(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空洞部、及び側壁に複数の貫通孔を有する円筒状の芯軸と、
ロール本体と、
を具備し、
前記ロール本体が、多孔質樹脂により形成されているディスク状のロール片を、前記芯
軸に当該ロール片の中心孔を貫通させ、複数枚積層させたものであって、
前記多孔質樹脂はポリオレフィン粒子の焼結体であり、当該ポリオレフィン粒子に対して界面活性剤を均一に分散付着させることによる親水化処理、又は前記ポリオレフィン粒子に対して親水性を有するエチレン性不飽和基含有モノマー若しくは当該モノマーの重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種の分子鎖をグラフト重合させることによる親水化処理がなされたものである多孔質樹脂ロール。
【請求項２】
前記多孔質樹脂が、ポリエチレン焼結体である請求項１に記載の多孔質樹脂ロール。
【請求項３】
前記ロール片の平均空孔率が２０〜８０容積％である請求項１又は２に記載の多孔質樹脂ロール。
【請求項４】
前記ロール片の平均空孔径が１〜１５０μｍである請求項１乃至３のいずれか一項に記載の多孔質樹脂ロール。
【請求項５】
前記円筒状の芯軸の端部に接続されている配管系を通じて真空吸引することにより、
前記ロール本体及び前記貫通孔を介し、液体の吸液又は気体の吸引を行う請求項１乃至４のいずれか一項に記載の多孔質樹脂ロール。
【請求項６】
前記円筒状の芯軸の端部に接続されている配管系を通じて送液又は送気することにより
、前記貫通孔及び前記ロール本体を介して、液体又は気体の吐出を行う請求項１乃至４のいずれか一項に記載の多孔質樹脂ロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔質樹脂ロールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液体の吸液・吐出や、気体の吸引・吐出を目的に使用されるロールに関し、ロール主素材として不織布を用い、当該不織布の空隙部に高分子弾性体が多孔質構造で充填された繊維質シートからなるディスク状物を多数枚積層し、圧縮してロール状に形成した吸液ロールが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−２６２５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来提案されている吸液ロールは、ロール主素材が不織布であるため、耐摩耗性に乏しく、使用中に不織布を構成する繊維の突出や、脱落が生じたりする場合があるため、再研磨や不織布の取替え等の定期的なメンテナンスが必要であり、長期間使用に不向きであり、また塵埃を嫌う用途においては、使用が非常に困難であるという問題を有している。
【０００５】
また、繊維質シートを構成する高分子弾性体が、早期に酸化することにより、弾性劣化を起こして硬化し、吸液ロールの耐久性が極めて低くなるという問題を有している。さらに、高分子弾性体の変色も早期に発生するという問題も有している。
【０００６】
そこで本発明においては、不織布ロールと同程度の吸液性能を有しつつ、耐摩耗性、耐久性に優れ、メンテナンス頻度が低減化でき、さらにはクリーンルームのような、塵埃を嫌う用途においても使用が可能になるロールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上記の従来技術の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、ロール素材に、多孔質樹脂を使用することによって、上述した従来技術の問題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明は下記の通りである。
【０００８】
〔１〕
空洞部、及び側壁に複数の貫通孔を有する円筒状の芯軸と、
ロール本体と、
を具備し、
前記ロール本体が、多孔質樹脂により形成されているディスク状のロール片を、前記芯
軸に当該ロール片の中心孔を貫通させ、複数枚積層させたものであって、
前記多孔質樹脂はポリオレフィン粒子の焼結体であり、当該ポリオレフィン粒子に対して界面活性剤を均一に分散付着させることによる親水化処理、又は前記ポリオレフィン粒子に対して親水性を有するエチレン性不飽和基含有モノマー若しくは当該モノマーの重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種の分子鎖をグラフト重合させることによる親水化処理がなされたものである多孔質樹脂ロール。
