(57)【要約】【課題】一定の間隔おきに機能性粒子が存在しない空隙部を備えた機能性粒子保持シートを、機能性粒子の積層量の多少に関係なく、簡単な製造工程で安価に製造することができる機能性粒子保持シートの製造方法を提供する。【解決手段】平行に延びる複数条のマスクバー３２を第１不織布シート３１上に設置した状態で、その第１不織布シート３１上に微細形状のバインダが付着された機能性粒子３４を敷設する。次いで、機能性粒子３４の層を覆うように第２不織布シート３６を設置する。そして、バインダにより機能性粒子３４を相互に接着させるとともに、機能性粒子３４と両不織布シート３１，３６とを接着させて、機能性粒子保持シート３７を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行に延びる複数条のマスクバーを第１不織布シート上に設置した状態で、その第１不織布シート上に微細粒形状のバインダが付着された機能性粒子を敷設し、次いで、前記機能性粒子の層を覆うように第２不織布シートを設置し、前記バインダによって機能性粒子を相互に接着させるとともに、かつ機能性粒子と両不織布シートとを接着させ、前記両不織布シート間から前記マスクバーを抜き出し、そのマスクバーによって形成された空隙部において両不織布シートを折り曲げ、全体としてプリーツ状に形成することを特徴とした機能性粒子保持シートの製造方法。
【請求項２】
前記バインダとして粉末状のものを用いるとともに、そのバインダを加熱溶融させることによって接着機能を生じさせることを特徴とした請求項１に記載の機能性粒子保持シートの製造方法。
【請求項３】
前記バインダとしてミスト状のものを用いることを特徴とした請求項１に記載の機能性粒子保持シートの製造方法。
【請求項４】
前記マスクバーとして、長さ方向に延びる頂部と、その頂部から下降する斜面とを有する形状のものを用いることを特徴とした請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の機能性粒子保持シートの製造方法。
【請求項５】
前記マスクバーとして、機能性粒子を受ける凹部が形成されたものを用いることを特徴とした請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の機能性粒子保持シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば流体から臭気成分や有害成分を除去するための機能を有する機能性粒子が保持されたフィルタ等の機能性粒子保持シートの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の機能性粒子保持シートにおいては、不織布よりなる一対の通気性シート材間に活性炭やゼオライト等の機能性粒子が介在されている。そして、その機能性粒子が各通気性シート材の内面に塗布された接着剤により、通気性シート材に対して接着固定されている。このような構成の機能性粒子保持シートでは、機能性粒子が一対の通気性シート材間に一様に介在されていると、機能性粒子保持シートをプリーツ状に折り曲げ形成した場合、折り曲げ部の機能性粒子が折り曲げの抵抗になる。このため、折り曲げ部が適切に形成されずに、湾曲状になって、機能性粒子保持シートの濾過機能が低下したり、通気性シート材が折り曲げ部において緊張による無理な力の作用によって破れて、内部の機能性粒子がシートの外部に散逸したりするおそれがあった。
【０００３】
このような問題に対処するため、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されるように、機能性粒子保持シートの折り曲げ部においては、機能性粒子を介在させなかったり、機能性粒子の量を少なくしたりする方法も、従来から提案されている。
【０００４】
特許文献１に記載の製造方法においては、通気性シート材の表面上に、一定の間隔をおいて配置される帯状の空隙部分を除いて第１接着剤を塗布するとともに、その第１接着剤により機能性粒子を固着することにより、粒子固着シートを形成している。そして、一方の粒子固着シートの空隙部分の位置が他方の粒子固着シートの空隙部分の位置の中間位置となるように、２枚の粒子固着シートの機能性粒子を第２接着剤で接合することによって、一定の間隔で機能性粒子が存在しない空隙部分を有する機能性粒子保持シートを形成している。
【０００５】
また、特許文献２に記載の製造方法においては、第１通気性シート材の表面上に、第１接着剤によって第１機能性粒子を固着することにより、第１粒子固着シートを形成している。それともに、第２通気性シート材の表面上に、一定の間隔をおいて配置される帯状の空隙部分を除いて第２接着剤によって第２機能性粒子を固着することにより、第２粒子固着シートを形成している。そして、両粒子固着シートの機能性粒子を第３接着剤で接合することによって、一定の間隔で機能性粒子が存在しない空隙部分が設けられた機能性粒子保持シートを形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１１３４３３号公報
