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多孔烧结片及其制造方法

阅读:1发布:2021-07-12

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1.一种多孔烧结片,其含有树脂并且具有连续气孔,其中,
所述多孔烧结片的截面孔隙率的最小值为10%以上,并且截面孔隙率的最小值所存在的位置在从所述烧结片的一个面起的厚度方向的深度的20%以内。
2.如权利要求1所述的多孔烧结片,其中,所述多孔烧结片整体的平均孔隙率与所述多孔烧结片的截面孔隙率的最小值之差为10%以上且50%以下。
3.如权利要求1或2所述的多孔烧结片,其中,所述多孔烧结片的透气度与所述多孔烧结片的厚度之积为0.2cm3/cm/秒以上。
4.如权利要求1~3中任一项所述的多孔烧结片,其中,所述多孔烧结片整体的平均孔隙率为20%以上且80%以下。
5.如权利要求1~4中任一项所述的多孔烧结片,其中,在从所述一个面起的厚度方向的深度中,不存在比达到了所述多孔烧结片整体的平均孔隙率的深度位置更深、并且具有比所述平均孔隙率大20%以上的截面孔隙率的深度位置。
6.如权利要求1~5中任一项所述的多孔烧结片,其中,通过将1m2以上的所述多孔烧结片划分为100cm2以下而得到的各分满足下述条件A:
(条件A)
X≤Y×0.2
X:截面孔隙率的最小值所存在的深度位置与截面孔隙率的最大值所存在的深度位置之差
Y:分块的厚度。
7.如权利要求1~6中任一项所述的多孔烧结片,其中,所述多孔烧结片的厚度为
0.05mm以上且5.0mm以下。
8.一种制造权利要求1~7中任一项所述的片状的多孔烧结片的方法,其中,将树脂供给至环形传送带上并成型为片状的成型体,然后对所述成型体进行加热、加压。
9.如权利要求8所述的多孔烧结片的制造方法,其中,对所述成型体进行加热,然后在所述树脂的熔点±30℃的温度范围内,利用加压单元对加热后的所述成型体进行压缩。
10.如权利要求9所述的多孔烧结片的制造方法,其中,利用所述加压单元进行压缩的压缩率为0.5%以上且2%以下。
11.一种吸附固定运送用片,其具有权利要求1~7中任一项所述的多孔烧结片。
12.一种通过免疫层析法进行的快速检测试剂盒的支撑体用片,其具有权利要求1~7中任一项所述的多孔烧结片。

说明书全文

多孔烧结片及其制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及多孔烧结片及其制造方法。

背景技术

[0002] 对于用于固定或运送液晶用玻璃板、层叠陶瓷电容器用印刷电路基板薄膜状、板状或膜状物的手段之一,存在利用减压吸附下的吸附台进行吸附固定或吸附运送的方法。在该吸附台中,为了防止在被吸附构件上产生划痕或接触痕,在吸附面上安装作为吸附缓冲材料的具有透气性的树脂多孔体。对于这样的树脂多孔体而言,从刚性、缓冲性等观点考虑,有时使用对聚乙烯粉末进行烧结成型而得到的烧结成型体。
[0003] 近年来,液晶、层叠陶瓷电容器的小型化和高性能化急速发展,作为其原料的玻璃板、陶瓷印刷电路基板的薄型化正在发展。因此产生了进行非常精确的吸附固定或吸附运送的需要。因此,作为安装于减压吸附下的吸附台的吸附缓冲材料,要求优异的表面平滑性、强度刚性等。
[0004] 作为表面平滑性优异的具有致密结构的多孔烧结片,提出了整体的厚度方向的透气度高、表面的开孔率小、表面粗糙度小的片材(例如,参见专利文献1)。
[0005] 另外,作为过滤精度优异、刚性高、操作性优异的多孔复合体,提出了形成有连续气孔的树脂多孔体与微多孔膜实质上一体化的多孔复合体(例如,参见专利文献2)。
[0006] 此外,公开了能够通过在环形带上堆积原料树脂、然后进行加热而形成连续气孔的多孔体的成型法(例如,参见专利文献3)。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1:日本特开2001-28390号公报
[0010] 专利文献2:日本特开2000-177040号公报
[0011] 专利文献3:日本特开平3-143821号公报

发明内容

[0012] 发明所要解决的问题
