(57)【要約】【課題】簡易な構成で低コストに、油分に含まれる水分を連続的に効率よく吸水することが可能な吸水撥油具、およびこれを用いた吸水方法を提供する。【解決手段】水と油とを含む混合液体を水分および油分に分離して水分を通し、かつ油分を通さない油水分離体を有する袋状の外装体と、該外装体の内部に収容された吸水材と、を備え、前記外装体は、少なくとも前記水分が通過可能な材料からなり、前記油水分離体は、撥油性付与基および親水性付与基とを有するフッ素系化合物を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水と油とを含む混合液体を水分および油分に分離して水分を通し、かつ油分を通さない油水分離体を有する袋状の外装体と、該外装体の内部に収容された吸水材と、を備え、
前記外装体は、少なくとも前記水分が通過可能な材料からなり、
前記油水分離体は、撥油性付与基および親水性付与基とを有するフッ素系化合物を含むことを特徴とする吸水撥油具。
【請求項２】
前記外装体は多孔質材料からなり、前記油水分離体は、少なくとも前記外装体の外表面に配されてなることを特徴とする請求項１記載の吸水撥油具。
【請求項３】
前記フッ素系化合物は、下記式（１）〜（４）で示される構造の化合物のうち、一種又は二種以上を含むことを特徴とする請求項１または２記載の吸水撥油具。
【化１】
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【化２】
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【化３】
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【化４】
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上記式（１）及び（２）中、Ｒｆ１、Ｒｆ２は、それぞれ同一または互いに異なる、炭素数１〜６であって直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキル基である。また、Ｒｆ３は、炭素数１〜６であって、直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキレン基である。
上記式（３）及び（４）中、Ｒｆ４、Ｒｆ５は、それぞれ同一または互いに異なる、炭素数１〜６であって直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキル基である。また、Ｒｆ６は、炭素数１〜６であって、直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキレン基である。また、Ｚは、酸素原子、窒素原子、ＣＦ２基又はＣＦ基である。
また、上記式（２）及び（４）中、Ｒは、２価の有機基であって、直鎖状又は分岐状の連結基である。
また、上記式（１）〜（４）中、Ｘは、アニオン型、カチオン型及び両性型からなる群から選択されるいずれか１の親水性賦与基である。
【請求項４】
前記油水分離体は、有機結合剤、無機結合剤の少なくとも一方、または両方によって前記外装体に結合されていることを特徴とする請求項１ないし３いずれか一項記載の吸水撥油具。
【請求項５】
前記外装体の内部に、少なくとも水よりも比重の大きい沈下材を配してなることを特徴とする請求項１ないし４いずれか一項記載の吸水撥油具。
【請求項６】
前記外装体は、紫外線透過防止材料を含むことを特徴とする請求項１ないし５いずれか一項記載の吸水撥油具。
【請求項７】
前記外装体の内部には、少なくとも前記水分が通過可能な材料からなる袋状の内装体が配され、前記吸水材は、前記内装体の内部に収容されてなることを特徴とする請求項１ないし６いずれか一項記載の吸水撥油具。
【請求項８】
前記内装体は水溶性材料からなることを特徴とする請求項７記載の吸水撥油具。
【請求項９】
前記吸水材は前記内装体の内部に減圧封入されてなることを特徴とする請求項７または８記載の吸水撥油具。
【請求項１０】
前記沈下材は、前記吸水材とともに前記内装体の内部に減圧封入されてなることを特徴とする請求項９記載の吸水撥油具。
【請求項１１】
前記外装体と前記内装体とは、その一部が互いに接合されてなることを特徴とする請求項７ないし１０いずれか一項記載の吸水撥油具。
【請求項１２】
前記内装体の少なくとも外表面には、前記油水分離体が形成されてなることを特徴とする請求項７ないし１１いずれか一項記載の吸水撥油具。
【請求項１３】
前記油水分離体に、更にフッ素樹脂粒子を添加したことを特徴とする請求項１ないし１２いずれか一項記載の吸水撥油具。
【請求項１４】
前記外装体は、シート材を重ね合わせて周縁領域を互いに接合した接合部を有することを特徴とする請求項１ないし１３いずれか一項記載の吸水撥油具。
【請求項１５】
前記接合部には、前記外装体を係止する係止具が形成されていることを特徴とする請求項１４記載の吸水撥油具。
【請求項１６】
前記係止具の表面は、撥油性材料で被覆されていることを特徴とする請求項１５記載の吸水撥油具。
【請求項１７】
前記接合部は、撥油性材料で被覆されていることを特徴とする請求項１４ないし１６いずれか一項記載の吸水撥油具。
【請求項１８】
請求項１ないし１７記載の吸水撥油具を用いた吸水方法であって、
油の貯留槽の内部に前記吸水撥油具を配置して、前記油に含まれる水分を吸水し、前記油から水分を除去することを特徴とする吸水方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油中に存在する水分を取り除くための吸水撥油具、およびこれを用いた吸水方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、オイルタンク、油圧装置、潤滑油などを用いる機械装置などにおいて、燃料油や潤滑油（以下、単に油と称することがある）の中に水分が混入すると、各種装置の系内で、油の酸化促進による潤滑性能の低下や、混入した水分によって錆が生じて構成部品を劣化させるといった不具合を生じさせる原因となりうる。こうした油の品質および純度、特に混入水分を低減することは、油を用いる各種装置の耐久性や稼働効率を高く維持していく上で重要である。また、ブレーキオイル、石油系ドライクリーニング溶剤、冷凍装置の冷媒などに用いる油脂に水分が存在している場合も、様々なトラブルの原因になるため、極力水分を除去する必要がある。
【０００３】
油に混入、分散した水分を取り除く方法としては、例えば、油と水との比重差を利用した沈降分離、吸水性高分子や無機系の水分乾燥剤等の吸水剤による吸着分離、吸水剤を組み込んだフィルターによる濾過分離、遠心力を利用した遠心分離、加熱による水分の蒸発脱水、真空（減圧）脱水などやこれら各方法の組み合わせなどが知られている。このうち、吸着分離や濾過分離は、簡易な構成で吸水ユニットの小型化が可能であり、かつ、吸水に必要なエネルギー消費量も少ないので広く利用されている。
【０００４】
一方、油の流出時に、流出した油を堰き止める際には、土のうが広く用いられている。しかしながら、こうした土のうを用いて油を堰き止めた場合、油に水分が混合していると、回収した油と水とが混合した液体の処理が困難であり、水分を取り除いた油だけを効率的に回収する手段が求められている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、不織布などの疎水性の繊維質基材に吸水性ポリマーシートを直接固着させ、これを水分を含有する油と接触させて水分を除去する油中水分の脱水方法が記載されている。
