(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂成形材料からなる多孔質成形体に放射線を照射して得られる濾過用多孔質成形体。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂がポリオレフィン、ポリカーボネート、及びアクリルからなる群から選ばれる１種または２種以上である、請求項１記載の濾過用多孔質成形体。
【請求項３】
前記放射線の照射線量が５〜３０ｋＧｙである、請求項１記載の濾過用多孔質成形体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浄水器のフィルター等に用いられる熱可塑性樹脂成形材料からなる多孔質成形体を放射線照射して得られる濾過用多孔質成形体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば浄水器用のフィルターは、その部分で水道水中の塩素が除去されると、濾過後の水路に細菌が繁殖する等の問題がある。そこで塩素の除去はできるだけ最終段階でされるのが望ましい。
【０００３】
また一つの濾過部で水道水等の不純物を除去しようとすると、水中のゴミや鉄さびが、より微細な物質を濾過可能な濾過層の寿命を縮めるといった問題がある。
【０００４】
そこで濾過層本体に到達する以前の給水路に、プレフィルターを設置して比較的大きな異物を取り除く形式の浄水器が提供されている。
この場合、プレフィルターとしての液体濾過用濾材には、多孔質のプラスチック成形体が用いられている。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等の微粒体を低圧プレスと加圧で互いに接着させて多孔質体を形成し、これを中空円筒状等に加工成形したフィルター等があり、活性炭等の吸着材と併用して浄水器等に用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のものはフィルターに残存するプラスチックのモノマーやオリゴマーがしばしば溶出するという問題があった。
【０００６】
そこで、モノマーが溶出しにくい多孔質プラスチックフィルターの開発が望まれていた。
本発明は上記のような事情に鑑みてされたものであって、高強度でフィルター性能に優れ、且つ細菌やモノマー等が溶出しない液体濾過用濾材に好適な多孔質プラスチック成形体を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討した結果、多孔質成形体に放射線を照射することにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明は、熱可塑性樹脂成形材料からなる多孔質成形体を放射線照射して得られる濾過用多孔質成形体を提供するものである。
本発明の濾過用多孔質成形体は、液体濾過用濾材として使用できる。ここで放射線とは、電子線、ガンマ線、紫外線を含む。
【０００９】
本発明によれば、多孔質成形体に放射線を照射することにより、フィルター機能、吸水機能を大幅に向上させることができる。また、成形体内に残存する材料樹脂のモノマーやオリゴマーの割合を低下させ、且つ成形体を滅菌して細菌、真菌等を死滅させることができる。さらに、機械的強度を高めることができ、強度及びフィルター性能のいずれにも優れた液体濾過用濾材が得られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の濾過用多孔質成形体は、熱可塑性樹脂成形材料からなる多孔質成形体に放射線を照射して得られるものである。
【００１１】
本発明の熱可塑性樹脂成形材料に用いられるものは、高分子濾過材等に用いられるものであればいずれも使用することができ、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、セルロース系樹脂、フッ素系樹脂、アクリル酸系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。
【００１２】
ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、ポリプロピレン、及びこれらを主体とする各種共重合体等が挙げられる。ポリスルホン系樹脂としては、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン等が挙げられる。セルロース系樹脂としては、セルロースアセテート等が挙げられる。フッ素系樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。アクリル系樹脂としては、ポリメチルメタクリレート等が挙げられる。
【００１３】
次いで、上記熱可塑性樹脂成形材料を用いて用途に応じた形状の多孔質成形体を成形する。その形状としては、例えば、浄水器のフィルターとして用いる場合は、中空円筒型、コップ型、円盤形等の成形体とすることができる。
【００１４】