[0013] 然而,在专利文献1中,为了提高片材的表面平滑性,使表面平滑性高的PET片材等接触与被吸附构件接触的面,在施加了一定以上的压的状态下进行加热处理。为了提高表面平滑性而进行强压缩时,厚度方向整体的孔隙率变小。因此,产生为了得到高透气度而必须使片材的厚度变薄的问题。在这种情况下,产生如下问题:为了增强变薄后的片材,必须在与被吸附构件接触的面的相反侧层叠其它的透气性高的片材。
[0014] 另外,在专利文献2中,为了得到过滤精度优异的片材,需要分别制作孔隙率小且透过性差的薄的片材、以及孔隙率大且透过性优异的厚的片材这两种片材,然后进行贴合。此外,在为了贴合分开的片材而进行热压时,产生孔隙率降低、或者贴合面的孔被压溃的问题。
[0015] 在专利文献3中,没有公开或启示关于连续气孔的厚度方向的结构控制。
[0016] 因此对于本发明而言,鉴于上述的现有技术的问题,目的在于提供一种多孔烧结片及其制造方法,所述多孔烧结片尽管至少一个面(例如,表面和/或与表面相反侧的面)附近的孔隙率小,但气体或液体的透过性优异,而且机械强度大,压力损失小,由此长期耐久性优异。
[0017] 用于解决问题的手段
[0018] 本发明人为了解决上述问题进行了深入研究,结果发现,对于一种含有树脂并且具有连续气孔的多孔烧结片而言,当将该多孔烧结片的孔隙率的最小值设定为特定值以上、并将孔隙率的最小值所存在的位置设定在从烧结片的一个面起的厚度方向的特定的范围内时,可以实现上述目的,从而完成了本发明。
[0019] 即,本发明如下所述。
[0020] (1)
[0021] 一种多孔烧结片,其含有树脂并且具有连续气孔,其中,
[0022] 所述多孔烧结片的截面孔隙率的最小值为10%以上,并且截面孔隙率的最小值所存在的位置在从所述烧结片的一个面起的厚度方向的深度的20%以内。
[0023] (2)
[0024] 如(1)所述的多孔烧结片,其中,所述多孔烧结片整体的平均孔隙率与所述多孔烧结片的截面孔隙率的最小值之差为10%以上且50%以下。
[0025] (3)
[0026] 如(1)或(2)所述的多孔烧结片,其中,所述多孔烧结片的透气度与所述多孔烧结片的厚度之积为0.2cm3/cm/秒以上。
[0027] (4)
[0028] 如(1)~(3)中任一项所述的多孔烧结片,其中,所述多孔烧结片整体的平均孔隙率为20%以上且80%以下。
[0029] (5)
[0030] 如(1)~(4)中任一项所述的多孔烧结片,其中,在从所述一个面起的厚度方向的深度中,不存在比达到了所述多孔烧结片整体的平均孔隙率的深度位置更深、并且具有比所述平均孔隙率大20%以上的截面孔隙率的深度位置。
[0031] (6)
[0032] 如(1)~(5)中任一项所述的多孔烧结片,其中,通过将1m2以上的所述多孔烧结片划分为100cm2以下而得到的各分满足下述条件A:
[0033] (条件A)
[0034] X≤Y×0.2
[0035] X:截面孔隙率的最小值所存在的深度位置与截面孔隙率的最大值所存在的深度位置之差
[0036] Y:分块的厚度。
[0037] (7)
[0038] 如(1)~(6)中任一项所述的多孔烧结片,其中,所述多孔烧结片的厚度为0.05mm以上且5.0mm以下。
[0039] (8)
[0040] 一种制造(1)~(7)中任一项所述的片状的多孔烧结片的方法,其中,将树脂供给至环形传送带上并成型为片状的成型体,然后对所述成型体进行加热、加压。
[0041] (9)
[0042] 如(8)所述的多孔烧结片的制造方法,其中,对所述成型体进行加热,然后在所述树脂的熔点±30℃的温度范围内,利用加压单元对加热后的所述成型体进行压缩。
[0043] (10)
[0044] 如(9)所述的多孔烧结片的制造方法,其中,利用所述加压单元进行压缩的压缩率为0.5%以上且2%以下。
[0045] (11)
[0046] 一种吸附固定运送用片,其具有(1)~(7)中任一项所述的多孔烧结片。
[0047] (12)
[0048] 一种通过免疫层析法进行的快速检测试剂盒的支撑体用片,其具有(1)~(7)中任一项所述的多孔烧结片。
[0049] 发明效果
[0050] 根据本发明,能够提供一种多孔烧结片及其制造方法,所述多孔烧结片为了具有至少一个面(例如,表面和/或与表面相反侧的面)附近的孔隙率小且致密的结构,气体或液体的透过性优异,机械强度大,压力损失小,由此长期耐久性优异。对于本发明的多孔烧结片而言,由于至少一个面附近的孔隙率小,透过性优异,因此在作为片材使用时,为了提高透过性,不需要与其它透过性高的片材贴合。附图说明
