JPH07503041A - 多孔質ウェブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 多孔質ウェブ 本発明は、望ましい特性をもつ多孔質ウェブ、かかるウェブを生産する方法及び その使用に関するものである。

ＥＰ−＾−０２７２７９８　（ＤＲＧ）は、透気性を保持し続けながら空気中浮 遊微生物が中を通るのを妨げるバリヤ製品について記述している。これらのバリ ヤ製品は、気孔変性剤が気孔径範囲の上限で気孔内に選択的に取込まれるような 条件下でこの粒状気孔変性剤（好ましくは少なくとも１つの実質的に均等な気孔 径範囲をもつもの）を用いて一定の気孔径範囲をもつ透気性製品（例えば紙）を 処理することにより生産される。その結果、この気孔変性剤は（気孔径範囲の上 限にある気孔内で）、材料を通しての微生物の通過を制限する高い表面積のゾー ンを提供する。

多孔質材料の処理は、材料の面を横切って圧力差を適用し気孔変性剤の懸濁又は 分散（最も好ましくはエーロゾル）で高い方の圧力の側を処理することによって 成し遂げることができる。この処理方法の慣性条件は、気孔変性剤が確実に気孔 径範囲の上限の気孔中に選択的に取り込まれるようにする上で重要な要因である 。結果は、材料の一方の側からもう１方の側まで広がり気孔の端部の間に大きな チャンバーを有し、さらに単数又は複数の「くびれ」をも有し、これらのくびれ のうちの最小のものが気孔径を決定する気孔の最小断面であるような理想化され た気孔の構造を基準にして説明されている。

低慣性条件下では、気孔変性剤は気孔のチャンバ内への流れを追従し、ブラウン 連動によりこのチャンバ内に捕獲される。中慣性条特表平７−５０３０４１　（ ３） 件下では、気孔変性剤の運動量はブラウン運動捕獲にとってはあまりにも大きす ぎ、その結果粒子は流れを層れくびれの領域内及びくびれの中の気孔の壁に衝撃 を与える。高慣性条件を利用すると、気孔変性剤は流れに追従することができず 、単に材料の表面に衝撃を与えてダスティングを形成する。

バリヤ性能の向上を提供する目的で、低慣性処理条件にきわめて好ましい方法で ある。バリヤ性能の改善は、又中慣性処理ででも得ることができるが、高慣性条 件はバリヤ性能を改善しない。

ＥＰ−＾−０２７２７９８の開示の唯一の目的は、バリヤ性能の増大を提供する ことにある。しかしながら我々は今や、気孔径範囲の上限にある気孔内に選択さ れた粒状材料を取り込むこにより（一定の気孔径範囲をもつ）多孔質材料に対し その他の特性を備えさせることができるということを立証した。

本発明の第１のＵ様に従うと、一定の気孔径範囲の気孔を有する多孔質材料を含 む製品において、この材料の面積の少なくとも一部分にわたりこの気孔径範囲の 上限にある気孔が、（１）気孔径分布に変化をもたらすことにより一最大気孔径 、 一液体が材料内を通過するようにする圧力、−液体ろ適時性、 一グリースに対する浸透耐性、 一気体浸透性、 一蒸気透過率 一印刷特性；及び／又は 一コーティング適性 といった材料特性のうちの少なくとも１つを変性させる作用物質、（ｉｉ）光散 乱剤、 （ｉｊ）イオン交換樹脂 （ｉｖ　）触媒 （ｖ）ｆｌ料、染料又はその他のマーキング剤、（ｖｉ）カレンダー加工に対す る応答性を変化させる作用物質、（ｖｉ）消臭剤 （ｖｉ）接着剤 （ｉｘ）吸収剤 の中から選ばれた少なくとも１つの粒状材料を中に取り込んだ状態で有している 製品、が提供される。

本発明の第２の態様は、一定の気孔径範囲をもつ気孔を有する多孔質材料を処理 して、材料の面積の少なくとも一部分にわたり気孔径範囲の上限にある気孔の中 に上述の（ｉ）〜（ｉｘ）のうち少なくとも１つに記載の粒状材料を選択的に取 り込むことを含む、本発明の第１の態様に従った製品の生産方法を提供してし） る。好ましし）処理方法は、材料を横切って圧力差を樹立しく例えばその片側に 減少した圧力を加えることによる）、粒状材料が不連続相である懸濁又は分散（ 例えば空気中の）を用いて高い方の圧力側を処理することである。最も好ましく は、０．５〜１０μｍの気孔径をもつエーロソ゛ルの形で粒状材料を利用する。

