フィルター成形体の製造方法
【課題】 フィルター成形体の上下で成形時にかかる圧力の差を小さなものに抑えて、成形体全体の密度のバラツキが少なく、水や空気の流量も十分得られフィルターとしての性能も均等なものが得られるフィルター成形体の製造方法を提供する。
【解決手段】 浄化成分と高分子量で低メルトインデックスの重合体結合材からなる原料を金型内に充填し、加圧して所定形状に成形するフィルター成形体の製造方法であり、金型Ｍはフィルター側面を成形する側型７、上面を成形する上型８、下面を成形する下型９からなり、上型８と下型９はそれぞれ側型７に対して上下方向に移動可能に配置され、上型７と下型８と側型９とで形成されるキャビティ１１内に原料を充填して０．５〜５０ｋＰａの力で原料を加圧しながら金型Ｍを加熱して、溶融した原料を加圧する工程を有する。
【解決手段】 浄化成分と高分子量で低メルトインデックスの重合体結合材からなる原料を金型内に充填し、加圧して所定形状に成形するフィルター成形体の製造方法であり、金型Ｍはフィルター側面を成形する側型７、上面を成形する上型８、下面を成形する下型９からなり、上型８と下型９はそれぞれ側型７に対して上下方向に移動可能に配置され、上型７と下型８と側型９とで形成されるキャビティ１１内に原料を充填して０．５〜５０ｋＰａの力で原料を加圧しながら金型Ｍを加熱して、溶融した原料を加圧する工程を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中の汚染物質を除去する水処理フィルターや大気中の汚染物質を除去する空気洗浄フィルターとして用いるフィルター成形体の製造方法に係わり、より詳しくは、活性体などの浄化成分をより効率よく固化することによって、寿命の長い水処理能力や製造時の寸法安定性に優れたフィルター成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般家庭などで使用される浄水器や清水器と呼ばれる水処理装置の交換カートリッジフィルターや空気清浄機として用いられるフィルターは、粒状もしくは繊維状の活性炭で水中の残留塩素や有機物を除去したり空気中の悪臭を取り除いたり、中空糸膜でミクロサイズの汚れ、赤サビや細菌などを取るなどの構造を有しているのが一般的である。
【０００３】
例えば浄水器用フィルターの場合の具体的な構造としては、円筒形の容器からなるカートリッジ内に活性炭の部屋と中空糸膜の部屋とにそれぞれを収納配置し、水をカートリッジ内に導入して活性炭の部屋へ送ってカルキ臭やカビ臭などをとり、次いで中空糸の部屋へ送り、活性炭で取り除けなかったものを除去するというものが挙げられる（特許文献１）。
【０００４】
また、中空糸膜からなるチューブを円筒形の容器からなるカートリッジの中心に配置してその外周側に活性炭を配置して、外周側から水を流し、活性炭の層を通過させた後、中空糸膜を通過させて処理済の水をカートリッジから出すという構造を有するものも使用されている（特許文献２）。
【０００５】
いずれの構成においても活性炭は、活性炭が通過せず、水のみが通過するような小径の孔を有する膜に仕切られた部屋の中に粒状もしくは繊維状で単に蓄えられた状態で用いられるものであった。
【０００６】
特許文献３には、多孔質プラスチック・マトリックス内に活性炭粒子をトラップした水の処理器が開示されている。多孔質プラスチック・マトリックス中に活性炭を分散させることによって小さな粒径の活性炭を使用できるようにしたものである。
【０００７】
また、特許文献４にもポリマーで活性炭を固めたフィルターで、しかもそのポリマーとして１．０ｇ／１０ｍｉｎ未満（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇ Ｌｏａｄ）である低メルトインデックスのポリマーを用いたものが開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−８５７２９号公報
【特許文献２】特開平８―７１５４１号公報
【特許文献３】特開平２−１７９８９号公報
【特許文献４】米国特許第４７５３７２８号
【特許文献５】特開２００１―１８７３０５号公報
【特許文献６】特開２００３−２６６４６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、まず特許文献１や特許文献２に開示されたような構造のフィルターにおいて、単に蓄えられた粒状もしくは繊維状活性炭では、細かな汚れや濁りなどは除去できず、従って活性炭を通過する際に細かな汚れがほとんど除去されないことから中空糸の目が詰まりやすく寿命が短いのが現状であった。
【００１０】
更に粒状の活性炭を用いると、水が活性炭の層中を通過するときに、自然と水みちがついてしまうことが多く、いったん水みちがついてしまうと水の流れがその部分に集中し、活性炭を部分的にしか使うことができないので、塩素などを除去する性能の寿命が短くなってしまうことになる。
【００１１】
特許文献３や特許文献４では多孔質プラスチック・マトリックス中に活性炭を分散させて固化したフィルターを用いている。このような構造にすることによって、より粒径の小さな活性炭を使うことができるので効率がよくなり、フィルター全体に水の流れるようにすることができることから、活性炭による塩素などの除去性能を長持ちさせることが可能である。
【００１２】
このようなフィルターの製造方法としては例えば特許文献５に開示されているような筒状の金型内に活性炭などの浄化成分とバインダーとなる樹脂を充填して振動を加え、加熱して樹脂を融かすとともに上型を自重で加圧して所定の高さに調整するといった方法がある。
【００１３】
しかし、金型に振動を加えることによって原料の充填密度を高めることはできるものの、複数の素材を配合した原料がそれぞれの素材の重さの差によって分離してしまうという問題があることと、片側加圧であるためにフィルターの上下で密度の差が発生しやすくなることからフィルターに水を流すための空孔の大きさにも差ができてしまう問題があった。
【００１４】
また、フィルターの製造方法としては例えば特許文献６に開示されているような筒状の金型内に活性炭等の浄化成分とバインダーとなる樹脂を充填して上型もしくは下型のいずれか片方の型にて原料を加圧し、金型の温度を１３０〜３００℃まで上げ、加熱状態で他方の型にて原料を加圧するといった方法がある。
【００１５】
この方法では、上型と下型の両側からの加圧をすることになるが、原料を溶融後に加圧すると、原料全体が溶融しているため、その溶融粘度によりフィルター成形体の高さ全域にわたって製造時の加圧による圧力が伝わりきらず、特にフィルターの高さが長尺な製品の場合には、フィルターの上下で密度の差が発生し、その密度差から成形体の収縮率に差を生じ、製造時の仕上がり長さがばらつく状態にあった。
【００１６】
特に１回の成形で多数個分の長さのフィルターを成形しカットして用いるような場合であると、１回の成形でできあがった複数個のフィルター同士の間で密度が異なり浄水時の流量が異なるものができてしまい、ひいては塩素除去能力などの性能にも差が出るという問題があった。
