JPH0246249B2 - Fuirutaaoyobisonoseizohoho - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明はフイルターの構造及びその製造方法に
関するものであつて、特に集塵用バグフイルター
として適したものである。 バグフイルターとしては、従来から織布や不織
布が広く使用されている。これらのフイルター
は、主としてフイルターに付着したダストの一次
層により濾過をするものであり、また不織布フイ
ルターは、フイルター内部での濾過機能をも併せ
有しており、集塵効率が高い。 またこれらのフイルターについて、表面を毛焼
きして毛羽を無くしたり、不織布の表面部分に、
低融点繊維又は、低融点表皮部分と高融点骨格部
分とからなる芯鞘型複合繊維を使用し、表面を熔
融して鏡面加工を施し、ダストの剥離性を向上さ
せることも行われている。 しかしながらこれらのフイルターにおいては、
使用開始時やダストを払い落とした直後において
は、ダストの一次層が形成されていないため、こ
れが形成されるまでの間は濾過効率が低く、充分
な濾過ができない。 近年バグフイルターの高性能化に伴い、圧力損
失が小さく、集塵効率が高く、且つダストの良好
な剥離性を有するフイルターの要求が高まつてき
ている。 かかる要求に対し、織布又は不織布等からなる
補強材の表面に、通気性を有する多孔質樹脂層を
形成した構造のフイルターが提案されている。こ
の構造のフイルターは、ダストの一次層が形成さ
れるのを待たず、多孔質樹脂層の表面で大部分の
ダストが濾過されるので、使用開始時やダストを
払い落とした直後における性能が優れており、集
塵効果が大きい。 従来の技術 前記構造のフイルターとしては、補強材の表面
に、連続気孔組織を有する多孔質四フツ化エチレ
ン重合体層を形成したもの（特開昭52−80579
号）、補強材としてのフエルトの表面に、一部に
気泡の残存した発泡樹脂層を形成したもの（実開
昭54−164179号）、補強材の表面に、導電性フイ
ラー入りの微小孔を無数に有する発泡樹脂層を形
成したもの（特開昭60−64612号）等が知られて
いる。 発明が解決しようとする問題点 この種のフイルターにおいては、多孔質樹脂層
の表面においてダストを濾過するものであるた
め、空気抵抗を小さくし、圧力損失を少なくし、
またダストによる目詰まりが少ないものとするた
めに、その多孔質樹脂層の厚みはできるだけ薄い
ものであることが好ましい。ところが一方、多孔
質樹脂層の厚みが薄いと、ダストによる表面の摩
耗により、多孔質樹脂層が摩滅したり、破れたり
剥がれたりし易く、また不織布表面の毛羽が多孔
質樹脂層の表面から突出し、ダストの剥離性に劣
るものとなる。 前記特開昭52−80579号公報に示されたものに
あつては、多孔質樹脂層に使用される四フツ化エ
チレン重合体は、それ自体接着性に乏しく、補強
材との接着性に欠け、耐摩耗性が低いものであつ
た。 また、実開昭54−164179号公報や特開昭60−
64612号公報に示された構造のものは、多孔質樹
脂層の厚みの設定が際めて困難である。すなわち
前述のように、多孔質樹脂層の厚みが厚いと、空
気抵抗が大きく、圧力損失が大きくなり、ダスト
による目詰まりを生じ易いものとなる。また逆に
これが薄いと、多孔質樹脂層の表面から毛羽が突
出してダストの剥離性に劣り、また多孔質樹脂層
が摩耗により補強材表面から剥離したり破れたり
し易く、耐久性に劣るものとなるのである。 本発明はかかる事情に鑑みなされたものであつ
て、圧力損失が小さくて目詰まりを生じ難く、且
つ多孔質樹脂層の耐摩耗性に優れ、耐久性に優れ
