JP5197912B2 - Method for producing porous body - Google Patents

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Description

本発明は、水処理膜、フィルター、吸着材、不織布研磨材、各種機能性材料の基材、鋳型等に利用可能な多孔質体およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a porous body that can be used for water treatment membranes, filters, adsorbents, nonwoven fabric abrasives, substrates of various functional materials, molds, and the like, and a method for producing the same.

多孔質体は、多孔質膜、ろ過フィルター、吸着材、不織布研磨材等、種々の用途に利用されている材料である。中でも多孔質膜は、分離の完全性、コンパクト性等に優れており、水処理膜として、産業排水処理、下廃水処理、浄水化等の水処理に広く用いられている。また、近年、記録密度の向上によるハードディスク(HD)の大容量化が進んでいる。HDの記録密度を向上するためには、HD表面のさらなる平滑化が必要であるが、そのためにはナノオーダー(1nm以上100nm未満)の孔を有する不織布研磨材が望まれている。   The porous body is a material used for various applications such as a porous membrane, a filtration filter, an adsorbent, and a nonwoven fabric abrasive. Among these, porous membranes are excellent in separation completeness, compactness, and the like, and are widely used as water treatment membranes for water treatment such as industrial wastewater treatment, sewage wastewater treatment, and water purification. In recent years, the capacity of a hard disk (HD) has been increased by improving the recording density. In order to improve the recording density of HD, further smoothing of the HD surface is necessary. For this purpose, a nonwoven fabric abrasive having pores of nano-order (1 nm or more and less than 100 nm) is desired.

従来の多孔質体としては、例えば、溶融賦形されたポリエチレンを延伸多孔化した多孔質膜が知られている(特許文献1〜3参照)。該多孔質膜は、被処理水中の細菌、異物等の不要成分を高度に除去でき、また、透水性能に優れるため、水処理、薬液ろ過等、多くの分野で利用されている。しかしながら、従来のポリエチレンからなる多孔質膜は、その耐久性、特に水処理後の多孔質膜の洗浄時に用いられる次亜塩素酸ナトリウムに対する耐薬品性に問題がある。耐薬品性に優れるポリエチレンとしては、超高分子量ポリエチレンが知られているが、超高分子量ポリエチレンは、加熱延伸による多孔化が極めて困難である。
また、特許文献1〜3に記載の溶融賦形されたポリエチレン多孔質膜は、結晶ラメラと非晶とが交互に積層した積層ラメラ構造を有するポリエチレンを延伸することにより結晶ラメラ間が剥離し、剥離したラメラ間にフィブリルが形成されることによって、多孔質構造を形成している(例えば、非特許文献1、2参照)。しかし、この方法で得られた多孔質構造は、開孔率は高いものの、サブミクロンオーダー(0.1μm以上1μm未満)からミクロンオーダー(1μm以上1mm未満)の孔径を有する多孔質構造である。
As a conventional porous body, for example, a porous film obtained by stretching and forming melt-formed polyethylene is known (see Patent Documents 1 to 3). The porous membrane can remove unnecessary components such as bacteria and foreign matters in the water to be treated to a high degree and is excellent in water permeability. Therefore, the porous membrane is used in many fields such as water treatment and chemical filtration. However, a conventional porous membrane made of polyethylene has a problem in durability, in particular, chemical resistance against sodium hypochlorite used when cleaning the porous membrane after water treatment. As polyethylene having excellent chemical resistance, ultrahigh molecular weight polyethylene is known. However, ultrahigh molecular weight polyethylene is extremely difficult to be made porous by heat stretching.
In addition, the melt-shaped polyethylene porous film described in Patent Documents 1 to 3 peels between crystal lamellae by stretching polyethylene having a laminated lamella structure in which crystalline lamellae and amorphous are alternately laminated, A fibril is formed between the peeled lamellas to form a porous structure (see, for example, Non-Patent Documents 1 and 2). However, the porous structure obtained by this method is a porous structure having a pore size of submicron order (0.1 μm or more and less than 1 μm) to micron order (1 μm or more and less than 1 mm), although the porosity is high.

超高分子量ポリエチレンからなる多孔質体としては、超高分子量ポリエチレンの粒子を融着させた多孔質体(特許文献4参照)、超高分子量ポリエチレンの粒子を焼結成形した多孔質体(特許文献5参照)が提案されている。しかしながら、これら多孔質体は、粒状の超高分子量ポリエチレンの集合体であるため、例えば、特許文献5に記載の多孔質体の引張り強度は3MPa程度であり、機械的強度が低いものである。特許文献6には、強度が5g/d以上(すなわち0.045N/dtex以上)の多孔質繊維が開示されている。しかしながら、材料のポリエチレンのメルトインデックス(MI)値は0.05〜1.2であり、溶融延伸可能な低分子量のポリエチレンが使われているため、耐薬品性が低いものである。   As a porous body made of ultra high molecular weight polyethylene, a porous body in which ultra high molecular weight polyethylene particles are fused (see Patent Document 4), a porous body in which ultra high molecular weight polyethylene particles are sintered and molded (Patent Document) 5) has been proposed. However, since these porous bodies are aggregates of granular ultrahigh molecular weight polyethylene, for example, the tensile strength of the porous body described in Patent Document 5 is about 3 MPa, and the mechanical strength is low. Patent Document 6 discloses a porous fiber having a strength of 5 g / d or more (that is, 0.045 N / dtex or more). However, the melt index (MI) value of the material polyethylene is 0.05 to 1.2, and a low molecular weight polyethylene that can be melt-drawn is used, so that the chemical resistance is low.

特許文献3には、メルトインデックスが1〜15の高密度ポリエチレンを延伸多孔化する方法が記載されている。しかしながら、超高分子量ポリエチレンは、加熱による延伸多孔化が極めて困難である。また、特許文献7には、重量平均分子量50万以上のポリエチレンを60〜95重量%含み、かつ重量平均分子量1万〜100万のポリプロピレンを5〜40重量%含むポリオレフィン混合物からなるポリオレフィン中空糸状多孔膜が記載されている。この多孔膜は、いわゆる熱誘起相分離法で製造されているが、破断強度が6.54〜9.147MPaと低いものである。   Patent Document 3 describes a method for stretching and making high-density polyethylene having a melt index of 1 to 15 in a stretched manner. However, ultrahigh molecular weight polyethylene is extremely difficult to be stretched and porous by heating. Patent Document 7 discloses a polyolefin hollow fiber-like porous material comprising a polyolefin mixture containing 60 to 95% by weight of polyethylene having a weight average molecular weight of 500,000 or more and 5 to 40% by weight of polypropylene having a weight average molecular weight of 10,000 to 1,000,000. A membrane is described. This porous membrane is manufactured by a so-called thermally induced phase separation method, but has a low breaking strength of 6.54 to 9.147 MPa.

なお、超高分子量ポリエチレンを紡糸口金から吐出した後引き取り、ついで超臨界流体またはそれに類する流体で処理する際にもしくはその後に延伸するポリエチレン繊維の製造方法が提案されている(特許文献8)。この方法は、繊維の強度、弾性率の改善を目的とし、超臨界流体またはそれに類する流体で処理する際にもしくはその後に延伸することにより、繊維外層の配向のみを緩和し、外層と内層の緻密度または構造差を低減することにより延伸倍率を向上させ、高強度、高弾性化を達成したものである。特許文献8に記載の製造方法は、いわゆるゲル紡糸により吐出された超高分子量ポリエチレンを、超臨界流体またはそれに類する流体で処理する際にもしくはその後に延伸するポリエチレン繊維の製造方法であるが、この場合、超高分子量ポリエチレンを適当な溶剤で溶解し、高分子鎖が互いに重なり始める準希薄溶液から、延伸に必要な最小限の絡み合い構造を有するゲル状の未延伸糸を作製し、次いでゲル状の糸を高倍率に延伸することによって折り畳み鎖から伸びきり鎖へと構造を変化させる(例えば、非特許文献3参照)。したがって、延伸によって分子鎖が高度に分子配向するため、多孔体構造とはならない。
特開昭57−66114号公報 特開昭58−81611号公報 特開平5−49878号公報 特許第3483331号公報 特開平9−3236号公報 特開平6−123005号公報 特開2001−300275号公報 特開2003−3323号公報 高分子学会編、「高分子サイエンス One Point−4 高分子の結晶」、共立出版、1993年発行 黒田敏彦、滝澤章、永澤満編、「高分子の基礎物性と応用」、株式会社シーエムシー、1984年発行 繊維学会編、「第2版 繊維便覧」、丸善株式会社、平成6年発行
In addition, a method for producing a polyethylene fiber that is drawn after ultra high molecular weight polyethylene is discharged from a spinneret and then treated with a supercritical fluid or a similar fluid is proposed (Patent Document 8). This method aims to improve the strength and elastic modulus of the fiber, and relaxes only the orientation of the outer layer of the fiber by stretching during or after treatment with a supercritical fluid or a similar fluid, and the denseness of the outer layer and the inner layer. By reducing the degree or structural difference, the draw ratio is improved, and high strength and high elasticity are achieved. The production method described in Patent Document 8 is a method for producing polyethylene fibers that are drawn when or after the ultrahigh molecular weight polyethylene discharged by so-called gel spinning is treated with a supercritical fluid or a similar fluid. In this case, a gel-like unstretched yarn having a minimum entanglement structure necessary for stretching is prepared from a quasi-dilute solution in which ultrahigh molecular weight polyethylene is dissolved in a suitable solvent and polymer chains begin to overlap each other, and then gel-like The structure is changed from a folded chain to an extended chain by stretching the yarn at a high magnification (see, for example, Non-Patent Document 3). Therefore, since the molecular chain is highly molecularly oriented by stretching, a porous structure is not obtained.
JP-A-57-66114 JP 58-81611 A JP-A-5-49878 Japanese Patent No. 3484331 Japanese Patent Laid-Open No. 9-3236 JP-A-6-123005 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-300275 JP 2003-3323 A The Society of Polymer Science, “Polymer Science One Point-4 Polymer Crystals”, Kyoritsu Shuppan, 1993 Toshihiko Kuroda, Akira Takizawa, Mitsuru Nagasawa, “Basic Physical Properties and Applications of Polymers”, CMC Co., Ltd., published in 1984 Textile Society, 2nd edition Textbook, Maruzen Co., Ltd., published in 1994

よって、本発明の目的は、機械的強度が高く、かつ耐薬品性に優れる多孔質体を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、ナノオーダー孔径を有する多孔質体を提供することにある。
また、本発明の目的は、分子量の高い高分子材料であっても、延伸によって多孔化することができる、多孔質体の製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、ナノオーダーの孔径を有する多孔質体の製造方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a porous body having high mechanical strength and excellent chemical resistance.
Another object of the present invention is to provide a porous body having a nano-order pore diameter.
Moreover, the objective of this invention is providing the manufacturing method of the porous body which can be made porous by extending | stretching, even if it is a polymeric material with a high molecular weight.
Another object of the present invention is to provide a method for producing a porous body having a nano-order pore diameter.