本書で使用している「気孔径」という語はその慣習的な意味をもつ。すなわち一 定の与えられた気孔について、これは気孔の長さ全体を通る最小断面寸法であり 、標準的な技術によって測定可能である。

本発明は、気孔径範囲の上限にある気孔の中に選択的に粒状材料を取込むことに よってバリヤ特性の強化に対し代替的又は付加的なものである特定の望ましい特 性を多孔質材料に提供すること力（できるという我りのさらなる研究に基づいて いた。

本発明に従って処理されうる多孔質材料には、一定の気孔径範囲の気孔を有する あらゆる材料が含まれる。気孔径範囲は、例えば合計気孔数のうちわずかな部分 が残りの部分に比べて著しく大きい気孔径を有するような対数正規分布によって 規定されるものであってよい、このような材料は、例えば湿式堆積材料であって も非湿式堆積材料であってもよい、好ましくは、材料は織地材料又は不織材料、 例えば紙、織物、マット、ボード又はフィルム（例えばスパンボンデツドフィル ム）である。材料は、繊維例えばセルロース繊維、合成繊維、鉱物繊維及び／又 はセラミックファイバを含んでいてよい。

広い比重量範囲の多孔質材料を使用することができる。

ここで添付図面を参考にしてさらに詳細に本発明のい（つかの実施Ｌ！ｉ樺につ いて記述する：なお図中図１は、本発明を実施する製品を生産する上で使用する のに適した装置の概略図である。

図２ａ、図２工及び図２互は、それぞれ低、中、高慣性条件下で処理された気孔 を示す概略図である。

図３は、本発明の一実施態様に従って処理されたウェブについての処理程度に対 する最大気孔径のグラフである。

図４は、図３のグラフと関連するものの最大気孔径の代わりに空気浸透性を示す グラフである。

図５は、通常光及び紫外線光の下で見た状態の、本発明の実施方法による紫外線 顔料での処理を受けた及び受けていないウェブの試料を例示している。

図６は、本発明を実施する方法により接着剤を取込むことの効果を示す、密封経 過時間対密封強度のグラフである。

本発明の第２の態様に従った処理方法は、ＢＰ−＾−０２７２７９８に一般的に 開示されている方法を使用して実施することができる。

図１に示されている装置には、変性剤で処理すべき材料の試料２が図示どおりに 中で支持されている処理チャンバ１が含まれている。

流れ制御システム３が、材料２を横切って圧力差を樹立するのに用いられている 。高圧側には、空気供給ライン５に結びつけられたハドソン噴霧器４が具備され ている。装置の使用中、噴霧器４内では変性剤のエーロゾルが生成され、適用さ れた真空の力で材料２を通って引き出される。この変性剤は材料の太き目の気孔 の中に選択的に位置づけされる。

これは、処理中の材料の気孔を通しての懸濁、分散又はエーロゾルの流れがｒ’ 　（ｒは気孔半径）に正比例するという事実に基づいている。従って、小さな断 面の気孔よりも大きい断面の気孔を通ってはるかに大きい流量が存在し、この流 量差により、変性剤のほぼ全てが大きい方の気孔に確実にターゲティングされそ の中に取り込まれた状態となる。この方法を、圧力差が横断して適用される連続 移動する材料ウェブに対し実施することが考慮されている。

変性プロセスの慣性条件は処理プロセスにおける重要な要因である。以下でさら に詳しく記述するように、高慣性を用いると、気孔変性剤は気孔内へのフローパ ターンを追従することができないため処理中の材料の表面上にとどまる結果とな る。低慣性又は中慣性条件の場合、同様に以下で詳述するとおり、バリヤ材料に ついて得られる実際の特性は変性剤に影響を及ぼす慣性条件によって左右される ものの本発明の利点は得られる。

材料が処理を受ける時間は、材料を横切っての圧力差、懸濁、分散又はエーロゾ ル中の変性剤の濃度及び必要とされる特性といったような要因により左右される 。しかしながら一般的に言って、望ましい特性は、比較的短かい処理時間でわず かな変性剤しか用いることなく得られる。一般に、変性剤の量はきわめて少量で あるためそれが非選択的に使用されたとするとほとんど効果は得られないであろ う。この選択的取込みは、作用物質の濃度を生み出すために使用することができ る。これは例えば担体を含む触媒を作り出すために有用でありうる。

