JP6736326B2

JP6736326B2 - 親水性超高分子量プラスチック多孔質シート及びその製造方法

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Publication number: JP6736326B2
Application number: JP2016068670A
Authority: JP
Inventors: 裕太黒木; 雅弘新井
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
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Filing date: 2016-03-30
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Description

本発明は親水性や通気性および純水の吸収性が求められる超高分子量プラスチック多孔質シート及びその製造方法に関する。

ポリオレフィン樹脂粒子の多孔質シートは、その優れた濾過機能や透過性のため、各種フィルターや吸着固定のための緩衝材等で広く利用されている。中でも特に親水化されたポリエチレン多孔質シートは、その親水性や吸水性のため、水の吸収や保持、拡散、透過等の用途に役立てられ、特許文献１記載のポリオレフィン焼結体等が開発されている。

このような吸水機能を有する多孔質シートとしては、親水化処理された合成繊維のシートや不織布、あるいは天然繊維の布、および親水化処理された熱可塑性樹脂の微多孔膜あるいは吸水性高分子、金属あるいはセラミックスの焼結体等も開発されている。

このような親水性ポリエチレン多孔質シートは、吸水させたときに優れた寸法安定性、高い機械的強度、複雑な形状にも対応できる成形性を有するため、エアコン用の加湿エレメントあるいはプリンターのインク吸収体等多くの分野で用途展開が期待されている。

ポリエチレン多孔質シートに親水性を付与するためには、特許文献２記載の方法のように原料のポリエチレン粉体に親水性官能基を有する物質をグラフト重合等で導入する方法が一般的であるが、その製造工程が複雑になる点や必要十分な親水性もしくは吸水性が得られにくいといった課題があった。

特公平４−２８０２１号公報特開２００９−１１４２３８号公報

本発明は、親水性官能基を有する物質の導入が必要なく、吸水性の高い親水性多孔質シートを提供することを目的とする。さらに、本発明は、接着力にも優れる親水性多孔質シートを提供することを目的とする。また、本発明は、前記多孔質シートの簡便な製造方法を提供することを目的とする。

本発明の親水性超高分子量プラスチック多孔質シートは、２５℃、６０％ＲＨの雰囲気下でシートの一端を純水に浸漬させたときの吸収速度が１５ｍｍ／３分以上であり、超高分子量プラスチックから構成され、赤外分光法（ＦＴ−ＩＲ）によって測定したＩＲスペクトルにおいて、３０００〜３５００ｃｍ^-1に特徴的な吸収がみられない。

本発明の親水性超高分子量プラスチック多孔質シートの製造方法は、多孔質シートに対して、帯電防止処理及び／又はプラズマ処理を行う工程を有し、前記多孔質シートが、超高分子量プラスチックから構成され、平均孔径が２０．０μｍ未満であり、帯電防止処理を行わない場合の前記プラズマ処理は酸素ガス雰囲気下で行われる。

本発明によれば、親水性官能基を有する物質を導入する（例えば、積層する）必要がなく、高い吸水性を示す親水性超高分子量プラスチック多孔質シートを提供できる。さらに、本発明は、接着力にも優れる親水性多孔質シートを提供できる。また、本発明の製造方法を用いることにより、簡便に、純水吸収性が向上した多孔質シートを得ることができる。

本発明の親水性超高分子量プラスチック多孔質シートは、２５℃、６０％ＲＨの雰囲気下でシートの一端を純水に浸漬させたときの吸収速度が３分当たり１５ｍｍ以上であり、超高分子量プラスチックから構成され、赤外分光法（ＦＴ−ＩＲ）によって測定したＩＲスペクトルにおいて、３０００〜３５００ｃｍ^-1に特徴的な吸収がみられないことを特徴とする。

