JP2009114283A - 吸引用シートおよびそれを用いた装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度が要求される易塑性変形物等の物品を吸引により固定して加工を施したり、あるいは搬送したりする時に用いられる吸引用シートおよびそれを用いた吸引装置の提供。
【解決手段】吸引によって物品を固定または搬送するために用いる吸引用シートであり、吸引用シートを構成する多孔質体がポリオレフィン樹脂粒子の焼結体であって、ホスホリルコリン基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、スルホン酸基またはその塩から選ばれる少なくとも１種の官能基を有する親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーをグラフトさせたポリオレフィン焼結体であることを特徴とする吸引用シート。
【選択図】なし

Description

本発明は吸引用シートおよびそれを用いた装置に関する。さらに詳しくは、高精度が要求される易塑性変形物等の物品を吸引により固定して加工を施したり、あるいは搬送したりする時に用いられる吸引用シートおよびそれを用いた吸引装置に関する。

従来から、ガラス、紙、プラスチック等の板状物や、箱状物の搬送には吸引力を利用した手法が用いられている。最も古くから行われているのは、ゴム等の素材をカップ状に賦形し、その端面を対象物に密着させて、カップの内部を負圧にすることによって対象物を固定し、搬送する機構である。この方法は、比較的剛性があり、吸引による力で塑性変形を起こさない物については適用出来るものの、吸引による力で塑性変形を起こす物では吸引した時に対象物自体の変形が起こり、吸引できない、あるいは対象物の商品価値を落とす等の問題があって使用できなかった。

それを解決するために、吸引部の対象物に当たる面に金属やプラスチック製の多孔性の物を設置し、該多孔質体を平面、あるいは曲面等の対象物に悪影響を及ぼさない形状にして、その面に対象物を密着させて吸引する方法も種々なされている。しかし、これらの方法では多孔質体の表面粗度が粗すぎるため、特に吸引の力で塑性変形を起こすような素材では、素材に多孔質体の表面の転写が生じることや、吸引による素材の変形が生ずることがあり、塑性変形し易い素材には使用することができなかった。
この点の解決策として、特許文献１〜４には多孔質体の表面粗度を改良する方法が開示されている。ところが近年、特に高精度が要求される物品を取り扱う分野においては、帯電抑制や付着物の低減等、新たな機能が求められており、これらの要求を満たすためにはさらなる改良が必要であった。

特開平９−１７４６９４号公報 特開２００１−３５３７８８号公報 特開２００１−３５４７９６号公報 特開２００１−３５４７９７号公報

本発明は、上記のような状況に鑑みてなされたものであって、高精度が要求される易塑性変形物等の物品を吸引により固定して加工を施したり、あるいは搬送したりする時に用いられる吸引用シートおよびそれを用いた吸引装置を提供することを目的とする。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、吸引用シートを構成する多孔質体として、特定のポリオレフィン焼結体を用いることによって、優れた性能を有する吸引用シートが容易に得られることを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
すなわち、本発明は下記の通りである。
（１）吸引によって物品を固定または搬送するために用いる吸引用シートであり、該吸引用シートを構成する多孔質体がポリオレフィン樹脂粒子の焼結体であって、ホスホリルコリン基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、スルホン酸基またはその塩から選ばれる少なくとも１種の官能基を有する親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーをグラフトさせたポリオレフィン焼結体であることを特徴とする吸引用シート。

（２）少なくとも吸引面の表面粗さが算術平均粗さ（Ｒa）で１μｍ以下、通気抵抗が３００〜１５００ｍｍＡｑ、かつ、曲げ弾性率が５００〜７０００ｋｇ／ｃｍ^２であることを特徴とする、上記（１）に記載の吸引用シート。
（３）吸引する物品の対象が易塑性変形物であることを特徴とする、上記（１）又は（２）に記載の吸引用シート。
（４）親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーのグラフト率が、０．０１〜５０％であることを特徴とする、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の吸引用シート。
（５）ホスホリルコリン基を有する親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーが、下記一般式（１）

（上記一般式（１）中、Ｒ^１は水素原子又はメチル基、ｎは２〜１０の整数である。）
で示されるメタクリロイルオキシアルキルホスホリルコリン又はアクリロイルオキシアルキルホスホリルコリンから選ばれる少なくとも１種のモノマーであることを特徴とする、上記（１）〜（４）のいずれかに記載の吸引用シート。

（６）ホスホリルコリン基を有する親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーが、２−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンであることを特徴とする、上記（１）〜（５）のいずれかに記載の吸引用シート。
（７）ポリオレフィン焼結体を構成するポリオレフィン樹脂粒子が、エチレンの単独重合体又はエチレンと炭素数が３以上のオレフィンとの共重合体であることを特徴とする、上記（１）〜（６）のいずれかに記載の吸引用シート。
（８）ポリオレフィン焼結体が、密度０．８５０〜０．９７０ｇ／ｃｍ^３、粘度平均分子量５万〜７００万、かつ、最大粒径が４００μｍ以下のポリオレフィン樹脂粒子の焼結体であることを特徴とする、上記（１）〜（７）のいずれかに記載の吸引用シート。
（９）上記（１）〜（８）のいずれかに記載の吸引用シートを使用することを特徴とする吸引装置。

本発明によって、高精度が要求される易塑性変形物等の物品を吸引により固定して加工を施したり、あるいは搬送したりする時に用いられる吸引用シートおよびそれを用いた吸引装置が容易に得られる。

