(57)【要約】【課題】  多孔質体の有効面積を犠牲にせず、多孔質体の取り扱い性が向上された複合多孔質体を高精度かつ高効率に製造する。【解決手段】  三次元網目構造を有するシート状の多孔質体２２と、多孔質体２２の外周縁を囲うように設けられた樹脂部とが一体に形成された複合多孔質体の製造方法であって、シート状の樹脂部材２１に形成された孔２１ａに、樹脂部材２１より厚さが薄くされた多孔質体２２を装填した状態で、樹脂部材２１のうち、その外周縁部２１ｃの一部若しくは全部を除く、少なくとも孔２１ａに接する内周縁部２１ｂを厚さ方向に加圧するとともに、樹脂部材２１の荷重たわみ温度以上融点以下の温度で加熱し、この樹脂部材２１を押し潰しながら、多孔質体２２と樹脂部材２１とを密着させる密着工程と、多孔質体２２および樹脂部材２１をこれらの厚さ方向に樹脂部材２１の弾性限度以下の力で押圧しながら冷却する冷却工程とをこの順に経る。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元網目構造を有するシート状の多孔質体と、該多孔質体の外周縁を囲うように設けられた樹脂部とが一体に形成された複合多孔質体の製造方法であって、
シート状の樹脂部材の表面に形成された孔に、前記樹脂部材より厚さが薄くされた前記多孔質体を装填した状態で、前記樹脂部材のうち、その外周縁部の一部若しくは全部を除く、少なくとも前記孔に接する内周縁部を厚さ方向に加圧するとともに、該樹脂部材の荷重たわみ温度以上融点以下の温度で加熱することにより、この樹脂部材を押し潰しながら、前記多孔質体と前記樹脂部材とを密着させる密着工程と、
前記多孔質体および前記樹脂部材を冷却する冷却工程とをこの順に経ることを特徴とする複合多孔質体の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の複合多孔質体の製造方法において、
前記冷却工程は、前記多孔質体および前記樹脂部材をその面方向に引張りながら冷却することを特徴とする複合多孔質体の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の複合多孔質体の製造方法において、
前記溶着工程と前記冷却工程とはこの順に、前記多孔質体および前記樹脂部材を搬送しながら連続的に経るとともに、前記冷却工程は、前記多孔質体および前記樹脂部材をこれらの搬送方向における後側から前側に向けて徐々に冷却温度を下げることを特徴とする複合多孔質体の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の複合多孔質体の製造方法において、
前記多孔質体および前記樹脂部材を、前記密着工程における加熱温度以下の温度で、これらの搬送方向における後側から前側に向けて徐々に温度を上げて加熱する予熱工程を経た後に、前記密着工程を経ることを特徴とする複合多孔質体の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の複合多孔質体の製造方法において、
シート状の樹脂部材を打抜いて前記孔を形成する打ち抜き工程と、
前記孔に前記多孔質体を装填する装填工程とをこの順に経た後に、前記密着工程を経ることを特徴とする複合多孔質体の製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の複合多孔質体の製造方法において、
前記樹脂部材は長尺とされるとともに、その長手方向に搬送されつつ、前記打ち抜き工程、前記装填工程、前記密着工程、および前記冷却工程をこの順に経た後に、該樹脂部材の前記外周縁部のうち少なくとも前記一部を切断して、前記複合多孔質体を形成する切断工程を経ることを特徴とする複合多孔質体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ、ガス拡散部材、放熱部材、吸水部材等に用いられる複合多孔質体を製造するのに好適な複合多孔質体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多孔質体は三次元網目構造を有し、側部に開口する気孔が各方向に連通していることにより通気性、吸水性を有し、軽量で表面積が大きいという特性を有している。この特性を活かして、多孔質体はフィルタ、ガス拡散部材、放熱部材、吸水部材といった様々な用途に適用され、種々の装置に備えられている。
