JPH08131045A - 吸液芯およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加熱による芯材の劣化や目詰まりが起こら
ず、高い抗折強度を有し、また水性の薬液にも適用可能
な吸液芯およびその製造方法を提供する。 【構成】 平均繊維長１〜５０ｍｍのレーヨンおよび麻
の一種以上の強化用繊維５〜５００重量部がフェノール
樹脂１００重量部に均一な分散状態で結合せられてい
て、連続気孔を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は吸上式加熱蒸散装置に用
いられる吸液芯に関し、更に詳しくは吸液芯の一端を薬
液に浸漬して吸液させ、他端を加熱して薬液を蒸散させ
て殺虫、芳香等を行う吸上式加熱蒸散装置に用いられる
吸液芯に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気蚊取り器に代表される吸上式加熱蒸
散装置は、薬液を吸液芯によって吸い上げ、これを加熱
して蒸散させる装置であり、この装置の吸液芯として従
来から種々のものが考案されている。この吸液芯とし
て、かつてはフェルトや不織布、石綿等が用いられてい
たが、これらを用いた場合には薬液中の溶剤だけが先に
揮散したり、吸液芯のくん焼が起こったりして、薬剤を
比較的長時間にわたって安定的に蒸散させるのは困難で
あった。

【０００３】この問題を解決するために、近年では長時
間にわたる加熱によっても吸液芯がくん焼することな
く、また薬剤の熱分解による目詰まりを防いで安定した
薬剤の蒸散を行わせるものとして、シリカ、タルク、ク
レー等の無機粉体と木粉や炭粉等に糊剤を加えて押出成
形等によって成形した後、乾燥し、特定の吸油速度を有
するようにしたもの（例えば特公昭５９−４０４０９号
公報、特開昭６３−６３３３０号公報）が考案され使用
されている。また、特開平４−１１７３０３号公報に
は、水性薬液にも適用可能なものとして、無機質粉体、
有機物質および無機質粘結剤からなる混合物を６００℃
ないし２０００℃で焼成してなる吸液芯が示されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シリ
カ、タルク、クレー等の無機粉体と木粉や炭粉等に糊剤
を加えて押出成形等によって成形した後、乾燥し、特定
の吸油速度を有するようにした吸液芯は、一定の吸油速
度を実現するための各種材料の混合割合が複雑であり、
また乾燥時に変形が生じやすいことなどもあり、安定し
た品質のものを製造するための製造条件の設定が難し
く、安価な吸液芯を簡単に提供することができないとい
う点に問題があった。また、吸液芯の抗折強度は必ずし
も充分なものとは言えず、取扱時に注意を要するという
問題もあった。さらに、これらの吸液芯を固める糊剤と
しては、デンプン、ＣＭＣ等の水溶性のものが使用され
ることが多く、吸液させる薬液が水性液の場合には、糊
剤の溶出による吸液芯の劣化が避けられなかった。

【０００５】また、無機質粉体、有機物質および無機質
粘結剤からなる混合物を６００℃ないし２０００℃で焼
成してなる吸液芯では、水性薬液にも適用可能ではある
が、さらにコストと手間のかかる焼成工程を行う必要が
あり、また焼成による寸法変化を制御せねばならず、一
定の性能および形状のものを得るためには高度な品質管
理が要求されるという問題点があった。

【０００６】本発明は、この様な課題を解決するもので
あって、加熱による芯材の劣化や目詰まりが起こらず、
高い抗折強度を有し、また糊剤を使用しないため水性の
薬液にも適用可能なうえ、吸液芯を簡単な工程で安定し
た品質の吸液芯を提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】本発明は、上記の目的
を達成するものであって、まず、最初の発明は、平均繊
維長１〜５０ｍｍのレーヨンおよび麻の一種以上の強化
用繊維５〜５００重量部がフェノール樹脂１００重量部
に均一な分散状態で結合せられていて、連続気孔を有す
ることを特徴とする吸液芯であり、次の発明は、フェノ
ール樹脂粉末１００重量部に対して平均繊維長１〜５０
ｍｍのレーヨンおよび麻の一種以上の強化用繊維５〜５
００重量部を水中で分散、混合してシートとなす第１工
程、上記シートの一枚または複数枚の積層体を加圧下で
加熱し熱硬化させて多孔性シートとなす第２工程、上記
多孔性シートを切削加工して吸液芯となす第３工程、と
からなることを特徴とする吸液芯の製造方法である。

【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
吸液芯は、フェノール樹脂とレーヨンおよび／または麻
の強化用繊維とからなる連続気孔を有する多孔性のもの
である。本発明の吸液芯は、強化用繊維がフェノール樹
脂に均一な分散状態で結合せられていて、強化用繊維と
フェノール樹脂との界面に多数の小孔を有するものであ
る。ここで使用するフェノール樹脂としては、各種のフ
ェノール樹脂を使用するこができる。また、強化用繊維
としては、比較的弾性率が低くて、吸水性を有するレー
ヨンおよび麻の一種以上を使用する。強化用繊維の平均
繊維長としては１〜５０ｍｍであることが必要であり、
特に３〜２５ｍｍであることが好ましい。平均繊維長が
１ｍｍより短い場合には、多孔体が得られ難く、充分な
強度も得られない。平均繊維長が５０ｍｍを超える場合
にも多孔体が得られ難く、また繊維と樹脂の充分な均一
性が得られ難い。強化用繊維の平均繊維径としては、２
〜１００μｍであることが好ましく、特に５〜５０μｍ
であることが好ましい。