【００１７】
そこで本発明は、長尺のフィルター成形体を製造したとしても、全体を均一に加圧することができて、部位による密度の差が少なく、金型内に充填されている複数の素材を配合した原料が分離を起こすことなく、寸法精度も高く、できあがったフィルターも全体に均等な空孔を有し、流量が変わってしまうといった問題を引き起こすことのないフィルター成形体の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記のような目的を達成するために本発明の請求項１では、水や大気などから汚染物質を除去するフィルターであって、少なくとも浄化成分と高分子量で低メルトインデックスの重合体結合材からなる原料を金型内に充填し、加熱加圧して所定形状を成形するフィルター成形体の製造方法において、金型はフィルター側面を成形する側型、上面を成形する上型、下面を成形する下型からなり、上型と下型はそれぞれ側型に対して上下方向に移動可能に配置され、上型と下型と側型とで形成されるキャビティ内に原料を充填して０．５〜５０ｋＰａの力で原料を加圧しながら金型を加熱して、更に溶融した原料を加圧する工程を有することを特徴とする。
【００１９】
請求項２では、水や大気などから汚染物質を除去するフィルターであって、少なくとも浄化成分と高分子量で低メルトインデックスの重合体結合材からなる原料を金型内に充填し、加熱加圧して所定形状を成形するフィルター成形体の製造方法において、金型はフィルター側面を成形する側型、上面を成形する上型、下面を成形する下型からなり、上型と下型はそれぞれ側型に対して上下方向に移動可能に配置され、上型と下型と側型とで形成されるキャビティ内に原料を充填してフィルター成形体重量の１〜１００倍の力で原料を加圧しながら金型を加熱して、更に溶融した原料を加圧する工程を有することを特徴とする。
【００２０】
請求項３では、上型もしくは下型のいずれか片方の型にて原料を予備加圧し、その後他方の型にて原料を加圧しながら金型を加熱して、更に溶融した原料を加圧する工程を有するフィルター成形体の製造方法としている。
【００２１】
請求項４では、上型もしくは下型の少なくとも一方の型にて原料を予備加圧した後に、原料を加熱加圧するのに先立って充填した原料に振動を加えて原料の充填密度を高めてなる請求項１〜３記載のフィルター成形体の製造方法としている。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１では金型内に充填した原料を比較的小さな力で徐々に加圧しており、加熱して溶融させた状態であっても成形体全体をより均等に加圧することができるので、上下方向で密度の差の少ない成形体を得ることができる。
【００２３】
請求項２においては、請求項１と同様に金型に充填した原料を比較的小さな力で徐々に加圧しており、同様に成形体への加圧を全体でより均等なものとすることができ、更に加圧力は成形体重量を基準に決めているので、フィルター成形体のサイズによることなく適切な加圧力を与えることができる。
【００２４】
請求項３においては、上下の両側から加圧するような構成を採ることによって、できあがったフィルター成形体の上下の密度差を更に小さなものに抑えることができるので、例えば長尺の成形体にして複数個を一度に成形したとしても密度が同じで、流量やフィルターとしての性能も均等なものを製造することができる。
【００２５】
請求項４においては、原料の加熱前に振動を加えて原料の充填密度を高めているので成形品の上下方向の中央においても成形体の密度を高めることができ、より成形体全域にわたって密度の一定な製品を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は本発明の製造方法によって得られたフィルター成形体の例を示す斜視図、図２はフィルター成形体を用いた水処理器用フィルターの斜視図、図３は図２におけるＡ−Ａ断面図、図４は水処理器の断面図である。
【００２７】
本発明の製造方法によって得られるフィルター成形体１は、フィルターを構成する原料として浄化成分とそれを固化するための重合体結合材を用いている。浄化成分として例えば活性炭を用い、それを粉末状の高分子量で低メルトインデックスの重合体結合材と混合し重合体結合材をバインダーとして成形固化したものであり、使用例としては図４に示すような蛇口直結型の水処理器Ｓに水処理器用フィルター２のフィルターとして使用するものである。
【００２８】
水処理器用フィルター２の構造としては、例えば図２、図３に示すようにφ２５〜３０ｍｍ×１００〜１２０ｍｍ程度のサイズを有する円筒形のフィルター成形体１の外周に濾過層３を被覆して、円筒形のフィルター成形体１の頂面及び底面部分には、キャップ４を被せており、キャップ４は前記フィルター成形体１とは、汚れを含んだ水が通過しないように水密性をもって接続されている。
【００２９】
また、円筒形のフィルター成形体１は円筒の中心軸位置にφ５〜１０ｍｍ程度の孔５を有している。
【００３０】
この水処理器用フィルター２を水処理機Ｓに取り付けたときの水の流れは。濾過層３側から、水を取り込み、濾過層３で大きなサイズのごみなどの汚れを取った後、浄化成分として活性炭を用いたフィルター成形体１を通過して残留塩素や有機物を吸着除去し、孔５内に湧き出して水処理器Ｓの浄水口Ｊから出されるという行程で処理が行われる。
【００３１】
本発明の製造方法により得られるフィルター成形体１は、活性炭などの浄化成分と高分子量で低メルトインデックスの重合体結合材で固化した多孔質の固体活性炭成形体であり、このフィルター成形体１に水や空気を通すことによって水処理又は空気正常を行うように構成されたものであり、フィルター成形体１からなるフィルター単独でも水処理又は空気清浄機用フィルターとして用いることができるし、例えば中空糸膜などの他のフィルターと組み合わせて使用することも可能である。
【００３２】
また、上記の例では円筒形状を有するフィルター成形体１の円筒の中央に孔５を有する形状を説明したが、孔５の無いもの、円筒以外の角柱形状など他の形状を採ったものでも構わない。
【００３３】
図５は、本発明の製造方法において金型Ｍ内に浄化成分と重合体結合材の混合物である原料を充填後、上型で加圧して成形しているところの断面図、そして図６は上型の加圧が完了したところの断面図を示す。
【００３４】
上記フィルター成形体１を製造する際に使用する金型Ｍは、図５に示すように、アルミニウム、鉄等からなる熱伝導率が高い円筒形状の円筒形状の側型７と、該側型７の内径とほぼ同じ外径を有する上型８と、同様の形状からなる下型９からなる。上型８と下型９はフランジ８ａ、９ａを有している。この例では使用していないが、フィルター成形体１の円筒の中央に孔５を有する場合は別途中型を用いることにより孔５を形成することができる。
【００３５】
この金型Ｍを用いた本発明のフィルター成形体１の製造方法について次に説明する。ここでは所定の密度、均一な粒度を有する円筒形状の成形体を成形する手順を例にあげて説明する。
【００３６】