本発明の多孔質体の製造方法は、粘度平均分子量が100×10以上の結晶性ポリオレフィンを、超臨界流体または亜臨界状態の流体で処理し、延伸する多孔質体の製造方法であって、前記結晶性ポリオレフィンの形状が、フィルム状、シート状、中空状のいずれかであることを特徴とする。
前記結晶性ポリオレフィンの延伸は、超臨界流体または亜臨界状態の流体中で行うことが望ましい。
The method for producing a porous body according to the present invention is a method for producing a porous body in which a crystalline polyolefin having a viscosity average molecular weight of 100 × 10 4 or more is treated with a supercritical fluid or a subcritical fluid and stretched. The crystalline polyolefin is any one of a film shape, a sheet shape, and a hollow shape.
The drawing of the crystalline polyolefin is preferably performed in a supercritical fluid or a subcritical fluid.

前記結晶性ポリオレフィンの延伸は、結晶性ポリオレフィンの(融点−30)℃以上、結晶性ポリオレフィンの(融点+5)℃以下の温度で行うことが望ましい。
前記超臨界流体または亜臨界状態の流体の主成分は、二酸化炭素であることが望ましい。
Stretching of the crystalline polyolefin is crystalline polyolefin (melting point -30) ° C. or higher, the crystalline polyolefin (melting point + 5) it is desirable to conduct ° C. at a temperature below.
The main component of the supercritical fluid or subcritical fluid is preferably carbon dioxide.

本発明の多孔質体は、機械的強度が高く、かつ耐薬品性に優れる。
本発明の多孔質体の製造方法によれば、分子量の高い高分子材料であっても、延伸によって多孔化することができる。
The porous body of the present invention has high mechanical strength and excellent chemical resistance.
According to the method for producing a porous body of the present invention, even a polymer material having a high molecular weight can be made porous by stretching.

また、本発明の多孔質体は、ナノーオーダーの孔径を有するものである。
本発明の多孔質体の製造方法によれば、ナノオーダーの孔径を有する多孔質体を製造することができる。
The porous body of the present invention has a nano-order pore size.
According to the method for producing a porous body of the present invention, a porous body having a nano-order pore diameter can be produced.

以下、本発明について説明する。
<多孔質体>
本発明の多孔質体は、結晶性高分子を含む高分子材料からなるものである。
本発明における「結晶性高分子」とは、分子配列がかなりの秩序を持ち、明瞭な結晶性X線回折が認められる高分子物質のことである。
The present invention will be described below.
<Porous body>
The porous body of the present invention is made of a polymer material containing a crystalline polymer.
The “crystalline polymer” in the present invention is a polymer substance having a considerably ordered molecular arrangement and clear crystal X-ray diffraction.

結晶性高分子としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−3−メチルブテン−1、ポリ−4−メチルペンテン−1等のポリオレフィン;syn−ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル系高分子等のポリビニル化合物;ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリシアノビニリデン等の結晶性ポリビニリデン;ポリテトラフルオロエチレン等の結晶性フッ素系高分子;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸、ポリアリレート等のポリエステル類;ポリアミド−6、ポリアミド−6,6、芳香族ポリアミド等のポリアミド類;結晶性ポリウレタン類;結晶性ポリイミド類;結晶性ポリケトン類;結晶性ポリエーテルエーテルケトン類;結晶性ポリカーボネート類;結晶性ポリスルフォン類;結晶性ポリエーテルスルフォン類;結晶性ポリサルファイド類;セルロースおよび結晶性セルロース誘導体;タンパク質、核酸等が挙げられる。これらのうち、ポリオレフィン、特にポリエチレン、ポリプロピレンは、延伸により多孔化しやすく好適である。   Examples of the crystalline polymer include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, poly-3-methylbutene-1, and poly-4-methylpentene-1, syn-polystyrene, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride, acrylonitrile-based polymers, and the like. Polyvinyl compounds; crystalline polyvinylidene such as polyvinylidene chloride, polyvinylidene fluoride, and polycyanovinylidene; crystalline fluoropolymers such as polytetrafluoroethylene; polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polylactic acid, polyarylate Polyamides such as polyamide-6, polyamide-6,6, aromatic polyamide, etc .; crystalline polyurethanes; crystalline polyimides; crystalline polyketones; crystalline polyether ether Ton class; crystalline polycarbonates; crystalline polysulfones; crystalline polyether sulfones; crystalline polysulfides; cellulose and cellulose derivatives; proteins, nucleic acids, and the like. Of these, polyolefins, particularly polyethylene and polypropylene, are preferred because they are easily made porous by stretching.

(第1の多孔質体)
本発明の第1の多孔質体は、平均分子量が100×104 以上の結晶性高分子を含む高分子材料からなり、引張り強度が10MPa以上である多孔質体(以下、多孔質体(I)と記す。)である。
結晶性高分子の平均分子量は、100×104 以上であり、上限は実用性によってのみ制限される。ここでいう実用性とは、入手可能であることを意味する。結晶性高分子の平均分子量が、100×104 未満では、多孔質体の機械的強度および耐薬品性が不充分になり、結晶性高分子の平均分子量を700×104 以下とすることにより、賦形が容易になる。本発明における「平均分子量」は、溶液粘度法(ASTM D4020)にて求められた平均分子量である(以下、粘度平均分子量とも記す)。
(First porous body)
The first porous body of the present invention is made of a polymer material containing a crystalline polymer having an average molecular weight of 100 × 10 4 or more, and has a tensile strength of 10 MPa or more (hereinafter referred to as porous body (I ).
The average molecular weight of the crystalline polymer is 100 × 10 4 or more, and the upper limit is limited only by practicality. The utility here means that it is available. When the average molecular weight of the crystalline polymer is less than 100 × 10 4 , the mechanical strength and chemical resistance of the porous body are insufficient, and the average molecular weight of the crystalline polymer is set to 700 × 10 4 or less. , Shaping becomes easy. The “average molecular weight” in the present invention is an average molecular weight determined by a solution viscosity method (ASTM D4020) (hereinafter also referred to as viscosity average molecular weight).

これら結晶性高分子のうち、平均分子量が100×104 以上のポリオレフィンが好ましく、平均分子量が100×104 以上のポリエチレン(以下、超高分子量ポリエチレンとも記す)が特に好ましい。平均分子量が100×104 以上のポリオレフィン、特に超高分子量ポリエチレンからなる多孔質体は、次亜塩素酸ナトリウム等を用いた薬品洗浄を行っても酸化劣化しにくく、長期間にわたって引張り強度が維持される。 Of these crystalline polymers, it is preferably 100 × 10 4 or more polyolefins average molecular weight, the average molecular weight of 100 × 10 4 or more polyethylene (hereinafter also referred to as ultra high molecular weight polyethylene) is particularly preferred. Porous materials made of polyolefins with an average molecular weight of 100 × 10 4 or more, especially ultra-high molecular weight polyethylene, are less susceptible to oxidative degradation even after chemical cleaning using sodium hypochlorite, etc., and maintain tensile strength over a long period of time. Is done.

高分子材料中の結晶性高分子の割合は、高分子材料(100質量%)中、10質量%以上が好ましい。結晶性高分子を含む高分子材料を延伸することによって製造される多孔質体の場合、延伸により結晶と結晶との間に空孔が形成される性質を利用する(例えば、上述の非特許文献1、2を参照)。したがって、結晶性高分子の割合が10質量%未満の場合、延伸による空孔形成が不充分となるおそれがある。高分子材料中の結晶性高分子の割合は、高分子材料(100質量%)中、50質量%以上がより好ましく、90質量%以上がさらに好ましく、100質量%が最も好ましい。   The ratio of the crystalline polymer in the polymer material is preferably 10% by mass or more in the polymer material (100% by mass). In the case of a porous body produced by stretching a polymer material containing a crystalline polymer, the property of forming voids between the crystals by stretching is utilized (for example, the above-mentioned non-patent document) 1 and 2). Therefore, when the ratio of the crystalline polymer is less than 10% by mass, there is a possibility that the formation of pores by stretching becomes insufficient. The ratio of the crystalline polymer in the polymer material is preferably 50% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and most preferably 100% by mass in the polymer material (100% by mass).