〔２〕
前記多孔質樹脂が、ポリエチレン焼結体である前記〔１〕に記載の多孔質樹脂ロール。
〔３〕
前記ロール片の平均空孔率が２０〜８０容積％である前記〔１〕又は〔２〕に記載の多孔質樹脂ロール。
〔４〕
前記ロール片の平均空孔径が１〜１５０μｍである前記〔１〕乃至〔３〕のいずれか一に記載の多孔質樹脂ロール。
〔５〕
前記円筒状の芯軸の端部に接続されている配管系を通じて真空吸引することにより、前記ロール本体及び前記貫通孔を介し、液体の吸液又は気体の吸引を行う前記〔１〕乃至〔４〕のいずれか一に記載の多孔質樹脂ロール。
〔６〕
前記円筒状の芯軸の端部に接続されている配管系を通じて送液又は送気することにより、前記貫通孔及び前記ロール本体を介して、液体又は気体の吐出を行う前記〔１〕乃至〔４〕のいずれか一に記載の多孔質樹脂ロール。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、不織布ロールと同程度の吸液性能を有しつつ、耐摩耗性、耐久性に優れたロールが得られる。また、優れた耐摩耗性を有していることにより、メンテナンス頻度が低減化でき、クリーンルームでの使用が可能になるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態の多孔質樹脂ロールを構成するロール片の概略斜視図を示す。
【図２】本実施形態の多孔質樹脂ロールの要部の概略構成図を示す。
【図３】本実施形態の多孔質樹脂ロールの概略断面図を示す。
【図４】（ａ）実施例における吸水量の測定データを示す。（ｂ）実施例における吸水率の測定データを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態（以下、「本実施形態」と言う。）について、図面を参照して説明する。
なお、図面中、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
また、各図面中、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとし、さらに図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。
さらに、本明細書において、「略」を付した用語は、当業者の技術常識の範囲内でその「略」を除いた用語の意味を示すものであり、「略」を除いた意味自体をも含むものとする。
【００１２】
〔多孔質樹脂ロール〕
（構成）
本実施形態の多孔質樹脂ロールの一例の構成について、図１、図２に示す。
なお、図１は、本実施形態の多孔質樹脂ロールを構成するロール片１の概略斜視図であり、図２は、本実施形態の多孔質樹脂ロールの要部の概略構成図である。
本実施形態の多孔質樹脂ロールは、空洞部７、及び側壁に前記空洞部７に貫通する貫通孔８が設けられている円筒状の芯軸３と、ロール本体１１とを具備している。
前記ロール本体１１は、多孔質樹脂により形成されており、図１に示す前記芯軸３の外径と略同一径の打ち抜き中心孔１ｈを有するディスク状のロール片１を前記芯軸３に当該中心孔１ｈを貫通させ複数枚積層させた構成を有している。
【００１３】
なお、図１に示すようにロール片１には、中心孔１ｈに所定の溝部１ｍが形成されており、円筒状の芯軸３に貫通させる際、芯軸３に形成された回転止めの機能を果たすキー台２に、この溝部１ｍを勘合させて積層させることが好ましい。これにより、ロール片１の位置が安定し、積層成形及びロール表面の加工が容易となる。
【００１４】
前記ロール本体１１は、図３に示すように、複数枚のロール片１が積層された構成を有している。
なお、図３においては、積層されているロール片１の図示を中間部において省略し破線で代用し、両端部のみ示した。
ロール本体１１は、先ず、ロール片１を重ね合わせて、中心孔１ｈを芯軸３に貫通させ、芯軸３の長手方向から所定のプレス機等により所望の長さを圧縮させた後、サイドプレート４及びナット５により挟み込んで固定し、次に、所定時間放置することにより、積層した複数枚のロール片１の内部応力を均一化させ、かつ厚み方向の表面を、切削加工、研磨加工することにより得られる。
また、サイドプレート４には、芯軸３の端部表面からの、気体や液体の流入、流出を防ぐため、ｏリング６を取り付けることが好ましい。
【００１５】
本実施形態の多孔質樹脂ロールにおいては、吸液、気体の吸引、液体又は気体の吐出を行う際、芯軸３の端部に、所定の配管系を接続する。