最も好ましくは、変性剤はエーロゾルとして使用される。このようなエーロゾル は、固体変性剤の空中分散作用によって又は変性剤の懸濁液のエーロゾル化によ って生成できる０代替的には、変性剤の誘導源である液体又は溶液から生成され たエーロゾルを使用することが可能である。エーロゾルの形成を補助するため表 面活性剤を使用することもできる。

有利には、変性剤と合わせて接着剤を使用して気孔内でのその保持力を高める（ 変性剤自体が接着性をもたない場合）、接着１ｉｑ（例えばラテックス）は、材 料を処理する懸濁、分散又はエーロゾルの中に取り込まれていてもよい０代替的 には、処理中の材料がすでに接着剤を有しており、材料を変性剤で処理した後に 物理的又は化学的方法によってこの接着剤の作用を開始させることもできる。こ の接着剤は、熱により活性化されるものであってよい。

変性処理の慣性条件は、処理された材料の特性に著しく影響を及ぼすことがわか っている。

変性剤の慣性は、粒子の質量及び流速に直接的に左右され、処理中の材料の気孔 径に反比例する。

本発明の実施１１＋樟は、低レベルの処理を用い、そのため少量の変性剤しか取 り込まないようになっている。低慣性処理（図２ａ）については、処理の程度の 増大に伴って最大気孔径が減少することはほぼ全く無いが、空気浸透性は幾分か 減少しうる。中慣性（図２丸）では、最大気孔径が幾分か減少し、低慣性処理で 得られるものよりも大きい空気浸透性の減少が見られる。高慣性（図２工）では 、空気浸透性の減少はほぼ全く無く、気孔径の減少もほとんどない。これは少量 の変性剤が使用されるからである。大量の場合（特に高慣性で）には、変性剤は 上面上に及び上面内に含浸されてダスティング又はコーティングを形成し、その ため気孔径及び空気浸透性は減少することになる。これは、このとき気孔径が、 ダスティングの性質によって支配される気孔開口のサイズによって決定されるか らである。すなわち、このとき気孔は表面で閉塞している。

処理方法は、粒状材料が気孔のチャンバ内にブラウン運動捕獲によって被着され る（図１ａの理想化された表示のように）が又は気孔のくびれの壁上に衝突させ られる（図２ｂ内に描かれているように）ような形で実施されるべきである。好 ましいオプションは、その製品の最終用途によって異なる。

材料中に取り込まれる変性剤の量は一般にその当初の重量に比べて微りたるもの である（例えば１重量パーセント（１％袢／−）以下；場合によっては例えば軽 量材料については最高１０％）が、それでも少量の変性剤を大きい方の気孔に選 択的に取り込むことによって特性が著しく変化する。量は標準的にはＥＰ−Ａ− ０２７２７９８内に開示され例示されたものに匹敵し、例えば１０ｇｍ−”未満 であり、通常は１ｇ１２未満、例えば０．２８ｍ−”さらにはそれ以下といった 低いものとなる。

本発明に従って使用されうる粒状材料の各分子ｆ（ｉ）〜（ｉｘ）について、以 下でさらに詳しく記述する。

（ｉ）このタイプの粒状材料は（気孔径範囲の上限にある）気孔のサイズによっ て支配されるような多孔質材料の特性を変える目的をもつものである。従って、 多孔質材料は、粒状材料の少なくともがなりの部分がチャンバー及び／又はその 中のくびれ及びその頭載内にある気孔の壁上に位置づけされるような形で処理さ れるべきであ料の特性としては、最大気孔径、「裏抜け」をひき起こす圧力、液 体ろ適時性、グリース浸透、導電率、気体浸透性、蒸気透過率、印刷適性及びコ ーティング適性がある０粒状材料は、ラテックス、ポリウレタン、天然及び合成 樹脂、エチレン−酸アクリル共重合体、エチレン酢酸ビニル、チョーク、粘土、 活性炭、グラファイト、及びセルロースのうちの少なくとも１つを含む広範な物 質から引き出すことができる。

（１１）光散乱剤（例えば二酸化チタン、ポリスチレン顔料（例えばＤｏ！Ｔ　 Ｃｈｅ＋ｍ１ｃａｌ　Ｃｏ）、酸化亜鉛及び／又は陶土）を内含させると、シー トの不透明度が増大することになる。