以下、本願発明について具体的に説明する。なお、本発明において「重合」という語は単独重合のみならず共重合を包含した意味で用いられることがあり、また、「重合体」という語は単独重合体のみならず、共重合体を包含した意味で用いられることがある。
本発明において、物品の一つである易塑性変形物とは、吸引により固定または搬送する際、吸引力で表面あるいは全体が容易に塑性変形を起こしてしまうような物質のことであり、例えば焼く前のパンやクラッカー・パイなどの生地、豆腐類、軟質のプラスチック等のフィルム類、焼成前の粘土やセラミックなどが挙げられる。これらの物質は、薄葉状であっても良いし、立方体や直方体または無定型の物であっても良い。
本発明において、グラフトとは幹となるポリオレフィンの分子鎖に任意のエチレン性不
飽和基含有モノマーが化学的に結合する反応を意味する。本発明においては、親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーをグラフトさせることにより、吸引用シートの帯電抑制や物品への付着物が低減される等の効果がある。

本発明における多孔質体の素材としては、吸引物を傷つけない柔らかさと吸引による負圧に対抗できるだけの剛性とを兼ね備えていること等から、ポリオレフィンを用いる。
本発明に用いるポリオレフィン樹脂粒子としては、粒子状のポリオレフィンであれば特に限定されないが、焼結成形に好適な粒子が容易に得られる、焼結成形が容易であり賦形性に優れる、適度に柔らかく適度に剛性がある、耐薬品性に優れる、焼結体に成形した後も加工性に優れる、素材の吸湿性および吸水性が低いことにより吸水時の寸法安定性に優れる、エチレン性不飽和基含有モノマーをグラフトさせる際のラジカル保持率に優れる等の理由から、エチレン、プロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン等の単独重合体、エチレンやプロピレンと他のα−オレフィンとの共重合体、エチレンと酢酸ビニルの共重合体、エチレンとアクリル酸、メタクリル酸およびこれらのエステルとの共重合体であることが好ましく、エチレンの単独重合体あるいはエチレンと炭素数３以上のオレフィンとの共重合体であることが特に好ましい。

エチレンと共重合する炭素数３以上のオレフィンとしては、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコセン、ビニルシクロヘキサン等が挙げられ、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテンが特に好ましい。このうちのいくつかを組み合わせて、エチレンと共重合することもできる。また、ブタジエン、イソプレン等のジエンの共存下にオレフィンを重合することも可能であり、さらにはジエンを重合することも可能である。
本発明に用いるポリオレフィン樹脂粒子は、重合によって得られた樹脂粒子をそのまま用いても良いし、分級して用いても良い。また、粒子以外の形状に賦形した物を機械粉砕、冷凍粉砕、化学粉砕等の公知の方法によって粉砕し、得られた樹脂粒子をそのまま用いても良いし、分級して用いても良い。

本発明に用いるポリオレフィン樹脂粒子の形状について、特に制限はない。真球状でも不定形でもよく、一次粒子からなるものでも、一次粒子が複数個凝集し一体化した二次粒子でも、二次粒子をさらに粉砕したものでも構わない。
本発明に用いるポリオレフィン樹脂粒子の製造方法について特に制限はなく、一般的に用いられている溶液法、高圧法、高圧バルク法、スラリー法、気相法のいずれの製造方法を用いても良いが、オレフィン重合触媒を用いた重合によって直接ポリオレフィン樹脂粒子が得られるスラリー法または気相法を用いることが好ましく、特にスラリー法を用いることが好ましい。製造時の重合圧力について特に制限はなく、通常はゲージ圧として０．１ＭＰａ〜３００ＭＰａであるが、スラリー法の場合には常圧〜１０ＭＰａが好ましい。重合温度について特に制限はなく、通常は２５℃〜３００℃であるが、スラリー法の場合には２５℃〜１２０℃が好ましく、５０℃〜１００℃が特に好ましい。スラリー法の溶媒としては、通常使用される不活性炭化水素溶媒が用いられ、例えば、イソブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、または、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素等が挙げられる。

本発明におけるポリオレフィン樹脂粒子の平均粒径とは累積重量が５０％となる粒子径、すなわちメディアン径であり、特に制限はないが、吸引用シートを構成する多孔質体として剛性を確保し、かつ、吸引力を十分に発揮するには、１０〜３５０μｍの範囲にあることが好ましく、３０〜３５０μｍの範囲にあることが特に好ましい。また、ポリオレフィン焼結体の表面粗さが抑えられるため、最大粒径が４００μｍ以下であることが好ましく、３００μｍ以下がより好ましく、２００μｍ以下が特に好ましい。なお、最大粒径が
４００μｍ以下のポリオレフィンを得るためには、重合で直接得ても良いし、重合で得られた粉末を分級によって上記の範囲にしても良い。また、一度粉末以外の形状に賦形した物を常温または低温下で機械粉砕を施して、上記範囲の物を得ても良いし、機械粉砕した物を分級して得ても良い。さらには、溶媒で溶解した後、貧溶媒を加えて析出させ、粉末化した物でも良い。

