JP4752353B2 - 油吸収性微多孔質ポリプロピレンシート - Google Patents
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Description
しかし、特許文献2では、油水混合液中の油を吸収させるために使用した場合、時間の経過によって親水性多孔質基材から水が侵入し、保持されるために給油量が減少してしまうという問題があった。また、疎水性シリカエアロゲルを用い、不織布などの形状維持部材で該エアロゲルを包囲してなる油吸収材がある(特許文献3参照)。
(1)油を選択的に吸収し、空隙率が高く、油吸収量が多く、油の保持率が高いことにより、水面、地表、舗装道路上、床上など、油が流出した箇所に関わらず用いることができ、水分などの吸収により油の吸収が阻害されることを防ぐことができる。
(2)実質的に無核の孔を有することにより、シートから脱落した粒子による製造工程や加工時の機械の汚れ、摩耗を防ぐことができ、粒子による使用時の環境汚染を防ぐことができる。
(3)高い突き刺し強度、破断強度および高い耐水圧を有することにより、平坦でない地面や、岸壁付近の海面、浮遊物のある水面などにも用いることができる。
(4)油の吸収により白色度が変化することにより、油の吸収を目視により判断することができる。
(5)煩雑な工程を必要とせず、安価なシートを提供することができる。
(6)油が透過しない層を積層することにより、使用時の手や共に使用する用具などの汚れを防止することができる。
(7)一定厚みの補強剤を積層することにより、油を吸収した後の荷重増大や突起への引っかかりなどにも耐えることができる。
(8)油吸収補助材料と組み合わせることにより、油の量や性質、状態に合わせて使用することのできる油吸収材とすることができる。
軽油保持率(%)=100×(軽油吸収量−軽油保持量)/軽油吸収量
により軽油保持率を求め、3回の平均値をシートの軽油保持率とした。
吸水量=100×(最終吸水後の質量−基準質量)/見かけの表面積
により吸水量を求め、3回の平均値をシートの吸水量とした。この式における見かけの表面積とは、シートの縦の長さに横の長さを乗じたものに厚みを乗じて得た表面積を指す。
R2−NHCO−R1−CONH−R3
[ここで、式中のR1は、炭素数1〜24の飽和もしくは不飽和の脂肪族ジカルボン酸残基、炭素数4〜28の飽和もしくは不飽和の脂環族ジカルボン酸残基または炭素数6〜28の芳香族ジカルボン酸残基を表し、R2、R3は同一または異なる炭素数3〜18のシクロアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルケニル基またはこれらの誘導体である。]
R5−CONH−R4−NHCO−R6
[ここで、式中のR4は、炭素数1〜24の飽和もしくは不飽和の脂肪族ジアミン残基、炭素数4〜28の飽和もしくは不飽和の脂環族ジアミン残基または炭素数6〜12の複素環式ジアミン残基または炭素数6〜28の芳香族ジアミン残基を表し、R5、R6は同一または異なる炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルケニル基またはこれらの誘導体である。]
有機二塩基である成分Aと周期律表第IIA族金属の酸化物、水酸化物または塩である成分Bとからなる二成分系化合物が、得られる微孔性フィルムの比重を低くでき、透過性を向上できるので、特に好ましい。
β晶比率(%)= {ΔHu−1/(ΔHu−1+ΔHu−2)}×100
により求めたものである。
[特性の測定方法および評価方法]
本発明の特性値は、次の評価方法、評価基準により求められる。
(1)油吸収量
油吸収量は、軽油及び機械油(谷口石油精製(株)製、クリセフオイルF8、JIS K−2238およびISOVG7に相当)を用い、重量を測定した10cm×10cmのシートを20℃±2℃の油の油面に浮かべ、5分間静置した後、金網上で5分間静置した後重量を測定して、元のシートの重量からの重量増加分を油吸収量として求めた。測定は5点について行い、その重量増加分の平均値を油吸収量とした。