このような多孔質体は様々な方法により製造されるが、たとえば金属粉末を含むスラリーＳを薄く成形して乾燥させたグリーンシートＧを焼成することにより製造することができる。なお、スラリーＳは、たとえばＳＵＳ３１６Ｌ等の金属粉末、有機バインダ（例えば、メチルセルロースやヒドロキシプロピルメチルセルロース）、溶媒（水）を混合したものであり、さらに必要に応じて、加熱処理により昇華あるいは気化する発泡剤（例えば炭素数５〜８の非水溶性炭化水素系有機溶剤（例えばネオペンタン、ヘキサン、ヘプタン））や消泡剤（エタノール）等が添加される。
【０００３】
以下、図５に従い、多孔質体の製造方法について説明する。まず、スラリーＳが貯蔵されたホッパ３１から、ローラ３２によって搬送されるキャリアシート３３上にスラリーＳが供給される。キャリアシート３３上のスラリーＳは、移動するキャリアシート３３とドクターブレード３４との間で延ばされ、所要の厚さに成形される。成形されたスラリーＳは、さらにキャリアシート３３によって搬送され、加熱炉３５を通過する。そして、加熱炉３５中で乾燥されることにより、ＳＵＳ３１６Ｌ粉末が有機バインダによって接合された状態のグリーンシートＧが形成される。
【０００４】
なお、スラリーＳに発泡剤が含まれる場合、キャリアシート３３上に延ばされた状態のスラリーＳを、乾燥前に、高湿度雰囲気下にて加熱処理し、発泡剤を発泡させて発泡スラリーとしてから、乾燥処理を行ってグリーンシートＧを形成する。
このグリーンシートＧは、キャリアシート３３から取り外された後、図示しない真空炉にて脱脂、焼成されることにより、有機バインダが取り除かれ、金属粉末同士が焼結した多孔質体とされる。
【０００５】
ところで、このように形成された多孔質体は、一般に強度が低く、変形し易いという性質を有しているため、この取り扱いが困難であるという問題があった。そこで、多孔質体からなるフィルタ要素をフィルタ装置に組み込む際などの取り扱い時に生じる多孔質体の損傷を防止するために、フィルタ要素の端区域に異なる物質を充填して補強する構成が開示されている（例えば下記特許文献１参照）。
また、多孔質体としての金属発泡体を装置に取り付ける固定用穴等を設けるために、多孔質体の細孔中に金属やプラスチック等の固体を充填することにより、強度を向上させる部分を設ける構成が開示されている（例えば下記特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭４８−１３９５６号公報
【特許文献２】特開平０８−５３７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来では、多孔質体に樹脂等を充填させ、この充填部分により多孔質体の強度を向上させているので、この充填部分に固定用穴を設けようとする場合に、例えば樹脂と金属とのように二種類の材料を同時に切削する必要があり、加工し難く、形状付与が困難となってしまう。また、多孔質体は一般に製造が困難で、高価なものであるから、この多孔質体を無駄なく利用してその特性を存分に発揮させることが望まれる。これに対し、多孔質体の表面に樹脂や金属等を塗り重ねるような補強では、多孔質体の有効面積を小さくしてしまうため、結果的にコスト増大を招くことになる。
【０００７】
本発明は、以上の課題に鑑みてなされたもので、多孔質体の有効面積を犠牲にせず、多孔質体の取り扱い性が向上された複合多孔質体を高精度に製造することができる複合多孔質体の製造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】
【０００８】
このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明の複合多孔質体の製造方法は、三次元網目構造を有するシート状の多孔質体と、該多孔質体の外周縁を囲うように設けられた樹脂部とが一体に形成された複合多孔質体の製造方法であって、シート状の樹脂部材の表面に形成された孔に、前記樹脂部材より厚さが薄くされた前記多孔質体を装填した状態で、前記樹脂部材のうち、その外周縁部の一部若しくは全部を除く、少なくとも前記孔に接する内周縁部を厚さ方向に加圧するとともに、該樹脂部材の荷重たわみ温度以上融点以下の温度で加熱することにより、この樹脂部材を押し潰しながら、前記多孔質体と前記樹脂部材とを密着させる密着工程と、前記多孔質体および前記樹脂部材を冷却する冷却工程とをこの順に経ることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、前記密着工程と前記冷却工程とをこの順に経て前記複合多孔質体を形成するので、高精度な複合多孔質体を確実に製造することができる。
