JP4003065B2 - 高吸水性多孔質体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂にポリカプロラクトンオリゴマーを配合してなる高い吸水性能を有する吸水性多孔質体およびその製造法に関するものである。又熱可塑性樹脂にポリカプロラクトンオリゴマーと活性炭を配合してなる高い吸水性能を有し、かつ吸水性能の維持に優れた吸水性多孔質体およびその製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、樹脂に塩化ナトリウムなどの水溶性塩類（特開昭５６−５０９３６）や尿素（特開昭６３−４６２３９）などの溶出可能な物質を混合し、成形後にその物質を水などの溶媒で抽出して得られる、多数の微細な連続気孔を有する吸水性多孔質体については知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような吸水性多孔質体は、吸水ローラーおよび各種液切りローラーとして、プリント基板の製造や写真の自動現像機その他各方面に応用されるようになったが、その用途の広がりと共にその吸水性能の更なる向上が望まれるようになった。
【０００４】
又このような吸水性多孔質体を吸水ローラーや液切りローラーとして使用する場合、使用と共にその吸水性能の低下は避けられず、一定の期間使用後新品と交換せざるを得ないのが現状である。この吸水性能の持続がもう一つの技術的課題であった。
【０００５】
本発明者らは、この吸水性能の向上およびその吸水性能の維持について鋭意研究の結果、分子内に親水基を多く持つ可塑剤であるポリカプロラクトンオリゴマーに着目し、これを熱可塑性樹脂に配合することにより極めて高い吸水性能を持つ吸水性多孔質体の得られることを見出した。更にこれに活性炭を配合することにより、その高い吸水性能を長期間持続できることを見出し、本発明に到達したものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、熱可塑性樹脂にポリカプロラクトンオリゴマー、またはポリカプロラクトンオリゴマーと活性炭を配合した高吸水性多孔質体である。特に熱可塑性樹脂に水溶性塩類と、ポリカプロラクトンオリゴマーまたはポリカプロラクトンオリゴマーと活性炭を混合し、必要に応じて可塑剤などの添加剤を加えて加熱成形後、成形体から水溶性塩類を溶出する高吸水性多孔質体の製造法およびこのようにして得られた高吸水性多孔質体である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられる熱可塑性樹脂には、一般に使用されている各種の熱可塑性樹脂を使用することができる。例えばポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、酢酸セルロース等を挙げることができるが、特に塩化ビニルが望ましい。
【０００８】
本発明に使用されるポリカプロラクトンオリゴマーは、ε−カプロラクトンの開環重合によって得られる低重合度のポリマーである。ポリカプロラクトンジオール、ポリカプロラクトントリオール等各種のタイプのものが市販されているが、それらのいずれでもよい。その重合度は３〜２０のものが使用できるが、好ましくは３〜１０、さらに好ましくは５〜８のものを使用するのが望ましい。ポリカプロラクトンオリゴマーの重合度は低い方が吸水性能の向上に効果があるが、成形後水溶性塩類を溶出する際に、一緒に一部が溶出して失われやすい。重合度の高いものは溶出し難いが、吸水性能の改善効果が低くなる。
【０００９】
ポリカプロラクトンオリゴマーの熱可塑性樹脂に対する配合量は、熱可塑性樹脂１００重量部に対して５〜５０重量部、好ましくは１０〜３０重量部である。ポリカプロラクトンオリゴマーの配合量が５重量部より少ないと、吸水性能の向上が見られず、逆に５０重量部より多いと得られる多孔質体の強度が低くなり実用性に劣る。
【００１０】
使用する熱可塑性樹脂に応じて、ポリカプロラクトンオリゴマー以外に通常使用される可塑剤を適量配合するのが望ましい。例えばポリ塩化ビニルの場合には、樹脂１００重量部に対してジオクチルフタレート（ＤＯＰ）等の可塑剤を５０〜１００重量部配合するのがよい。
【００１１】
本発明に使用される水溶性塩類には、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム等各種の水溶性塩類を使用することができる。熱可塑性樹脂１００重量部に対する水溶性塩類の配合量は、３００〜１０００重量部、好ましくは５００〜８００重量部である。水溶性塩類の配合量が３００重量部より少ないと、十分な連続気孔が得られずその吸水性能が低い。逆に水溶性塩類の配合量が１０００重量部を超えると、得られる多孔質体の強度が低くなり実用性が低くなる。
【００１２】
