JP4730864B2 - 吸引に用いるシート及びそれを用いた装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸引に用いるシート及び該シートを用いた吸引装置に関する。更に詳しくは、易塑性変形物などの物品を吸引して固定して加工を施したり、或いは搬送したりする時に用いられる吸引用シート、及び該シートを用いた吸引装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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、吸引できなかったり、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。
【０００３】
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、該多孔体を平面、或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。しかるに、これらの方法では、多孔体の表面粗度が粗すぎるために、特に吸引の力で塑性変形を起こすような素材では、素材に多孔体の表面の転写が生じたり、それによる素材の変形が生ずるため、塑性変形し易い素材には使用することが出来なかった。
【０００４】
この点の解決策として、特開平９−１７４６９４号公報には「得られた多孔質シートを転写用基材の平滑面と接触させて、そのシート面に熱転写する方法」で多孔質体の表面粗度を改良する方法が開示されている。しかし、この方法によってもまだ多孔質体の表面粗度が粗いために、特に高精度が要求される分野においては、満足される物は得られていなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の様な状況に鑑みてなされたのであり、吸引により固定乃至は移動する手段として使用する多孔質体を、粘度法による分子量６０万以上の超高分子量ポリエチレン粉末（Ａ）３０〜９０重量部とメルトフローレートが０．０１〜１ｇ／１０分であるポリエチレン粉末（Ｂ）１０〜７０重量部の混合物とで構成された多孔質体からなり、該多孔質体の少なくとも片面の表面粗さを算術平均粗さ（Ｒa）で１μｍ以下、通気抵抗を３００〜１０００mmAq、曲げ弾性率が５００〜５０００kg/cm2にすることにより、高精度の要求される、塑性変形し易い、あるいは薄葉状の素材であっても適用できる吸引用シートを提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討した結果、上記課題を解決するに至った。即ち、本発明は、１．易塑性変形物を吸引により固定乃至は移動する手段として使用する、粘度法による分子量６０万以上の超高分子量ポリエチレン粉末（Ａ）３０〜９０重量部とメルトフローレートが０．０１〜１ｇ／１０分であるポリエチレン粉末（Ｂ）１０〜７０重量部の混合物とで構成された多孔質体からなり、少なくとも片面の表面粗さが算術平均粗さ（Ｒa）で１μｍ以下であり、通気抵抗が３００〜１０００mmAq、曲げ弾性率が５００〜５０００kg/cm2であることを特徴とする吸引に用いるシート、
【０００７】
２．多孔質体は、親水化されていることを特徴とする上記１記載の吸引に用いるシート、
【０００８】
３．易塑性変形物を吸引により固定乃至は移動する手段として使用する、粘度法による分子量６０万以上の超高分子量ポリエチレン粉末（Ａ）３０〜９０重量部とメルトフローレートが０．０１〜１ｇ／１０分であるポリエチレン粉末（Ｂ）１０〜７０重量部の混合物とで構成された多孔質体からなり、少なくとも片面の表面粗さが算術平均粗さ（Ｒa）で１μｍ以下であり、通気抵抗が３００〜１０００mmAq、曲げ弾性率が５００〜５０００kg/cm2のポリエチレン製多孔質体を用いることを特徴とする吸引用装置、である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明について、以下詳細に説明する。
本発明に於ける物品の一つである、易塑性変形物とは、吸引により固定乃至は搬送する際の吸引力で表面乃至は全体が容易に塑性変形をおこしてしまうような物質を言い、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、立方体や直方体乃至は無定型の物であっても良い。
【００１０】