（ｉｊ）イオン交換樹脂を含み入れると、望ましくない種を除去するための有用 な特性を有することになるろ材が得られる。

（ｉｖ　）触媒を内含させると、数多くの化学反応に有用でありうる担体を含む 触媒系が効果的に得られる。

（ｖ）材料の多孔質構造の中に顔料、染料又はその他のマーキング剤（例えば着 色顔料、インク、物理的及び／又は化学的応力に対する感応性をもつ作用物質及 びＵＶ螢光顔料）を取り込むことにより、それをマーキングする独特の方法が得 られる。マーキング剤は例えば、分離したマーキング（Ｕｖ光の下でのみ見える もの）を作り出すためマスクを通して材料に適用されるＵＶ螢光顔料であってよ い、さらに、代替的に多孔質材料の全面積にわたり塗布することのできるマーキ ング剤の分布は一定の与えられた材料の構造に特定的なものである。従って、こ のようなマーキングされた材料が真正のものであるか否かを告げるのは比較的容 易なことである。従ってこのようなマーキング剤は、秘密文書に利用される。

（ｖｉ）気孔径範囲の上限にある気孔内に粒状作用物質（例えばポリスチレン顔 料といった熱可塑性材料又は陶土といった無機顔料）を取り込むことにより、カ レンダ加工に対する多孔質材料の応答性を変更することができる。こうして構造 的品質の向上という結果が得られ、さらにこの向上のため、表面品質、ウェブ多 孔性、気孔径分布、表面耐性、コーティング適性及び印刷通性を含むシート特性 の改善が得られることになる。

（ｖｉ）材料内への消臭剤（例えば活性炭）の取込みは、材料を横切って又は材 料を通って流れる気体からの臭気の効果的な除去を提供することができる。

（ｖｉ）接着剤（例えばポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、エチレン−アクリル酸 共重合体、ラテックス、エチレン酢酸ビニル）を取す込も゛ことに、より、多孔 質材料と第２の系の間に界面が形成された後筒２の系（例えばコーティング、積 層品又は材料）の定着及び／又は剥離を制御するべく多孔質材料の接着特性を変 えることが可能である。

（ｉｘ）接着剤（例えば架橋されたポリアクリル酸ナトリウムといった趙接着性 重合体）を取り込むことにより、液体除去のための有用な特性が得られる。

（ｉｉ）　−（ｉｘ）タイプの粒状材料は好ましくは、気孔径範囲の上限にある 気孔のチャンバ及び／ヌはくびれの中に被着される（図２工及び２−ｂを参照の こと）。

以下の例は本発明のさまざまな態様を例示する目的で提供されるものである。全 ての例は、以下の条件の下で作動する図１に示された装置を用いて実施された： 噴霧器に対する入力圧力ニ　２Ｑｐｓｉエーロソ゛ルの濃度：　３ｇｍｄｍ” 平均液滴寸法；約３１ｔｍ エーロゾルの試料寸法：　７８．５ｃｍ”例１−最大気孔径及び気体浸透性の制 御これは、最大気孔径及び気体浸透性の変動がほとんどない状態で、高い信鯨性 で均質なウェブを生産するための本発明の利用について立証するものである。

最大気孔径が約１８〜２４μｍである４０ｇｅｉ−’の重合体ウェブ（ウェブＡ と呼ぶ）を、水中のエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）　（３３％Ｗ／Ｖ）の懸濁液 のエーロゾルを用いて処理した。

さまざまな処理の程度を与えるため（同じウェブから切り取られた）材料のさま ざまな試料を用いて材料を横切って２　Ｘｌ０−’ｄｍ３ｍｉｎ−’ｃｍ−”の 流速で可変的な時間にわたって方法を実施した０図３は、ＥＶＡを用いたつＪブ Ａの処理程度に対する最大気孔径（ＢＳ３３２１　：　１９６０内に記述されて いるような泡立ち点圧力を用いて決定されるもの）のプロットである；各々の処 理レベルで、ウェブＡの５つの異なる試料について測定を行なった０図３を見る と直ちにわかるように、ウェブの多孔質構造内に選択的に粒状ＥＶ＾を取り込む ことによりウェブＡの最大気孔径には著しい影響が及ぼされる。さらに、処理に より最大気孔径における試料間の可変性に著しい低下がもたらされることが観察 される；この予想外の発見事実は、気孔径範囲の上限にある気孔内に粒状ＥＶＡ を選択的に取込んだ時点で結果として気孔径範囲（最小気孔径から最大気孔径ま で）が減少することによって説明がつく。