[0051] 图1表示实施例1的多孔烧结片的X射线CT测定图。
[0052] 图2表示比较例1的多孔烧结片的X射线CT测定图。

具体实施方式

[0053] 以下,对本发明的具体实施方式(以下,称为“本实施方式”)详细地进行说明。需要说明的是,本发明不限于以下的本实施方式,可以在其主旨的范围内进行各种变形来实施。
[0054] [多孔烧结片]
[0055] 本实施方式的多孔烧结片为含有树脂并且具有连续气孔的多孔烧结片,多孔烧结片的截面孔隙率的最小值为10%以上,并且截面孔隙率的最小值所存在的位置在从上述烧结片的一个面(例如,表面或与表面相反侧的面)起的厚度方向的深度的20%以内。由此,本实施方式的多孔烧结片的气体或液体的透过性优异,机械强度大,并且压力损失小,由此长期耐久性优异。
[0056] 作为构成多孔烧结片(例如多孔片)的树脂而言,可以为热塑性树脂、热固化性树脂中的任意一种。作为热塑性树脂而言,可以列举:聚烯类树脂、聚酯类树脂、聚芳酯、液晶聚酯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂、丙烯腈-苯乙烯共聚物树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺类树脂、聚缩、聚酸酯、含氟树脂、聚醚醚、聚醚砜、聚苯硫醚等。另外,作为热固化性树脂而言,可以列举:酚树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、烯丙基树脂、环树脂等。这些树脂可以单独使用1种,或者可以组合使用2种以上。
[0057] 其中,从赋形性和二次加工性优异的观点考虑,优选热塑性树脂。此外,在热塑性树脂中,从廉价、耐化学品性和加工性、以及原材料的低吸湿性和低吸性优异的观点考虑,优选聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃类树脂。作为聚烯烃类树脂而言,可以列举:乙烯均聚物或乙烯与丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等1种以上的α-烯烃类单体的乙烯类共聚物;乙烯与乙酸乙烯酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等除α-烯烃类以外的单体的乙烯类共聚物;丙烯均聚物或丙烯与乙烯、1-丁烯等1种以上的α-烯烃类单体的丙烯类共聚物等。
[0058] 在聚烯烃类树脂粒子中,从廉价、容易进行烧结成型、成型后的加工性和耐化学品性优异、原材料自身的吸湿性和吸水性低的观点考虑,最优选聚乙烯粒子。
[0059] 树脂(例如热塑性树脂,特别是聚乙烯)的密度优选为890kg/m3~970kg/m3。通过密3
度为890kg/m以上,具有能够赋予多孔烧结片(例如多孔片)更充分的刚性的倾向。从同样的观点考虑,密度更优选为920kg/m3以上、进一步优选为930kg/m3以上、特别优选为940kg/m3以上。另外,通过密度为970kg/m3以下,具有操作容易性更优异的倾向。从同样的观点考虑,密度更优选为960kg/m3以下。
[0060] 树脂的密度可以通过如下方式进行调节:调节不同种类的各共聚物成分的量、或者调节分子量、或者混合相同种类但密度不同的2种以上的共聚物成分。例如,在树脂为聚乙烯的情况下,聚乙烯的密度可以通过如下方式进行调节:调节与乙烯共聚的其它单体(例如α-烯烃类单体)的量、或者调节分子量、或者混合密度不同的2种以上的聚乙烯。需要说明的是,聚乙烯的密度可以根据JIS K 7112:1999,通过密度梯度管法(23℃)进行测定。
[0061] 另外,从作为在烧结成型时阻碍孔隙的形成的主要原因的树脂的流动少、并且相邻树脂粒子的熔合性优异的观点考虑,树脂(例如热塑性树脂、特别是聚乙烯)的粘均分子量优选为1000~1000万、更优选为1万以上、进一步优选为10万以上。
[0062] 树脂粒子(例如热塑性树脂粒子、特别是聚乙烯粒子)的粘均分子量(Mv)可以通过适当调节聚合条件等来控制。具体而言,可以通过如下方式调节粘均分子量:使聚合体系中存在氢气、或者改变聚合温度。