(2)水吸水量
水の吸水量は、JIS A9511のポリエチレンフォーム保温材の吸水量の試験方法に準じて測定した。まず、10cm×10cmのシートを23℃±3℃の純水の水面下50mmに浸せきし、10秒後に取り出して、表面を(株)旭小津製のハイゼガーゼでふき取り、60分間放置して測定した質量を基準質量とし、再び同様にして純水中に24時間浸せきして取り出し、表面をハイゼガーゼでふき取り、60分間放置して測定した質量を最終吸水後の質量とし、下記式:
吸水量=100×(最終吸水後の質量−基準質量)/見かけの表面積。
により吸水量を求めて、3回の平均値をシートの吸水量とした。
良:0.1〜0.2g
可:0.2〜0.5g
不可:0.5gを越える
(3)比重及び空隙率
シートの比重は、シートを30mm×40mmの大きさにカットして得た試料サンプルを、ミラージュ貿易(株)製高精度電子比重計SD−120Lを用い、水中置換法(JIS K−7112のA法)に準じて測定した。なお、測定は温度23℃、相対湿度65%の条件下にて行なった。また、前記の方法にて求めたシートの見かけ比重(d1)を測定する。さらに、このシートを280℃の熱プレスによって熱融解して圧縮し、完全に空孔を排除したシート作成し、該シートを30℃の水に浸漬して急冷したシートの見掛け比重(d2)を同様に測定する。シートの空隙率は下記式:
空隙率(%)=(1−d1/d2)×100
にて求めた。測定は10点について行い、10回の平均値をシートの空隙率とした。
(4)突き刺し強度
直径30mmのリングにシートを弛みのないように張り、先端角度が60度、先端がR0.1mmのサファイア製針を使い、円の中央を50mm/分の速度で突き刺し、針が貫通するときの力を突き刺し強度とした。測定は10点について行い、10回の平均値をシートの突き刺し強度とした。
(5)破断強度
弾性率は、オリエンテック社製テンシロン(引っ張り試験機)を用いて、25℃において測定した。測定は、引っ張り速度300mm/min、幅10mm、試料長50mmとして、シートの長手方向、幅方向の破断強度(MPa)をそれぞれ10点測定し、長手方向と幅方向の平均値を足して破断強度の和とした。
(6)耐水圧
JIS L 1092の耐水圧試験B法(高水圧法)に準じて測定した。測定は5点について行い、その平均値をシートの耐水圧とした。
(7)白色度
油吸収前の白色度は、分光式色差計SE−2000型(日本電色工業(株)製)を用いて、JIS Z−8722に準じた光学条件により、色の三刺激値であるX値、Y値、Z値を測定し、下記式:
白色度(%)=4×0.847×Z値−3×Y値
にて求めた。
油吸収後の白色度変化率(%)={(油吸収前の白色度−油吸収後の白色度)/油吸収前の白色度}×100
により求め、下記のように4段階で評価し、「可」評価以上を合格レベルとした。
良:30〜50%
可:50〜80%
不可:80%以上
実施例1
ポリプロピレン樹脂(住友化学(株)製、WF−836DG3、MFR:7g/10分、II:96.5%)94.95重量%と、ポリプロピレン樹脂(サンアロマー(株)製、タイプ:HMS−PP PF−814、MFR:3g/10分)5重量%と、β晶核剤として、N,N’−ジシクロヘキシル−2,6−ナフタレンジカルボキシアミド(新日本理化(株)製、NU−100)を0.05重量%添加混合し、二軸押出機に供給して200℃で溶融混合した後、ガット状に押出し、20℃の水槽に通して冷却してチップカッターで3mm長にカットした後、100℃で2時間乾燥した。次に、該β晶ポリプロピレンを200℃に加熱された押出機に供給して溶融し、Tダイ口金内を通してシート状に押出成形し、表面温度120℃に加熱されたキャストドラム上に密着させて冷却固化し、未延伸シートを作製した。該未延伸シートを100℃に加熱保持されたオーブンに導いて予熱後、シートの長手方向に6倍延伸し、40℃のロールで冷却した。
実施例2