また、特許文献２には、油中の固形分を除去する濾紙と、油中の水分を除去する吸水性樹脂（架橋ポリアクリル酸ナトリウムなど）を有する吸水シートとを組み合わせた油用濾過材が記載されている。
また、特許文献３には、圧縮機のケースに内部に通じる管路を設置するとともに、冷凍回路中の水分を除去するために管路の他端に乾燥剤を入れた吸水器を設置した冷凍装置が記載されている。
さらに、特許文献４には、吸湿性を有する非鉱物油系のブレーキ液が収容されるリザーバ容器内に、ブレーキ液の液位を検出するためのフロートを配置してなる液圧ブレーキ用オイルリザーバにおいて、フロートを、高吸水性物質とスポンジゴムとの混合物により一体形成した液圧ブレーキ用オイルリザーバが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０７−２６５６０５号公報
【特許文献２】特開平０９−０９４４０１号公報
【特許文献３】特開平１０−１０３８１６号公報
【特許文献４】特開平１０−００６９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した各特許文献に記載された発明は、いずれも吸水性物質や乾燥剤が直接油分と接触する構成であるため、吸水性物質や乾燥剤の表面に油膜が形成されるなどによって、水分を連続的に効率よく吸水することが難しいという課題があった。
また、水が混合した油をから、油だけを堰き止めることが難しいという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で低コストに、油分に含まれる水分を連続的に効率よく吸水することが可能な吸水撥油具、およびこれを用いた吸水方法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】
【０００９】
すなわち、本発明の吸水撥油具、吸水方法は以下の構成を有する。
［１］水と油とを含む混合液体を水分および油分に分離して水分を通し、かつ油分を通さない油水分離体を有する袋状の外装体と、該外装体の内部に収容された吸水材と、を備え、前記外装体は、少なくとも前記水分が通過可能な材料からなり、前記油水分離体は、撥油性付与基および親水性付与基とを有するフッ素系化合物を含むことを特徴とする。
【００１０】
このような構成の吸水撥油具によれば、油中に含まれる水分は外装体を通過するのに対して、油分は外装体に形成された油水分離体の撥油性によって外装体を通過できない。そして、外装体を透過した水分は、外装体の内部に収容されている吸水材によって吸収され、再び外部に漏出することはない。これにより、油に含まれる水分だけを確実に除去することができる。また、油水分離体の撥油性によって、吸水材が油に直接接することが無いので、吸水材が油膜で覆われるなどによって吸水性が低下することを防止する。
【００１１】
［２］前記外装体は多孔質材料からなり、前記油水分離体は、少なくとも前記外装体の外表面に配されてなることを特徴とする。
【００１２】
［３］前記フッ素系化合物は、下記式（１）〜（４）で示される構造の化合物のうち、一種又は二種以上を含むことを特徴とする。
【化１】
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【化２】
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【化３】
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【化４】
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上記式（１）及び（２）中、Ｒｆ１、Ｒｆ２は、それぞれ同一または互いに異なる、炭素数１〜６であって直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキル基である。また、Ｒｆ３は、炭素数１〜６であって、直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキレン基である。
上記式（３）及び（４）中、Ｒｆ４、Ｒｆ５は、それぞれ同一または互いに異なる、炭素数１〜６であって直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキル基である。また、Ｒｆ６は、炭素数１〜６であって、直鎖状又は分岐状のペルフルオロアルキレン基である。また、Ｚは、酸素原子、窒素原子、ＣＦ２基又はＣＦ基である。
また、上記式（２）及び（４）中、Ｒは、２価の有機基であって、直鎖状又は分岐状の連結基である。
また、上記式（１）〜（４）中、Ｘは、アニオン型、カチオン型及び両性型からなる群から選択されるいずれか１の親水性賦与基である。
【００１３】
［４］前記油水分離体は、有機結合剤、無機結合剤の少なくとも一方、または両方によって前記外装体に結合されていることを特徴とする。
【００１４】
［５］前記外装体の内部に、少なくとも水よりも比重の大きい沈下材を配してなることを特徴とする。
【００１５】
［６］前記外装体は、紫外線透過防止材料を含むことを特徴とする。
【００１６】
［７］前記外装体の内部には、少なくとも前記水分が通過可能な材料からなる袋状の内装体が配され、前記吸水材は、前記内装体の内部に収容されてなることを特徴とする。
【００１７】
［８］前記内装体は水溶性材料からなることを特徴とする。
【００１８】
［９］前記吸水材は前記内装体の内部に減圧封入されてなることを特徴とする。
【００１９】
［１０］前記沈下材は、前記吸水材とともに前記内装体の内部に減圧封入されてなることを特徴とする。
【００２０】
［１１］前記外装体と前記内装体とは、その一部が互いに接合されてなることを特徴とする。
【００２１】
［１２］前記内装体の少なくとも外表面には、前記油水分離体が形成されてなることを特徴とする。
【００２２】
［１３］前記油水分離体に、更にフッ素樹脂粒子を添加したことを特徴とする。
【００２３】
［１４］前記外装体は、シート材を重ね合わせて周縁領域を互いに接合した接合部を有することを特徴とする。
【００２４】
［１５］前記接合部には、前記外装体を係止する係止具が形成されていることを特徴とする。
【００２５】
［１６］前記係止具の表面は、撥油性材料で被覆されていることを特徴とする。
【００２６】
［１７］前記接合部は、撥油性材料で被覆されていることを特徴とする。
【００２７】
［１８］前記各項記載の吸水撥油具を用いた吸水方法であって、油の貯留槽の内部に前記吸水撥油具を配置して、前記油に含まれる水分を吸水し、前記油から水分を除去することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、簡易な構成で低コストに、油分に含まれる水分を連続的に効率よく吸水することが可能な吸水撥油具、およびこれを用いた吸水方法を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第一実施形態における吸水撥油具を示す断面図、模式図である。
【図２】吸水撥油具の使用例を示す模式図である。
【図３】第一実施形態における吸水撥油具の変形例を示す要部拡大断面図である。
【図４】第一実施形態における吸水撥油具の変形例を示す要部拡大断面図である。
【図５】第二実施形態における吸水撥油具を示す断面図である。
【図６】第三実施形態における吸水撥油具を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明を適用した一実施形態である吸水撥油具、吸水方法について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００３１】
＜第一実施形態＞