例えば、多孔質体をインサート部品とし、この多孔質体の外周縁を囲う樹脂部を射出成形するインサート成形により、前記複合多孔質体を製造しようとすると、この複合多孔質体が薄板の場合には、射出された樹脂が多孔質体の外周縁の全周に均等に行き渡らない虞があるとともに、多孔質体に作用する溶融樹脂の射出圧や温度が、多孔質体の外周縁において不均一となり、形成された複合多孔質体に反りなどの変形が発生し易い。
しかしながら、前記密着工程では、前記樹脂部材の孔に多孔質体を装填した状態で樹脂部材を加圧するとともに、荷重たわみ温度以上融点以下の温度で加熱することにより、この樹脂部材を押し潰しながら、前記多孔質体と前記樹脂部材とを密着させるので、前述のように樹脂部が不均一になることや、樹脂部材の加熱温度が不均一になることを容易に抑制することが可能になり、高精度な複合多孔質体を確実に製造することができる。
【００１０】
また、前記密着工程では、多孔質体の側部に開口する気孔中に樹脂部材が入り込んで、多孔質体と樹脂部材とが密着するので、これらを冷却して接合すると、アンカー効果により強固に接合することができる。さらに、前記密着工程の後に前記冷却工程を経るので、加熱状態で多孔質体に密着した樹脂部材を迅速に冷却させ、かつ確実に接合させることが可能になる。
【００１１】
以上のように形成された複合多孔質体は、強度の低い多孔質体の外周縁に樹脂部が配設されているので、この多孔質体の取り扱い性の向上を図ることができる。また、樹脂部は、多孔質体の外周縁を囲み、この外周縁から張り出すように配設されるので、樹脂部のみに限定して例えば機械加工を施すことが可能になり、これにより、装置固定用の穴等の形状を容易に付与することができる。
【００１２】
特に、前記密着工程では、シート状の樹脂部材の表面に形成された孔に、前記樹脂部材より厚さが薄くされた前記多孔質体を装填した状態で、前記樹脂部材のうち、その外周縁部の一部若しくは全部を除く、少なくとも前記内周縁部を厚さ方向に加圧するとともに、前記加熱することにより、この樹脂部材を押し潰しながら、前記多孔質体と前記樹脂部材とを密着させるので、形成される複合多孔質体において、前記樹脂部の前記外周縁部の少なくとも一部を前記内周縁部より厚肉に形成することが可能になる。このような複合多孔質体においては、その強度をさらに向上させることが可能になり、取り扱い性の向上を確実に図ることができるとともに、樹脂部に機械加工を施す際に、この樹脂部が変形することを最小限に抑制することが可能になり、前記穴等を容易かつ高精度に付与することができる。
【００１３】
ここで、前記冷却工程は、前記多孔質体および前記樹脂部材をその面方向に引張りながら冷却することが望ましい。
この場合、前記密着工程の加熱による樹脂部材の膨張によって、この樹脂部材が波打つ等といった変形を抑えることが可能になるとともに、前述した冷却時における樹脂部材の収縮挙動を確実に拘束することが可能になる。仮に、前記密着工程で樹脂部材が前記変形した場合においても、この変形を所望の形状および寸法に矯正することが可能になる。以上により、前記密着工程を有することと相俟って高精度な複合多孔質体をより確実に形成することができる。
【００１４】
また、前記溶着工程と前記冷却工程とはこの順に、前記多孔質体および前記樹脂部材を搬送しながら連続的に経るとともに、前記冷却工程は、前記多孔質体および前記樹脂部材をこれらの搬送方向における後側から前側に向けて徐々に冷却温度を下げることが望ましい。
この場合、前記溶着工程と前記冷却工程とをこの順に、前記多孔質体および前記樹脂部材を搬送しながら連続的に経るので、複合多孔質体を高効率に形成することができる。また、前記冷却工程では、前記溶着工程で加熱された前記樹脂部材が徐冷されることになり、多孔質体および樹脂部材が前記密着工程からこの冷却工程に到達した際、そのときの温度差によって樹脂部材が急速に収縮することを抑えることが可能になり、樹脂部材にひずみが発生したり、あるいは破断したりすることを抑制することができる。
