(57)【要約】【課題】  エタノール混合ガソリン中で使用できる連続気泡構造を有する多孔体およびその製造方法を提供する。【解決手段】  連続気泡構造を有する樹脂発泡体に、ポリビニルアルコール水溶液と層状粘土鉱物分散液との混合液を含浸し、混合液を含浸した樹脂発泡体を乾燥した連続気泡多孔体およびその製造方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続気泡構造を有する樹脂発泡体に、ポリビニルアルコール水溶液と層状粘土鉱物分散液との混合液を含浸し、
前記混合液を含浸した前記樹脂発泡体を乾燥する、
連続気泡多孔体の製造方法。
【請求項２】
前記混合液において、前記層状粘土鉱物分散液中の層状粘土鉱物固形分の重量部数は、ポリビニルアルコール水溶液のポリビニルアルコール樹脂の添加重量部数以下であることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記樹脂発泡体は、ウレタンフォームであることを特徴とする請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記ウレタンフォームは、エステル系ウレタンフォームであることを特徴とする請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】
前記混合液において、前記層状粘土鉱物分散液中の層状粘土鉱物固形分の重量部数は、ポリビニルアルコール水溶液のポリビニルアルコール樹脂の添加重量部数と同じであり、
前記混合液の対ウレタンフォーム含浸重量比は、０．０８以上であることを特徴とする請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
前記混合液において、前記層状粘土鉱物分散液中の層状粘土鉱物固形分の重量部数は、ポリビニルアルコール水溶液のポリビニルアルコール樹脂の添加重量部数の略５０％であり、前記混合液の対ウレタンフォーム含浸重量比は、０．３５以上であることを特徴とする請求項４に記載の製造方法。
【請求項７】
前記ウレタンフォームは、エーテル系ウレタンフォームであることを特徴とする請求項３に記載の製造方法。
【請求項８】
前記混合液において、前記層状粘土鉱物分散液中の層状粘土鉱物固形分の重量部数は、ポリビニルアルコール水溶液のポリビニルアルコール樹脂の添加重量部数と同じであり、
前記混合液の対ウレタンフォーム含浸重量比は、０．９以上であることを特徴とする請求項７に記載の製造方法。
【請求項９】
前記混合液において、前記層状粘土鉱物分散液中の層状粘土鉱物固形分の重量部数は、ポリビニルアルコール水溶液のポリビニルアルコール樹脂の添加重量部数の略５０％であり、前記混合液の対ウレタンフォーム含浸重量比は、１．２以上であることを特徴とする請求項７に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記ポリビニルアルコール水溶液中のポリビニルアルコールは、架橋剤を添加して架橋させたことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１１】
前記ポリビニルアルコール水溶液中のポリビニルアルコールは、完全ケン化ポリビニルアルコールであることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれかに記載の製造方法により製造された連続気泡多孔体。
【請求項１３】
連続気泡構造を有するウレタンフォームの骨格表面に、ポリビニルアルコール水溶液と層状粘土鉱物分散液の混合液の固形分を固化させ、付着させた連続気泡多孔体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続気泡多孔体および連続気泡多孔体の製造方法に関し、特に、エタノール混合ガソリン中で使用できる連続気泡構造を有する多孔体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
グルコースなどの糖を酵母によりアルコール発酵させて得られるエタノール、いわゆるバイオエタノールを燃料に利用することが普及期に差し掛かっている。化石資源由来のガソリンとエタノールを混合した混合ガソリン（ガソホール）の使用が、自動車用燃料として世界的に広がっている。
一方、エタノールが混合されることにより有機液体としての特性がガソリンとは異なり、従来使用されていた材料が使用できない場合が発生している。例えば、ウレタンフォーム、特にエステル系ウレタンフォームは、燃料フィルタなどに広く使用されてきたが、混合ガソリンに浸漬すると、２０％以上の線膨張を生じてしまう。
【０００３】
従来、ウレタンフォームの耐溶剤性を向上させるために、例えば、特許文献１では、耐油性および弾性に富むフィルタ素材等として使用することを目的として、軟質ポリウレタンフォームに、ポリサルファイド系ポリマーと硬化剤との混合液を含浸し、その混合液を硬化させることによりなるポリサルファイド系樹脂含浸フォームが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２では、耐溶剤性、塗装性、耐久性に優れ、溶剤系塗料のペイントローラーや車のワックスがけ用スポンジなどに使用することを目的として、ポリウレタンフォームに、ケン化度７５％以上のポリビニルアルコールを含浸してなる塗装用ポリウレタンフォームが開示されている。
