(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂製多孔質基体の表面に、合成樹脂製多孔質材を裏打ちしたフッ素樹脂製多孔質シート又はフィルムを、前記多孔質基体表面と前記多孔質材面とを重ね、その全体又は片側を加圧・加熱し多孔質基体と多孔質材とを融着することにより、前記多孔質基体と前記多孔質材とを全面的に融着させて積層したフィルター用多孔質体。
【請求項２】
合成樹脂製多孔質基体の表面に、合成樹脂製多孔質材を裏打ちしたフッ素樹脂製多孔質シート又はフィルムを、前記多孔質基体の材料となる合成樹脂粉末と前記フッ素樹脂製多孔質シート又はフィルムに裏打ちした前記合成樹脂製多孔質材とを重ね、その全体又は片側を加圧・加熱することにより、多孔質基体の成形及び多孔質基体と多孔質材との融着を同時に行うことで、前記多孔質基体と前記多孔質材とを全面的に融着させて積層したフィルター用多孔質体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、気体又は液体等の媒体から粉塵等の微粒子を分離するための濾過装置に使用されるフィルター用多孔質体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、濾過装置に用いられるフィルターエレメントとして、織布、フェルト等のろ布表面にフッ素樹脂製多孔質フィルムを貼り合わせたバッグフィルターが知られている。また、合成樹脂製多孔質基体の表面の気孔にフッ素樹脂微粒子等の非粘着材を塗布・充填したものが知られている。さらに、フッ素樹脂製多孔質基体の表面を１枚以上のフッ素樹脂製多孔質シート又はフィルムで覆った多孔質体が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の、織布、フェルト等のろ布表面にフッ素樹脂製多孔質フィルムを貼り合わせたバッグフィルターのエレメントは、表面気孔が均一なので表面捕集が達成され、また表面が非粘着性の良好な材料で構成されているので集粉塵の払い落としが容易である。反面、このバッグフィルターは自立性を有しておらず、これを支える支持装置いわゆるリテナーが必要となる。そして、捕集粉塵を払い落とすためにこのバッグフィルターに逆圧を繰り返しかけると、支持装置と摩擦を起こしてバッグフィルターが裂けフィルターとして使用できなくなることがある。
【０００４】
また、合成樹脂製多孔質基体の表面の気孔にフッ素樹脂微粒子等の非粘着材を塗布・充填した多孔質体は、自立性を有するためリテナーが不要で、また、フッ素樹脂微粒子等の非粘着材を合成樹脂製多孔質基体の表面気孔に塗布・充填することにより、粉塵を表面で効率的に捕集したり捕集粉塵の払い落としの向上を図るものである。したがって、この非粘着材を均一に塗布・充填する必要がある。しかし、この非粘着材を多孔質基体の表面気孔に均一に塗布・充填することは困難であり、ややもすると不均一となり、結果としてその多孔質体の性能が不均一となることがある。また、合成樹脂製多孔質基体とフッ素樹脂微粒子とは接着しにくく、使用中にフッ素樹脂微粒子が脱落して所定の性能の維持が困難となったり、捕集した粉体製品への混入が起こることがある。
【０００５】
さらに、フッ素樹脂製多孔質基体の表面を１枚以上のフッ素樹脂製多孔質シート又はフィルムで覆った多孔質体では、シート又はフィルムはその端部でのみ融着等の手段により基体に支持されているので、捕集した粉塵を払い落とすために多孔質体に逆圧を繰り返しかけるとシート又はフィルムが疲労で裂けフィルターとして使用できなくなることがある。
【０００６】
本発明は、上記の従来技術における不都合を解消することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するためになされたもので、請求項１に係る発明は、合成樹脂製多孔質基体の表面に、合成樹脂製多孔質材を裏打ちしたフッ素樹脂製多孔質シート又はフィルムを、前記多孔質基体表面と前記多孔質材面とを重ね、その全体又は片側を加圧・加熱し多孔質基体と多孔質材とを融着することにより、前記多孔質基体と前記多孔質材とを全面的に融着させて積層したフィルター用多孔質体である。
また、請求項２に係る発明は、合成樹脂製多孔質基体の表面に、合成樹脂製多孔質材を裏打ちしたフッ素樹脂製多孔質シート又はフィルムを、前記多孔質基体の材料となる合成樹脂粉末と前記フッ素樹脂製多孔質シート又はフィルムに裏打ちした前記合成樹脂製多孔質材とを重ね、その全体又は片側を加圧・加熱することにより、多孔質基体の成形及び多孔質基体と多孔質材との融着を同時に行うことで、前記多孔質基体と前記多孔質材とを全面的に融着させて積層したフィルター用多孔質体である。
