專利名稱：連續(xù)氣孔彈性體及其制造方法、以及吸水輥和拭子的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及由聚氨基甲酸酯制成的連續(xù)氣孔彈性體及其制造方法，本發(fā)明還涉及使用了上述連續(xù)氣孔彈性體的吸水輥和拭子(swab)。
背景技術(shù)：
由聚氨基甲酸酯制成的連續(xù)多孔體分量輕，并具有吸收液體、貯存液體、使液/氣體通過、吸收聲音、分選除去固體、吸收沖擊等功能，因此，使用在油墨輥、滲透印章(浸透印)、筆、過濾器、化妝用海綿等中。
由聚氨基甲酸酯制成的發(fā)泡體主要通過化學發(fā)泡法等來制造。但是，在化學發(fā)泡法中，由于因化學反應等產(chǎn)生的氣體而生成氣孔，不可能使所謂的孔徑平均地為200μm以下，不能由該發(fā)泡體高效地吸取微細的水滴。因此，提出了通過使用氣孔生成劑的溶解析出法而制造的連續(xù)多孔體。
例如，在特開昭52-32971號公報(專利文獻1)中，公開了一種多孔性成型物，其通過如下方法制造，即，將包含熱可塑性聚氨基甲酸酯、作為可溶于酸的粉末狀物質(zhì)的碳酸鈣、表面活性劑或多元醇、二甲基甲酰胺以及丙酮的組合物混煉，在130℃下熱成型，再將該成型物浸漬在鹽酸水溶液中，水洗后干燥。在該方法中，添加碳酸鈣作為氣孔生成劑，將分散在成型物中的碳酸鈣用酸和水提取后進行水洗，由此生成氣孔。并且，為了容易對碳酸鈣進行水提取，添加了表面活性劑。
另外，在特開昭58-189242號公報(專利文獻2)中，公開了一種高分子多孔體，其通過如下方法制造，即，使聚氨基甲酸酯溶解在二甲基甲酰胺等溶劑中，向其中攪拌添加調(diào)配有聚乙烯醇等氣孔生成劑的組合物，并填充到規(guī)定的模具中，在聚氨基甲酸酯的非溶劑中凝固，然后用大量的水使該氣孔生成劑溶解析出。
近年來，對于由聚氨基甲酸酯制成的連續(xù)氣孔彈性體，其作為吸水輥的用途、和作為拭子的用途正在增加，所述吸水輥在制造印刷基板、引線框等精密制品時，將水洗制品后附著在制品表面的水滴除去以達到潔凈均勻，所述拭子用于吸取附著在精密制品上的水。對用于這樣用途的連續(xù)氣孔彈性體要求瞬時吸水的性質(zhì)。另外，在作為吸水輥的用途中，還要求通過外力壓縮可以高效地將水吐出的性質(zhì)?？墒?，采用上述的連續(xù)氣孔彈性體，難以獲得這樣的性質(zhì)，作為吸水輥或拭子的用途是不合適的。因此，期望開發(fā)具有瞬時吸水等優(yōu)異性質(zhì)的連續(xù)氣孔彈性體。
另外，為了實現(xiàn)這樣的連續(xù)氣孔彈性體在日常生活用途或工業(yè)用途中大量使用，希望開發(fā)以低成本大量穩(wěn)定地制造連續(xù)氣孔彈性體的方法?？墒牵趯＠墨I1記載的上述的制造方法中，由于必須在制造混煉物的工序中加熱到高溫，成本變高，另外還成為原料劣化的原因。如果使用低沸點溶劑作為有機溶劑，則在高溫下還有著火的可能性。另外，由于使用鹽酸水溶液，有必要將使用后的廢液中和，這也成為高成本的原因。
另一方面，按照專利文獻2的方法，例如，成型物的厚為20mm時，到凝固結(jié)束需要將近一周的時間，并且在制造時需要由高價的多孔材料制成的成型模具。特別是，為了大量生產(chǎn)，其數(shù)量需要大量，作為結(jié)果，制造成本變高。因此，期望開發(fā)不存在這樣的以往的問題的連續(xù)氣孔彈性體的制造方法。
特開昭52-32971號公報[專利文獻2]特開昭58-189242號公報發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的課題本發(fā)明是鑒于上述情況而作成的，其課題在于，提供一種由聚氨基甲酸酯制成的可以瞬時吸收附著在精密制品等上的水的連續(xù)氣孔彈性體、以及使用該連續(xù)氣孔彈性體而得到的吸水輥和拭子。本發(fā)明的課題還在于，提供一種連續(xù)氣孔彈性體的制造方法，該方法可以在制造工序中不對材料進行加熱，不使用酸、堿等毒物，并且不使用成型模具來制造具有可以瞬時吸收水的性質(zhì)的連續(xù)氣孔彈性體、或者可以賦予這些性質(zhì)的連續(xù)氣孔彈性體。