多孔質体(I)の引張り強度は、10MPa以上である。引張り強度が10MPa以上の多孔質体は、水処理等の用途で使用される際に必要とされる充分な機械的強度を有する多孔質体である。本発明における「引張り強度」は、試長をa(mm)とすると、引速をa(mm/min)にて多孔質体の引張り試験を行い、破断に至った時の応力である。試長aの範囲は多孔質体にもよるが、2mm以上200mm以下、好ましくは5mm以上100mm以下で測定するものとする。なお、ここで言う試長とは、引張り試験を行う際のチャック間距離のことである。多孔質体(I)の引張り強度の上限は、特に設けられないが、超高分子量ポリエチレンからなる繊維の引張り強度から類推すると約1000MPaである。   The tensile strength of the porous body (I) is 10 MPa or more. A porous body having a tensile strength of 10 MPa or more is a porous body having sufficient mechanical strength required for use in applications such as water treatment. The “tensile strength” in the present invention is a stress when a tensile test is performed on a porous body at a pulling speed of a (mm / min) and a fracture is caused when the test length is a (mm). The range of the test length a depends on the porous body, but it is 2 mm to 200 mm, preferably 5 mm to 100 mm. In addition, the test length said here is the distance between chuck | zippers at the time of performing a tension test. Although the upper limit of the tensile strength of the porous body (I) is not particularly provided, it is about 1000 MPa by analogy with the tensile strength of the fiber made of ultrahigh molecular weight polyethylene.

多孔質体(I)の形状は、特に限定されることはなく、フィルム状、シート状、中空状、等が挙げられる。
多孔質体(I)は、水処理膜、フィルター、吸着材、不織布研磨材等として用いることができる。水処理膜の形態としては、平膜、中空糸膜、等が挙げられる。
The shape of the porous body (I) is not particularly limited, and examples thereof include a film shape, a sheet shape, and a hollow shape.
The porous body (I) can be used as a water treatment film, a filter, an adsorbent, a nonwoven fabric abrasive, and the like. Examples of the form of the water treatment membrane include a flat membrane and a hollow fiber membrane.

以上説明した多孔質体(I)は、機械的強度に優れるとともに、材料の結晶性高分子の分子構造上、良好な耐薬品性を示す。さらに、官能基、二重結合、および側鎖をほとんど有さない結晶性高分子または高分子量の結晶性高分子であるほど、極めて良好な耐薬品性を有する。したがって、このような多孔質体は、例えば、次亜塩素酸ナトリウムによる洗浄が行われる水処理の用途に非常に好適であり、ばっ気環境下で使用されるような下廃水処理用途には特に好適である。   The porous body (I) described above is excellent in mechanical strength and exhibits good chemical resistance due to the molecular structure of the crystalline polymer as the material. Furthermore, the higher the crystalline polymer or the higher molecular weight crystalline polymer having few functional groups, double bonds, and side chains, the better the chemical resistance. Therefore, such a porous body is very suitable for, for example, a water treatment application in which washing with sodium hypochlorite is performed, and particularly in a wastewater treatment application used in an aerated environment. Is preferred.

(第2の多孔質体)
本発明の第2の多孔質体は、結晶性高分子を含む厚さ5〜50nmの薄板が積層した構造を有する多孔質体(以下、多孔質体(II)と記す。)である。
薄板の厚さDが5nm未満の場合には、多孔質体の強度が弱くなるおそれがあり、Dが50nmを超えると、開孔率が低下するおそれがある。Dの範囲は、好ましくは10nm以上40nm以下であり、さらに好ましくは15nm以上30nm以下である。本発明における薄板の厚さDは、薄板の短軸の長さである。
(Second porous body)
The second porous body of the present invention is a porous body (hereinafter referred to as porous body (II)) having a structure in which thin plates containing a crystalline polymer and having a thickness of 5 to 50 nm are laminated.
When the thickness D of the thin plate is less than 5 nm, the strength of the porous body may be weakened, and when D exceeds 50 nm, the porosity may be reduced. The range of D is preferably 10 nm or more and 40 nm or less, and more preferably 15 nm or more and 30 nm or less. The thickness D of the thin plate in the present invention is the length of the short axis of the thin plate.

多孔質体(II)の開孔率は、10〜80%であることが好ましい。開孔率が10%未満では、後述する多孔質体としての用途を充分に発揮することが困難になるおそれがあり、開孔率が80%を超えると、多孔質体を構成する薄板の占める割合が減少するため、多孔質体の強度が不充分となるおそれがある。   The porosity of the porous body (II) is preferably 10 to 80%. If the open area ratio is less than 10%, it may be difficult to sufficiently exhibit the use as a porous body described later. If the open area ratio exceeds 80%, the thin plate constituting the porous body occupies the area. Since the ratio decreases, the strength of the porous body may be insufficient.

本発明における厚さDおよび開孔率は、以下のようにして求める。
得られた多孔質体の外表面を、電子顕微鏡を用いて観察する。用いる電子顕微鏡は走査型電子顕微鏡(SEM)が好ましい。観察倍率は、一概には言えないが、3万倍以上、好ましくは10万倍程度である。観察倍率が3万倍未満であると、薄板の厚さDおよび開孔率の決定が困難になる。したがって、厚さDおよび開孔率を決定するためには、電界放射型SEMを用いることが好ましい。ついで、得られたSEM写真より薄板の厚さDを求める。薄板の厚さDは、SEM写真中の任意の10箇所の薄板の厚さを求め、その平均値とする。また、開孔率は、得られたSEM写真より、多孔質体の面積に対する空孔域の面積の比を百分率で表したものであり、下式(1)で求められる。薄板の厚さDおよび開孔率を求める方法としては、特に限定されないが、画像解析ソフトを用いることが好ましい。画像解析によって得られる薄板の厚さDおよび開孔率は、画像解析のための画質調整や画像解析ソフトによっても若干変動があるが、その差は通常の実験誤差の範囲内である。
開孔率(%)=(空孔域の面積/多孔質体の面積)×100 ・・・(1)
The thickness D and the hole area ratio in the present invention are determined as follows.
The outer surface of the obtained porous body is observed using an electron microscope. The electron microscope used is preferably a scanning electron microscope (SEM). The observation magnification cannot be generally described, but is 30,000 times or more, preferably about 100,000 times. If the observation magnification is less than 30,000, it is difficult to determine the thickness D and the hole area ratio of the thin plate. Therefore, in order to determine the thickness D and the aperture ratio, it is preferable to use a field emission SEM. Next, the thickness D of the thin plate is obtained from the obtained SEM photograph. The thickness D of the thin plate is the average value of the thicknesses of any 10 thin plates in the SEM photograph. In addition, the open area ratio is obtained by expressing the ratio of the area of the pore area to the area of the porous body as a percentage from the obtained SEM photograph, and is obtained by the following formula (1). The method for obtaining the thickness D and the aperture ratio of the thin plate is not particularly limited, but it is preferable to use image analysis software. The thickness D and the hole area ratio of the thin plate obtained by image analysis vary slightly depending on image quality adjustment for image analysis and image analysis software, but the difference is within the range of normal experimental error.
Open area ratio (%) = (area of pore area / area of porous body) × 100 (1)

多孔質体(II)の形状は、特に限定されることはなく、フィルム状、シート状、中空状、等が挙げられる。   The shape of the porous body (II) is not particularly limited, and examples thereof include a film shape, a sheet shape, and a hollow shape.

以上説明した多孔質体(II)は、厚さ5〜50nmの薄板が積層した構造を有するため、その孔径はナノメーターオーダーとなる。該多孔質体(II)は、液体のろ過を行う水処理膜、フィルターの他、微細な凹凸を有する不織布研磨材、多孔質体の空隙に機能性材料を含浸させるための基材、鋳型等としての有用である。本発明においては、ナノメーターオーダーとは1nm以上100nm未満、サブミクロンオーダーとは0.1μm以上1μm未満、ミクロンオーダーとは1μm以上1mm未満とする。
また、多孔質体(II)は、機械的強度に優れるとともに、材料の結晶性高分子の分子構造上、良好な耐薬品性を示す。さらに、官能基、二重結合、および側鎖をほとんど有さないような結晶性高分子または高分子量の結晶性高分子であるほど、極めて良好な耐薬品性を有する。
Since the porous body (II) described above has a structure in which thin plates having a thickness of 5 to 50 nm are laminated, the pore diameter is on the order of nanometers. The porous body (II) includes a water treatment membrane for filtering a liquid, a filter, a non-woven polishing material having fine irregularities, a base material for impregnating a functional material into voids of the porous body, a mold, and the like Useful as. In the present invention, the nanometer order is from 1 nm to less than 100 nm, the submicron order is from 0.1 μm to less than 1 μm, and the micron order is from 1 μm to less than 1 mm.
In addition, the porous body (II) is excellent in mechanical strength and exhibits good chemical resistance due to the molecular structure of the crystalline polymer as the material. Furthermore, the higher the crystalline polymer or the higher molecular weight crystalline polymer having few functional groups, double bonds, and side chains, the better the chemical resistance.

<多孔質体の製造方法>
本発明の多孔質体の製造方法は、結晶性高分子を含む高分子材料を、超臨界流体または亜臨界状態の流体に曝すことによって処理し、延伸する方法である。すなわち、高分子材料の延伸は、(i)超臨界流体または亜臨界状態の流体に曝した後に行ってもよいし、(ii)超臨界流体または亜臨界状態の流体中で行ってもよい。また、超臨界流体または亜臨界状態の流体に曝す前に、予備的に延伸を行ってもよい。
<Method for producing porous body>
The method for producing a porous body of the present invention is a method in which a polymer material containing a crystalline polymer is treated and stretched by exposure to a supercritical fluid or a subcritical fluid. That is, the stretching of the polymer material may be performed after (i) exposure to a supercritical fluid or a subcritical fluid, or (ii) in a supercritical fluid or a subcritical fluid. Further, the film may be preliminarily stretched before being exposed to a supercritical fluid or a subcritical fluid.