前記吸収速度の測定方法は、後記する実施例に記載のとおりである。本発明の親水性超高分子量プラスチック多孔質シートは、吸水シートとして使用でき、２５℃、湿度６０％ＲＨの雰囲気下でシートの一端を純水に浸漬させたときの吸収速度は、２０ｍｍ／３分以上が好ましく、２５ｍｍ／３分以上がより好ましく、３０ｍｍ／３分以上がさらに好ましく、３５ｍｍ／３分以上が特に好ましく、４０ｍｍ／３分以上がさらに特に好ましく、４５ｍｍ／３分以上がとりわけ好ましく、５５ｍｍ／３分以上が最も好ましい。

本発明の親水性超高分子量プラスチック多孔質シートの接着力は、０．５Ｎ／ｍｍ以上が好ましく、２．１Ｎ／ｍｍ以上がより好ましく、２．５Ｎ／ｍｍ以上がさらに好ましい。前記接着力の測定方法は、後記する実施例に記載のとおりである。

本発明の親水性超高分子量プラスチック多孔質シートとしては、前記吸収速度が１５ｍｍ／３分以上であって、接着力が２．１Ｎ／ｍｍ以上であるものが好ましく、吸収速度が２０ｍｍ／３分以上であって、接着力が２．１Ｎ／ｍｍ以上であるものがより好ましく、吸収速度が２５ｍｍ／３分以上であって、接着力が２．５Ｎ／ｍｍ以上であるものがさらに好ましい。

本発明の親水性超高分子量プラスチック多孔質シートを構成する超高分子量プラスチックとしては、特に限定されないが、例えば、超高分子量ポリエチレン、超高分子量ポリプロピレン、超高分子量ポリ塩化ビニル及び超高分子量ポリアミド等が挙げられ、超高分子量ポリエチレン（以下、ＵＨＭＷＰＥともいう）が好ましい。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を混合して用いてもよい。また、これらは、市販品を使用することができる。高分子量プラスチックの市販品としては、例えば、ハイゼックスミリオン（三井化学社）、サンファインＵＨ、ＵＴＳ（旭化成ケミカルズ社）、HIFAX 1000（ハーキュレス社）、ホスターレンGUR（ヘキスト社）等の超高分子量ポリエチレン；TK2500シリーズ（信越化学工業）等の超高分子量ポリ塩化ビニル；ダイアミド（ダイセル化学工業）等の超高分子量ポリアミド等が挙げられる。

本発明において、超高分子量プラスチックの重量平均分子量（Ｍｗ）（以下、単に平均分子量ともいう）は、特に限定されないが、５０万以上が好ましく、１００万以上がより好ましく、１５０万以上がさらに好ましく、２００万以上が特に好ましい。また、重量平均分子量（Ｍｗ）の上限は、特に限定されないが、１５００万以下が好ましく、１２００万以下がより好ましく、９００万以下がさらに好ましく、８００万以下が特に好ましい。前記重量平均分子量は、光散乱測定法により測定した値である。

材料として用いる超高分子量プラスチック多孔質シートは、公知の方法によって製造することができ、例えば、特公平７−５５５４１号公報、特開２００２−１７７３９０号に記載の方法に準じて製造することができる。例えば、前記超高分子量プラスチック粉末を保形具（金型等）に充填して、型枠上に形成したプラスチックを当該プラスチックの融点以上に加熱された水蒸気雰囲気中で焼結した後冷却することで作製できる。具体的には、超高分子量プラスチックが超高分子量ポリエチレンの場合、超高分子量ポリエチレンの粉末等を含む所定の分散液を調製し、該分散液をシート状に塗工した後、１３０〜２００℃程度の加熱処理を行った後室温まで放冷することで、超高分子量プラスチック多孔質シートを製造できる。