解決課題的方法本發(fā)明人反復深入研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，具有3維網(wǎng)狀的氣孔結(jié)構(gòu)，其骨架的尺寸細而均勻，表觀密度為規(guī)定的范圍內(nèi)，并且含有HLB值高的表面活性劑的連續(xù)氣孔彈性體可以瞬時吸收附著的水。
本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，采用如下方法，可以不對材料進行加熱，不使用酸、堿等毒物，并且不使用成型模具來制造具有可以賦予瞬時吸水的性質(zhì)的連續(xù)氣孔彈性體，所述方法為將水溶性的并且與溶劑形成分子化合物的氣孔生成劑和聚氨基甲酸酯混煉，成型并使之凝固后，將上述氣孔生成劑從成型物中水提取。本發(fā)明就是這樣完成的。
首先，本發(fā)明提供一種連續(xù)氣孔彈性體(權(quán)利要求1)，其特征在于，其是由聚氨基甲酸酯制成的，并具有3維網(wǎng)狀的氣孔結(jié)構(gòu)，表觀密度為0.2-0.4g/cm3，并且含有HLB值為8以上的表面活性劑，所述氣孔結(jié)構(gòu)的骨架的平均尺寸為20μm以下，骨架的80％以上為2-20μm范圍的尺寸。
所謂3維網(wǎng)狀的氣孔結(jié)構(gòu)，是如圖1所示的結(jié)構(gòu)，是指在3維方向連接的網(wǎng)由聚氨基甲酸酯的骨架構(gòu)成，在其骨架間形成的氣孔相互連續(xù)，未發(fā)現(xiàn)堵塞網(wǎng)孔的膜的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的連續(xù)氣孔彈性體的特征是，其骨架的平均尺寸為20μm以下。
另外，本發(fā)明的連續(xù)氣孔彈性體的特征在于，構(gòu)成其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的骨架的尺寸幾乎均等。具體地，80％以上的骨架具有2-20μm范圍的尺寸。優(yōu)選80％以上的骨架具有6-15μm范圍的尺寸。這樣，由于骨架的尺寸幾乎均等，因此在吸收水之后用外力壓縮連續(xù)氣孔彈性體時，高效地吐出水的性質(zhì)更加優(yōu)異，可以適用于作為吸水輥的用途。
另外，本發(fā)明的連續(xù)氣孔彈性體的特征還在于，其表觀密度為0.2-0.4g/cm3。這里所說的表觀密度，是指按照JIS K 7222記載的方法測定的值。本發(fā)明的連續(xù)氣孔彈性體的特征在于，含有HLB為8以上的表面活性劑，這里所說的HLB值，是表示表面活性劑的親水性和疏水性的平衡的公知的指標，在大木道則等編著、東京化學同人發(fā)行的化學辭典第178頁等中記載了其計算方法。例如，表面活性劑為脂肪酸酯時，可以按照下面的式子計算。
HLB＝20×(1-SV/NV)其中，SV為酯的皂化值，NV為脂肪酸的中和值。
本發(fā)明的連續(xù)氣孔彈性體發(fā)揮將水瞬時地吸收到連續(xù)氣孔彈性體內(nèi)的優(yōu)異的效果。具體地，在后述的實施例中記載的殘存水分量的測定方法的測定值為1g/1000cm2以下。另外，如果表面活性劑的HLB值比8小，則難以獲得該效果。
表面活性劑的HLB值優(yōu)選為19以下。權(quán)利要求2相當于該優(yōu)選的實施方案。如果該HLB值超過19，則在制造連續(xù)氣孔彈性體時的凝固工序和水洗工序中，表面活性劑被水提取，殘留在連續(xù)氣孔彈性體內(nèi)的表面活性劑變少，吸水性能有時不充分。