一般に、多孔質体とは、金属、セラミック、プラスチック等の粉末を加圧または無加圧下で加熱を行い、内部に連続した気孔を残した状態で粉末の表層付近を融着させて得られる多孔質体や、金属やセラミックの粉末とプラスチック粉末や木粉等を混合して焼成し、焼成過程または焼成後の過程でプラスチック粉末や木粉を燃焼等の手段で除去し、それらの除去後に生ずる気孔を利用する多孔質体や、プラスチック等熱可塑性の素材と無機塩等可溶性の素材とを溶融混合させた後に適当な抽剤を用いて可溶性素材を抽出し、その抜け跡の気孔を利用する多孔質体などが含まれる。これらの種々の方法によって多孔質体は得られるが、工程が簡便なこと、各工程の条件を制御し易いこと等から、焼結成形が好適に用いられる。
【００１１】
本発明の多孔質体は、多孔質体の成形範囲で種々の形状、例えばシートなどの板状、円筒状、円柱状、角柱状、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。また、表面或いは内部に、布、織物、編み物、不織布、孔あきフィルム、微多孔膜、金網等、本発明の多孔性を阻害しないものとの複合化も可能である。また、熱安定剤、耐候剤、界面活性剤、帯電防止剤、脱臭剤、吸臭剤、防かび剤、抗菌剤、香料、フィラー等を必要に応じて添加しても良い。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出来る。
【００１２】
本発明の多孔質体は、粘度法による分子量６０万以上の超高分子量ポリエチレン粉末（Ａ）３０〜９０重量部とメルトフローレートが０．０１〜１ｇ／１０分であるポリエチレン粉末（Ｂ）１０〜７０重量部の混合物とで構成される。超高分子量ポリエチレン粉末（Ａ）は、一般のポリエチレン粉末を電子線照射や有機過酸化物等により架橋させてても得られるし、チーグラー・ナッタ触媒等を用いて懸濁重合等の重合方法によっても得られる。
【００１３】
超高分子量ポリエチレンの粉末は、重合で直接得られた物を使用しても良いし、粉末以外の形状の物を機械粉砕等公知の粉砕手段を用いて粉末化しても良い。更には、良溶媒に溶解させた物に貧溶媒を加えて析出させ、粉末化した物でも良い。
超高分子量ポリエチレン粉末（Ａ）の分子量は、粘度法による測定で６０万以上、好ましくは１００万以上、更に好ましくは２００万以上が好適に適用できる。分子量が６０万未満では、焼結成形時の熱による流動が起こり易く、好ましくない。
【００１４】
本発明に用いる超高分子量ポリエチレン粉末（Ａ）の最大粒度は、４００μｍ以下、好ましくは３００μｍ以下、更に好ましくは２００μｍ以下が好適に適用できる。最大粒度が４００μｍを超すと、出来上がった製品の表面粗度が大きくなり好ましくない。最大粒径は、ＪＩＳ Ｚ８８０１に記載のふるいを使用して通過させた時に、用いたふるいの目開きを最大粒径とした。また、該超高分子量ポリエチレンの平均粒度は５０〜２００μｍ、好ましくは８０〜１５０μｍが好適に適用できる。平均粒度が２００μｍを超すと出来上がった製品の表面粗度が粗くなり、好ましくない。また、平均粒度が５０μｍ未満では、取扱時に飛散等の問題で取扱性が悪くなると共に、出来上がった製品の表面粗度は良くなるが通気抵抗が大きくなり、好ましくない。尚、上記平均粒径は、ＪＩＳ・Ｚ８８０１のふるいを使用し、ふるい分け試験通則ＪＩＳ・Ｚ８８１５に従ってふるい分けし、算術目盛りによって積算ふるいした百分率を図で表し、積算量５０％の粒子径をいう。
【００１５】
超高分子量ポリエチレン粉末（Ａ）は、３０〜９０重量部の範囲で用いられる。超高分子量ポリエチレン粉末（Ａ）の比率が３０重量部を下回ると、出来あがった製品の表面粗度と通気抵抗のバランスを取るための成形可能な範囲が狭くなり、好ましくない。また、超高分子量ポリエチレン粉末（Ａ）の比率が９０重量部を超えると、出来上がった製品の剛性が低くなると共に、融着強度が小さくなるために製品の切断などの際に切断面から粉の落下が多くなる。
【００１６】
本発明のもう一方の構成要素であるポリエチレン粉末（Ｂ）は、メルトフローレートが０．０１〜３０ｇ／１０分、好ましくは０．０３〜１ｇ／１０分の物が好適に適用できる。メルトフローレートが０．０１ｇ／１０分未満では、出来上がった製品の剛性が低くなると共に、融着強度が小さくなるために製品の切断などの際に切断面から粉の落下が多くなる。また、メルトフローレートが３０ｇ／１０分を超えると、焼結成形時に流動が起き易くなり、その結果として通気抵抗が大きくなるので好ましくない。尚、メルトフローレートは、ＪＩＳ Ｋ６７６０-1995によって求める。
【００１７】
本発明のポリエチレン粉末（Ｂ）は、重合で直接得られた物を用いても良いし、粉末以外の形状にした物を機械粉砕等の公知の粉砕手段を用いて粉末化した物でも良い。更には、良溶媒に溶解し、貧溶媒を加えて析出させ、粉末化した物でも良い。
【００１８】