[0063] 粘均分子量例如可以通过以下所示的方法求出。首先,在烷(十氢化萘)中溶解树脂(例如聚乙烯),制作浓度不同的多个溶液。将这些溶液在135℃的恒温槽中,使用坎农-芬斯克型粘度计求出各自的比浓粘度(ηsp/C)。导出浓度(C)与聚合物的比浓粘度(ηsp/C)的线性方程,求出外推至浓度0时的特性粘度([η])。可以根据下式由该特性粘度([η])求出粘均分子量(Mv)。
[0064] Mv=5.34×104×[η]1.49
[0065] 多孔烧结片(例如多孔片)可以是作为原料的树脂密度和/或粘均分子量不同的同一种类的树脂(例如聚乙烯)的混合原料,也可以是不同种类的树脂的混合原料。
[0066] 这些树脂(例如聚烯烃类树脂)可以通过如下方式进行亲水化:与具有亲水基团的单体共聚、或者与具有亲水基团的单体接枝共聚、或者添加表面活性剂。需要说明的是,对于亲水化而言,可以将以粉末形态进行了亲水化的树脂成型为多孔体,从而得到亲水性多孔烧结片,也可以通过公知的方法对预先成型为多孔烧结体的烧结体进行亲水化。本发明中所说的“亲水化”例如是指将约50毫升的水滴滴落到成型品上时,水滴在30秒内被吸收至成型品内部的状态。
[0067] [多孔烧结片的制造方法]
[0068] 作为制造本实施方式的多孔烧结片的方法而言,使用公知的方法。作为公知的方法而言,例如主要使用烧结成型法等方法,除此之外,例如也可以使用如下方法:用与能够提取的成分一起熔融的树脂成型为成型体,然后提取能够提取的成分从而形成连续气孔的多孔烧结片。作为烧结成型法的具体例而言,在模具中填充原料(例如粉末状的树脂),投入维持在熔点以上的温度的加热炉内进行烧结,然后冷却,即使将成型体从模具中取出也能够形成连续气孔的多孔烧结片。
[0069] 作为制造片状的多孔烧结体的方法而言,没有特别限制,可以适当地使用利用模具的烧结成型法、挤出成型法、或者通过对使用上述成型法成型的多孔烧结体进行切片加工或进行刮削加工而成型为片状的方法等。
[0070] 特别是,从连续生产性和厚度的自由度优异的观点考虑,优选将作为原料的树脂供给(堆积)至环形传送带上,成型(赋形)为片状,然后进行加热,由此制造片状的多孔烧结体。
[0071] 需要说明的是,本说明书中所说的“连续气孔”是指气孔从成型体的一个面到另一面是连续的。该气孔可以是直线的也可以是曲线的。需要说明的是,对于气孔的尺寸而言,例如可以在表层与内部、或一个表层与其它表层改变气孔的尺寸。
[0072] 还可以进一步通过加压单元对通过上述的各种成型方法得到的多孔烧结片进行压缩。更详细而言,可以将多孔烧结片夹在加圧板间,进行加压压缩,也可以通过加压辊、环形传送带的加压装置等进行加压压缩。优选加压压缩时的温度在熔点±30℃的温度范围内。在比熔点低超过30℃的温度的情况下,树脂粒子的固化已经开始,具有无法得到加压压缩的效果的倾向,在比熔点高超过30℃的温度的情况下,多孔烧结片有可能附着于加圧板、加压辊,另一个面(例如表面)的气孔有可能被压溃。相对于压缩前的厚度,对多孔烧结片进行加压压缩时的压缩率优选为0.5%以上且2%以下、进一步优选为0.7%以上且1%以下。压缩率小于0.5%时,表面的粉末掉落性、耐磨耗性差,通过压缩率为2%以下,本实施方式的多孔烧结片具有透过度(例如透气度)更进一步优异的倾向。在此所说的压缩率是指用从原本的厚度中减去最终厚度而得到的值除以原本的厚度所得到的比例。
[0073] 通过烧结成型得到多孔烧结片的情况下,原料树脂优选使用粉状的形态。在这种情况下,在多孔烧结片中,为了具有足够的透过性(例如透气性),并且得到足够的机械强度和适度的刚性,原料树脂的平均粒径优选为10μm~300μm、更优选为20μm~250μm、进一步优选为30μm~200μm、特别优选为50μm~180μm。原料树脂的平均粒径为累积重量达到50%时的粒径、即中值粒径,可以使用激光衍射粒度分布测定装置(株式会社岛津制作所制造“SALD-2100”),以甲醇作为分散介质进行测定而得到。
[0074] “截面孔隙率”是指与多孔烧结片的表面平行的截面的孔隙率。截面孔隙率可以使用X射线CT装置进行测定。可以通过如下方式求出:从多孔烧结片的一个面起沿厚度方向逐步得到截面图像,对各层的孔隙的图像进行二值化。通过该方法,可以得到多孔烧结片的厚度方向的截面孔隙率的分布。
[0075] 平均孔隙率为所有的层的截面孔隙率的平均值,多孔烧结片的厚度是指,从在X射线CT测定中孔隙率为100%(不与多孔烧结片接触的状态)以下的最初的测定点起到朝向相反侧的大于100%之前的最后的测定点为止的距离。
