JPH06157806A - 複合シート - Google Patents

複合シート

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JPH06157806A
JPH06157806A JP33802992A JP33802992A JPH06157806A JP H06157806 A JPH06157806 A JP H06157806A JP 33802992 A JP33802992 A JP 33802992A JP 33802992 A JP33802992 A JP 33802992A JP H06157806 A JPH06157806 A JP H06157806A
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JP
Japan
Prior art keywords
sheet
composite sheet
molecular weight
water absorption
present
Prior art date
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Pending
Application number
JP33802992A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiya Motonami
利哉 本波
Hiroshi Kajimaru
弘 梶丸
Kiyotaka Nakanishi
清隆 中西
Keiichi Asami
圭一 浅見
Yoshiaki Echigo
良彰 越後
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
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Publication date
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い強度と優れた吸水性を有する複合シート
を提供する。 【構成】 超高分子量ポリエチレンと珪酸マグネシウム
と強化用繊維からなり、気孔率が5〜60%であり、か
つ気孔が少なくとも連続気孔である複合シート。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複合シートに関するも
のであり、特に、高強度と優れた吸水性を有する複合シ
ートに関するものである。
【0002】
【従来の技術】超高分子量ポリエチレンとは、一般に分
子量が約100万以上(粘度法による測定値)であるポ
リエチレンのことであり、分子量が約10万以下の通常
のポリエチレンとは異なり、優れた力学的特性、摺動特
性を示す材料であることが知られている。この超高分子
量ポリエチレンを用いた多孔質シート(複合シート)
は、冷蔵庫用調湿フィルター、滑りシート、平面アンテ
ナ用誘電体などに利用されている。
【0003】このような多孔質シート(複合シート)を
製造する方法としては、従来、例えば、特開平2−41
218号公報に記載されているように、気孔を残したま
ま成形する焼結成形法や、特開昭63−295650号
公報に記載されているように、超高分子量ポリエチレン
とシリカを加工油中で混合し、二軸押出機によりシート
にし、得られたシートを1,2−トリクロロエチレンの
ような溶媒と接触させ、加工油を取り除くことにより製
造する方法が知られている。しかし、焼結成形法で得ら
れる多孔質シート(複合シート)は、強度が十分でない
という問題点を有していた。また、特開昭63−295
650号公報に記載されている多孔質シート(複合シー
ト)は、満足のいく吸水性が得られないという問題があ
った。
【0004】そこで、本発明者らは、このような問題を
解決するために、特開平4−170446号公報で、超
高分子量ポリエチレンと水溶性粉体との混合物を熱圧縮
して得られる二軸配向シートを水に接触させて得た、超
高分子量ポリエチレン多孔質シート(複合シート)を提
案した。また、特開平4−292641号公報で、無機
化合物を混合し、二軸配向された超高分子量多孔質シー
ト(複合シート)に吸水性を持たせることを提案した。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の多孔質シート(複合シート)も、強度と吸水性がいま
だ満足すべきものではなかった。本発明は、高強度と優
れた吸水性を有する複合シートを提供することを目的と
するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な課題を解決するために鋭意研究の結果、超高分子量ポ
リエチレンと珪酸マグネシウムと強化用繊維からなり、
特定の気孔率を有する複合シートが、高強度と優れた吸
水性を有するという事実を見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、超高分子量ポリエチレンと珪酸マ
グネシウムと強化用繊維からなり、気孔率が5〜60%
であり、かつ気孔が少なくとも連続気孔を有しているこ
とを特徴とする複合シートを要旨とするものである。
【0007】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
シートは、超高分子量ポリエチレンと珪酸マグネシウム
と強化用繊維からなることが必要である。本発明で用い
られる超高分子量ポリエチレンの分子量としては、粘度
法による測定値で100万以上が好ましく、特に300
〜800万が好ましい。また、この超高分子量ポリエチ
レンの135℃デカリン溶媒中で測定した極限粘度は、
400〜5000ml/gが好ましい。極限粘度が400ml
/g未満であると、得られた複合シートの強度が十分でな
く、5000ml/gを超えると成形が困難になる傾向があ
る。
【0008】さらに、超高分子量ポリエチレンの形状と
しては、粒状が好ましい。その粒状の平均粒径として