図１（ａ）は、第一実施形態における吸水撥油具の構成を示す断面図である。図１（ｂ）は、第一実施形態における吸水撥油具の別な構成を示す断面図である。また、  図１（ｃ）は、吸水撥油具を構成する外装体を示す要部拡大模式図である。
本実施形態の吸水撥油具１０は、袋状に形成された外装体１１と、この外装体１１の内部に収容された吸水材１２とを備えている。また、外装体１１の少なくとも外表面１１ａには、油水分離体１４が形成されている。
【００３２】
なお、図１（ａ）に示す吸水撥油具１０は、外装体１１の内部に吸水材１２が常圧封入されている例であり、図１（ｂ）に示す吸水撥油具１０は、外装体１１の内部に吸水材１２が減圧封入されている例である。以下の説明においては、図１（ｂ）に示す吸水撥油具１０を挙げて説明する。
【００３３】
外装体１１は、例えば、矩形のシート材を折り曲げて重ね、折曲辺を除く３辺の周縁領域を互いに接合して袋状にしたものである。あるいは、互いに同一形状の矩形のシート材を２枚重ね、４辺の周縁領域を互いに接合して袋状にしたものであってもよい。
【００３４】
こうした外装体１１の周縁領域に形成される接合部１５は、例えば、糸を用いた縫製、耐油性の接着剤による接着、あるいは熱融着などによって、外装体１１を構成するシート材どうしを接合させた部分を成す。なお、吸水撥油具１０の製造にあたっては、こうした接合部１５のうちの一辺だけを接合せずに残しておき、吸水材１２を外装体１１の内部に充填した後に当該接合部１５を形成することによって、吸水撥油具１０を得ることができる。
また、外装体１１は、吸水材１２の吸水による体積膨張に対応して、周縁に形成された接合部１５よりも内側の内部空間が膨張可能に形成されている。
【００３５】
外装体１１は、例えば、紙、織布、編布、不織布など、シート状の繊維質基材や高分子多孔質基材などからなり、具体例としては、天然繊維、有機高分子、ガラス繊維などが挙げられる。本実施形態では、外装体１１として、ポリプロピレン多孔質体からなる不織布シートを用いている。なお、外装体１１のより詳細な具体例は後述する。
【００３６】
吸水材１２は、水分を吸水して保持することが可能な材料であればよく、水に対して化学反応する物質や潮解性を持つ物質などの化学的吸水材料や、多孔質表面が水分子を吸着しやすい性質を利用した物理的吸水材料など、各種吸水材料を用いることができる。吸水材１２の性状は、外装体１１から外部に流出しない程度の粒径をもつ粒状体、粉末、ゲル状物質などであればよい。本実施形態では、吸水材１２として、架橋ポリアクリル酸ナトリウムの粒状体を用いている。なお、吸水材１２のより詳細な具体例は後述する。
【００３７】
図１（ｃ）に示すように、外装体１１には、例えば、水分が通過可能な流路１７が形成されている。こうした流路１７は、外装体１１を構成するシート状の繊維質基材や高分子多孔質基材の空孔（細孔、空洞、連通孔）からなる。流路１７は、袋状の外装体１１の外表面１１ａと内面１１ｂとの間を連通し、水分を通過させる。外装体１１の内面１１ｂ側に達した水分は、吸水材１２に吸収される。
【００３８】
外装体１１の少なくとも外表面１１ａの表面（表層）には、油水分離体１４が形成されている。本実施形態では、流路１７の内壁表面を含む外装体１１の外表面１１ａおよび内面１１ｂ全体に油水分離体１４が形成されている。
なお、油水分離体１４は、油水分離体１４の粒子が外装体１１の表面に層状を成すように分散（拡散）されていればよく、更に、外装体１１の厚み方向の内側まで油水分離体１４の粒子が分散されていてもよい。
【００３９】
油水分離体１４は、撥油性付与基および親水性付与基とを有するフッ素系化合物を含む材料から構成されている。撥油性付与基は、油水分離体１４の表面に例えば４０°以上の接触角で油滴を形成させる官能基である。また、親水性付与基は、油水分離体１４の表面に例えば２０°以下の接触角で水分に対する濡れ性を付与する官能基である。
なお、こうした接触角は、例えば、自動接触角計（協和界面科学社製、「Ｄｒｏｐ  Ｍａｓｔｅｒ  ７０１」）により測定することができる。
【００４０】
油水分離体１４は、こうした撥油性付与基および親水性付与基の存在によって、外装体１１に親水撥油性を付与する。この油水分離体１４が形成された外装体１１に、水分を含む油が接触すると、油分は接触角の大きい油滴となり、水分は接触角が小さい濡れ性を保ったままとなる。これによって、濡れ性を保った水分は油水分離体１４に接触した状態で流路１７を通過することができる。こうした作用によって、油水分離体１４は、油中の水分だけを選択的に分離して通過させることができるのみならず、透水速度を高めることができる。
【００４１】
油水分離体１４を構成するフッ素系化合物としては、例えば、下記式（１）〜（４）で示されるフッ素系化合物のうち、少なくとも一種又は二種以上を含む。
【００４２】
【化５】
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【００４３】
【化６】
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【００４４】
【化７】
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【００４５】
【化８】
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【００４６】
ここで、上記式（１）及び（２）中、Ｒｆ１、Ｒｆ２は、それぞれ同一または互いに異なる炭素数１〜６のペルフルオロアルキル基、Ｒｆ３は、炭素数１〜６のペルフルオロアルキレン基であって、直鎖状又は分岐状であってもよい。
【００４７】
また、上記式（３）及び（４）中、Ｒｆ４、Ｒｆ５は、それぞれ同一または互いに異なる炭素数１〜６のペルフルオロアルキレン基、Ｒｆ６は、炭素数１〜６のペルフルオロアルキレン基であって、直鎖状又は分岐状であってもよい。また、Ｚは、酸素原子、窒素原子、ＣＦ２基又はＣＦ基である。また、Ｚが窒素原子又は炭素原子の場合、Ｚから分岐したペルフルオロアルキル基が当該Ｚに結合していてもよい。
【００４８】
また、上記式（２）及び（４）中、Ｒは、２価の有機基であって、直鎖状又は分岐状の連結基であり、分子鎖中にエーテル結合、エステル結合、アミド結合及びウレタン結合から選択される１種以上の結合を含んでいてもよいし、含まなくてもよい。
【００４９】
また、上記式（１）〜（４）中、Ｘは、アニオン型、カチオン型及び両性型からなる群から選択されるいずれか１の親水性賦与基である。
【００５０】
上述したように、上記式（１）〜（４）で示されるフッ素系化合物は、分子中に撥油性賦与基と親水性賦与基とを含む親水撥油剤である。換言すると、本実施形態の吸水撥油具１０を構成する油水分離体１４は、流路１７が外装体１１によって形成されるとともに、外装体１１の外表面１１ａや流路１７の表面に親水撥油性の油水分離体１４が存在するものである。また、上記式（１）〜（４）で示されるフッ素系化合物からなる群から選ばれる一種又は二種以上のフッ素系化合物を含む混合物を、油水分離体１４として用いてもよい。
以下、油水分離体１４を構成する親水撥油剤について、フッ素系化合物ごとに詳細に説明する。
【００５１】
（親水撥油剤）
「直鎖状の含窒素フッ素系化合物」
上記式（１）又は上記式（２）に示す、直鎖状（又は分岐状）の含窒素フッ素系化合物では、Ｒｆ１とＲｆ２からなる含窒素ペルフルオロアルキル基およびＲｆ３からなる含窒素ペルフルオロアルキレン基が、撥油性賦与基を構成する。
また、上記式（１）又は上記式（２）に示す含窒素フッ素系化合物では、上記撥油性賦与基であるＲｆ１〜Ｒｆ３中の、フッ素が結合した炭素数の合計が４〜１８個の範囲であることが好ましい。フッ素が結合した炭素数が４未満であると、撥油効果が不十分であるために好ましくない。