また、材料として用いる超高分子量プラスチック多孔質シートは、分散剤、増粘剤等の添加剤を用いて製造していてもよい。

分散剤としては、界面活性剤が挙げられ、非イオン界面活性剤が好ましい。非イオン界面活性剤としては、グリセリン脂肪酸エステル及びそのアルキレングリコール付加物、ポリグリセリン脂肪酸エステル及びそのアルキレングリコール付加物、プロピレングリコール脂肪酸エステル及びそのアルキレングリコール付加物、ソルビタン脂肪酸エステル及びそのアルキレングリコール付加物、ソルビトールの脂肪酸エステル及びそのアルキレングリコール付加物、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、グリセリンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリ（オキシエチレン）アルキルフェニルエーテル、ポリ（オキシエチレン）アルキルエーテル、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ラノリンのアルキレングリコール付加物、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロックコポリマー等が挙げられる。前記した非イオン界面活性剤の例示における脂肪酸の炭素数は１２〜１８が好ましい。非イオン界面活性剤のＨＬＢ値は、特に限定されないが、１２．５以上であってもよい。また、非イオン界面活性剤のＨＬＢ値は、１５．０未満であってもよく、１４．５未満であってもよい。これらは、市販品を使用することができる。市販品としては、例えば、トリトンX-100（Triton X-100；ＨＬＢ値１３．５、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルの一種で、ポリエチレングリコールｐ−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−フェニルエーテル等の化合物を含む；Roche Applied Science社製）等が挙げられる。分散剤の使用量は、特に限定されないが、超高分子量プラスチックの粉末：分散剤（体積比）＝１：０．０１〜１：０．２０が好ましく、１：０．０５〜１：０．１５がより好ましい。

増粘剤としては、特に限定されないが、ベントナイト、モンモリロナイト、ザウコナイト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、バーミキュライト、合成ヘクトライト等の、天然及び合成の粘土鉱物（有機変性粘度鉱物も含む）；アラビアゴム、トラガント、カラギーナン等の植物系増粘剤；キサンタンガム等の微生物系増粘剤；ゼラチン、コンドロイチン硫酸ナトリウム等の動物系増粘剤；メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ニトロセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピセルロース等のセルロース誘導体；コメデンプン、コムギデンプン等の澱粉系増粘剤；アルギン酸ナトリウム、アルギン酸プロピレングリコール等のアルギン酸系増粘剤；ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ酢酸ビニル等のビニル誘導体；ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル樹脂アルカノールアミン液、ポリメタクリル酸エチル、カルボキシビニルポリマー等のアクリル誘導体等が挙げられる。増粘剤の使用量は、特に限定されないが、超高分子量プラスチックの粉末：増粘剤（体積比）＝１：０．００５〜１：０．１０が好ましく、１：０．０１〜１：０．０８がより好ましい。また、増粘剤の使用量は、特に限定されないが、分散剤：増粘剤（体積比）＝１：０．０５〜１：０．９が好ましく、１：０．１〜１：０．８がより好ましい。

本発明の親水性超高分子量プラスチック多孔質シートは、超高分子量プラスチックを主として構成されている限り、本発明の効果を妨げない範囲で、他の樹脂を含んでいてもよい。このような他の樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン等が挙げられる。このような他の樹脂の配合量は、本発明の効果を妨げない範囲であれば、特に限定されないが、親水性超高分子量プラスチック多孔質シート全体に対して、１０質量％以下が好ましく、５．０質量％以下がより好ましく、１．０質量％以下がさらに好ましい。

上記のように、本発明の親水性超高分子量プラスチック多孔質シートは、本発明の効果を妨げない範囲で、他の樹脂を含んでいてもよいが、樹脂材料（プラスチック）としては超高分子量プラスチックのみから構成されているものが好ましい。

本発明の親水性超高分子量プラスチック多孔質シートの平均孔径は、プラズマ処理後により高い吸水性が得られる点から、２０．０μｍ未満であり、好ましくは３．０〜１８．０μｍであり、より好ましくは５．０〜１５．０μｍであり、さらに好ましくは８．０〜１３．０μｍである。また、前記多孔質シートの平均孔径は、１．０μｍ以上であってもよく、２.０μｍ以上であってもよい。

本発明における平均孔径とは、窒素の吸脱着方式による比表面積・細孔分布測定器ＡＳＡＰ２０１０（（株）島津製作所製）を用いて、ＢＪＨ法にて孔径の分布を測定し、これより求めた値である。

