JP2019081257A - マイクロ流路シート - Google Patents
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Abstract
Description
〈態様1〉 非浸透性基材、及び
上記非浸透性基材上の光透過性多孔質マイクロ流路
を具備しており、かつ上記光透過性多孔質マイクロ流路が、セルロースナノファイバー、親水性シリカ、及びバインダーを含有している、マイクロ流路シート。
〈態様2〉 上記バインダーの上記セルロースナノファイバーに対する質量比が、0超0.10未満である、態様1に記載のマイクロ流路シート。
〈態様3〉 上記バインダーの上記セルロースナノファイバーに対する質量比が、0.02以上である、態様2に記載のマイクロ流路シート。
〈態様4〉 上記親水性シリカの上記セルロースナノファイバーに対する質量比が、0.80〜1.20である、態様1〜3のいずれか一項に記載のマイクロ流路シート。
〈態様5〉 上記バインダーが、ポリアミド樹脂、メチロール基含有樹脂、及びポリアミン樹脂、並びにこれらの混合物からなる群より選択される、態様1〜4のいずれか一項に記載のマイクロ流路シート。
〈態様6〉 上記バインダーが、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹脂である、態様5に記載のマイクロ流路シート。
〈態様7〉 上記非浸透性基材が、透明基材である、態様1〜6のいずれか一項に記載のマイクロ流路シート。
〈態様8〉 上記非浸透性基材及び上記光透過性多孔質マイクロ流路が積層されている部分において、JIS K 7105に準拠する全光線透過率が、50%以上である、態様1〜7のいずれか一項に記載のマイクロ流路シート。
〈態様9〉 セルロースナノファイバー、親水性シリカ、及びバインダーを水中に分散させて、セルロースナノファイバー分散体を作製すること、
(a)上記セルロースナノファイバー分散体を成形して、光透過性多孔質マイクロ流路を作製し、そして上記光透過性多孔質マイクロ流路を非浸透性基材上に積層させること;又は
(b)上記セルロースナノファイバー分散体を非浸透性基材上に印刷して、光透過性多孔質マイクロ流路を作製すること
を含む、マイクロ流路シートの製造方法。
図1に示すように、本発明のマイクロ流路シート100は、非浸透性基材20、及び非浸透性基材20上の光透過性多孔質マイクロ流路10を具備しており、かつ光透過性多孔質マイクロ流路10が、セルロースナノファイバー、親水性シリカ、及びバインダーを含有している、マイクロ流路シートである。
非浸透性基材は、流体を浸透させない基材であることができる。かかる非浸透性基材としては、樹脂フィルムを用いてもよく、又は非浸透性層及び浸透性層を有する積層体を用いることができる。
樹脂フィルムとしては、耐衝撃性、耐摩耗性等に優れた熱可塑性樹脂、例えば、ポリオレフィン、ビニル系ポリマー、ポリエステル、ポリアミド等で構成されたフィルムを単独で、又は2種類以上組み合わせて複層で用いることができる。かかるフィルムは、延伸フィルムであっても、無延伸フィルムであってもよい。
図1(b)に示すように、積層体である態様の非浸透性基材20は、非浸透性層22及び浸透性層24を有していてよい。
光透過性多孔質マイクロ流路は、セルロースナノファイバー、親水性シリカ、及びバインダーを含有している。
セルロースナノファイバーは、例えばセルロースの大部分又は全部がフィブリル化した状態の微細セルロース繊維であるミクロフィブリル化セルロースであってよい。かかるミクロフィブリル化セルロース等の原料及び製法等については、特許文献2に記載されたものを上げることができる。
親水性シリカとしては、沈降シリカ、熱分解法シリカ、フュームドシリカ、コロイダルシリカ、シリカゲル等の非晶質シリカを用いることができる。
バインダーとしては、反応性バインダー、特に湿潤紙力剤として用いられる反応性バインダーを用いることができる。ここで、反応性バインダーとは、自己架橋によりセルロースナノファイバーを締結すること、及び/又はセルロースナノファイバーの官能基と共有結合することができるバインダーを意味するものである。
マイクロ流路シートを製造する本発明の方法は、
セルロースナノファイバー、親水性シリカ、及びバインダーを水中に分散させて、セルロースナノファイバー分散体を作製すること、並びに
(a)セルロースナノファイバー分散体を成形して、光透過性多孔質マイクロ流路を作製し、そして光透過性多孔質マイクロ流路を非浸透性基材上に積層させること;又は
(b)セルロースナノファイバー分散体を非浸透性基材上に印刷して、光透過性多孔質マイクロ流路を作製すること。