[0076] 本实施方式中的多孔烧结片的截面孔隙率的最小值所存在的位置在从烧结片的一个面起的厚度方向的深度的20%以内,优选为18%以内、更优选为16%以内。通常,多孔烧结片具有如下倾向:随着从一个面起沿厚度方向变深,孔隙率逐渐减小,在某一深度达到大致恒定的孔隙率后,在厚度的中央附近(从一个面起的厚度方向的深度的50%附近)达到最小的孔隙率。另一方面,本实施方式的多孔烧结片,随着从一个面起沿厚度方向变深,孔隙率逐渐减小,孔隙率在从一个面起的厚度方向的深度的20%以内达到最小,而且随着深度变深,孔隙率增大,之后达到大致恒定的孔隙率。通过在从一个面起的厚度方向的深度的20%以内存在孔隙率的最小值,例如具有多孔烧结片内部缺少的粉末状的树脂(例如粉末等)不容易释放到外部的倾向。另外,将本实施方式的多孔烧结片作为过滤器、吸附运送板使用时,即使通过多孔烧结片的孔的物体堵塞在孔中,也能够减小压力损失。此外,多孔烧结片的一个面的机械强度优异,对于来自外部的压力,一个面不容易刮擦、压溃、变形。因此具有如下倾向:能够长期维持透过能力(例如透气能力)和过滤能力,不容易产生碎屑。
[0077] 通常,在将原料粉末填充至模具,并投入维持在熔点以上的温度的加热炉内进行烧结的模具法中,加热时原料树脂(例如粉末状的树脂)膨胀,但由于存在模具而成为被压缩的状态。另外,在模具法中,加热后,通过空冷逐渐冷却多孔烧结片,但在这种情况下,具有成为在从一个面到深度的50%附近存在孔隙率的最小值的多孔烧结片的倾向。
[0078] 与之相对,作为制作本实施方式的在从一个面起的厚度方向的深度的20%以内存在孔隙率的最小值的多孔烧结片的方法而言,没有特别限制。优选在环形传送带上堆积原料树脂,然后进行加热并烧结,然后,夹在加压板中进行加压。通过将加热烧结时的温度调节至180℃~230℃、将压缩时的温度设定为相对于该树脂的熔点±30℃等方法,能够进行调节以使得在从多孔烧结片的一个面起的厚度方向的深度的20%以内能够存在孔隙率的最小值。
[0079] 在本实施方式的多孔烧结片中,截面孔隙率的最小值例如为10%以上且40%以下、优选为12%以上且38%以下、更优选为15%以上且36%以下。通过截面孔隙率的最小值为10%以上,能够赋予足够的透过性(例如透气性和透水性)。另一方面,通过截面孔隙率的最小值为40%以下,能够得到机械强度优异、过滤精度也优异的多孔烧结片。
[0080] 本实施方式的多孔烧结片整体的平均孔隙率优选为20%以上且80%以下、更优选为25%以上且75%以下、进一步优选为30%以上且70%以下。通过平均孔隙率为20%以上,本实施方式的多孔烧结片具有如下倾向:能够更进一步确保气体或液体通过或者保持所需要的多孔烧结片中的空间,机械强度更进一步优异、耐久性更进一步优异。另一方面,通过平均孔隙率为80%以下,本实施方式的多孔烧结片具有机械强度更进一步优异的倾向。作为将平均孔隙率调节为20%以上且80%以下的方法而言,可以通过调节树脂粒子的平均粒径、成型体制造时的煅烧温度、煅烧时间、压缩温度、压缩压力以及压缩时间等来控制。本说明书中所说的“平均孔隙率”是指利用X射线CT测定的所有层的截面孔隙率的平均值。
[0081] 本实施方式的多孔烧结片的特征在于,不进行贴合等而得到深度方向的孔隙结构不同的多孔烧结片。在例如利用粘合剂等贴合不同结构的片材的情况下,粘合层的孔隙率极为不同,在深度方向上存在孔隙率远低于整体的平均孔隙率的位置。
[0082] 本实施方式的多孔烧结片在从一个面起的厚度方向的深度中,优选不存在比达到了多孔烧结片整体的平均孔隙率的深度位置更深、并且具有比平均孔隙率大20%以上的截面孔隙率的深度位置。由此,可以在不夹设成为剥离的原因的粘合层的情况下得到表层部分具有致密结构的多孔烧结片。
[0083] 在本实施方式的多孔烧结片中,优选通过将1m2以上的所述多孔烧结片划分为100cm2以下而得到的各分块满足下述条件A:
[0084] (条件A)
[0085] X≤Y×0.2
[0086] X:截面孔隙率的最小值所存在的深度位置与截面孔隙率的最大值所存在的深度位置之差
[0087] Y:分块的厚度。
[0088] 通过满足条件A,多孔烧结片成为更均匀的片材,进一步减少了液体或气体的透过性根据位置的不同而不同、或者不能均匀吸引、不能过滤等不良情况。从同样的观点考虑,X更优选为Y×0.1以下、进一步优选为Y×0.05以下。