本発明における「超臨界流体」とは、臨界点以上の温度および圧力にすると、それ以上温度および圧力をかけても凝縮しない高密度な流体のことをいう。この状態は、液体と同程度の密度ながら、気体と同程度の拡散性を併せ持つ。このため、超臨界流体は高分子材料の細部まで浸透し、大きな可塑化効果を有する流体である。   The “supercritical fluid” in the present invention refers to a high-density fluid that does not condense even when a temperature and pressure above the critical point are applied. This state has the same diffusivity as a gas while having the same density as a liquid. Therefore, the supercritical fluid is a fluid that penetrates into the details of the polymer material and has a large plasticizing effect.

本発明における「亜臨界状態の流体」とは、臨界点以上の温度または圧力である流体のことであり、高圧状態の流体は、超臨界流体と同様に、高分子材料の内部まで浸透して可塑化する効果を有する。   The “subcritical fluid” in the present invention is a fluid having a temperature or pressure higher than the critical point, and the high-pressure fluid penetrates to the inside of the polymer material as in the supercritical fluid. Has the effect of plasticizing.

超臨界流体または亜臨界状態の流体としては、臨界点以上の温度および/または圧力の状態にある二酸化炭素(臨界温度31.0℃、臨界圧力7.38MPa)、亜酸化窒素(臨界温度36.5℃、臨界圧力7.27MPa)、エタン(臨界温度32.2℃、臨界圧力4.88MPa)、エチレン(臨界温度9.34℃、臨界圧力5.04MPa)等、様々な物質を用いることができる。   As the supercritical fluid or subcritical fluid, carbon dioxide (critical temperature: 31.0 ° C., critical pressure: 7.38 MPa) and nitrous oxide (critical temperature: 36. 3) at a temperature and / or pressure above the critical point. Various materials such as ethane (critical temperature: 32.2 ° C., critical pressure: 4.88 MPa), ethylene (critical temperature: 9.34 ° C., critical pressure: 5.04 MPa), etc. may be used. it can.

超臨界流体または亜臨界状態の流体の主成分としては、二酸化炭素が好適である。二酸化炭素は、臨界温度が31.0℃、臨界圧力が7.38MPaであることから、比較的取り扱いやすく、不燃性、不活性、無毒、安価であり、超臨界条件が適当であるためである。本発明における「超臨界流体または亜臨界状態の流体の主成分が二酸化炭素である」とは、超臨界流体または亜臨界状態の流体(100体積%)中の二酸化炭素の割合80〜100体積%であることを意味する。   Carbon dioxide is suitable as the main component of the supercritical fluid or subcritical fluid. Since carbon dioxide has a critical temperature of 31.0 ° C. and a critical pressure of 7.38 MPa, it is relatively easy to handle, nonflammable, inert, non-toxic, inexpensive, and suitable for supercritical conditions. . In the present invention, “the main component of the supercritical fluid or subcritical fluid is carbon dioxide” means that the ratio of carbon dioxide in the supercritical fluid or subcritical fluid (100 vol%) is 80 to 100 vol%. It means that.

本発明の製造方法に用いられる結晶性高分子としては、本発明の多孔質体の材料として例示した結晶性高分子が挙げられる。これらのうち、ポリオレフィン、特にポリエチレン、ポリプロピレンは、延伸により多孔化しやすく好適である。   Examples of the crystalline polymer used in the production method of the present invention include the crystalline polymers exemplified as the material for the porous body of the present invention. Of these, polyolefins, particularly polyethylene and polypropylene, are preferred because they are easily made porous by stretching.

本発明の製造方法における、高分子材料中の結晶性高分子の割合は、高分子材料(100質量%)中、10質量%以上が好ましい。結晶性高分子の割合が10質量%未満の場合、延伸による空孔形成が不充分となるおそれがある。高分子材料中の結晶性高分子の割合は、高分子材料(100質量%)中、50質量%以上がより好ましく、90質量%以上がさらに好ましく、100質量%が最も好ましい。   In the production method of the present invention, the ratio of the crystalline polymer in the polymer material is preferably 10% by mass or more in the polymer material (100% by mass). When the ratio of the crystalline polymer is less than 10% by mass, there is a possibility that the formation of pores by stretching becomes insufficient. The ratio of the crystalline polymer in the polymer material is preferably 50% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and most preferably 100% by mass in the polymer material (100% by mass).

延伸操作を行う前の高分子材料(前駆体)の形状は、特に限定されることはなく、例えば、フィルム状、シート状、中空状、等である。また、前駆体の賦形方法としては、焼結成形、溶融賦形、湿式賦形等、公知の方法を用いることができる。
また、本発明の製造方法においては、(i)の方法、(ii)の方法のいずれにおいてもエントレーナー(添加溶媒)を用いてもよい。
The shape of the polymer material (precursor) before performing the stretching operation is not particularly limited, and examples thereof include a film shape, a sheet shape, and a hollow shape. Moreover, as a shaping method of a precursor, well-known methods, such as sintering shaping | molding, melt shaping, and wet shaping, can be used.
In the production method of the present invention, an entrainer (addition solvent) may be used in either the method (i) or the method (ii).

(多孔質体(I)の製造方法)
本発明の製造方法を用いることにより、平均分子量が100×104 以上の結晶性高分子を含む高分子材料からなる多孔質体(I)を得ることができる。得られる多孔質体(I)の機械的強度および耐薬品性を高める観点からは、結晶性高分子の平均分子量は、100×104 以上が好ましく、上限は実用性によってのみ制限される。ここで言う実用性とは、入手可能であることを意味する。結晶性高分子の平均分子量を700×104 以下とすることにより、賦形が容易になる。
(Method for producing porous body (I))
By using the production method of the present invention, a porous body (I) made of a polymer material containing a crystalline polymer having an average molecular weight of 100 × 10 4 or more can be obtained. From the viewpoint of enhancing the mechanical strength and chemical resistance of the resulting porous body (I), the average molecular weight of the crystalline polymer is preferably 100 × 10 4 or more, and the upper limit is limited only by practicality. The utility mentioned here means that it is available. When the average molecular weight of the crystalline polymer is 700 × 10 4 or less, shaping is facilitated.

本発明の製造方法は、結晶性高分子のうち、超高分子量ポリエチレンに好適である。本発明の製造方法によれば、超高分子量ポリエチレンであっても延伸多孔化が可能であり、延伸多孔化することで、引張り強度が10MPa以上の多孔質体(I)を容易に得ることができ、引張り強度が20MPa以上の多孔質体、さらには引張り強度が50MPa以上の多孔質体を得ることもできる。   The production method of the present invention is suitable for ultrahigh molecular weight polyethylene among crystalline polymers. According to the production method of the present invention, even an ultrahigh molecular weight polyethylene can be stretched and made porous, and by stretching and stretching, a porous body (I) having a tensile strength of 10 MPa or more can be easily obtained. It is also possible to obtain a porous body having a tensile strength of 20 MPa or more, and further a porous body having a tensile strength of 50 MPa or more.

なお、本発明の製造方法によれば、平均分子量が100×104 以上の結晶性高分子を含む高分子材料だけでなく、平均分子量の低い結晶性高分子を含む高分子材料であっても多孔質体を得ることができる。平均分子量が100×104 未満の結晶性高分子を用いた場合には、例えば、上述の特許文献1、2、3、6のように、加熱延伸でも多孔質体を得ることが可能であるが、本発明の製造方法を適用することによる新たな効果、例えば、延伸倍率を大きくすることができるようになり、本発明の製造方法を用いることにより、加熱延伸だけでは達成できないような大きな孔径を有する多孔質体、空孔率の大きな多孔質体等を得ることができる。 According to the production method of the present invention, not only a polymer material containing a crystalline polymer having an average molecular weight of 100 × 10 4 or more, but also a polymer material containing a crystalline polymer having a low average molecular weight can be used. A porous body can be obtained. When a crystalline polymer having an average molecular weight of less than 100 × 10 4 is used, for example, as described in Patent Documents 1, 2, 3, and 6 described above, it is possible to obtain a porous body even by heat stretching. However, a new effect by applying the manufacturing method of the present invention, for example, the stretching ratio can be increased, and by using the manufacturing method of the present invention, a large pore diameter that cannot be achieved by heating stretching alone. And a porous body having a high porosity can be obtained.

平均分子量が100×104 以上の結晶性高分子を含む高分子材料を超臨界流体または亜臨界状態の流体に曝すことによって処理する際の温度(以下、処理温度と記す)は、結晶性高分子の融点をTmとすると、(Tm−120)℃以上(Tm+80)℃以下が好ましく、(Tm−60)℃以上(Tm+50)℃以下がより好ましい。処理温度が(Tm−120)℃未満の場合、超臨界流体または亜臨界状態の流体による結晶性高分子の分子鎖の運動性向上が不充分となるため、延伸による多孔化が不充分になるおそれがある。処理温度が(Tm+80)℃より高いと、高分子材料が融解してしまい、延伸操作を行うことが困難になるおそれがある。結晶性高分子が平均分子量100×104 以上の超高分子量ポリエチレンの場合、処理温度は、20℃以上200℃以下が好ましく、80℃以上180℃以下がより好ましい。 The temperature at which a polymer material containing a crystalline polymer having an average molecular weight of 100 × 10 4 or more is exposed to a supercritical fluid or a subcritical fluid (hereinafter referred to as a processing temperature) is high in crystallinity. When the melting point of the molecule is Tm, (Tm−120) ° C. or higher and (Tm + 80) ° C. or lower is preferable, and (Tm−60) ° C. or higher and (Tm + 50) ° C. or lower is more preferable. When the treatment temperature is lower than (Tm-120) ° C., the mobility of the molecular chain of the crystalline polymer is insufficient due to the supercritical fluid or subcritical fluid, so that the porosity due to stretching becomes insufficient. There is a fear. When the treatment temperature is higher than (Tm + 80) ° C., the polymer material is melted, and it may be difficult to perform the stretching operation. When the crystalline polymer is an ultra high molecular weight polyethylene having an average molecular weight of 100 × 10 4 or more, the treatment temperature is preferably 20 ° C. or more and 200 ° C. or less, and more preferably 80 ° C. or more and 180 ° C. or less.