本発明の親水性超高分子量プラスチック多孔質シートの気孔率は、帯電防止処理を行わず、プラズマ処理のみを行う場合、プラズマ処理後により高い吸水性が得られる点から、３０％を超えて８０％以下が好ましく、３３〜７０％がより好ましく、３５〜６０％がさらに好ましい。前記多孔質シートの気孔率は、プラズマ処理の前又は後に、帯電防止処理を行う場合、両方の処理後により高い吸水性が得られる点から、２０％を超えて７０％以下が好ましく、２５〜６５％がより好ましく、２５〜５０％がさらに好ましい。

本発明における気孔率とは、多孔質シート中の孔の部分の容積割合を意味し、下記式によって定義される値である。
気孔率＝｛気孔部分の容積／（多孔質体物質部分の容積＋気孔部分の容積）｝×１００（％）
なお、本発明における気孔率とは、開気孔によるものであり、閉気孔は含まないものである。

このような多孔質シートを材料に使用することによって、プラズマ表面処理後のシートの吸水性をより高めることができる。

本発明の親水性超高分子量プラスチック多孔質シートの厚さは、特に限定されないが、５〜５００μｍ程度が好ましく、１０〜４５０μｍ程度がより好ましく、５０〜４００μｍ程度がさらに好ましく、８０〜３５０μｍ程度が特に好ましい。

本発明の親水性超高分子量プラスチック多孔質シートは、材料の多孔質シートに対して、帯電防止処理及び／又はプラズマ処理を行う工程を有し、前記多孔質シートが、上記した超高分子量プラスチックから構成され、平均孔径が２０．０μｍ未満であり、帯電防止処理を行わない場合の前記プラズマ処理が、酸素ガス雰囲気下で行われ、帯電防止処理をプラズマ処理前又は処理後に行う場合はプラズマ処理が酸素ガスもしくはアルゴンガス雰囲気下で行われ製造方法により製造することができる。

前記した本発明の製造方法において、材料の多孔質シートに対して行う処理は、帯電防止処理を行わずにプラズマ処理のみを行う場合；又は、帯電防止処理前又は処理後にプラズマ処理を行うが好ましい。

帯電防止処理を行わない場合のプラズマ処理工程において、酸素ガスを用いることで、アルゴン、ヘリウム等の非反応性ガスに比べて優れた吸水性を得ることができる。

帯電防止処理前又は処理後にプラズマ処理を行う場合のプラズマ処理工程において、酸素ガスもしくはアルゴンガスを用いることで、優れた吸水性を得ることができる。

帯電防止処理を行わない場合のプラズマ処理工程における酸素ガスの導入量は、本発明の効果が得られる限り特に限定されないが、プラズマ処理後により高い吸水性が得られる点から、１０〜１００ｓｃｃｍが好ましく、２０〜８０ｓｃｃｍがより好ましく、３０〜５０ｓｃｃｍがさらに好ましい。

帯電防止処理前又は処理後にプラズマ処理を行う場合のプラズマ処理工程における酸素ガスもしくはアルゴンガスの導入量は、本発明の効果が得られる限り特に限定されないが、高い吸水性が得られる点から、１０１〜６００ｓｃｃｍが好ましく、１１０〜５５０ｓｃｃｍがより好ましく、１５０〜５００ｓｃｃｍがさらに好ましく、２００〜４８０ｓｃｃｍが特に好ましい。

プラズマ処理工程におけるガス圧は、特に限定されないが、帯電防止処理を行わない場合のプラズマ処理を行った後及び帯電防止処理前若しくは処理後にプラズマ処理を行った後に、より高い吸水性が得られる点から、０．５〜１０Ｐａが好ましく、２．０〜７．０Ｐａがより好ましい。