【００１５】
さらに、前記多孔質体および前記樹脂部材を、前記密着工程における加熱温度以下の温度で、これらの搬送方向における後側から前側に向けて徐々に温度を上げて加熱する予熱工程を経た後に、前記密着工程を経ることが望ましい。
この場合、前記密着工程の直前に前記予熱工程を経るので、密着工程における多孔質体と樹脂部材との密着を確実に実現することができる。
【００１６】
また、シート状の樹脂部材を打抜いて前記孔を形成する打ち抜き工程と、前記孔に前記多孔質体を装填する装填工程とをこの順に経た後に、前記密着工程を経ることが望ましい。この場合、複合多孔質体のさらなる高効率生産を実現することができる。特に、樹脂部材の厚さが多孔質体の厚さより厚くされているので、前記打ち抜き工程において、樹脂部材を打ち抜く際に、この樹脂部材が面方向に変形してその厚さ方向にせん断力を良好に伝達させることができず、孔を高精度に形成することが困難になるという不具合を回避することができ、高精度な孔を容易に形成することができる。
【００１７】
さらに、前記樹脂部材は長尺とされるとともに、その長手方向に搬送されつつ、前記打ち抜き工程、前記装填工程、前記密着工程、および前記冷却工程をこの順に経た後に、該樹脂部材の前記外周縁部のうち少なくとも前記一部を切断して、前記複合多孔質体を形成する切断工程を経ることが望ましい。
この場合、前記密着工程により、前記樹脂部材の前記外周縁部のうち少なくとも一部が前記内周縁部の厚さより厚くされ、少なくともこの一部を切断して、前記複合多孔質体を形成するので、この切断時に、樹脂部材が面方向に変形してその厚さ方向にせん断力を良好に伝達させることができず、複合多孔質体を高精度に形成することが困難になるという不具合を回避することができ、高精度な複合多孔質体を容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１から図３は本発明の一実施形態に係る複合多孔質体の製造装置１０を示すものであって、シート状の樹脂部材２１、および樹脂部材２１に形成された孔２１ａに装填された多孔質体２２を搬送する図示しない搬送手段と、前記樹脂部材２１の搬送方向Ｆと略直交する方向に延び、かつ該樹脂部材２１の表面と水平な回転軸回りに回転可能とされるとともに、その外表面が該樹脂部材２１および多孔質体２２に、これらの表面側および裏面側のうち少なくとも一方から接する構成とされたロール部１１とを備える概略構成とされている。
【００１９】
そして、本実施形態では、樹脂部材２１は長尺とされるとともに、前記搬送手段によりその長手方向に搬送されるようになっており、また多孔質体２２は樹脂部材２１より厚さが薄くされている。この装置１０は、前記搬送方向Ｆにおける後端部に配設され、長尺とされたシート状の樹脂部材２１に前記孔２１ａを穿設する第１パンチ部１４と、この第１パンチ部１４より前記搬送方向Ｆにおける前側に配設され、前記孔２１ａに多孔質体２２を装填する装填手段１５と、前記搬送方向Ｆにおける前端部に配設され、後述するように、前記孔２１ａの内周面と多孔質体２２とが接合された樹脂部材２１を所望の長さで切断して、複合多孔質体４０（図４参照）を形成する第２パンチ部１６とを備えている。
以上の構成において、この装置１０は、第１パンチ部１４と装填手段１５とロール部１１と第２パンチ部１６とがこの順に、前記搬送方向Ｆの後側から前側に向けて順次配設された構成となっている。
【００２０】
ロール部１１は、樹脂部材２１のうち、その外周縁部２１ｃの一部（前記搬送方向Ｆと交差する方向に延びる部分）と、前記孔２１ａに接する内周縁部２１ｂとを厚さ方向に加圧するとともに、該樹脂部材２１の荷重たわみ温度以上融点以下の温度で加熱し、この樹脂部材２１を押し潰しながら、多孔質体２２と樹脂部材２１とを密着させる構成とされた密着ロール部１７と、多孔質体２２および樹脂部材２１をこれらの厚さ方向に樹脂部材２１の弾性限度以下の力で押圧しながら冷却する構成とされた冷却ロール部１８とがこの順に、前記搬送方向Ｆの後側から前側に向けて順次設けられた構成とされている。
さらに本実施形態では、ロール部１１は、密着ロール部１７と装填手段１５との間に配設された、密着ロール部１７による加熱温度より低温とされた予熱ロール部１９を備えている。
【００２１】