本発明におけるポリオレフィン樹脂粒子の嵩密度とは、該ポリオレフィン樹脂粒子に滑剤等の添加剤を添加することなくＪＩＳ Ｋ ６８９２に準じて測定した値であり、特に制限はないが、吸引用シートを構成する多孔質体として剛性を確保し、かつ、吸引力を十分に発揮するには、０．２０〜０．５５ｇ／ｃｍ^３の範囲にあることが好ましく、０．２２〜０．５０ｇ／ｃｍ^３の範囲にあることが特に好ましい。
本発明におけるポリオレフィン樹脂粒子の密度とは、ポリオレフィン樹脂粒子のプレスシートから切り出した切片を用い、ＪＩＳ Ｋ ７１１２に準じて測定した値であり、特に制限はないが、吸引用シートを構成する多孔質体としての柔軟性を損なわずに剛性や耐薬品性を確保するには、０．８５０〜０．９７０ｇ／ｃｍ^３の範囲にあることが好ましく、０．９２０〜０．９６０ｇ／ｃｍ^３の範囲にあることが特に好ましい。

本発明におけるポリオレフィン樹脂粒子の融点は、ＰＥＲＫＩＮ ＥＬＭＥＲ社製示差走査熱量分析装置Ｐｙｒｉｓ１を用いて測定した。サンプル８．４ｍｇを５０℃で１分保持した後、１０℃／分の速度で２００℃まで昇温し、その際に得られる融解曲線において最大ピークを示す温度を融点とした。
本発明におけるポリオレフィン樹脂粒子の粘度平均分子量とはポリマー溶液の比粘度から求めた極限粘度を粘度平均分子量に換算した値であり、特に制限はないが、焼結成形時に空孔の形成を阻害する要因となる樹脂の流動が少なく、かつ、隣り合うポリオレフィン樹脂粒子の融着性に優れるため、５万〜７００万の範囲にあることが好ましく、１０万〜５００万の範囲にあることがより好ましく、２０万〜４００万の範囲にあることが特に好ましい。

本発明における焼結体は、ポリオレフィン樹脂粒子を所望の形状に堆積もしくは金型内に充填した後、粒子間に間隙を残しつつ無加圧または加圧の状態で融点以上に加熱することによって得られる。ポリオレフィン樹脂粒子の表層が加熱融着することによって、連続空孔を容易に形成することができる。焼結体の形状について、特に制限はないが、例えば板状、円筒状、円柱状、角柱状、球状、直方体、立方体、その他異形品等の形状にすることが可能である。金型内に充填する方法としては、例えばバイブレートリパッカー等の振動式の充填装置を用いることができる。振動充填させる際の振幅が粒子に与える影響は比較的少ないものの、長時間の振動負荷によって粒径の小さな粒子が下部に沈み込むという粒子の再分配を引き起こす可能性があることから、振動充填に要する時間は充填装置に合わせて必要最小限にすることが好ましい。金型の材質について特に制限はなく、例えば鉄、ステンレス、真鍮、アルミニウム等が用いられるが、耐久性があり、熱容量が小さく、軽量で取扱いが容易であることから、アルミニウムが好ましい。金型の形状は、２枚の平板を平行に配した板用の物、直径の異なる円筒状のものを二重に配した円筒用の物等、粒子の充填が可能であれば特に制限はない。

本発明において焼結成形を行う際の加熱方法としては、温度制御が可能であれば特に制限はなく、例えば熱風乾燥機、電気誘電加熱、電気抵抗加熱等の方法を用いることができる。加熱温度は、ポリオレフィン樹脂粒子の融点付近で、粒子同士が十分に溶着する温度で、かつ、樹脂が流動し、粒子間隙を埋めることのない温度であれば特に制限はない。例えば、ポリエチレンの場合、１１０〜２２０℃の範囲にあることが好ましく、１２０〜１８０℃の範囲にあることが特に好ましい。
本発明における焼結体の表面あるいは内部に、布、織物、編み物、不織布、穴あきフィ
ルム、微多孔膜、金網等、本発明の吸引機能を阻害しないものを複合化することも可能である。また、一部分に非透湿性あるいは非透水性のフィルム、膜等を設けて、水分の影響を周囲に及ぼさないようにすることも可能である。さらに、着色、印刷等により意匠性を持たせることも可能である。なお、必要に応じて、熱安定剤、耐候剤、界面活性剤、帯電防止剤、吸臭剤、脱臭剤、防かび剤、抗菌剤、香料、フィラー等を添加して焼結成形しても良い。これら添加剤を加える際には、流動パラフィン等の展着剤を用いることも可能である。

本発明におけるポリオレフィン焼結体の連続空孔とは、焼結体のある面からその他の面へ連続している空孔である。この空孔は、直線的であっても曲線的であっても良い。また、全体が均一な寸法であっても良いし、例えば表層と内部、あるいは一方の表層と他方の表層とで空孔の寸法を変えたものであっても良い。
本発明におけるポリオレフィン焼結体の平均空孔率とは、以下の式に従って算出された値であり、特に制限はないが、吸引用シートを構成する多孔質体として剛性を確保し、かつ、吸引力を十分に発揮するには、２０〜６０容積％であることが好ましく、２５〜５５容積％であることが特に好ましい。
平均空孔率（容積％）＝［（真の密度−見掛けの密度）／真の密度］×１００
ここで、真の密度（ｇ／ｃｍ^３）とはポリオレフィン樹脂粒子の密度であり、見かけの密度（ｇ／ｃｍ^３）とは焼結体の重量を焼結体の外寸から算出した容積で割った値である。なお、焼結体の空孔は全体に均一であっても良いし、不均一であっても良い。