【０００８】
本発明において、合成樹脂製多孔質基体は、合成樹脂粉末を加熱・焼結して成形した自己支持型のものである。この基体はフィルターエレメントを構成するものであり、自立性を保持するのに充分な機械的性質を有するものである。そして、その孔径は通常１０〜３００μｍで、その肉厚は通常１〜１０ｍｍである。この多孔質基体は、好ましくは中空状円筒体として構成されるが、形状はこれに限られるものではなく、中空状角筒体、板状のもの等であってもよい。この多孔質基体を構成する合成樹脂製粉末としては、例えば、通常の分子量のポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン等のうちのいずれか単体又はそれらの混合物が挙げられる。
【０００９】
本発明に用いるフッ素樹脂製多孔質シート又はフィルムは通常、０．０５〜５μｍの均一な多孔を有するものであるが、捕集する粉塵の粒径に応じた孔径を有するシート又はフィルムを選択すると、表面での捕集が良好に達成され好ましい。このシート又はフィルムは通常１０〜１００μｍの厚みを有している。このシート又はフィルムを構成するフッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、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、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド等が挙げられ、これらの二種以上を予め混合したものでもよいが、非粘着性のよいものを選択すると捕集粉塵の払い落としが容易となり好ましい。
【００１０】
本発明に用いる合成樹脂製多孔質材は、織布、不織布、編布、ネット等通気性を有する形態で構成され、合成樹脂多孔質シート又はフィルムより大きな孔径を有するものを選択するのがろ過抵抗を低くするのに好ましく、その厚みは通常８０〜１５０μｍである。この多孔質材を構成する合成樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル等が挙げられるが、多孔質基体を構成する樹脂と相溶性の良いもの、例えば多孔質基体を構成する樹脂と組成が同じもの又は組成が類似のものを選択すると、多孔質基体との間に強固な融着力が得られ好ましい。
【００１１】
フッ素樹脂製多孔質シート又はフィルムへの合成樹脂製多孔質材の裏打ちは、通常、熱融着により接合・積層される。
【００１２】
上記合成樹脂製多孔質基体の表面に、合成樹脂製多孔質材を裏打ちしたフッ素樹脂製多孔質シート又はフィルムを、多孔質基体と多孔質材とを融着させて積層する。多孔質基体表面と多孔質材面とを重ね、その全体又は片側を加圧・加熱し多孔質基体と多孔質材とを融着することにより行われる。加圧・加熱は金型、プレス、ロール又は圧力調整した加熱炉等を用いて行うことができる。
【００１３】
この積層は、多孔質基体の材料となる合成樹脂粉末とフッ素樹脂製多孔質シート又はフィルムに裏打ちした合成樹脂製多孔質材とを重ね、その全体又は片側を加圧・加熱することにより、多孔質基体の成形及び多孔質基体と多孔質材との融着を同時に行うことで達成してもよい。加圧・加熱は金型、プレス、ロール又は圧力調整した加熱炉を用いて行う。
【００１４】
以上のように、合成樹脂製多孔質基体表面に、合成樹脂製多孔質材を裏打ちしたフッ素樹脂製多孔質シート又はフィルムを、多孔質基体と多孔質材とを融着させて積層することにより、リテナーが不要で、良好な表面捕集が達成され、捕集粉塵の払い落としが容易なフィルター用多孔質体が得られる。さらに、シート又はフィルムが基体に強固に支持されるため、フィルターとしての性能が長期にわたって維持されるものである。
【００１５】
【実施例】
〔実施例１〕
超高分子量ポリエチレン粉末を外型と内型とで構成された二重筒成形型の間隙に充填して２００℃に調温した加熱炉内で４０分間加熱した後、成形品を外型より内型ごと取り出した。外径５０ｍｍ、肉厚３ｍｍで平均孔径６０μｍの多孔を有する中空状円筒形多孔質基体を得た。
【００１６】
次に、この基体外表面に、ポリエチレン製不織布を裏打ちした孔径３μｍの多孔を有する総厚１００μｍのポリテトラフルオロエチレン製多孔質フィルムの不織布側を重ねて、これらの外側を内径５０ｍｍの半割状円筒形外型で覆って加圧した。そして、２００℃に調温した加熱炉内で２０分間加熱した後、半割状外型及び内型より取り出した。超高分子量ポリエチレン製多孔質基体表面にポリテトラフルオロエチレン製多孔質フィルムを積層したフィルター用多孔質体を得た。
【００１７】
〔実施例２〕