【０００５】
また、従来から混合ガソリンを取り扱う場で利用されてきた高分子材料からなる耐エタノール混合ガソリン材料として、特許文献３では、ガソホール浸漬時の体積変化率が３５％以下であり、フロロシリコーンゴムによって形成されている逆止弁が開示されている。また、特許文献４では、ガソホール浸漬時の体積変化率が５％以下であり、燃料としてガソホールを用いた場合のガソリン耐透過性等に優れた樹脂製コネクタが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−０８１２３１号公報
【特許文献２】特開２００２−０６９２２７号公報
【特許文献３】特開２００２−２９５７００号公報
【特許文献４】特開２００２−１８８７８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１および２に記載された方法に従いウレタンフォームを作製し、エタノールを１０〜２０重量％含むガソリンに同等な混合溶剤に対する耐溶剤性を評価したところ、大きな線膨潤率を示し、実用に堪えないことが判明した。
また、特許文献３および４に記載された、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、フロロシリコーンゴムまたはその他の特定の組成のフッ素ゴムなどの材料から形成される弁やコネクタなどの部品が開示されているが、これらの材料では連続気泡型の多孔体を形成することは困難である。また、ウレタンフォームなどの連続気泡性多孔体を骨格とし、その骨格の周りにこれらの高分子を含浸しようとしても、ウレタンフォームの強度を落とすことなく含浸工程を実施できる溶媒はなく、含浸によりこれらの樹脂を用いた連続気泡性多孔体を得られない。
【０００８】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、エタノール混合ガソリン中で使用できる多孔体、即ち、エタノール混合ガソリンの貯蔵、送液する装置や工程において、弾性が要求されるフィルタ、ガスケット、パッキン、燃料タンク内に設けられる波打ち防止材等に使用される連続気泡構造を有する多孔体およびその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、ポリビニルアルコール水溶液と層状粘土鉱物分散液との混合液を発泡体に含浸することにより、エタノール混合ガソリン中で使用できる多孔体が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
上記課題を解決するために、連続気泡構造を有する樹脂発泡体に、ポリビニルアルコール水溶液と層状粘土鉱物分散液との混合液を含浸し、その混合液を含浸した樹脂発泡体を乾燥する連続気泡多孔体の製造方法が提供される。
また、連続気泡構造を有するウレタンフォームの骨格表面に、ポリビニルアルコール水溶液と層状粘土鉱物分散液の混合液の固形分を固化させ、付着させた連続気泡多孔体が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、エタノール混合ガソリンの貯蔵、送液する装置や工程において、弾力性が要求されるフィルタ、ガスケット、パッキン、燃料タンク内に設けられる波打ち防止材等に使用することができ、エタノール混合ガソリン中であっても膨潤率が低い連続気泡構造を有する多孔体およびその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に本発明について詳細に説明する。
＜樹脂発泡体＞
本発明において用いられる樹脂発泡体は、樹脂発泡体の気泡が連通された構造を有する連続気泡構造を有する。ただし、一部に半連続半独立気泡構造（独立気泡構造と連続気泡構造とが混在している気泡構造であり、その割合は特に制限されない）を含んでいてもよい。本発明の樹脂発泡体の気泡構造は、樹脂発泡体の素材の種類に応じて、樹脂発泡体形成の際の発泡方法や発泡条件（例えば、発泡剤の種類や量、発泡の際の温度や圧力や時間など）を選択することにより調整できる。
【００１２】
樹脂発泡体は、例えば、ウレタンフォーム、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンフォーム、ポリ塩化ビニルフォーム、ポリスチレンフォーム、メラミン樹脂、尿素樹脂等のアミノ系樹脂フォーム、フェノール樹脂フォーム等であり、好ましくはウレタンフォーム、より好ましくはエステル系ウレタンフォームである。本発明に係るウレタンフォームは、ポリオール類とポリイソシアネート類を触媒および発泡剤、整泡剤、添加剤（適宜）の存在下反応させて、常法によって製造される。具体的には、常温大気圧下でベルトコンベア上に反応混合液を吐出して連続生産する軟質スラブ発泡体、金型キャビティに反応混合液を吐出して閉型し、反応硬化させた後、脱型、必要に応じてクラッシングして連続気泡とするモールド発泡体等がある。モールド発泡体は、コールド成形法、ホット成形法いずれでもよい。さらに、軟質スラブ発泡体においては、得られたスラブを、より連通過するため除膜処理を施しても良い。除膜処理は、密閉容器にスラブを設置、可燃ガスを充填添加し、気泡を形成するセル膜を除去する爆発法、アルカリ溶液にスラブを浸漬し、セル膜を溶解除去する溶融法等が利用できる。
