus 4, and useful materials were obtained. For batteries using a polypropylene nonwoven fabric for battery separators, an effective charge / discharge curve was measured.

装置5による改質処理
拭き取り清掃用材料、吸水材料、保水材料、微生物培養用材料について、親水化を行い、効果的な材料が得られた。
The reforming treatment wiping cleaning material, the water absorbing material, the water retaining material, and the microorganism culturing material by the apparatus 5 were hydrophilized, and an effective material was obtained.

装置6による改質処理
バッテリーセパレータ用ポリプロピレン不織布、超高分子量ポリエチレン、筆記具用コレクター等について、親水化処理を行い、それぞれ、効果的な材料が得られた。
The polypropylene nonwoven fabric for modified battery separator, ultrahigh molecular weight polyethylene, collector for writing instruments, etc., were subjected to a hydrophilic treatment, and effective materials were obtained respectively.

これらの結果、本発明による改質処理装置によって、効果的な改質高分子材料を合理的に製造することができた。特にポリオレフィンやポリエステル不織布の吸水性の改良には効果があった。また、筆記具部材の親水性化、各種プラスチック製歯列矯正ブラケット、超高分子量ポリエチレン、ポリウレタンゴムの改質には、効果的であった。また、本発明の装置で得られたバッテリーセパレータの用途も耐久性が高く効果的であった。 As a result, an effective modified polymer material could be rationally produced by the modification treatment apparatus according to the present invention. It was particularly effective in improving the water absorption of polyolefin and polyester nonwoven fabrics. Moreover, it was effective in making the writing instrument member hydrophilic and modifying plastic orthodontic brackets, ultrahigh molecular weight polyethylene, and polyurethane rubber. Moreover, the use of the battery separator obtained by the apparatus of the present invention was also highly durable and effective.

請求項1を達成するための装置の概略図である(実施例1)。It is the schematic of the apparatus for achieving Claim 1 (Example 1). 請求項2を達成するための装置の概略図である(実施例2)。It is the schematic of the apparatus for achieving Claim 2 (Example 2). 請求項3を達成するための装置の概略図である(実施例3)。(Example 3) which is the schematic of the apparatus for achieving Claim 3. 請求項4を達成するための装置の概略図である(実施例4)。(Example 4) which is the schematic of the apparatus for achieving Claim 4. 請求項5を達成するための装置の概略図である(実施例5)。(Example 5) which is the schematic of the apparatus for achieving Claim 5. 請求項6を達成するための装置の概略図である(実施例6)。(Example 6) which is the schematic of the apparatus for achieving Claim 6.

Claims (14)