【特許文献２】特開２００８−２６４５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、これらの従来の製造方法においては、通気性シート材の表面上に接着剤を塗布するとともに、その接着剤を介して機能性粒子を固着することにより、粒子固着シートを形成している。このため、機能性粒子の積層量が多くなると、つまり積層厚さが増すと、通気性シート材から離れた位置に積層される機能性粒子に対して接着剤の接着力が有効に作用せず、機能性粒子の保持力が低下して脱落するおそれがあるという問題があった。
【０００８】
また、従来の製造方法では、通気性シート材上に接着剤を介して機能性粒子を固着して２枚の粒子固着シートを形成し、その粒子固着シートの機能性粒子をさらに接着剤により接合して機能性粒子保持シートを形成している。このため、製造工程が複雑になって、製造コストが高くなるという問題もあった。
【０００９】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、一定の間隔おきに機能性粒子が存在しない空隙部を備えた機能性粒子保持シートを機能性粒子の積層量の多少に関係なく、簡単な製造工程で安価に製造することができる機能性粒子保持シートの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、この発明は、平行に延びる複数条のマスクバーを第１不織布シート上に設置した状態で、その第１不織布シート上に微細粒形状のバインダが付着された機能性粒子を敷設し、次いで、前記機能性粒子の層を覆うように第２不織布シートを設置し、前記バインダによって機能性粒子を相互に接着させるとともに、かつ機能性粒子と両不織布シートとを接着させ、前記両不織布シート間から前記マスクバーを抜き出し、そのマスクバーによって形成された空隙部において両不織布シートを折り曲げ、全体としてプリーツ状に形成することを特徴としている。
【００１１】
従って、この発明の機能性粒子保持シートの製造方法においては、第１不織布シート上の機能性粒子の層上に第２不織布シートを設置した後、両不織布シート間からマスクバーを抜き出すことにより、一定の間隔おきに機能性粒子が存在しない空隙部を容易に形成することができる。また、この製造方法では、機能性粒子に付着された微細粒形状のバインダによって、機能性粒子の相互の接着及び機能性粒子と不織布シートとの接着を行うようになっている。このため、シートの表面に塗布した接着剤により、機能性粒子の固定を行うようにした従来の製造方法とは異なって、機能性粒子の積層厚さが厚くなった場合に、不織布シートから離れた位置に積層される機能性粒子の接着保持力が低下するおそれを防止することができる。
【００１２】
さらに、この製造方法では、第１不織布シート上に機能性粒子の敷設及び第２不織布シートの設置を順に行うことにより、機能性粒子保持シートを製造することができる。このため、通気性シート材上に接着剤を介して機能性粒子を固着して２枚の粒子固着シートを形成し、その粒子固着シートの機能性粒子を接着剤により接合して機能性粒子保持シートを形成している従来の製造方法に比較して、製造工程を簡略化することができて、製造コストの低減を図ることができる。
【００１３】
前記の製造方法において、前記バインダとして粉末状のものを用いるとともに、そのバインダを加熱溶融させることによって接着機能を生じさせるとよい。
前記の製造方法において、前記バインダとしてミスト状のものを用いるとよい。
【００１４】
前記の製造方法において、前記マスクバーとして、長さ方向に延びる頂部と、その頂部から下降する斜面とを有する形状のものを用いるとよい。
前記の製造方法において、前記マスクバーとして、機能性粒子を受ける凹部が形成されたものを用いるとよい。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、この発明によれば、一定の間隔おきに機能性粒子が存在しない空隙部を備えた機能性粒子保持シートを機能性粒子の積層量の多少に関係なく、簡単な製造工程で安価に製造することができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の機能性粒子保持シートの製造方法を具体化した製造装置の第１実施形態を示す概略構成図。
【図２】図１の製造装置に用いられるマスクバーを示す要部斜視図。
【図３】同製造装置における機能性粒子供給工程での処理状態を拡大して示す部分断面図。
【図４】同機能性粒子供給工程で用いられる機能性粒子を拡大して示す断面図。