上記原料は、通常のポリウレタンフォーム等の製造に使用されるものを特に制限することなく使用できる。
【００１３】
樹脂発泡体は、フィルタ、ガスケット、パッキン、燃料タンク内に設けられる波打ち防止材等の連続気泡多孔体の使用目的に合わせて、樹脂組成物を発泡・成形することを経て形成される。なかでも、燃料フィルタとして使用されるウレタンフォームは、軟質スラブ発泡体を除膜処理した通気性の高い発泡体が好ましい。除膜処理をした発泡体は、混合液を含浸しやすく適度な樹脂被膜を形成できる。なお、樹脂組成物は、樹脂発泡体の形成ために用いられる組成物であり、素材としての樹脂と、必要に応じて添加される添加剤等とを、混合することにより得ることができる。
【００１４】
樹脂発泡体の形状は、特に制限されないが、連続気泡多孔体の使用目的等によって適宜選択することができる。樹脂発泡体のセルの数、セル径、密度（見掛け密度）、硬度、破断強度、破断伸び、引張強さ、圧縮荷重、耐熱温度、通気性／通液性、ガラス転移点などの物性値は、特に制限されず、連続気泡多孔体の使用目的等によって適宜設定することができる。
【００１５】
＜ポリビニルアルコール水溶液＞
本発明において使用されるポリビニルアルコール水溶液は、ポリビニルアルコールを約６０〜９５℃の温度で水道水、蒸留水、イオン交換水などと混合して、溶解させ、作製される。上記温度範囲の上限値としては、完全ケン化型のポリビニルアルコールの推奨溶解温度である９０℃が、より好ましい。ポリビニルアルコール水溶液の固形分濃度は、２質量％以上４０質量％以下が好ましい。ポリビニルアルコールのケン化度は、特に制限されないが、溶解作業性の観点から、ケンカ化度が１００％に近い完全ケン化ポリビニルアルコールが好ましい。
【００１６】
ポリビニルアルコールの架橋は必須ではないが、保管中や使用中に誤って水に触れた場合の膨潤や変形を抑制するために、ポリビニルアルコールは架橋することが好ましい。架橋剤は、有機チタン化合物の他、酸触媒が必要となるが、グルタルアルデヒト、ホルムアルデヒト、グリオキサールなどのアルデヒト類を用いることができる。
【００１７】
＜層状粘土鉱物分散液＞
本発明において使用される層状粘土鉱物は、例えば、モンモリロナイト、ヘクトライト、サポナイト、バイデライト、スチブンサイト、ソーコナイト、及びノントロナイトなどのスメクタイト系粘土や、パラゴナイト、膨潤性マイカ、白雲母、ポリリシオ雲母などの雲母系粘土や、カオリナイト，ナクライト，ディッカイト，ハロイサイトなどのカオリン鉱物や、パイロフィライトなどのろう石系や、タルクなどの滑石系や、クッケアイト、ドンバサイト、クリノクロアなどの緑泥石系や、モンモリロナイトを主成分とするベントナイトや、バーミキュライトや、セピオライトであるが、これに限定されない。これらの層状粘土鉱物は、天然のものでも、合成されたものでもよい。また、これらの一種を単独で用いても、あるいは２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１８】
層状粘土鉱物は、層状の結晶を持つ無機物であり、層間にナトリウム等のアルカリ金属イオンを有する。この層間に水が浸入すると容易に層間が離れ、厚さが非常に薄い物質を含むスラリーとなり、二次元フィラーとしての補強効果を有する。層状粘土鉱物を層間剥離させる方法は、分散液中に層状粘土鉱物を懸濁・分散することにより層間剥離させる方法でも、層状粘土鉱物を有機化させる方法でも、いずれの方法であってもよく、一般的には、層間挿入法、In-Situ重合法、超微粒子直接分散法などが挙げられる。
【００１９】
層状粘土鉱物がよく分散された分散液を作製するためには、常温の水溶液中（例えば、イオン交換水、蒸留水、水道水）に添加し、水膨潤させるため、数１０分〜数１０時間層状粘土鉱物を撹拌しながら分散させる。なお、撹拌機は特に限定されず、プロペラ型、ディスク型、パドル型など、層状粘土鉱物に大きなせん断力を与えないものであればよい。分散液中の層状粘土鉱物の濃度は、使用する層状粘土鉱物の種類にもよるが、約１〜２０質量％である。
【００２０】
＜ポリビニルアルコール水溶液と層状粘土鉱物分散液との混合液＞
上記のように作製したポリビニルアルコール水溶液と層状粘土鉱物分散液とを、所定の配合比となるように秤量、混合することにより、両者の混合液を得る。混合には、ポリビニルアルコール樹脂の重量部数と粘土鉱物の重量部数を、基準として配合する。水の多少は、被膜の性能に影響することはない。ポリビニルアルコール樹脂の添加部数と、層状粘土鉱物分散液の固形分の添加部数は、５：１〜１：１が好ましい。層状粘土鉱物分散液が過剰に添加されると混合液の粘土が低下し、連続気泡多孔体への含浸量が少なくなり、十分な被膜を形成することができない。また、ポリビニルアルコール樹脂のみの場合、膨潤を防止することができない。所定の配合比は、様々な配合比が考えられ、層状粘土鉱物分散液中の層状粘土鉱物の固形分の濃度により決定される。
【００２１】
＜樹脂発泡体への混合液の含浸＞