芯軸３の端部に接続する配管系の構成は、特に限定されるものではないが、例えば、芯軸３の端部の貫通孔８が形成されていない部位に、ロータリージョイント９、ホース１０、ポンプ、シリンダ（図示せず）を接続した構成とすることができる。
前記配管系により、図３中、矢印Ａ方向に吸引することにより、ロール本体１１及び貫通孔８を通じて、液体の吸液、又は気体の吸引を行うことができる。
また、前記配管系を用いて、図３中、矢印Ｂ方向に送液又は送気することにより、貫通孔８及びロール本体１１を通じて、液体又は気体の吐出を行うことができる。
【００１６】
（芯軸３）
芯軸３は、円筒形状を有しており、従来公知の材料により形成できるが、取り扱う液体又は気体に対して安定な材料により構成されているものとする。
芯軸３の材料としては、例えば、鉄、ステンレス鋼等が挙げられる。また金属に限定されることなく、樹脂材料を用いることもできる。
【００１７】
芯軸３の長さ、空洞部７の内径（断面径）及び側壁の厚みは、目的とする液体及び／又は気体の吸液、吸引、吐出機能に応じて選択することができる。
例えば、芯軸３の長手方向の長さを１００〜５０００ｍｍ、内径を１０〜５００ｍｍ、側壁の厚みを５〜５０ｍｍとすることが好ましい例として挙げられる。
芯軸３の側壁に形成されている貫通孔８の形状は、特に限定されるものではなく、円形、楕円系、多角形の他、スリット形状であってもよい。
【００１８】
芯軸３には、上述したように、ロール片１の溝部１ｍと勘合可能なキー台２が設けられていることが好ましい。
キー台２は、芯軸３と一体成形されたものであってもよく、筒状の芯軸３を予め作製しておき、別途キー台２を取り付けるようにしてもよい。
また、芯軸３の両端部近傍の所定の位置には、ロール片１を固定するためサイドプレート４及びナット５を付設するネジ溝が形成されていることが好ましい。
さらに、芯軸３の両最端部には、上述した貫通孔８が設けられていない部位となっており、かかる位置において、ロータリージョイント９及びホース１０により、外部のポンプやシリンダ等と接続可能になっている。
【００１９】
芯軸３は、金属、樹脂材料を使用して、切削、研削、鋳造、引抜加工等の、従来公知の工程を適宜組み合わせることにより製造できる。
キー台２は、芯軸３を予め作製しておき、後工程でネジ等によって取り付けてもよく、あるいは芯軸３とともに一体成形してもよい。
貫通孔８は、筒状体を作製しておき、後工程で切削、打抜加工等により設けてもよく、芯軸３とともに一体成形により設けてもよい。
【００２０】
（ロール片１）
ロール片１は、多孔質樹脂により形成されている。
ロール片１は、後述する樹脂粒子を用いて成形したものであり、樹脂粒子を焼結成形したものが好ましい。
また、前記樹脂粒子を予め親水化処理をして成形することにより、又は成形後に親水化処理をすることにより、最終的に得られるロール片１が親水性を有していることが好ましい。
【００２１】
＜樹脂粒子＞
樹脂粒子の材料は、特に限定されるものではなく、従来公知の材料を適用できる。
例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂が挙げられる。
【００２２】
樹脂粒子の材料はポリオレフィンが好ましい。
ポリオレフィンは、粒子状のポリオレフィンであれば特に限定されないが、焼結に好適な粒子が容易に得られ、焼結による成形が容易であり、賦形性に優れ、適度に柔らかくかつ剛性があり、耐薬品性に優れ、加工性に優れ、素材の吸湿性及び吸水性が低いことにより吸水時の寸法安定性に優れる、という各種特性を有する材料であることが好ましい。
上記観点から、ポリエチレンが好ましい。
【００２３】
樹脂粒子は、重合によって得られた樹脂粒子をそのまま用いてもよいし、分級して用いてもよい。
また、粒子以外の形状に賦形した物を機械粉砕、冷凍粉砕、化学粉砕等の公知の方法によって粉砕して樹脂粒子を得、これを用いてもよく、これらをさらに分級して用いてもよい。
【００２４】
樹脂粒子の形状については、特に制限はない。真球状でも、不定形であってもよく、一次粒子からなるものでも、一次粒子が複数個凝集し、一体化した二次粒子でも、二次粒子をさらに粉砕したものであってもよい。
【００２５】
樹脂粒子の製造方法については、特に制限はなく、一般的に用いられている溶液法、高圧法、高圧バルク法、スラリー法、気相法のいずれの製造方法を用いてもよい。これらのうち、重合触媒を用いた重合によって直接重合樹脂粒子が得られるスラリー法、及び気相法が好ましく、特にスラリー法が好ましい。