帯電防止処理を行わない場合のプラズマ処理工程における処理密度と処理時間の積（処理エネルギー）は、プラズマ処理後により高い吸水性が得られる点から、１０Ｊ／ｃｍ²以上３００Ｊ／ｃｍ²以下が好ましく、１５Ｊ／ｃｍ²以上３００Ｊ／ｃｍ²以下がより好ましく、２０Ｊ／ｃｍ²以上２５０Ｊ／ｃｍ²以下がさらに好ましく、２５Ｊ／ｃｍ²以上２００Ｊ／ｃｍ²以下が特に好ましい。前記処理密度（処理パワー［Ｗ］／処理面積［ｃｍ²］）と処理時間（［ｓｅｃ］）の積は、５〜１５ＭＨｚの高周波電源を用いて調整できる。

帯電防止処理前又は処理後にプラズマ処理を行う場合のプラズマ処理工程における処理密度と処理時間の積（処理エネルギー）は、より高い吸水性が得られる点から、０．１０Ｊ／ｃｍ²以上１０Ｊ／ｃｍ²未満が好ましく、０．２０Ｊ／ｃｍ²以上８．０Ｊ／ｃｍ²以下がより好ましく、０．３０Ｊ／ｃｍ²以上５．０Ｊ／ｃｍ²以下がさらに好ましく、０．３５Ｊ／ｃｍ²以上４．０Ｊ／ｃｍ²以下が特に好ましい。

帯電防止処理としては、多孔質シートに対して帯電防止剤をコーティングする方法が挙げられる。帯電防止剤としては、特に限定されず、陽イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤等が挙げられ、陽イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤が好ましい。これらの帯電防止剤は、１種単独で用いても、２種以上を併用してもよいが、陽イオン界面活性剤と陰イオン界面活性剤とは併用しないほうが好ましい。本発明の帯電防止剤としては、特に限定されず、紫外線吸収剤、離型剤等の添加剤をさらに含有してもよい。

帯電防止剤として用いる陽イオン界面活性剤としては、特に限定されず、アルキルアンモニウム酢酸塩類、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩類、アルキルトリメチルアンモニウム塩類、ジアルキルジメチルアンモニウム塩類、アルキルピリジニウム塩類、オキシアルキレンアルキルアミン類、ポリオキシアルキレンアルキルアミン類等が挙げられる。

帯電防止剤として用いる陰イオン界面活性剤としては、特に限定されず、ステアリン酸ナトリウム石けん等の脂肪酸ソーダ石けん類、ラウリル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸塩類、アルファスルホ脂肪酸エステル塩類、アルキルエーテル硫酸塩類、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム類、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム類、ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキルリン酸塩類、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩類等が挙げられる。

帯電防止剤として用いる両性イオン界面活性剤としては、アルキルカルボキシベタイン類等が挙げられる。

帯電防止剤として用いる非イオン界面活性剤としては、前記した分散剤と同じものが挙げられる。

帯電防止剤としては、市販品を使用することができる。市販品としては、例えば、アデカ（登録商標）プルロニックＬ・Ｐ・Ｆシリーズ、アデカ（登録商標）プルロニックＴＲシリーズ等のポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロックコポリマー型非イオン界面活性剤；アデカトールＬＢシリーズ、アデカトールＬＡシリーズ、アデカトールＴＮシリーズ等のアルキルエーテル型非イオン界面活性剤；アデカノールＮＫ（グリセライドエチレンオキサイド付加物）等のエステル型非イオン界面活性剤；アデカトールＰＣ等の特殊フェノール型非イオン界面活性剤；アデカホープシリーズ等の硫酸塩型陰イオン界面活性剤；アデカコールシリーズ等のリン酸エステル型若しくはコハク酸エステル型の陰イオン界面活性剤；アデカミンシリーズ等の４級カチオン型陽イオン界面活性剤（以上、株式会社ＡＤＥＫＡ製）；エレクノンシリーズ（大日精化工業株式会社製）等の陽イオン界面活性剤、エレクトロストリッパーＡＣ等の両性界面活性剤（花王株式会社製）等が挙げられる。