ポリプロピレン樹脂(住友化学(株)製、タイプ:FS2011CMFR:1.3g/10分、II:96%)99.5重量%と、β晶核剤として、N,N’−ジシクロヘキシル−2,6−ナフタレンジカルボキシアミド(新日本理化(株)製、NU−100)を0.5重量%添加混合し、二軸押出機に供給して200℃で溶融混合した後、ガット状に押出し、20℃の水槽に通して冷却してチップカッターで3mm長にカットした後、100℃で2時間乾燥した。次に、該β晶ポリプロピレンを200℃に加熱された押出機に供給して溶融し、Tダイ口金内を通してシート状に押出成形し、表面温度120℃に加熱されたキャストドラム上に密着させて冷却固化し、未延伸シートを作製した。該未延伸シートを120℃に加熱保持されたオーブンに導いて予熱後、シートの長手方向に5倍延伸し、100℃のロールで冷却した。
実施例3
ポリプロピレン樹脂(サンアロマー(株)製、タイプ:HMS−PP PF−814、MFR:3g/10分)5重量%と、β晶核剤として、SUNOCO社製“BEPOL”(タイプ:B022−SP、MI:1.8g/10分)95重量%を添加混合し、二軸押出機に供給して300℃で溶融混合した後、ガット状に押出し、20℃の水槽に通して冷却してチップカッターで3mm長にカットした後、100℃で2時間乾燥した。次に、該β晶ポリプロピレンを200℃に加熱された押出機に供給して溶融し、Tダイ口金内を通してシート状に押出成形し、表面温度120℃に加熱されたキャストドラム上に、シートのキャストドラム面に対して裏側となる面からエアーナイフを用いて140℃に加熱された熱風を吹き付けて密着させて冷却固化し、未延伸シートを作製した。該未延伸シートを110℃に加熱保持されたオーブンに導いて予熱後、シートの長手方向に6倍延伸し、90℃のロールで冷却した。
実施例4
ポリプロピレン樹脂(住友化学(株)製、FS2016、MFR:2g/10分、II:96.5%)99.9重量%と、β晶核剤として、N,N’−ジシクロヘキシル−2,6−ナフタレンジカルボキシアミド(新日本理化(株)製、NU−100)を0.1重量%添加混合し、二軸押出機に供給して200℃で溶融混合した後、ガット状に押出し、20℃の水槽に通して冷却してチップカッターで3mm長にカットした後、100℃で2時間乾燥し、樹脂Aを得た。次に、ポリプロピレン樹脂(住友化学(株)製、FS2016、MFR:2g/10分、II:96.5%)99.85重量%と、平均粒径2.5μmのポリメチルメタクリレートの架橋粒子(日本触媒(株)製、タイプMA−1002)0.15重量%を添加混合し、二軸押出機に供給して280℃で溶融混合した後、ガット状に押出し、20℃の水槽に通して冷却してチップカッターで3mm長にカットした後、100℃で2時間乾燥し、樹脂Bを得た。次に、樹脂Aを200℃に加熱された押出機Aに、樹脂Bを260℃に加熱された押出機Bに供給して溶融し、β晶ポリプロピレン樹脂Aとポリプロピレン樹脂Bの積層比がA:B=9:1となるようにTダイ口金内でA/B2層に積層して、シート状に押出成形し、表面温度120℃に加熱されたキャストドラム上にβ晶ポリプロピレンの層がキャストドラム側となるように密着させて冷却固化し、未延伸シートを作製した。該未延伸シートを110℃に加熱保持されたオーブンに導いて予熱後、シートの長手方向に4倍延伸し、40℃のロールで冷却した。
実施例5
ポリプロピレン樹脂(住友化学(株)製、FS2016、MFR:2g/10分、II:96.5%)92.9重量%と、ポリプロピレン樹脂(サンアロマー(株)製、タイプ:HMS−PP PF−814、MFR:3g/10分)5重量%とエチレン・αオレフィン共重合体の“エンゲージ”8411(デュポン・ダウ社製)3重量%と、β晶核剤として、N,N’−ジシクロヘキシル−2,6−ナフタレンジカルボキシアミド(新日本理化(株)製、NU−100)を0.1重量%添加混合し、二軸押出機に供給して200℃で溶融混合した後、ガット状に押出し、20℃の水槽に通して冷却してチップカッターで3mm長にカットした後、100℃で2時間乾燥した。次に、該β晶ポリプロピレンを220℃に加熱された押出機に供給して溶融し、Tダイ口金内を通してシート状に押出成形し、表面温度120℃に加熱されたキャストドラム上にβ晶ポリプロピレンの層がキャストドラム側となるように密着させて冷却固化し、未延伸シートを作製した。該未延伸シートを110℃に加熱保持されたオーブンに導いて予熱後、シートの長手方向に5倍延伸し、40℃のロールで冷却した。