上述の連続気泡構造を有する樹脂発泡体に、上述のポリビニルアルコール水溶液と層状粘土鉱物分散液から調整された混合液を含浸する。含浸は、一般にはロール絞り等で行われるが、真空含浸など樹脂発泡体の内部にも均一に含浸する方法であれば、特に限定されない。樹脂発泡体の骨格表面は、混合液を連続気泡多孔体である樹脂発泡体に含浸させることにより、混合液により一様に被覆される。
樹脂発泡体に含浸させる量は、樹脂発泡体に対する混合液中の固形分の重量比（以下、含浸重量比という）により定める。含浸重量比は、ポリビニルアルコール水溶液と層状粘土鉱物分散液との配合比や樹脂発泡体の種類にもよるが、概ね０．１〜１．５が好ましい。なお、固形分の重量は、混合液を含浸する前の樹脂発泡体の重量と、後述する乾燥後の樹脂発泡体の重量との差により得られる。
【００２２】
＜混合液を含浸した樹脂発泡体の乾燥＞
上記含浸により所定量の混合液が骨格表面に被覆した樹脂発泡体を、室温から樹脂が変質しない範囲の温度で乾燥させ、水分を除去する。乾燥時間は、乾燥温度との関係で決められる。
【００２３】
上述したように、連続気泡構造を有する樹脂発泡体に、ポリビニルアルコール水溶液と層状粘土鉱物分散液との混合液を含浸し、その混合液を含浸した樹脂発泡体を乾燥することにより、本発明に係る連続気泡多孔体の製造方法が得られる。かかる連続気泡多孔体の製造方法によれば、１０重量％を超えるエタノール混合ガソリン中であっても、連続気泡構造の樹脂発泡体の膨潤率が低く、弾力性を有する連続気泡多孔体を提供することが可能となる。その結果、エタノール混合ガソリンの貯蔵、送液する装置や工程において、弾力性が要求されるフィルタ、ガスケット、パッキン、燃料タンク内に設けられる波打ち防止材等に使用される連続気泡構造を有する多孔体の製造方法を提供することができる。
【００２４】
また、連続気泡構造を有するウレタンフォームの骨格表面が、ポリビニルアルコール水溶液と層状粘土鉱物分散液の混合液により被覆され、その状態で混合液から水分が除去されることにより混合液の固形分が骨格表面に固化し、硬化し、付着した連続気泡多孔体が得られる。かかる連続気泡多孔体は、１０重量％を超えるエタノール混合ガソリン中であっても、膨潤率が低く、弾力性を有することが可能となる。その結果、エタノール混合ガソリンの貯蔵、送液する装置や工程において、弾力性が要求されるフィルタ、ガスケット、パッキン、燃料タンク内に設けられる波打ち防止材等に使用される連続気泡構造を有する多孔体を提供することができる。
【実施例】
【００２５】
＜実施例１＞
本実施例では、以下のように、ポリビニルアルコール水溶液の調整を行った。
ポリビニルアルコール（ＮＨ−１８、完全ケン化型、９８．５ｍｏｌ％、日本合成化学工業社製）１２重量部を、８８重量部のイオン交換水（室温）に投入し、１００ｒｐｍ程度の回転数で撹拌する。その後、１時間かけて室温から９０°Ｃに昇温し、１時間９０°Ｃを維持し、その後室温へ放冷する。
【００２６】
以下のように、層状粘土鉱物分散液の調整を行った。
層状粘土鉱物（ベンゲルＦＷ、ホージュン社製）１０重量部を、１００ｒｐｍ程度の回転数で撹拌しながら、室温の９０重量部のイオン交換水に少しずつ添加し、３０分かけて全量を投入する。分散液は、次第に粘度を増大させ、ゲル状となる。
【００２７】
以下のように、混合液の調整を行った。
上述のようにして作製したポリビニルアルコール水溶液に、上述のようにして作製した層状粘土鉱物分散液を、ポリビニルアルコール樹脂１００重量部に対して層状粘土鉱物の固形分が１００重量部となるように混合する。また、ポリビニルアルコールの架橋剤として、有機チタン架橋剤（オルガチックスＴＣ−３１０、マツモトファインケミカル社製）を、ポリビニルアルコール１００重量部に対して、１７重量部添加して十分に混合する。
【００２８】
以下のように、混合液の含浸を行った。
エーテル系ウレタンフォーム（品番：ＥＣＳ、除膜処理なし、イノアック社製）において、厚さ１０ｍｍのサンプルを準備する。そのウレタンフォームであるサンプルに対して含浸重量比が１．００の混合液を、ロール絞り機で含浸させる。なお、具体的に含浸重量比について述べると、ウレタンフォームサンプルの重量に対する、正味のポリビニルアルコール樹脂と粘土鉱物固形分と架橋剤、以上、三者の添加部数合計との比である。
【００２９】
以下のように、乾燥を行った。
混合液を含浸したサンプルを室温で３０分間放置した後、８０°Ｃで３０分間乾燥し、架橋反応を進行させる。さらにそれを１５０°Ｃで３０分間熱処理し、混合液から水分を除去する。その結果、固形分が固化しウレタンフォーム骨格表面に付着した、１０×１０×５０ｍｍのウレタンフォームのサンプルを得た。
【００３０】
表１に示すように、本実施例における連続気泡多孔体の膨潤率は優れていると評価された。なお、測定方法と評価方法は後述する。
【００３１】
＜実施例２＞
本実施例では、以下のように、混合液の調整を行った。
ポリビニルアルコール樹脂１００重量部に対して層状粘土鉱物の固形分が７５重量部となるように混合した混合液を調整した。
これ以外は、実施例１と同じである。
その結果、本実施例における連続気泡多孔体の膨潤率は優れていると評価された。
【００３２】
＜実施例３＞
本実施例では、以下のように、混合液の調整を行った。
ポリビニルアルコール樹脂１００重量部に対して層状粘土鉱物の固形分が５０重量部となるように混合した混合液を調整した。