以上の各ロール部１７〜１９は、樹脂部材２１および多孔質体２２をその表裏面側から挟み込むように配設され、搬送状態にある樹脂部材２１および多孔質体２２が前記各ロール部１７〜１９の配設位置に到達した際、前記各ロール部１７〜１９の外表面は、樹脂部材２１および多孔質体２２をこれらの厚さ方向に押圧するとともに、前述のように回転軸回りに回転駆動されることにより、前記搬送方向Ｆの前側に向けて送り出すようになっている。また、前記各ロール部１７〜１９は各別に図示しない駆動手段に連結されており、これらの各ロール部１７〜１９の回転速度が各別に制御できるようになっている。さらに、前記各ロール部１７〜１９の前記回転軸方向における中央部と、樹脂部材２１および多孔質体２２の前記搬送方向Ｆと交差する方向、すなわち幅方向における中央部とは略一致した構成となっている。
【００２２】
ここで、冷却ロール部１８は、前記搬送方向Ｆに向けて連設された複数の冷却ロール１８ａを備え、これらの冷却ロール１８ａのうち、前記搬送方向Ｆにおける後端に位置するロール１８ａの表面温度が最も高く、前端に位置するロール１８ａの表面温度が最も低くなるように、これら１８ａの表面温度は前記搬送方向Ｆの後側から前側に向かうに従い漸次低くされている。また、これらの冷却ロール１８ａの表面速度は全て略同一とされるとともに、密着ロール部１７の表面速度より大きくされている。
【００２３】
予熱ロール部１９は、前記搬送方向Ｆに向けて連設された複数の予熱ロール１９ａを備え、これらの予熱ロール１９ａのうち、前記搬送方向Ｆにおける後端に位置するロール１９ａの表面温度が最も低く、前端に位置するロール１９ａの表面温度が最も高くなるように、これら１９ａの表面温度は前記搬送方向Ｆの後側から前側に向かうに従い漸次高くされている。なお、前記搬送方向Ｆの前端に位置する予熱ロール１９ａの表面温度は、後述する密着工程における加熱温度以下の温度とされている。
【００２４】
以上の各ロール部１７〜１９のうち、溶着ロール部１７および冷却ロール部１８の前記回転軸方向の大きさは、樹脂部材２１の内周縁部２１ｂにおける前記幅と略同一とされ、かつこれらのロール部１７、１８の前記回転軸方向における中央部と、搬送状態にある樹脂部材２１および多孔質体２２の前記幅方向における中央部とが略一致している。従って、後述するように樹脂部材２１および多孔質体２２が溶着ロール部１７および冷却ロール部１８を順次通過する過程において、これらのロール部１７、１８の外表面は樹脂部材２１の前記外周縁部２１ｃとは非接触とされるようになっている。
【００２５】
次に、以上のように構成された製造装置１０により、多孔質体２２の外周縁部にこの全周に亙って樹脂部４１が配設された複合多孔質体４０を製造する方法について説明する。
【００２６】
まず、樹脂部材２１のうち、第１パンチ部１４の配設位置に到達した部分が、このパンチ部１４により打抜かれ、孔２１ａが穿設される（打抜き工程）。そしてさらに樹脂部材２１が搬送され、孔２１ａが装填手段１５の配設位置に到達したときに、装填手段１５により、孔２１ａに多孔質体２２が装填される（装填工程）。
【００２７】
その後、同様に樹脂部材２１および多孔質体２２が搬送されると、これら２１、２２は、予熱ロール部１９の配設位置に到達する。この際、樹脂部材２１および多孔質体２２は、前記回転軸回りに回転されている複数の予熱ロール１９ａの外周面に、これらの表裏面側から接触された状態で順次通過する。この過程において、複数の予熱ロール１９ａが前記搬送方向Ｆにおける後側から前側に向けて順次その表面温度が高くされているので、樹脂部材２１および多孔質体２２は徐々に加熱させられる（予熱工程）。この際の加熱温度は、次工程の密着工程における加熱温度以下の温度とされる。
【００２８】
そして、この予熱ロール部１９を通過した樹脂部材２１および多孔質体２２は、密着ロール部１７の配設位置に到達する。この際、樹脂部材２１および多孔質体２２は、前記回転軸回りに回転されている密着ロール部１７の外周面に、これらの表裏面側から接触された状態で通過する。ここで前述したように、密着ロール部１７の前記回転軸方向における大きさが、樹脂部材２１の内周縁部２１ｂにおける前記幅と略同一とされ、かつ密着ロール部１７の前記回転軸方向における中央部と、搬送状態にある樹脂部材２１および多孔質体２２の前記幅方向における中央部とが略一致しているので、密着ロール部１７の外周面は、多孔質体２２の表裏面と、樹脂部材２１の前記内周縁部２１ｂにおける表裏面と、前記外周縁部２１ｃのうち前記幅方向に延びる部分の表裏面とに接触し、前記外周縁部２１ｃのうち前記搬送方向Ｆに延びる部分の表裏面とは非接触とされる。