【図５】同製造装置における不織布シート被覆工程での処理状態を拡大して示す部分断面図。
【図６】同製造装置における加熱工程での処理状態を拡大して示す部分断面図。
【図７】同製造装置における折り曲げ工程での処理状態を拡大して示す部分断面図。
【図８】第２実施形態の製造装置に用いられるマスクバーを示す要部斜視図。
【図９】第３実施形態の製造装置に用いられるマスクバーを示す要部斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１実施形態）
以下に、この発明の機能性粒子保持シートの製造方法を具体化した製造装置の第１実施形態を図１〜図７に従って説明する。
【００１８】
図１に示すように、この実施形態の製造装置においては、第１不織布シート供給部１１、マスクバー設置工程１２、機能性粒子敷設工程１３、第２不織布シート設置工程１４、加熱工程１５及びシート折り曲げ工程１６が工程順に並設されている。そして、第１不織布シート供給部１１のシート供給ロール１７からＰＰ（ポリプロピレン）やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の合成樹脂よりなる第１不織布シート３１が所定長さずつ間欠的に連続供給されて、その第１不織布シート３１が図示しないコンベア等の移送装置により以降の各工程１２〜１６に対して順に間欠移送される。
【００１９】
図１及び図２に示すように、前記マスクバー設置工程１２においては、第１不織布シート３１上に複数条の平行なマスクバー３２が設置される。これらのマスクバー３２は不織布シート３１の長さ方向に所定間隔をおいて不織布シート３１の幅方向に延びるとともに、連結部材３３により一体的に連結されている。各マスクバー３２としては、その長さ方向に延びる頂部３２ａと、その頂部３２ａから下降する一対の斜面３２ｂとを有する断面五角形状に形成されている。また、このマスクバー３２は、マスクバー設置工程１２において不織布シート３１上に設置され、次いで、不織布シート３１の間欠移送と同期して同方向へ同速度で移動される。そして、加熱工程１５において不織布シート３１上からその幅方向の外方へ引き出されて、マスクバー設置工程において再び不織布シート３１上に設置される。
【００２０】
図１及び図３に示すように、前記機能性粒子敷設工程１３においては、マスクバー３２を設置した状態の第１不織布シート３１上に、機能性粒子供給部１８から機能性粒子３４が散布状に供給されて所定の厚さに敷設される。この機能性粒子３４は、例えば流体としての空気から臭気成分を除去する機能を有する活性炭により構成されている。そして、図４に示すように機能性粒子３４の外周面にはナイロン等の低融点樹脂よりなる微細粒形状のバインダ３５が付着されている。この実施形態ではバインダ３５として微細な粉末状のものが用いられ、その量は活性炭の吸着機能を阻害しないレベルである。
【００２１】
そして、前記各マスクバー３２には斜面３２ｂが設けられていて、機能性粒子３４の敷設に際して、その機能性粒子３４が斜面３２ｂに沿って落下するため、マスクバー３２上に堆積することはない。
【００２２】
図１及び図５に示すように、前記第２不織布シート設置工程１４においては、第１不織布シート３１上の機能性粒子３４の層及びマスクバー３２を覆うように、シート供給ローラ１９からＰＰ（ポリプロピレン）やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の合成樹脂よりなる第２不織布シート３６が供給されて、機能性粒子３４の層及びマスクバー３２の上に重ね合わされる。この第２不織布シート３６は、前記第１不織布シート３１の間欠移送と同期して同速度で同方向へ移送される。
【００２３】
図１及び図６に示すように、前記加熱工程１５においては、重ね合わせ状態の第１不織布シート３１、機能性粒子３４及び第２不織布シート３６が一対のローラ２０間で挟まれた状態で軽く圧接されながら、熱風やローラ２０の熱によって加熱される。この加熱により、機能性粒子３４上のバインダ３５が溶融されて、このバインダ３５には接着機能が生じ、機能性粒子３４の相互間が接着されるとともに、機能性粒子３４と両不織布シート３１，３６とが接着される。このため、平板状の機能性粒子保持シート（以下、単に保持シートという）３７が形成される。
【００２４】
その後、両不織布シート３１，３６間から前記マスクバー３２が抜き出される。このため、図６に示すように、保持シート３７の両不織布シート３１，３６間のマスクバー３２の位置には、機能性粒子３４が存在しない空隙部３８が所定間隔おきに形成される。
【００２５】
