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JP3188796B2 - 容器状多層フィルタの製造方法 - Google Patents

容器状多層フィルタの製造方法

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JP3188796B2
JP3188796B2 JP28261193A JP28261193A JP3188796B2 JP 3188796 B2 JP3188796 B2 JP 3188796B2 JP 28261193 A JP28261193 A JP 28261193A JP 28261193 A JP28261193 A JP 28261193A JP 3188796 B2 JP3188796 B2 JP 3188796B2
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container
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岩崎  博文
寛 北村
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Asahi Kasei Corp
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Asahi Kasei Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は容器状多層フィルタの製
造方法に関し、さらに詳しくは容器状に一体成形され、
空気浄化および成分抽出性能に優れた容器状多層フィル
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来からフィルタ用の汎用材料として、
主に紙、織布、不織布などが用いられているが、近年、
フィルタユニットの小型化、使い捨て、簡便性等の点か
ら、フィルタ材料を立体的に成形して使用する方法が注
目されている。特に極細繊維不織布は、空気の浄化また
は成分抽出性能を向上させる目的でフィルタ分野に多く
使用されているが、極細繊維不織布を立体形状のフィル
タに成形する際には金型に極細繊維不織布が融着し易
い、極細繊維不織布が熱収縮をする等の問題が生じ、ま
たその成形フィルタは変形し易いという欠点があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前記
従来技術の問題点を解決し、製造の際の熱プレス成型に
よる一体成形加工性に優れ、かつ適切な保型性と、優れ
たフィルタ性能を具備する容器状多層フィルタの製造方
を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本願で特許請求される発
明は以下の通りである。 (1)平均繊維径0.5〜6.0μmの極細繊維不織布
の少なくとも片面に平均繊維径10〜100μmの熱可
塑性合成繊維不織布を積層し、該積層体を凹凸金型を用
いて熱プレス加工し、該積層体の少なくとも一部が接合
され、フランジ部と該フランジ部から展伸された成形部
とを有する容器状に一体成形することを特徴とする容器
状多層フィルタの製造方法。 (2)前記極細繊維不織布のみかけ密度が0.05〜
0.5g/3 であり、熱可塑性合成繊維不織布の成
形温度下の破断伸度が50%以上であることを特徴とす
る(1)記載の容器状多層フィルタの製造方法。
【0005】本発明に用いられる極細繊維不織布は、例
えば、ポリプロピレン、ポリエステルなどの溶融ポリマ
ーを高圧ガス流とともに紡糸ノズルから噴射させるメル
トブロー法、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリ
マーを有機溶媒に溶解させて高温高圧の溶液をつくり、
これを紡糸ノズルで減圧させて有機溶媒を爆発的に気化
させるフラッシュ紡糸法などの方法より得ることができ
る。
【0006】本発明において、極細繊維不織布の平均繊
維径は0.5〜6.0μm、好ましくは1.0〜4.0
μmの範囲である。極細繊維不織布の平均繊維径が0.