コーティング方法は、特に限定されず、公知の方法を採用することができる。コーティング方法としては、例えば、キャスト法、ディッピング法、ロールコーティング法、グラビアコート法、スクリーン印刷法、リバースコート法、スプレーコート法、キスコート法、ダイコート法、メタリングバーコート法、チャンバードクター併用コート法、カーテンコート法、バーコート法等が挙げられる。

多孔質シートに対して帯電防止剤をコーティングした後、乾燥処理を行ってもよい。乾燥処理の温度は、特に限定されないが、例えば、５０〜１３０℃程度であってもよく、６０〜１１０℃程度であってもよい。

本発明の多孔質シートの製造方法において、さらに親水性を付与するためにコロナ放電処理等の、上記したプラズマ処理および帯電防止処理以外の他の処理を行ってもよいが、特に必要としない。

本発明の親水性超高分子量プラスチック多孔質シートは、赤外分光法（ＦＴ−ＩＲ）によって測定したＩＲスペクトルにおいて、３０００〜３５００ｃｍ^-1に特徴的な吸収がほとんどみられない。これは親水性多孔質シートの表面（表面から厚さ方向に数１０μｍ程度まで）には赤外分光法（ＦＴ−ＩＲ）で検出できるほどは親水性官能基（ＯＨ基）が導入されていない、すなわち、親水性官能基の導入量が極微量であることを意味する。

本発明は、本発明の効果を奏する限り、本発明の技術的範囲内において、上記の構成を種々組み合わせた態様を含む。

次に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。

［実施例１］
ＵＨＭＷＰＥ粉末（重量平均分子量４５０万）を、水、分散剤（商品名：Triton X-100 (Roche Applied Science社製)）、増粘剤（カルボキシメチルセルロースナトリウム）と混合し、分散液を得た。この時の配合比は、水／ＵＨＭＷＰＥ粉末／分散剤／増粘剤＝１００／６０／５／２（体積比）とした。この分散液を、ポリイミドフィルム（JIS B 0601:2013の算術平均粗さＲａ＜０．１）上に、ドクターブレードを用いて任意の厚みで塗布した。このフィルム上に塗布された分散液を１８０℃にセットされた乾燥機に投入し、１０分間静置した。乾燥後にポリイミドフィルム積層体を取り出して室温まで自然冷却した後、前記積層体から裏面のポリイミドフィルムを剥がした。その後、得られたシートを超音波洗浄槽中で蒸留水洗浄し、前記シートから分散剤を十分に抽出することで平均孔径が１０μｍ、気孔率が４０％のＵＨＭＷＰＥ多孔質シートを得た。

得られたＵＨＭＷＰＥ多孔質シートに、プラズマ処理を実施した。前記プラズマ処理として、Ｏ₂ガスの存在下に高周波プラズマを用いたスパッタエッチング処理で実施した。スパッタエッチング処理の条件は、真空チャンバー内へのＯ₂ガスの導入量を３０ｓｃｃｍとし、チャンバー内のガス圧を３．６Ｐａとして高周波電源を用いて処理を行った。このときの処理密度と処理時間の積は３０Ｊ／ｃｍ²で処理を実施し、これにより親水性ＵＨＭＷＰＥ多孔質シートを得た。

（ＦＴ−ＩＲの測定）
得られた実施例及び比較例の各シートを、日本分光社製ＦＴ−ＩＲで測定した。結果を表１に示す。

（吸水性評価）
得られた実施例及び比較例の各シートに関して、JIS L 1907:2010（繊維製品の吸水性試験方法）のバイレック法に準じて、２５℃、６０％ＲＨの雰囲気下でシートの一端を純水に１ｃｍ浸漬させ、３分放置後に引上げて、水がシート内を移動した距離を測定して評価した。結果を表１に示す。