本発明におけるポリオレフィン焼結体の平均空孔径とは、水銀圧入法により測定した値であり、特に制限はないが、吸引用シートを構成する多孔質体として剛性を確保し、かつ、吸引力を十分に発揮するには、１〜１５０μｍであることが好ましく、１０〜１００μｍであることが特に好ましい。
本発明における親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーとは、大気圧下で２５℃の純水に０．５重量％混合した際に均一溶解し、かつ、エチレン性不飽和基、すなわちグラフト反応が生じるための重合性二重結合を有しているモノマーである。また、少なくとも１つ以上の重合性二重結合を有する化合物であれば良く、それ自身が重合してマクロマーとなるものであっても良い。
本発明における親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーは、ホスホリルコリン基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、スルホン酸基またはその塩から選ばれる少なくとも１種の官能基を有することを特徴としている。
本発明におけるホスホリルコリン基を有する親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーとは、

で示されるリン脂質類似構造を有し、かつ、エチレン性不飽和基、すなわちグラフト反応が生じるための重合性二重結合を有しているモノマーである。また、少なくとも１つ以上の重合性二重結合を有する化合物であれば良く、それ自身が重合してマクロマーとなるものであっても良い。ホスホリルコリン基は、細胞膜を構成する脂質の極性基と同様の化学構造を有していることから、親水性に優れるとともに、良好な生体親和性を示す。

本発明におけるホスホリルコリン基を有する親水性のエチレン性不飽和基含有モノマー
としては、例えば、２−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン、２−アクリロイルオキシエチルホスホリルコリン、３−メタクリロイルオキシプロピルホスホリルコリン、３−アクリロイルオキシプロピルホスホリルコリン、４−メタクリロイルオキシブチルホスホリルコリン、４−アクリロイルオキシブチルホスホリルコリン、５−メタクリロイルオキシペンチルホスホリルコリン、５−アクリロイルオキシペンチルホスホリルコリン、６−メタクリロイルオキシヘキシルホスホリルコリン、６−アクリロイルオキシヘキシルホスホリルコリン、７−メタクリロイルオキシヘプチルホスホリルコリン、７−アクリロイルオキシヘプチルホスホリルコリン、８−メタクリロイルオキシオクチルホスホリルコリン、８−アクリロイルオキシオクチルホスホリルコリン、９−メタクリロイルオキシノニルホスホリルコリン、９−アクリロイルオキシノニルホスホリルコリン、１０−メタクリロイルオキシデシルホスホリルコリン、１０−アクリロイルオキシデシルホスホリルコリン、２−メタクリロイルオキシプロピルホスホリルコリン、２−アクリロイルオキシプロピルホスホリルコリン等のメタクリロイルオキシアルキルホスホリルコリン又はアクリロイルオキシアルキルホスホリルコリン、２−メタクリロイルオキシエトキシエチルホスホリルコリン、２−アクリロイルオキシエトキシエチルホスホリルコリン、２−メタクリロイルオキシジエトキシエチルホスホリルコリン、２−アクリロイルオキシジエトキシエチルホスホリルコリン、２−メタクリロイルオキシトリエトキシエチルホスホリルコリン、２−アクリロイルオキシトリエトキシエチルホスホリルコリン、２−メタクリロイルオキシテトラエトキシエチルホスホリルコリン、２−アクリロイルオキシテトラエトキシエチルホスホリルコリン、２−メタクリロイルオキシペンタエトキシエチルホスホリルコリン、２−アクリロイルオキシペンタエトキシエチルホスホリルコリン、２−メタクリロイルオキシヘキサエトキシエチルホスホリルコリン、２−アクリロイルオキシヘキサエトキシエチルホスホリルコリン、２−メタクリロイルオキシヘプタエトキシエチルホスホリルコリン、２−アクリロイルオキシヘプタエトキシエチルホスホリルコリン、２−メタクリロイルオキシオクタエトキシエチルホスホリルコリン、２−アクリロイルオキシオクタエトキシエチルホスホリルコリン、２−メタクリロイルオキシノナエトキシエチルホスホリルコリン、２−アクリロイルオキシノナエトキシエチルホスホリルコリン、ビニルホスホリルコリン、アリルホスホリルコリン、ブテニルホスホリルコリン、ペンテニルホスホリルコリン、ヘキセニルホスホリルコリン、ヘプテニルホスホリルコリン、オクテニルホスホリルコリン、ノネニルホスホリルコリン、デセニルホスホリルコリン、ω−メタクリロイルオキシエチレンホスホリルコリン、ω−アクリロイルオキシエチレンホスホリルコリン、ω−メタクリロイルポリオキシエチレンホスホリルコリン、ω−アクリロイルポリオキシエチレンホスホリルコリン、２−アクリルアミドエチルホスホリルコリン、３−アクリルアミドプロピルホスホリルコリン、４−アクリルアミドブチルホスホリルコリン、５−アクリルアミドペンチルホスホリルコリン、６−アクリルアミドヘキシルホスホリルコリン、７−アクリルアミドヘプチルホスホリルコリン、８−アクリルアミドオクチルホスホリルコリン、９−アクリルアミドノニルホスホリルコリン、１０−アクリルアミドデシルホスホリルコリン、ω−メタクリルアミドポリオキシエチレンホスホリルコリン、ω−アクリルアミドポリオキシエチレンホスホリルコリン、２−（ｐ−スチリルオキシ）エチルホスホリルコリン、４−（ｐ−スチリルオキシ）ブチルホスホリルコリン、２−（ｐ−スチリル）ホスホリルコリン、２−（ｐ−スチリルメチル）ホスホリルコリン、２−（ｐ−ビニルベンジルオキシ）エチルホスホリルコリン、２−（ｐ−ビニルベンジル）エチルホスホリルコリン、２−（ｐ−ビニルベンゾイルオキシ）エチルホスホリルコリン、２−（ビニルオキシカルボニル）エチルホスホリルコリン、２−（アリルオキシカルボニル）エチルホスホリルコリン等が挙げられるが、下記一般式（１）