ポリエチレン粉末（Ｂ）の最大粒度は、４００μｍ以下、好ましくは３００μｍ以下、更に好ましくは２００μｍ以下が好適に適用できる。最大粒度が４００μｍを超すと、出来上がった製品の表面粗度が大きくなり好ましくない。最大粒径は、ＪＩＳ Ｚ８８０１に記載のふるいを使用して通過させた時に、用いたふるいの目開きを最大粒径とした。また、該ポリエチレン粉末の平均粒度は５０〜２００μｍ、好ましくは８０〜１５０μｍが好適に適用できる。平均粒度が２００μｍを超すと出来上がった製品の表面粗度が粗くなり、好ましくない。また、平均粒度が５０μｍ未満では、取扱時に飛散等の問題で取扱性が悪くなると共に、出来上がった製品の表面粗度は良くなるが通気抵抗が大きくなり、好ましくない。尚、上記平均粒径は、ＪＩＳ・Ｚ８８０１のふるいを使用し、ふるい分け試験通則ＪＩＳ・Ｚ８８１５に従ってふるい分けし、算術目盛りによって積算ふるいした百分率を図で表し、積算量５０％の粒子径をいう。
【００１９】
また、ポリエチレン粉末（Ｂ）の密度は０．８５〜０．９７ｇ／ｃｃが好ましく、更に好ましくは０．９２〜０．９６ｇ／ｃｃである。密度が０．８５ｇ／ｃｃ以下では、ポリエチレンそのものの剛性が低いために、これを用いて多孔質体を得たとしても、この多孔質体自身が吸引時に変形を起こし易いので好ましくない。吸引する対象物の性質と吸引する力に応じてこの範囲のポリエチレンを選択することが出来る。尚、ポリエチレンの密度はＪＩＳ Ｋ６７６０-1995に記載の方法で求める。
【００２０】
これらの超高分子量ポリエチレン粉末（Ａ）及び／またはポリエチレン粉末（Ｂ）は、親水基を持ったモノマーとの共重合、親水基を持ったモノマーのグラフト、界面活性剤の添加等、公知の手段を用いて親水化されていても良い。尚、親水化は、粉末の状態で親水化された物を多孔質体に成形して親水性多孔質体を得ても良いし、予め多孔質体に成形した物を公知の方法で親水化しても良い。本発明に於ける親水化とは、成形品の上に約５０マイクロリットルの水滴を滴下し、３０秒以内に成形品内部に吸収される状態を言う。
【００２１】
この様な条件下で成形された多孔質体は、少なくとも片面の表面粗さが算術平均粗さ（Ｒa）で、１μｍ以下であることが必要である。多孔質体の算術平均粗さ（Ｒa）が１μｍを超えると、吸引する対象物に対して多孔質体の転写が起こり、その結果吸引する対象物の表面が粗くなり、好ましくない。多孔質体の算術平均粗さ（Ｒa）は、 以下の方法で測定される。即ち、先端のＲが０．５ｍｍ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／ｓｅｃで測定した表面粗度から、ＪＩＳ Ｂ０６０１-1994に従って算術平均粗さを求める。１枚の試験片で３個所測定し、その平均値を取った。
【００２２】
本発明の多孔質体は、その通気抵抗が３００〜１０００ｍｍAqの範囲にあることが必要である。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１０００ｍｍAqを超えると、吸引させる装置（真空ポンプなど）の負荷が大きくなるばかりなく、物品の吸引力も低下するので好ましくない。なお、通気抵抗は、２１ｍｍφのカップを多孔質体に密着させ、１ｋｇ／ｃｍ2の圧縮空気を６０リットル／分の流量で流した時に生じる圧力損失を測定した。１枚の検体でほぼ均等に６点測定し、その平均値を通気抵抗とした。
【００２３】
本発明の多孔質体は、その曲げ弾性率が５００〜５０００kg/cm2の範囲にあることが必要である。好ましくは８００〜３０００kg/cm2の範囲である。曲げ弾性率が５００kg/cm2に満たないと吸引した時に、多孔質体自身の変形が起こり、それが被吸引物に転写される恐れがあるので好ましくない。また、曲げ弾性率が５０００kg/cm2を上回ると、吸引装置や被吸引物に対する密着性が悪くなり、好ましくない。尚、曲げ弾性率は、支点間距離３０ｍｍ、曲げ速度５mm/minで測定した。
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【００２４】
【実施例１】
粘度法によって測定した分子量が３３０万であり平均粒径が１５０μｍの超高分子量ポリエチレン粉末（商品名：サンファインＵＨ、旭化成工業株式会社製）７０重量部と、ＪＩＳ Ｋ７２１０（条件；荷重２．１６ｋｇ、温度１９０℃）によって測定したメルトフローレイトが０．０５ｇ／１０分、密度が０．９５８ｇ／ｃｃ、平均粒径が１５０μｍの高密度ポリエチレン粉末（商品名；サンファインＳＨ、旭化成工業株式会社製）３０重量部とを混合し、目開き３５５μｍのふるいで分級し、通過したものを原料とした。該ポリエチレン混合粉末をアルミニウム製の金型に充填し、金型の表面温度が１７５℃になるまで加熱した後、室温まで冷却し、厚み約２ｍｍの多孔質焼結シートを得た。得られたシートの表面粗度は算術平均粗さ（Ｒａ）で０．９μｍ、通気抵抗は６００mmAq、曲げ弾性率は１，５１０kg/cm2であった。