以下のように、混合液の含浸を行った。
エーテル系ウレタンフォーム（品番：ＥＣＳ、除膜処理なし、イノアック社製）において、厚さ１０ｍｍのサンプルを準備する。そのサンプル重量に対して含浸重量比が１．２５となるような混合液を、ロール絞り機等で含浸させる。
これ以外は、実施例１と同じである。
その結果、本実施例における連続気泡多孔体の膨潤率は優れていると評価された。
【００３３】
＜実施例４＞
本実施例では、以下のように、混合液の調整を行った。
ポリビニルアルコール樹脂１００重量部に対して層状粘土鉱物の固形分が２５重量部となるように混合した混合液を調整した。
以下のように、混合液の含浸を行った。
エーテル系ウレタンフォーム（品番：ＥＣＳ、除膜処理なし、イノアック社製）において、厚さ１０ｍｍのサンプルを準備する。そのウレタンフォームサンプル重量に対して含浸重量比が１．５０の混合液を、ロール絞り機等で含浸させる。
これ以外は、実施例１と同じである。
その結果、本実施例における連続気泡多孔体の膨潤率は優れていると評価された。
【００３４】
＜実施例５＞
以下のように、混合液の含浸を行った。
エステル系ウレタンフォーム（品番：ＭＦ５５、除膜処理あり、イノアック社製）において、それぞれ厚さ１０ｍｍのサンプルを準備する。そのサンプル重量に対して含浸重量比が０．１０の混合液を、ロール絞り機等で含浸させる。
これ以外は、実施例１と同じである。
その結果、本実施例における連続気泡多孔体の膨潤率は優れていると評価された。
【００３５】
＜実施例６＞
本実施例では、以下のように、混合液の調整を行った。
ポリビニルアルコール樹脂１００重量部に対して層状粘土鉱物の固形分が７５重量部となるように混合した混合液を調整した。
以下のように、混合液の含浸を行った。
エステル系ウレタンフォーム（品番：ＭＦ５５、除膜処理あり、イノアック社製）において、それぞれ厚さ１０ｍｍのサンプルを準備する。そのウレタンフォームサンプル重量に対して含浸重量比が０．２０の混合液を、ロール絞り機等で含浸させる。
これ以外は、実施例１と同じである。
その結果、本実施例における連続気泡多孔体の膨潤率は優れていると評価された。
【００３６】
＜実施例７＞
本実施例では、以下のように、混合液の調整を行った。
ポリビニルアルコール樹脂１００重量部に対して層状粘土鉱物の固形分が５０重量部となるように混合した混合液を調整した。
以下のように、混合液の含浸を行った。
エステル系ウレタンフォーム（品番：ＭＦ５５、除膜処理あり、イノアック社製）において、それぞれ厚さ１０ｍｍのサンプルを準備する。そのウレタンフォームサンプル重量に対して含浸重量比が０．４０の混合液を、ロール絞り機等で含浸させる。
これ以外は、実施例１と同じである。
その結果、本実施例における連続気泡多孔体の膨潤率は優れていると評価された。
【００３７】
＜実施例８＞
本実施例では、以下のように、混合液の調整を行った。
ポリビニルアルコール樹脂１００重量部に対して層状粘土鉱物の固形分が２５重量部となるように混合した混合液を調整した。
以下のように、混合液の含浸を行った。
エステル系ウレタンフォーム（品番：ＭＦ５５、除膜処理あり、イノアック社製）において、それぞれ厚さ１０ｍｍのサンプルを準備する。そのウレタンフォームサンプル重量に対して含浸重量比が０．５０の混合液を、ロール絞り機等で含浸させる。
これ以外は、実施例１と同じである。
その結果、本実施例における連続気泡多孔体の膨潤率は優れていると評価された。
【００３８】
＜実施例９＞
ポリビニルアルコール（ＧＨ−１７、部分ケン化型、８８．５ｍｏｌ％、日本合成化学工業社製）１２重量部を、８８重量部のイオン交換水（室温）に投入し、１００ｒｐｍ程度の回転数で撹拌する。その後、１時間かけて室温から８５°Ｃに昇温し、１時間８５°Ｃを維持し、その後室温へ放冷する。このようにして作製したポリビニルアルコール水溶液に、実施例１〜８で使用した作製した層状粘土鉱物分散液を、ポリビニルアルコール樹脂１００重量部に対して層状粘土鉱物の固形分が１００重量部となるように混合する。また、ポリビニルアルコールの架橋剤として、有機チタン架橋剤（オルガチックスＴＣ−３１０、マツモトファインケミカル社製）を、ポリビニルアルコール１００重量部に対して、１７重量部添加して十分に混合する。
【００３９】
エステル系ウレタンフォーム（品番：ＭＦ５５、除膜処理あり、イノアック社製）において、厚さ１０ｍｍのサンプルを準備する。そのサンプルに対して乾燥後の重量増がウレタンフォームの重量の０．２０倍になるように混合液をロール絞り機で含浸させる。
混合液を含浸したサンプルを室温で３０分間放置した後、８０°Ｃで３０分間乾燥し、架橋反応を進行させる。さらにそれを１５０°Ｃで３０分間熱処理し、混合液から水分を除去する。その結果、固形分が固化しウレタンフォーム骨格表面に付着した、１０×１０×５０ｍｍのウレタンフォームのサンプルを得た。
その結果、本実施例における連続気泡多孔体の膨潤率は優れていると評価された。
【００４０】
＜比較例１＞
本比較例では、上記実施例で用いたポリビニルアルコール水溶液、層状粘土鉱物分散液、それらの混合液のいずれも含浸しないエーテル系ウレタンフォーム（ＥＣＳ、イノアック社製）において、膨潤率を評価した。サンプルのサイズは、１０×１０×５０ｍｍで実施例と同じである。