（接着性評価）
得られた実施例及び比較例の各シートを、ＳＵＳ板に両面テープ（型番：No.5000NS、日東電工株式会社製）で固定した。次に、シートの表面（処理面）に、アクリル系粘着テープ（型番：No.31B、日東電工株式会社製）を張り合わせた。その後、常温に放置し、３０分経過後、引張試験機（商品名：テンシロン万能材料試験機、型番：ＲＴＣ−１２１０Ａ、株式会社エー・アンド・デイ製）を用いて、シートと粘着テープとの接着力を求めた。

［実施例２］
Ｏ₂ガスを用いたスパッタエッチング処理を処理密度と処理時間の積を１０Ｊ／ｃｍ²とした以外は実施例１と同様にした。得られたシートについて、実施例１と同様に、ＦＴ−ＩＲの測定と吸水性評価を行った。結果を表１に示す。

［比較例１］
実施例１で得られた超高分子量ポリエチレン多孔質シートにプラズマ処理を実施しなかった。得られたシートについて、実施例１と同様に、ＦＴ−ＩＲの測定と吸水性評価を行った。結果を表１に示す。

［比較例２］
スパッタエッチング処理にＡｒガスを用いた以外は実施例１と同様にした。得られたシートについて、実施例１と同様に、ＦＴ−ＩＲの測定と吸水性評価を行った。結果を表１に示す。

［実施例３］
プラズマ処理を行う代わりに、ＵＨＭＷＰＥ多孔質シートに帯電防止処理を行った以外は、実施例１と同様にして、親水性ＵＨＭＷＰＥ多孔質シートを得た。帯電防止処理としては、ＵＨＭＷＰＥ多孔質シートに、カチオン系帯電防止剤（陽イオン界面活性剤、商品名：エレクノンＯＲ−Ｗ、大日精化工業株式会社製）をディッピングにてコーティングした。具体的には、前記カチオン系帯電防止剤に脱イオン水を加え、３％水溶液を調製し、得られた水溶液を、ディップコーティングにより前記多孔質シートにコーティングし、９０℃２分間で乾燥させた。得られた親水性ＵＨＭＷＰＥ多孔質シートについて、実施例１と同様に、ＦＴ−ＩＲの測定と吸水性評価を行った。結果を表１に示す。

［実施例４］
材料のＵＨＭＷＰＥ多孔質シートとして、平均孔径が１７μｍ、気孔率が３０％のサンマップＬＣ−Ｔ（商品名、日東電工株式会社）を使用した。サンマップＬＣ−Ｔに、実施例３と同様に、帯電防止処理を行った。得られた親水性ＵＨＭＷＰＥ多孔質シートについて、実施例１と同様に、ＦＴ−ＩＲの測定と吸水性評価を行った。結果を表１に示す。

［実施例５〜６］
材料のＵＨＭＷＰＥ多孔質シートとして、実施例３と同様にサンマップＬＣ−Ｔを使用した。サンマップＬＣ−Ｔに、表１に記載するように条件を変更した以外は、実施例１と同様にしてプラズマ処理を行った。次いで、得られた多孔質シートに、実施例４と同様にして帯電防止処理を行った。得られた各親水性ＵＨＭＷＰＥ多孔質シートについて、実施例１と同様に、ＦＴ−ＩＲの測定と吸水性評価を行った。

［実施例７〜８］
材料のＵＨＭＷＰＥ多孔質シートとして、実施例３と同様にサンマップＬＣ−Ｔを使用し、帯電防止処理を行った。次いで、得られた多孔質シートに、表１に記載するように各条件を変更した以外は、実施例１と同様にしてプラズマ処理を行った。得られた各親水性ＵＨＭＷＰＥ多孔質シートについて、実施例１と同様に、ＦＴ−ＩＲの測定と吸水性評価を行った。

表１の結果から、実施例の各シートでは、親水性官能基（ＯＨ）が多孔質シートの表面（表面から厚さ方向に数１０μｍ程度まで）において検出できる程度には導入されていないにもかかわらず、吸収速度が１５ｍｍ／３分以上であることが確認された。また、接着力は、実施例３が０．６Ｎ／ｍｍであり、実施例４が０．５Ｎ／ｍｍであった。実施例１、２、５〜８は、２．１Ｎ／ｍｍ以上であった。