平均分子量が100×104 未満の結晶性高分子を含む高分子材料を超臨界流体または亜臨界状態の流体に高分子材料を曝す際の処理温度は、結晶性高分子の融点をTmとすると、(Tm−120)℃以上(Tm+5)℃以下が好ましく、(Tm−60)℃以上(Tm+5)℃以下がより好ましい。処理温度が(Tm−120)℃未満の場合、平均分子量が100×104 未満のポリエチレンに本発明の製造方法を適用した場合に得られる効果、すなわち延伸による大孔径化、空孔率の向上効果等が不充分になるおそれがある。処理温度が(Tm+5)℃より高いと、高分子材料が融解してしまい、延伸操作を行うことが困難になるおそれがある。結晶性高分子が平均分子量100×104 未満のポリエチレンの場合、処理温度は、20℃以上140℃以下が好ましく、80℃以上140℃以下がより好ましい。 When the polymer material containing a crystalline polymer having an average molecular weight of less than 100 × 10 4 is exposed to a supercritical fluid or a subcritical fluid, the processing temperature is defined as Tm being the melting point of the crystalline polymer. (Tm−120) ° C. or more and (Tm + 5) ° C. or less is preferable, and (Tm−60) ° C. or more and (Tm + 5) ° C. or less is more preferable. When the treatment temperature is less than (Tm−120) ° C., the effect obtained when the production method of the present invention is applied to polyethylene having an average molecular weight of less than 100 × 10 4 , that is, enlargement of the pore size by stretching and improvement of the porosity. There is a risk that the effect will be insufficient. When the treatment temperature is higher than (Tm + 5) ° C., the polymer material is melted, and it may be difficult to perform the stretching operation. When the crystalline polymer is polyethylene having an average molecular weight of less than 100 × 10 4 , the treatment temperature is preferably 20 ° C. or higher and 140 ° C. or lower, more preferably 80 ° C. or higher and 140 ° C. or lower.

結晶性高分子を含む高分子材料を超臨界流体または亜臨界状態の流体に曝すことによって処理する際の圧力(以下、処理圧力と記す)は、2MPa以上が好ましく、3MPa以上がより好ましい。処理圧力が2MPa未満では、超臨界流体または亜臨界状態の流体が高分子材料へ充分に浸透しないおそれがある。圧力の上限は、装置の耐圧条件によってのみ規定される。結晶性高分子が平均分子量100×104 以上の超高分子量ポリエチレンの場合、処理圧力は、5MPa以上が好ましく、8MPa以上がより好ましい。結晶性高分子が平均分子量100×104 未満のポリエチレンの場合は、2MPa以上が好ましく、3MPa以上がより好ましい。 The pressure (hereinafter referred to as “treatment pressure”) for treating the polymer material containing the crystalline polymer by exposing it to a supercritical fluid or subcritical fluid is preferably 2 MPa or more, and more preferably 3 MPa or more. If the treatment pressure is less than 2 MPa, the supercritical fluid or subcritical fluid may not sufficiently penetrate into the polymer material. The upper limit of pressure is defined only by the pressure resistance condition of the device. When the crystalline polymer is ultra high molecular weight polyethylene having an average molecular weight of 100 × 10 4 or more, the treatment pressure is preferably 5 MPa or more, and more preferably 8 MPa or more. When the crystalline polymer is polyethylene having an average molecular weight of less than 100 × 10 4 , 2 MPa or more is preferable, and 3 MPa or more is more preferable.

結晶性高分子を含む高分子材料を超臨界流体または亜臨界状態の流体に曝して処理する時間(以下、処理時間と記す)は、10秒以上5時間以下が好ましく、1分以上1時間以下がより好ましい。処理時間が10秒未満では、超臨界流体または亜臨界状態の流体が、高分子材料へ充分に浸透しないおそれがある。また、5時間以上処理しても超臨界流体または亜臨界状態の流体の浸透状態にほとんど変化が見られず、多孔質体の生産性およびコスト面で不利となる傾向にある。結晶性高分子が平均分子量100×104 以上の超高分子量ポリエチレンの場合、処理時間は、1分以上5時間以下が好ましく、5分以上1時間以下がより好ましい。平均分子量100×104 未満のポリエチレンの場合、10秒以上5時間以下が好ましく、1分以上1時間以下がより好ましい。 The time for treating the polymer material containing the crystalline polymer by exposure to a supercritical fluid or subcritical fluid (hereinafter referred to as treatment time) is preferably 10 seconds to 5 hours, and preferably 1 minute to 1 hour. Is more preferable. If the treatment time is less than 10 seconds, the supercritical fluid or subcritical fluid may not sufficiently penetrate into the polymer material. Moreover, even if it processes for 5 hours or more, there is hardly any change in the permeation state of the supercritical fluid or the subcritical fluid, which tends to be disadvantageous in terms of productivity and cost of the porous body. When the crystalline polymer is ultra high molecular weight polyethylene having an average molecular weight of 100 × 10 4 or more, the treatment time is preferably from 1 minute to 5 hours, and more preferably from 5 minutes to 1 hour. In the case of polyethylene having an average molecular weight of less than 100 × 10 4 , it is preferably 10 seconds or longer and 5 hours or shorter, and more preferably 1 minute or longer and 1 hour or shorter.

結晶性高分子が平均分子量100×104 以上の超高分子量ポリエチレンの場合、延伸操作は、上述の(ii)の方法、すなわち超臨界流体または亜臨界状態の流体中で行うほうが好ましい。 When the crystalline polymer is an ultra high molecular weight polyethylene having an average molecular weight of 100 × 10 4 or more, the stretching operation is preferably performed in the above-described method (ii), that is, in a supercritical fluid or a subcritical fluid.

本発明の多孔質体の製造方法にあっては、結晶性高分子を含む高分子材料を、超臨界流体または亜臨界状態の流体で処理した状態、または処理した後に延伸するため、従来の加熱による延伸では多孔化できなかった分子量の高い高分子材料であっても、多孔化することができる。また、従来の加熱による延伸では多孔化可能な分子量の高分子材料の場合には、加熱延伸だけでは達成できないような大きな孔径を有する多孔質体、空孔率の大きな多孔質体等を得ることができる。   In the method for producing a porous body of the present invention, a conventional heating is performed in order to stretch a polymer material containing a crystalline polymer in a state treated with a supercritical fluid or a subcritical fluid, or after treatment. Even a polymer material having a high molecular weight that could not be made porous by stretching by the above method can be made porous. Also, in the case of a polymer material having a molecular weight that can be made porous by stretching by conventional heating, a porous body having a large pore diameter, a porous body having a large porosity, etc. that cannot be achieved by heating stretching alone is obtained. Can do.

本発明の製造方法における、延伸多孔化のメカニズムは定かではないが、超臨界流体または亜臨界状態の流体が結晶性高分子に溶解することで、結晶性高分子の分子鎖の運動性が活発になったり、または超臨界流体または亜臨界状態の流体の含浸により非晶領域の分子鎖の密度が低下し、わずかな応力でラメラ晶間が剥離し、ラメラ晶を連結するタイ分子の集合体により微細なフィブリルが形成され、結果として多孔質構造が形成されるものと推定される。   In the production method of the present invention, the mechanism of stretched porosity is not clear, but the mobility of the molecular chain of the crystalline polymer is active by dissolving the supercritical fluid or subcritical fluid in the crystalline polymer. The aggregate of tie molecules that connect the lamellar crystals due to a decrease in the density of the molecular chains in the amorphous region due to impregnation of the supercritical fluid or subcritical fluid, and the separation of the lamellar crystals with a slight stress. As a result, it is estimated that fine fibrils are formed, and as a result, a porous structure is formed.

(多孔質体(II)の製造方法)
多孔質体(II)の製造方法は、結晶性高分子を含む高分子材料を、超臨界流体または亜臨界状態の流体中で処理し、(Tm−30)℃以上、(Tm+5)℃以下の温度で延伸する方法である。(Tmは、結晶性高分子の融点である。)
多孔質体(II)を製造するためには、超臨界状態あるいは亜臨界状態の流体中にて、(Tm−30)℃以上(Tm+5)℃以下で延伸することが好ましい。超臨界状態あるいは亜臨界状態でなく、延伸温度が(Tm−30)℃以下の場合は、用いる結晶性高分子の分子鎖の可塑化効果が不充分になるおそれがある。好ましくは(Tm−25)℃以上である。また、延伸温度が(Tm+5)℃以上の場合は、延伸した結晶性高分子鎖の融解が優先的になるおそれがある。好ましくはTm以下である。
(Method for producing porous body (II))
In the method for producing the porous body (II), a polymer material containing a crystalline polymer is treated in a supercritical fluid or a subcritical fluid, and the temperature is (Tm−30) ° C. or higher and (Tm + 5) ° C. or lower. This is a method of stretching at a temperature. (Tm is the melting point of the crystalline polymer.)
In order to produce the porous body (II), it is preferably stretched at (Tm−30) ° C. or more and (Tm + 5) ° C. or less in a supercritical or subcritical fluid. When the stretching temperature is not higher than (Tm-30) ° C., not the supercritical state or the subcritical state, the plasticizing effect of the molecular chain of the crystalline polymer to be used may be insufficient. Preferably, it is (Tm-25) ° C. or higher. Further, when the stretching temperature is (Tm + 5) ° C. or higher, melting of the stretched crystalline polymer chain may be preferential. Preferably it is Tm or less.