次いで、図１及び図７に示すように、前記シート折り曲げ工程１６においては、前記空隙部３８に対応した複数のブレード２１ａを有する上下一対の折り曲げ部材２１により、保持シート３７の両不織布シート３１，３６が各空隙部３８において折り曲げられる。この折り曲げにより、保持シート３７が全体としてプリーツ状をなすように形成される。この場合、空隙部３８には機能性粒子３４の量が少ないため、あるいは存在しないため、両不織布シート３１，３６の折り曲げ時に、機能性粒子３４が抵抗になることはほとんどない。
【００２６】
そして、以上のようにして製造された保持シート３７は以下のように作用する。
すなわち、保持シート３７は、例えば空調装置の空気流路にフィルタとして組み込まれて、空気の濾過に用いられる。この場合、保持シート３７の空隙部３８の部分には機能性粒子３４がほとんど存在しないために、保持シート３７は空隙部３８の部分において鋭く折り曲げられる一方、空隙部３８以外の部分は湾曲したりすることなく、平面状に形成される。従って、プリーツ形状が適切に維持されて、隣接する襞どうしが密着したりするようなことは有効に防止される。ちなみに、空隙部の位置が鋭く折り曲げられることなく、緩く湾曲された場合は、隣接する襞部どうしが密着されたりして、有効な濾過機能を得ることができない。
【００２７】
また、保持シート３７の襞間の折り曲げ部は、その折り曲げによって内側の不織布シート３１,３６の密度が高くなって、空気の通り抜けが抑制されている。従って、保持シート３７は襞部の折り曲げ部を除いた平面部が良好な濾過機能を維持し、このため、保持シート３７を通過するエアは機能性粒子３４によって適切に脱臭されながら濾過される。
【００２８】
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）  この実施形態の製造方法においては、平行に延びる複数条のマスクバー３２を第１不織布シート３１上に設置した状態で、その第１不織布シート３１上に微細形状のバインダ３５が付着された機能性粒子３４を敷設している。次いで、機能性粒子３４の層を覆うように第２不織布シート３６を設置している。そして、バインダ３５により機能性粒子３４を相互に接着させるとともに、機能性粒子３４と両不織布シート３１，３６とを接着させて、保持シート３７を形成している。
【００２９】
このため、第１不織布シート３１上の機能性粒子３４の層上に第２不織布シート３６を設置した後、両不織布シート３１，３６間からマスクバー３２を抜き出すことにより、一定の間隔おきに機能性粒子３４が存在しない空隙部３８を容易に形成することができる。また、この製造方法では、機能性粒子３４に付着されたバインダ３５によって、機能性粒子３４の相互の接着及び機能性粒子３４と両不織布シート３１，３６との接着を行うことができる。よって、シートの表面に塗布した接着剤により、機能性粒子の固定を行うようにした従来の製造方法とは異なって、機能性粒子３４の積層厚さが厚くなった場合であっても、機能性粒子３４の接着保持力が低下するおそれを防止することができる。このため、機能性粒子３４が不織布シート３１,３６間から脱落するようなことを防止できる。
【００３０】
さらに、この製造方法では、第１不織布シート３１上に機能性粒子３４の敷設及び第２不織布シート３６の設置を順に行うことにより、機能性粒子保持シート３７を製造することができる。このため、通気性シート材上に接着剤を塗布し、その接着剤を介して機能性粒子を固着して２枚の粒子固着シートを形成し、その粒子固着シートの機能性粒子を接着剤により接合して機能性粒子保持シートを形成している従来の製造方法に比較して、製造工程を簡略化することができて、製造コストの低減を図ることができる。
【００３１】
（２）  この実施形態の製造方法においては、前記バインダ３５として粉末状のものを用いるとともに、そのバインダ３５を加熱溶融させることによって接着機能を生じさせるようにしている。このため、機能性粒子３４に粉末状のバインダ３５を混合させて機能性粒子３４の外周にバインダ３５を付着させ、そのバインダ３５の加熱溶融により、機能性粒子３４の相互の接着及び機能性粒子３４と両不織布シート３１，３６との接着を簡単かつ有効に行うことができる。
【００３２】
（３）  この実施形態の製造方法においては、前記マスクバー３２として、長さ方向に延びる頂部３２ａと、その頂部３２ａから下降する斜面３２ｂとを有する形状のものを用いている。このため、第１不織布シート３１上にマスクバー３２を設置した状態で、その第１不織布シート３１上に機能性粒子３４を敷設する際に、マスクバー３２上に機能性粒子３４が堆積することを防止することができる。
【００３３】
（４）  この実施形態の製造方法においては、前記両不織布シート３１，３６間からマスクバー３２を抜き出し、そのマスクバー３２によって形成された空隙部３８において両不織布シート３１，３６を折り曲げて、保持シート３７が全体としてプリーツ状となるように形成している。このため、両不織布シート３１，３６をマスクバー３２に対応する広い空隙部３８において抵抗を受けることなく容易に折り曲げることができる。よって、折り曲げ部がシャープに形成されなかったり、不織布シート３１，３６が折り曲げ部において無理な力の作用により破れて、内部の機能性粒子３４が散逸したりするおそれを防止することができる。