本発明の高吸水性多孔質体の吸水性能を維持するために、上記の配合組成に更に活性炭を配合することができる。配合する活性炭は粉末状のものが望ましい。活性炭粉末の配合量は熱可塑性樹脂１００重量部に対して０．０５〜１０．０重量部、好ましくは０．５〜５．０重量部である。活性炭粉末の配合量が０．０５重量部より少ないと吸水性能の維持効果が低く、逆に１０．０重量部より多いと多孔質体の強度が弱くなる。
【００１３】
本発明の高吸水性多孔質体の製造法は、まず熱可塑性樹脂に所定比率のポリカプロラクトンオリゴマーまたはポリカプロラクトンオリゴマーと活性炭粉末を配合し、更に所定比率の水溶性塩類と必要に応じて可塑剤その他の添加剤を加えてよく混合する。次にこの混合可塑物を型に入れ加熱成形する。成形物は冷却後型より取り出し、水で水溶性塩類を溶出させた後乾燥し多孔体を得る。
【００１４】
【実施例】
次に本発明を実施例に従って更に詳しく説明する。
（実施例１）
塩化ビニル粉末３００重量部に対し市販の重合度５のポリカプロラクトンオリゴマーを５０重量部、食塩１３２０重量部、ホワイトカーボン３０重量部、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）２００重量部、ポリエチレングリコール１５０重量部、シクロヘキサン４０重量部を混合し、均一になるようロールでよく練り合わせる。このペーストを金属製の管状の型に詰め、１５０℃の油浴中で２０分間加熱した。冷却後内容物を取り出し水中に浸漬し、圧搾を繰り返し食塩を溶出した。塩分を抜いた多孔質体を乾燥し円筒状の吸水性多孔質体を得た。
【００１５】
得られた吸水性多孔質体を次の吸水試験法により吸水性能を測定した。
試験を行う吸水性多孔質体を乾燥後、その表面にピペットで純水を１〜２滴滴下し、この水滴が完全に吸水消失するまでの所要時間を測定する。
吸水試験の結果は、水滴を滴下後１秒以下の瞬時に吸水消失する優れた吸水性能を示した。この吸水性多孔質体を吸水ローラーとして実用試験を行ったが、その吸水性能は６ヶ月以上持続した。
【００１６】
（実施例２）
塩化ビニル粉末３００重量部に対し、市販の重合度８のポリカプロラクトンオリゴマーを８０重量部、食塩１３２０重量部、ホワイトカーボン３０重量部、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）２００重量部、ポリエチレングリコール１５０重量部、シクロヘキサン４０重量部を混合し、均一になるようロールでよく練り合わせる。このペーストを金属製の管状の型に詰め、１５０℃の油浴中で２０分間加熱した。冷却後内容物を取り出し水中に浸漬し、圧搾を繰り返し食塩を溶出した。塩分を抜いた多孔質体を乾燥し円筒状の吸水性多孔質体を得た。
【００１７】
吸水試験の結果は、水滴を滴下後１秒以下の瞬時に吸水消失する優れた吸水性能を示した。この吸水性多孔質体を吸水ローラーとして実用試験を行ったが、その吸水性能は６ヶ月以上持続した。
【００１８】
（実施例３）
塩化ビニル粉末３００重量部に対し、市販の重合度５のポリカプロラクトンオリゴマーを５０重量部、食塩１３２０重量部、活性炭粉末１重量部、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）２００重量部、ポリエチレングリコール１５０重量部、シクロヘキサン４０重量部を混合し、均一になるようロールでよく練り合わせる。このペーストを金属製の管状の型に詰め、１５０℃の油浴中で２０分間加熱した。冷却後内容物を取り出し水中に浸漬し、圧搾を繰り返し食塩を溶出した。塩分を抜いた多孔質体を乾燥し円筒状の吸水性多孔質体を得た。
【００１９】
吸水試験の結果は、水滴を滴下後１秒以下の瞬時に吸水消失する優れた吸水性能を示した。この吸水性多孔質体を吸水ローラーとして実用試験を行ったが、その吸水性能は１年以上持続した。
【００２０】
（実施例４）
塩化ビニル粉末３００重量部に対し、市販の重合度５のポリカプロラクトンオリゴマーを５０重量部、食塩１３２０重量部、活性炭粉末５重量部、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）１４０重量部、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）７０重量部、ポリエチレングリコール１５０重量部、シクロヘキサン４０量部を混合し、均一になるようロールでよく練り合わせる。このペーストを金属製の管状の型に詰め、１５０℃の油浴中で２０分間加熱した。冷却後内容物を取り出し水中に浸漬し、圧搾を繰り返し食塩を溶出した。塩分を抜いた多孔質体を乾燥し円筒状の吸水性多孔質体を得た。
【００２１】
吸水試験の結果は、水滴を滴下後１秒以下の瞬時に吸水消失する優れた吸水性能を示した。この吸水性多孔質体を吸水ローラーとして実用試験を行ったが、その吸水性能は１．５年以上持続した。