【００２５】
該シートを真空掃除機の吸い口に当て、その上に石膏を水に懸濁させた物を乗せて１０秒間吸引した。その状態で静置して石膏を硬化させた後、石膏を剥離し、石膏の該シートに接していた面の表面粗度を測定したところ、算術平均粗さ（Ｒa）で５．８μｍであった。尚、石膏の表面粗度は、先端のＲが０．５ｍｍである接触子を用いて、測定長さを５ｍｍ、試料の送り速度を０．３ｍｍ／ｓｅｃで行い、３点の平均値を用いた。
【００２６】
【比較例１】
ＪＩＳ Ｋ７２１０（条件；荷重２．１６ｋｇ、温度１９０℃）によって測定したメルトフローレイトが０．０５ｇ／１０分、密度が０．９５８ｇ／ｃｃ、平均粒径が１５０μｍ の高密度ポリエチレン粉末（商品名；サンファインＳＨ、旭化成工業株式会社製）を目開き１８０μｍのふるいで分級し、通過したものを原料とした。該粉末をアルミニウム製の金型に充填し、金型の表面温度が１５８℃になるまで加熱し、室温まで冷却して多孔質焼結シートを得た。得られたシートの表面粗度は０．５μｍと良好であったが、通気抵抗は１２００mmAq、曲げ弾性率は６０７０kg/cm2であった。
【００２７】
【実施例２】
実施例１で使用した超高分子量ポリエチレン粉末７０重量部と高密度ポリエチレン粉末３０重量部とを混合し、該混合粉末１００重量部にポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート０．３重量部とを高速ミキサーにて１００℃に加温しつつ混合し、親水性粉体を得た。該粉末を、目開き１８０μｍの篩でふるい分けし、その通過品をアルミニウム製の金型に充填し、金型の表面温度が２０３℃になるまで加熱した後、室温まで冷却し、厚み約２ｍｍの親水性多孔質焼結シートを得た。得られたシートは、表面に水滴を約５０マイクロリットル滴下すると約１０秒で全量シートの中に吸収された。該シートの表面粗度は算術平均粗さ（Ｒａ）で１．０μｍ、通気抵抗は９００mmAq、曲げ弾性率は１７３０kg/cm2であった。
該シートを実施例１と同様の操作を行って、石膏の該シートに接していた面の表面粗度を測定したところ、算術平均粗さ（Ｒa）で４．５μｍであった。
【００２８】
【比較例２】
実施例２で用いた原料をそのまま用い、実施例２と同様に成形し、表面粗度が２．０μｍのシートを得た。該シートを実施例２と同様の操作を行って、石膏の該シートに接していた面の表面粗度を測定したところ、算術平均粗さ（Ｒa）で９．３μｍであった。
【００２９】
【実施例３】
実施例１で使用した超高分子量ポリエチレン粉末３０重量部と高密度ポリエチレン粉末７０重量部とを混合し、該混合粉末１００重量部にポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート０．３重量部とを高速ミキサーにて１００℃に加温しつつ混合し、親水性粉体を得た。該粉末を、目開き１８０μｍの篩でふるい分けし、その通過品をアルミニウム製の金型に充填し、金型の表面温度が２０５℃になるまで加熱した後、室温まで冷却し、厚み約２ｍｍの親水性多孔質焼結シートを得た。得られたシートは、表面に水滴を約５０マイクロリットル滴下すると約１０秒で全量シートの中に吸収された。該シートの表面粗度は１．０μｍ、通気抵抗は８９５mmAq、、曲げ弾性率は３，２９０kg/cm2であった。
該シートを実施例１と同様の操作を行って、石膏の該シートに接していた面の表面粗度を測定したところ、算術平均粗さ（Ｒa）で７．５μｍであった。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の多孔質体は、表面粗度を小さく、通気抵抗を及び剛性を適切な範囲に設計しているので、被吸引物が吸引し易く、且つ被吸引物が塑性変形し易い物質であってもそれを損なうことなく吸引できる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸引に用いるシート及び該シートを用いた吸引装置に関する。更に詳しくは、易塑性変形物などの物品を吸引して固定して加工を施したり、或いは搬送したりする時に用いられる吸引用シート、及び該シートを用いた吸引装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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、吸引できなかったり、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。