（上記一般式（１）中、Ｒ^１は水素原子又はメチル基、ｎは２〜１０の整数である。）
で示されるメタクリロイルオキシアルキルホスホリルコリン又はアクリロイルオキシアルキルホスホリルコリンが好ましく、２−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンが特に好ましい。これらのエチレン性不飽和基含有モノマーは１種単独で使用することもできるし、２種以上を組み合わせて使用することもできる。

本発明におけるヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、スルホン酸基またはその塩から選ばれる少なくとも１種の官能基を有する親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーとしては、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート、グリセリンモノメタクリレート、グリセリンジメタクリレート、２−ヒドロキシ−３−アクリロイルオキシプロピルメタクリレート、各種脂肪酸変性グリシジルメタクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールモノアクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、ポリ（エチレングリコール−テトラメチレングリコール）モノアクリレート、ポリ（エチレングリコール−テトラメチレングリコール）モノメタクリレート、ポリ（プロピレングリコール−テトラメチレングリコール）モノアクリレート、ポリ（プロピレングリコール−テトラメチレングリコール）モノメタクリレート、３−（１，１，２，２−テトラフルオロエトキシ）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、アリルアルコール等のヒドロキシル基を有するモノマー、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸等のカルボキシル基を有するモノマー、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルメタクリレート等のアミノ基を有するモノマー、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、メチレンビスアクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルピロリドン等のアミド基を有するモノマー、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸ナトリウム、スチレンスルホン酸ナトリウム、スチレンスルホン酸リチウム、スチレンスルホン酸アンモニウム等のスルホン酸基またはその塩を有するモノマー等が挙げられ、これらのエチレン性不飽和基含有モノマーは１種単独で使用することもできるし、２種以上を組み合わせて使用することもできる。また、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、グリシジルソルベート、グリシジルメタイタコナート、エチルグリシジルマレアート、グリシジルビニルスルホナート等のエポキシ基を有するモノマー、酢酸ビニル、バーサチック酸ビニル等の脂肪酸ビニルエステル、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアクリレート、シクロペンチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ｎ−ステアリルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート、シクロペンチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ｎ−ステアリルメタクリレート等のアクリル酸またはメタクリル酸のエス
テル、アクリル酸クロリド、アクリル酸ブロミド、メタクリル酸クロリド、メタクリル酸ブロミド等のアクリル酸またはメタクリル酸のハライド、アクロレイン等の不飽和アルデヒド等を用いても良く、グラフトさせた後にこれらのモノマーに含まれる活性官能基を親水性官能基によって置換しても良い。

本発明におけるポリオレフィン焼結体は、ポリオレフィン樹脂粒子を焼結成形した後に親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーをグラフトさせて得ても良いし、あらかじめポリオレフィン樹脂粒子に親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーをグラフトさせた後に焼結成形して得ても良い。
なお、あらかじめポリオレフィン樹脂粒子に親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーをグラフトさせた後に焼結成形する場合には、溶着力を高めるために親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーをグラフトさせていないポリオレフィン樹脂粒子を混合してから焼結成形しても良い。

親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーをグラフトさせたポリオレフィン樹脂粒子とグラフトさせていないポリオレフィン樹脂粒子との混合は、ヘンシェルミキサー、タンブラー混合機、レディースミキサー、高速流動型混合機、Ｖ型混合機等を用いて実施することができるが、混合の際に粒子が帯電しないように装置、混合条件等を選択することが好ましい。粒子が帯電すると粒子同士の凝集が発生しやすくなり、均一な混合が難しくなることがある。アースや送風式除電装置等によって粒子搬送時の静電気を除電することが好ましい。
親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーをグラフトさせたポリオレフィン樹脂粒子とグラフトさせていないポリオレフィン樹脂粒子との混合比率について特に制限はないが、吸引用シートを構成する多孔質体としての強度と機能を両立するには、前者が１０〜７０重量％の範囲にあることが好ましく、３０〜６０重量％の範囲にあることが特に好ましい。

本発明において親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーをグラフトさせる方法としては、ラジカルを開始点として親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーを導入し得る方法であれば特に制限はなく、例えば、コロナ放電やグロー放電により発生するプラズマによる方法、オゾンに代表されるような活性ガスによる方法、ベンゾフェノン、アセトフェノン等の光増感剤と紫外線等の活性光線による方法、電離放射線による方法、各種ラジカル開始剤による方法等が挙げられるが、均一性に優れることから活性光線又は電離放射線の照射によってラジカルを生成させる方法が好ましい。なお、本発明における電離放射線とは、物質と作用して電離現象を起こすことができる放射線であり、例えば、γ線、Ｘ線、β線、電子線、α線等が挙げられるが、工業生産に向いており、かつ、特に均一にラジカルを生成させることができるγ線が好ましい。

