JPS6326134B2

JPS6326134B2 -

Info

Publication number: JPS6326134B2
Application number: JP1353180A
Authority: JP
Inventors: Takeharu Ochiai; Yoshihiko Shimatani; Yoshiaki Ishizaki
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1980-02-08
Filing date: 1980-02-08
Publication date: 1988-05-28
Also published as: JPS56110749A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は熱可塑性樹脂多孔質焼結体に関するも
のであり、その目的とするところは、恒久的な吸
水性能に優れた多孔質焼結体を得ることにある。〔従来の技術〕微細な連続気孔を有する高分子多孔質焼結体
は、散気管、印刷ローラー、各種濾過材、スタン
プ台として応用されている。素材としては、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ
メチルメタアクリレート、AS樹脂等が用いられ
ているが、いずれも疎水性の素材であるため、そ
の用途は限られている。近年、アクリロニトリル系重合体を素材とする
焼結体が提案されている（工業材料第26巻第10号
第85〜89ページ）。ここに提案された焼結体はア
クリロニトリル75％とメチルアクリレート25％と
の共重合体微粉末を焼結したもので、重合体の有
するCN基により親水性の高い焼結体であること
が記載されている。また、アクリロニトリル系重
合体は各種熱可塑性樹脂のなかでもつとも大きな
湿潤張力を有している為、水への親和性が大きい
重合体であることが記載されている。本発明者らは、このような、親水性にすぐれた
アクリロニトリル系重合体からなる焼結体につい
て更に研究を進めたところ、ここに提案されてい
る焼結体は、その使用中に徐々に親水性が失なわ
れてしまうことを発見した。また、本発明者ら
は、従来知られている他のアクリロニトリル系重
合体についても、その焼結体の親水性を検討した
が残念ながら長期間に亘つて高い吸水性能を有す
るものはなかつた。〔発明が解決しようとする問題点〕本発明者らは、従来の熱可塑性樹脂の欠点であ
る吸水性能を補い、恒久的吸水性能を有する熱可
塑性樹脂多孔質焼結体を得ようと鋭意検討した結
果、熱可塑性樹脂粉末を、この樹脂粉末と反応す
る界面活性剤で処理した後焼結することによつて
得られる熱可塑性樹脂多孔質焼結体が恒久的親水
性を有する多孔質焼結体であることを見いだすに
至つた。〔問題点を解決するための手段〕すなわち本発明は水に対する湿潤張力が
20dyne／cm以上の熱可塑性樹脂の粉末を該樹脂
粉末と反応する界面活性剤で処理した後焼結する
ことから成る熱可塑性樹脂多孔質焼結体の製造法
に関するものである。以下、さらに詳しく説明する。本発明に用いられる、水に対する湿潤張力が
20dyne／cm以上の熱可塑性樹脂としては、ポリ
アクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポ
リメタクリル酸メチル、酢酸ビニル−エチレン共
重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、
ポリアクリロニトリル、クロロスルフオン化ポリ
エチレン、ポリビニルホルマール、アクリロニト
リル−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−
ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリ
ル−塩化ビニリデン共重合体、アクリロニトリル
−メタクリル酸メチル共重合体、アクリロニトリ
ル−アクリル酸メチル共重合体、アクリロニトリ
ル−アクリル酸エチル共重合体、アクリロニトリ
ル−ｎ−プロピルアクリレート共重合体、アクリ
ロニトリル−ｎ−ブチルアクリレート共重合体、
アクリロニトリル−ｎ−ヘキシルアクリレート共
重合体、アクリロニトリル−アクリル酸共重合
体、アクリロニトリル−酢酸ビニル共重合体、ア
クリロニトリル−アクリルアミド共重合体、ポリ
アミドなどの重合体、およびこれらの重合体の混
合物なとである。ここで、水に対する湿潤引張とは、γe cosθ
（γe：水の表面張力、θ：水と樹脂との接触角）
で示される指標である。水に対する湿潤張力が、20dyne／cm未満の樹
脂を用いて、同様の方法で多孔質焼結体を成形し
た場合、この焼結体を水中に放置すると早期にそ
の吸水性能を失い恒久的な吸水性能が得られな
い。 40〜98重量％のアクリロニトリルを含有する、
アクリロニトリル系熱可塑性樹脂は、水に対する
湿潤張力が20〜45dyne／cmと水に対して不溶な
熱可塑性樹脂の中では、最も親水性であり、本発
明に用いられる樹脂として最も適している。アク
リロニトリル含量が40重量％未満である場合、吸
水性能が不足し、98重量％を越えると、焼結が難
しく、実用に耐える強度を有する焼結体が得られ
にくい。以上述べた、水に対する湿潤張力が20dyne／
cm以上の熱可塑性樹脂は公知の方法により製造さ
れる。例えば、重合反応としては、ラジカル重
合、イオン重合、開環重合、放射線重合、縮合反
応による重合等があり、溶媒に水、有機溶媒を使
用するか、溶媒を全く使用せずに行なう場合もあ
る。温度は低温から高温まで場合によつて選択さ
れ、圧力も同様に種々の条件で製造される。樹脂
によつては、分子量を調節したり、種々の安定剤
等が添加される。得られた熱可塑性樹脂は粒度が適当であれば、
そのまま焼結されるが、適当でない場合には、一
旦、熱及び剪断力を加え中間成型体とする。具体
的には熱ロールや熱板プレスによりシート状、あ
るいは押出機によりペレツト状に成形される。こ
の中間成形体は機械粉砕あるいは冷凍粉砕によ
り、粒度分布をもつた焼結用粉末に転換される。
焼結は所定の気孔率になるように粉砕粉を金型に
充填し、通常150〜350℃、好ましくは150〜250℃
の加熱炉の中で行われる。本発明では熱可塑性樹脂粉体を該樹脂粉末と反
応する界面活性剤で処理することが必要である。
この界面活性剤は樹脂の種類や処理条件等で異な
るが通常0.01重量％以上であれば、恒久的な吸水
性を示す。界面活性剤のHLB価は８以上が好ましく、８
未満の場合、水に対する親水性が乏しいため、こ
れで処理した熱可塑性樹脂粉末からなる焼結体は
吸水性が小さくなり好ましくない。また樹脂と反応しない界面活性剤は、水中へ徐
徐に溶出するため、急速に効果が減少し、吸水性
能を示さなくなるため好ましくない。本発明において反応するとは、水に対する湿潤
張力が20dyne／cm以上の熱可塑性樹脂中に存在
する反応性基、例えば、水酸基、メルカプト基、
アミノ基、カルボン酸基、スルホン酸基、不飽和
二重結合基、ハロゲン基、エポキシ基などと例え
ば脱水反応、付加反応、造塩反応などを起し得る
反応基を末端または内部に有する界面活性剤が化
学結合することを云う。本発明に用いられる
HLB価が８以上で、熱可塑性樹脂と反応する界
面活性剤としては、例えば下記に示すようなもの
がある。（但し、R₁は水素、炭素数22以下のアルキル
基、フエニル基、ナフチル基及びその誘導体、ｎ
≧４）この界面活性剤はエポキシ基が反応性基
で、水酸基、スルホン酸基、アミン基、アミド
基、カルボン酸基と反応するため、これらの官能
基をもつ熱可塑性樹脂と反応する。（但し、R₂，R₃は水素又はメチル基、Ｘはハ
ロゲン又は