【００２９】
この過程において、樹脂部材２１の前記内周縁部２１ｂ、および前記外周縁部２１ｃのうち前記幅方向に延びる部分を厚さ方向に加圧するとともに、該樹脂部材２１の荷重たわみ温度以上融点以下の温度で加熱することにより、この樹脂部材２１の前記内周縁部２１ｂ、および前記外周縁部２１ｃの前記幅方向に延びる部分を多孔質体２２の厚さと略同一になるまで押し潰しながら、多孔質体２２と樹脂部材２１とを密着させる（密着工程）。この際、多孔質体２２と樹脂部材２１とは、多孔質体２２の側部に開口する気孔中、５μｍ〜１０００μｍ程度の深さまで樹脂部材２１が入り込んだ状態で密着する。また、樹脂部材２１の前記外周縁部２１ｃのうち前記搬送方向Ｆに延びる部分は、密着ロール部１７と非接触とされたので、この部分の厚さは多孔質体２２より厚いまま維持され、前記内周縁部２１ｂ、および前記外周縁部２１ｃのうち前記幅方向に延びる部分は、密着ロール部１７に押し潰されたことにより、多孔質体２２と略同一の厚さとされる。
【００３０】
次に、樹脂部材２１および多孔質体２２はさらに搬送されると、冷却ロール部１８の配設位置に到達する。この際、樹脂部材２１および多孔質体２２は、前記回転軸回りに回転されている複数の冷却ロール１８ａの外周面により、これらの厚さ方向に樹脂部材２１の弾性限度以下の力で押圧された状態で順次通過する。ここで前述したように、冷却ロール１８ａの前記回転軸方向における大きさが、樹脂部材２１の内周縁部２１ｂにおける前記幅と略同一とされ、かつ冷却ロール１８ａの前記回転軸方向における中央部と、搬送状態にある樹脂部材２１および多孔質体２２の前記幅方向における中央部とが略一致しているので、冷却ロール１８ａの外周面は、多孔質体２２の表裏面と、樹脂部材２１の前記内周縁部２１ｂにおける表裏面と、前記外周縁部２１ｃのうち前記幅方向に延びる部分の表裏面とに接触し、前記外周縁部２１ｃのうち前記搬送方向Ｆに延びる部分の表裏面とは非接触とされる。つまり、冷却ロール１８ａは、樹脂部材２１のうち、前記密着工程で密着ロール部１７により押し潰された部分を厚さ方向に、樹脂部材２１の弾性限度以下の力で押圧する。
【００３１】
この過程において、冷却ロール１８ａの、前記回転によるその外表面における表面速度は、密着ロール部１７のものより大きく、つまり樹脂部材２１および多孔質体２２の前記搬送方向Ｆにおける前側へ向けた送り速度が、冷却ロール１８ａによるものの方が密着ロール部１７によるものより大きくされているので、樹脂部材２１および多孔質体２２は、前記搬送方向Ｆにおける前側へ向けて引張られるとともに、複数の冷却ロール１８ａは前記搬送方向Ｆにおける後側から前側に向けて順次その表面温度が低くされているので、樹脂部材２１および多孔質体２２は徐々に冷却させられる（冷却工程）。これにより、前記密着工程で加熱された樹脂部材２１が冷却されて樹脂部材２１と多孔質体２２とが接合される。
【００３２】
次に、同様に搬送されると、樹脂部材２１および多孔質体２２は第２パンチ部１６の配設位置に到達し、樹脂部材２１が所望の長さで切断されることにより、前記複合多孔質体４０が形成される（切断工程）。この際、樹脂部材２１の前記外周縁部２１ｃのうち、最も厚さが厚くされた部分、つまり前記搬送方向Ｆに延びる部分を含む、前記幅方向の全域が切断される。
以上の前記各工程のうち、予熱工程、密着工程および冷却工程では、前述したように、各ロール部１７〜１９が前記回転軸回りに回転された状態で、その外周面が樹脂部材２１、または樹脂部材２１および多孔質体２２（以下、単に「樹脂部材２１等」という）にこれらの表裏面側から接することになる。従って、樹脂部材２１等がこれらの各工程を経る過程において、この樹脂部材２１等を停止させることなく搬送させ続けることが可能になる。
【００３３】