5μm未満では繊維の強度、通気・通液性が劣り、一
方、6.0μmを超えると繊維強度は向上するが、通気
・通液性がよすぎてフィルタ性能が不充分となる。また
極細繊維不織布のみかけ密度は0.05〜0.5g/cm
3 の範囲が好ましく、より好ましくは0.1〜0.4g
/cm3 の範囲である。みかけ密度が0.05g/cm3
満の場合は、成形加工時の均一展伸性に劣り、0.5g
/cm3 を超えると成形加工時に金型に密着や融着し易
く、また均一展伸性に劣る場合がある。さらに極細繊維
不織布の目付はフィルタ性能の点から10〜100g/
2 の範囲が好ましく、より好ましくは20〜80g/
2 である。
【0007】本発明に用いられる熱可塑性合成繊維不織
布は、熱プレス成型で展伸できるものであればよく、例
えば、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリア
ミド繊維、複合繊維、共重合繊維などの単一または2以
上からなる短繊維、長繊維またはこれらの混合繊維を、
公知のスパンボンド法、ニードルパンチ法、サーマルボ
ンド法などの方法により得ることができる。
【0008】本発明において、熱可塑性合成繊維不織布
の平均繊維径は10〜100μm、好ましくは15〜6
0μmの範囲である。該不織布の平均繊維径が10μm
未満ではプレフィルタ性および補強性に劣り、一方、平
均繊維径が100μmを超えると繊維間隙が大きくな
り、プレフィルタ性が劣る。また熱可塑性合成繊維不織
布は、例えば一対の凹凸金型を80〜230℃に加熱し
て成形加工を行う際には少なくとも加熱温度での破断伸
度が50%以上であることが好ましく、大変形の展伸
(成形)加工を行う際には破断伸度は100%以上であ
ることがより好ましい。また熱可塑性合成繊維不織布の
目付は、補強性、プレフィルタ性等の点から30〜30
0g/m2 が好ましく、みかけ密度は0.1〜0.6g
/cm3 が好ましい。
【0009】本発明において、容器状多層フィルタは、
例えば、極細繊維不織布の一面または両面に熱可塑性合
成繊維不織布を積層し、この積層体シートを、加熱させ
た一対の凹凸金型の間に入れてプレス成形するか、また
は該積層体シートをあらかじめ成形温度に加熱した後、
加熱していない凹凸金型でプレス成形する等の方法によ
り、フランジ部と該フランジ部より展伸された成形部と
を有する容器状に一体成形して得られる。成形温度は、
容器形状、繊維材料などにより適宜選定されるが、通常
は80〜230℃で行われる。また成形時の展開比(深
さ/口径)は通常0.1〜1.5とされる。
【0010】本発明において、容器状多層フィルタは、
少なくとも一部が接合されるように成形加工される。そ
のためには、例えばフィルタのフランジ部分などを線状
またはドット状に成形時に融着するように金型に工作し
て成形を行う等の方法がとられる。積層された容器状多
層フィルタの少なくとも一部を接合することにより、各
不織布は分離することなく一体物として取扱いできるた
め、梱包作業性、フィルタ製品としての取扱い性が向上
する。
【0011】このようにして得られた容器状多層フィル
タは、極細繊維不織布による優れたフィルタ性能と、熱
可塑性合成繊維不織布による優れた成形加工性および保
型性を同時に得られるため、従来のように極細繊維不織
布を単独で成形加工を行った際の金型に融着し易い、熱
収縮する、変形し易いなどの問題は生じない。
【0012】器状多層フィルタには、液体を用いて成
分抽出を行う際の通液性を向上させるため、部分的に透
水加工を行うことができる。例えば、容器状多層フィル
タの底部の一部分にスプレ方式、スタンプ方式などの方
法で透水剤を付与することにより部分透水性の容器状多
層フィルタが得られる。また容器状多層フィルタの口径
部をプラスチック材料を用いて補強することができる。
例えばフィルター口径部にポリプロピレン樹脂を用いて
リング状に射出成形させた後、熱プレス成型して得られ
る。
【0013】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳しく説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例1 平均繊維径2.0μm、みかけ密度0.12g/cm3
よび目付50g/m2のプロピレン極細繊維不織布をメ
ルトブロー方式で製造した。また平均繊維径20μm、
みかけ密度0.33g/cm3 および目付50g/m2
ポリエステル長繊維不織布をスパンボンド方式で製造し
た。得られたポリエステル長繊維不織布の120℃での
破断伸度は250%であった。
【0014】次に口径65mmφ、深さ50mmのコップ形
状の凹凸金型を温度120℃に加熱し、上記極細繊維不
織布の両面にポリエステル長繊維不織布を積層させて熱
プレス成形加工を行い、本発明の容器状多層フィルタを
得た(展開比=0.77)。この容器状多層フィルタの
断面を図1に示した。図において、容器状多層フィルタ