[0089] 本实施方式中的多孔烧结片整体的平均孔隙率与该多孔烧结片的截面孔隙率的最小值之差例如为10%以上且50%以下、优选为12%以上且40%以下、更优选为15%以上且30%以下。通过平均孔隙率与截面孔隙率的最小值之差为10%以上,能够得到机械强度优异、过滤精度优异的多孔烧结片。另一方面,通过平均孔隙率与截面孔隙率的最小值之差为50%以下,具有气体或液体的透过性优异、压力损失变小的倾向。
[0090] 作为将平均孔隙率与截面孔隙率的最小值之差调节为10%以上的方法而言,可以通过与使从多孔烧结片的一个面起的厚度方向的深度的20%以内的孔隙率的最小值存在的方法相同的方法进行调节。
[0091] 本实施方式中的多孔烧结片的透气度与厚度之积为0.2cm3/cm/秒以上,优选为0.3cm3/cm/秒以上(例如0.3cm3/cm/秒~1.0cm3/cm/秒)、更优选为0.4cm3/cm/秒以上。通过透气度与厚度之积为0.2cm3/cm/秒以上,本实施方式的多孔烧结片具有透过性(例如透气性和透水性)更进一步优异、机械强度优异,从而耐久性更进一步优异的倾向。需要说明的是,透气度可以使用透气度测定机(TEXTEST公司制造,“FX3360PORTAIR”)、在测定范围为
20cm2、测定差压为125Pa的条件下进行测定。
[0092] 本实施方式的多孔烧结片的厚度优选为0.05mm以上且5mm以下、更优选为0.1mm~3mm、进一步优选为0.2mm~2mm。通过厚度在上述范围内,本实施方式的多孔烧结片具有自支撑性和操作性更进一步优异、透过性(例如透气性和透水性)更进一步优异、并且过滤精度更进一步优异的倾向。
[0093] 本实施方式的多孔烧结片的表面粗糙度(Ra)优选为0.1μm以上且20μm以下、更优选为0.1μm以上且10μm以下、进一步优选为0.1μm以上且5μm以下。通过表面粗糙度在上述范围内,在将本实施方式的多孔烧结片作为吸附缓冲材料使用时,能够更进一步防止在被吸附构件上产生划痕或接触痕。作为将多孔烧结片的表面粗糙度(Ra)调节至上述范围内的方法而言,没有特别限制,可以列举:通过堆积法制作多孔烧结片的方法、将所得到的多孔烧结片压制成型的方法、对所得到的多孔烧结片进行切削的方法等。另外,通过在从多孔烧结片的表面起的厚度方向的深度的20%以内存在截面孔隙率的最小值,具有该表面成为致密的结构、表面粗糙度变小的倾向。需要说明的是,表面粗糙度(Ra)可以使用触针式表面粗糙度计(株式会社东京精密社制造“HANDYSURF E-35B”)在尖端直径R:5μm、速度:0.6mm/秒、测定长度:12.5mm、取样值λc:2.5mm、测定次数:n=5的条件下进行测定。
[0094] [用途]
[0095] 本实施方式的多孔烧结片透气性优异,例如通过在表面附近具有致密结构,表面粗糙度小,因此能够适当地用作吸附缓冲材料。作为用于固定或运送吸附固定运送用片、通过免疫层析法进行的快速检测试剂盒的支撑体用片、液晶用玻璃板或层叠陶瓷电容器用的片材等薄膜状或板状、膜状物的手段之一,有利用减压吸附下的吸附台进行吸附固定或吸附运送的方法,吸附缓冲材料为安装于该吸附台的吸附面的材料。
[0096] 作为薄膜而言,可以列举陶瓷印刷电路基板。陶瓷印刷电路基板通常通过如下方式得到:准备包含陶瓷粉体、粘结剂(丙烯酸类树脂、丁醛类树脂等)、增塑剂(邻苯二甲酸酯类、二醇类、己二酸磷酸酯类)和有机溶剂(甲苯、MEK、丙酮等)的陶瓷涂料,通过刮刀法等将该陶瓷涂料涂布在载体片上,并进行加热干燥。
[0097] 另外,虽然一个面附近具有致密结构,但作为整体的透气性高,因此能够作为过滤效率高的过滤材料使用。
[0098] 实施例
[0099] 接着,列举实施例和比较例更具体地对本实施方式进行说明,但本实施方式只要不超出其主旨,则不限于以下的实施例。
[0100] 各材料的各物性的测定如下所述地进行。
[0101] (1)截面孔隙率
[0102] 使用X射线CT装置(微焦点X射线CT系统HPC inspeXioSMX-225CT:岛津制作所制造),X射线条件为160kV/40μA且无金属滤光片,拍摄条件为:以相当于0.33秒曝光时间、以1200张/360°旋转、1024像素×1024像素的图像尺寸、5μm/像素的空间分辨率,得到了多孔烧结片的三维结构。从多孔片的一个面起沿厚度方向逐步得到截面图像,通过图像的Otsu方法对各层的孔隙进行二值化,求出了截面孔隙率。通过该方法能够得到多孔烧结片的厚度方向的孔隙率的分布(例如图1),将所有层的截面孔隙率的平均作为多孔烧结片整体的平均孔隙率。