まず、活性炭などの浄化成分と粉末状の高分子量で低メルトインデックスの重合体結合材を所定比率で混合攪拌して両者が均質に分散した原料６とする。この時、フィルター成形体の全域に活性炭が分散して水処理の効果を十分に発揮できるように、活性炭は６０メッシュより細かい粒状もしくは粉末ものを、重合体結合材は粒径が約１００μｍ程度のものを用いる。
【００３７】
側型７に下型９を、スペーサ１０を介在して一部が挿入されるように配置する。次いで、側型７と下型９とで形成されたキャビティ１１内に前記原料６を充填する。
【００３８】
原料６の充填後、所定の圧力で上型を降下させて原料を予備加圧し、そして次にスペーサ１０を取り外して下型９を側型７内に押し込むように再度予備加圧する。次いで金型を振動装置（図示しない）によって振動させて金型内の原料の充填密度を高める。そしてオーブン内で加圧しながら１３０〜３００℃にて３０〜１２０ｍｉｎ程度加熱し、流動状態になった重合体結合材を含む原料を引き続き加圧する。重合体結合材が全て流動状態になったところで、金型Ｍをオーブンから取り出し、フランジ８ａおよびフランジ９ａが側型７に当接するまで更に押し込む。この状態で略成形後のフィルター成形体高さになるようになっている。
【００３９】
脱型は、金型Ｍを十分に冷却した後に上型８、下型９を引き抜き、円筒状の脱型具（図示しない）にて押し抜きフィルター成形体１を脱型する。
【００４０】
かくして金型Ｍに所定量の活性炭と重合体結合材を混合し、金型Ｍに充填し、上型８側で加圧し、下型９側で加圧しながら２００℃前後の温度にて所定時間加熱した後に、圧縮量を調整、冷却、離型することによって密度が均一に調整されたフィルター成形体１を作成することができる。
【００４１】
オーブンに入れていない加熱前の状態での予備加圧は０．００５〜５ＭＰａの力で行い、０．００５ＭＰａ未満であると予備加圧による充填密度を高める効果が得られず、５ＭＰａを超えると密度が高くなりすぎて成形体をフィルターに使用したときに水の流量が少なくなるので好ましくない。また、オーブン中で加熱しながらの加圧では、０．５〜５０ｋＰａの力、もしくはフィルター成形体重量の１〜１００倍の力で原料を加圧する。このように原料を比較的小さな力で徐々に加圧し、加熱して溶融させるので成形体全体をより均等に加圧することができ、上下方向で密度の差の少ない成形体を得ることができる。
【００４２】
請求項４においては上型８か下型９の少なくとも一方で金型内の原料を加熱前に予備加圧し、その後、振動を与えて金型内の原料の充填密度を高めた上で金型をオーブン内に入れて加熱・加圧する方法が挙げられている。原料に振動を与えて原料の充填密度を高めることによって、上下からの加圧では十分に加圧することが困難な、成形体の中央においても成形体の密度を上げることができ、成形体の高さがより高くても全体にわたってより均一にすることができる。
【００４３】
金型内に原料を所定量投入すると成形後の成形体高さの１２０〜２００％程度の高さになる。前記のように予備加圧後、振動を与えることによって、原料の充填密度を高めて成形後の成形体高さの１０５〜１７０％の高さにまで原料の嵩高さを減少させる。与える振動条件の例としては、振幅１〜３ｍｍ、振動数５〜１０回／秒にて５〜１０秒程度とする。成形体高さとは、フィルター成形体ができ上がった際の高さの目標値である。なお、この目標値は、成形後の冷却時に成形体が収縮することによる寸法の差を考慮にした目標値とする。
【００４４】
また本発明の請求項４では、原料を予備加圧した後に振動を与えているので、複数配合した原料がそれぞれの重さによって分離してしまうのを防止することができる。
【００４５】
もちろん本発明の製造方法は上記の説明に限定されるものではなく、請求項１に記載した構成を満たすものであれば本発明の範囲内に含まれるものである。前記の説明では最初に上型による原料の加圧を行い、下型による加圧の順序が後になっているが、その順序は入れ替わってもよく、上型による加圧と下型による加圧が同時におこなった状態で加熱してもよい。ただし、請求項３に記載するような、一方の型による加圧の後に他方の型で加圧しながら加熱するという方法で成形を行うことが、フィルター成形体の全体をより均一な密度で成形できることから好ましいといえる。
【００４６】
また、上型８および下型９はそれぞれフランジ８ａ、９ａを有しており、そのフランジ８ａ、９ａが側型７に当接するまで押し込まない状態で加圧するという方法を採っているが、片方の加圧時に所定の圧力で加圧するのであれば側型７に当接するまで加圧しても構わない。
【００４７】
オーブンによる加熱で金型は１３０〜３００℃の範囲に昇温保持される。１３０℃未満であるとバインダーとして使用するポリマーの融点に達していないため、固体化することができず、３００℃を超えるとポリマーが劣化してしまい、外観不良などの問題が発生することにもつながるので好ましくない。
【００４８】
また前記の温度範囲で保持される時間は３０〜１２０ｍｉｎ程度である。３０ｍｉｎ未満であると成形体内部まで十分に加熱することができず、中心部分に固化できていないところが発生するという問題があり、１２０ｍｉｎを超えるとポリマーが劣化してしまい、外観不良などの問題が発生することになるので好ましくない。
【００４９】
以下、本発明で用いる原料とその性質について詳細に説明する。本発明で得られるフィルター成形体は、活性炭などの浄化成分を重合体結合材で固化した多孔質体であり、重合体結合材としては低メルトインデックスの高分子量多孔質ポリマーを用いる。
【００５０】
フィルターの原料のひとつである浄化成分としては、活性炭、ゼオライト、キレート繊維、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ウォラストナイト、ガラス繊維などを挙げることができる。浄化成分がフィルター中に均一に分散するように粉末の状態で配合する。
【００５１】
低メルトインデックスの重合体結合材としては、水処理または空気清浄器のフィルターとしての用途として問題なく使用できるために無毒性であることが必要になるとともに、単体で成形した場合に多孔質体を形成しやすい樹脂であることが好ましい。具体的にはポリアミド、ポリエチレンなどの樹脂を用いることができるが、より好ましくは分子量が数十万〜数百万程度の超高分子量ポリエチレンで原料の粒子径が約１００μｍ、カサ密度０．３ｇ／ｃｍ3未満の樹脂であって、メルトインデックスが、１．１〜２．３ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇ Ｌｏａｄ）であるものが挙げられる。
【００５２】
この重合体結合材を用いる場合、メルトインデックスが１．１ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇ Ｌｏａｄ）未満であると、フィルターとなる活性炭のブロック成形時の流れが悪く、活性炭を固めてブロックとするためには、重合体結合材の量を多くしなければならない。そうするとフィルター内に占める活性炭の量が少なくなるので、水を処理する性能としては低くなってしまう。