樹脂粒子の製造時の重合圧力については、特に制限はなく、通常はゲージ圧として、０．１ＭＰａ〜３００ＭＰａであるが、スラリー法の場合には、常圧〜１０ＭＰａが好ましい。
重合温度については特に制限はなく、通常は、２５℃〜３００℃であるが、スラリー法の場合には２５℃〜１２０℃が好ましく、５０℃〜１００℃がより好ましい。
スラリー法の重合溶媒としては、通常使用される不活性炭化水素溶媒が用いられ、例えば、イソブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素、又はシクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素等が挙げられる。
【００２６】
樹脂粒子の嵩密度については、特に制限は無いが、後述する樹脂粒子の焼結成形体において、十分な吸水量、吸気量を確保するために、０．２０〜０．５５ｇ／ｃｍ3の範囲にあることが好ましく、０．２２〜０．５０ｇ／ｃｍ3の範囲であることがより好ましい。
樹脂粒子の嵩密度は、樹脂粒子に潤滑剤等の添加剤を添加することなく、ＪＩＳ  Ｋ  ６８９２に準じて測定できる。
【００２７】
樹脂粒子の密度については、特に制限は無いが、後述する樹脂粒子の焼結成形体において、柔軟性を損なわずに、剛性や耐薬品性を確保するために、０．８５０〜０．９７０ｇ／ｃｍ3の範囲であることが好ましく、０．９２０〜０．９６０ｇ／ｃｍ3の範囲であることがより好ましい。
樹脂粒子の密度は、樹脂粒子のプレスシートから切り出した切片を用い、ＪＩＳ  Ｋ  ７１１２に準じて測定できる。
【００２８】
樹脂粒子の粘度平均分子量は、ポリマー溶液の比粘度から求めた極限粘度を粘度平均分子量に換算した値である。特に制限は無いが、焼結成形時に空孔の形成を阻害する要因となる樹脂の流動が少なく、かつ、隣り合う樹脂粒子の融着性に優れているという観点から、５万〜７００万の範囲であることが好ましく、１０万〜５００万の範囲であることがより好ましく、２０万〜４００万の範囲であることがさらに好ましい。
樹脂粒子の粘度平均分子量は、例えば、以下に示す方法によって求めることができる。
まず、２０ｃｍ3のデカリン（デカヒドロナフタレン）にポリマー１０ｍｇを入れ、１５０℃で２時間攪拌してポリマーを溶解させる。
その溶液を１３５℃の恒温槽で、ウベローデタイプの粘度計を用いて、標線間の落下時間（ｔｓ）を測定する。
同様に、ポリマー５ｍｇの場合についても測定する。ブランクとしてポリマーを入れていない、デカリンのみの落下時間（ｔｂ）を測定する。
以下の式に従って求めたポリマーの比粘度（ηｓｐ／Ｃ）をそれぞれプロットして濃度（Ｃ）とポリマーの比粘度（ηｓｐ／Ｃ）の直線式を導き、濃度０に外挿した極限粘度（η）を求める。
ηｓｐ／Ｃ＝（ｔｓ／ｔｂ−１）／０．１
この極限粘度（η）から以下の式に従い、粘度平均分子量（Ｍｖ）を求めることができる。
Ｍｖ＝５．３４×１０４η３．４９
【００２９】
＜親水化処理方法＞
親水化処理方法としては、界面活性剤を用いる方法、グラフト重合処理による方法が挙げられる。
（界面活性剤を用いる方法）
多孔質樹脂に親水性を付与するためには、所定の界面活性剤を添加する方法が挙げられる。
界面活性剤としては、例えば、スルホン酸型陰イオン系界面活性剤（Ａ）、及びポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、及びソルビタン脂肪酸エステルからなる群より選択される非イオン系界面活性剤のうちの１種又は２種以上の混合体（Ｂ）が挙げられる。前記（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ０〜３．０質量部の範囲で、かつ、０．０５≦（Ａ）＋（Ｂ）≦３．０（質量部）の範囲で添加混合することが好ましい。
スルホン酸型陰イオン系界面活性剤（Ａ）、非イオン界面活性剤（Ｂ）を上記範囲内で添加すると、樹脂粒子の焼結成形体において、十分な強度が得られる。
【００３０】
スルホン酸型陰イオン系界面活性剤（Ａ）としては、例えば、アルキルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、コハク酸エステルスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩等が挙げられる。
【００３１】
非イオン界面活性剤（Ｂ）のうち、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルとしては、例えば、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート等が挙げられる。
ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステルとしては、例えば、ポリオキシエチレンソルビットテトラオレート等が挙げられる。
ポリオキシエチレン脂肪酸エステルとしては、例えば、ポリエチレングリコールモノラウレート等が挙げられる。
また、ポリグリセリン脂肪酸エステルとしては、例えば、ポリグリセリンモノイソステアレート等が挙げられる。
グリセリン脂肪酸エステルとしては、例えば、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノオレート等が挙げられる。
ソルビタン脂肪酸エステル系非イオン界面活性剤としては、例えば、ソルビタンモノラウレート等が挙げられる。
これらの非イオン界面活性剤は、１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３２】
上述した界面活性剤は、上記樹脂粒子に、均一に分散付着させることが好ましい。
界面活性剤の親水性付与処理は、具体的には、乾式混合が有効である。
例えば、高速ミキサー等の公知のブレンダーを用いて、上述した樹脂粒子、界面活性剤、及び好ましくは少量の水を共存させて混合する。
このとき、熱安定剤、離型剤等の所定の添加剤を加えてもよい。
なお、界面活性剤による親水性付与処理を行う場合、上記のように樹脂粒子の状態で行ってもよいが、後述する成形工程の後に行ってもよい。
【００３３】
（グラフト重合処理による方法）
多孔質樹脂を構成する樹脂粒子を親水化する方法としては、上記のように、界面活性剤を用いる方法の他、グラフト重合処理を行う方法も適用できる。
なお、グラフト重合処理を行う場合、樹脂粒子を成形した後に、所定の、親水性を有するエチレン性不飽和基含有モノマー又はその重合体から選ばれる少なくとも１種の分子鎖をグラフトさせてもよく、又は予め樹脂粒子に、所定の親水性を有するエチレン性不飽和基含有モノマー又はその重合体から選ばれる少なくとも１種の分子鎖をグラフトさせた後に成形してもよい。
なお、予め樹脂粒子に、所定の親水性を有するエチレン性不飽和基含有モノマー又はその重合体から選ばれる少なくとも１種の分子鎖をグラフトさせ、その後に焼結成形を行う場合には、融着力を高めるために、グラフト重合処理を行っていない樹脂粒子も併せて混合した状態で焼結成形を行うことが好ましい。
【００３４】
グラフト重合に使用する、前記親水性を有するエチレン性不飽和基含有モノマーとは、エチレン性不飽和基、すなわちグラフト反応が生じるための重合性二重結合を有しているモノマーである。
また、少なくとも、１つ以上の重合性二重結合を有する化合物であればよく、それ自身が重合してマクロマーとなるものであってもよいし、それ自身は単独重合体を形成しないものであってもよい。
これらのエチレン性不飽和基含有モノマーは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３５】
エチレン性不飽和基含有モノマーの親水性は、親水性官能基に由来する物性であることから、エチレン性不飽和基含有モノマーが、ホスホリルコリン基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、アルコキシ基、スルホ基、又はその塩から選ばれる少なくとも１種の官能基を有するものであることが好ましい。
【００３６】
その他の親水性を有するエチレン性不飽和基含有モノマーとしては、例えば、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート等のヒドロキシル基を有するモノマー、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸等のカルボキシル基を有するモノマー、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン等のアミノ基を有するモノマー、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド等のアミド基を有するモノマー、メトキシメチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート、メトキシプロピルアクリレート等のアルコキシ基を有するモノマー、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸ナトリウム、スチレンスルホン酸ナトリウム、スチレンスルホン酸リチウム、スチレンスルホン酸アンモニウム等のスルホ基又はその塩を有するモノマー等が挙げられる。