図４は、粒状ＥＶ＾で処理されたウェブＡの試料についての相応する空気浸透性 データを示している。ウェブＡの未処理試料（Ｏｄｓ＋’の処理）は、約３００ 〜１１５０Ｂｅｎｄｔｓｅｎの範囲の空気浸透性の値を示すことがわかる。処理 程度の増大に伴って、空気浸透性レベルは降下し一方試料間の空気浸透性の均等 性には著しい改善が見られることがわかる。上述の要領でＥＶ＾でウェブＡを処 理することにより空気浸透性に対し及ぼされる劇的な影響は、ここでも又、寸法 分布の上限にある気孔内への粒状ＥＶＡの選択的取込みの結果としての気孔径分 布の変化を通してもたらされている。明らかに、試料同士の可変性レベルに寄与 するのは、ウェブから採取された試料内の大きい気孔の無作為出現である。　゛ 例２−液体が多孔質材料を通過するようにする圧力の制御例２は、気孔径分布の 変化を用いて多孔質ウェブ材料内を液体の水が通過するようにするための圧力の 制御について立証している。

液体の水がウェブ材料を通過するようにするための最小圧力は、静水頭と呼ばれ る：静水頭を決定する方法は、へＡＴＣＣ試験方法１２７−１９８０内に記述さ れている。空気ＮＪ透性が約４００Ｂｅｎｄ　Ｌｓｅｎである４５ｇ　ｍ　−２ の祇（ウェブＢ）を、水中の粒状エチレン−アクリル酸共重合体（ＦＡＡ）　（ ２０％−／Ｖ）のエーロゾルを用いて処理した。処理方法は全体に例１に示され ているとおりであった。

表１は、ＥＶＡでの処理を受けたウェブＢの空気浸透性、最大気孔径及び静水頭 の値をリストアンプしている。

表１ 処理程度　空気浸透性　最大気孔径　静水頭（Ｂｅｎｄｔｓｅｎ）　（ｔｔ　ｍ 　）　（ｃｍ水）０　３７４　３２．０　３０ ３０　２９７　１７．３　６０ ６０　２６９　１２．５　６７ 気孔径分布の上限にある気孔内への粒状材料の選択的取込みの主要な効果は、気 孔径分布の変化にある。例２では、ウェブＢの気孔径分布の変化は、空気浸透性 及び最高気孔径の両方の減少ならびに静水頭の増大によって明らかにされる。

ウェブＢの静水頭の増大の規模は、気孔径の上限にある気孔内への粒状ＦＡＡの 選択的取込みがもつ影響を反映している。

例３−多孔質材料の液体ろ適時性の制御多孔質ウェブ材料は、直接的「ふるい様 」作用によって液中浮遊粒子の通過を阻止するように働＜：従って、気孔と遭遇 した時点で液中浮遊粒子は、粒度が気孔径を上回る場合その中を通過しない。

例３は、液体ろ適時性に対して、気孔径分布の上限にある気孔に粒状材料をター ゲツティングすることのもつ影響について例示している。

３つのセルロースウェブ（Ｃ−Ｅ）及び合成ウェブ（Ｆ）を、例１に記されてい る要領で粒状ラテックス剤を用いて処理した。ラテックス懸濁液の組成は、ラテ ックス３０％ｗ／ｖ　；　１００％に至るまでの水、であった。

全ての試料を６０秒間処理した。４つの異なるウェブ材料の処理済み及び未処理 試料を、液体ろ適時性の評価ならびに最大気孔径の測定に付した。実際には、液 体ろ適時性の各々の測定には、テスト用微生物の１００１水性懸濁液を用いて（ １ｃ＋ｍ’あたり約１０’の微生物）４７＋ｕ＋の直径の試料を攻撃することが 関与している；微生物攻撃の浸透百分率を決定するには、標準的な実験室技術を 利用した。

表２は、４つのウェブ材料の処理済み及び未処理試料について浸透百分率によっ て測定された通りの液体ろ適時性と最大気孔径の値をリストアツブしている。

表２ ウェブ材料　未処理　処理済み Ｃ２Ｂ、２　６４　３．８　２４ Ｆ　３３．９　９４　８．９　２７ 前述の２つの例の場合と同様に、気孔径範囲の上限にある気孔内への粒状材料の 選択的取込みは、４つのウェブ材料の気孔径分布の著しい変化をもたらす、最大 気孔径の減少によって明示されるようなこの変化の程度は、ウェブＥの１．６倍 からウェブＣの７．４倍までの範囲にわたる、気孔径分布の変化の結果として、 液中浮遊攻撃微生物の浸透百分率には相応する減少はみられない、ろ適時性にお いて観察された改善の程度は、ウェブＥの１．６倍からウェブＦの３．５倍にま で至る。明らかに、気孔径分布の上限にある気孔は、多孔質ウェブの液体ろ適時 性に対し著しい影響を及ぼし、気孔内への粒状作用物質の選択的取込みは、液体 ろ適時性を改善させるための独自のアプローチを提供する。