以上により形成された複合多孔質体４０は、例えば図４に示すような、複数の多孔質体２２が面方向に間隔をあけて複数配置されるとともに、これらの多孔質体２２同士の間を埋め、かつ外周縁全体を囲み、この外周縁から張り出すように樹脂部４１が設けられ、複数の多孔質体２２と樹脂部４１とが一体に形成された矩形薄板状とされる。また、この複合多孔質体４０の中で、樹脂部４１の外周縁部４１ｂのうち長手方向に延びる部分、すなわち前記装置１０により複合多孔質体４０が形成される過程では、前記搬送方向Ｆに延びる部分（以下、単に「厚肉部」という）４１ａが最も厚さが厚くなっている。この複合多孔質体４０にあっては、樹脂部４１を固定あるいは挟持するなどして装置に取り付けて、フィルタ、吸水部材、放熱体等に用いることができる。特に、複合多孔質体４０の樹脂部４１が前記厚肉部４１ａを有しているので、この複合多孔質体４０の取り扱い性の向上を確実に図ることができるとともに、樹脂部４１に機械加工を施す際に、この樹脂部４１が変形することを最小限に抑制することが可能になり、前記穴等を容易かつ高精度に付与することができる。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態による複合多孔質体の製造方法によれば、前記密着工程と前記冷却工程とをこの順に経て複合多孔質体４０を形成するので、高精度な複合多孔質体４０を確実に製造することができる。
例えば、多孔質体２２をインサート部品とし、この多孔質体２２の外周縁を囲う樹脂部４１を射出成形するインサート成形により、複合多孔質体４０を製造しようとすると、この複合多孔質体４０が薄板の場合には、射出された樹脂が多孔質体２２の外周縁の全周に均等に行き渡らない虞があるとともに、多孔質体２２に作用する溶融樹脂の射出圧や温度が、多孔質体２２の外周縁において不均一となり、形成された複合多孔質体４０に反りなどの変形が発生し易い。
しかしながら、前記密着工程では、樹脂部材２１の孔２１ａに多孔質体２２を装填した状態で樹脂部材２１を加圧するとともに、荷重たわみ温度以上融点以下の温度で加熱することにより、この樹脂部材２１を押し潰しながら、多孔質体２２と樹脂部材２１とを密着させるので、前述のように樹脂部４１が不均一になることや、樹脂部材２１の加熱温度が不均一になることを容易に抑制することが可能になり、高精度な複合多孔質体４０を確実に製造することができる。
【００３５】
また、前記密着工程では、多孔質体２２の側部に開口する気孔中に樹脂部材２１が入り込んで、多孔質体２２と樹脂部材２１とが密着するので、これら２１、２２を冷却して接合すると、アンカー効果により強固に接合することができる。ここで、多孔質体２２は、気孔径や気孔率が小さすぎると樹脂部材２１が気孔中に入り込めないのでアンカー効果が不十分となり、樹脂部４１との接合強度が十分に得られず、この接合部で剥離する虞がある。その一方で、気孔径や気孔率が大きすぎると、強度が不足し、樹脂部材２１の収縮挙動により作用する圧縮力に耐えられず、変形してしまう虞がある。従って、気孔径１０μｍ〜２ｍｍ程度、気孔率４０〜９８％程度であるとより好ましい。
【００３６】
さらに、前記密着工程の後に前記冷却工程を経るので、加熱状態で多孔質体２２に密着した樹脂部材２１を迅速に冷却させ、かつ確実に接合させることが可能になる。特にこの冷却工程では、樹脂部材２１と多孔質体２２とをこれらの厚さ方向に押圧しているので、冷却時における樹脂部材２１の収縮挙動を拘束することが可能になり、複合多孔質体４０を高精度に製造することができる。
【００３７】
また、前記冷却工程では、多孔質体２２および樹脂部材２１を前記搬送方向Ｆにおける前側に向けて引張りながら冷却するので、前記密着工程の加熱による樹脂部材２１の膨張によって、この樹脂部材２１が波打つ等といった変形を抑えることが可能になるとともに、前述した冷却時における樹脂部材２１の収縮挙動を確実に拘束することが可能になる。仮に、前記密着工程で樹脂部材２１が前記変形した場合においても、この変形を所望の形状および寸法に矯正することが可能になる。以上により、前記密着工程を有することと相俟って高精度な複合多孔質体４０をより確実に形成することができる。
【００３８】
さらに、前記冷却工程は、多孔質体２２および樹脂部材２１を前記搬送方向Ｆにおける後側から前側に向けて徐々に冷却温度を下げ、前記密着工程で加熱された樹脂部材２１を徐冷するので、多孔質体２２および樹脂部材２１が前記密着工程からこの冷却工程を経る際、そのときの温度差によって樹脂部材２１が急速に収縮することを抑えることが可能になり、樹脂部材２１にひずみが発生したり、あるいは破断したりすることを抑制することができる。