【００２２】
（比較例）
塩化ビニル粉末３００重量部に対し、食塩２０００重量部、ホワイトカーボン３０重量部、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）２６０重量部、ポリエチレングリコール１６０重量部、シクロヘキサン５０重量部を混合し、均一になるようロールでよく練り合わせる。このペーストを金属製の管状の型に詰め、１５０℃の油浴中で２０分間加熱した。冷却後内容物を取り出し水中に浸漬し、圧搾を繰り返し食塩を溶出した。塩分を抜いた多孔質体を乾燥し円筒状の吸水性多孔質体を得た。
【００２３】
吸水試験の結果は、滴下した水滴が吸水消失するのに１０秒以上を要する吸水性能の低いものであった。この吸水性多孔質体を吸水ローラーとして実用試験を行ったが、その吸水性能は６ヶ月で低下しはじめ、新品と交換する必要があった。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の高吸水性多孔質体は、極めて高い吸水性能を持つので、吸水ローラーおよび各種液切りローラーとして、プリント基板の製造や写真の自動現像機その他各方面に応用することができる。さらに活性炭粉末を配合したものは長期間高い吸水性能を持続するので、ローラーの交換回数が減り実用的なメリットが大きい。
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱可塑性樹脂にポリカプロラクトンオリゴマーを配合してなる高い吸水性能を有する吸水性多孔質体およびその製造法に関するものである。又熱可塑性樹脂にポリカプロラクトンオリゴマーと活性炭を配合してなる高い吸水性能を有し、かつ吸水性能の維持に優れた吸水性多孔質体およびその製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、樹脂に塩化ナトリウムなどの水溶性塩類（特開昭５６−５０９３６）や尿素（特開昭６３−４６２３９）などの溶出可能な物質を混合し、成形後にその物質を水などの溶媒で抽出して得られる、多数の微細な連続気孔を有する吸水性多孔質体については知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような吸水性多孔質体は、吸水ローラーおよび各種液切りローラーとして、プリント基板の製造や写真の自動現像機その他各方面に応用されるようになったが、その用途の広がりと共にその吸水性能の更なる向上が望まれるようになった。
【０００４】
又このような吸水性多孔質体を吸水ローラーや液切りローラーとして使用する場合、使用と共にその吸水性能の低下は避けられず、一定の期間使用後新品と交換せざるを得ないのが現状である。この吸水性能の持続がもう一つの技術的課題であった。
【０００５】
本発明者らは、この吸水性能の向上およびその吸水性能の維持について鋭意研究の結果、分子内に親水基を多く持つ可塑剤であるポリカプロラクトンオリゴマーに着目し、これを熱可塑性樹脂に配合することにより極めて高い吸水性能を持つ吸水性多孔質体の得られることを見出した。更にこれに活性炭を配合することにより、その高い吸水性能を長期間持続できることを見出し、本発明に到達したものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、熱可塑性樹脂にポリカプロラクトンオリゴマー、またはポリカプロラクトンオリゴマーと活性炭を配合した高吸水性多孔質体である。特に熱可塑性樹脂に水溶性塩類と、ポリカプロラクトンオリゴマーまたはポリカプロラクトンオリゴマーと活性炭を混合し、必要に応じて可塑剤などの添加剤を加えて加熱成形後、成形体から水溶性塩類を溶出する高吸水性多孔質体の製造法およびこのようにして得られた高吸水性多孔質体である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられる熱可塑性樹脂には、一般に使用されている各種の熱可塑性樹脂を使用することができる。例えばポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、酢酸セルロース等を挙げることができるが、特に塩化ビニルが望ましい。
【０００８】
本発明に使用されるポリカプロラクトンオリゴマーは、ε−カプロラクトンの開環重合によって得られる低重合度のポリマーである。ポリカプロラクトンジオール、ポリカプロラクトントリオール等各種のタイプのものが市販されているが、それらのいずれでもよい。その重合度は３〜２０のものが使用できるが、好ましくは３〜１０、さらに好ましくは５〜８のものを使用するのが望ましい。ポリカプロラクトンオリゴマーの重合度は低い方が吸水性能の向上に効果があるが、成形後水溶性塩類を溶出する際に、一緒に一部が溶出して失われやすい。重合度の高いものは溶出し難いが、吸水性能の改善効果が低くなる。