は、5〜800μm であることが好ましく、特に10〜
250μm であることが好ましい。平均粒径が5μm 未
満のものは、二次凝集を起こしやすく、また800μm
を超えるものは十分な強度を有する複合シートが得られ
にくい。そのため、必要に応じ、粉砕、ふるい分け等を
行ってもよい。そのような超高分子量ポリエチレンとし
ては、公知のいかなるものも使用でき、市販品(例えば
ミペロンXM−220、三井石油化学社製)としても入
手できる。
【0009】本発明で用いられる珪酸マグネシウムとし
ては、オルト珪酸マグネシウム、メタ珪酸マグネシウ
ム、四珪酸マグネシウム、三珪酸マグネシウムなどがあ
げられる。好ましくは、三珪酸マグネシウムに分類され
るセピオライトであるが、これに限定されるものではな
い。これを用いた複合シートは、膨潤を起こすことな
く、高い吸水性を示す。珪酸マグネシウムとしては、粒
子状のものでも、ウィスカー状のものでも用いられる。
粒子状の場合は、平均粒径が5〜500μm であること
が好ましく、特に20〜200μm が好ましい。平均粒
径が5μm 未満であると2次凝集を起こし易く、500
μm を超えると均一に混合することが困難になる傾向が
ある。また、ウィスカー状の場合は、平均繊維長が0.
1〜300μm であることが好ましく、特に1〜100
μm が好ましい。また、平均繊維径としては、0.01
〜10μm が好ましく、特に0.1〜1μm が好まし
い。また、繊維のアスペクト比(繊維長:繊維径)とし
ては、40以上が好ましい。アスペクト比が40未満の
場合は、十分な強度がでにくい。
【0010】本発明で用いられる超高分子量ポリエチレ
ンと珪酸マグネシウムとの混合比としては、重量比で
1:9〜9:1の範囲が好ましく、より好ましくは1:
5〜5:1の範囲である。1:9より珪酸マグネシウム
の量が多いとシートの十分な強度が得られにくく、9:
1より珪酸マグネシウムの量が少ないと十分な連続気孔
が得られにくい。
【0011】強化用繊維を含んだ繊維強化シートは、強
化用繊維を含まないシートと比較して、機械的性質が著
しく優れており、特に曲げ強度は、強化用繊維により著
しく向上する。本発明で用いられる強化用繊維として
は、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、金属を被覆した
ガラス又は炭素繊維、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等のポリエステル繊維、ナイ
ロン6、ナイロン66、ナイロン12等のポリアミド系
繊維、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィ
ン系繊維、ポリビニルアルコール繊維、合成パルプなど
の繊維、また、ポリエステル系繊維、ポリアミド系繊維
の表面をポリオレフィンなどの低融点高分子で被覆した
繊維等の熱融着性繊維等があげられる。また、これらの
繊維は混合して用いることもできる。特に、平均繊維長
0.1〜50mmを有するポリオレフィン系繊維、ポリビ
ニルアルコール繊維を用いるのが好ましい。平均繊維長
が0.1mmより短い場合は、十分な強度が得られにく
く,平均繊維長が50mmを超える場合は、水性媒体中に
うまく分散しにくい。
【0012】また、繊維のアスペクト比としては、40
より大きいことが好ましい。アスペクト比が40以下の
場合は、十分な強度がでにくい。本発明で用いられる強
化用繊維としては,平均繊維長1〜24mm、平均繊維径
5〜50μm の繊維が特に好ましい。 強化用繊維の含
有量としては、複合シートの乾燥重量の1〜90重量%
とすることが好ましい。強化用繊維が、乾燥重量で1重
量%未満の場合は、十分な強度が得られにくく、90重
量%を超える場合は、樹脂との密着性が悪くなりやす
く、また、吸水性などの機能も十分でないことが多い。
【0013】本発明の複合シートの気孔率は5〜60%
であることが必要である。気孔率が5%未満では、後述
の連続気孔の割合も少なくなり、通気性が低下する。一
方、気孔率が60%を越えると、複合シートの曲げ強度
等の力学的特性が低下する。気孔率(%)とは、多孔質
シート全容積に対する気孔容積の割合を百分率で表した
ものであり、次のようにして測定される。まず、複合シ
ートの乾燥重量W(g)と体積V(cm3)を測定する。次
に、シートを粉末状にして複合シートの真密度ρ(g/
cm3)を測定し、気孔率(%)を数1により算出する。
【0014】
【数1】
【0015】また,気孔は少なくとも連続気孔であるこ
とが必要である。連続気孔とは、一方の面から他方の面
に直線的および非直線的を問わず貫通しているものをい
う。本発明において連続気孔の確認は次のようにして判
断する。まず、厚さ2mmの多孔質シートから直径10mm
の円板を切り抜き、この円板に1N/lの割合で空気を流
した場合に、圧力損失が2000mmH2O 以下の場合に連
続気孔であると判断する。上記空気を流した場合の圧力
損失が小さいほど多孔質シートに占める連続気孔の割合
が多いことを意味する。また、上記の圧力損失は、シー
トの通気性の程度をも表すものである。本発明のシート
においては、上記圧力損失が1500mmH2O 以下である
ことが好ましく、特に500mmH2O 以下であることが好
ましい。
【0016】このようにして作製した本発明の複合シー
トの曲げ強度は、例えば、8kg/mm2以上を有している。
ここでの曲げ強度は、JIS−K7203[硬質プラス
チックの曲げ試験方法]の規定に基づいて測定したもの
である。さらに、本発明の複合シートの水吸い上げ速
度、すなわち、吸水速度は、例えば、30mm/10秒以上を
有している。水吸い上げ速度が30mm/10秒未満では、水
蒸散板等に使用するような場合に、蒸散速度が遅くなる
ので好ましくない。水吸い上げ速度は、具体的には次の
ようにして測定する。まず、厚さ1〜5mmの複合シート
から、幅20mm、長さ150mmの板を切り抜く。次に、