相對于100重量份30重量％的固體成分的溶劑類聚氨基甲酸酯，表面活性劑的含量優(yōu)選0.5-40份的范圍。如果比0.5重量份小，則將水瞬時吸收到連續(xù)氣孔彈性體內(nèi)的性質(zhì)不充分。另外，含量超過40重量份時，發(fā)生表面活性劑從連續(xù)氣孔彈性體轉(zhuǎn)移到外部，同時連續(xù)氣孔彈性體的機械強度有時也降低。
作為表面活性劑，可舉出山梨糖醇酐脂肪酸酯、牛脂甘油酯乙醇鹽(牛脂グリセライドエトキシレ一ト)、聚甘油脂肪酸酯等多元醇的部分脂肪酸酯、聚乙二醇月桂醚、聚乙二醇硬脂醚等脂肪醇的環(huán)氧乙烷加成物、聚氧化烯醚塔羅酸酯、聚乙二醇油酸酯、聚乙二醇單硬脂酸酯等脂肪酸的環(huán)氧乙烷加成物、脂肪酰胺或脂肪酸酰胺的環(huán)氧乙烷加成物、壬基苯酚乙氧基化物、辛基苯酚乙氧基化物等烷基苯酚的環(huán)氧乙烷加成物、烷基萘酚的環(huán)氧乙烷加成物、多元醇的部分脂肪酸酯的環(huán)氧乙烷加成物等。
本發(fā)明還提供一種連續(xù)氣孔彈性體的制造方法(權(quán)利要求3)，其特征在于，包括下述工序?qū)⒑芯郯被姿狨ァ⑷軇┖蜌饪咨蓜┳鳛橹饕系慕M合物混煉的工序，所述氣孔生成劑是水溶性的并且與溶劑形成分子化合物；將該組合物脫泡、成型的工序；將得到的成型物凝固的工序；以及將上述氣孔生成劑從凝固的成型物中水提取并除去，然后進行干燥的工序。通過該制造方法，可以制造由聚氨基甲酸酯構(gòu)成的，具有骨架的平均尺寸為20μm以下的3維網(wǎng)狀的氣孔結(jié)構(gòu)，并且表觀密度為0.2-0.4g/cm3的連續(xù)氣孔彈性體。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，將含有聚氨基甲酸酯、溶劑和氣孔生成劑作為主要原料的組合物混煉時，可以得到類似于粘土的具有可塑性和保形性的適合于成型的混煉組合物，所述氣孔生成劑是水溶性的并且與溶劑形成分子化合物。這是在混煉其他的氣孔生成劑和聚氨基甲酸酯時沒有見到的特異的現(xiàn)象。
這里所說的分子化合物，是2種以上的穩(wěn)定的分子可以以一定的比例直接結(jié)合的化合物，成分分子間的結(jié)合弱，成分分子原本的結(jié)構(gòu)或性質(zhì)不太變化，另外，比較容易解離成原來的成分。在本發(fā)明的制造方法中使用的氣孔生成劑是補充溶劑分子而形成分子化合物的物質(zhì)。
該形成分子化合物的氣孔生成劑在邊攪拌邊添加到溶劑中時，溶解直到一定量，超過該量時，此前的溶液狀態(tài)急劇地呈現(xiàn)為接近于固體的狀態(tài)。而且，該接近于固體的狀態(tài)物與水等接觸時，再次溶解?？烧J為這樣的氣孔生成劑以與該溶劑具有弱的結(jié)合的狀態(tài)存在于溶劑中，并通過其與高分子材料相溶，表現(xiàn)出特異的粘土狀的可塑性和保形性。
為了將用擠出等方法將混煉的組合物成型為期望的形狀，可塑性是重要的。另外，成型加工之后的凝固過程需要長時間，例如，厚10mm的組合物在25℃的水中直到凝固結(jié)束需要12到18小時。因此，在直到組合物的凝固結(jié)束的期間，為了不使用成型模具而保持期望的形狀，在成型后也保持期望的形狀的性質(zhì)，即成型后的保形性良好是重要的。
另外，通過使用粘土狀的具有可塑性和保形性的混煉組合物，容易獲得其尺寸細而均勻并具有擴展為3維網(wǎng)狀的骨架的成型體。而且，通過將氣孔生成劑從該成型體中水提取，可以容易地獲得表觀密度為0.2-0.4g/cm3的連續(xù)氣孔彈性體。
作為對混煉組合物賦予粘土狀的可塑性和保形性的氣孔生成劑，可舉出氯化鈣、氯化鎂等無機微粒。由于氯化鈣容易形成分子化合物，上述的效果大，因此特別優(yōu)選。另外，氯化鈣在廉價并且可以容易獲得這點上也是有利的。權(quán)利要求4相當于該特別優(yōu)選的實施方案。