たフイルターを提供することを目的とするもので
ある。 問題点を解決する手段 而して本発明のフイルターは、織布の片面に目
付重量10ｇ／m²以上の第一の不織布を、他面に目
付重量150ｇ／m²以上の第二の不織布を、それぞ
れ重ねて、両面からニードルパンチを施してなる
補強材の、前記第一の不織布上に固形分重量10〜
50ｇ／m²の第一の発泡樹脂層を形成し、該第一の
発泡樹脂層上に該第一の発泡樹脂層を形成する樹
脂よりも表面離型性の良好な樹脂による固形分重
量20〜100ｇ／m²の第二の発泡樹脂層を形成し、
前記第一の発泡樹脂層と第二の発泡樹脂層との厚
さの和が0.2mm以下であることを特徴とするもの
である。 以下本発明のフイルターの構造を、図面に従つ
て説明する。図面は本発明のフイルターを示すも
のである。１は補強材であつて、織布２の片面に
第一の不織布３が、他面には第二の不織布４がそ
れぞれ重ねられ、その両面からニードルパンチが
施されている。 織布２は、ポリエステル、ポリエチレン、、ポ
リプロピレン、ナイロン、ポリアクリロニトリ
ル、芳香族ポリアミド等の合成繊維よりなる織物
であつて、その組織としては、平織り、綾織り、
朱子織り、その他の適宜の組織を使用することが
できる。 第一の不織布３及び第二の不織布４も織布２と
同様に、ポリエステル、ポリエチレン、、ポリプ
ロピレン、ナイロン、ポリアクリロニトリル、芳
香族ポリアミド等の合成繊維よりなり、短繊維又
は長繊維の不織布を使用することができる。これ
らの不織布の目付重量は、第一の不織布３が10
ｇ／m²以上、第二の不織布４が150ｇ／m²以上と
するべきである。 補強材１の通気度、引張り強さ、引裂き強度、
寸法安定性等の機械的性能については、ダストの
種類やフイルターを使用する条件等によつて、最
適値は異なるが、一般的なバグフイルターとして
は、通気度は10c.c.／cm²／sec以上（JIS−Ｌ−
1096、フラジール形法、以下同じ。）、引張り強さ
は50kgf／５cm幅以上（同、ストリツプ法）、引
裂き強度は20kgf以上（同、トラペゾイド法）、
寸法安定性については、５％伸長時の引張り荷重
が15kgf／５cm幅以上であるのが望ましい。 この補強材１における、前記第一の不織布３の
上には表面濾過層５が形成されている。該表面濾
過層５は、第一の不織布３の上に形成された第一
の発泡樹脂層６と、該第一の発泡樹脂層６の上に
形成された第二の発泡樹脂層７との二層よりなつ
ている。 前記表面濾過層５を構成する樹脂としては、耐
熱性や発泡性の点から、アクリル系の、比較的ゴ
ム弾性が大きく、エマルジヨンを形成することの
できる合成樹脂若しくはゴム、又はそれらの共重
合体が適している。その最適の例としては、メチ
ルメタアクリレート−アクリル酸エステル共重合
体が挙げられる。またその他のスチレンブタジエ
ン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリア
ミド系の樹脂若しくはゴム又はこれらの共重合体
であつても、エマルジヨンを形成し得るものであ
れば使用可能である。 前記第一の発泡樹脂層６と第二の発泡樹脂層７
とは、互いに異なる樹脂を使用することもできる
が、接着性の点から同一系統の樹脂を主体とする
ものが好ましい。第一の発泡樹脂層６としては、
ガラス転移温度が常温よりも低く粘着性を有する
樹脂が望ましい。また第二の発泡樹脂層７は、第
一の発泡樹脂層６よりも表面離型性の良好な樹脂
を使用する。かかる樹脂としては、粘着性を有す
る第一の発泡樹脂層６を構成する樹脂に、粘着防
止剤として、前記樹脂と同系統の樹脂であつてガ
ラス転移温度が常温よりも高い樹脂を添加し、粘