【０００３】
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、該多孔体を平面、或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。しかるに、これらの方法では、多孔体の表面粗度が粗すぎるために、特に吸引の力で塑性変形を起こすような素材では、素材に多孔体の表面の転写が生じたり、それによる素材の変形が生ずるため、塑性変形し易い素材には使用することが出来なかった。
【０００４】
この点の解決策として、特開平９−１７４６９４号公報には「得られた多孔質シートを転写用基材の平滑面と接触させて、そのシート面に熱転写する方法」で多孔質体の表面粗度を改良する方法が開示されている。しかし、この方法によってもまだ多孔質体の表面粗度が粗いために、特に高精度が要求される分野においては、満足される物は得られていなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の様な状況に鑑みてなされたのであり、吸引により固定乃至は移動する手段として使用する多孔質体を、粘度法による分子量６０万以上の超高分子量ポリエチレン粉末（Ａ）３０〜９０重量部とメルトフローレートが０．０１〜１ｇ／１０分であるポリエチレン粉末（Ｂ）１０〜７０重量部の混合物とで構成された多孔質体からなり、該多孔質体の少なくとも片面の表面粗さを算術平均粗さ（Ｒa）で１μｍ以下、通気抵抗を３００〜１０００mmAq、曲げ弾性率が５００〜５０００kg/cm2にすることにより、高精度の要求される、塑性変形し易い、あるいは薄葉状の素材であっても適用できる吸引用シートを提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討した結果、上記課題を解決するに至った。即ち、本発明は、１．易塑性変形物を吸引により固定乃至は移動する手段として使用する、粘度法による分子量６０万以上の超高分子量ポリエチレン粉末（Ａ）３０〜９０重量部とメルトフローレートが０．０１〜１ｇ／１０分であるポリエチレン粉末（Ｂ）１０〜７０重量部の混合物とで構成された多孔質体からなり、少なくとも片面の表面粗さが算術平均粗さ（Ｒa）で１μｍ以下であり、通気抵抗が３００〜１０００mmAq、曲げ弾性率が５００〜５０００kg/cm2であることを特徴とする吸引に用いるシート、
【０００７】
２．多孔質体は、親水化されていることを特徴とする上記１記載の吸引に用いるシート、
【０００８】
３．易塑性変形物を吸引により固定乃至は移動する手段として使用する、粘度法による分子量６０万以上の超高分子量ポリエチレン粉末（Ａ）３０〜９０重量部とメルトフローレートが０．０１〜１ｇ／１０分であるポリエチレン粉末（Ｂ）１０〜７０重量部の混合物とで構成された多孔質体からなり、少なくとも片面の表面粗さが算術平均粗さ（Ｒa）で１μｍ以下であり、通気抵抗が３００〜１０００mmAq、曲げ弾性率が５００〜５０００kg/cm2のポリエチレン製多孔質体を用いることを特徴とする吸引用装置、である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明について、以下詳細に説明する。
本発明に於ける物品の一つである、易塑性変形物とは、吸引により固定乃至は搬送する際の吸引力で表面乃至は全体が容易に塑性変形をおこしてしまうような物質を言い、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、立方体や直方体乃至は無定型の物であっても良い。
【００１０】
一般に、多孔質体とは、金属、セラミック、プラスチック等の粉末を加圧または無加圧下で加熱を行い、内部に連続した気孔を残した状態で粉末の表層付近を融着させて得られる多孔質体や、金属やセラミックの粉末とプラスチック粉末や木粉等を混合して焼成し、焼成過程または焼成後の過程でプラスチック粉末や木粉を燃焼等の手段で除去し、それらの除去後に生ずる気孔を利用する多孔質体や、プラスチック等熱可塑性の素材と無機塩等可溶性の素材とを溶融混合させた後に適当な抽剤を用いて可溶性素材を抽出し、その抜け跡の気孔を利用する多孔質体などが含まれる。これらの種々の方法によって多孔質体は得られるが、工程が簡便なこと、各工程の条件を制御し易いこと等から、焼結成形が好適に用いられる。
【００１１】