本発明の親水性超高分子量プラスチック多孔質シートは、高い吸水性を有し、特に超高分子ポリエチレンを用いた親水性超高分子量プラスチック多孔質シートの場合、高い吸水性を有し、ポリエチレン由来の優れた寸法安定性を有することから、液体の吸水保持性が求められる、電池セパレーター若しくはエアコン等の加湿エレメント、またはプリンターのインク吸収体として利用可能であることが想定される。

Claims

２５℃、湿度６０％ＲＨの雰囲気下でシートの一端を純水に浸漬させたときの吸収速度が１５ｍｍ／３分以上であり、超高分子量プラスチックから構成され、赤外分光法（ＦＴ−ＩＲ）によって測定したＩＲスペクトルにおいて、３０００〜３５００ｃｍ^-1に特徴的な吸収がみられず、平均孔径が８．０〜１８．０μｍであり、気孔率が３０％を超えて５０％未満であることを特徴とする、親水性超高分子量プラスチック多孔質シート。
前記超高分子量プラスチックが、超高分子量ポリエチレン、超高分子量ポリプロピレン、及び超高分子量ポリ塩化ビニルからなる群から選ばれる１種以上であることを特徴とする、請求項１に記載の親水性超高分子量プラスチック多孔質シート。
前記超高分子量プラスチックが、超高分子量ポリエチレンであることを特徴とする、請求項１に記載の親水性超高分子量プラスチック多孔質シート。
前記超高分子量プラスチックが、グラフト鎖を有しないことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の親水性超高分子量プラスチック多孔質シート。
前記多孔質シートの平均孔径が８．０〜１５．０μｍであり、気孔率が３０％を超えて８０％以下であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の親水性超高分子量プラスチック多孔質シート。
前記吸収速度が２０ｍｍ／３分以上であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の親水性超高分子量プラスチック多孔質シート。
２５℃、湿度６０％ＲＨの雰囲気下でシートの一端を純水に浸漬させたときの吸収速度が１５ｍｍ／３分以上であり、超高分子量プラスチックから構成され、赤外分光法（ＦＴ−ＩＲ）によって測定したＩＲスペクトルにおいて、３０００〜３５００ｃｍ^-1に特徴的な吸収がみられず、平均孔径が８．０〜１８．０μｍであり、気孔率が２０％を超えて５０％未満であることを特徴とする、親水性超高分子量プラスチック多孔質シート。
多孔質シートに対して、帯電防止処理及び／又はプラズマ処理を行う工程を有し、
前記多孔質シートが、超高分子量プラスチックから構成され、平均孔径が８．０〜１８．０μｍであり、気孔率が３０％を超えて５０％未満であり、
帯電防止処理を行わない場合の前記プラズマ処理が、酸素ガス雰囲気下で行われ、帯電防止処理をプラズマ処理前又は処理後に行う場合はプラズマ処理が酸素ガスもしくはアルゴンガス雰囲気下で行われることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載された親水性超高分子量プラスチック多孔質シートの製造方法。
前記プラズマ処理が、０．５〜１０Ｐａのガス圧で行われることを特徴とする、請求項８に記載の親水性超高分子量プラスチック多孔質シートの製造方法。
プラズマ処理の前又は後に、帯電防止処理を行うことを特徴とする、請求項８又は９に記載の親水性超高分子量プラスチック多孔質シートの製造方法。
帯電防止処理を行わない場合の前記プラズマ処理工程における処理密度と処理時間の積が、１０Ｊ／ｃｍ²以上３００Ｊ／ｃｍ²以下であることを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の親水性超高分子量プラスチック多孔質シートの製造方法。
プラズマ処理の前後に帯電防止処理を行う場合の前記プラズマ処理工程における処理密度と処理時間の積が、０．１０Ｊ／ｃｍ²以上１０Ｊ／ｃｍ²未満であることを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の親水性超高分子量プラスチック多孔質シートの製造方法。