超高分子量ポリエチレン粉末と低密度ポリエチレン粉末とを９０：１０の比率で混合したものを外型と内型とで構成された二重筒成形型の間隙に充填して２００℃に調温した加熱炉内で４０分間加熱した後、成形品を外型より内型ごと取り出した。外径５０ｍｍ、肉厚３ｍｍで平均孔径６０μｍの多孔を有する中空状円筒形多孔質基体を得た。
【００１８】
次に、この基体外表面に、ポリエチレン製不織布を裏打ちした孔径３μｍの多孔を有する総厚１００μｍのポリテトラフルオロエチレン製多孔質フィルムの不織布側を重ねて、これらの外側を内径５０ｍｍの半割状円筒形外型で覆って加圧した。そして、２００℃に調温した加熱炉内で２０分間加熱した後、半割状外型及び内型より取り出した。ポリエチレン製多孔質基体表面にポリテトラフルオロエチレン製多孔質フィルムを積層したフィルター用多孔質体を得た。
【００１９】
〔実施例３〕
高密度ポリエチレン粉末とエチレン−酢酸ビニル共重合体とを７０：３０の比率で混合したものを外型と内型とで構成された二重筒成形型の間隙に充填して１８０℃に調温した加熱炉内で３０分間加熱した後、成形品を外型より内型ごと取り出した。外径５０ｍｍ、肉厚３ｍｍで平均孔径６０μｍの多孔を有する中空状円筒形多孔質基体を得た。
【００２０】
次に、この基体外表面に、ポリエチレン製不織布を裏打ちした孔径３μｍの多孔を有する総厚１００μｍのポリテトラフルオロエチレン製多孔質フィルムの不織布側を重ねて、これらの外側を内径５０ｍｍの半割状円筒形外型で覆って加圧した。そして、１８０℃に調温した加熱炉内で１０分間加熱した後、半割状外型及び内型より取り出した。ポリエチレン主体の多孔質基体表面にポリテトラフルオロエチレン製多孔質フィルムを積層したフィルター用多孔質体を得た。
【００２１】
〔実施例４〕
ポリプロピレン粉末を外型と内型とで構成された二重筒成形型の間隙に充填して２００℃に調温した加熱炉内で４０分間加熱した後、成形品を外型より内型ごと取り出した。外径５０ｍｍ、肉厚３ｍｍで平均孔径８０μｍの多孔を有する中空状円筒形多孔質基体を得た。
【００２２】
次に、この基体外表面に、ポリプロピレン製ネットを裏打ちした孔径３μｍの多孔を有する総厚１９０μｍのポリテトラフルオロエチレン製多孔質フィルムのネット側を重ねて、これらの外側を内径５０ｍｍの半割状円筒形外型で覆って加圧した。そして、２００℃に調温した加熱炉内で２０分間加熱した後、半割状外型及び内型より取り出した。ポリプロピレン製多孔質基体表面にポリテトラフルオロエチレン製多孔質フィルムを積層したフィルター用多孔質体を得た。
【００２３】
〔実施例５〕
雌金型内底面にポリエチレン製不織布を裏打ちしたポリテトラフルオロエチレン製多孔質フィルム（孔径３μｍ、総厚１００μｍ）を不織布面が上になるように敷き、その上に超高分子量ポリエチレン粉末を充填して最後に雄金型を載せた。
【００２４】
次に、金型を２００℃に加熱しつつ、プレス機により加圧した後成形品を金型から取り出した。５００ｍｍ角、肉厚３ｍｍの超高分子量ポリエチレン製平板状多孔質基体にポリテトラフルオロエチレン製多孔質フィルムを積層したフィルター用多孔質体を得た。
【００２５】
〔比較例〕
超高分子量ポリエチレン粉末を外型と内型とで構成された二重筒成形型の間隙に充填して２００℃に調温した加熱炉内で６０分間加熱した後、成形品を外型より内型ごと取り出した。外径５０ｍｍ、肉厚３ｍｍで平均孔径６０μｍの多孔を有する中空状円筒形多孔質基体を得た。
【００２６】
次に、この基体外表面の気孔に、粒径１０μｍのポリテトラフルオロエチレン微粒子をバインダーとともに塗装・充填し、従来のものと同様のフィルター用多孔質体を得た。
【００２７】
上記各実施例、比較例より得られた多孔質体について、捕集粉塵の払い落としを行ったところ、比較例のものでは、ポリテトラフルオロエチレン微粒子の脱落が生じたのに対し、各実施例のものは、基体からポリテトラフルオロエチレン製多孔質フィルムの剥離、脱落は起こらなかった。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、合成樹脂製多孔質基体の表面に、合成樹脂製多孔質材を裏打ちしたフッ素樹脂製多孔質シート又はフィルムを、前記多孔質基体と前記多孔質材とを全面的に融着させて積層することにより、自立性を有するためリテナーが不要であり、また、表面気孔が均一なため良好な表面捕集が達成され、表面が非粘着性に優れているため捕集粉塵の払い落としが容易であるのは勿論、シート又はフィルムが基体に強固に支持されるため性能が長期にわたって維持されるフィルター用多孔質体が得られる。従来のフィルター用多孔質体の問題点を補い、それらの長所を併せ持ったフィルター用多孔質体として極めて有益である。