着性を低下させたものが好ましい。 例えば発泡樹脂として前記メチルメタアクリレ
ート−アクリル酸エステル共重合体を使用する場
合においては、第一の発泡樹脂層６としては、ガ
ラス転移温度が−17℃程度のものを使用し、第二
の発泡樹脂層７としては、ガラス転移温度が−17
℃程度の樹脂70〜95重量％に、ガラス転移温度が
50℃程度の樹脂を５〜30重量％添加したものを使
用する。またガラス転移温度の高い樹脂に代え
て、粘着防止剤として、シリカ、タルク等の無機
添加物や、フツ素系又はシリコン系樹脂のエマル
ジヨン、オイル、粉末等を添加することもでき
る。 また前記第一の発泡樹脂層６の塗布量は、固形
分重量として10〜50ｇ／m²とするのが良く、前記
第二の発泡樹脂層７の樹脂量としては20〜100
ｇ／m²とするのが適当である。また表面濾過層５
の厚みは、全体で0.2mm以下とするのが好ましい。
表面濾過層５の樹脂量が過度に少ないと、その表
面から補強材１の毛羽が突出して平滑な表面が得
られ難く、ダストの離型性に劣る。また樹脂量が
過度に多いと、空気抵抗が大きくなり、圧力損失
が大きく好ましくない。 表面濾過層５中の第二の発泡樹脂層７の孔径
は、対象となるダストの粒子径に応じて設定すべ
きであるが、一般にバグフイルター用としては、
10〜20μｍ程度が適当である。第一の発泡樹脂層
６の孔径は第二の発泡樹脂層７の孔径と同じかま
たはそれ以上であるのが好ましい。第一の発泡樹
脂層６の孔径が小さいと、第一の発泡樹脂層６と
第二の発泡樹脂層７との境界においてダストの目
詰まりが生じ、ダストの離型も困難となるので好
ましくない。本発明のフイルターにおける表面濾
過層５の通気度は、10〜25c.c.／cm²／sec程度が適
当である。 次に本発明のフイルターの製造方法は、織布の
片面に目付重量10ｇ／m²以上の第一の不織布を、
他面に目付重量150ｇ／m²以上の第二の不織布を
それぞれ重ね、両面からニードルパンチを施して
補強材を形成し、該補強材における前記第一の不
織布上に、発泡性樹脂液を固形分重量10〜50ｇ／
m²となるように塗布し、該発泡性樹脂液を固化せ
しめた後熱ロールで圧着して第一の不織布の表面
の毛羽を寝かせて第一の発泡樹脂層を形成し、次
いで前記発泡性樹脂液よりも離型性の良好な発泡
性樹脂液を固形分重量20〜100ｇ／m²となるよう
に離型紙に塗布し、未だ固化しない状態で前記第
一の発泡樹脂層上に圧着し、これを固化せしめて
第二の発泡樹脂層を形成した後離型紙を除去する
ことを特徴とするものである。 本発明を工程を追つて説明すると、先ず第一工
程として、織布２の片面に目付重量１０ｇ／m²以
上の第一の不織布３を、他面に目付重量150ｇ／
m²以上の第二の不織布４をそれぞれ重ね合わせ、
両面からニードルパンチを施し、一体の補強材１
を形成する。 次に第二工程として、機械発泡の可能なエマル
ジヨン状態の樹脂に、硬化剤、硬化触媒、整泡剤
及び増粘剤を配合し、オークスミキサー等により
機械発泡を行い、得られた発泡組成物を、前記補
強材１の第一の不織布３上に、固形分重量10〜50
ｇ／m²となるように塗布し、乾燥する。発泡組成
物の発泡倍率は、孔径や樹脂層の強度等から、３
〜５倍程度が適当である。乾燥後、発泡樹脂の表
面を適当な熱ロールで圧着し、第一の不織布３の
表面の毛羽を寝かせ、第一の発泡樹脂層６を形成
する。 次に第三工程として、機械発泡の可能なエマル
ジヨン状態の樹脂に硬化剤、硬化触媒、整泡剤及
び増粘剤を配合し、さらに粘着防止剤を添加して
機械発泡を行う。発泡倍率は、３〜５倍程度が適
当である。得られた発泡組成物を、離型紙上に固
形分重量20〜100ｇ／m²となるように塗布し、未