本発明における電離放射線の照射線量は、親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーをグラフトさせるのに十分なラジカルの生成量が得られ、不必要な架橋や部分的な分解が起こらない経済的な照射線量であれば特に制限はないが、ラジカルが均一に生成し、吸引用シートを構成する多孔質体の剛性や耐薬品性に及ぼす影響も少ないことから、１ｋＧｙ〜１０００ｋＧｙの範囲にあることが好ましく、５ｋＧｙ〜５００ｋＧｙの範囲にあることがより好ましく、１０ｋＧｙ〜３００ｋＧｙの範囲にあることが特に好ましい。
本発明において電離放射線を照射する方法としては、ポリオレフィン樹脂粒子またはその焼結体と親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーの共存下に電離放射線を照射する同時照射法と、あらかじめポリオレフィン樹脂粒子またはその焼結体に電離放射線を照射した後、親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーと接触させる前照射法に大別され、特に制限はないが、モノマーの単独重合物の生成が少ない前照射法が好ましい。

本発明の前照射法において、ラジカルが生成したポリオレフィン樹脂粒子またはその焼結体と親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーとの接触は、気相で行っても液相で行っても良く、特に制限はないが、より均一にグラフトさせることができる液相で行う方法が好ましい。また、均一性を高めるために、親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーはあらかじめ溶媒中に溶解させてから用いることが好ましい。
本発明において親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーを溶解させる溶媒としては、均一溶解できるものであれば良く、特に制限はないが、ポリオレフィン樹脂の膨潤度が小さいものを用いることが好ましい。中でも、膨潤度が１０％以下の溶媒が好ましく、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｔｅｒｔ−ブタノール等のアルコール類、ジエチルエーテルやテトラヒドロフラン等のエーテル類、アセトンや２−ブタノン等のケトン類、水、あるいはそれらの混合物等が挙げられる。なお、本発明における膨潤度とは、溶媒中に１時間浸漬したポリオレフィン樹脂粒子の平均粒径と、浸漬前のポリオレフィン樹脂粒子の平均粒径との差を、浸漬前のポリオレフィン樹脂粒子の平均粒径で割った値である。

本発明の前照射法においてラジカルを生成させたポリオレフィン樹脂粒子の焼結体は、親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーと接触させる前に、反応容器中で脱気することが好ましい。脱気した反応容器に親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーを吸引導入することにより、焼結体の空孔内部にまで均一にグラフトさせることができる。脱気する際の反応容器内の真空度は０〜１３４０Ｐａの範囲にあることが好ましく、０〜１３４Ｐａの範囲にあることがより好ましく、０〜１３．４Ｐａの範囲にあることが特に好ましい。
本発明において電離放射線を照射する際の温度について、特に制限はないが、生成したラジカルの失活が抑制されるため、−１５０〜０℃の範囲にあることが好ましく、−１００〜−３０℃の範囲にあることが特に好ましい。なお、本発明の前照射法においてラジカルを生成させた後は、親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーと接触させるまでの間、−１０℃以下の低温に保つことが好ましい。低温に保たない場合には、ラジカルが急速に減衰し、例えば、２５℃の室温で３０分経過するとその数は半分になる。さらに、ラジカルが微量の吸着酸素と反応し、焼結体の耐熱性や耐薬品性を損なうこともある。

本発明において親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーをグラフトさせる際の温度は、ポリオレフィン樹脂粒子の融点未満であれば特に制限はないが、０〜１００℃の範囲にあることが好ましく、５〜９０℃の範囲にあることがより好ましく、１０〜８０℃の範囲にあることが特に好ましい。グラフトさせる際の温度が０℃より低い場合には、反応速度が遅く、反応が不均一に進行することがある。グラフトさせる際の温度が１００℃よりも高い場合には、モノマーの単独熱重合物が生成して、焼結体の空孔が閉塞することがあり、さらにはそれらが使用時に流出する恐れもある。

本発明においてラジカルが生成したポリオレフィン樹脂粒子またはその焼結体と親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーとを液相で接触させる場合、親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーの液相濃度について特に制限はないが、ポリオレフィン焼結体の空孔を閉塞させずに十分な親水性を得るには、０．３〜３０容積％の範囲にあることが好ましく、１．０〜２０容積％の範囲にあることがより好ましく、２．０〜１５容積％であることが特に好ましい。なお、液相の量について特に制限はないが、工業生産の観点からポリオレフィン樹脂粒子またはその焼結体１ｇに対して２×１０^−６〜５×１０^−３ｍ^３の割合で用いることが好ましく、３×１０^−６〜２×１０^−３ｍ^３の割合で用いることが特に好ましい。

本発明では、ポリオレフィン樹脂粒子からなる多孔質焼結体の実用的な透過性能を維持したまま、親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーをグラフトさせる。従って、グラフト率は０．０１〜５０％の範囲にあることが好ましく、０．０５〜４０％の範囲にあるこ
とがより好ましく、０．１０〜３０％の範囲にあることが特に好ましい。なお、本発明におけるグラフト率とは、以下の式に従って算出された値である。
グラフト率（％）＝［（グラフト後の重量−グラフト前の重量）／グラフト前の重
量］×１００
なお、溶着力を高めるために親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーをグラフトさせていないポリオレフィン樹脂粒子を混合してから焼結成形する場合は、上記式における分母の「グラフト前の重量」をグラフトさせていないポリオレフィン樹脂粒子も含めたポリオレフィン樹脂粒子の総重量とする。
本発明における吸引用シートは、少なくとも吸引面の表面粗さが算術平均粗さ（Ｒa）で１μｍ以下であることが好ましい。吸引用シートの算術平均粗さ（Ｒa）が１μｍを超えると、吸引する対象物に対して吸引用シート表面の転写が起こり、その結果吸引する対象物の表面が粗くなる恐れがある。なお、本発明における吸引用シートの算術平均粗さ（Ｒa）は、先端のＲが０．５μｍである接触子を用いて、測定長さを１０ｍｍ、試料の送り速度を０．３ｍｍ／秒で測定した表面粗度から、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４に準じて求めた。１枚の試験片で３ヶ所測定し、その平均値を取った。