【００５３】
また、逆にメルトインデックスが、２．３ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇ Ｌｏａｄ）をこえると、フィルターの成形時に溶融したポリマーが活性炭の細孔部を覆ってしまい、水が活性炭を通過できなくなるので好ましくない。
【００５４】
重合体結合材が上記のようなメルトインデックスを有するポリマーであることによって高温において適度な粘度であるがゆえ、フィルターの成形時に溶融したポリマーが活性炭などの細孔部を覆ってしまうことがない。また多孔質体を形成することは浄化成分を固化したフィルターの機能を損なわない有効な結合材である。
【実施例】
【００５５】
次に、本発明の製造方法にて製造した実施例となるフィルター成形体と従来法にて製造した比較例となるフィルター成形体とをそれぞれ製造し、密度と寸法を測定して本発明の効果を確認した。
【００５６】
（実施例１）
浄化成分としては６０−１００メッシュパス粒状活性炭を用い、重合体結合材として１．５ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇＬｏａｄ）の高分子量多孔質ポリマー（Ｔｉｃｏｎａ Ｇｍｂｈ製、ＧＵＲ２１０５）を１５重量％配合した原料を準備し、図５に示すような金型を用いてキャビティ内に原料を充填した。下型はスペーサを介在して側型に嵌め込んでいる。そして次にスペーサを抜き取り、１０ｋＰａで上型、下型を側型内に押し込むように加圧しながらオーブンに投入して２００℃で１時間加熱後、上型、下型を側型に当接するまで押し込んで加圧した。その後、室温まで冷却して脱型した。できあがった成形体は外径がφ２５、高さが１１１ｍｍ、原料の充填量が３１ｇの長尺のフィルター成形体であった。
【００５７】
フィルター成形体の高さ寸法を測定後、フィルター成形体全体の中から高さ方向で上と中央と下に位置するサンプルを選び出して密度を測定した。その結果を表１に示す。
【００５８】
（実施例２）
オーブンに投入する前に振動装置によって金型に振動を与えて、原料の嵩高さが成形体高さの１５０％であったのを１２０％に減少させた以外は、全て実施例１と同様の条件でフィルター成形体を製造した。
【００５９】
フィルター成形体の高さ寸法を測定後、フィルター成形体全体の中から高さ方向で上と中央と下に位置するサンプルを選び出して密度を測定した。その結果を表１に示す。
【００６０】
（実施例３）
上型を側型に当接するまで押し込んだ後、スペーサを抜き取り、オーブン内で下型を側型内に押し込むように加圧しながら加熱した以外は実施例１と同様にして充填量が３０ｇ、３１ｇ、３２ｇである３種類の充填量のフィルター成形体を各５個製造した。
【００６１】
それぞれ各５個の成形体の高さ寸法を測定した。その結果を図８に示す。
【００６２】
（比較例）
キャビティ内に原料を充填した後、上型を側型に当接するまで押し込んだ後にオーブン内で加熱し、その後スペーサを抜き取り、下型による加圧をおこなった以外は実施例１と同様にして５個のフィルター成形体を製造した。
【００６３】
それぞれ各５個の成形体の高さ寸法を測定した。その結果を図９に示す。なお実施例１と同様にうち１個のフィルター成形体の中から高さ方向で上と中央と下に位置するサンプルを選び出して密度を測定した。その結果を表１に示す。
【００６４】
【表１】
【００６５】
表１の結果からわかるように、実施例１、２において密度が揃っており、特に原料に振動をあたえた実施例２において密度がより均一になっていることが確認される。また図９の比較例ではフィルター成形体の重さが重くなるほどばらつきが大きくなるのに対して、図８の実施例３ではフィルター成形体の重さが異なってもその寸法のばらつきは小さくなっている。この結果により、上型、下型の両側からの加圧であっても加圧しながら加熱することが成形体寸法において、ばらつきの少ないフィルター成形を得ることができることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、浄水成分をポリマーからなるバインダーで固めた水中の汚染物質を除去する水処理フィルターに用いるフィルター成形体の製造方法に係わり、より詳しくは、活性炭などの浄水成分を均一に分散させることができ、水処理能力や性能に優れたフィルター成形体の製造に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の製造法によって得られるフィルター成形体の斜視図である。
【図２】フィルター成形体を用いた水処理器用フィルターの斜視図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】蛇口直結型水処理器の断面図である。
【図５】金型に原料を充填して上型側から加圧しているところの断面図である。
【図６】上型のフランジが側型に当接するまで押し込んだところの断面図である。
【図７】スペーサを取り除いて下型のフランジが側型に当接するまで押し込んだところの断面図である。
【図８】実施例３に係わる各充填量での成形品高さのばらつきを示すグラフである。
【図９】比較例に係わる各充填量での成形品高さのばらつきを示すグラフである。
【符号の説明】
【００６８】
１ フィルター成形体
２ 水処理器用フィルター
３ 濾過層
４ キャップ
５ 孔
６ 原料
７ 側型
８ 上型
８ａ フランジ
９ 下型
１０ スペーサ
１１ キャビティ
Ｓ 水処理器
Ｍ 金型
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中の汚染物質を除去する水処理フィルターや大気中の汚染物質を除去する空気洗浄フィルターとして用いるフィルター成形体の製造方法に係わり、より詳しくは、活性体などの浄化成分をより効率よく固化することによって、寿命の長い水処理能力や製造時の寸法安定性に優れたフィルター成形体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般家庭などで使用される浄水器や清水器と呼ばれる水処理装置の交換カートリッジフィルターや空気清浄機として用いられるフィルターは、粒状もしくは繊維状の活性炭で水中の残留塩素や有機物を除去したり空気中の悪臭を取り除いたり、中空糸膜でミクロサイズの汚れ、赤サビや細菌などを取るなどの構造を有しているのが一般的である。
【０００３】
例えば浄水器用フィルターの場合の具体的な構造としては、円筒形の容器からなるカートリッジ内に活性炭の部屋と中空糸膜の部屋とにそれぞれを収納配置し、水をカートリッジ内に導入して活性炭の部屋へ送ってカルキ臭やカビ臭などをとり、次いで中空糸の部屋へ送り、活性炭で取り除けなかったものを除去するというものが挙げられる（特許文献１）。
【０００４】
また、中空糸膜からなるチューブを円筒形の容器からなるカートリッジの中心に配置してその外周側に活性炭を配置して、外周側から水を流し、活性炭の層を通過させた後、中空糸膜を通過させて処理済の水をカートリッジから出すという構造を有するものも使用されている（特許文献２）。