本発明の多孔質体は、多孔質体の成形範囲で種々の形状、例えばシートなどの板状、円筒状、円柱状、角柱状、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。また、表面或いは内部に、布、織物、編み物、不織布、孔あきフィルム、微多孔膜、金網等、本発明の多孔性を阻害しないものとの複合化も可能である。また、熱安定剤、耐候剤、界面活性剤、帯電防止剤、脱臭剤、吸臭剤、防かび剤、抗菌剤、香料、フィラー等を必要に応じて添加しても良い。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出来る。
【００１２】
本発明の多孔質体は、粘度法による分子量６０万以上の超高分子量ポリエチレン粉末（Ａ）３０〜９０重量部とメルトフローレートが０．０１〜１ｇ／１０分であるポリエチレン粉末（Ｂ）１０〜７０重量部の混合物とで構成される。超高分子量ポリエチレン粉末（Ａ）は、一般のポリエチレン粉末を電子線照射や有機過酸化物等により架橋させてても得られるし、チーグラー・ナッタ触媒等を用いて懸濁重合等の重合方法によっても得られる。
【００１３】
超高分子量ポリエチレンの粉末は、重合で直接得られた物を使用しても良いし、粉末以外の形状の物を機械粉砕等公知の粉砕手段を用いて粉末化しても良い。更には、良溶媒に溶解させた物に貧溶媒を加えて析出させ、粉末化した物でも良い。
超高分子量ポリエチレン粉末（Ａ）の分子量は、粘度法による測定で６０万以上、好ましくは１００万以上、更に好ましくは２００万以上が好適に適用できる。分子量が６０万未満では、焼結成形時の熱による流動が起こり易く、好ましくない。
【００１４】
本発明に用いる超高分子量ポリエチレン粉末（Ａ）の最大粒度は、４００μｍ以下、好ましくは３００μｍ以下、更に好ましくは２００μｍ以下が好適に適用できる。最大粒度が４００μｍを超すと、出来上がった製品の表面粗度が大きくなり好ましくない。最大粒径は、ＪＩＳ Ｚ８８０１に記載のふるいを使用して通過させた時に、用いたふるいの目開きを最大粒径とした。また、該超高分子量ポリエチレンの平均粒度は５０〜２００μｍ、好ましくは８０〜１５０μｍが好適に適用できる。平均粒度が２００μｍを超すと出来上がった製品の表面粗度が粗くなり、好ましくない。また、平均粒度が５０μｍ未満では、取扱時に飛散等の問題で取扱性が悪くなると共に、出来上がった製品の表面粗度は良くなるが通気抵抗が大きくなり、好ましくない。尚、上記平均粒径は、ＪＩＳ・Ｚ８８０１のふるいを使用し、ふるい分け試験通則ＪＩＳ・Ｚ８８１５に従ってふるい分けし、算術目盛りによって積算ふるいした百分率を図で表し、積算量５０％の粒子径をいう。
【００１５】
超高分子量ポリエチレン粉末（Ａ）は、３０〜９０重量部の範囲で用いられる。超高分子量ポリエチレン粉末（Ａ）の比率が３０重量部を下回ると、出来あがった製品の表面粗度と通気抵抗のバランスを取るための成形可能な範囲が狭くなり、好ましくない。また、超高分子量ポリエチレン粉末（Ａ）の比率が９０重量部を超えると、出来上がった製品の剛性が低くなると共に、融着強度が小さくなるために製品の切断などの際に切断面から粉の落下が多くなる。
【００１６】
本発明のもう一方の構成要素であるポリエチレン粉末（Ｂ）は、メルトフローレートが０．０１〜３０ｇ／１０分、好ましくは０．０３〜１ｇ／１０分の物が好適に適用できる。メルトフローレートが０．０１ｇ／１０分未満では、出来上がった製品の剛性が低くなると共に、融着強度が小さくなるために製品の切断などの際に切断面から粉の落下が多くなる。また、メルトフローレートが３０ｇ／１０分を超えると、焼結成形時に流動が起き易くなり、その結果として通気抵抗が大きくなるので好ましくない。尚、メルトフローレートは、ＪＩＳ Ｋ６７６０-1995によって求める。
【００１７】
本発明のポリエチレン粉末（Ｂ）は、重合で直接得られた物を用いても良いし、粉末以外の形状にした物を機械粉砕等の公知の粉砕手段を用いて粉末化した物でも良い。更には、良溶媒に溶解し、貧溶媒を加えて析出させ、粉末化した物でも良い。
【００１８】
ポリエチレン粉末（Ｂ）の最大粒度は、４００μｍ以下、好ましくは３００μｍ以下、更に好ましくは２００μｍ以下が好適に適用できる。最大粒度が４００μｍを超すと、出来上がった製品の表面粗度が大きくなり好ましくない。最大粒径は、ＪＩＳ Ｚ８８０１に記載のふるいを使用して通過させた時に、用いたふるいの目開きを最大粒径とした。また、該ポリエチレン粉末の平均粒度は５０〜２００μｍ、好ましくは８０〜１５０μｍが好適に適用できる。平均粒度が２００μｍを超すと出来上がった製品の表面粗度が粗くなり、好ましくない。また、平均粒度が５０μｍ未満では、取扱時に飛散等の問題で取扱性が悪くなると共に、出来上がった製品の表面粗度は良くなるが通気抵抗が大きくなり、好ましくない。尚、上記平均粒径は、ＪＩＳ・Ｚ８８０１のふるいを使用し、ふるい分け試験通則ＪＩＳ・Ｚ８８１５に従ってふるい分けし、算術目盛りによって積算ふるいした百分率を図で表し、積算量５０％の粒子径をいう。