例４−光散乱剤の取込み 多孔質ウェブ材料の光学的特性（不透明度、光沢、反射率及び輝度）は一部分ウ ェブの光散乱特性によって決定される。照明を受けた多孔質ウェブの場合、気孔 をとり囲む繊維の表面にぶつかった光は拡散する。一定の与えられた気孔につい て、光拡散の程度は、気孔をとり囲む繊維の表面積と気孔空隙体積の比率によっ て支配される。か（して、高い表面積対体積比をもつ小さい気孔の中では、光は 、低い表面積対体積比をもつ大きい気孔の場合よりも高い程度まで拡散する。

例４は、気孔径範囲の上限にある気孔の中に粒状の光散乱剤を取込むことによる 、多孔質ウェブ材料の光学特性に対する影響を実証している。例１に記されてい る要領で、陶土のエーロゾルを用いて４５ｇのｍ−”ウェブ（ウェブＧ）を処理 した（１５秒）；陶土懸濁液の組成は以下のとおりであった： 陶土　５％ｗ／ν 分散剤　０．５％ｗ／ν 水　１００％となるまで ウェブＧの不透明度を、処理の前後でＢＳ　４４３２　（１９６９）に従って測 定した。値はそれぞれ８８．７％と９０．７％であった。かくして、多孔質ウェ ブの不透明度には著しい増加が見られる。（８９％前後の不透明度のウェブにつ いての２％の不透明度の増加でも、顕著な改善である）、明らかに、気孔径範囲 の上限にある気孔内への粒状光散乱剤の選択的取込みは、多孔質ウェブの全体的 不透明度を高める。

例５−カレンダ加工に対する多孔質材料の応答性を高めるための作用物質の取込 み カレンダー加工は、材料を一般に２つのローラーの間に形成されたロール間隙内 に通過させる広く用いられている機械的プロセスである。カレンダ加工は、ウェ ブ圧密の結果として成る種の品質を改善するため多孔質材料に適用される；これ らの品質の中には、表面平滑性及びウェブ多孔度の減少を反映する品質（例えば 気孔径分布、表面耐性、印刷適性及びコーティング通性）が含まれている。カレ ンダ加工のレベルは、ロール間隙を構成するローラーの硬度、温度及びニップ圧 の制御を通して影響される。

実験室研究により、気孔径分布の上限にある気孔内への粒状作用物質の取込みが カレンダ加工に対する多孔質材料の応答性を高めることが立証されている。カレ ンダー加工の応答性の強化を例示するため４０８ｍ−”の紙（ウェブＨ）を選択 した。ウェブを異なる２つの作用物質で処理した：作用物質の組成は以下のとお りであった。

（１）　陶土　７％賀／Ｖ 分散剤／結合剤　１０％−／Ｖ 水　１００％になるまで （２）　ポリスチレン重合体　５％ｗ／ｖ分散剤／結合剤　１０％ｗ／ｖ 水　１００％になるまで ウェブＨの試料を、例１に記した要領で作用物質１又は作用物質２のいずれかを 用いて処理した。処理済み及び未処理の試料を４２０ｐｌｉ　（７５ｋｇ／ｃ− ）の圧力、９０°Ｃの温度でカレンダー加工した。

表３は、カレンダ加工の前後でのウェブＨの未処理及び処理済み試料についての 気孔径データ（最小、平均及び最大気孔径）を示している。

表３ 最小　平均　最大　最小　平均　最大 未処理　８　１６　３４　６　１０　１６処理済み、作用物質１　８　１３　２ ４　１．５　２．１　３．０処理済み、作用物質２　７　１０　１Ｂ　０．９　 １．４　１．８未処理試料についてのデータはカレンダ加工に対する予想された ウェブ応答性を示す二最小、平均及び最大気孔径によって示されているように気 孔径分布の著しい減少が見られる。上述のこれまでの発見事実と一致して、粒状 作用物質を気孔径分布の上限にある気孔内に取込むことにより、まず第１に最大 気孔径が減少する結果となる（平均気孔径の見かけの減少は最大気孔径の減少の 反映である）。