【０００５】
いずれの構成においても活性炭は、活性炭が通過せず、水のみが通過するような小径の孔を有する膜に仕切られた部屋の中に粒状もしくは繊維状で単に蓄えられた状態で用いられるものであった。
【０００６】
特許文献３には、多孔質プラスチック・マトリックス内に活性炭粒子をトラップした水の処理器が開示されている。多孔質プラスチック・マトリックス中に活性炭を分散させることによって小さな粒径の活性炭を使用できるようにしたものである。
【０００７】
また、特許文献４にもポリマーで活性炭を固めたフィルターで、しかもそのポリマーとして１．０ｇ／１０ｍｉｎ未満（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇ Ｌｏａｄ）である低メルトインデックスのポリマーを用いたものが開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−８５７２９号公報
【特許文献２】特開平８―７１５４１号公報
【特許文献３】特開平２−１７９８９号公報
【特許文献４】米国特許第４７５３７２８号
【特許文献５】特開２００１―１８７３０５号公報
【特許文献６】特開２００３−２６６４６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、まず特許文献１や特許文献２に開示されたような構造のフィルターにおいて、単に蓄えられた粒状もしくは繊維状活性炭では、細かな汚れや濁りなどは除去できず、従って活性炭を通過する際に細かな汚れがほとんど除去されないことから中空糸の目が詰まりやすく寿命が短いのが現状であった。
【００１０】
更に粒状の活性炭を用いると、水が活性炭の層中を通過するときに、自然と水みちがついてしまうことが多く、いったん水みちがついてしまうと水の流れがその部分に集中し、活性炭を部分的にしか使うことができないので、塩素などを除去する性能の寿命が短くなってしまうことになる。
【００１１】
特許文献３や特許文献４では多孔質プラスチック・マトリックス中に活性炭を分散させて固化したフィルターを用いている。このような構造にすることによって、より粒径の小さな活性炭を使うことができるので効率がよくなり、フィルター全体に水の流れるようにすることができることから、活性炭による塩素などの除去性能を長持ちさせることが可能である。
【００１２】
このようなフィルターの製造方法としては例えば特許文献５に開示されているような筒状の金型内に活性炭などの浄化成分とバインダーとなる樹脂を充填して振動を加え、加熱して樹脂を融かすとともに上型を自重で加圧して所定の高さに調整するといった方法がある。
【００１３】
しかし、金型に振動を加えることによって原料の充填密度を高めることはできるものの、複数の素材を配合した原料がそれぞれの素材の重さの差によって分離してしまうという問題があることと、片側加圧であるためにフィルターの上下で密度の差が発生しやすくなることからフィルターに水を流すための空孔の大きさにも差ができてしまう問題があった。
【００１４】
また、フィルターの製造方法としては例えば特許文献６に開示されているような筒状の金型内に活性炭等の浄化成分とバインダーとなる樹脂を充填して上型もしくは下型のいずれか片方の型にて原料を加圧し、金型の温度を１３０〜３００℃まで上げ、加熱状態で他方の型にて原料を加圧するといった方法がある。
【００１５】
この方法では、上型と下型の両側からの加圧をすることになるが、原料を溶融後に加圧すると、原料全体が溶融しているため、その溶融粘度によりフィルター成形体の高さ全域にわたって製造時の加圧による圧力が伝わりきらず、特にフィルターの高さが長尺な製品の場合には、フィルターの上下で密度の差が発生し、その密度差から成形体の収縮率に差を生じ、製造時の仕上がり長さがばらつく状態にあった。
【００１６】
特に１回の成形で多数個分の長さのフィルターを成形しカットして用いるような場合であると、１回の成形でできあがった複数個のフィルター同士の間で密度が異なり浄水時の流量が異なるものができてしまい、ひいては塩素除去能力などの性能にも差が出るという問題があった。
【００１７】
そこで本発明は、長尺のフィルター成形体を製造したとしても、全体を均一に加圧することができて、部位による密度の差が少なく、金型内に充填されている複数の素材を配合した原料が分離を起こすことなく、寸法精度も高く、できあがったフィルターも全体に均等な空孔を有し、流量が変わってしまうといった問題を引き起こすことのないフィルター成形体の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記のような目的を達成するために本発明の請求項１では、水や大気などから汚染物質を除去するフィルターであって、少なくとも浄化成分と高分子量で低メルトインデックスの重合体結合材からなる原料を金型内に充填し、加熱加圧して所定形状を成形するフィルター成形体の製造方法において、金型はフィルター側面を成形する側型、上面を成形する上型、下面を成形する下型からなり、上型と下型はそれぞれ側型に対して上下方向に移動可能に配置され、上型と下型と側型とで形成されるキャビティ内に原料を充填して０．５〜５０ｋＰａの力で原料を加圧しながら金型を加熱して、更に溶融した原料を加圧する工程を有することを特徴とする。
【００１９】
請求項２では、水や大気などから汚染物質を除去するフィルターであって、少なくとも浄化成分と高分子量で低メルトインデックスの重合体結合材からなる原料を金型内に充填し、加熱加圧して所定形状を成形するフィルター成形体の製造方法において、金型はフィルター側面を成形する側型、上面を成形する上型、下面を成形する下型からなり、上型と下型はそれぞれ側型に対して上下方向に移動可能に配置され、上型と下型と側型とで形成されるキャビティ内に原料を充填してフィルター成形体重量の１〜１００倍の力で原料を加圧しながら金型を加熱して、更に溶融した原料を加圧する工程を有することを特徴とする。
【００２０】
請求項３では、上型もしくは下型のいずれか片方の型にて原料を予備加圧し、その後他方の型にて原料を加圧しながら金型を加熱して、更に溶融した原料を加圧する工程を有するフィルター成形体の製造方法としている。
【００２１】
請求項４では、上型もしくは下型の少なくとも一方の型にて原料を予備加圧した後に、原料を加熱加圧するのに先立って充填した原料に振動を加えて原料の充填密度を高めてなる請求項１〜３記載のフィルター成形体の製造方法としている。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１では金型内に充填した原料を比較的小さな力で徐々に加圧しており、加熱して溶融させた状態であっても成形体全体をより均等に加圧することができるので、上下方向で密度の差の少ない成形体を得ることができる。
【００２３】
請求項２においては、請求項１と同様に金型に充填した原料を比較的小さな力で徐々に加圧しており、同様に成形体への加圧を全体でより均等なものとすることができ、更に加圧力は成形体重量を基準に決めているので、フィルター成形体のサイズによることなく適切な加圧力を与えることができる。