その結果、本比較例における連続気泡多孔体の膨潤率は劣っていると評価された。
【００４１】
＜比較例２＞
本比較例では、上記実施例で用いたポリビニルアルコール水溶液、層状粘土鉱物分散液、それらの混合液のいずれも含浸しないエステル系ウレタンフォーム（ＭＦ５５、イノアック社製）において、膨潤率を評価した。サンプルのサイズは、１０×１０×５０ｍｍで実施例と同じである。
その結果、本比較例における連続気泡多孔体の膨潤率は劣っていると評価された。
【００４２】
＜比較例３＞
本比較例では、上記実施例で使用したポリビニルアルコール水溶液と架橋剤のみを、サンプルに対して含浸重量比が０．２５となるように含浸したエーテル系ウレタンフォーム（ＥＣＳ、イノアック社製）において、膨潤率を評価した。サンプルのサイズは、１０×１０×５０ｍｍで実施例と同じである。また、乾燥方法も実施例と同じである。
その結果、本比較例における連続気泡多孔体の膨潤率は劣っていると評価された。
【００４３】
＜比較例４＞
本比較例では、上記実施例で使用したポリビニルアルコール水溶液と架橋剤のみを、サンプルに対して含浸重量比が１．００となるように含浸したエーテル系ウレタンフォーム（ＥＣＳ、イノアック社製）において、膨潤率を評価した。サンプルのサイズは、１０×１０×５０ｍｍで実施例と同じである。また、乾燥方法も実施例と同じである。
その結果、本比較例における連続気泡多孔体の膨潤率は劣っていると評価された。
【００４４】
＜比較例５＞
本比較例では、ウレタンフォームに、高い耐油性、弾性を与える液状ポリサルファイドをウレタンフォームサンプルに含浸し、膨潤率の評価を行った。具体的には、液状ポリサルファイド（ＬＰ−３、東レファインケミカル社製）１００重量部と、架橋剤の活性化二酸化マンガン（チオブラウン、日本化学産業社製）６重量部と、反応抑制剤のステアリン酸（関東化学試薬社製）０．９重量部とを乳鉢で二酸化マンガンとステアリン酸がよく粉砕されるようによく混合する。ポリサルファイドの溶媒として酢酸ブチルを１００部添加し粘度を調整した後、エステル系ウレタンフォーム（ＭＦ５５、イノアック社製）のサンプルに対して含浸重量比が０．２５となるように含浸した。サンプルのサイズは、１０×１０×５０ｍｍで実施例と同じである。また、乾燥方法も実施例と同じである。
その結果、本比較例における連続気泡多孔体の膨潤率は劣っていると評価された。
【００４５】
＜比較例６＞
本比較例では、サンプルに対して含浸重量比が１．００となるように含浸した。これ以外は、比較例５と同じである。
その結果、本比較例における連続気泡多孔体の膨潤率は劣っていると評価された。
【００４６】
＜比較例７＞
本比較例では、比較例５の配合に、カーボンブラック（ＩＳＡＦ、東海カーボン社製）２５重量部をさらに加え、サンプルに対して含浸重量比が０．２５となるように含浸した。これ以外は、比較例５と同じである。
その結果、本比較例における連続気泡多孔体の膨潤率は劣っていると評価された。
【００４７】
＜比較例８＞
本比較例では、比較例５の配合に、カーボンブラック（ＩＳＡＦ、東海カーボン社製）２５重量部をさらに加え、サンプルに対して含浸重量比が１．００となるように含浸した。これ以外は、比較例５と同じである。
その結果、本比較例における連続気泡多孔体の膨潤率は劣っていると評価された。
【００４８】
＜比較例９＞
本比較例では、比較例５の配合に、カーボンブラック（ＩＳＡＦ、東海カーボン社製）１００重量部をさらに加えた。しかし、カーボンブラックが分散せず液状ポリサルファイドを吸収し、液状ポリサルファイドは硬いゲル状となってしまい、酢酸ブチルを添加しても含浸できる粘度にはならず、膨潤率を評価するに至らなかった。
【００４９】
＜比較例１０＞
本比較例では、以下のように、混合液の調整を行った。
ポリビニルアルコール樹脂１００重量部に対して層状粘土鉱物の固形分が１３０重量部となるように混合した混合液を調整した。
これ以外は、実施例１と同じである。
その結果、本比較例における混合液は、エーテル系ウレタンフォーム（ＥＣＳ、イノアック社製）に含浸できる粘度にはならず、ウレタンフォーム骨格になじまず、膨潤率を評価するに至らなかった。
【００５０】
＜比較例１１＞
本比較例では、以下のように、混合液の含浸を行った。
エーテル系ウレタンフォーム（ＥＣＳ、イノアック社製）において、厚さ１０ｍｍのサンプルを準備する。そのウレタンフォームサンプル重量に対して含浸重量比が０．７５の混合液を、ロール絞り機等で含浸させる。
これ以外は、実施例１と同じである。
その結果、本比較例における連続気泡多孔体の膨潤率は劣っていると評価された。
【００５１】
＜比較例１２＞
本比較例では、以下のように、混合液の含浸を行った。
エーテル系ウレタンフォーム（ＥＣＳ、イノアック社製）において、厚さ１０ｍｍのサンプルを準備する。そのウレタンフォームサンプル重量に対して含浸重量比が０．７５の混合液を、ロール絞り機等で含浸させる。
これ以外は、実施例２と同じである。
その結果、本比較例における連続気泡多孔体の膨潤率は劣っていると評価された。
【００５２】
＜比較例１３＞
本比較例では、以下のように、混合液の含浸を行った。
