(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂を焼結してなる多孔質体の表面に、多孔質体を構成する樹脂よりも粒子径の小さい微粒子充填材ディスパージョンを塗布し、ついで、バインダを塗布した後、直ちに多孔質体表面をブラッシングすることを特徴とする表面に微粒子充填材が付着した多孔質体の製造方法。
【請求項２】
バインダが水性ウレタン樹脂であることを特徴とする請求項１記載の表面に微粒子充填材が付着した多孔質体の製造方法。
【請求項３】
微粒子充填材ディスパージョンとバインダの塗布を多孔質体上に滴下して行うことを特徴とする請求項１記載の表面に微粒子充填材が付着した多孔質体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、多数の連続気孔を有し、通過性や耐薬品性に優れ、微細物質のろ過フィルタに使用される熱可塑性樹脂を焼結してなる多孔質体の表面に多孔質体を構成する樹脂よりも粒子径の小さい微粒子充填材を均一、かつ効率的に付着できる製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】
従来、各種気体や液体、特に空気中から微細な塵粒子を分離するフイルタとして、熱可塑性樹脂を焼結してなる多孔質体の表面に多孔質体を構成する樹脂よりも粒子径の小さい微粒子充填材、例えば、ポリテトラフルオロエチレン樹脂微粒子を付着させ、塵粒子の分離、ろ過効果を向上させたものが知られている。
【０００３】
このような多孔質体の表面に微粒子充填材を付着させる方法として、微粒子充填材を分散媒中に分散させたディスパージョンとバインダとを予め配合・混合し、これをエアガンにて多孔質体表面に塗布した後、ブラッシングしてこれらを多孔質体表面にこすり付け付着させる方法が提案されている。
【０００４】
しかしながら、上記の塗装方法では、微粒子充填材ディスパージョンにバインダを配合した段階で微粒子充填材同志が凝集し、エアガンが目詰まりしたり、多孔質体表面で微粒子充填材同志が大きな塊を形成するという問題があり、均一な付着層を形成することが困難であった。
【０００５】
この凝集を防止するには、微粒子充填材ディスパージョン中に含まれる界面活性剤の添加量を多くすることで対処できるが、適量以上の界面活性剤剤の添加は、微粒子充填材自身の持つ非粘着性、滑り性、撥水性等の特性を阻害するため、ろ過捕集した微細物質が微粒子充填材の塗布面に強固に付着してしまい、払い落としを困難にするという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題点を解消できる多孔質体の製造方法を見出したものであり、その要旨とするところは、
熱可塑性樹脂を焼結してなる多孔質体の表面に、多孔質体を構成する樹脂よりも粒子径の小さい微粒子充填材ディスパージョンを塗布し、ついで、バインダを塗布した後、直ちに多孔質体表面をブラッシングすることを特徴とする表面に微粒子充填材が付着した多孔質体の製造方法にある。
【０００７】
本発明で使用する多孔質体は熱可塑性樹脂を焼結して成形したものであり、熱可塑性樹脂としては、低密度乃至高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体などが好適に使用できる。通常上記の樹脂からなる平均粒径が１０μｍ〜１，０００μｍ程度の粒状の樹脂を使用し焼結成形する。
【０００８】
本発明の方法では上記多孔質体の表面に、まず微粒子充填材ディスパージョンを塗布する。微粒子充填材としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（以下、「ＰＴＦＥ」という）、ポリテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリフッ化ビニリデンから選ばれた一種またはこれらの二種以上を混合した微粒子が使用できる。微粒子充填材は多孔質体を構成する樹脂よりも粒子径の小さいものを使用する必要があり、平均粒径が０．２μｍ程度のものが好ましい。
【０００９】
上記微粒子充填材を使用したディスパージョンは分散媒として、通常、水を使用し、濡れ性を制御するためにイソプロピルアルコール等の有機溶剤を適量添加しても良い。ディスパージョンに使用する界面活性剤としては、カチオン系、アニオン系、ノニオン系の各種界面活性剤が好適に使用できる。
【００１０】
本発明の方法では、上記微粒子充填材ディスパージョンを塗布した後、バインダを塗布する。バインダとしては、使用する微粒子充填材により種々の組成からなるバインダを使用できるが、１液性の水性ポリウレタン樹脂を用いると、微粒子充填材の粒子同志を凝集させにくく、より均一な塗膜を形成させることができるという利点がある。