相對于100重量份30重量％的固體成分的溶液型聚氨基甲酸酯，氣孔生成劑的添加量優(yōu)選20-100重量份。如果添加量比20重量份少，組合物的可塑性和保形性變得不充分，在成型時有時不能得到期望的形狀。另外，比100重量份多時，由于在混煉時組合物成為接近于固體的狀態(tài)，因此有時成型變得困難。
另外，通過該添加量，可以調(diào)節(jié)最終得到的連續(xù)氣孔彈性體的表觀密度、以及構(gòu)成3維網(wǎng)狀氣孔的骨架的平均尺寸。即，添加量少時，表觀密度和骨架的平均尺寸增加，添加量多時，與此相反。
通過上述本發(fā)明的制造方法得到的連續(xù)氣孔彈性體，即，具有骨架的平均尺寸為20μm以下的3維網(wǎng)狀的氣孔結(jié)構(gòu)、并且表觀密度為0.2-0.4g/cm3的連續(xù)氣孔彈性體通過含有HLB值為8以上的表面活性劑，可以得到上述的本發(fā)明的連續(xù)氣孔彈性體，發(fā)揮瞬時地將水吸收到連續(xù)氣孔彈性體內(nèi)的優(yōu)異的效果。即，可以使采用后述的實施例中記載的殘存水分量的測定方法測定的殘留水分量為1g/1000cm2以下。
作為含有HLB值為8以上的表面活性劑的方法，可例舉出在含有聚氨基甲酸酯、溶劑和氣孔生成劑作為主要原料的組合物中進一步含有HLB值為8以上的表面活性劑，再進行權(quán)利要求3或權(quán)利要求4的其后的工序的方法。權(quán)利要求5是相當于該實施方案的連續(xù)氣孔彈性體的制造方法。
作為含有HLB值為8以上的表面活性劑的其他方法，可例舉出在上述的權(quán)利要求3或權(quán)利要求4的方法中的氣孔生成劑的水提取后，或者進一步干燥后，向得到的成型物中添加HLB值為8以上的表面活性劑的方法。權(quán)利要求6是相當于該實施方案的連續(xù)氣孔彈性體的制造方法，其特征在于，權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的連續(xù)氣孔彈性體的制造方法，還具有如下工序?qū)⑸鲜鰵饪咨蓜哪痰某尚臀镏兴崛『螅蛘咴诟稍镏?，向該成型物中添加HLB值為8以上的表面活性劑。作為添加表面活性劑的方法，可以舉出將得到的成型物浸漬在含有表面活性劑的液體中使之滲透，干燥的方法等。
將含有聚氨基甲酸酯、溶劑和氣孔生成劑等的組合物混煉后，將混煉組合物脫泡、成型。脫泡的目的是除去該組合物中的氣泡。
成型后，取出該成型物并使其凝固。作為凝固的方法，可例舉出濕式法，該方法是將成型物浸漬在水等聚氨酯的非溶劑以及與聚氨基甲酸酯的溶劑具有相溶性的液體中，使之脫溶劑而凝固。在濕式法中，由于將成型物浸漬在水中使之脫溶劑而凝固的水凝固法的保形性良好，另外容易轉(zhuǎn)移到后面的水提取工序中，容易獲得均勻的海綿結(jié)構(gòu)，故優(yōu)選。權(quán)利要求7是相當于該優(yōu)選的實施方案。
本發(fā)明的連續(xù)氣孔彈性體由于具有瞬時吸取水的特征，因此適用于要求該性質(zhì)的吸水輥或拭子。權(quán)利要求8提供一種吸水輥，其特征在于，使用上述本發(fā)明的連續(xù)氣孔彈性體，權(quán)利要求9提供一種拭子，其特征在于，使用上述本發(fā)明的連續(xù)氣孔彈性體。
本發(fā)明的吸水輥可以如下形成將本發(fā)明的連續(xù)氣孔彈性體成型為筒狀，在其中心孔上安裝旋轉(zhuǎn)軸。此時，可以在旋轉(zhuǎn)軸和連續(xù)氣孔彈性體之間使用粘接劑進行粘接。接著，為了提高輥表面的平滑度、圓度，通常進行研磨加工。
該吸水輥由于具有瞬時吸收水的性質(zhì)，因此可以適用于在制造精密制品時將水洗制品后附著在制品表面的水滴潔凈均勻的除去的用途等。特別是，使用了表面活性劑的HLB值為19以下的連續(xù)氣孔彈性體的吸水輥，由于通過外力壓縮而良好地吐出水的性質(zhì)優(yōu)異，故優(yōu)選。