【００３７】
親水性を有するエチレン性不飽和基含有モノマー又はその重合体から選ばれる少なくとも１種の分子鎖を、樹脂粒子を構成する重合体にグラフトさせる方法としては、樹脂粒子を構成する分子鎖、好ましくはポリオレフィンに発生させたラジカルを開始点として、親水性を有するエチレン性不飽和基含有モノマーを導入し得る方法であれば、特に制限はない。
例えば、コロナ放電やグロー放電により発生するプラズマによる方法、オゾンに代表されるような活性ガスによる方法、ベンゾフェノン、アセトフェノン等の光増感剤と紫外線等の活性光線による方法、電離放射線による方法、各種ラジカル開始剤による方法等が挙げられる。均一性に優れることから、活性光線又は電離放射線の照射によってラジカルを生成させる方法が好ましい。
【００３８】
前記電離放射線とは、物質と作用して電離現象を起こすことができる放射線である。
例えば、γ線、Ｘ線、β線、電子線、α線等が挙げられるが、工業生産に向いており、かつ、特に均一にラジカルを生成させることができるγ線が好ましい。
【００３９】
ラジカルが生成した樹脂粒子又はその成形体と、上記親水性を有するエチレン性不飽和基含有モノマーとの接触は、気相中で行っても、液相中で行ってもよく、特に制限はないが、より均一にグラフトさせることができる液相で行う方法が好ましい。
また、グラフト重合の均一性を高めるために、親水性を有するエチレン性不飽和基含有モノマーは、あらかじめ溶媒中に溶解させてから用いることが好ましい。
さらに、これらの液相は、溶存酸素を除去した液相であることが好ましい。
液相から溶存酸素を除去することにより、ラジカルの重合活性を不用意に奪うことなく有効利用することが可能となり、成形体の親水化が驚くほど均一に進行する。
【００４０】
なお、本実施形態の多孔質樹脂ロールを、気体の吸引、吐出に用いる場合や、浸透性のきわめて高い液体の吸液、吐出に用いる場合には、上述した親水化処理は必ずしも必須ではなく、界面活性剤による処理やグラフト処理を行っていない樹脂粒子を、そのまま用いて成形、あるいは焼結成形し、多孔質樹脂ロールを構成するロール片１を作製してもよい。
【００４１】
＜成形方法＞
樹脂粒子の成形方法としては、焼結による成形法が好ましい例として挙げられる。
その他の成形方法としては、発泡法や、抽出法等が挙げられる。
【００４２】
焼結体は、上述した樹脂粒子を所望の形状に堆積、又は金型内に充填した後、樹脂粒子間に間隙を残しつつ、無加圧又は加圧の状態で、融点以上に加熱することによって得られる。樹脂粒子の表層が加熱融着することによって、連続空孔を容易に形成できる。
【００４３】
成形体の形状については、特に制限は無いが、最終的に目的とするロール片に加工しやすい形状を選択することが好ましい。
【００４４】
焼結を行う際、金型内に樹脂粒子を充填する方法としては、例えば、振動式の充填装置を用いることができる。
充填用の金型の材質については、特に制限は無く、例えば、鉄、ステンレス、真鍮、アルミニウム等が用いられるが、耐久性があり、熱容量が小さく、軽量で取り扱いが容易であることから、アルミニウムが好ましい。
【００４５】
焼結を行う際の加熱方法としては、温度制御が可能であれば、特に制限はなく、例えば、熱風乾燥機、電気誘電加熱、電気抵抗加熱等の方法を用いることができる。
加熱温度は、ポリオレフィン樹脂粒子の融点付近で、樹脂粒子同士が十分に融着する温度で、かつ樹脂が流動し、粒子間隙を埋めることのない温度であれば、特に制限はない。
例えば、ポリエチレンの場合、１１０〜２２０℃の範囲であることが好ましく、１２０〜１８０℃の範囲であることがより好ましい。
【００４６】
焼結体には、必要に応じて、熱安定剤、耐候剤、吸臭剤、脱臭剤、防かび剤、抗菌剤、香料、フィラー等を添加してもよい。これらの添加剤を加える際には、流動パラフィン等の展着剤を用いることも可能である。
【００４７】
＜ロール片の加工方法＞
ロール片１は、上述した樹脂粒子を用い、これを親水化処理した後焼結し、あるいは焼結した後に親水化処理し、さらに、図１に示すディスク状に加工することにより得られる。
加工方法については特に限定されるものではなく、例えば、シート状の成形体を作製し、これを打ち抜き加工することによりディスク状のロール片１を得てもよく、円筒状の成形体を作製し、中心軸に対して垂直方向に切断することにより、ディスク状のロール片１を得てもよい。