【０００９】
ポリカプロラクトンオリゴマーの熱可塑性樹脂に対する配合量は、熱可塑性樹脂１００重量部に対して５〜５０重量部、好ましくは１０〜３０重量部である。ポリカプロラクトンオリゴマーの配合量が５重量部より少ないと、吸水性能の向上が見られず、逆に５０重量部より多いと得られる多孔質体の強度が低くなり実用性に劣る。
【００１０】
使用する熱可塑性樹脂に応じて、ポリカプロラクトンオリゴマー以外に通常使用される可塑剤を適量配合するのが望ましい。例えばポリ塩化ビニルの場合には、樹脂１００重量部に対してジオクチルフタレート（ＤＯＰ）等の可塑剤を５０〜１００重量部配合するのがよい。
【００１１】
本発明に使用される水溶性塩類には、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム等各種の水溶性塩類を使用することができる。熱可塑性樹脂１００重量部に対する水溶性塩類の配合量は、３００〜１０００重量部、好ましくは５００〜８００重量部である。水溶性塩類の配合量が３００重量部より少ないと、十分な連続気孔が得られずその吸水性能が低い。逆に水溶性塩類の配合量が１０００重量部を超えると、得られる多孔質体の強度が低くなり実用性が低くなる。
【００１２】
本発明の高吸水性多孔質体の吸水性能を維持するために、上記の配合組成に更に活性炭を配合することができる。配合する活性炭は粉末状のものが望ましい。活性炭粉末の配合量は熱可塑性樹脂１００重量部に対して０．０５〜１０．０重量部、好ましくは０．５〜５．０重量部である。活性炭粉末の配合量が０．０５重量部より少ないと吸水性能の維持効果が低く、逆に１０．０重量部より多いと多孔質体の強度が弱くなる。
【００１３】
本発明の高吸水性多孔質体の製造法は、まず熱可塑性樹脂に所定比率のポリカプロラクトンオリゴマーまたはポリカプロラクトンオリゴマーと活性炭粉末を配合し、更に所定比率の水溶性塩類と必要に応じて可塑剤その他の添加剤を加えてよく混合する。次にこの混合可塑物を型に入れ加熱成形する。成形物は冷却後型より取り出し、水で水溶性塩類を溶出させた後乾燥し多孔体を得る。
【００１４】
【実施例】
次に本発明を実施例に従って更に詳しく説明する。
（実施例１）
塩化ビニル粉末３００重量部に対し市販の重合度５のポリカプロラクトンオリゴマーを５０重量部、食塩１３２０重量部、ホワイトカーボン３０重量部、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）２００重量部、ポリエチレングリコール１５０重量部、シクロヘキサン４０重量部を混合し、均一になるようロールでよく練り合わせる。このペーストを金属製の管状の型に詰め、１５０℃の油浴中で２０分間加熱した。冷却後内容物を取り出し水中に浸漬し、圧搾を繰り返し食塩を溶出した。塩分を抜いた多孔質体を乾燥し円筒状の吸水性多孔質体を得た。
【００１５】
得られた吸水性多孔質体を次の吸水試験法により吸水性能を測定した。
試験を行う吸水性多孔質体を乾燥後、その表面にピペットで純水を１〜２滴滴下し、この水滴が完全に吸水消失するまでの所要時間を測定する。
吸水試験の結果は、水滴を滴下後１秒以下の瞬時に吸水消失する優れた吸水性能を示した。この吸水性多孔質体を吸水ローラーとして実用試験を行ったが、その吸水性能は６ヶ月以上持続した。
【００１６】
（実施例２）
塩化ビニル粉末３００重量部に対し、市販の重合度８のポリカプロラクトンオリゴマーを８０重量部、食塩１３２０重量部、ホワイトカーボン３０重量部、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）２００重量部、ポリエチレングリコール１５０重量部、シクロヘキサン４０重量部を混合し、均一になるようロールでよく練り合わせる。このペーストを金属製の管状の型に詰め、１５０℃の油浴中で２０分間加熱した。冷却後内容物を取り出し水中に浸漬し、圧搾を繰り返し食塩を溶出した。塩分を抜いた多孔質体を乾燥し円筒状の吸水性多孔質体を得た。
【００１７】
吸水試験の結果は、水滴を滴下後１秒以下の瞬時に吸水消失する優れた吸水性能を示した。この吸水性多孔質体を吸水ローラーとして実用試験を行ったが、その吸水性能は６ヶ月以上持続した。
【００１８】
（実施例３）
塩化ビニル粉末３００重量部に対し、市販の重合度５のポリカプロラクトンオリゴマーを５０重量部、食塩１３２０重量部、活性炭粉末１重量部、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）２００重量部、ポリエチレングリコール１５０重量部、シクロヘキサン４０重量部を混合し、均一になるようロールでよく練り合わせる。このペーストを金属製の管状の型に詰め、１５０℃の油浴中で２０分間加熱した。冷却後内容物を取り出し水中に浸漬し、圧搾を繰り返し食塩を溶出した。塩分を抜いた多孔質体を乾燥し円筒状の吸水性多孔質体を得た。