高分子材料の表面を、(1)該高分子材料に対して含浸性のある化合物に接触させて、表面から深さ100ミクロン以内の含浸量が0.1〜40重量%(対高分子材料)の範囲で含浸させ、材料の形状を実質的に変化させない含浸処理工程、(2)カルボニル基を導入する活性化処理工程、および(3)単量体をグラフト化する工程により、この順に処理することを特徴とする高分子材料の改質を行うための装置。 The surface of the polymer material is contacted with (1) a compound impregnated with the polymer material, and the impregnation amount within a depth of 100 microns from the surface is 0.1 to 40% by weight (vs. the polymer material) ) And impregnation within the range of the material, the shape of the material is not substantially changed, (2) an activation treatment step for introducing a carbonyl group, and (3) a monomer grafting step in this order. An apparatus for modifying a polymer material, characterized in that: 高分子材料の表面を、(1)該高分子材料に対して含浸性のある化合物に接触させて、表面から深さ100ミクロン以内の含浸量が0.1〜40重量%(対高分子材料)の範囲で含浸させ、材料の形状を実質的に変化させない含浸処理工程、(2)カルボニル基を導入する活性化処理工程、および(3)親水性高分子で処理する工程により、この順に処理することを特徴とする高分子材料の改質を行うための装置。 The surface of the polymer material is contacted with (1) a compound impregnated with the polymer material, and the impregnation amount within a depth of 100 microns from the surface is 0.1 to 40% by weight (vs. the polymer material) ) And impregnating within the range, the shape of the material is not substantially changed, (2) an activation treatment step for introducing a carbonyl group, and (3) a treatment with a hydrophilic polymer in this order. An apparatus for modifying a polymer material, characterized in that: 高分子材料の表面を、(1)該高分子材料に対して含浸性のある化合物に接触させて、表面から深さ100ミクロン以内の含浸量が0.1〜40重量%(対高分子材料)の範囲で含浸させ、材料の形状を実質的に変化させない含浸処理工程、(2)カルボニル基を導入する活性化処理工程、(3)親水性高分子で処理する工程、および(4)単量体をグラフト化する工程により、この順に処理することを特徴とする高分子材料の改質を行うための装置。 The surface of the polymer material is contacted with (1) a compound impregnated with the polymer material, and the impregnation amount within a depth of 100 microns from the surface is 0.1 to 40% by weight (vs. the polymer material) ) Impregnation treatment within a range of substantially no change in the shape of the material, (2) activation treatment step for introducing a carbonyl group, (3) treatment with a hydrophilic polymer, and (4) single An apparatus for modifying a polymer material, wherein the polymer material is processed in this order by a step of grafting a polymer. 高分子材料の表面を、(1)カルボニル基を導入する活性化処理工程、および(2)単量体をグラフト化する工程により、この順に処理することを特徴とする高分子材料の改質を行うための装置。 Modification of the polymer material characterized in that the surface of the polymer material is treated in this order by (1) an activation treatment step for introducing a carbonyl group, and (2) a step of grafting the monomer. Device to do. 高分子材料の表面を、(1)カルボニル基を導入する活性化処理工程、および(2)親水性高分子で処理する工程により、この順に処理することを特徴とする高分子材料の改質を行うための装置。 The surface of the polymer material is modified in this order by (1) an activation treatment step for introducing a carbonyl group, and (2) a treatment step with a hydrophilic polymer. Device to do. 高分子材料の表面を、(1)カルボニル基を導入する活性化処理工程、(2)親水性高分子で処理する工程、および(3)単量体をグラフト化する工程により、この順に処理することを特徴とする高分子材料の改質を行うための装置。 The surface of the polymer material is treated in this order by (1) an activation treatment step for introducing a carbonyl group, (2) a treatment step with a hydrophilic polymer, and (3) a step of grafting the monomer. An apparatus for modifying a polymer material characterized by the above. 前記高分子材料が、繊維、織物、編物、不織布、板、棒、フィルム、シート、多孔性フィルムおよびシートならびに所定形状に成形した部材もしくは製品からなる群から選ばれる成形体または他の材料との複合材料であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の高分子材料の改質を行うための装置。 The polymer material is a molded body or other material selected from the group consisting of fibers, woven fabrics, knitted fabrics, nonwoven fabrics, plates, bars, films, sheets, porous films and sheets, and members or products molded into a predetermined shape. 4. The apparatus for modifying a polymer material according to claim 1, wherein the apparatus is a composite material. 前記高分子材料が、酸化防止剤または安定剤の少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の高分子材料の改質を行うための装置。 The apparatus for modifying a polymer material according to any one of claims 1 to 6, wherein the polymer material contains at least one of an antioxidant and a stabilizer. 