【００３４】
（第２実施形態）
次に、この発明を具体化した機能性粒子保持シートの製造方法の第２実施形態を前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００３５】
この第２実施形態においては、図８に示すように、マスクバー３２として、長さ方向に延びる頂部３２ａと、その頂部３２ａから下降する一対の斜面３２ｂとを有する断面三角形状のものが用いられている。従って、この実施形態の構成は、マスクバー３２の高さが低いため、不織布シート３１，３６間の間隔が狭いフィルタ、すなわち、機能性粒子３４の層が薄いフィルタの製造に適する。
【００３６】
従って、この第２実施形態においても、前記第１実施形態における（１）〜（４）に記載の効果とほぼ同様の効果を得ることができる。
（第３実施形態）
次に、この発明を具体化した機能性粒子保持シートの製造方法の第３実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００３７】
この第３実施形態においては、図９に示すように、マスクバー３２として、上面に凹部３２ｃを有するほぼチャネル状のものが用いられている。そして、第１不織布シート３１上への機能性粒子３４の敷設時に、マスクバー３２上の凹部３２ｃ内に機能性粒子３４を受けるとともに、不織布シート３１，３６間からのマスクバー３２の抜き出した後に、マスクバー３２を上下反転させることにより、凹部３２ｃ内の機能性粒子３４を両不織布シート３１，３６間から排出して廃棄させるようになっている。従って、この実施形態においては、バインダ３５が接着機能を発揮する加熱前にマスクバー３２を不織布シート３１，３６間から抜き出すことが好ましい。
【００３８】
従って、この第３実施形態によれば、前記第１実施形態における（１）、（２）及び（４）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（５）  この実施形態の製造方法においては、前記マスクバー３２として、機能性粒子３４を受ける凹部３２ｃが形成されたものを用いている。このため、第１不織布シート３１上への機能性粒子３４の敷設時に、マスクバー３２上の凹部３２ｃに堆積した機能性粒子３４を、マスクバー３２の抜き出しに伴って、両不織布シート３１，３６間から排出して廃棄させることができる。よって、両不織布シート３１，３６間に機能性粒子３４が存在しない空隙部３８をより確実に形成することができる。
【００３９】
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・  前記機能性粒子３４に付着させるバインダ３５としてミスト状のものを用いること。このようにした場合、加熱しなくても自然放置で接着機能を発揮するバインダ３５を使用することでき、この場合には、前記実施形態の加熱工程１５を省略することができる。
【００４０】
・  前記実施形態では、シート状の第１，第２不織布シート３１，３６を製造工程に供給したが、第１，第２不織布シート３１，３６をメルトブローにより構成すること。
・  前記実施形態では、機能性粒子３４を介在させた第１，第２不織布シート３１，３６をローラ２０で加圧したが、この加圧を省略すること。
【００４１】
・  マスクバー３２の表面にフッ素樹脂コーティングを施して、バインダ３５がマスクバー３２に固着されないようにすること。
・  第１，第２不織布シート３１，３６間からマスクバー３２を引き抜くタイミングを変更すること。例えば、第１不織布シート３１に対する機能性粒子３４の供給後であって、バインダ３５の加熱前にマスクバー３２を引き抜けば、空隙部３８内にある程度の量の機能性粒子３４が落ち込んで、その空隙部３８内にも機能性粒子３４を存在させることができる。従って、この場合には、襞の折り曲げ部を空気が通過した場合、その空気中から臭気成分等を除去できる。あるいは、バインダ３５の加熱開始後であって、バインダ３５が未硬化状態のときに引き抜くこと。
【符号の説明】
【００４２】
１１…第１不織布シート供給部、１２…マスクバー設置工程、１３…機能性粒子敷設工程、１４…第２不織布シート設置工程、１５…加熱工程、１６…シート折り曲げ工程、３１…第１不織布シート、３２…マスクバー、３２ａ…頂部、３２ｂ…斜面、３２ｃ…凹部、３４…機能性粒子、３５…バインダ、３６…第２不織布シート、３７…機能性粒子保持シート、３８…空隙部。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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