本發(fā)明的連續(xù)氣孔彈性體的瞬時吸取水的特征，對于用在拭子中時也是有用的，所述拭子在電子部件、光學部件等的制造中，用于狹小的特定部分、角部分、槽等狹小的局部空間的清潔。以往，清潔擦拭部(清拭部)除了使用了棉花的棉棒之外，還已知以聚酯針織布、干式發(fā)泡聚氨基甲酸酯海綿、0.5旦尼爾以下的極細的纖維布等作為清潔擦拭部的各種各樣的拭子，但任何一種都沒有迅速吸取水的特征。
在制造電子部件、光學部件等時，要求擦拭后殘留少的清潔性能，為了將清潔對象的污跡、或在清潔時被同時使用的水稀釋的污跡沒有殘留地擦去，必須在其由于清潔擦拭部擠壓而擴展之前迅速地將其吸取到清潔擦拭部。由于本發(fā)明的連續(xù)氣孔彈性體可以迅速吸取，因此適用于拭子的清潔擦拭部。
以使用本發(fā)明的連續(xù)氣孔彈性體為特征的本發(fā)明的拭子可以如下獲得，即，以清潔擦拭部的尺寸、形狀成型具有孔穴的上述連續(xù)氣孔彈性體，然后將由聚丙烯制作的棒狀物的前端插入到在該孔穴中。
本發(fā)明的連續(xù)氣孔彈性體發(fā)揮瞬時地將水吸收到連續(xù)氣孔彈性體內(nèi)的優(yōu)異的效果。具體地，使后述的實施例中記載的殘存水分量的測定值為1g/1000cm2以下。因此，適用于要求瞬時吸取水的性質(zhì)的吸水輥或拭子。
按照本發(fā)明的連續(xù)氣孔彈性體的制造方法，可以在制造工序中不將具有規(guī)定形狀的材料加熱到高溫，不使用酸、堿等藥品，并且不必準備使用了高價的多孔材料的成型模具來制造如下的連續(xù)氣孔彈性體，所述連續(xù)氣孔彈性體由聚氨基甲酸酯制成，并具有3維網(wǎng)狀的氣孔結(jié)構(gòu)，表觀密度為0.2-0.4g/cm3，所述3維網(wǎng)狀的氣孔結(jié)構(gòu)的骨架的平均尺寸為20μm以下，骨架的80％以上為2-20μm范圍的尺寸。這樣，通過在得到的連續(xù)氣孔彈性體中含有HLB值為8以上的表面活性劑，可以得到具有上述優(yōu)異特征的本發(fā)明的連續(xù)氣孔彈性體。
使用本發(fā)明的連續(xù)氣孔彈性體得到的本發(fā)明的吸水輥或拭子可以瞬時地吸收水，適用于各中吸液用途，例如，在制造精密制品的工序中水洗后，清潔均勻地除去附著在制品表面的水滴的用途，或者在制造電子部件、光學部件等時的清潔的用途等。


實施例1得到的3維網(wǎng)狀連續(xù)多孔體的掃描型電子顯微鏡照片。
比較例1得到的連續(xù)多孔體的掃描型電子顯微鏡照片。
比較例2得到的連續(xù)多孔體的掃描型電子顯微鏡照片。
顯示出連續(xù)氣孔彈性體管的截面以及保形性評價中的a、b的模式圖。
具體實施例方式
下面，說明本發(fā)明的具體實施方式
，特別是優(yōu)選的實施方式的例子。
本發(fā)明中使用的聚氨基甲酸酯是使高分子量多羥基化合物和擴鏈劑形成的多羥基化合物成分和多異氰酸酯化合物反應而得到的物質(zhì)。
作為高分子多羥基化合物，有聚丙二醇、聚四亞甲基二醇、聚合物多羥基化合物等聚醚類多羥基化合物；己二酸酯類多羥基化合物、聚己內(nèi)酯多羥基化合物等聚酯類多羥基化合物、聚碳酸酯多羥基化合物、聚烯烴多醇等，期望的分子量為500-10000。
另外，作為擴鏈劑，是乙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、1，5-戊二醇、3-甲基-1，5-戊二醇、1，3-丙二醇等。
作為多異氰酸酯化合物，有亞甲基二苯基二異氰酸酯、甲代亞苯基二異氰酸酯、亞二甲苯基二異氰酸酯、1，5-二異氰酸萘酯、四亞甲基亞二甲苯基二異氰酸酯等芳香族系異氰酸酯、異佛樂酮二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯等脂環(huán)系異氰酸酯以及六亞甲基二異氰酸酯、二聚酸二異氰酸酯、降冰片烯二異氰酸酯等脂肪族系異氰酸酯等。