【００２４】
請求項３においては、上下の両側から加圧するような構成を採ることによって、できあがったフィルター成形体の上下の密度差を更に小さなものに抑えることができるので、例えば長尺の成形体にして複数個を一度に成形したとしても密度が同じで、流量やフィルターとしての性能も均等なものを製造することができる。
【００２５】
請求項４においては、原料の加熱前に振動を加えて原料の充填密度を高めているので成形品の上下方向の中央においても成形体の密度を高めることができ、より成形体全域にわたって密度の一定な製品を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は本発明の製造方法によって得られたフィルター成形体の例を示す斜視図、図２はフィルター成形体を用いた水処理器用フィルターの斜視図、図３は図２におけるＡ−Ａ断面図、図４は水処理器の断面図である。
【００２７】
本発明の製造方法によって得られるフィルター成形体１は、フィルターを構成する原料として浄化成分とそれを固化するための重合体結合材を用いている。浄化成分として例えば活性炭を用い、それを粉末状の高分子量で低メルトインデックスの重合体結合材と混合し重合体結合材をバインダーとして成形固化したものであり、使用例としては図４に示すような蛇口直結型の水処理器Ｓに水処理器用フィルター２のフィルターとして使用するものである。
【００２８】
水処理器用フィルター２の構造としては、例えば図２、図３に示すようにφ２５〜３０ｍｍ×１００〜１２０ｍｍ程度のサイズを有する円筒形のフィルター成形体１の外周に濾過層３を被覆して、円筒形のフィルター成形体１の頂面及び底面部分には、キャップ４を被せており、キャップ４は前記フィルター成形体１とは、汚れを含んだ水が通過しないように水密性をもって接続されている。
【００２９】
また、円筒形のフィルター成形体１は円筒の中心軸位置にφ５〜１０ｍｍ程度の孔５を有している。
【００３０】
この水処理器用フィルター２を水処理機Ｓに取り付けたときの水の流れは。濾過層３側から、水を取り込み、濾過層３で大きなサイズのごみなどの汚れを取った後、浄化成分として活性炭を用いたフィルター成形体１を通過して残留塩素や有機物を吸着除去し、孔５内に湧き出して水処理器Ｓの浄水口Ｊから出されるという行程で処理が行われる。
【００３１】
本発明の製造方法により得られるフィルター成形体１は、活性炭などの浄化成分と高分子量で低メルトインデックスの重合体結合材で固化した多孔質の固体活性炭成形体であり、このフィルター成形体１に水や空気を通すことによって水処理又は空気正常を行うように構成されたものであり、フィルター成形体１からなるフィルター単独でも水処理又は空気清浄機用フィルターとして用いることができるし、例えば中空糸膜などの他のフィルターと組み合わせて使用することも可能である。
【００３２】
また、上記の例では円筒形状を有するフィルター成形体１の円筒の中央に孔５を有する形状を説明したが、孔５の無いもの、円筒以外の角柱形状など他の形状を採ったものでも構わない。
【００３３】
図５は、本発明の製造方法において金型Ｍ内に浄化成分と重合体結合材の混合物である原料を充填後、上型で加圧して成形しているところの断面図、そして図６は上型の加圧が完了したところの断面図を示す。
【００３４】
上記フィルター成形体１を製造する際に使用する金型Ｍは、図５に示すように、アルミニウム、鉄等からなる熱伝導率が高い円筒形状の円筒形状の側型７と、該側型７の内径とほぼ同じ外径を有する上型８と、同様の形状からなる下型９からなる。上型８と下型９はフランジ８ａ、９ａを有している。この例では使用していないが、フィルター成形体１の円筒の中央に孔５を有する場合は別途中型を用いることにより孔５を形成することができる。
【００３５】
この金型Ｍを用いた本発明のフィルター成形体１の製造方法について次に説明する。ここでは所定の密度、均一な粒度を有する円筒形状の成形体を成形する手順を例にあげて説明する。
【００３６】
まず、活性炭などの浄化成分と粉末状の高分子量で低メルトインデックスの重合体結合材を所定比率で混合攪拌して両者が均質に分散した原料６とする。この時、フィルター成形体の全域に活性炭が分散して水処理の効果を十分に発揮できるように、活性炭は６０メッシュより細かい粒状もしくは粉末ものを、重合体結合材は粒径が約１００μｍ程度のものを用いる。
【００３７】
側型７に下型９を、スペーサ１０を介在して一部が挿入されるように配置する。次いで、側型７と下型９とで形成されたキャビティ１１内に前記原料６を充填する。
【００３８】
原料６の充填後、所定の圧力で上型を降下させて原料を予備加圧し、そして次にスペーサ１０を取り外して下型９を側型７内に押し込むように再度予備加圧する。次いで金型を振動装置（図示しない）によって振動させて金型内の原料の充填密度を高める。そしてオーブン内で加圧しながら１３０〜３００℃にて３０〜１２０ｍｉｎ程度加熱し、流動状態になった重合体結合材を含む原料を引き続き加圧する。重合体結合材が全て流動状態になったところで、金型Ｍをオーブンから取り出し、フランジ８ａおよびフランジ９ａが側型７に当接するまで更に押し込む。この状態で略成形後のフィルター成形体高さになるようになっている。
【００３９】
脱型は、金型Ｍを十分に冷却した後に上型８、下型９を引き抜き、円筒状の脱型具（図示しない）にて押し抜きフィルター成形体１を脱型する。
【００４０】
かくして金型Ｍに所定量の活性炭と重合体結合材を混合し、金型Ｍに充填し、上型８側で加圧し、下型９側で加圧しながら２００℃前後の温度にて所定時間加熱した後に、圧縮量を調整、冷却、離型することによって密度が均一に調整されたフィルター成形体１を作成することができる。
【００４１】
オーブンに入れていない加熱前の状態での予備加圧は０．００５〜５ＭＰａの力で行い、０．００５ＭＰａ未満であると予備加圧による充填密度を高める効果が得られず、５ＭＰａを超えると密度が高くなりすぎて成形体をフィルターに使用したときに水の流量が少なくなるので好ましくない。また、オーブン中で加熱しながらの加圧では、０．５〜５０ｋＰａの力、もしくはフィルター成形体重量の１〜１００倍の力で原料を加圧する。このように原料を比較的小さな力で徐々に加圧し、加熱して溶融させるので成形体全体をより均等に加圧することができ、上下方向で密度の差の少ない成形体を得ることができる。
【００４２】
請求項４においては上型８か下型９の少なくとも一方で金型内の原料を加熱前に予備加圧し、その後、振動を与えて金型内の原料の充填密度を高めた上で金型をオーブン内に入れて加熱・加圧する方法が挙げられている。原料に振動を与えて原料の充填密度を高めることによって、上下からの加圧では十分に加圧することが困難な、成形体の中央においても成形体の密度を上げることができ、成形体の高さがより高くても全体にわたってより均一にすることができる。
【００４３】