【００１１】
上記バインダを塗布した後、直ちに多孔質体表面をブラッシングする必要がある。ブラッシングは通常の合成樹脂製のブラシ等によって行えばよく、本発明の方法では、微粒子充填材ディスパージョンを塗布する工程、バインダを塗布する工程の順で、微粒子充填材層の上にバインダ層が形成されるので、ブラシが直接微粒子充填材層に触れることなく、即ち微粒子充填材同志が凝集することなく滑らかなブラッシングを行うことができるものである。
【００１２】
また、上記微粒子充填材ディスパージョンやバインダの塗布手段としては、種々の方法により行うことができるが、塗布装置としてエアガンを用いると、エアガン通過時の剪断力により微粒子充填材同志が凝集することがあるので、塗布にはエアガンを用いずオイラーや定量ポンプ等で滴下する方法によれば、さらに均一な塗膜を形成させることができる。
【００１３】
ここで、多孔質体の形状が筒状等の長尺体からなる場合、多孔質体を周方向に回転させながら、エアガンあるいは滴下ノズルやブラシを多孔質体長手方向に移動させることにより一連の工程を連続して自動的に行うことができる。つまり、多孔質体表面上のある１点に注目したとき、微粒子充填材層形成、バインダー層形成、ブラッシングの順で工程が施されるように、回転方向上より、微粒子充填材ディスパージョン塗布用エアガン或いは滴下ノズル、バインダー塗布用エアガン或いは滴下ノズル、ブラッシング用ブラシの順で配置し、それらを同時に多孔質体長手方向に移動させながら、微粒子充填材ディスパージョン塗布工程、バインダー塗布工程、ブラッシング工程を短時間で行い、むらのない均質な微粒子充填材塗膜を形成できる。
以下、本発明を実施例により説明する。
【００１４】
【実施例】
実施例１
超高分子量ポリエチレン樹脂を焼結してなる筒状多孔質体を周方向に５００回転／分の回転速度で回転させ、ＰＴＦＥ固形分比率３３％、界面活性剤比率１ＰＰＭ以下の微粒子充填材ディスパージョン５０ｇをエアガンにて多孔質体の長手方向に移動させたながら塗布し、ついでバインダとしてエポキシ樹脂固形分比率２％のエポキシ樹脂エマルジョン５０ｇをエアガンにて多孔質体長手方向に移動させながら塗布した後、ブラシを多孔質体表面にあてがいながら多孔質体長手方向に移動させてブラッシングした後、硬化、乾燥した。
上記塗布工程においては微粒子充填材の凝集等が発生せず、作業性に問題がなく、また得られた多孔質体表面の外観は均一で良好であった。
【００１５】
実施例２
超高分子量ポリエチレン樹脂を焼結してなる筒状多孔質体を周方向に５００回転／分の回転速度で回転させ、回転方向の上から順に、実施例１と同一組成からなる微粒子充填材ディスパージョンの滴下ノズル、エポキシ樹脂エマルジョンの滴下ノズル、ついでブラッシング用ブラシを配置し、それらを同時に多孔質体長手方向に移動させながら、微粒子充填材ディスパージョン５０ｇを滴下し、ついでエポキシ樹脂固形分比率２％のエポキシ樹脂エマルジョン５０ｇを滴下した後、表面ブラッシングを行った後、硬化、乾燥した。
実施例１と同様に作業性、表面外観共に問題なかった。
【００１６】
実施例３
バインダとして、ウレタン固形分比率２％の１液水性ウレタンを用いた以外は、実施例２と同一内容の方法で塗装を行った後、硬化、乾燥した。その結果、実施例１と同様に作業性、表面外観共に問題なかった。
【００１７】
比較例１
実施例１に使用した同一組成の微粒子充填材ディスパージョンとバインダを使用し、まずバインダを塗布した後、微粒子充填材ディスパージョンを塗布する以外は実施例１と同一内容で塗装、ブラッシングを行った後、硬化、乾燥した。  その結果、ブラッシング工程で微粒子充填材の凝集等が発生して作業性に劣り、また塗布面にむらを生じて外観上問題があった。
【００１８】
比較例２
実施例１に使用した同一組成の微粒子充填材ディスパージョンとバインダを使用し、両成分を混合した後、エアガンにて多孔質体長手方向に移動させたながら塗布した後、ブラシを多孔質体表面にあてがいながら多孔質体長手方向に移動させてブラッシングした後、硬化、乾燥した。その結果、エアガンにより塗布工程で微粒子充填材が凝集してしまい作業性に劣り、また塗布面にむらを生じて外観上問題があった。
【００１９】
【本発明の効果】
上述したように本発明の方法によれば、界面活性剤が微量しか含まれない、分散状態が不安定な微粒子充填材ディスパージョンを用いても、凝集させることなく塗布作業ができ、均一な塗布面を形成することができる。