[0103] (2)表面粗糙度(Ra)
[0104] 对于表面粗糙度(Ra)的测定而言,使用触针式表面粗糙度计(株式会社东京精密社制造“HANDYSURF E-35B”),在尖端直径R:5μm、速度:0.6mm/秒、测定长度:12.5mm、取样值λc:2.5mm的条件下进行了测定。对于测定位置而言,对被测定物的面的中心的1个位置、和将面以得到相同形状的方式4等分时、该4等分而成的面的中心的各1个位置、合计5个位置进行了测定。
[0105] (3)透气度
[0106] 对于透气度的测定而言,使用透气度测定机(TEXTEST公司制造“FX3360PORTAIR”),在测定范围为20cm2、测定差压为125Pa的条件下进行了测定。
[0107] (4)厚度
[0108] 对于多孔烧结片的厚度的测定而言,将从X射线CT测定中孔隙率为100%以下的最初的测定点起到朝向相反侧的大于100%之前的最后的测定点为止的距离作为厚度。
[0109] (5)粉末掉落性评价
[0110] 对于聚烯烃多孔烧结片的粉末掉落性的评价而言,在与聚烯烃多孔烧结片的原料粒子的颜色相反的颜色的纸上,使用振动器(神电机株式会社制造“Vibrated Repacker VP-15D”)对200mm×200mm尺寸的1片聚烯烃多孔烧结片施加2分钟的振动,然后目视确认在相反颜色的纸上是否存在原料粒子,基于以下的判定基准进行了评价。
[0111] ○:原料粉末几乎没有脱落。
[0112] ×:原料粉末大量脱落。
[0113] (6)压力损失评价
[0114] 对于压力损失的测定而言,通过将多孔烧结片作为过滤器对二氧化分散液进行抽滤时的过滤速度与滤液中的二氧化硅含量而进行了测定。使用玻璃制的过滤器支架(Filter holder)KG-47(东京玻璃器械株式会社制造),匹配支架尺寸切割多孔烧结片,将其安装于支架并用夹子夹住。利用吸气器在40kPa下减压,流入1L二氧化硅分散液Snowtex MP-4540M(日产化学工业株式会社制造),测定了水通过为止所用的时间。接着,通过测定干燥重量而求出滤液中的二氧化硅的含量,基于以下的判定基准进行了评价。
[0115] ◎:以小于20秒的时间通过。
[0116] ○:以20秒以上且小于40秒的时间通过。
[0117] ×:以40秒以上的时间通过。或者即使以小于40秒的时间通过,二氧化硅含量达到了过滤前的含量的50%以上。
[0118] (7)多孔烧结片表面的耐擦伤性评价
[0119] 使用#0000的钢丝绒以100g的载荷在多孔烧结片的表面往复摩擦50次,观察刮屑的产生状况,基于以下的判定基准进行了评价。
[0120] ○:刮屑的产生量少,刮屑的长径为1mm以下。
[0121] ×:刮屑的产生量多,存在长径为1mm以上的刮屑。
[0122] [实施例1]
[0123] 相对于粘均分子量(Mv)为40万、平均粒径为95μm、堆积密度为0.53g/cc、熔点为136℃的超高分子量聚乙烯100重量份,添加聚氧化乙烯失水山梨糖醇单月桂酸酯0.3重量份,利用混合机进行了混合。将该超高分子量聚乙烯组合物投入料斗中进行了供给。被供给的树脂在以10cm/分钟的移动速度进行旋转的金属制的环形传送带上以使得厚度成为
0.505mm的方式堆积。接着,使其用10分钟通过设定为200℃的加热区域。加热区域的出口的树脂温度为190℃。通过加热区域后,在15秒后从环形传送带剥离,从两面进行空冷,并卷绕在辊上,从而得到了多孔烧结片的坯料。接着,将该多孔烧结片的坯料切割为适当的大小,通过在140℃下以0.500mm的模板厚度在90秒、1MPa的条件下进行加压压制,从而得到了厚度为0.501mm的多孔烧结片。将该多孔烧结片的特性示于表1中。另外,将截面孔隙率的分布示于图1中。
[0124] 另外,准备100片将所得到的片材切割为10cm见方而得到的片材,测定了显示出各自的最小孔隙率的深度方向的位置,结果最大值为0.075mm、最小值为0.055mm,其差为整体厚度的4%,整体为均匀的片材。
[0125] [实施例2]