乾燥状態で、前記第一の発泡樹脂層６の表面に圧
着する。圧着力の大きさは、発泡組成物の泡が押
し潰されない程度が好ましく、1kgf／cm以下と
するのが好ましい。圧着後、徐々に昇温して乾燥
し、硬化させて、離型紙を除去する。これによ
り、第一の発泡樹脂層６の表面に第二の発泡樹脂
層７が形成される。 作 用 本発明のフイルターは、表面濾過層５が第一の
発泡樹脂層６と第二の発泡樹脂層７との二層より
なるので、補強材１の表面の毛羽は第一の発泡樹
脂層６内に埋入され、第二の発泡樹脂層７を貫い
て突出することがない。従つてフイルターの表面
が平滑となり、ダストの離型性に優れ、また表面
濾過層５が多少摩耗された場合においても、毛羽
が突出することがない。また第二の発泡樹脂層７
は第一の発泡樹脂層６よりも離型性に富んでいる
ので、第一の発泡樹脂層６において補強材１に対
して強固に接着することができると共に、第二の
発泡樹脂層７はダストに対する剥離性に優れた表
面を形成する。 而して本発明のフイルターでダストを濾過する
場合には、ダストの大部分は表面濾過層５におい
て捕捉され、該表面濾過層５を通過した僅かのダ
ストは第一の不織布３内部で捕捉される。表面濾
過層５の厚さが0.2mm以下と極めて薄いので、ダ
ストにより表面濾過層５内部で目詰まりを生じる
ことはない。また第一の不織布３の目付重量が10
ｇ／m²以上であるので、表面濾過層５を通過した
ダストは第一の不織布３内で確実に捕捉すること
ができ、そのダストが織布２と第一の不織布３と
の境界にまで到達することはなく、織布２に目詰
まりを生じさせることもない。 また表面濾過層５の表面が離型性に優れた第二
の発泡樹脂層７より成つているので、フイルター
表面にダストが蓄積された場合には、これを容易
に払い落とすことができる。 また補強材１における第二の不織布４は、フイ
ルターの厚みを確保すると共に、機械的強度を確
保し、本発明のフイルターを取付けた場合におい
て、そのフランジやリテナー等による損傷を防止
する作用をする。 また本発明の方法においては、補強材１の上に
第一の発泡樹脂層６を形成し、その上を熱ロール
で圧着して毛羽を寝かせるので、補強材１におけ
る第一の不織布３の表面の毛羽は、前述のように
第一の発泡樹脂６内に埋入され、第二の発泡樹脂
層７にはほとんど侵入することがない。さらに第
二の発泡樹脂層７を離型紙に塗布し、これを未乾
燥状態で第一の発泡樹脂層６の表面に重ねて圧着
するので、表面濾過層５の樹脂量が少なく厚みが
小さくても、極めて平滑な表面を形成することが
できる。 発明の効果 本発明のフイルターによれば、フイルターの表
面に表面濾過層５が形成されており、該表面濾過
層５によつてダストを濾過するので、ダストの一
次層が形成されるのを待つことなく、使用開始時
及びダスト払い落とし直後においても、有効にダ
ストを捕捉することが可能であり、集塵効率が高
い。 また前述のように、補強材１の毛羽が第一の発
泡樹脂６内に埋入され、その上に第二の発泡樹脂
層７が形成されているので、表面濾過層５が充分
に薄いものであつても、該表面濾過層５が摩耗す
ることにより毛羽が突出することがなく、ダスト
の剥離性を妨げることがない。 従つて本発明のフイルターは、表面濾過層５の
厚さが0.2mm以下と充分に薄く、圧力損失が少な
いものであつて、しかも表面が平滑であつて、ダ
ストの剥離性に優れ、耐久性に優れたものであ
る。 また本発明の方法によれば、補強材１に第一の
発泡樹脂層６を塗布して乾燥した後熱ロールで圧
着し、その上に離型紙に塗布した第二の発泡樹脂
層７を未乾燥状態で圧着するので、薄く且つ平滑
で、耐摩耗性に優れた表面濾過層５を形成するこ