このような多孔質成形体を成形する方法としては、例えば、円筒型、コップ型、円盤形等の場合、ビーズ状の熱可塑性樹脂を金型内で成形する方法等が挙げられる。この場合、ビーズ径は平均、５０〜３００μｍの範囲が適当で、特に１３０〜１８０μｍが好ましい。このような微粒子の樹脂製ビーズを低圧をかけながら加熱してビーズ同士が接着されるように成形する。
【００１５】
得られる多孔質成形体の平均孔径、空孔率は特に限定されるものではなく、用途に応じて適宜調整することができるが、例えば家庭用浄水器等のフィルターとして用いる場合は、好ましくは７〜４０μｍ、より好ましくは２０〜２８μｍ程度の平均孔径とする。また、空孔率は３０〜５０％程度とするのが好ましい。
【００１６】
このようにして得られる熱可塑性樹脂成形材料からなる多孔質成形体に放射線を照射することにより、多孔質放射線照射成形体が得られる。
放射線を照射することにより、成形体のフィルター機能を向上させることができる。これは放射線の放射によって樹脂の表面の平滑性が向上し、透過速度が上昇することに起因していると考えられる。
【００１７】
また、放射線照射は殺菌作用を有しており、これにより多孔質成形体を内部まで滅菌し、細菌や真菌を死滅させることができる。また、成形体中に残存する熱可塑性樹脂のモノマー、オリゴマー等の割合を低下させ、これら低分子量化合物の溶出を大幅に減少させることができる。さらに、成形体の耐熱性、機械的強度を向上させることができる。特に、ビーズ状の熱可塑性樹脂を成形して得られるこの成形体では、放射線照射によりビーズ同士の固着がより強化され、成形体の強度が向上する。また、架橋性の熱可塑性樹脂の場合は、放射線照射によって分子同士の架橋が進み、樹脂自体の強度が向上する。
【００１８】
放射線は、α線、β線、γ線、Ｘ線、電子線、中性子線、紫外線など通常滅菌に用いられるものであればいずれでもよいが、好ましくは電子線が用いられる。
照射線量は、好ましくは５〜３０ｋＧｙ、より好ましくは１５〜２５ｋＧｙとなるように照射する。この範囲内であれば、放射線照射による効果が十分に発揮され、しかも照射線量が多すぎて樹脂が劣化することもない。放射線照射用の装置は、通常用いられるものであればいずれも使用可能である。
【００１９】
本発明の多孔質放射線照射成形体は、各種の液体濾過用濾材として使用することができる。例えば、水道水、工業用水、純水、洗浄水、下水道水等の浄水用濾材として使用することができる。また、酸・アルカリ溶液などの腐食性液体の浄化用の濾材として用いることができる。また、メッキ液、エッチング液、脱脂・洗浄液、製版液等の精製に用いることができる。さらに、食品製造分野、医薬品製造分野や、化学工業、農業等の分野においても好適に用いられる。
【００２０】
なお、浄水用濾材として用いる場合は、例えば活性炭、セラミック等の濾過層本体と組み合わせて、即ち、これらの濾過層を通過する前段階で水中のゴミや鉄サビなどを除去するために使用されるので、前記濾過層本体を強力に支援することにより、該濾過層本体の性能を長持ちさせることができる。
【００２１】
また、浄水用濾材とする場合、多孔質成形体を包装した後に放射線照射することもできる。これにより包装したまま殺菌作業が実施でき、しかも濾材の内部まで殺菌効果が得られる利点がある。よって、従来の一般の殺菌法、例えば乾燥殺菌や、エチレンオキサイトガス、過酸化水素等を使用する殺菌法等に比べて、手間や安全性及び確実性の点において優れている。
【００２２】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を説明する。
【００２３】
【実施例１】
熱可塑性樹脂として高密度ポリエチレン樹脂（分子量３００万）を用い、低圧熱圧縮成形により成形して外径２６ｍｍ、内径１６ｍｍ、高さ８８０ｍｍの中空円筒状のフィルターを得た。次いで、これに５ＭｅＶの加速器から発射する電子線を２〜１０秒間照射し、照射線量が１０〜２０ｋＧｙとなるようにした。
【００２４】
得られた多孔質電子線照射成形体の各種物性を測定した結果を表１に示す。尚、表１に示す物性の測定方法は以下の通りである。
【００２５】
（１）耐熱試験
円筒状フィルターの管側面に垂直に一定圧力（４．６ｋｇｆ）をかけて管を圧縮し、温度を変えて管の圧縮が開始される温度を求めた。
【００２６】
（２）オリゴマー含有率
フィルターをＩＲで測定し、分子量１０００以下の低分子量化合物（オリゴマー）の総量を求めた。
【００２７】
（３）通過テスト
▲１▼エアー圧力：フィルターへの入力エアー圧を２ｋｇ／ｃｍ2とし、出力エアー圧を求めた。
▲２▼水通過量：フィルターへ水を、水圧１．５ｋｇ／ｍ2で入力し、２０Ｌ／ｍｉｎで流して通水量（Ｌ／ｍｉｎ）を求めた。
【００２８】
（４）管圧縮試験
常温で、円筒状フィルターの管側面に垂直に圧力をかけて管を圧縮し、管が１ｍｍ圧縮されるのに必要な圧力を求めた。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
【発明の効果】
本発明の多孔質放射線照射成形体は、フィルター機能に優れており、また細菌、真菌等が除去され、且つ熱可塑性樹脂のモノマー、オリゴマー等の低分子化合物の割合も少ない。さらに、成形体の機械的強度が高い。よって、高強度でフィルター性能に優れた液体濾過用濾材として有用である。