【００５２】
なお、上記式（２）中、Ｒは、分子鎖中において撥油性賦与基と親水性賦与基とを繋ぐ連結基である。連結基Ｒの構造は、直鎖状又は分岐状の、２価の有機基であれば特に限定されるものではない。また、連結基Ｒは、分子鎖中にエーテル結合、エステル結合、アミド結合及びウレタン結合から選択される１種以上の結合を含んでいてもよいし、含まなくてもよい。
【００５３】
具体的には、例えば、連結基Ｒは、炭素数１〜２０の炭化水素基であってもよいし、ポリオキシアルキレン基及びエポキシ基から選択される１種以上を含んでいてもよい。
【００５４】
また、連結基Ｒは、分子鎖中に、二元共重合体又は三元共重合体以上のポリマーを有していてもよい。
【００５５】
なお、連結基Ｒは、親水撥油剤に賦与したい特性に応じて、適宜選択して導入することが好ましい。具体的には、例えば、水や有機溶媒への溶解性を調整したい場合、親水撥油剤を含む表面被覆材（コーティング剤）と基材との密着性を改善して耐久性を向上させたい場合、親水撥油剤と樹脂成分又は塗料成分との相溶性を向上させたい場合等が挙げられる。その方法としては、分子間相互作用に影響を及ぼす極性基の有無や種類を調整する、直鎖状又は分岐構造とした炭化水素基の鎖長を調整する、基材や樹脂成分又は塗料成分に含まれる化学構造の一部と類似の構造を導入する、などがある。
【００５６】
また、上記式（１）又は上記式（２）中、Ｘは、アニオン型、カチオン型及び両性型からなる群から選択されるいずれか１の親水性賦与基である。
以下、親水性賦与基Ｘを場合分けして、親水撥油剤の構造を説明する。
【００５７】
［アニオン型］
親水性賦与基Ｘがアニオン型である場合、上記Ｘは、末端に「−ＣＯ２Ｍ１」、「−ＳＯ３Ｍ１」、「−ＯＳＯ２Ｍ１」、「−ＯＰ（ＯＨ）Ｏ２Ｍ１」、「−ＯＰＯ３Ｍ１２」又は「＝Ｏ２ＰＯ２Ｍ１」（Ｍ１は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、Ｍｇ、Ａｌ、Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｎ＋；Ｒ１〜Ｒ４は水素原子またはそれぞれ独立した炭素数１〜２０までの直鎖もしくは分岐状のアルキル基）を有する。
【００５８】
アルカリ金属としては、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、セシウム（Ｃｓ）が挙げられる。また、アルカリ土類金属しては、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）が挙げられる。
【００５９】
また、第４級アンモニウム塩（Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｎ＋）としては、Ｒ１〜Ｒ４が水素原子またはそれぞれ独立した炭素数１〜２０までの直鎖もしくは分岐状のアルキル基であれば、特に限定されるものではない。より具体的には、Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４が全て同じ化合物としては、例えば、（ＣＨ３）４Ｎ＋、（Ｃ２Ｈ５）４Ｎ＋、（Ｃ３Ｈ７）４Ｎ＋、（Ｃ４Ｈ９）４Ｎ＋、（Ｃ５Ｈ１１）４Ｎ＋、（Ｃ６Ｈ１３）４Ｎ＋、（Ｃ７Ｈ１５）４Ｎ＋、（Ｃ８Ｈ１７）４Ｎ＋、（Ｃ９Ｈ１９）４Ｎ＋、（Ｃ１０Ｈ２１）４Ｎ＋等が挙げられる。また、Ｒ１Ｒ２Ｒ３が全てメチル基の場合としては、例えば、Ｒ４が（Ｃ２Ｈ５）、（Ｃ６Ｈ１３）、（Ｃ８Ｈ１７）、（Ｃ９Ｈ１９）、（Ｃ１０Ｈ２１）、（Ｃ１２Ｈ２５）、（Ｃ１４Ｈ２９）、（Ｃ１６Ｈ３３）、（Ｃ１８Ｈ３７）等の化合物が挙げられる。さらに、Ｒ１Ｒ２が全てメチル基の場合としては、例えば、Ｒ３Ｒ４が全て（Ｃ８Ｈ１７）、（Ｃ１０Ｈ２１）、（Ｃ１２Ｈ２５）、（Ｃ１４Ｈ２９）、（Ｃ１６Ｈ３３）、（Ｃ１８Ｈ３７）等の化合物が挙げられる。更にまた、Ｒ１がメチル基の場合としては、例えば、Ｒ２Ｒ３Ｒ４が全て（Ｃ４Ｈ９）、（Ｃ８Ｈ１７）等の化合物が挙げられる。
【００６０】
ところで、吸水撥油具１０など、油に接触、浸漬させて使用するような用途においては、特に外装体１１が油に対する耐久性や吸水撥油効果の持続性を有することが望まれる。こうした観点から、本実施形態の油水分離体１４を構成する親水撥油剤は、水への溶解性が低い油難溶性化合物であることが望ましい。すなわち、本実施形態の油水分離体１４を構成する親水撥油剤は、親水性賦与基Ｘがアニオン型である場合、対イオンである上記Ｍ１が、アルカリ土類金属やＭｇ、Ａｌであることが好ましく、特にＣａ、Ｂａ、Ｍｇが親水撥油性に優れ、水への溶解度が低いことから好ましい。
【００６１】
［カチオン型］
親水性賦与基Ｘがカチオン型である場合、上記Ｘは、末端に「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・Ｃｌ−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・Ｂｒ−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・Ｉ−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・ＣＨ３ＳＯ３−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・ＮＯ３−」、「（−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７）２ＣＯ３２−」又は「（−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７）２ＳＯ４２−」（Ｒ５〜Ｒ７は水素原子またはそれぞれ独立した炭素数１〜２０までの直鎖もしくは分岐状のアルキル基）を有する。
【００６２】
［両性型］
親水性賦与基Ｘが両性型である場合、上記Ｘは、末端に、カルボキシベタイン型の「−Ｎ＋Ｒ８Ｒ９（ＣＨ２）ｎＣＯ２−」、スルホベタイン型の「−Ｎ＋Ｒ８Ｒ９（ＣＨ２）ｎＳＯ３−」又はアミンオキシド型の「−Ｎ＋Ｒ８Ｒ９Ｏ−」（ｎは１〜５の整数、Ｒ８、Ｒ９は水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基）を有する。
【００６３】
なお、本実施形態における油水分離体１４を構成する親水撥油剤は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、上述した含窒素フッ素系化合物の構造の具体例においては、含窒素ペルフルオロアルキル基からなる撥油性賦与基として、式（１）及び式（２）中に示すＲｆ１及びＲｆ２が対称である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、非対称であってもよい。
【００６４】
「環状の含窒素フッ素系化合物」
上記式（３）又は上記式（４）に示す、環状の含窒素フッ素系化合物では、Ｒｆ４、Ｒｆ５およびＲｆ６からなる含窒素ペルフルオロアルキレン基、さらにはＺが、撥油性賦与基を構成する。
また、上記式（３）又は上記式（４）に示す含窒素フッ素系化合物では、上記撥油性賦与基であるＲｆ４〜Ｒｆ６及びＺ中の、フッ素が結合した炭素数の合計が４〜１８個の範囲であることが好ましい。フッ素が結合した炭素数が４未満であると、撥油効果が不十分であるために好ましくない。
【００６５】
なお、上記式（４）中、Ｒは、分子鎖中において撥油性賦与基と親水性賦与基とを繋ぐ連結基である。連結基Ｒの構造は、直鎖状又は分岐状の、２価の有機基であれば特に限定されるものではない。また、連結基Ｒは、分子鎖中にエーテル結合、エステル結合、アミド結合及びウレタン結合から選択される１種以上の結合を含んでいてもよいし、含まなくてもよい。