しかしながら、粒状作用物質（１）又は（２）のいずれかを用いて処理したウェ ブＨをカレンダ加工した時点で、最小、平均及び最大気孔径に劇的な減少が見ら れる。気孔径分布により示されているように、カレンダ加工に対する応答性の規 模は、未処理のウェブＨと比較して処理済みのウェブＨについて著しく大きい。

この予想外の発見事実は、気孔径分布の上限にある気孔内への粒状作用物質の取 込みの結果としてのカレンダ加工中の多孔質材料のつぶれ挙動の変化によって説 明される。このつぶれ挙動の変化は、気孔径分布に関する構造的品質が向上しそ の結果気孔径分布により支配されるコーティング適性、印刷適性及びその他のウ ェブ特性に関する性能が向上した多孔質ウェブ材料を提供する。

例６−顔料、染料又はその他のマーキング剤の取込み例６は、気孔径範囲の上限 にある気孔内への適切な作用物質の選択的取込みによる多孔質材料の独特のマー キングを実証している。

例１に記されている要領でＵｖＲ料の水性懸濁液のエーロゾル（１００％になる まで水中５％）を用いて５２ｇｍ−ｔの重合体ウェブ（ウェブＪと呼ばれる）を 処理した（６２秒）。

可視光の下で、ウェブＪの未処理及び処理済みの試料は同しに見える。しかしな がら、ＵＶ照明の下では処理済み試料は未処理試料と容易に区別される。図５は 、可視光及びＵＶ照明下でのウェブＪの未処理及び処理済み試料の図を示してい る。明らかに、気孔径範囲の上限にある気孔内へのマーキング剤の選択的取込み は、多孔質ウェブ材料の気孔構造を反映する識別マークを提供する。この識別マ ークつまり特徴的外観は、偽造防止が必要とされる場合に使用すると大きな効果 が得られる。偽造者は、同じ要領でＵＶ顔料を適用し類似の構造のウェブを使用 しなくてはならなくなるのである。

例７−多孔質材料の表面の接着特性の制御実験室研究により、気孔径範囲の上限 にある気孔内への接着剤の選択的取込みは、多孔質材料と第２の系の間に界面が 形成された後の第２の系（例えばコーティング、積層品又は材料）の定着及び／ 又は剥離を制御するべく多孔質材料の接着特性を変化させることができるという ことが実証されてきた。

例７では、粒状エチレン−アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）のエーロゾルを用いて 、４８ｇｍ−”のセルロースウェブ（ウェブにと呼ぶ）を処理した。処理方法は 一般に、例１の反復であるが、共重合体の分散の組成は次のとおりであった：Ｅ Ａ＾、５０％；水、１００％にな水束１００％ブにの未処理及び処理済みの試料 を、スチレン−ブタジェンラテックス分散６ｇｍ−”（乾燥重量）を用いてコー ティングした。コーティングの後、標準的な社内方法を利用して試料を標準的材 料に対し密封した。ウェブにとコーティングの間の界面結合を破断するのに必要 とされる力を測定するには、インストロンシールテスターを用いた：従って一様 に破断力が密封強度と呼ばれる。

図６は、密封経過時間の一関数としてのウェブにの未処理及び処理済み試料の密 封強度の値を示す。全てのケースにおいて、一定の与えられた密封経過時間につ いて、処理済みウェブにの密封強度は未処理のウェブにのものよりも大きい。明 らかに、気孔径範囲の上限にある気孔内への接着剤粒子の取込みにより、密封強 度に多大な増加をもたらすことが可能である。多孔質材料の表面の接着特性の変 化の規模及び方向は、作用物質のタイプ及び処理の程度によって制御されうる６ 浄書（内容に変更なし） （購９＋／Ｎ）黍照ト丁函 補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成６年７月　１午日