とができる。 実施例 以下本発明の実施例を述べ、比較例と比較検討
する。 実施例 第一の不織布３としての目付重量84ｇ／m²のポ
リエステルスパンボンド不織布の上に、250dの
ポリエステルフイラメント糸を30.5×31.5本／
inchで平織りに織成した織布２を重ね、さらにそ
の上に、第二の不織布４としての目付重量210
ｇ／m²のポリエステルスパンボンド不織布を重ね
合わせ、その上下両側から合計250本／cm²の密度
でニードルパンチを施して、補強材１を形成し
た。 メチルメタアクリレート−アクリル酸エステル
共重合体エマルジヨン（大日精化工業株式会社製
レザミンAEX−320、ガラス転移温度約−17℃、
固形分濃度55重量％）100重量部に、硬化剤とし
てメラミンを10重量部、硬化触媒として有機酸ア
ミンを１重量部加え、さらに製泡剤としてステア
リン酸アンモニウムを７重量部及び増粘剤として
ポリアクリル酸ナトリウムを２重量部添加し、こ
れを混合して固形分濃度54重量％の混合液Ａを調
製した。 また前記混合液Ａにさらに粘着防止剤として、
メチルメタアクリレート−アクリル酸エステル共
重合体エマルジヨン（中央理化工業株式会社製
ES−251、ガラス転移温度約50℃、固形分濃度48
重量％）を10重量部添加して、固形分濃度54重量
％の混合液Ｂを調製した。 次に前記混合液Ａを、オークスミキサーで機械
発泡を行い、発泡倍率約３倍の発泡組成物を形成
し、これを前記補強材１の第一の発泡樹脂層６の
上に60ｇ／m²（固形分32ｇ／m²）塗布した。次い
でこれを120℃で２分間加熱して乾燥した後、さ
らに110℃の熱ロールにかけて、塗布面を平滑に
した。 次に、前記混合液Ｂを同様にして３倍に発泡さ
せ、この発泡組成物を離型紙に100ｇ／m²（固形
分54ｇ／m²）塗布し、未乾燥状態で前記補強材１
における第一の発泡樹脂層６の塗布面に重ねた。
これをカレンダーロールで0.5Kg／cmで圧着し、
70℃で１分間、100℃で１分間、120℃で１分間の
三段階に加熱して乾燥し、さらに150℃で２分間
加熱して樹脂を硬化させ、然る後離型紙を除去し
た。 得られたフイルターの表面濾過層５の厚さは、
約0.1mmであり、平均孔径は約20μ、通気度は、フ
イルター全体として20c.c.／cm²／secであつた。 比較例 １ 実施例において述べたと同じ補強材１の第一の
不織布３上に、混合液Ｂから調製した発泡組成物
を160ｇ／m²（固形分86ｇ／m²）塗布し、乾燥、
硬化させてフイルターを得た。 比較例 ２ 実施例において述べたと同じ補強材１の第一の
不織布３上に、混合液Ｂから調製した発泡組成物
を300ｇ／m²（固形分162ｇ／m²）塗布し、乾燥、
硬化させてフイルターを得た。 比較例 ３ 実施例と同じ織布２の両面に、それぞれ目付重
量150ｇ／m²のポリエステル短繊維不織布を重ね
合わせ、その両側から合計250本／cm²の密度でニ
ードルパンチを施して補強材を形成した。この補
強材の片面に、ポリウレタン系接着剤を点状に塗
布し、その上に厚さ0.1mm、孔径約5μの多孔質四
フツ化エチレン重合体のフイルムを重ね合わせ、
カレンダー加工によりラミネートしてフイルター
を得た。 試験方法 圧力損失 直径90mmのフイルターを、濾過内径60mm、濾過
面積28.3cm²のガラス製フランジに取付けて、フイ
ルターの側面を目止めする。ミキサーでJIS−Ｚ
−8901の第11種ダストを粉砕しつつ、濾過風速３
ｍ／minで前記粉砕したダストを吸引し、含塵空
気側及び清浄空気側の圧力差をもつて圧力損失と
し、圧力損失が80mmaq.、120mmaq.及び150mmaq.