所謂在本發(fā)明的制造方法中使用的溶劑，通?？膳e出二甲基甲酰胺、二甲亞砜、二噁烷、四氫呋喃、甲基吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮等有機溶劑或它們的混合物等。在后工序中，如果考慮可以容易地被水溶解析出以及作為操作環(huán)境的溶劑臭味、著火性等，優(yōu)選二甲基甲酰胺。
本發(fā)明的制造方法中的含有聚氨基甲酸酯、溶劑、氣孔生成劑、以及根據(jù)需要的表面活性劑的組合物，根據(jù)需要還可以含有著色劑或抗氧劑、防霉菌劑、抗菌劑、表面活性劑、各種表現(xiàn)潤滑功能的材料、阻燃劑、以及炭黑等導電材料等功能性材料。
作為氣孔生成劑使用的氯化鈣、氯化鎂等無機鹽微粒中，作為通常使用的物質(zhì)，有無水物和含有結(jié)晶水的物質(zhì)，但為了組合物的穩(wěn)定化，優(yōu)選無水物。另外，無機鹽微粒的粒徑越小越可以縮短混煉時間，優(yōu)選為200μm以下。
組合物的混煉使用捏合(ニ一ダ一)混煉機、螺旋(オ一ガ)混煉機、班伯里混合機、單軸、雙軸的螺桿擠出機等。混煉中，由于組合物均勻混合，并且在制作分子化合物時引起發(fā)熱，必須用水等將混煉容器冷卻。
作為混煉組合物的脫泡的具體的方法，可舉出使用彎曲式(べント)擠出機進行減壓脫泡的方法。成型的具體方法優(yōu)選將成型模具連接在上述擠出機上來賦予期望的形狀的方法。
這樣擠出的組合物是粘土狀的可塑性物質(zhì)，希望其比重為1-2。此時，將放入了使用水溶性無機鹽等制備的水溶液的水槽設置在成型模具的前端，上述制備的水溶液的比重相對于擠出的組合物的比重，為同等或比其小0.5以內(nèi)，向水槽中進行成型物的擠出，得到成型物。
然后，通過下面的方法進行凝固，所述方法為采用聚氨基甲酸酯的非溶劑以及與聚氨基甲酸酯的溶劑具有相溶性的液體，例如上述水槽中的水等進行脫溶劑的方法等。
凝固后，將成型物中的氣孔生成劑進行水提取而除去。水提取的具體的方法為將該凝固體投入到普通的洗衣機等中，通過在20-80℃的水中進行15-90分鐘的洗滌和幾次水交換，幾乎可以完全除去氣孔生成劑。
水提取后，在110℃以下將成型物干燥。具體地，使用箱型干燥機、轉(zhuǎn)鼓型干燥機。這樣，得到本發(fā)明的連續(xù)氣孔彈性體。
實施例接著，基于實施例更加具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明的范圍并不限定于這些實施例。
首先，示出各實施例和比較例得到的連續(xù)氣孔彈性體的評價方法。
評價方法[表觀密度]按照JIS K 7222測定。
按照JIS K 6400-5測定。
按照JIS L 1907(基于滴液法(dripping method)和Byreck法，吸水高度的測定時間為60秒后)。
在40-50℃的溫度范圍從外徑46mm、內(nèi)徑20mm的連接了管成型用模具的螺桿徑40φ的彎曲式擠出機擠出混煉組合物。擠出方向向下，將從模具前端出來的組合物直接擠出到比重1.1-1.2的氯化鈣或氯化鎂水溶液中，并在50cm長時切斷。該水溶液溫度為20-25℃，模具前端與水溶液液面的距離為10cm。此時，用肉眼確定從模具出來的擠出組合物的形狀是以與模具外徑成比例的一定的狀態(tài)擠出，還是產(chǎn)生下垂而變形，評價擠出性。不產(chǎn)生下垂的為良好。
維持上述擠出后的狀態(tài)放置12小時，取出凝固結(jié)束的組合物，洗滌、干燥。將由此得到的連續(xù)氣孔彈性體管的幾乎中央部與擠出方向垂直地用刀具切斷。圖4示出切斷后的管的截面的模式圖、以及最小直徑a、最大直徑b。用游標卡尺測定該截面的最小直徑a和最大直徑b，將b/a的值作為保形性。
用肉眼和掃描型電子顯微鏡照片觀察上述切斷后的截面的外觀，評價多孔狀態(tài)。另外，在該掃描型電子顯微鏡照片中看到的3維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的骨架中，測定10個拉伸成棒狀的部分的尺寸，將其平均值作為3維網(wǎng)絡的骨架的平均尺寸。