結晶性高分子を超臨界流体または亜臨界状態の流体に高分子材料を曝すことによって処理する際の圧力(以下、処理圧力と記す)は、2MPa以上が好ましく、3MPa以上がより好ましい。処理圧力が2MPa未満では、超臨界流体または亜臨界状態の流体が高分子材料へ充分に浸透しないおそれがある。圧力の上限は、装置の耐圧条件によってのみ規定される。   The pressure when the crystalline polymer is treated by exposing the polymer material to a supercritical fluid or a subcritical fluid (hereinafter referred to as treatment pressure) is preferably 2 MPa or more, and more preferably 3 MPa or more. If the treatment pressure is less than 2 MPa, the supercritical fluid or subcritical fluid may not sufficiently penetrate into the polymer material. The upper limit of pressure is defined only by the pressure resistance condition of the device.

超臨界流体または亜臨界状態の流体に高分子材料を曝して処理する時間(以下、処理時間と記す)は、10秒以上5時間以下が好ましく、1分以上1時間以下がより好ましい。処理時間が10秒未満では、超臨界流体または亜臨界状態の流体が、高分子材料へ充分に浸透しないおそれがある。また、5時間以上処理しても超臨界流体または亜臨界状態の流体の浸透状態にほとんど変化が見られず、多孔質体の生産性やコスト面で不利となる傾向にある。   The treatment time (hereinafter referred to as treatment time) by exposing the polymer material to the supercritical fluid or subcritical fluid is preferably 10 seconds to 5 hours, more preferably 1 minute to 1 hour. If the treatment time is less than 10 seconds, the supercritical fluid or subcritical fluid may not sufficiently penetrate into the polymer material. Moreover, even if it processes for 5 hours or more, there is hardly any change in the permeation state of the supercritical fluid or the subcritical fluid, which tends to be disadvantageous in terms of productivity and cost of the porous body.

本発明の製造方法によれば、平均分子量の低い結晶性高分子を含む高分子材料、あるいは平均分子量が100×104 以上のような分子量の大きな結晶性高分子を含む高分子材料のいずれであっても、多孔質体(II)を得ることができる。結晶性高分子の平均分子量は、700×104 以下が好ましく、溶融賦形が可能な100×104 以下がより好ましい。下限は、特に制限されないが、通常1×104以上である。結晶性高分子の平均分子量が700×104 を超える場合は、薄板の形成が困難になるおそれがあり、結晶性高分子の平均分子量が1×104 未満の場合は、強度が不充分になるおそれがある。
溶融賦形が可能な結晶性高分子の場合、分子量に変わる尺度としてメルトフローレート(MFR)(JIS K7120)がある。ポリエチレンを用いて多孔質体(II)を得るためには、MFRは0.05以上が好ましく、0.1以上がより好ましい。上限は、特に制限されないが、通常10以下である。
According to the production method of the present invention, either a polymer material containing a crystalline polymer having a low average molecular weight or a polymer material containing a crystalline polymer having a high molecular weight such as an average molecular weight of 100 × 10 4 or more. Even if it exists, porous body (II) can be obtained. The average molecular weight of the crystalline polymer is preferably 700 × 10 4 or less, and more preferably 100 × 10 4 or less capable of melt shaping. The lower limit is not particularly limited, but is usually 1 × 10 4 or more. When the average molecular weight of the crystalline polymer exceeds 700 × 10 4 , it may be difficult to form a thin plate. When the average molecular weight of the crystalline polymer is less than 1 × 10 4 , the strength is insufficient. There is a risk.
In the case of a crystalline polymer that can be melt-shaped, there is a melt flow rate (MFR) (JIS K7120) as a measure for changing the molecular weight. In order to obtain the porous body (II) using polyethylene, the MFR is preferably 0.05 or more, and more preferably 0.1 or more. The upper limit is not particularly limited, but is usually 10 or less.

延伸操作を行う前の高分子材料(前駆体)の形状は、特に限定されることはなく、例えば、フィルム状、シート状、中空状、等である。また、前駆体の賦形方法としては、焼結成形、溶融賦形、湿式賦形等、公知の方法を用いることができる。
また、本発明の製造方法においては、(i)の方法、(ii)の方法のいずれにおいてもエントレーナー(添加溶媒)を用いてもよい。
The shape of the polymer material (precursor) before performing the stretching operation is not particularly limited, and examples thereof include a film shape, a sheet shape, and a hollow shape. Moreover, as a shaping method of a precursor, well-known methods, such as sintering shaping | molding, melt shaping, and wet shaping, can be used.
In the production method of the present invention, an entrainer (addition solvent) may be used in either the method (i) or the method (ii).

多孔質体(II)の多孔化のメカニズムは定かではないが、多孔質体を製造するためには、上記のように結晶性高分子を超臨界流体あるいは亜臨界流体中で延伸することが好ましい。特許文献1〜3に記載の方法では、延伸することにより結晶ラメラ間が剥離し、剥離したラメラ間に引き伸ばされた非晶鎖がフィブリルを形成されるため、薄板が積層した構造を有する多孔質体にはならない。薄板が積層した構造を有する多孔質体(II)の構造形成メカニズムは定かではないが、超臨界流体中あるいは亜臨界流体中で延伸する際に、超臨界流体あるいは亜臨界流体によって可塑化された分子鎖が延伸方向に配向し、さらにこの配向した分子鎖の周りに折りたたみ結晶が成長するためと推定される。したがって、薄板は、結晶性高分子のラメラ晶と推定される。このような構造はシシカバブ構造に類似の構造であるが、従来のシシカバブ構造が本発明の多孔質体(II)と異なる点は、ラメラ晶の間隔が非常に狭いのに対して、隣のシシカバブ同士が連結されておらず大きく離れているために、実質的に多孔質体とはなりえない点である。また、シシカバブ構造を形成させる従来の方法は、結晶性高分子の希薄溶液から作製される。例えばポリエチレンの場合には、0.1質量%程度でポリエチレンを熱キシレン溶液に溶解し、これを回転してかき混ぜながら冷却することによってシシカバブ構造が得られる(高分子学会編、「高分子化学の基礎 第2版」、東京化学同人、1994年発行)。しかし、この手法では、微量なシシカバブ構造を有するポリエチレンしか得ることができず、工業的に利用することはできない。一方、本発明の製造方法を用いれば、繊維状、中空状、あるいはフィルム状に賦形されたポリエチレンにシシカバブ構造を形成させることが可能であり、工業的に充分利用することができるものである。   Although the porous mechanism of the porous body (II) is not clear, it is preferable to stretch the crystalline polymer in a supercritical fluid or subcritical fluid as described above in order to produce the porous body. . In the methods described in Patent Literatures 1 to 3, the crystalline lamellae are separated by stretching, and the amorphous chains stretched between the separated lamellas form fibrils, so that the porous structure has a structure in which thin plates are laminated. It does not become a body. The structure formation mechanism of porous body (II) with a structure in which thin plates are laminated is not clear, but it was plasticized by supercritical fluid or subcritical fluid when stretched in supercritical fluid or subcritical fluid It is presumed that the molecular chains are oriented in the stretching direction, and a folded crystal grows around the oriented molecular chains. Accordingly, the thin plate is presumed to be a lamellar crystal of a crystalline polymer. Such a structure is similar to the shish kebab structure, but the conventional shish kebab structure differs from the porous body (II) of the present invention in that the interval between the lamellar crystals is very narrow, while the adjacent shish kebab structure is Since they are not connected to each other and are largely separated from each other, they cannot substantially become porous bodies. Also, the conventional method for forming the shish kebab structure is made from a dilute solution of crystalline polymer. For example, in the case of polyethylene, the Shishikabab structure can be obtained by dissolving polyethylene in a hot xylene solution at about 0.1% by mass and cooling it while rotating and stirring it (edited by “Polymer Chemistry”, edited by the Society of Polymer Science, Basic 2nd edition ", published by Tokyo Kagaku Doujin, 1994). However, with this method, only a small amount of polyethylene having a shish kebab structure can be obtained, and it cannot be used industrially. On the other hand, if the production method of the present invention is used, it is possible to form a shishikabab structure in polyethylene shaped into a fiber shape, a hollow shape, or a film shape, which can be sufficiently utilized industrially. .

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
本実施例における評価方法は以下の通りである。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The present invention is not limited to these examples.
The evaluation method in the present example is as follows.

<多孔質体の観察>
多孔質体表面または多孔質体断面の観察は、日本電子(株)製、電界放射型走査型電子顕微鏡JSM−7400Fを用いて行った(SEM観察)。多孔質体断面は、多孔質体を液体窒素中で割断して形成した。
<Observation of porous material>
The surface of the porous body or the cross section of the porous body was observed using a field emission scanning electron microscope JSM-7400F manufactured by JEOL Ltd. (SEM observation). The cross section of the porous body was formed by cleaving the porous body in liquid nitrogen.