エーテル系ウレタンフォーム（ＥＣＳ、イノアック社製）において、厚さ１０ｍｍのサンプルを準備する。そのウレタンフォームサンプル重量に対して含浸重量比が１．００の混合液を、ロール絞り機等で含浸させる。
これ以外は、実施例３と同じである。
その結果、本比較例における連続気泡多孔体の膨潤率は劣っていると評価された。
【００５３】
＜比較例１４＞
本比較例では、以下のように、混合液の含浸を行った。
エーテル系ウレタンフォーム（ＥＣＳ、イノアック社製）において、厚さ１０ｍｍのサンプルを準備する。そのウレタンフォームサンプル重量に対して含浸重量比が１．２５の混合液を、ロール絞り機等で含浸させる。
これ以外は、実施例４と同じである。
その結果、本比較例における連続気泡多孔体の膨潤率は劣っていると評価された。
【００５４】
＜比較例１５＞
本比較例では、以下のように、混合液の含浸を行った。
エステル系ウレタンフォーム（ＭＦ５５、イノアック社製）において、厚さ１０ｍｍのサンプルを準備する。そのウレタンフォームサンプル重量に対して含浸重量比が０．０６の混合液を、ロール絞り機等で含浸させる。
これ以外は、実施例５と同じである。
その結果、本比較例における連続気泡多孔体の膨潤率は劣っていると評価された。
【００５５】
＜比較例１６＞
本比較例では、以下のように、混合液の含浸を行った。
エステル系ウレタンフォーム（ＭＦ５５、イノアック社製）において、厚さ１０ｍｍのサンプルを準備する。そのウレタンフォームサンプル重量に対して含浸重量比が０．１５の混合液を、ロール絞り機等で含浸させる。
これ以外は、実施例６と同じである。
その結果、本比較例における連続気泡多孔体の膨潤率は劣っていると評価された。
【００５６】
＜比較例１７＞
本比較例では、以下のように、混合液の含浸を行った。
エステル系ウレタンフォーム（ＭＦ５５、イノアック社製）において、厚さ１０ｍｍのサンプルを準備する。そのウレタンフォームサンプル重量に対して含浸重量比が０．３０の混合液を、ロール絞り機等で含浸させる。
これ以外は、実施例７と同じである。
その結果、本比較例における連続気泡多孔体の膨潤率は劣っていると評価された。
【００５７】
＜比較例１８＞
本比較例では、以下のように、混合液の含浸を行った。
エステル系ウレタンフォーム（ＭＦ５５、イノアック社製）において、厚さ１０ｍｍのサンプルを準備する。そのウレタンフォームサンプル重量に対して含浸重量比が０．４０の混合液を、ロール絞り機等で含浸させる。
これ以外は、実施例８と同じである。
その結果、本比較例における連続気泡多孔体の膨潤率は劣っていると評価された。
【００５８】
【表１】
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【００５９】
＜実施例と比較例の対比＞
実施例１〜４と比較例１、実施例５〜８と比較例２とをそれぞれ対比すると、エーテル系ウレタンフォームおよびエステル系ウレタンフォームのいずれにおいても、本発明に係る処理を施さないウレタンフォーム（比較例１と２）だけでは膨潤率は劣っており、本発明に係る処理を施した実施例では、膨潤率は優れていることが明らかである。
【００６０】
実施例１〜４と比較例３〜４を対比すると、層状粘土鉱物分散液を含まないポリビニルアルコール水溶液（有機チタン架橋剤を含む）のみを含浸させただけのウレタンフォーム（比較例３と４）では膨潤率は劣っており、本発明に係る処理を施した実施例では膨潤率は優れていることが明らかである。これは、比較例４のように対ウレタンフォーム含浸重量比を増加させても膨潤率は良くならない。特許文献２で示された、耐溶剤性等に優れたスポンジを得るためにポリウレタンフォームにポリビニルアルコール水溶液を含浸してなる塗装用ポリウレタンフォームは、本発明の目的を達成していないことが明らかである。
【００６１】
実施例５〜８と比較例５〜６を対比すると、高い耐油性、弾性を与える液状ポリサルファイドを含浸させたウレタンフォームでは膨潤率は劣っており、本発明に係る処理を施した実施例では膨潤率は優れていることが明らかである。これは、比較例６のように対ウレタンフォーム含浸重量比を増加させても膨潤率は良くならない。特許文献１で示された、耐油性等に富むフィルタ素材等として使用するためにポリウレタンフォームにポリサルファイド系ポリマー等を含浸し、硬化させたポリサルファイド系樹脂含浸フォームは、本発明の目的を達成していないことが明らかである。
【００６２】
実施例５〜８と比較例７〜９を対比する。耐油性を向上させるため、比較例５〜６の配合にカーボンブラックをさらに加えた液状ポリサルファイドを含浸させた。液状ポリサルファイドにカーボンブラックを添加したウレタンフォームでも膨潤率は劣り、膨潤を充分に抑制することはできなかった。一方、本発明に係る処理を施した実施例では膨潤率は優れていることが明らかである。比較例８からわかるように対ウレタンフォーム含浸重量比を増加させても、比較例９からわかるようにカーボンブラックの配合量を増加させても、液状ポリサルファイドを含浸させたウレタンフォームでは膨潤率は良くならなかった。
【００６３】