【００６６】
具体的には、例えば、連結基Ｒは、炭素数１〜２０の炭化水素基であってもよいし、ポリオキシアルキレン基及びエポキシ基から選択される１種以上を含んでいてもよい。
【００６７】
また、連結基Ｒは、分子鎖中に、二元共重合体又は三元共重合体以上のポリマーを有していてもよい。
【００６８】
また、上記式（３）又は上記式（４）中、Ｘは、アニオン型、カチオン型及び両性型からなる群から選択されるいずれか１の親水性賦与基である。
以下、親水性賦与基Ｘを場合分けして、親水撥油剤の構造を説明する。
【００６９】
［アニオン型］
親水性賦与基Ｘがアニオン型である場合、上記Ｘは、末端に「−ＣＯ２Ｍ１」、「−ＳＯ３Ｍ１」、「−ＯＳＯ２Ｍ１」、「−ＯＰ（ＯＨ）Ｏ２Ｍ１」、「−ＯＰＯ３Ｍ１２」又は「＝Ｏ２ＰＯ２Ｍ１」（Ｍ１は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、Ｍｇ、Ａｌ、Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｎ＋；Ｒ１〜Ｒ４は水素原子またはそれぞれ独立した炭素数１〜２０までの直鎖もしくは分岐状のアルキル基）を有する。
【００７０】
アルカリ金属としては、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、セシウム（Ｃｓ）が挙げられる。また、アルカリ土類金属しては、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）が挙げられる。
【００７１】
また、第４級アンモニウム塩（Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｎ＋）としては、Ｒ１〜Ｒ４が水素原子またはそれぞれ独立した炭素数１〜２０までの直鎖もしくは分岐状のアルキル基であれば、特に限定されるものではない。より具体的には、Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４が全て同じ化合物としては、例えば、（ＣＨ３）４Ｎ＋、（Ｃ２Ｈ５）４Ｎ＋、（Ｃ３Ｈ７）４Ｎ＋、（Ｃ４Ｈ９）４Ｎ＋、（Ｃ５Ｈ１１）４Ｎ＋、（Ｃ６Ｈ１３）４Ｎ＋、（Ｃ７Ｈ１５）４Ｎ＋、（Ｃ８Ｈ１７）４Ｎ＋、（Ｃ９Ｈ１９）４Ｎ＋、（Ｃ１０Ｈ２１）４Ｎ＋等が挙げられる。また、Ｒ１Ｒ２Ｒ３が全てメチル基の場合としては、例えば、Ｒ４が（Ｃ２Ｈ５）、（Ｃ６Ｈ１３）、（Ｃ８Ｈ１７）、（Ｃ９Ｈ１９）、（Ｃ１０Ｈ２１）、（Ｃ１２Ｈ２５）、（Ｃ１４Ｈ２９）、（Ｃ１６Ｈ３３）、（Ｃ１８Ｈ３７）等の化合物が挙げられる。さらに、Ｒ１Ｒ２が全てメチル基の場合としては、例えば、Ｒ３Ｒ４が全て（Ｃ８Ｈ１７）、（Ｃ１０Ｈ２１）、（Ｃ１２Ｈ２５）、（Ｃ１４Ｈ２９）、（Ｃ１６Ｈ３３）、（Ｃ１８Ｈ３７）等の化合物が挙げられる。更にまた、Ｒ１がメチル基の場合としては、例えば、Ｒ２Ｒ３Ｒ４が全て（Ｃ４Ｈ９）、（Ｃ８Ｈ１７）等の化合物が挙げられる。
【００７２】
なお、本実施形態のように、吸水撥油具１０を油に接触、浸漬させて使用するような用途においては、特に外装体１１が油に対する耐久性や吸水撥油効果の持続性を有することが望まれる。こうした観点から、本実施形態の油水分離体１４を構成する親水撥油剤は、水への溶解性が低い油難溶性化合物であることが望ましい。すなわち、本実施形態の油水分離体１４を構成する親水撥油剤は、親水性賦与基Ｘがアニオン型である場合、対イオンである上記Ｍ１が、アルカリ土類金属やＭｇ、Ａｌであることが好ましく、特にＣａ、Ｂａ、Ｍｇが親水撥油性に優れ、水への溶解度が低いことから好ましい。
【００７３】
［カチオン型］
親水性賦与基Ｘがカチオン型である場合、上記Ｘは、末端に「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・Ｃｌ−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・Ｂｒ−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・Ｉ−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・ＣＨ３ＳＯ３−」、「−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７・ＮＯ３−」、「（−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７）２ＣＯ３２−」又は「（−Ｎ＋Ｒ５Ｒ６Ｒ７）２ＳＯ４２−」（Ｒ５〜Ｒ７は水素原子またはそれぞれ独立した炭素数１〜２０までの直鎖もしくは分岐状のアルキル基）を有する。
【００７４】
［両性型］
親水性賦与基Ｘが両性型である場合、上記Ｘは、末端に、カルボキシベタイン型の「−Ｎ＋Ｒ８Ｒ９（ＣＨ２）ｎＣＯ２−」、スルホベタイン型の「−Ｎ＋Ｒ８Ｒ９（ＣＨ２）ｎＳＯ３−」又はアミンオキシド型の「−Ｎ＋Ｒ８Ｒ９Ｏ−」（ｎは１〜５の整数、Ｒ８、Ｒ９は水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基）を有する。
【００７５】
なお、本実施形態の吸水撥油具１０を構成する油水分離体１４に用いる親水撥油剤は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、上述した含窒素フッ素系化合物の構造の具体例においては、含窒素ペルフルオロアルキル基からなる撥油性賦与基として、式（３）及び式（４）中に示すＲｆ４及びＲｆ５がＺを挟んで対称である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、非対称であってもよい。
【００７６】
なお、油水分離体１４には、更にフッ素樹脂粒子を含有させることも好ましい。フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ, ＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン・四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）などが挙げられる。
これらフッ素樹脂粒子を油水分離体１４に含有させることによって、油水分離体１４の撥油性を更に高めることができる。
【００７７】
（結合剤）
本実施形態における油水分離体１４は、外装体１１に上記式（１）〜（４）で示される含窒素フッ素系化合物（親水撥油剤）が単独または結合剤と複合化されたものである。換言すると、外装体１１に油水分離体１４を構成する上記フッ素系化合物（親水撥油剤）が存在するものである。また、本実施形態の吸水撥油具１０を構成する油水分離フィルタ１２は、分離対象である液体によって上記フッ素系化合物が流失しないために、外装体１１に当該フッ素系化合物が油水分離体１４として固着されている。
【００７８】
具体的には、本実施形態の吸水撥油具１０は、外装体１１の表面の一部又は全部が、上記式（１）〜（４）で示される含窒素フッ素系化合物（親水撥油剤）を含む塗膜（塗布膜）、あるいは上記式（１）〜（４）で示される含窒素フッ素系化合物と結合剤とを含む塗膜（塗布膜）によって被覆されていてもよい。
【００７９】
塗膜（塗布膜）は、上述したフッ素系化合物（親水撥油剤）のみからなる場合と、結合剤を含む場合とがある。結合剤を含む場合は、親水撥油剤と結合剤との質量組成比は、１０対９０から９９．９対０．１の範囲であることが好ましい。ここで、親水撥油剤の質量組成比が１０未満であると、十分な親水撥油性が得られないために好ましくない。外装体１１との密着性や塗布膜の耐久性を加味すると、１０対９０から９０対１０が特に好ましい。