図１のロール片１は、例えば、中心孔１ｈの径２０〜６００ｍｍ、外径３０〜１０００ｍｍ、厚さ１〜１０ｍｍであるものが好ましい。
【００４８】
＜ロール片を構成する多孔質樹脂の微細構成＞
ロール片１を構成する多孔質樹脂は、平均空孔率が２０〜８０容積％、平均空孔径が１〜１５０μｍの連続空孔を有していることが好ましい。
【００４９】
多孔質樹脂の連続空孔とは、焼結成形体の、ある面からその他の面へ連続している空孔である。
この空孔は、直線的であっても曲線的であってもよい。また、全体が均一な寸法であってもよいし、例えば表層と内部、あるいは一方の表層と他方の表層とで空孔の寸法を変えたものであってもよい。
【００５０】
前記多孔質樹脂の平均空孔率は、下記式に従って算出できる。
平均空孔率（容積％）＝［（真の密度−見掛けの密度）／真の密度］×１００
ここで、真の密度（ｇ／ｃｍ3）とは、樹脂粒子の密度であり、見かけの密度（ｇ／ｃｍ3）とは、多孔質樹脂（焼結成形する場合には、焼結成形体）の重量を、多孔質樹脂（焼結成形体）の外寸から算出した容積で割った値である。
本実施形態において、ロール片１を構成する多孔質樹脂は、平均空孔率が２０〜８０容積％の範囲であることが好ましいが、十分な吸水量と強度を確保し、かつ、毛管現象による吸水機能を十分に発揮する観点から、２５〜６０容積％の範囲であることがより好ましく、３０〜５５容積％の範囲であることがさらに好ましい。
平均空孔率が２０容積％より小さい場合には、透水及び吸水量が少ないため、実質的に吸水機能を発揮しにくいことがある。
平均空孔率が８０容積％より大きい場合には、強度が不足することがある。
なお、空孔は全体に均一であってもよいし、不均一であってもよい。
【００５１】
前記多孔質樹脂（焼結成形する場合には、焼結成形体）の平均空孔径とは、平板状に切り出した多孔質樹脂を用い、ＡＳＴＭ Ｆ ３１６−８６に準じて測定した平均流量径の値である。
前記平均空孔径は、１〜１５０μｍの範囲であることが好ましいが、十分な吸水量と強度を確保し、かつ、毛管現象による吸水機能を十分に発揮する観点から、３〜１２０μｍの範囲にあることがより好ましく、５〜１００μｍの範囲にあることがさらに好ましい。
平均空孔径が１μｍ以上であることにより、十分な吸水量が確保でき、かつ平均空孔径が１５０μｍ以下であることにより、毛細管現象による水の吸い上げ力の低下を防止できる。
なお、水銀圧入法による測定結果からもほぼ同等の平均空孔径が得られる。
【００５２】
＜多孔質樹脂の具体的材料例＞
本実施形態の多孔質樹脂ロールを構成するロール片１を作製するための樹脂粒子の焼結体としては、具体的には、高分子高密度ポリエチレンパウダーの焼結体：サンファイン（旭化成ケミカルズ株式会社製  登録商標）のシート等が挙げられる。
上記サンファインのシートは、樹脂粒子を焼結した多孔質樹脂シートであるため、加工することにより、容易にロール片１を作製できる。また、高分子高密度ポリエチレンパウダーを所定の他の素材と混合して焼結することにより、他の素材の特性を付与した焼結体が得られる。それ自体が吸液、吸気しないものであるため、膨潤したり、強度が低下したりすることはない。耐摩耗性に優れ、機械的強度が高く、かつ比較的容易に切削、研削加工が可能な、成形加工性にも優れた多孔質樹脂ロールが得られる。
【００５３】
〔多孔質樹脂ロールの使用方法〕
図３に示すように、芯軸３の端部に、ロータリージョイント９、ホース１０、ポンプ、シリンダ（図示せず）により構成される所定の配管系を設ける。
【００５４】
（液体の吸液、気体の吸引を行う場合）
本実施形態の多孔質樹脂ロールのロール本体１１に、所定の液体又は気体に接触させ、その後、芯軸３の両最端部に接続したロータリージョイント９及びホース１０を介して、外部のポンプ及びシリンダ等により、図３中矢印Ａ方向に吸液又は吸引することにより、所定の液体又は気体を回収する。
（液体又は気体の送液・送入、液体又は気体の吐出を行う場合）
芯軸３の両最端部に接続したホース１０から、ロータリージョイント９を介して、図３中矢印Ｂ方向に芯軸３の空洞部７中に、所定の液体又は気体を送り込む。
液体又は気体は、貫通孔８を通じて多孔質樹脂内に取り込まれ、続いて外部へと吐出される。
【００５５】
〔多孔質樹脂ロールの用途〕
本実施形態の多孔質樹脂ロールは、例えば、鉄鋼、非鉄金属板、ＳＵＳ鏡面板、樹脂板、フィルム、各種基板の表面や、所定の取り扱い部材、ドラム、ロールに付着した、水、洗浄液、処理液、曇、油分等の除去、液膜、汚れ等の除去、水分、処理液、油性成分等のコーティング処理、塗布、除湿、加湿、所定の気体の拡散等に利用できる。