<多孔質体のX線測定>
多孔質体の小角X線散乱測定は、(株)リガク製、ultrax18およびイメージングプレートを用い、サンプルの延伸方向を垂直に固定して、カメラ長1180mm、出力40kV−200mA、露光時間2時間にて行った。ついで、角戸正夫、笠井暢民著、「高分子X線回折」、丸善株式会社、昭和43年発行に記載されているように、長周期の回折に基づき、Braggの式を適用して、多孔質構造の孔径を算出した。
<X-ray measurement of porous body>
The small-angle X-ray scattering measurement of the porous body was performed by using Rigaku Co., Ltd., ultra18 and imaging plate, with the sample stretching direction fixed vertically, camera length 1180 mm, output 40 kV-200 mA, and exposure time 2 hours. went. Next, as described in Masao Tsunodo, Masami Kasai, “Polymer X-ray Diffraction”, Maruzen Co., Ltd., published in 1968, Bragg's formula was applied based on long-period diffraction, The pore size of the porous structure was calculated.

<多孔質体の引張り強度測定>
多孔質体の引張り強度測定は、(株)オリエンテック製の引張り試験機UCT−500を用い、チャック間距離20mm、引速20mm/min、あるいはチャック間距離5mm、引速5mm/minで測定した。
<Measurement of tensile strength of porous material>
The tensile strength of the porous body was measured using a tensile tester UCT-500 manufactured by Orientec Co., Ltd. at a chuck distance of 20 mm and a pulling speed of 20 mm / min, or a chuck distance of 5 mm and a pulling speed of 5 mm / min. .

<多孔質体の薄板の厚さD>
薄板の厚さDは、SEM写真を(株)プラネトロン製Image−Pro Plus ver4.5.0.24を用いて画像解析することにより求めた。SEM写真のスケールに対して画像解析装置のスケールが合うように調整した後、SEM写真中から多孔質体中の薄板を任意に10箇所選んでその厚さを求め、その平均値を多孔質体を構成する薄板の厚さDとした。
<Thickness D of porous thin plate>
The thickness D of the thin plate was obtained by image analysis of SEM photographs using Image-Pro Plus ver4.5.0.24 manufactured by Planetron Co., Ltd. After adjusting so that the scale of the image analysis apparatus matches the scale of the SEM photograph, the thin plate in the porous body is arbitrarily selected from 10 positions in the SEM photograph, the thickness is obtained, and the average value is obtained as the porous body. The thickness D of the thin plate that constitutes

<多孔質体の開孔率>
多孔質体の開孔率は、SEM写真を(株)プラネトロン製Image−Pro Plus ver4.5.0.24を用いて画像解析することにより求めた。画像解析は、SEM写真からスケールバー等の表示がなく、かつ写真の画質が良好な場所を矩形に切り出した後、空間フィルターの中からメディアンを1回実行して写真をわずかにぼかし、ついで明るさ、コントラスト、ガンマ値を操作して、薄板域が白く、空孔域が黒くなるように調整し、写真の全面積(すなわち多孔質体の面積)に対する黒色域(すなわち空孔域の面積)の面積比を求め、これを百分率で表して開孔率を求めた。
<Porosity of porous body>
The porosity of the porous body was determined by image analysis of SEM photographs using Image-Pro Plus ver4.5.0.24 manufactured by Planetron Co., Ltd. For image analysis, a place where a scale bar or the like is not displayed from an SEM photograph and a good image quality is cut out into a rectangle, then the median is executed once from the spatial filter, and the photograph is slightly blurred and then brightened. By adjusting the contrast, gamma value, and adjusting so that the thin plate area is white and the pore area is black, the black area (ie the area of the pore area) relative to the total area of the photograph (ie the area of the porous body) The area ratio was determined and expressed as a percentage to determine the hole area ratio.

[参考例1]
結晶性高分子として、三井化学(株)製、高密度ポリエチレン、ハイゼックス2200J(メルトフローレート=5.2、JIS K7120:カタログ値)(融点=134℃、ASTM D2117:カタログ値)を用いた。この高密度ポリエチレンを、180℃にて熱プレスし、厚さ180μmのフィルムを作製した。このフィルムから幅5mm、長さ40mmの短冊状試料を切り取った。
短冊状試料の一端に、1MPaの引張り応力になるように錘を固定し、これを耐圧容器に入れ、容器内部を二酸化炭素で置換した。容器内部の温度を130℃、圧力を10MPaにして1時間処理することにより、超臨界二酸化炭素中で短冊状試料の延伸を行った。処理終了後、容器内を大気圧まで減圧し、5倍に延伸されたフィルムを回収した。得られたフィルムの表面SEM観察写真を図1に示す。この写真から、孔径が少なくともサブミクロン以上である多孔質体が得られていることがわかる。
[Reference Example 1]
As the crystalline polymer, Mitsui Chemicals, High Density Polyethylene, Hi-Zex 2200J (melt flow rate = 5.2, JIS K7120: catalog value) (melting point = 134 ° C., ASTM D2117: catalog value) was used. This high-density polyethylene was hot-pressed at 180 ° C. to produce a film having a thickness of 180 μm. A strip sample having a width of 5 mm and a length of 40 mm was cut from the film.
A weight was fixed to one end of the strip-shaped sample so as to have a tensile stress of 1 MPa, and this was placed in a pressure resistant container, and the inside of the container was replaced with carbon dioxide. The strip-like sample was stretched in supercritical carbon dioxide by processing for 1 hour at a temperature of 130 ° C. and a pressure of 10 MPa inside the container. After completion of the treatment, the inside of the container was reduced to atmospheric pressure, and a film stretched 5 times was collected. The surface SEM observation photograph of the obtained film is shown in FIG. From this photograph, it can be seen that a porous body having a pore diameter of at least submicron or more is obtained.

[実施例1]
結晶性高分子として、三井化学(株)製、超高分子量ポリエチレン、ハイゼックスミリオン630M(粘度平均分子量=590×104 、ASTM D4020:カタログ値)(融点=136℃、ASTM D2117:カタログ値)を用いた。この超高分子量ポリエチレンを、220℃にて熱プレスし、厚さ180μmのフィルムを作製した。このフィルムから幅5mm、長さ40mmの短冊状試料を切り取った。
短冊状試料の一端に、1MPaの引張り応力になるように錘を固定し、これを耐圧容器に入れ、容器内部を二酸化炭素で置換した。容器内部の温度を140℃、圧力を15MPaにして1時間処理することにより、超臨界二酸化炭素中で短冊状試料の延伸を行った。処理終了後、容器内を大気圧まで減圧し、2倍に延伸されたフィルムを回収した。得られたフィルムの表面SEM観察写真を図2に示す。この写真から、孔径が少なくとも数10nm以上のナノ多孔質体が得られており、図3に示す小角X線散乱測定結果と対応していることがわかる。また、得られたフィルムを試長10mmにて引張り強度測定を行った結果、破断強度は122MPaであり、充分な強度を有する多孔体フィルムであった。
[Example 1]
As a crystalline polymer, manufactured by Mitsui Chemicals, ultra high molecular weight polyethylene, Hi-Zex Million 630M (viscosity average molecular weight = 590 × 10 4 , ASTM D4020: catalog value) (melting point = 136 ° C., ASTM D2117: catalog value) Using. This ultrahigh molecular weight polyethylene was hot-pressed at 220 ° C. to produce a film having a thickness of 180 μm. A strip sample having a width of 5 mm and a length of 40 mm was cut from the film.
A weight was fixed to one end of the strip-shaped sample so as to have a tensile stress of 1 MPa, and this was placed in a pressure resistant container, and the inside of the container was replaced with carbon dioxide. The strip-shaped sample was stretched in supercritical carbon dioxide by treating the inside of the container at 140 ° C. and a pressure of 15 MPa for 1 hour. After completion of the treatment, the inside of the container was reduced to atmospheric pressure, and the film stretched twice was collected. The surface SEM observation photograph of the obtained film is shown in FIG. From this photograph, it can be seen that a nanoporous body having a pore diameter of at least several tens of nm is obtained, which corresponds to the small-angle X-ray scattering measurement result shown in FIG. Further, the tensile strength of the obtained film was measured at a test length of 10 mm. As a result, the breaking strength was 122 MPa, which was a porous film having sufficient strength.

[実施例2]
実施例1と同じフィルムを用い、超臨界二酸化炭素による処理温度を155℃とした以外は、実施例1と同様にして延伸を行い、5倍に延伸されたフィルムを回収した。得られたフィルムの表面SEM観察写真を図4に示す。この写真から、孔径が少なくとも数10nm以上のナノ多孔質体が得られており、図5に示す小角X線散乱測定結果と対応していることがわかる。また、得られたフィルムを試長10mmにて引張り強度測定を行った結果、破断強度は130MPaであり、充分な強度を有する多孔体フィルムであった。
[Example 2]
The same film as in Example 1 was used, and the film was stretched in the same manner as in Example 1 except that the treatment temperature with supercritical carbon dioxide was 155 ° C., and the film stretched 5 times was collected. The surface SEM observation photograph of the obtained film is shown in FIG. From this photograph, it can be seen that a nanoporous material having a pore diameter of at least several tens of nm is obtained, which corresponds to the small-angle X-ray scattering measurement result shown in FIG. Further, the tensile strength of the obtained film was measured at a test length of 10 mm. As a result, the breaking strength was 130 MPa, which was a porous film having sufficient strength.

[比較例1]
実施例1と同じフィルムを用い、このフィルムから幅5mm、長さ40mmの短冊状試料を切り取った。この短冊状試料の一端に、1MPaの引張り応力になるように錘を固定し、大気圧下において、140℃および155℃の空気加熱で延伸を試みた。しかし、フィルムが破断するなどして、延伸することができなかった。
[Comparative Example 1]
Using the same film as in Example 1, a strip-shaped sample having a width of 5 mm and a length of 40 mm was cut from the film. A weight was fixed to one end of this strip-shaped sample so as to have a tensile stress of 1 MPa, and stretching was attempted by air heating at 140 ° C. and 155 ° C. under atmospheric pressure. However, the film could not be stretched because it was broken.