【００８０】
結合剤としては、具体的には、例えば、有機結合剤（樹脂）や無機結合剤（無機ガラス）が挙げられる。有機結合剤（樹脂）としては、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂、ＵＶ硬化性樹脂等があり、具体的には、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、アクリルポリオール系樹脂、ポリエステルポリオール系樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、熱可塑性アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂、フェノール樹脂や熱硬化性アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂等が挙げられる。
【００８１】
油水分離体１４がもつ親水撥油性の特性を最大限に発揮させるためには、結合剤を用いることが望ましい。結合剤としては、親水性ポリマーを用いることが好ましい。また、親水性ポリマーとしては、ヒドロキシル基を含有しているものが好ましい。
【００８２】
親水性ポリマーとしては、具体的には、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、セルロースなどの多糖およびその誘導体などが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。親水性ポリマーは、架橋剤により架橋してもよい。このような架橋により、塗膜の耐久性が向上する。
【００８３】
架橋剤としては、特に限定されるものではなく、目的に応じて適宜選択することができる。具体的には、例えば、エポキシ化合物、イソシアネート化合物、アルデヒド化合物、紫外線架橋型化合物、脱離基含有化合物、カルボン酸化合物、ウレア化合物などが挙げられる。
【００８４】
無機結合剤（無機ガラス）としては、具体的には、例えば、化学式［Ｒ１４Ｓｉ（ＯＲ１５）３］で示されるトリアルコキシシラン、化学式［Ｓｉ（ＯＲ１６）４］（Ｒ１４〜Ｒ１６はそれぞれ独立した炭素数１〜６までのアルキル基）で示されるテトラアルコキシシラン等のシラン化合物や、水ガラス等が挙げられる。これらの中でも、水ガラスは、耐久性の向上効果が高いために好ましい。
【００８５】
（外装体）
本実施形態の吸水撥油具１０を構成する外装体１１において、分離された水を主体的に通過させる液体の流路１７は、外装体１１によって形成されている。具体的には、外装体１１の流路１７は、外装体１１を構成する繊維における繊維どうしの空間や、外装体１１を構成する多孔質体の空孔が水分の流路１７となる。
【００８６】
外装体１１の材質としては、分離対象である液体の流路１７を形成可能な繊維や多孔質体であれば特に限定されるものではなく、有機物であってもよいし、無機物であってもよい。更には有機物と無機物との複合物であってもよい。したがって、本実施形態の吸水撥油具１０における外装体１１の態様としては、繊維状や多孔質の有機物、あるいは繊維状や多孔質の無機物が挙げられる。
【００８７】
ここで、外装体１１として利用可能な有機物としては、特に限定されるものではないが、具体的には、例えば、セルロース製のろ紙、ろ布（ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ナイロン、ポリイミド、ポリアクリロニトリル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド等）、不織布フィルタ（ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、レーヨン、ナイロン、ポリフェニレンサルファイド等）、繊維フィルタ（樹脂、ガラス、セラミックス、金属）などのシート体を袋状にしたものが挙げられる。
【００８８】
これら外装体１１において、流路１７の幅（すなわち、繊維の平均間隔や多孔質の空洞の平均幅）は、例えば、０．１〜１５０μｍであることが好ましく、０．５〜７５μｍであることがより好ましく、１〜５０μｍであることがさらに好ましい。ここで、流路１７の幅が０．１μｍ未満であると、水（水分）の透過抵抗が大きくなり、透過に時間が必要となる場合があるために好ましくない。一方、流路１７の幅が１５０μｍを超えると、油（油分）が通過し始めるために好ましくない。これに対して、流路１７の幅が上記範囲内であると、油の透過が起こらず、実用上適した範囲の通水速度となるために好ましい。なお、外装体１１に形成された流路１７は、必ずしも油分を全く通過させない構成に限定されるものではなく、水分を主体的に通過させ、油分も一定割合で通過可能な幅のものも含む。
【００８９】
油水分離体１４は、上記式（１）〜（４）で示されるフッ素系化合物（親水撥油剤）を上述した外装体１１に担持させる。
フッ素系化合物を多孔質体などの外装体１１に担持させる方法としては、上記フッ素系化合物（親水撥油剤）の溶解液または分散液に、担持させる外装体１１を浸漬、あるいは前記溶解液または分散液を担持させる外装体１１にスプレーコートし、乾燥により溶媒を除去する手法などが適用可能である。担持する割合としては、親水撥油剤と担持する多孔質体との質量組成比を１対９９から５０対５０の範囲から選択するのが、親水撥油性の特性面で好ましい。
【００９０】
また、本実施形態の吸水撥油具１０における外装体１１としては、上述した有機物（樹脂）と上記式（１）〜（４）で示されるフッ素系化合物（親水撥油剤）のうち、一種又は二種以上とを含む樹脂組成物によって、繊維状に形成された外装体１１とした態様であってもよい。すなわち、上述した親水撥油剤は、各種樹脂に親水撥油性の機能を付与するための添加剤として用いられている。
【００９１】
樹脂組成物において、親水撥油剤と樹脂との質量組成比が、１０対９０〜９９．９対０．１の範囲であることが好ましい。親水撥油剤の質量組成比が１０未満であると、親水撥油機能を十分に発揮することができないために好ましくない。一方、親水撥油剤の質量組成比が９９．９を超えると、樹脂物性を損ない、成形性を維持することが難しいために好ましくない。
【００９２】
樹脂組成物は、親水撥油剤と樹脂とのほかに、流動性改善剤、界面活性剤、難燃剤、導電付与剤、防カビ剤等の親水撥油以外の機能を付与するために添加剤を任意成分としてさらに含んでもよい。
【００９３】
また、本実施形態の吸水撥油具１０における外装体１１としては、上述した有機物（樹脂）と上記式（１）〜（４）で示されるフッ素系化合物（親水撥油剤）のうち、一種又は二種以上とを含む樹脂組成物によって、繊維状に形成された態様であってもよい。すなわち、上述した親水撥油剤は、各種樹脂に親水撥油性の機能を付与するための添加剤として用いられている。
【００９４】
樹脂組成物において、親水撥油剤と樹脂との質量組成比が、１０対９０〜９９．９対０．１の範囲であることが好ましい。親水撥油剤の質量組成比が１０未満であると、親水撥油機能を十分に発揮することができないために好ましくない。一方、親水撥油剤の質量組成比が９９．９を超えると、樹脂物性を損ない、成形性を維持することが難しいために好ましくない。
【００９５】
樹脂組成物は、親水撥油剤と樹脂とのほかに、流動性改善剤、界面活性剤、難燃剤、導電付与剤、防カビ剤等の親水撥油以外の機能を付与するために添加剤を任意成分としてさらに含んでもよい。
【００９６】
（吸水材）
本実施形態の吸水撥油具１０を構成する吸水材１２は、吸水性高分子体や無機系吸水材を用いることができる。