特に、多孔質樹脂ロールは、不織布に比較して耐磨耗性に優れており、かつ多孔質樹脂自体は取り扱う液体や気体を吸収せず、膨潤、収縮もしないため、状態維持のためのメンテナンスの回数を飛躍的に低減化でき、長期に亘り、安定した能力を維持し、安定した高品質処理が可能になる。
【実施例】
【００５６】
以下、具体的な実施例と比較例を挙げて本発明について詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
〔実施例〕
高分子高密度ポリエチレンパウダーの親水性焼結体「サンファイン（旭化成ケミカルズ株式会社製  登録商標）ＡＱ８００」のシート（平均空孔径２０μｍ、平均空孔率３５％、厚み２ｍｍ）を、外径１５０ｍｍで、中心孔１ｈの径１００ｍｍのドーナツ形状に打ち抜き、図１のようなロール片１を作製した。
前記高分子高密度ポリエチレンパウダーの親水性焼結体を構成する樹脂粒子の嵩密度は５５０ｋｇ／ｍ3であり、樹脂粒子の密度は９５５ｋｇ／ｍ3であり、粘度平均分子量は約３０万である。
なお、前記シートは、上述した親水性処理が施されてあり親水性である。これを用いて作製したロール片１も親水性であるものとした。
【００５７】
上述のようにして作製したロール片１を、図２に示すように、外径８５ｍｍの芯軸３に貫通させ、同様に３５０枚積層し、図３に示すように、サイドプレート４及びナット５により、ロール片１を一定時間圧縮し、ロール本体１１を形成した。
その後、ロール本体１１のロール片１の表面を切削、研磨加工し、多孔質樹脂ロールを作製した。
【００５８】
図３に示すように、多孔質樹脂ロールの芯軸３の端部を、ロータリージョイント９及びホース１０と順次連結し、さらには当該ホース１０を真空ポンプと連結させた。これにより、ホース１０、ロータリージョイント９、空洞部７、芯軸３、及びロール本体１１が、連通する構造とした。
【００５９】
先ず、アルミ板（市販品のアルミ板：幅５００ｍｍ×長さ１０００ｍｍ×厚み２ｍｍ）上に、所定のスプレーノズルを用いて散水した。アルミ板に対する散水量は、４００ｇ／ｍｉｎとした。
次に、前記アルミ板表面と前記多孔質樹脂ロールのロール本体１１とを接触させ、真空ポンプ（図示せず）を、最大吸込風量：１．９ｍ3／ｍｉｎ、最大負圧：−９３ｋＰａで駆動し、かつ前記多孔質樹脂ロールを軸回転させ、前記アルミ板をロール本体１１と接触させた状態で搬送させた。
アルミ板の搬送速度（ライン速度）を変化させ、当該ライン速度ごとに、ロール本体１１を介して真空ポンプで回収されずにアルミ板上に残った残水量Ｂ（ｇ）を測定し、かつ、下記式により、吸水量Ｍ（ｇ）と吸水率Ａ（％）を算出した。
Ｍ＝Ｗ×ｔ−Ｂ
Ａ＝Ｍ／（Ｗ×ｔ）×１００
ここで、Ｍ：吸水量（ｇ）、Ｗ：アルミ板に対する散水量（ｇ／ｍｉｎ）、ｔ：アルミ板がロール本体１１を通過するまでの時間（ｍｉｎ）、Ｂ：アルミ板上に残った残水量（ｇ）、Ａ：吸水率（％）である。
アルミ板のライン速度と吸水量との関係を図４（ａ）に示し、当該ライン速度と吸水率との関係を図４（ｂ）に示す。
【００６０】
図４（ａ）、（ｂ）の結果から明らかなように、多孔質樹脂ロールを使用した実施例は、実用上十分に高い吸水性能を有しており、従来の不織布ロールと同じ系統で比較しても、吸液性能に遜色無いことが明らかになった。
また、多孔質樹脂ロールは、ロール片１の主材料が樹脂であることから、耐摩耗性、耐久性に優れており、長時間使用した場合において、メンテナンス頻度の低減化やクリーンルームでの使用が可能であるという効果が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の多孔質樹脂ロールは、液体又は気体の吸液、吸引、吐出を行うものであり、例えば、鉄鋼、非鉄金属板、ＳＵＳ鏡面板、樹脂板、フィルム、各種基板の表面や、所定の取り扱い部材、ドラム、ロールに付着した水、洗浄液、処理液、曇、油分等の除去、液膜、汚れ等の除去、水分、処理液、油性成分等のコーティング処理、塗布、除湿、加湿、所定の気体の拡散等、各種技術分野において、産業上の利用可能性を有している。
【符号の説明】
【００６２】
１  ロール片
１ｈ  中心孔
１ｍ  溝部
２  キー台
３  芯軸
４  サイドプレート
５  ナット
６  ｏリング
７  空洞部
８  孔
９  ロータリージョイント
１０  ホース
１１  ロール本体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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