[0126] 除了被供给的树脂在以9cm/分钟的移动速度进行旋转的金属制的环形传送带上以使得厚度成为0.121mm的方式堆积、以0.120mm的模板厚度进行了加压压制以外,以与实施例1同样的方式得到了厚度为0.120mm的多孔烧结片。将该多孔烧结片的特性示于表1中。
[0127] [实施例3]
[0128] 除了使用了粘均分子量(Mv)为100万、平均粒径为50μm、堆积密度为0.50g/cc、熔点为136℃的超高分子量聚乙烯以外,以与实施例1同样的方式得到了厚度为0.501mm的多孔烧结片。将该多孔烧结片的特性示于表1中。
[0129] [实施例4]
[0130] 除了使用了粘均分子量(Mv)为300万、平均粒径为50μm、堆积密度为0.33g/cc、熔点为136℃的超高分子量聚乙烯以外,以与实施例1同样的方式得到了厚度为0.500mm的多孔烧结片。将该多孔烧结片的特性示于表1中。
[0131] [实施例5]
[0132] 除了使用了粘均分子量(Mv)为500万、平均粒径为80μm、堆积密度为0.49g/cc、熔点为136℃的超高分子量聚乙烯、以使得厚度成为0.101mm的方式堆积以外,以与实施例1同样的方式得到了厚度为0.100mm的多孔烧结片。将该多孔烧结片的特性示于表1中。
[0133] [比较例1]
[0134] 使用实施例1中使用的树脂,在将间隙调节为0.510mm的制模具中,在利用振动器施加30秒振动的同时填充了树脂,将模具温度加热至180℃,冷却后进行脱模,从而得到了厚度为0.506mm的多孔烧结片。将该多孔烧结片的特性示于表1中。另外,将截面孔隙率的分布示于图2。
[0135] [比较例2]
[0136] 使用实施例5中使用的树脂,填充至网状的圆柱状模具(内径250mm、高度500mm)中,在利用振动器施加30秒振动的同时填充了树脂。将其放入耐压容器中,引入水蒸气(160℃、8个大气压),加热烧结10小时,之后,在25℃的室温下放置并冷却。通过切削所得到的圆柱状的多孔烧结体块,得到了厚度为0.101mm的多孔烧结片。将该多孔烧结片的特性示于表1中。
[0137] [比较例3]
[0138] 使用实施例1中使用的树脂,除了在金属环形传送带上以使得厚度成为0.140mm的方式堆积、以0.120mm的模板厚度进行加压压制以外,以与实施例1同样的方式得到了厚度为0.120mm的多孔烧结片。将该多孔烧结片的特性示于表1中。
[0139] [比较例4]
[0140] 使用实施例1中使用的树脂,除了将加压压制温度调节至180℃以外,以与实施例1同样的方式得到了多孔烧结片。将该多孔烧结片的特性示于表1中。
[0141] [比较例5]
[0142] 通过将比较例1中得到的多孔体在95℃下以0.500mm的模板厚度在90秒、1MPa的条件下加压压制,得到了厚度为0.503mm的多孔烧结片。将该多孔烧结片的特性示于表1中。
[0143] [比较例6]
[0144] 使用实施例1中使用的树脂,除了以0.505mm的模板厚度进行加压压制以外,以与实施例1同样的方式得到了厚度为0.505mm的多孔烧结片。将该多孔烧结片的特性示于表1中。
[0145] [比较例7]
[0146] 使用实施例1中使用的树脂,除了未进行加压压制以外,以与实施例1同样的方式得到了厚度为0.505mm的多孔烧结片。将该多孔烧结片的特性示于表1中。
[0147] [比较例8]
[0148] 在比较例4中得到的多孔烧结片上,利用喷雾粘合剂(3M制喷胶55)将比较例3中得到的多孔烧结片以使得胶粘层的厚度成为0.001mm的方式胶粘,得到了平均孔隙率为30%,厚度为0.621mm的层叠多孔片。达到了该层叠多孔片的平均孔隙率的深度处于从层叠了比较例3的片材侧起的整体厚度的8%的位置(深度0.05mm),在更深位置的整体厚度的20%的位置(深度0.125mm)处,孔隙率为69.3%。在评价该层叠多孔片的压力损失时,粘合层剥离而无法进行评价。
[0149]
[0150] 产业实用性
[0151] 本发明的多孔烧结片作为在电子领域、医疗相关领域等中的过滤器、吸附缓冲材料、吸附固定运送用材料、散气管、液体的感应材料以及保持材料、支撑材料等具有产业实用性。
[0152] 本申请基于2017年5月9日申请的日本专利申请(特愿2017-093107),其内容作为参考并入本文中。
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