5はフランジ部10と成形部11からなり、熱可塑性合
成繊維不織布1、3および極細繊維不織布2で構成され
る。4は熱可塑性合成繊維不織布1、3と極細繊維不織
1との接合部を示す。
【0015】得られた容器状多層フィルタの底部内面に
スプレガンを用いて透水剤を付与させた後、この容器状
多層フィルターを用いて図2に示すようにコーヒーの抽
出を行った。図2において、容器状多層フィルタ5をコ
ップ6の上部に載置し、該フィルタ5内にレギュラーコ
ーヒー粉末7を入れて熱水8を注いで成分抽出を行っ
た。熱水は、容器状多層フィルタ側面からは透過せず、
底部のみから通液したため、成分抽出を充分にすること
ができた。抽出後の抽出液9は、コーヒー粉末7の洩れ
はなく、香りのよい透明なものであった。
【0016】比較例1 実施例1において、プロピレン極細繊維不織布を用いず
にポリエステル長繊維不織布だけを用いて成形加工した
以外は実施例1と同様にして容器状フィルタを得た。ま
た得られた容器状フィルタを用いて実施例1と同様にレ
ギュラーコーヒー粉末の成分抽出を行ったところ、粉末
の洩れが多く、抽出液は不透明な粉っぽいものであっ
た。
【0017】実施例2 平均繊維径1.6μm、みかけ密度0.16g/cm3
よび目付20g/m2のプロピレン極細繊維不織布をメ
ルトブロー方式で製造した。また平均繊径16μm、み
かけ密度0.23g/cm3 および目付100g/m2
ポリプロピレン長繊維不織布をスパンボンド方式で製造
した。得られたポリプロピレン長繊維不織布の120℃
での破断伸度は130%であった。次に口径330mm
φ、深さ70mm(展開比=0.21)の凹凸金型を温度
120℃に加熱し、上記極細繊維不織布の片面にポリプ
ロピレン長繊維不織布を積層させ、熱プレス成形加工を
行い、本発明の容器状多層フィルタを得た。この容器状
多層フィルタにエレクトレット加工を行った後、粒径
0.3μmステアリン酸を用いてフィルタ性能を測定し
た。その結果、捕集効率は82%であり、空気浄化に優
れることが確認された。
【0018】比較例2 実施例2において、平均繊維径16μm、みかけ密度
0.23g/cm3 および目付100g/m2 のポリプロ
ピレン長繊維不織布を、実施例2と同様の方法で成形加
工して容器状フィルタを製造し、さらに実施例2と同様
にしてフィルタ性能を測定したところ、捕集効率は28
%であり、空気浄化の低いフィルタであった。
【0019】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、特定の極細
繊維不織布と熱可塑性合成繊維不織布とからなる積層体
を用いて一体成形するため、成形加工性、フィルタ性
能、成形品の保型性、通気・通液性および取扱い性に優
た容器状多層フィルタを得ることができる。従って、
本発明で得られた容器状多層フィルタは、掃除機、空調
機、自動車等のエアーフィルタ、緑茶、紅茶、レギュラ
ーコーヒー粉末等の成分抽出フィルタ、油こしフィルタ
などに特に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の容器状多層フィルタの一例を示す断面
図。
【図2】本発明の容器状多層フィルタを成分抽出用とし
て用いたときの断面説明図。
【符号の説明】
1、3…熱可塑性合成繊維不織布、2…極細繊維不織
布、4…接着部、5…容器状多層フィルタ、6…コッ
プ、7…レギュラーコーヒー粉末(被抽出物)、8…熱
水(抽出用液)、9…抽出液、10…フランジ部、11
…成形部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−132869(JP,A) 特開 平4−102415(JP,A) 特開 平5−123260(JP,A) 特開 平6−189853(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A47J 31/06 B32B 5/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平均繊維径0.5〜6.0μmの極細繊
    維不織布の少なくとも片面に平均繊維径10〜100μ
    mの熱可塑性合成繊維不織布を積層し、該積層体を凹凸
    金型を用いて熱プレス加工し、該積層体の少なくとも一
    部が接合され、フランジ部と該フランジ部から展伸され
    た成形部とを有する容器状に一体成形することを特徴と
    する容器状多層フィルタの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記極細繊維不織布のみかけ密度が0.
    05〜0.5g/3 であり、熱可塑性合成繊維不織
    布の成形温度下の破断伸度が50%以上であることを特
    徴とする請求項1記載の容器状多層フィルタの製造方
    法。
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