金型内に原料を所定量投入すると成形後の成形体高さの１２０〜２００％程度の高さになる。前記のように予備加圧後、振動を与えることによって、原料の充填密度を高めて成形後の成形体高さの１０５〜１７０％の高さにまで原料の嵩高さを減少させる。与える振動条件の例としては、振幅１〜３ｍｍ、振動数５〜１０回／秒にて５〜１０秒程度とする。成形体高さとは、フィルター成形体ができ上がった際の高さの目標値である。なお、この目標値は、成形後の冷却時に成形体が収縮することによる寸法の差を考慮にした目標値とする。
【００４４】
また本発明の請求項４では、原料を予備加圧した後に振動を与えているので、複数配合した原料がそれぞれの重さによって分離してしまうのを防止することができる。
【００４５】
もちろん本発明の製造方法は上記の説明に限定されるものではなく、請求項１に記載した構成を満たすものであれば本発明の範囲内に含まれるものである。前記の説明では最初に上型による原料の加圧を行い、下型による加圧の順序が後になっているが、その順序は入れ替わってもよく、上型による加圧と下型による加圧が同時におこなった状態で加熱してもよい。ただし、請求項３に記載するような、一方の型による加圧の後に他方の型で加圧しながら加熱するという方法で成形を行うことが、フィルター成形体の全体をより均一な密度で成形できることから好ましいといえる。
【００４６】
また、上型８および下型９はそれぞれフランジ８ａ、９ａを有しており、そのフランジ８ａ、９ａが側型７に当接するまで押し込まない状態で加圧するという方法を採っているが、片方の加圧時に所定の圧力で加圧するのであれば側型７に当接するまで加圧しても構わない。
【００４７】
オーブンによる加熱で金型は１３０〜３００℃の範囲に昇温保持される。１３０℃未満であるとバインダーとして使用するポリマーの融点に達していないため、固体化することができず、３００℃を超えるとポリマーが劣化してしまい、外観不良などの問題が発生することにもつながるので好ましくない。
【００４８】
また前記の温度範囲で保持される時間は３０〜１２０ｍｉｎ程度である。３０ｍｉｎ未満であると成形体内部まで十分に加熱することができず、中心部分に固化できていないところが発生するという問題があり、１２０ｍｉｎを超えるとポリマーが劣化してしまい、外観不良などの問題が発生することになるので好ましくない。
【００４９】
以下、本発明で用いる原料とその性質について詳細に説明する。本発明で得られるフィルター成形体は、活性炭などの浄化成分を重合体結合材で固化した多孔質体であり、重合体結合材としては低メルトインデックスの高分子量多孔質ポリマーを用いる。
【００５０】
フィルターの原料のひとつである浄化成分としては、活性炭、ゼオライト、キレート繊維、シリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ウォラストナイト、ガラス繊維などを挙げることができる。浄化成分がフィルター中に均一に分散するように粉末の状態で配合する。
【００５１】
低メルトインデックスの重合体結合材としては、水処理または空気清浄器のフィルターとしての用途として問題なく使用できるために無毒性であることが必要になるとともに、単体で成形した場合に多孔質体を形成しやすい樹脂であることが好ましい。具体的にはポリアミド、ポリエチレンなどの樹脂を用いることができるが、より好ましくは分子量が数十万〜数百万程度の超高分子量ポリエチレンで原料の粒子径が約１００μｍ、カサ密度０．３ｇ／ｃｍ3未満の樹脂であって、メルトインデックスが、１．１〜２．３ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇ Ｌｏａｄ）であるものが挙げられる。
【００５２】
この重合体結合材を用いる場合、メルトインデックスが１．１ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇ Ｌｏａｄ）未満であると、フィルターとなる活性炭のブロック成形時の流れが悪く、活性炭を固めてブロックとするためには、重合体結合材の量を多くしなければならない。そうするとフィルター内に占める活性炭の量が少なくなるので、水を処理する性能としては低くなってしまう。
【００５３】
また、逆にメルトインデックスが、２．３ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇ Ｌｏａｄ）をこえると、フィルターの成形時に溶融したポリマーが活性炭の細孔部を覆ってしまい、水が活性炭を通過できなくなるので好ましくない。
【００５４】
重合体結合材が上記のようなメルトインデックスを有するポリマーであることによって高温において適度な粘度であるがゆえ、フィルターの成形時に溶融したポリマーが活性炭などの細孔部を覆ってしまうことがない。また多孔質体を形成することは浄化成分を固化したフィルターの機能を損なわない有効な結合材である。
【実施例】
【００５５】
次に、本発明の製造方法にて製造した実施例となるフィルター成形体と従来法にて製造した比較例となるフィルター成形体とをそれぞれ製造し、密度と寸法を測定して本発明の効果を確認した。
【００５６】
（実施例１）
浄化成分としては６０−１００メッシュパス粒状活性炭を用い、重合体結合材として１．５ｇ／１０ｍｉｎ（ＡＳＴＭ Ｄ１２３８、１９０℃、１５ｋｇＬｏａｄ）の高分子量多孔質ポリマー（Ｔｉｃｏｎａ Ｇｍｂｈ製、ＧＵＲ２１０５）を１５重量％配合した原料を準備し、図５に示すような金型を用いてキャビティ内に原料を充填した。下型はスペーサを介在して側型に嵌め込んでいる。そして次にスペーサを抜き取り、１０ｋＰａで上型、下型を側型内に押し込むように加圧しながらオーブンに投入して２００℃で１時間加熱後、上型、下型を側型に当接するまで押し込んで加圧した。その後、室温まで冷却して脱型した。できあがった成形体は外径がφ２５、高さが１１１ｍｍ、原料の充填量が３１ｇの長尺のフィルター成形体であった。
【００５７】
フィルター成形体の高さ寸法を測定後、フィルター成形体全体の中から高さ方向で上と中央と下に位置するサンプルを選び出して密度を測定した。その結果を表１に示す。
【００５８】
（実施例２）
オーブンに投入する前に振動装置によって金型に振動を与えて、原料の嵩高さが成形体高さの１５０％であったのを１２０％に減少させた以外は、全て実施例１と同様の条件でフィルター成形体を製造した。
【００５９】
フィルター成形体の高さ寸法を測定後、フィルター成形体全体の中から高さ方向で上と中央と下に位置するサンプルを選び出して密度を測定した。その結果を表１に示す。
【００６０】
（実施例３）
上型を側型に当接するまで押し込んだ後、スペーサを抜き取り、オーブン内で下型を側型内に押し込むように加圧しながら加熱した以外は実施例１と同様にして充填量が３０ｇ、３１ｇ、３２ｇである３種類の充填量のフィルター成形体を各５個製造した。
【００６１】
それぞれ各５個の成形体の高さ寸法を測定した。その結果を図８に示す。
【００６２】
（比較例）