【００１９】
また、ポリエチレン粉末（Ｂ）の密度は０．８５〜０．９７ｇ／ｃｃが好ましく、更に好ましくは０．９２〜０．９６ｇ／ｃｃである。密度が０．８５ｇ／ｃｃ以下では、ポリエチレンそのものの剛性が低いために、これを用いて多孔質体を得たとしても、この多孔質体自身が吸引時に変形を起こし易いので好ましくない。吸引する対象物の性質と吸引する力に応じてこの範囲のポリエチレンを選択することが出来る。尚、ポリエチレンの密度はＪＩＳ Ｋ６７６０-1995に記載の方法で求める。
【００２０】
これらの超高分子量ポリエチレン粉末（Ａ）及び／またはポリエチレン粉末（Ｂ）は、親水基を持ったモノマーとの共重合、親水基を持ったモノマーのグラフト、界面活性剤の添加等、公知の手段を用いて親水化されていても良い。尚、親水化は、粉末の状態で親水化された物を多孔質体に成形して親水性多孔質体を得ても良いし、予め多孔質体に成形した物を公知の方法で親水化しても良い。本発明に於ける親水化とは、成形品の上に約５０マイクロリットルの水滴を滴下し、３０秒以内に成形品内部に吸収される状態を言う。
【００２１】
この様な条件下で成形された多孔質体は、少なくとも片面の表面粗さが算術平均粗さ（Ｒa）で、１μｍ以下であることが必要である。多孔質体の算術平均粗さ（Ｒa）が１μｍを超えると、吸引する対象物に対して多孔質体の転写が起こり、その結果吸引する対象物の表面が粗くなり、好ましくない。多孔質体の算術平均粗さ（Ｒa）は、 以下の方法で測定される。即ち、先端のＲが０．５ｍｍ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／ｓｅｃで測定した表面粗度から、ＪＩＳ Ｂ０６０１-1994に従って算術平均粗さを求める。１枚の試験片で３個所測定し、その平均値を取った。
【００２２】
本発明の多孔質体は、その通気抵抗が３００〜１０００ｍｍAqの範囲にあることが必要である。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１０００ｍｍAqを超えると、吸引させる装置（真空ポンプなど）の負荷が大きくなるばかりなく、物品の吸引力も低下するので好ましくない。なお、通気抵抗は、２１ｍｍφのカップを多孔質体に密着させ、１ｋｇ／ｃｍ2の圧縮空気を６０リットル／分の流量で流した時に生じる圧力損失を測定した。１枚の検体でほぼ均等に６点測定し、その平均値を通気抵抗とした。
【００２３】
本発明の多孔質体は、その曲げ弾性率が５００〜５０００kg/cm2の範囲にあることが必要である。好ましくは８００〜３０００kg/cm2の範囲である。曲げ弾性率が５００kg/cm2に満たないと吸引した時に、多孔質体自身の変形が起こり、それが被吸引物に転写される恐れがあるので好ましくない。また、曲げ弾性率が５０００kg/cm2を上回ると、吸引装置や被吸引物に対する密着性が悪くなり、好ましくない。尚、曲げ弾性率は、支点間距離３０ｍｍ、曲げ速度５mm/minで測定した。
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【００２４】
【実施例１】
粘度法によって測定した分子量が３３０万であり平均粒径が１５０μｍの超高分子量ポリエチレン粉末（商品名：サンファインＵＨ、旭化成工業株式会社製）７０重量部と、ＪＩＳ Ｋ７２１０（条件；荷重２．１６ｋｇ、温度１９０℃）によって測定したメルトフローレイトが０．０５ｇ／１０分、密度が０．９５８ｇ／ｃｃ、平均粒径が１５０μｍの高密度ポリエチレン粉末（商品名；サンファインＳＨ、旭化成工業株式会社製）３０重量部とを混合し、目開き３５５μｍのふるいで分級し、通過したものを原料とした。該ポリエチレン混合粉末をアルミニウム製の金型に充填し、金型の表面温度が１７５℃になるまで加熱した後、室温まで冷却し、厚み約２ｍｍの多孔質焼結シートを得た。得られたシートの表面粗度は算術平均粗さ（Ｒａ）で０．９μｍ、通気抵抗は６００mmAq、曲げ弾性率は１，５１０kg/cm2であった。
【００２５】
該シートを真空掃除機の吸い口に当て、その上に石膏を水に懸濁させた物を乗せて１０秒間吸引した。その状態で静置して石膏を硬化させた後、石膏を剥離し、石膏の該シートに接していた面の表面粗度を測定したところ、算術平均粗さ（Ｒa）で５．８μｍであった。尚、石膏の表面粗度は、先端のＲが０．５ｍｍである接触子を用いて、測定長さを５ｍｍ、試料の送り速度を０．３ｍｍ／ｓｅｃで行い、３点の平均値を用いた。