吸水性高分子体としては、例えば、ポリアクリル酸塩、イソブチレン−無水マレイン酸の架橋タイプ、ポリスルホン酸塩、無水マレイン酸塩、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、澱粉やセルロースなどのような多糖類が使用できる。特に、吸水性の面から架橋ポリアクリル酸ナトリウムが好ましい。吸水性高分子の好ましい具体例としては、アクアリックＣＡ（商品名：日本触媒製）、耐塩性を持つアクアリックＣＳ（商品名：日本触媒製）等が挙げられる。
無機系吸水材としては、シリカゲル、モレキュラーシーブスなどを挙げることができる。
【００９７】
吸収材１２の形状は、球形や角形を成す粒状や、繊維状であればよく、直径が５０〜１５００μｍ程度、より好ましくは１００〜８５０μｍ程度であればよい。
吸水材は、吸水した状態において、全体の比重が１．０以上１．５以下、好ましくは１．０以上１．２以下となるようなものを用いることが好ましい。これによって、例えば比重が１以下の油中に吸水撥油具１０を配置した際に、吸水撥油具１０が油面に浮上することを防止できる。一方、吸水材の比重が１．５を超えると、過荷重になり取扱い性が低下する懸念がある。
【００９８】
図２は、本実施形態の吸水撥油具の使用例を示す模式図である。
本実施形態の吸水撥油具１０は、例えば、油貯蔵タンク５０に貯蔵された油５１に含まれる水分の除去（吸水）に好ましく用いることができる。例えば、吸水撥油具１０は紐状の係止具５２によって一端が係止され、油貯蔵タンク５０内の油５１中に浸漬される。
【００９９】
これにより、図１（ｃ）に示すように、油中に含まれる水分は外装体１１の流路１７を通過するのに対して、油分は外装体１１に形成された油水分離体１４の撥油性によって外装体１１の流路１７を通過できない。そして、外装体１１を透過した水分は、外装体１１の内部に収容されている吸水材１２によって吸収され、再び外部に漏出することはない。これによって、油５１に含まれる水分だけを確実に除去することができる。また、油水分離体１４の撥油性によって、吸水材１２が油に直接接することが無いので、吸水材１２が油膜で覆われるなどによって吸水性が低下することがない。
【０１００】
従って、本実施形態の吸水撥油具１０を油中に配置するだけで、油に含まれる水分だけを簡易な構成で確実に吸水除去することができる。よって、この油を用いる機械装置などにおいて、水分の存在による油の酸化促進や潤滑性能の低下を防止して、油を用いる各種装置の耐久性や稼働効率を高く維持することが可能になる。
【０１０１】
なお、本実施形態の吸水撥油具１０において、図３に示すように、外装体１１を構成するシート材どうしを接合させた接合部１５を覆うように、撥油性材料５５で被覆することも好ましい。例えば、シート状の撥油性材料５５を耐油性の接着剤を用いて接合部１５に接着したり、外装体１１を構成するシート材どうしを糸を用いて縫合する際に、撥油性材料５５を被せて共に縫合するなどによって、撥油性材料５５を接合部１５に形成することができる。こうした撥油性材料５５で接合部１５を覆うことで、接合部１５から油分が外装体１１の内部に浸入して、吸水材１２に油が接触することを防止することができる。
【０１０２】
また、本実施形態の吸水撥油具１０において、図４に示すように、接合部１５に係止具５２を係止させるための開口５４を形成することもできる。こうした開口５４を形成することによって、吸水撥油具１０を係止する係止具５２を容易に装着することができる。こうした係止具５２によって、吸水撥油具１０を油貯蔵タンク５０（図２参照）の内部から容易に回収することを防止できる。
【０１０３】
なお、係止具５２を例えば繊維からなる紐体など、吸油性の材料で構成する場合、この係止具５２を撥油性材料によって被覆することが好ましい。係止具５２を撥油性材料によって被覆することで、係止具５２の油の吸い込みによる重量の増加で係止具５２の操作性が低下したり、油による係止具５２の劣化を防止することができる。
【０１０４】
また、吸水撥油具１０の外装体１１の内部には、吸収材１２に加えて更に沈下材（加重体）を封入することも好ましい。こうした沈下材は水よりも密度の大きい物質が用いられる。例えば、密度１．２以上、特に密度２以上の物質が好ましい。沈下材の具体例としては、水に溶解しない粒状物質であるマンガン砂（密度２．５〜２．７ｇ／ｃｍ３）、ガーネット（密度３．８〜４．１ｇ／ｃｍ３）、酸化第二鉄（密度５．２ｇ／ｃｍ３）などが挙げられる。
【０１０５】
こうした沈下材（加重体）を外装体１１の内部に封入すれば、吸水後の全体比重が１．０以下の吸水材１２を用いても、例えば、油貯蔵タンク５０（図２参照）内で吸水撥油具１０が油面に浮上することが無く、吸水撥油具１０全体を油中に浸漬させた状態で効率的に水分を吸水させることができる。
なお、こうした沈下材（加重体）は、外装体１１の内部に吸水材１２と共に直接封入してもよく、あるいは、沈下材を別な袋などに封入してから外装体１１の内部に配置してもよい。
【０１０６】
また、外装体１１に紫外線透過防止材料を含むことも好ましい。例えば、太陽光などに含まれる紫外線は、外装体１１を構成する繊維や樹脂多孔質材の劣化を促進する。このため、例えば、外装体１１に紫外線透過防止材料を含有させることにより、紫外線の吸収を防止して外装体１１の光線による劣化を抑制できる。
紫外線透過防止材料の形成方法としては、外装体１１に黒色に着色する、外装体１１に紫外線遮蔽フィルムをラミネートする、外装体１１に紫外線吸収剤や紫外線遮蔽剤を配合またはコーティングするなどの方法が挙げられる。
【０１０７】
＜第二実施形態＞
図５は、吸水撥油具の別な実施形態を示す斜視図である。
本実施形態の吸水撥油具２０は、袋状に形成された外装体１１と、この外装体１１の内部に配された袋状の内装体２１と、この内装体２１に収容された吸水材１２とを備えている。また、外装体１１の少なくとも外表面１１ａには、油水分離体１４が形成されている。
【０１０８】
内装体２１は、例えば、矩形のシート材を折り曲げて重ね、折曲辺を除く３辺の周縁領域を互いに接合して袋状にしたものである。あるいは、互いに同一形状の矩形のシート材を２枚重ね、４辺の周縁領域を互いに接合して袋状にしたものであってもよい。
【０１０９】
内装体２１は、少なくとも水分が透過可能な材料であればよく、例えば、紙、織布、編布、不織布など、シート状の繊維質基材や高分子多孔質基材などからなり、具体例としては、天然繊維、有機高分子、ガラス繊維などが挙げられる。
【０１１０】
外装体１１の内部にこうした内装体２１を設けることによって、吸水撥油具２０の物理的な強度が高められ、収容する吸水材１２の量が多い場合でも、必要な強度を確保することができる。
また、親水撥油性を有する外装体１１によって、内装体２１が油で汚染されることが無いので、内装体を廃棄する場合の処理が容易である。また、加熱乾燥処理や脱水剤処理によって吸水材１２の水分を脱水した後に、外装体１１を交換するだけで、吸水撥油体２０を容易に再利用することができる。
【０１１１】
また、内装体２１を、水溶性材料で表面をコーティングしたシート材から構成し、空気遮断性を付与することも好ましい。そして、吸水材１２を内装体２１の内部に減圧封入しておくこともできる。更に、内装体２１全体を水溶性材料から構成することもできる。
また、吸水材１２を内装体２１の内部に減圧封入する際に、沈下材（加重体）も同時に減圧封入することも好ましい。沈下材は水よりも密度の大きい物質、例えば、密度１．２以上、特に密度２以上の物質が好ましい。
また、吸水撥油具２０の外装体１１が空気で膨らんでいると、油中に配置した際に外装体１１に大きな油圧が加わり、油が外装体１１を通過してしまう虞があるが、内装体２１の内部を減圧しておけば、こうした外部の圧力による油の透過を防止することができる。