前記含浸処理が高分子材料の融点以下もしくは軟化点以下の温度で行われることを特徴とする請求項1から6および7から8のいずれかに記載の高分子材料の改質を行うための装置。 9. The apparatus for modifying a polymer material according to any one of claims 1 to 6 and 7 to 8, wherein the impregnation treatment is performed at a temperature below the melting point or softening point of the polymer material. . 前記活性化処理が、オゾン処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、コロナ放電処理および高圧放電処理からなる群から選ばれる少なくとも1種の処理であることを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の高分子材料の改質を行うための装置。 10. The activation process according to claim 1, wherein the activation process is at least one process selected from the group consisting of an ozone process, a plasma process, an ultraviolet irradiation process, a corona discharge process, and a high-pressure discharge process. An apparatus for modifying the polymeric material as described. 前記単量体が炭素−炭素二重結合を有する化合物、およびアクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、2−ブテン酸、エチレンスルホン酸、ヒドロキシアルキルアクリレート、ヒドロキシアルキルメタクリレート、アクリルアミド、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルカルバゾール、無水マレイン酸、無水ピロメリット酸からなる群から選ばれる少なくも1種の単量体またはこれらの群から選ばれる少なくとも1種の単量体と他のビニルモノマーとの混合物であることを特徴とする請求項1、3、4、6、および7から10のいずれかに記載の高分子材料の表面改質を行うための装置。 A compound in which the monomer has a carbon-carbon double bond, and acrylic acid, methacrylic acid, vinyl acetic acid, 2-butenoic acid, ethylene sulfonic acid, hydroxyalkyl acrylate, hydroxyalkyl methacrylate, acrylamide, vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, It must be at least one monomer selected from the group consisting of vinylcarbazole, maleic anhydride, pyromellitic anhydride, or a mixture of at least one monomer selected from these groups and another vinyl monomer. An apparatus for performing surface modification of a polymer material according to any one of claims 1, 3, 4, 6, and 7 to 10. 前記親水性高分子が、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリ−α−ヒドロキシビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレングリコール、デンプン、グルコマンナン、フィブロイン、セリシン、寒天、卵白中のタンパク質およびアルギン酸ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種の高分子化合物であることを特徴とする請求項2、3、5、6、および7から11のいずれかに記載の高分子材料の表面改質を行うための装置。 The hydrophilic polymer is polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, polyhydroxyethyl methacrylate, poly-α-hydroxyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyvinylpyrrolidone, polyalkylene glycol, starch, glucomannan, fibroin, sericin, The high protein according to any one of claims 2, 3, 5, 6, and 7 to 11, which is at least one polymer compound selected from the group consisting of agar, protein in egg white, and sodium alginate. Equipment for surface modification of molecular materials. 前記単量体のグラフト化工程の方法が、気相、液相または固相のいずれの反応でもよく、(1)触媒または開始剤の存在下に行う方法、(2)触媒または開始剤の存在下または非存在下で加熱する方法、(3)触媒または開始剤または光増感剤の存在下または非存在下での紫外線を照射する方法、のいずれか単独または複数の方法によることを特徴とする請求項1、3、4、6、および7から11のいずれかに記載の高分子材料の改質を行うための装置。 The method of grafting the monomer may be any reaction of gas phase, liquid phase, or solid phase, and (1) a method performed in the presence of a catalyst or an initiator, and (2) presence of a catalyst or an initiator. A method of heating under or in the absence of, or (3) a method of irradiating ultraviolet rays in the presence or absence of a catalyst or an initiator or a photosensitizer, characterized by one or a plurality of methods An apparatus for modifying a polymer material according to any one of claims 1, 3, 4, 6, and 7 to 11. 請求項1から13のいずれかに記載の高分子材料の改質方法により改質された高分子材料を含む、拭き取り清掃用材料、濾過材、吸水材料、保水材料、合成紙、医療用品、衛生用品または器具、化粧用品または器具、医療用機器材料、微生物培地用材料、筆記具用部材、歯列矯正用部材、電池セパレータおよびそれを用いた電池を作るための装置。 A wiping and cleaning material, a filtering material, a water-absorbing material, a water-retaining material, a synthetic paper, a medical article, and a hygiene, comprising the polymer material modified by the method for modifying a polymer material according to claim 1. Articles or instruments, cosmetics or instruments, medical device materials, microorganism medium materials, writing instrument members, orthodontic members, battery separators, and devices for making batteries using the same.
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