【００２６】
【比較例１】
ＪＩＳ Ｋ７２１０（条件；荷重２．１６ｋｇ、温度１９０℃）によって測定したメルトフローレイトが０．０５ｇ／１０分、密度が０．９５８ｇ／ｃｃ、平均粒径が１５０μｍ の高密度ポリエチレン粉末（商品名；サンファインＳＨ、旭化成工業株式会社製）を目開き１８０μｍのふるいで分級し、通過したものを原料とした。該粉末をアルミニウム製の金型に充填し、金型の表面温度が１５８℃になるまで加熱し、室温まで冷却して多孔質焼結シートを得た。得られたシートの表面粗度は０．５μｍと良好であったが、通気抵抗は１２００mmAq、曲げ弾性率は６０７０kg/cm2であった。
【００２７】
【実施例２】
実施例１で使用した超高分子量ポリエチレン粉末７０重量部と高密度ポリエチレン粉末３０重量部とを混合し、該混合粉末１００重量部にポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート０．３重量部とを高速ミキサーにて１００℃に加温しつつ混合し、親水性粉体を得た。該粉末を、目開き１８０μｍの篩でふるい分けし、その通過品をアルミニウム製の金型に充填し、金型の表面温度が２０３℃になるまで加熱した後、室温まで冷却し、厚み約２ｍｍの親水性多孔質焼結シートを得た。得られたシートは、表面に水滴を約５０マイクロリットル滴下すると約１０秒で全量シートの中に吸収された。該シートの表面粗度は算術平均粗さ（Ｒａ）で１．０μｍ、通気抵抗は９００mmAq、曲げ弾性率は１７３０kg/cm2であった。
該シートを実施例１と同様の操作を行って、石膏の該シートに接していた面の表面粗度を測定したところ、算術平均粗さ（Ｒa）で４．５μｍであった。
【００２８】
【比較例２】
実施例２で用いた原料をそのまま用い、実施例２と同様に成形し、表面粗度が２．０μｍのシートを得た。該シートを実施例２と同様の操作を行って、石膏の該シートに接していた面の表面粗度を測定したところ、算術平均粗さ（Ｒa）で９．３μｍであった。
【００２９】
【実施例３】
実施例１で使用した超高分子量ポリエチレン粉末３０重量部と高密度ポリエチレン粉末７０重量部とを混合し、該混合粉末１００重量部にポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート０．３重量部とを高速ミキサーにて１００℃に加温しつつ混合し、親水性粉体を得た。該粉末を、目開き１８０μｍの篩でふるい分けし、その通過品をアルミニウム製の金型に充填し、金型の表面温度が２０５℃になるまで加熱した後、室温まで冷却し、厚み約２ｍｍの親水性多孔質焼結シートを得た。得られたシートは、表面に水滴を約５０マイクロリットル滴下すると約１０秒で全量シートの中に吸収された。該シートの表面粗度は１．０μｍ、通気抵抗は８９５mmAq、、曲げ弾性率は３，２９０kg/cm2であった。
該シートを実施例１と同様の操作を行って、石膏の該シートに接していた面の表面粗度を測定したところ、算術平均粗さ（Ｒa）で７．５μｍであった。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の多孔質体は、表面粗度を小さく、通気抵抗を及び剛性を適切な範囲に設計しているので、被吸引物が吸引し易く、且つ被吸引物が塑性変形し易い物質であってもそれを損なうことなく吸引できる。
Claims (3)
- 易塑性変形物を吸引により固定乃至は移動する手段として使用する、粘度法による分子量６０万以上の超高分子量ポリエチレン粉末（Ａ）３０〜９０重量部とメルトフローレートが０．０１〜１ｇ／１０分であるポリエチレン粉末（Ｂ）１０〜７０重量部の混合物とで構成された多孔質体からなり、少なくとも片面の表面粗さが算術平均粗さ（Ｒa）で１μｍ以下であり、通気抵抗が３００〜１０００mmAq、曲げ弾性率が５００〜５０００kg/cm2であることを特徴とする吸引に用いるシート。
- 多孔質体は、親水化されていることを特徴とする請求項１記載の吸引に用いるシート。
- 易塑性変形物を吸引により固定乃至は移動する手段として使用する、粘度法による分子量６０万以上の超高分子量ポリエチレン粉末（Ａ）３０〜９０重量部とメルトフローレートが０．０１〜１ｇ／１０分であるポリエチレン粉末（Ｂ）１０〜７０重量部の混合物とで構成された多孔質体からなり、少なくとも片面の表面粗さが算術平均粗さ（Ｒa）で１μｍ以下であり、通気抵抗が３００〜１０００mmAq、曲げ弾性率が５００〜５０００kg/cm2のポリエチレン製多孔質体を用いることを特徴とする吸引用装置。
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