本発明における吸引用シートの通気抵抗とは、後述する方法に基づいて測定した圧力損失の値であり、特に制限はないが、吸引力を十分に発揮するには、３００〜１５００ｍｍＡｑであることが好ましく、５００〜１０００ｍｍＡｑであることが特に好ましい。通気抵抗が３００ｍｍＡｑ未満では、物品を吸引した時に物品で覆われていない多孔質体の部分からの空気の通過量が多くなり、その結果として吸引力が低下する恐れがある。通気抵抗が１５００ｍｍＡｑを超えると、真空ポンプ等の吸引させる装置の負荷が大きくなるばかりでなく、物品の吸引力も低下する恐れがある。
本発明における吸引用シートの曲げ弾性率とは、ＪＩＳ Ｋ ７２０３に準じて測定した値であり、特に制限はないが、吸引用シートを構成する多孔質体として剛性を確保し、かつ、吸引力を十分に発揮するには、５００〜７０００ｋｇ／ｃｍ^２の範囲にあることが好ましく、８００〜５０００ｋｇ／ｃｍ^２の範囲にあることが特に好ましい。なお、本発明における曲げ弾性率は、支点間距離３０ｍｍ、曲げ速度５ｍｍ／分で測定した。
次に、実施例および比較例によって本発明を説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

［焼結体の作成］
本発明の実施例および比較例における焼結体の作成は、以下の方法によって行った。まず、厚さ２ｍｍのアルミニウム板を用いて、外寸が厚さ６ｍｍ、幅１１２ｍｍ、高さ１０８ｍｍ、内寸が厚さ２ｍｍ、幅１００ｍｍ、高さ１００ｍｍの金型を作成した。金型の上蓋となるアルミニウム板を外し、３０秒間バイブレーターで振動を与えながらポリオレフィン樹脂粒子を充填した。上蓋を元に戻した後、１５０℃のオーブンで２５分間加熱して平板状の焼結体を得た。

［平均空孔率の測定］
本発明の実施例および比較例における平均空孔率は、以下の式に従って算出した。
平均空孔率（容積％）＝［（真の密度−見掛けの密度）／真の密度］×１００
ここで、真の密度（ｇ／ｃｍ^３）とはポリオレフィン樹脂粒子の密度であり、見かけの密度（ｇ／ｃｍ^３）とは焼結体の重量を焼結体の外寸から算出した容積で割った値である。
［平均空孔径の測定］
本発明の実施例および比較例における平均空孔径は、株式会社島津製作所製自動ポロシメータオートポアＩＶ９５１０を用いて求めた。測定条件は、低圧部測定範囲０．５４〜４０ｐｓｉａ、低圧部測定点数４６点、高圧部測定範囲５０〜６０００ｐｓｉａ、高圧部
測定点数４３点とした。

［平均粒径の測定］
本発明におけるポリオレフィン樹脂粒子の平均粒径とは累積重量が５０％となる粒子径、すなわちメディアン径である。
本発明の実施例および比較例におけるポリオレフィン樹脂粒子の平均粒径は、株式会社島津製作所製ＳＡＬＤ−２１００を用い、メタノールを分散媒として測定することによって求めた。また、測定によって得られた粒度分布から最大粒径を算出した。
［嵩密度の測定］
本発明の実施例および比較例におけるポリオレフィン樹脂粒子の嵩密度は、該ポリオレフィン樹脂粒子に滑剤等の添加剤を添加することなく、ＪＩＳ Ｋ ６８９２に準じて測定することによって求めた。

［密度の測定］
本発明の実施例および比較例におけるポリオレフィン樹脂粒子の密度は、ポリオレフィン樹脂粒子のプレスシートから切り出した切片を１２０℃で１時間アニーリングし、その後２５℃で１時間冷却したものを密度測定用サンプルとして用い、ＪＩＳ Ｋ ７１１２に準じて測定することによって求めた。なお、ポリオレフィン樹脂粒子のプレスシートは、縦６０ｍｍ、横６０ｍｍ、厚み２ｍｍの金型を用い、ＡＳＴＭ Ｄ １９２８ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ Ｃに準じて作成した。

［粘度平均分子量の測定］
本発明の実施例および比較例におけるポリオレフィン樹脂粒子の粘度平均分子量は、以下に示す方法によって求めた。まず、２０ｃｍ^３のデカリン（デカヒドロナフタレン）にポリマー１０ｍｇをいれ、１５０℃で２時間攪拌してポリマーを溶解させた。その溶液を１３５℃の恒温槽で、ウベローデタイプの粘度計を用いて、標線間の落下時間（ｔ_ｓ）を測定した。同様に、ポリマー５ｍｇの場合についても測定した。ブランクとしてポリマーを入れていない、デカリンのみの落下時間（ｔ_ｂ）を測定した。以下の式に従って求めたポリマーの比粘度（η_ｓｐ／Ｃ）をそれぞれプロットして濃度（Ｃ）とポリマーの比粘度（η_ｓｐ／Ｃ）の直線式を導き、濃度０に外挿した極限粘度（η）を求めた。
η_ｓｐ／Ｃ＝（ｔ_ｓ／ｔ_ｂ−１）／０．１
この極限粘度（η）から以下の式に従い、粘度平均分子量（Ｍｖ）を求めた。
Ｍｖ＝５．３４×１０^４η^１．４９