【００１９】
吸水試験の結果は、水滴を滴下後１秒以下の瞬時に吸水消失する優れた吸水性能を示した。この吸水性多孔質体を吸水ローラーとして実用試験を行ったが、その吸水性能は１年以上持続した。
【００２０】
（実施例４）
塩化ビニル粉末３００重量部に対し、市販の重合度５のポリカプロラクトンオリゴマーを５０重量部、食塩１３２０重量部、活性炭粉末５重量部、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）１４０重量部、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）７０重量部、ポリエチレングリコール１５０重量部、シクロヘキサン４０量部を混合し、均一になるようロールでよく練り合わせる。このペーストを金属製の管状の型に詰め、１５０℃の油浴中で２０分間加熱した。冷却後内容物を取り出し水中に浸漬し、圧搾を繰り返し食塩を溶出した。塩分を抜いた多孔質体を乾燥し円筒状の吸水性多孔質体を得た。
【００２１】
吸水試験の結果は、水滴を滴下後１秒以下の瞬時に吸水消失する優れた吸水性能を示した。この吸水性多孔質体を吸水ローラーとして実用試験を行ったが、その吸水性能は１．５年以上持続した。
【００２２】
（比較例）
塩化ビニル粉末３００重量部に対し、食塩２０００重量部、ホワイトカーボン３０重量部、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）２６０重量部、ポリエチレングリコール１６０重量部、シクロヘキサン５０重量部を混合し、均一になるようロールでよく練り合わせる。このペーストを金属製の管状の型に詰め、１５０℃の油浴中で２０分間加熱した。冷却後内容物を取り出し水中に浸漬し、圧搾を繰り返し食塩を溶出した。塩分を抜いた多孔質体を乾燥し円筒状の吸水性多孔質体を得た。
【００２３】
吸水試験の結果は、滴下した水滴が吸水消失するのに１０秒以上を要する吸水性能の低いものであった。この吸水性多孔質体を吸水ローラーとして実用試験を行ったが、その吸水性能は６ヶ月で低下しはじめ、新品と交換する必要があった。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の高吸水性多孔質体は、極めて高い吸水性能を持つので、吸水ローラーおよび各種液切りローラーとして、プリント基板の製造や写真の自動現像機その他各方面に応用することができる。さらに活性炭粉末を配合したものは長期間高い吸水性能を持続するので、ローラーの交換回数が減り実用的なメリットが大きい。
Claims (4)
- 熱可塑性樹脂１００重量部に対し、水溶性塩類３００〜１０００重量部と重合度３〜２０のポリカプロラクトンオリゴマー５〜５０重量部を混合して加熱成形後、成形体から水溶性塩類を溶出した高吸水性多孔質体。
- 熱可塑性樹脂１００重量部に対し、水溶性塩類３００〜１０００重量部と重合度３〜２０のポリカプロラクトンオリゴマー５〜５０重量部および活性炭０．０５〜１０．０重量部を混合して加熱成形後、成形体から水溶性塩類を溶出した高吸水性多孔質体。
- 熱可塑性樹脂１００重量部に対し、水溶性塩類３００〜１０００重量部と重合度３〜２０のポリカプロラクトンオリゴマー５〜５０重量部を混合して加熱成形後、成形体から水溶性塩類を溶出する高吸水性多孔質体の製造法。
- 熱可塑性樹脂１００重量部に対し、水溶性塩類３００〜１０００重量部と重合度３〜２０のポリカプロラクトンオリゴマー５〜５０重量部および活性炭０．０５〜１０．０重量部を混合して加熱成形後、成形体から水溶性塩類を溶出する高吸水性多孔質体の製造法。
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|---|---|---|---|
| JP2002284471 | 2002-08-23 | ||
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| EP3382095A1 (en) * | 2017-03-30 | 2018-10-03 | Borregaard AS | Microfibrillated cellulose foams |
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2002
- 2002-10-21 JP JP2002340108A patent/JP4003065B2/ja not_active Expired - Fee Related
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