比較例1
実施例1のβ晶ポリプロピレンを200℃に加熱された押出機に供給して溶融し、Tダイ口金内を通してシート状に押出成形し、表面温度80℃に加熱されたキャストドラム上に密着させて冷却固化し、未延伸シートを作製した。該未延伸シートを120℃に加熱保持されたオーブンに導いて予熱後、シートの長手方向に4倍延伸し、40℃のロールで冷却した。
比較例2
ポリプロピレンシートとして、セルガード2500(セルガード(株)製)を用いた。該シートの特性を表1に示す。該シートは、軽油吸収量、軽油保持率、強度に劣っていた。
比較例3
ポリプロピレン樹脂(住友化学(株)製、タイプ:FS2016、MFR:2.1g/10分、II:96%)99.9重量%と、β晶核剤として、N,N’−ジシクロヘキシル−2,6−ナフタレンジカルボキシアミド(新日本理化(株)製、NU−100)0.1重量%を添加混合し、二軸押出機に供給して280℃でガット状に押出し、20℃の水槽に通して冷却してチップカッターで3mm長にカットした後、100℃で2時間乾燥した。次に、該β晶ポリプロピレン85重量%に、ガラス転移点(Tg)150℃の非相溶性樹脂ポリカーボネート(出光石油化学(株)製、タイプ:A1700、分子量:17000、MI:27g/分)15重量%を添加混合して、280℃に加熱された押出機に供給して溶融し、Tダイ口金内を通してシート状に押出成形し、表面温度80℃に加熱されたキャストドラム上に密着させて冷却固化し、未延伸シートを作製した。該未延伸シートを140℃に加熱保持されたオーブンに導いて予熱後、シートの長手方向に4.5倍延伸し、40℃のロールで冷却した。続いて、延伸したシートの両端をクリップで把持しながらテンターに導き、160℃に加熱した雰囲気中でシートの幅方向に10倍延伸後(面積倍率:縦延伸倍率×横延伸倍率=45倍)、シートの結晶配向を完了させて平面性、寸法安定性を付与するために、テンター内にて150℃で横方向5%の弛緩熱処理を行い、均一に徐冷後、室温まで冷却してポリプロピレンシートを得た。得られたシートの特性を表1に示す。得られたシートは、軽油吸収量、軽油保持率に劣っていた。
Claims (7)
- 空隙率が30〜95%であり、シート1gあたりの軽油吸収量が2g以上であり、軽油吸収後1時間経過時の軽油保持率が60%以上であることを特徴とする油吸収性微多孔質ポリプロピレンシートの少なくとも片面に補強層を積層してなる油吸収材。
- 油吸収性微多孔質ポリプロピレンシート1gあたりの吸水量が0.2g以下であることを特徴とする請求項1に記載の油吸収材。
- 油吸収性微多孔質ポリプロピレンシートが、実質的に無核である孔を含む層を少なくとも有することを特徴とする請求項1または2記載の油吸収材。
- 油吸収性微多孔質ポリプロピレンシートの突き刺し強度が2〜40Nであり、シートの長手方向と幅方向の破断強度の和が50〜500MPa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油吸収材。
- 油吸収性微多孔質ポリプロピレンシートの耐水圧が50KPa以上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油吸収材。
- 油吸収性微多孔質ポリプロピレンシートについて、軽油10g中にシート1gを5分間浸漬して軽油を吸収させた後のシートの白色度が、軽油吸収前の1〜50%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油吸収材。
- 補強層の厚みが油吸収材全体の厚みの5〜50%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油吸収材。
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