［算術平均粗さの測定］
本発明の実施例および比較例における吸引用シートの算術平均粗さ（Ｒa）は、先端のＲが０．５μｍである接触子を用いて、測定長さを１０ｍｍ、試料の送り速度を０．３ｍｍ／秒で測定した表面粗度から、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４に準じて求めた。１枚の試験片で３ヶ所測定し、その平均値を取った。
［通気抵抗の測定］
本発明の実施例および比較例における吸引用シートの通気抵抗は、以下に示す方法によって求めた。まず、内径６ｍｍの塩ビホースを用い、流量計、圧力計、および内径２０ｍｍのゴムカップを図１のように接続した。２５℃にて１ｋｇ／ｃｍ^２の圧縮空気を５０ノルマルリットル／分の流量で流し、ゴムカップの縁全面がふさがれるようにして焼結シートに密着させ、圧力計が示す値を測定した。１枚の焼結シートについて等間隔に計６点測定して平均値を算出し、通気抵抗とした。
［曲げ弾性率の測定］
本発明の実施例および比較例における吸引用シートの曲げ弾性率は、支点間距離３０ｍｍ、曲げ速度５ｍｍ／分で、ＪＩＳ Ｋ ７２０３に準じて測定することによって求めた。

［実施例１]
目開き３５５μｍの篩を通過させた、密度が０．９４０ｇ／ｃｍ^３、粘度平均分子量が３３０万である超高分子量高密度ポリエチレンパウダー（旭化成ケミカルズ株式会社製サンファイン^ＴＭ ＵＨ９０１）を用いて平板状の焼結体を作成した。ベンゾフェノン（アルドリッチ社製）１ｇをアセトン１０００ｃｍ^３に溶解した溶液に上記の焼結体を１分間遮光下で浸漬した後、取り出した焼結体を遮光した状態で１時間減圧乾燥した。２−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリン（日本油脂株式会社製）の０．２５ｍｍｏｌ／ｃｍ^３水溶液を作成し、４０℃にて３０分間窒素バブリングして溶存酸素を除去した。この溶液１２００ｃｍ^３中にベンゾフェノンのアセトン溶液で処理した上記の焼結体を固定して６０℃とし、高圧水銀ランプＵＶＬ−４００ＨＡ（理工科学産業株式会社製）を用いて紫外線を９０分間照射した。その後、蒸留水１２００ｃｍ^３とメタノール（和光純薬工業株式会社製、試薬特級）１２００ｃｍ^３にそれぞれ２５℃で８時間浸漬させて洗浄し、この洗浄操作を計３回繰り返した後、乾燥させることによって、グラフト率０．４０％の吸引用シートを得た。得られた吸引用シートの表面粗さ、通気抵抗、および曲げ弾性率は、請求項に記載の範囲を満たしていた。
この吸引用シートを吸引搬送用吸引板として用いたところ、満足できる結果が得られた。

本発明によって得られる吸引用シートは、高精度が要求される易塑性変形物等の物品を吸引により固定して加工を施したり、あるいは搬送したりする時に用いられ、例えば、吸引搬送用吸引板、固定装置の吸引板等の用途において利用可能である。

本発明において通気抵抗を測定する設備の構成を示す図である。

Claims (9)

1. 吸引によって物品を固定または搬送するために用いる吸引用シートであり、該吸引用シートを構成する多孔質体がポリオレフィン樹脂粒子の焼結体であって、ホスホリルコリン基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、スルホン酸基またはその塩から選ばれる少なくとも１種の官能基を有する親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーをグラフトさせたポリオレフィン焼結体であることを特徴とする吸引用シート。
2. 少なくとも吸引面の表面粗さが算術平均粗さ（Ｒa）で１μｍ以下、通気抵抗が３００〜１５００ｍｍＡｑ、かつ、曲げ弾性率が５００〜７０００ｋｇ／ｃｍ^２であることを特徴とする、請求項１に記載の吸引用シート。
3. 吸引する物品の対象が易塑性変形物であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の吸引用シート。
4. 親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーのグラフト率が、０．０１〜５０％であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の吸引用シート。
5. ホスホリルコリン基を有する親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーが、下記一般式（１）
   

   

   （上記一般式（１）中、Ｒ^１は水素原子又はメチル基、ｎは２〜１０の整数である。）
   で示されるメタクリロイルオキシアルキルホスホリルコリン又はアクリロイルオキシアルキルホスホリルコリンから選ばれる少なくとも１種のモノマーであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の吸引用シート。
6. ホスホリルコリン基を有する親水性のエチレン性不飽和基含有モノマーが、２−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の吸引用シート。
7. ポリオレフィン焼結体を構成するポリオレフィン樹脂粒子が、エチレンの単独重合体又はエチレンと炭素数が３以上のオレフィンとの共重合体であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の吸引用シート。
8. ポリオレフィン焼結体が、密度０．８５０〜０．９７０ｇ／ｃｍ^３、粘度平均分子量５万〜７００万、かつ、最大粒径が４００μｍ以下のポリオレフィン樹脂粒子の焼結体であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の吸引用シート。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の吸引用シートを使用することを特徴とする吸引装置。

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