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．一定の気孔径範囲の気孔を有する多孔質材料を含む製品において、この材料 の面積の少なくとも一部分にわたりこの気孔径範囲の上限にある気孔が、 （ｉ）気孔径分布の変更の時点でその結果として、−最大気孔径 −液体が材料内を通過するようにする圧力、−液体ろ過特性 −グリースに対する浸透耐性 −気体浸透性 −蒸気透過率 −印刷適性 −コーティング適性 といった材料特性のうちの少なくとも１つを変性させる作用物質、（ｉｉ）光散 乱剤 （ｉｉｉ）イオン交換樹脂 （ｉｖ）触媒 （ｖ）顔料、染料又はその他のマーキング剤（ｖｉ）カレンダー加工に対する応 答性を変化させる作用物質、（ｖｉｉ）消臭剤 （ｖｉｉｉ）接着剤 （ｉｘ）吸収剤 の中から選択された少なくとも１つの粒状材料を、中に取り込んだ状態で有して いる製品。
2. ２．多孔質材料が、対数正規分布により規定される気孔径範囲を有する、請求の 範囲第１項に記載の材料。
3. ３．多孔質材料が湿式堆積材料である、請求の範囲第１項又は第２項に記載の材 料。
4. ４．多孔質材料が非湿式堆積材料である、請求の範囲第１項又は第２項に記載の 材料。
5. ５．粒状材料が多孔質材料の面積の一部分上のみに具備されている、請求の範囲 第１項乃至第４項のいずれか１項に記載の材料。
6. ６．粒状材料が顔料、染料又はその他のマーキング剤である、請求の範囲第１項 乃至第５項のいずれか１項に記載の材料。
7. ７．粒状材料が紫外線螢光顔料である、請求の範囲第６項に記載の材料。
8. ８．粒状材料がカレンダー加工に対する応答性を変えるものである、請求の範囲 第１項乃至第５項のいずれか１項に記載の材料。
9. ９．粒状材料が表面接着特性を変えるものである、請求の範囲第１項乃至第５項 のいずれか１項に記載の材料。
10. １０．粒状材料が液体吸収特性を変えるものである、請求の範囲第１項乃至第５ 項のいずれか１項に記載の材料。
11. １１．一定の範囲の気孔をもつ多孔質材料の基板ウェブを提供する段階及び粒状 材料作用物質が気孔径範囲の上限にある気孔の中に選択的に取込まれるような条 件下でこの作用物資を用いて材料の面積の少なくとも一部分を処理する段階を含 む、望ましい特性をもつ多孔質材料のウェブを生産する方法において、材料作用 物質は、選択的に取込まれたとき （ｉ）気孔径分布及び、任意には、 −最大気孔径、 −液体が材料内を通過するようにする圧力、−液体ろ過特性、 −グリースに対する浸透耐性 −気体浸透性 −蒸気透過率 −印刷適性 −コーティング適性、 −ウェブ材料のさまざまな試料間の上述の特性のいずれかの可変性、 の中から選択された単数又は複数の関連特性（ｉｉ）作用物質が光散乱作用物質 である場合の光散乱、（ｉｉｉ）作用物質がイオン交換樹脂である場合のイオン 交換特性、（ｉｖ）作用物質が触媒である場合の触媒作用特性、（ｖ）作用物質 が顔料、染料、又はその他のマーキング剤である場合の検出可能なマーキング又 は着色 （ｖｉ）カレンダー加工に対する応答性、（ｖｉｉ）作用物質が消臭剤である場 合の消臭能力、（ｖｉｉｉ）作用物質が接着剤である場合の接着特性、（ｉｘ） 作用物質が吸収剤である場合の吸収特性、の中から選択された望ましい特性に影 響を及ぼす粒状材料の中から選択されている、 多孔質材料ウェブの生産方法。
12. １２．請求の範囲第１項乃至第１０項のいずれかに記載の製品を生産するべく適 合された、請求の範囲第１１項に記載の方法。
13. １３．材料を横切って圧力差を樹立する段階及び高圧側へとキャリヤ流体（好ま しくは気体）の中の粒状材料作用物質の懸濁又は分散を供給する段階が、前記材 料処理段階に含まれている、請求の範囲第１１項又は第１２項に記載の方法。
14. １４．処理にはキャリヤガスが利用され、作用物質が材料の大きい方の気孔内に 運び込まれこの大きい方の気孔内のチャンバ及び／又はくびれの中又は近くに被 着されるような低い又は中程度の慣性のものとなるよう条件が選択されている、 請求の範囲第１３項に記載の方法。
15. １５．印刷、 コーティング、 任意には印刷又はコーティングが後に続くカレンダー加工；ろ材としての使用； 担体を含む触媒としての使用； 紫外線蛍光粒状材料作用物質の視覚化；ウェブ、フィルム又はコーティングを含 むもう１つのシステムに対する接着； 吸収媒質としての使用； の中から選択されたその後の処理段階を含む請求の範囲第１項乃至第１４項のい ずれか１項に記載の方法。