在下述的測定條件下，將連續(xù)通過輥間的Al板(鋁板)的數(shù)目設定為50000張/小時進行運轉(zhuǎn)，運轉(zhuǎn)開始后經(jīng)過1小時以上時，從剛剛通過的Al板抽取100-130張，用精密天平測定殘留在Al板表面的水分重量。該水分重量由于對應于抽取的Al板的張數(shù)，為了一般化，以Al板的表面積為1000cm2進行換算，求出用單位g/1000cm2表示的殘留水分量。
即，該殘留水分量與用手接觸時的觸感的關系如下，0.80g/1000cm2以上明顯潤濕0.20g/1000cm2稍稍潤濕0.10g/1000cm2以下未感覺到潤濕測定條件輥的尺寸向外徑42mm、內(nèi)徑19mm的筒狀連續(xù)氣孔彈性體的中孔壓入貼上了兩面膠帶的外徑22mm的軸，將筒狀連續(xù)氣孔彈性體研磨成外徑φ40mm，同時切成長度200mm。
輥的構(gòu)成上輥和下輥各2組(輥數(shù)總計為4根)上下軸芯間隔35mm前后軸芯間隔45mm試驗基材Al板φ24.9mm×1.2mm厚輥通過前向吸水基材表面的水分附著量22g/1000cm2水溫20±2℃輥轉(zhuǎn)速 100-150rpm實施例1
使用下述的聚氨基甲酸酯樹脂、溶劑、氣孔生成劑作為原料。
レザミンCUS-1500(大日精化工業(yè)(株)制造的聚碳酸酯系聚氨基甲酸酯，固體成分30％)100重量份二甲基甲酰胺 50重量份無水氯化鈣 50重量份將這些原料投入到捏合混煉機中，以轉(zhuǎn)速15rpm進行混煉。由于在混合開始的同時發(fā)熱，因此邊用帶有水循環(huán)夾套的容器冷卻邊進行。由連接了外徑46mm、內(nèi)徑20mm的管成型用模具的螺桿徑40mm(40φ)的彎曲式擠出機將其擠出，凝固，用洗衣機水洗，再用箱型干燥機進行干燥，切斷后得到外徑42mm、內(nèi)徑19mm、長度450mm的筒狀連續(xù)氣孔彈性體。這樣得到的連續(xù)氣孔彈性體的評價結(jié)果如表1所示。另外，圖1示出了其掃描型電子顯微鏡照片。
比較例1除了使用50份聚乙烯醇來代替無水氯化鈣以外，其余與實施例1同樣，將組合物混煉后，進行擠出之后的各工序，得到連續(xù)氣孔彈性體。這樣得到的連續(xù)氣孔彈性體的評價結(jié)果如表1所示。另外，圖2示出了其掃描型電子顯微鏡照片。
比較例2除了使用350份粒徑不到100μm的氯化鈉來代替無水氯化鈣以外，其余與實施例1同樣，將組合物混煉后，進行擠出之后的各工序，得到連續(xù)氣孔彈性體。這樣得到的連續(xù)氣孔彈性體的評價結(jié)果如表1所示。另外，圖3示出了其掃描型電子顯微鏡照片。


由表1和圖1所示的結(jié)果可以明確，實施例1(本發(fā)明)的連續(xù)氣孔彈性體是擠出性、保形性優(yōu)異的材料。并且，制成未發(fā)現(xiàn)堵塞網(wǎng)孔的膜的3維網(wǎng)狀的氣孔結(jié)構(gòu)，構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的骨架為幾乎均等的尺寸。另一方面，比較例1、比較例2得到的成型物如圖2、3所示，雖然具有氣孔結(jié)構(gòu)，但發(fā)現(xiàn)了堵塞網(wǎng)孔的膜，骨架的尺寸也不均勻。
實施例2在實施例1的組合物原料中再追加5份非離子OT-221(日本油脂(株)制造，聚乙二醇山梨糖醇酐單油酸酯，HLB值為15.0)，同樣地進行混煉以后的各工序，并進行評價。這樣得到的連續(xù)氣孔彈性體的評價結(jié)果如表2所示。在該筒狀成型品的中心孔安裝軸，形成輥。然后，為了提高輥表面的平滑度、圓度而進行研磨加工，用上述方法測定殘留水分量。結(jié)果如表2所示。