になつたときの、フイルター表面に堆積している
ダストの量を測定した。 表面摩耗性 JIS−Ｌ−1084のＡ−２フラツト法により、
AA−180研磨紙を使用して200ｇの荷重で研磨
し、表面濾過層５が破れるまでの回数を測定し
た。 またJIS−Ｌ−1096のユニバーサル法の平面法
により、CC−400CW研磨紙を使用し、1lbの荷重
で研磨して、表面濾過層５が破れるまでの回数を
測定した。 引張り強さ JIS−Ｌ−1096のストリツプ法により測定した。 ５％伸長時の荷重 JIS−Ｌ−1096のストリツプ法に準じて試験片
を引張り、試験片が５％伸長したときの荷重を測
定した。 引裂き強さ JIS−Ｌ−1096のトラペゾイド法により測定し
た。 試験結果 試験の結果は表に示す通りである。

【表】 この結果から明らかなように、第一の発泡樹脂
層６による接着層のない比較例１及び、四フツ化
エチレン重合体層を形成した比較例３は、実施例
に比べて耐摩耗性が大幅に劣つていることが理解
できる。 また厚い表面濾過層５を形成した比較例２は、
実施例のものに比べて圧力損失およびダストの堆
積によるその上昇が大きいことが分る。長時間の
濾過後における実施例と比較例２のものとのフイ
ルター断面を観察すると、実施例においては薄い
表面濾過層５を通過したダストは第一の不織布３
内に分散にて捕捉されており、織布２には目詰ま
りは生じていないのに対し、比較例２のフイルタ
ーにあつては厚い表面濾過層５の内部で目詰まり
を生じている。 また引張り強さ、５％伸長時の荷重、引裂き強
度等においても、本発明の実施例のものは充分な
機械的強度及び寸法安定性を有していることが理
解できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明のフイルターの断面図である。 １……補強材、２……織布、３……第一の不織
布、４……第二の不織布、５……表面濾過層、６
……第一の発泡樹脂層、７……第二の発泡樹脂
層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 織布２の片面に目付重量10ｇ／m²以上の第一
   の不織布３を、他面に目付重量150ｇ／m²以上の
   第二の不織布４を、それぞれ重ねて、両面からニ
   ードルパンチを施してなる補強材１の、前記第一
   の不織布３上に固形分重量10〜50ｇ／m²の第一の
   発泡樹脂層６を形成し、該第一の発泡樹脂層６上
   に該第一の発泡樹脂層６を形成する樹脂よりも表
   面離型性の良好な樹脂による固形分重量20〜100
   ｇ／m²の第二の発泡樹脂層７を形成し、前記第一
   の発泡樹脂層６と第二の発泡樹脂層７との厚さの
   和が0.2mm以下であることを特徴とする、フイル
   ター。 ２ 前記第一の発泡樹脂層６を形成する樹脂が、
   ガラス転移点が常温より低いメチルメタアクリレ
   ート−アクリル酸エステル共重合体を主成分と
   し、前記第二の発泡樹脂層７を形成する樹脂が、
   ガラス転移温度が常温より低いメチルメタアクリ
   レート−アクリル酸エステル共重合体70〜95重量
   ％と、ガラス転移温度が常温より高いメチルメタ
   アクリレート−アクリル酸エステル共重合体５〜
   30％重量との、混合物を主成分とすることを特徴
   とする、特許請求の範囲第１項記載のフイルタ
   ー。 ３ 織布２の片面に目付重量10ｇ／m²以上の第一
   の不織布３を、他面に目付重量150ｇ／m²以上の
   第二の不織布４をそれぞれ重ね、両面からニード
   ルパンチを施して補強材１を形成し、該補強材１
   における前記第一の不織布３上に、発泡性樹脂液
   を固形分重量10〜50ｇ／m²となるように塗布し、
   該発泡性樹脂液を固化せしめた後熱ロールで圧着
   して第一の不織布３の表面の毛羽を寝かせて第一
   の発泡樹脂層６を形成し、次いで前記発泡性樹脂
   液よりも離型性の良好な発泡性樹脂液を固形分重
   量20〜100ｇ／m²となるように離型紙に塗布し、
   未だ固化しない状態で前記第一の発泡樹脂層６上
   に圧着し、これを固化せしめて第二の発泡樹脂層
   ７を形成した後離型紙を除去することを特徴とす
   る、フイルターの製造方法。