セルロースナノファイバー分散体の作製は、セルロースナノファイバー、親水性シリカ、及びバインダーを水中に分散させることにより行う。セルロースナノファイバー、親水性シリカ、及びバインダーとしては、マイクロ流路シートに関して挙げたものを用いることができる。
態様(a)の光透過性多孔質マイクロ流路の作製は、セルロースナノファイバー分散体を成形して行う。成形は、例えば抄紙等により行うことができる。
態様(a)の光透過性多孔質マイクロ流路の作製は、セルロースナノファイバー分散体を非浸透性基材上に印刷して行う。印刷は、例えばグラビア印刷、スクリーン印刷、フレキソ印刷等により行うことができる。
〈実施例1〉
セルロースナノファイバー(CNF)分散水(レオクリスタ 1−2SP、第一工業製薬社、固形分2.0質量%)50.0g、真球親水性シリカ(平均粒径300nm)1.0g、バインダーとしてのポリアミドエピクロルヒドリン樹脂(カイメンGHP12、理研グリーン株式会社)、及びイオン交換水(残部)を混合させて、セルロースナノファイバー分散体を1000.0g作製した。
多孔質:流路の断面を5000倍に拡大して観察したときに、断面の細孔が視認可能である。
非多孔質:流路の断面を5000倍に拡大して観察したときに、断面の細孔が視認不可能である。
セルロースナノファイバー分散体における真球親水性シリカ及びバインダーの質量を表1に示すように変更して、セルロースナノファイバー分散体を1000.0g作製したことを除き、実施例1と同様にして、実施例2及び3、並びに比較例1〜5のマイクロ流路シートを作製した。
〈非膨潤性及び流体移送性の観察〉
図2(a)に示すように、流路10の端部から染色水40を滴下し、図2(b)に示すように、染色された部分10aが矢印の方向へと広がる様子を目視により観察した。評価基準は以下のとおりである。
◎:流路が全く膨潤しない。
○:流路がやや膨潤する
△:流路の寸法変化が目視できる程度に流路が膨潤する。
×:流路の寸法変化がテープによる固定に影響を及ぼす程度に流路が膨潤する。
○:染色水が流路内を移動する。
×:染色水がPETフィルムと流路との間の界面を移動する。
実施例3のマイクロ流路シートの、流路が存在している領域における全光線透過率を、ヘーズメーター HR100(株式会社村上色彩技術研究所)を用いて測定した。
10a 染色された部分
20 非浸透性基材
22 非浸透性層
24 浸透性層
30 テープ
40 染色水
Claims (9)
- 非浸透性基材、及び
前記非浸透性基材上の光透過性多孔質マイクロ流路
を具備しており、かつ前記光透過性多孔質マイクロ流路が、セルロースナノファイバー、親水性シリカ、及びバインダーを含有している、マイクロ流路シート。 - 前記バインダーの前記セルロースナノファイバーに対する質量比が、0超0.10以下である、請求項1に記載のマイクロ流路シート。
- 前記バインダーの前記セルロースナノファイバーに対する質量比が、0.02以上である、請求項2に記載のマイクロ流路シート。
- 前記親水性シリカの前記セルロースナノファイバーに対する質量比が、0.80〜1.20である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のマイクロ流路シート。
- 前記バインダーが、ポリアミド樹脂、メチロール基含有樹脂、及びポリアミン樹脂、並びにこれらの混合物からなる群より選択される、請求項1〜4のいずれか一項に記載のマイクロ流路シート。
- 前記バインダーが、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン樹脂である、請求項5に記載のマイクロ流路シート。
- 前記非浸透性基材が、透明基材である、請求項1〜6のいずれか一項に記載のマイクロ流路シート。
- 前記非浸透性基材及び前記光透過性多孔質マイクロ流路が積層されている部分において、JIS K 7105に準拠する全光線透過率が、50%以上である、請求項1〜7のいずれか一項に記載のマイクロ流路シート。
- セルロースナノファイバー、親水性シリカ、及びバインダーを水中に分散させて、セルロースナノファイバー分散体を作製すること、並びに
(a)前記セルロースナノファイバー分散体を成形して、光透過性多孔質マイクロ流路を作製し、そして前記光透過性多孔質マイクロ流路を非浸透性基材上に積層させること;又は
(b)前記セルロースナノファイバー分散体を非浸透性基材上に印刷して、光透過性多孔質マイクロ流路を作製すること
を含む、マイクロ流路シートの製造方法。
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