[実施例3]
図6に示す装置を用意した。この装置は、上面および下面にサファイアガラス1が取り付けられ、二酸化炭素導入管2および二酸化炭素排出管3が設けられた耐圧容器4と、耐圧容器4の側壁に埋め込まれたヒーター5と、試料6を耐圧容器4内に固定する一対のチャック7と、先端にチャック7の一方が固定され、耐圧容器4外に設けられたモーター(図示略)によって軸方向に摺動可能とされたシャフト8とを具備して概略構成されるものである。
[Example 3]
An apparatus shown in FIG. 6 was prepared. In this apparatus, a sapphire glass 1 is attached to the upper and lower surfaces, a pressure vessel 4 provided with a carbon dioxide introduction tube 2 and a carbon dioxide discharge tube 3, a heater 5 embedded in the side wall of the pressure vessel 4, and a sample 6 A pair of chucks 7 for fixing the inside of the pressure vessel 4, and a shaft 8 having one of the chucks 7 fixed to the tip and slidable in the axial direction by a motor (not shown) provided outside the pressure vessel 4. It is comprised roughly and is comprised.

実施例1と同じフィルムを用い、このフィルムから幅4mm、長さ20mmの短冊状試料を切り取った。この短冊状試料を、図6に示す装置を用い、超臨界二酸化炭素処理および超臨界二酸化炭素中での延伸を行った。本装置に切り取った短冊状試料を取り付け(試長5mm)、超臨界二酸化炭素処理を、温度:155℃、圧力:15MPaの条件で、15分行った後、そのまま、短冊状試料を延伸速度4.2mm/minで4倍に延伸した。得られたフィルムの表面SEM観察写真を図7に示す。この写真から、孔径が少なくともサブミクロン以上である多孔質体が得られていることがわかる。また、得られたフィルムを試長20mmにて引張り強度測定を行った結果、破断強度は34.3MPaであり、充分な強度を有する多孔体フィルムであった。   Using the same film as in Example 1, a strip-shaped sample having a width of 4 mm and a length of 20 mm was cut from the film. This strip sample was subjected to supercritical carbon dioxide treatment and stretching in supercritical carbon dioxide using the apparatus shown in FIG. A strip-shaped sample cut out is attached to this apparatus (test length: 5 mm), and supercritical carbon dioxide treatment is performed for 15 minutes under the conditions of a temperature of 155 ° C. and a pressure of 15 MPa. The film was stretched 4 times at 2 mm / min. The surface SEM observation photograph of the obtained film is shown in FIG. From this photograph, it can be seen that a porous body having a pore diameter of at least submicron or more is obtained. Further, the tensile strength of the obtained film was measured at a test length of 20 mm. As a result, the breaking strength was 34.3 MPa, and it was a porous film having sufficient strength.

[実施例4]
実施例1と同じフィルムを用い、超臨界二酸化炭素中での延伸倍率を2倍とした以外は、実施例3と同様に超臨界二酸化炭素処理および超臨界二酸化炭素中での延伸を行った。得られたフィルムの表面SEM観察写真を図8に示す。この写真から、孔径が少なくともサブミクロン以上である多孔質体が得られていることがわかる。また、得られたフィルムを試長5mmにて引張り強度測定を行った結果、破断強度は28.9MPaであり、充分な強度を有する多孔体フィルムであった。
[Example 4]
A supercritical carbon dioxide treatment and stretching in supercritical carbon dioxide were performed in the same manner as in Example 3 except that the same film as in Example 1 was used and the stretching ratio in supercritical carbon dioxide was set to 2 times. The surface SEM observation photograph of the obtained film is shown in FIG. From this photograph, it can be seen that a porous body having a pore diameter of at least submicron or more is obtained. Further, the tensile strength of the obtained film was measured at a test length of 5 mm. As a result, the breaking strength was 28.9 MPa, and it was a porous film having sufficient strength.

[実施例5]
参考例1と同じフィルムを用い、超臨界二酸化炭素処理の条件を温度:120℃、圧力:10MPa、処理時間:15分とし、超臨界二酸化炭素中での延伸の条件を、延伸速度30m/minとした以外は、実施例3と同様にした。得られたフィルムの表面SEM観察写真を図9に示す。この写真から、孔径がナノメーターオーダーである多孔質体が得られていることがわかる。また、この写真を画像解析した結果、薄板Dの厚さは21nm、開孔率は43%の多孔質体が得られていることがわかった。
[Example 5]
Using the same film as in Reference Example 1, the supercritical carbon dioxide treatment conditions were temperature: 120 ° C., pressure: 10 MPa, treatment time: 15 minutes, and the stretching conditions in supercritical carbon dioxide were the stretching speed of 30 m / min. The procedure was the same as in Example 3 except that. The surface SEM observation photograph of the obtained film is shown in FIG. From this photograph, it can be seen that a porous body having a pore size of nanometer order is obtained. Further, as a result of image analysis of this photograph, it was found that a porous body having a thickness of the thin plate D of 21 nm and a porosity of 43% was obtained.

本発明の多孔質体は、水処理膜、フィルター、吸着材、不織布研磨材、機能性等に有用である。さらには、本発明の多孔質体は、ナノメーターオーダーの液体のろ過用の水処理膜、フィルターの他、微細な凹凸を有する不織布研磨材、多孔体の空隙に機能性材料を含浸させるための基材等にも有用である。また、本発明の多孔質体の製造方法は、従来の加熱による延伸では多孔化できなかった分子量の高い高分子材料であっても、多孔化することができ、水処理膜、フィルター、吸着材、不織布研磨材等に有用な多孔質体を容易に製造できる。   The porous body of the present invention is useful for water treatment membranes, filters, adsorbents, nonwoven fabric abrasives, functionality and the like. Furthermore, the porous body of the present invention is a water treatment membrane for filtering liquid of nanometer order, a filter, a non-woven polishing material having fine irregularities, and a porous material for impregnating a functional material with voids. It is also useful for substrates. In addition, the method for producing a porous body of the present invention can make a porous material, even a polymer material having a high molecular weight, which cannot be made porous by stretching by conventional heating, and can be made into a water treatment membrane, filter, adsorbent. It is possible to easily produce a porous body useful for a nonwoven fabric abrasive or the like.

参考例1で得られた多孔質体の表面SEM観察写真である。3 is a surface SEM observation photograph of the porous body obtained in Reference Example 1. 実施例1で得られた多孔質体の表面SEM観察写真である。3 is a surface SEM observation photograph of the porous body obtained in Example 1. 実施例1で得られた多孔質体の小角X線散乱像である。2 is a small-angle X-ray scattering image of the porous body obtained in Example 1. 実施例2で得られた多孔質体の表面SEM観察写真である。3 is a surface SEM observation photograph of the porous body obtained in Example 2. FIG. 実施例2で得られた多孔質体の小角X線散乱像である。3 is a small-angle X-ray scattering image of the porous body obtained in Example 2. 実施例3〜5で用いた、超臨界二酸化炭素処理および超臨界二酸化炭素中での延伸が可能な装置の概略図である。It is the schematic of the apparatus which can be extended | stretched in the supercritical carbon dioxide process and supercritical carbon dioxide used in Examples 3-5. 実施例3で得られた多孔質体の表面SEM観察写真である。4 is a surface SEM observation photograph of the porous body obtained in Example 3. 実施例4で得られた多孔質体の表面SEM観察写真である。4 is a surface SEM observation photograph of the porous body obtained in Example 4. 実施例5で得られた多孔質体の表面SEM観察写真である。6 is a surface SEM observation photograph of a porous body obtained in Example 5.

符号の説明Explanation of symbols

1 サファイアガラス
2 二酸化炭素導入管
3 二酸化炭素排出管
4 耐圧容器
5 ヒーター
6 試料
7 チャック
8 シャフト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sapphire glass 2 Carbon dioxide introduction tube 3 Carbon dioxide discharge tube 4 Pressure-resistant container 5 Heater 6 Sample 7 Chuck 8 Shaft

Claims (4)

粘度平均分子量が100×10以上の結晶性ポリオレフィンを、超臨界流体または亜臨界状態の流体で処理し、延伸する多孔質体の製造方法であって、
前記結晶性ポリオレフィンの形状が、フィルム状、シート状、中空状のいずれかであることを特徴とする多孔質体の製造方法。
A method for producing a porous body, in which a crystalline polyolefin having a viscosity average molecular weight of 100 × 10 4 or more is treated with a supercritical fluid or a subcritical fluid and stretched,
The method for producing a porous body, wherein the crystalline polyolefin has a film shape, a sheet shape, or a hollow shape.
前記結晶性ポリオレフィンの延伸を、超臨界流体または亜臨界状態の流体中で行う、請求項1に記載の多孔質体の製造方法。 The method for producing a porous body according to claim 1, wherein the crystalline polyolefin is stretched in a supercritical fluid or a subcritical fluid. 前記結晶性ポリオレフィンの延伸を、結晶性ポリオレフィンの(融点−30)℃以上、結晶性ポリオレフィンの(融点+5)℃以下の温度で行う、請求項1または2に記載の多孔質体の製造方法。 The stretching of the crystalline polyolefin, of a crystalline polyolefin (melting point -30) ° C. or higher, carried out at (melting point +5) ° C. below the temperature of the crystalline polyolefin, the production method of the porous body according to claim 1 or 2. 前記超臨界流体または亜臨界状態の流体の主成分が、二酸化炭素である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の多孔質体の製造方法。  The method for producing a porous body according to any one of claims 1 to 3, wherein a main component of the supercritical fluid or subcritical fluid is carbon dioxide.
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