また、多孔質体２２および樹脂部材２１は、前記密着工程の直前に前記予熱工程を経るので、密着工程における多孔質体２２と樹脂部材２１との密着を確実に実現することができる。
【００３９】
さらに、長尺とされたシート状の樹脂部材２１を打抜いて、前記複数の孔２１ａを形成する打ち抜き工程と、前記複数の孔２１ａに多孔質体２２を装填する装填工程とをこの順に経た後に、前記密着工程を経るので、複合多孔質体４０のさらなる高効率生産を実現することができる。特に、樹脂部材２１の厚さが多孔質体２２の厚さより厚くされているので、前記打ち抜き工程において、樹脂部材２１を打ち抜く際に、この樹脂部材２１が面方向に変形してその厚さ方向にせん断力を良好に伝達させることができず、孔２１ａを高精度に形成することが困難になるという不具合を回避することができ、高精度な孔２１ａを容易に形成することができる。
【００４０】
また、前記密着工程により、樹脂部材２１の前記外周縁部２１ｃのうち前記搬送方向Ｆに延びる部分が前記内周縁部２１ｂの厚さより厚くされ、この外周縁部２１ｃのうち前記搬送方向Ｆに延びる部分が含まれる、前記幅方向の全域を切断して、複合多孔質体４０を形成するので、この切断時に、樹脂部材２１が面方向に変形してその厚さ方向にせん断力を良好に伝達させることができず、複合多孔質体４０を高精度に形成することが困難になるという不具合を回避することができ、高精度な複合多孔質体４０を容易に形成することができる。
【００４１】
なお、以上の実施形態において示した各構成部材、その諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求に基づき種々変更可能である。例えば、樹脂部材２１の材質は、熱可塑性樹脂など、加熱により溶融可能な材質であればよいので、耐熱温度や硬度等を考慮し、用途に応じて適宜選択することが可能である。
【００４２】
また、多孔質体２２は、図５で示した方法で製造されるものに限らず、例えば金属不職布であってもよい。さらに、前記実施形態では、長尺とされた樹脂部材２１を用いて、最後に前記切断工程を経て、複合多孔質体４０を形成したが、これに限らず、例えば予め、樹脂部材２１を、形成する複合多孔質体４０の長さに切断しておき、その後、前記切断工程を除く前述した各工程を経ることで複合多孔質体４０を形成するようにしてもよい。
【００４３】
また、ロール部１１として、前記実施形態では、樹脂部材２１および多孔質体２２にその表面側および裏面側の双方から接する構成を示したが、これらのうち一方の側から接するようにしてもよい。さらに、前記実施形態では、溶着ロール部１７により、樹脂部材２１を多孔質体２２に溶着させたが、このロールに限らず、例えばプレスであってもよい。この場合、樹脂部４１の外周縁部全周を内周縁部と比べて厚肉に形成することが可能になるので、形成される複合多孔質体において、前述した取り扱い性の向上や、高精度化をさらに確実に実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
多孔質体の有効面積を犠牲にせず、多孔質体の取り扱い性が向上された複合多孔質体を高精度かつ高効率に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態として示した複合多孔質体の製造装置を示す一部拡大断面正面図である。
【図２】本発明の一実施形態として示した複合多孔質体の製造装置を示す概略側面図である。
【図３】図２に示す複合多孔質体の製造装置の一部拡大平面図である。
【図４】本発明の一実施形態として示した複合多孔質体の製造装置により形成された複合多孔質体の一例を示す平面図である。
【図５】図３および図４に示す多孔質体の製造装置を示す概略側面図である。
【符号の説明】
【００４６】
２１  樹脂部材
２１ａ  孔
２１ｂ  樹脂部材の内周縁部
２１ｃ  樹脂部材の外周縁部
２２  多孔質体
４０  複合多孔質体
４１  樹脂部
Ｆ  搬送方向
【図１】
2006051625.tif 000003
【図２】
2006051625.tif 000004
【図３】
2006051625.tif 000005
【図４】
2006051625.tif 000006
【図５】
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