この板を長手方向に垂直に立てて、下端30mmを水中に
浸漬し、このときから10秒後の板中の上昇水位を読み
取り、その値を水吸い上げ速度とする。
【0017】また、本発明の複合シートの吸水率は、例
えば、60重量%以上を有している。吸水率が60重量
%未満では、吸水板等に使用するような場合に、水の保
持量が少なくなるので好ましくない。ここでの吸水率
(重量%)は、複合シートを水に十分浸した場合に、シ
ートが保持できる水の割合を示しており,具体的には次
のようにして測定する。まず、複合シートの乾燥重量W
1(g) を測定する。次に、シートを水に十分に浸した
後、水中から引き上げて雫をきり、濡れた状態における
重量W2(g)を測定し、吸水率(%)を数2により算出
する。
【0018】
【数2】
【0019】本発明の複合シートを製造するには、例え
ば、超高分子量ポリエチレンと珪酸マグネシウムと強化
用繊維を水性媒体中で混合した後、シートマシーンを用
いて水をきり、予備シートを作製し、得られた予備シー
トを加熱圧縮することにより成形すればよい。成形の際
の温度としては、80〜400℃が好ましく、特に12
0〜300℃が好ましい。圧力としては、5〜1000
kg/cm2が好ましく、特に20〜400kg/cm2が好まし
い。そして加熱プレスを行った後、そのまま冷却すれば
よい。80℃未満又は5kg/cm2未満の場合は十分な強度
の複合シートが得られにくく、400℃又は1000kg
/cm2を超える場合は経済的ではないので好ましくない。
【0020】
【実施例】次に本発明を実施例によって具体的に説明す
る。 実施例1 平均繊維長3mm、平均繊維径17μm のポリプロピレン
繊維チョップドストランド(NBF−H、大和紡績社
製)10wt%、平均粒径30μm の超高分子量ポリエチ
レン(ミペロンXM−220、三井石油化学社製)20
wt%、平均繊維長8μm 、平均繊維径0.2 μm のセピオ
ライト(SP、水沢化学工業社製)70wt%を水中に均
一に分散させ、シートマシン(熊谷理機工業社製)を用
いてシート化した。このシートを脱水、乾燥した後、1
50℃、40kg/cm2、5分間プレス成形することによ
り、複合シートを得た。得られた複合シートの諸物性を
表1に示す。
【0021】実施例2 平均繊維長6mm、平均繊維径15μm のポリビニルアル
コール繊維チョップドストランド(AA、ユニチカ社
製)10wt%、平均粒径30μm の超高分子量ポリエチ
レン(ミペロンXM−220、三井石油化学社製)20
wt%、平均繊維長8μm 、平均繊維径0.2 μm のセピオ
ライト(SP、水沢化学工業社製)70wt%を水中に均
一に分散させ、シートマシン(熊谷理機工業社製)を用
いてシート化した。このシートを脱水、乾燥した後、1
70℃、40kg/cm2、5分間プレス成形することによ
り、複合シートを得た。得られた複合シートの諸物性を
表1に示す。
【0022】
【表1】
【0023】表1より、本発明の複合シートが、高強度
と優れた吸水性を有していることが明らかである。
【0024】
【発明の効果】本発明の複合シートは、優れた吸水性お
よび高強度を有しているので、吸水板、水蒸散板などに
好適に利用することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29K 105:04 105:12 105:16 B29L 7:00 4F C08L 23:04 (72)発明者 浅見 圭一 京都府宇治市宇治小桜23番地 ユニチカ株 式会社中央研究所内 (72)発明者 越後 良彰 京都府宇治市宇治小桜23番地 ユニチカ株 式会社中央研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 超高分子量ポリエチレンと珪酸マグネシ
    ウムと強化用繊維からなり、気孔率が5〜60%であ
    り、かつ気孔が少なくとも連続気孔であることを特徴と
    する複合シート。
JP33802992A 1992-11-24 1992-11-24 複合シート Pending JPH06157806A (ja)

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JP33802992A JPH06157806A (ja) 1992-11-24 1992-11-24 複合シート

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JP33802992A JPH06157806A (ja) 1992-11-24 1992-11-24 複合シート

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JPH06157806A true JPH06157806A (ja) 1994-06-07

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ID=18314269

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JP33802992A Pending JPH06157806A (ja) 1992-11-24 1992-11-24 複合シート

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008501850A (ja) * 2004-06-07 2008-01-24 ティコナ・エルエルシー ポリエチレン成形粉およびそれより製造される多孔質物品

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008501850A (ja) * 2004-06-07 2008-01-24 ティコナ・エルエルシー ポリエチレン成形粉およびそれより製造される多孔質物品
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