比較例１〜４の結果から層状粘土鉱物分散液を含浸させることが重要であることが分かるが、実施例１と比較例１０を対比すると、層状粘土鉱物分散液中に含まれる層状粘土鉱物の固形分が多すぎても、混合液がウレタンフォーム骨格になじまず適さないことが分かる。従って、かかる実施例と比較例の検討に基づけば、混合液における層状粘土鉱物分散液中の層状粘土鉱物固形分の重量部数は、ポリビニルアルコール水溶液中のポリビニルアルコール樹脂の添加重量部数以下であると、混合液がウレタンフォーム内部に十分に含浸し、ウレタンフォーム骨格になじみ、適すると言える。
【００６４】
実施例５と比較例１５を対比すると、エステル系ウレタンフォームに対する混合液の含浸重量比が、０．１０であれば膨潤率が優れ、０．０６であれば膨潤率が劣っている。従って、混合液における層状粘土鉱物分散液中の層状粘土鉱物固形分の重量部数は、ポリビニルアルコール水溶液中のポリビニルアルコール樹脂の添加重量部数と同じである場合、混合液の対ウレタンフォーム含浸重量比が、これらの中間値である０．０８以上であれば、膨潤率が優れていると言える。
【００６５】
実施例７と比較例１７を対比すると、エステル系ウレタンフォームに対する混合液の含浸重量比が、０．４０であれば膨潤率が優れ、０．３０であれば膨潤率が劣っている。従って、混合液における層状粘土鉱物分散液中の層状粘土鉱物固形分の重量部数は、ポリビニルアルコール水溶液中のポリビニルアルコール樹脂の添加重量部数の約半分である場合、混合液の対ウレタンフォーム含浸重量比が、これらの中間値である０．３５以上であれば、膨潤率が優れていると言える。
【００６６】
実施例１と比較例１１を対比すると、エーテル系ウレタンフォームに対する混合液の含浸重量比が、１．００であれば膨潤率が優れ、０．７５であれば膨潤率が劣っている。従って、混合液における層状粘土鉱物分散液中の層状粘土鉱物固形分の重量部数は、ポリビニルアルコール水溶液中のポリビニルアルコール樹脂の添加重量部数と同じである場合、混合液の対ウレタンフォーム含浸重量比が、これらの中間の値である０．９０以上であれば、膨潤率が優れていると言える。
【００６７】
実施例３と比較例１３を対比すると、エーテル系ウレタンフォームに対する混合液の含浸重量比が、１．２５であれば膨潤率が優れ、１．００であれば膨潤率が劣っている。従って、混合液における層状粘土鉱物分散液中の層状粘土鉱物固形分の重量部数は、ポリビニルアルコール水溶液中のポリビニルアルコール樹脂の添加重量部数の約半分である場合、混合液の対ウレタンフォーム含浸重量比が、これらの中間の値である１．２０以上であれば、膨潤率が優れていると言える。
【００６８】
実施例６と比較例１６を対比すると、エステル系ウレタンフォームに対する混合液の含浸重量比が、０．２０であれば膨潤率が優れ、０．１５であれば膨潤率が劣っている。従って、混合液における層状粘土鉱物分散液中の層状粘土鉱物固形分の重量部数は、ポリビニルアルコール水溶液中のポリビニルアルコール樹脂の添加重量部数の約四分の三である場合、混合液の対ウレタンフォーム含浸重量比が、これらの中間の値である０．１８以上であれば、膨潤率が優れていると言える。
【００６９】
実施例８と比較例１８を対比すると、エステル系ウレタンフォームに対する混合液の含浸重量比が、０．５０であれば膨潤率が優れ、０．４０であれば膨潤率が劣っている。従って、混合液における層状粘土鉱物分散液中の層状粘土鉱物固形分の重量部数は、ポリビニルアルコール水溶液中のポリビニルアルコール樹脂の添加重量部数の約四分の一である場合、混合液の対ウレタンフォーム含浸重量比が、これらの中間の値である０．４５以上であれば、膨潤率が優れていると言える。
【００７０】
実施例２と比較例１２を対比すると、エーテル系ウレタンフォームに対する混合液の含浸重量比が、１．００であれば膨潤率が優れ、０．７５であれば膨潤率が劣っている。従って、混合液における層状粘土鉱物分散液中の層状粘土鉱物固形分の重量部数は、ポリビニルアルコール水溶液中のポリビニルアルコール樹脂の添加重量部数の約四分の三である場合、混合液の対ウレタンフォーム含浸重量比が、これらの中間の値である０．９０以上であれば、膨潤率が優れていると言える。
【００７１】
実施例４と比較例１４を対比すると、エーテル系ウレタンフォームに対する混合液の含浸重量比が、１．５０であれば膨潤率が優れ、１．２５であれば膨潤率が劣っている。従って、混合液における層状粘土鉱物分散液中の層状粘土鉱物固形分の重量部数は、ポリビニルアルコール水溶液中のポリビニルアルコール樹脂の添加重量部数の約四分の一である場合、混合液の対ウレタンフォーム含浸重量比が、これらの中間の値である１．４０以上であれば、膨潤率が優れていると言える。
【００７２】
＜測定・評価方法＞
＜＜膨潤率＞＞
エタノール（９９．５％、関東化学社製）とソルベントナフサ（関東化学社製）を、エタノールが１０重量％となるように混合した混合液を、シャーレに置いたサンプルの上から注ぎ、室温で５分間膨潤させ、元の長さ（膨潤前の長さ）からの変化を測定して、膨潤率を得る。膨潤率は、以下の式により得られる。
膨潤率（％）＝（膨潤後の長さ−元の長さ）／元の長さ×１００
上記膨潤率が５％未満であれば膨潤率が優れるとして『○』、５％以上であれば膨潤率が劣るとして『×』と評価した。
【００７３】
なお、本発明は、例示した実施例に限定するものではなく、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。