キャビティ内に原料を充填した後、上型を側型に当接するまで押し込んだ後にオーブン内で加熱し、その後スペーサを抜き取り、下型による加圧をおこなった以外は実施例１と同様にして５個のフィルター成形体を製造した。
【００６３】
それぞれ各５個の成形体の高さ寸法を測定した。その結果を図９に示す。なお実施例１と同様にうち１個のフィルター成形体の中から高さ方向で上と中央と下に位置するサンプルを選び出して密度を測定した。その結果を表１に示す。
【００６４】
【表１】
【００６５】
表１の結果からわかるように、実施例１、２において密度が揃っており、特に原料に振動をあたえた実施例２において密度がより均一になっていることが確認される。また図９の比較例ではフィルター成形体の重さが重くなるほどばらつきが大きくなるのに対して、図８の実施例３ではフィルター成形体の重さが異なってもその寸法のばらつきは小さくなっている。この結果により、上型、下型の両側からの加圧であっても加圧しながら加熱することが成形体寸法において、ばらつきの少ないフィルター成形を得ることができることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、浄水成分をポリマーからなるバインダーで固めた水中の汚染物質を除去する水処理フィルターに用いるフィルター成形体の製造方法に係わり、より詳しくは、活性炭などの浄水成分を均一に分散させることができ、水処理能力や性能に優れたフィルター成形体の製造に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の製造法によって得られるフィルター成形体の斜視図である。
【図２】フィルター成形体を用いた水処理器用フィルターの斜視図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】蛇口直結型水処理器の断面図である。
【図５】金型に原料を充填して上型側から加圧しているところの断面図である。
【図６】上型のフランジが側型に当接するまで押し込んだところの断面図である。
【図７】スペーサを取り除いて下型のフランジが側型に当接するまで押し込んだところの断面図である。
【図８】実施例３に係わる各充填量での成形品高さのばらつきを示すグラフである。
【図９】比較例に係わる各充填量での成形品高さのばらつきを示すグラフである。
【符号の説明】
【００６８】
１ フィルター成形体
２ 水処理器用フィルター
３ 濾過層
４ キャップ
５ 孔
６ 原料
７ 側型
８ 上型
８ａ フランジ
９ 下型
１０ スペーサ
１１ キャビティ
Ｓ 水処理器
Ｍ 金型
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水や大気などから汚染物質を除去するフィルターであって、少なくとも浄化成分と高分子量で低メルトインデックスの重合体結合材を配合してなる原料を金型内に充填し、加熱加圧して所定形状を成形するフィルター成形体の製造方法において、金型はフィルター側面を成形する側型、上面を成形する上型、下面を成形する下型からなり、上型と下型はそれぞれ側型に対して上下方向に移動可能に配置され、上型と下型と側型とで形成されるキャビティ内に原料を充填して０．５〜５０ｋＰａの力で原料を加圧しながら金型を加熱して、更に溶融した原料を加圧する工程を有することを特徴とするフィルター成形体の製造方法。
【請求項２】
水や大気などから汚染物質を除去するフィルターであって、少なくとも浄化成分と高分子量で低メルトインデックスの重合体結合材からなる原料を金型内に充填し、加熱加圧して所定形状を成形するフィルター成形体の製造方法において、金型はフィルター側面を成形する側型、上面を成形する上型、下面を成形する下型からなり、上型と下型はそれぞれ側型に対して上下方向に移動可能に配置され、上型と下型と側型とで形成されるキャビティ内に原料を充填してフィルター成形体重量の１〜１００倍の力で原料を加圧しながら金型を加熱して、更に溶融した原料を加圧する工程を有することを特徴とするフィルター成形体の製造方法。
【請求項３】
上型もしくは下型のいずれか片方の型にて原料を予備加圧し、その後他方の型にて原料を加圧しながら金型を加熱して、更に溶融した原料を加圧する工程を有する請求項１〜２記載のフィルター成形体の製造方法。
【請求項４】
上型もしくは下型の少なくとも一方の型にて原料を予備加圧した後に、原料を加熱加圧するのに先立って充填した原料に振動を加えて原料の充填密度を高めてなる請求項１〜３記載のフィルター成形体の製造方法。
【請求項１】
水や大気などから汚染物質を除去するフィルターであって、少なくとも浄化成分と高分子量で低メルトインデックスの重合体結合材を配合してなる原料を金型内に充填し、加熱加圧して所定形状を成形するフィルター成形体の製造方法において、金型はフィルター側面を成形する側型、上面を成形する上型、下面を成形する下型からなり、上型と下型はそれぞれ側型に対して上下方向に移動可能に配置され、上型と下型と側型とで形成されるキャビティ内に原料を充填して０．５〜５０ｋＰａの力で原料を加圧しながら金型を加熱して、更に溶融した原料を加圧する工程を有することを特徴とするフィルター成形体の製造方法。
【請求項２】
水や大気などから汚染物質を除去するフィルターであって、少なくとも浄化成分と高分子量で低メルトインデックスの重合体結合材からなる原料を金型内に充填し、加熱加圧して所定形状を成形するフィルター成形体の製造方法において、金型はフィルター側面を成形する側型、上面を成形する上型、下面を成形する下型からなり、上型と下型はそれぞれ側型に対して上下方向に移動可能に配置され、上型と下型と側型とで形成されるキャビティ内に原料を充填してフィルター成形体重量の１〜１００倍の力で原料を加圧しながら金型を加熱して、更に溶融した原料を加圧する工程を有することを特徴とするフィルター成形体の製造方法。
【請求項３】
上型もしくは下型のいずれか片方の型にて原料を予備加圧し、その後他方の型にて原料を加圧しながら金型を加熱して、更に溶融した原料を加圧する工程を有する請求項１〜２記載のフィルター成形体の製造方法。
【請求項４】
上型もしくは下型の少なくとも一方の型にて原料を予備加圧した後に、原料を加熱加圧するのに先立って充填した原料に振動を加えて原料の充填密度を高めてなる請求項１〜３記載のフィルター成形体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−６４３５（Ｐ２００８−６４３５Ａ）
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４２４５５（Ｐ２００７−１４２４５５）
【出願日】平成１９年５月２９日（２００７．５．２９）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２９日（２００７．５．２９）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【Ｆターム（参考）】
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