〔実施例〕

以下、実施例により、本発明を説明する。本発
明において、高い吸水性能を有するとは、乾燥し
た多孔質焼結体の下部を水に浸すとすみやかに上
部まで水を吸い上げる性質を持つことである。さ
らに詳しくは、乾いている毛細管の水の吸い上げ
速度及び乾いている毛細管の水の最終吸い上げ高
さの２つを吸水性能の指標とした。さらに24時間
以内に150mm以上水を吸い上げる焼結体は非常に
高い吸水性能を有する焼結体として好ましいもの
である。これは、吸水性多孔質焼結体の用途から
考慮された妥当な数値と考えられる。恒久的な吸水性の評価は30日間連続水洗した後
も、吸水性能がほとんど低下せず、24時間以内に
150mm以上水を吸い上げることで評価した。なお、実施例中の％や部は全て重量によるもの
である。実施例１市販のナイロン６，６（水に対する湿潤張力
24.9dyne／cm）にの界面活性剤を0.5％添加し、よくかきまぜた後、
押出機を用いて、250℃で押出し、ペレツトにし
た。このペレツトを液体窒素で冷却後粉砕した。
得られた粉末を振動ふるいにかけて粒度50〜150
メツシユの粉末を選別した。この粉末をアルミニ
ウム製の円筒金型（100mmφ、高さ５mm）に気孔
率が32％になるように充填し、加熱炉の中で250
℃で10分間焼結を行なつた。得られた焼結体の物
性は下記の通りであつた。 150mm吸水時間製造直後 48分 30日水洗後２時間比較例１実施例１の界面活性剤のかわりに CH₃−CH₂−CH₂O−（CH₂CH₂O）₁₀C₁₈H₃₇を用
いて実施例１と同条件で焼結体を製造した。得ら
れた焼結体の吸水性能は下記のようであつた。 150mm吸水時間製造直後 52分 30日水洗後吸水せず実施例２〜６，比較例２〜４実施例１において、界面活性剤のエチレンオキ
シ単位を変えた界面活性剤を用いて、添加量を変
えて、実施例と同様にして焼結した。得られた焼
結体の物性を第１表に示す。界面活性剤のHLB
は８以上、添加量は0.01％以上あれば、恒久的吸
水性能を有していた。

【表】実施例７〜11 比較例５〜７アクリロニトリルとグリシジルメタクリレート
の共重合体をアゾビスイソブチロニトリルを用い
て乳化重合によつて得た。この共重合体になる界面活性剤0.3％添加し、押し出し機で190℃
で押出しペレツトにした。得られたペレツトを冷凍粉砕し、分級した80〜
140メツシユの樹脂粉体をアルミ製の円筒金型に
気孔率が20％になるように充填した後、190℃で
10分間焼結した。得られた焼結体の物性を第２表
に示す。

【表】比較例８下記の界面活性剤を用いて、実施例７と同様に
処理して得られる焼結体は、30日水洗後では吸水
性がないものしか得られなかつた。比較の界面活性剤実施例12〜18，比較例９〜11 実施例７のアクリロニトリル−グリシジルメタ
クリレートの75／25の共重合体に於て、粒度分
布、気孔率をいろいろ変えて焼結した。得られた
焼結体の物性を第３表に示す。

【表】＊強度が小さく、もろい

Claims

【特許請求の範囲】

１水に対する湿潤張力が20dyne／cm以上の熱
可塑性樹脂粉末を該樹脂粉末と反応するHLB価
が８以上の界面活性剤で処理した後焼結すること
を特徴とする親水性焼結体の製造法。