【０１１２】
内装体２１の表面をコーティングする水溶性材料や、内装体２１自体を構成する水溶性材料としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロースナトリウム塩、ポリビニルピロリドン、ポリ（アルキル）オキサゾリン、及びポリエチレングリコール、ポリアクリル酸およびその塩、でんぷん、ゼラチン、でんぷん系多糖類などが挙げられる。特に、ポリビニルアルコールを用いることにより良好なフィルムを形成でき、内装体２１として良好な十分な強度と柔軟性を付与することができる。使用するポリビニルアルコール組成物としては、例えば、分子量が約１００００ないし約１０００００程度であることが好ましい。なお、ここでいうポリビニルアルコールは、一般的にポリ酢酸ビニル化合物を含む。
【０１１３】
こうした水溶性材料を内装体２１に適用すれば、内装体２１の内部を減圧状態に保つことができる。そして、水分との接触によって吸水材１２への流路が形成されるので、加圧による水分の透過を防止することができる。
【０１１４】
なお、吸水撥油具２０を構成する外装体１１と内装体１２との隙間は、極力小さくして空気層を少なくすることが好ましい。また、外装体１１と内装体１２との接合方法は、これらの周縁領域を熱融着、縫製、ニードルパンチによる縫製、あるいはニードルパンチによって接合すればよい。
【０１１５】
＜第三実施形態＞
図６は、吸水撥油具の別な実施形態を示す斜視図である。
本実施形態の吸水撥油具３０は、袋状に形成された外装体１１と、この外装体１１の内部に配された袋状の内装体３１と、この内装体３１に収容された吸水材１２とを備えている。そして、外装体１１および内装体３１には、それぞれ油水分離体１４が形成されている。即ち、油水分離体１４が形成された同一構成の袋状部材を二重に重ねた構成としたものである。
【０１１６】
外装体１１の内部に、こうした油水分離体１４が形成された内装体３１を設けることによって、吸水撥油具３０の物理的な強度が高められ、収容する吸水材１２の量が多い場合でも、必要な強度を確保することができる。
また、外装体１１が破損した場合でも、吸水材１２が油中に散乱することが無く、より一層安全に油中の水分の吸水を行うことができる。
【実施例】
【０１１７】
（合成例１）
「２−［３−［ペルフルオロ（２−メチル−３−ジブチルアミノプロパノイル）］アミノプロピル−ジメチル−アンモニウム］アセテートの合成」
２−メチル−３−ジブチルアミノプロピオン酸メチルの電解フッ素化により得られたペルフルオロ（２−メチル−３−ジブチルアミノプロピオン酸）フルオリド１２０ｇを、ジメチルアミノプロピルアミン３９ｇをＩＰＥ溶媒５００ｍｌに溶解した溶液に、氷浴下滴下した。室温で２時間撹拌した後にろ過を行い、ろ液のＩＰＥ層をＮａＨＣＯ３水溶液と、ＮａＣｌ水溶液とで洗浄処理し、分液した後に水洗を行った。その後、ＩＰＥを留去し、さらに蒸留して粗生成物として、（Ｃ４Ｆ９）２ＮＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＮＨＣ３Ｈ６Ｎ（ＣＨ３）２を６４ｇ得た（収率４７％）。
【０１１８】
次いで、得られた（Ｃ４Ｆ９）２ＮＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＮＨＣ３Ｈ６Ｎ（ＣＨ３）２を８ｇ、エタノール中で撹拌下モノクロル酢酸ナトリウムと一晩還流させ、ろ過、濃縮後、ジメチルベタイン体を９ｇ得た（収率９９％）。
【０１１９】
本発明の吸水撥油具の効果を検証した。
（実験例１）
市販の吸水ポリマー土のう（商品名：水ピタＮ型  中村建設社製）の外装袋（材質：ポリエステル）を約６ｃｍ四方の正方形に切り取り、合成例１にて合成した含窒素フッ素系化合物２ｇ、ポリビニルブチラール（積水化学社製エスレックＢＬ−１）４ｇをエタノール９４ｇに溶解した液（表面被覆材）に浸漬処理し、その後自然乾燥した。
【０１２０】
得られた親水撥油処理加工したポリエステルシートを、６０ｍｍφろ紙用桐山セパロート（桐山製作所製）に取り付け、２２℃・常圧下で３０ｍｌのｎ−ヘキサデカンをポリエステルシート上に注油したが、２時間経過してもｎ−ヘキサデカンはポリエステルシートを通過しなかった。一方、３０ｍｌの水をポリエステルシート上に注水したところ、約３０秒で全量の水が通過した。
【０１２１】
（比較実験例１）
実験例１の吸水ポリマー土のうの外装袋を親水撥油処理せずに、実験例１と同様に３０ｍｌのｎ−ヘキサデカンを注油したところ、約２分間で全量通過した。一方、３０ｍｌの水をポリエステルシート上に注水したところ、約３０秒で全量の水が通過した。
【０１２２】
（実施例１）
ポリプロピレン不織布（目付：１５ｇ／ｍ２、厚さ：０．１６ｍｍ、平均気孔径：７μｍ、最大気孔径１４μｍ）を折り重ねて側面をヒートシールで熱融着し、底辺約２０ｍｍの封筒状に加工した。この筒を、合成例１にて合成した含窒素フッ素系化合物２ｇ、ポリビニルブチラール（積水化学社製エスレックＢＬ−１）４ｇをエタノール９４ｇに溶解した液（表面被覆材）に浸漬処理し、自然乾燥した。
【０１２３】
ポリビニルアルコール水溶性フィルム（水溶性フィルムハイセロンＣ−２００（日本合成化学株式会社製））を折り重ねて側面をヒートシールで熱融着し、底辺約１０ｍｍの封筒状に加工した。この筒の中に、吸水剤として市販の高吸水性ポリマー「架橋−アクリル酸重合体部分ナトリウム塩」（和光純薬工業株式会社製）を０．１ｇ入れ、全体を平らに圧縮してから入口部分をヒートシールして閉じた。
前記のポリプロピレン不織布筒に、吸水剤を収納したポリビニルアルコール水溶性フィルム製内袋を挿入し、さらにマンガン砂を１．０ｇ入れ、全体を平らに圧縮してから、入口部分をヒートシールして、高さ約５０ｍｍの吸水撥油体を作成した。
【０１２４】
次に、内径約２１ｍｍ、容量５０ｍｌの摺合共栓付き比色管を用意し、その中に上記の吸水撥油体を入口部分を上にして挿入した。
【０１２５】
予め２５℃に温めておいた、ｎ−ヘキサデカン１９ｍｌと水１ｍｌの混合液を良く振り混ぜてから、比色管の中に注ぎ、栓をして２５．０±０．１℃の恒温振盪水槽に装填し、振盪撹拌させた。３分後に比色管内を目視観察したところ、水は、吸水撥油体内に完全に吸着されていた。
【０１２６】
（比較例１）
実施例１と同様のポリプロピレン不織布筒について、親水撥油処理せずに、その中に架橋−アクリル酸重合体部分ナトリウム塩（和光純薬工業(株)製）を０．１ｇ入れてヒートシールにより入口部分を閉じた。
【０１２７】
次に、実施例１と同様の比色管に挿入し、ｎ−ヘキサデカン１９ｍｌと水１ｍｌの混合液を比色管に入れ、２５．０±０．１℃の恒温振盪水槽にて振盪撹拌させた。
２４時間後に目視で確認したところ、比色管の底部には水が残っていた。
【０１２８】
実験例１と実施例１から、市販の吸水ポリマー土のうの外装袋を親水撥油処理することにより、吸水撥油具として、使用できることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
本発明の吸水撥油具は、油水分離体の親水撥油性によって透水性および撥油性に優れているため、油の存在する個所に配置するだけで、油中の水分を容易に吸水し、油の純度を高めることができるので、油を用いる各種機器類に幅広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１３０】
１０  吸水撥油具
１１  外装体
１４  油水分離体
１７  流路
２１  内装体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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