實施例3將實施例1得到的連續(xù)氣孔彈性體浸漬到含有1重量％非離子OT-221的40℃的水溶液中，放置10分鐘后，取出進行離心脫水。浸漬前的連續(xù)氣孔彈性體的重量為111g，離心脫水后的重量為189g。在100℃的箱型熱風干燥機中將其干燥后，采用與實施例2同樣的方法進行研磨加工，測定殘留水分量等。結(jié)果如表2所示。
比較例3除了使用5份アデカエスト一ルS-80(旭電化工業(yè)(株)制造的聚氧化乙烯山梨糖醇酐單油酸酯，HLB值為4.3)來代替非離子OT-221以外，其余與實施例2同樣地進行操作。這樣得到的連續(xù)氣孔彈性體的評價結(jié)果如表2所示。


實施例4除了改變擠出條件，使連續(xù)氣孔彈性體的形狀等成為內(nèi)徑1mm、外徑5mm的管狀以外，其余與實施例2同樣地，得到連續(xù)氣孔彈性體，然后，切成長度15mm。在這樣得到的連續(xù)氣孔彈性體的中心的孔中插入使前端變尖的徑2.0mm、長度10cm的聚丙烯制成的棒狀物，制成拭子。用該拭子擦拭玻璃板上的水滴時，水滴在1-2秒之內(nèi)吸入到該連續(xù)氣孔彈性體中，可以完全擦去玻璃板上的水滴。
使用與該拭子同樣大小的棉棒、聚酯針織布拭子、干式發(fā)泡聚氨基甲酸酯海綿、極細的纖維拭子進行同樣的實驗，但在任何一個實驗中，玻璃板上的水滴在吸取之前都被壓開，不能在1-2秒之間完全擦去。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)氣孔彈性體，其特征在于，其是由聚氨基甲酸酯制成的，并具有3維網(wǎng)狀的氣孔結(jié)構(gòu)，表觀密度為0.2-0.4g/cm3，并且含有HLB值為8以上的表面活性劑，所述氣孔結(jié)構(gòu)的骨架的平均尺寸為20μm以下，骨架的80％以上為2-20μm范圍的尺寸。
2.如權(quán)利要求1所述的連續(xù)氣孔彈性體，其特征在于，表面活性劑的HLB值為8-19。
3.一種連續(xù)氣孔彈性體的制造方法，其特征在于，包括下述工序?qū)⒑芯郯被姿狨?、溶劑和氣孔生成劑作為主要原料的組合物混煉的工序，所述氣孔生成劑是水溶性的并且與溶劑形成分子化合物；將該組合物脫泡、成型的工序；將得到的成型物凝固的工序；以及將上述氣孔生成劑從凝固的成型物中水提取并除去，然后進行干燥的工序。
4.如權(quán)利要求3所述的連續(xù)氣孔彈性體的制造方法，其特征在于，上述氣孔生成劑為氯化鈣。
5.如權(quán)利要求3或4所述的連續(xù)氣孔彈性體的制造方法，其特征在于，上述組合物還含有HLB值為8以上的表面活性劑。
6.如權(quán)利要求3或4所述的連續(xù)氣孔彈性體的制造方法，其特征在于，還具有下述工序在將上述氣孔生成劑從凝固的成型物中水提取后，向該成型物中添加HLB值為8以上的表面活性劑的工序。
7.如權(quán)利要求3-6中任一項所述的連續(xù)氣孔彈性體的制造方法，其特征在于，上述凝固的成型物通過水凝固法而獲得。
8.一種吸水輥，其特征在于，使用權(quán)利要求1或2所述的連續(xù)氣孔彈性體。
9.一種拭子，其特征在于，使用權(quán)利要求1或2所述的連續(xù)氣孔彈性體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種連續(xù)氣孔彈性體、該連續(xù)氣孔彈性體的制造方法、以及使用該連續(xù)氣孔彈性體而得到的吸水輥和拭子。上述連續(xù)氣孔彈性體的特征在于，其是由聚氨基甲酸酯制成的，并具有3維網(wǎng)狀的氣孔結(jié)構(gòu)，其骨架的平均尺寸為20μm以下，骨架的80％以上為2－20μm范圍的尺寸，表觀密度為0.2－0.4g/cm
文檔編號F16C13/00GK101065426SQ20058004085
公開日2007年10月31日 申請日期2005年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月1日
發(fā)明者伊藤喜章, 渡邊勝美 申請人:株式會社伏見制藥所