【０００９】本発明におけるフェノール樹脂と強化用繊
維の混合比としては、フェノール樹脂１００重量部に対
して強化用繊維５〜５００重量部であることが必要であ
り、好ましくは１０〜３００重量部、特に好ましくは２
０〜２００重量部である。強化用繊維の混合比が、フェ
ノール樹脂１００重量部に対して５重量部未満の場合に
は連続気孔の確保が難しい。また５００重量部を超える
場合には、吸液芯に適した形状に成形したり加工したり
することが難しい。

【００１０】 本発明の吸液芯は、またその他の種々の
成分を含むことができる。例えば、強度や吸水性を調整
するために、強化用繊維の一部にガラス繊維や炭素繊維
等の無機繊維、ポリエステル繊維等の合成繊維を配合す
ることもできる。また、着色を与えるために、炭素粉末
や顔料等を配合することもできる。さらに、抗酸化剤、
防カビ剤等の種々の化学添加剤も添加することができ
る。本発明の吸液芯は強化用繊維として比較的弾性率の
低いレーヨンおよび／または麻を用いているために、成
形後に切削加工等が容易に行え、通常木材等を切削加工
するのと同様の方法が適用できる。また、レーヨンや麻
の繊維が吸水性を有するため、本発明の吸液芯は水を吸
い上げる性質を有し、従って水性の薬液にも適用でき
る。

【００１１】本発明の吸液芯は、例えば次のような方法
で製造することができる。まず、フェノール樹脂粉末１
００重量部に対してレーヨンおよび／または麻の強化用
繊維５〜５００重量部を水中に分散、混合してシートを
形成する。これにより、フェノール樹脂と強化用繊維と
が充分に分散混合されて、フェノール樹脂中に強化用繊
維が均一に分散した複合化の状態となる。フェノール樹
脂としては粉末の形態で用いることが好ましく、その粉
末の粒子径としては、ＪＩＳ標準で４８メッシュ以下の
粒子径であることが好ましい。水中に強化用繊維とフェ
ノール樹脂粉末とを分散、混合する際には、例えば、結
合剤を用いることが好ましく、結合剤を固体成分で１〜
１０重量％添加することが好ましく、特に３〜５重量％
添加することが好ましい。そのような結合剤としては、
例えば、結合したスルホニウム基、イソチオウロニウム
基、ピリジニウム基、第四アンモニウム基、サルフェー
ト基、スルホネート基又はカルボキシレート基を含有す
るアクリルポリマー又はスチレン／ブタジエンポリマー
のような結合した陰イオンもしくは陽イオン電荷を有す
る実質的に水に不溶な有機ポリマーからなるポリマーラ
テックスがあげられる。

【００１２】また、強化用繊維と樹脂粉末とを水中で複
合化する際、有機凝集剤を用いることも好ましく、その
ような有機凝集剤としては、アウミニウム・ポリクロリ
ド（アルミニウム・ヒドロオキシクロリド）、一部加水
分解したポリアクリルアミド、変性陽イオンポリアクリ
ルアミド、ジアリルジエチルアンモニウムクロリドなど
の種々の有機凝集剤があげられる。この凝集剤の添加量
としては、約３重量％未満含有させることが好ましく、
特に約１重量％未満含有させることが好ましい。この
他、水中で強化用繊維と樹脂粉末を分散させたスラリー
の粘度を調整する目的でキサンタンガム等の粘度調整剤
を使用することもできる。

【００１３】水中で強化用繊維とフェノール樹脂とを複
合化したスラリーとした後、シートを形成する。シート
の形成には、望ましくは抄紙機などを用いて抄紙の要領
で、水中の固形分をシート状となすように固液分離する
ことが望ましい。得られた湿ったシートを乾燥機で乾燥
する。シートの単位面積当りの量を調整することで乾燥
後の重量が１００〜１０００ｇ／ｍ² 程度の範囲で好み
の重量のシートを容易に得ることができる。

【００１４】次いで、乾燥した１枚のシートまたは２枚
以上のシートを積層したものを、加圧下で加熱し、樹脂
を硬化させた後、開放して多孔性複合シートを得る。こ
のさい、加圧は熱膨張の程度を所望の範囲にするため、
過度の熱膨張を抑制するために行うが、この際の条件
は、シートが予め設定した所定の厚さになるように、す
なわち所定の厚み以上には圧力がシートにかからないよ
うに加圧することが望ましい。このように、シートの厚
さを予め設定した所定の厚さになるように加圧するに
は、例えばプレス機の金属製等の２枚のプレス用平板の
間にシートおよびその周囲にプレス用平板の間隔が所定
の厚さより狭くなることを阻止するスペーサーを配置し
て加圧させたり、上型と下型の間が所定の間隔に設定さ
れた金型の間にシートを入れて加圧することができる。

【００１５】加圧下で加熱する際の温度および保持時間
としては、樹脂の硬化および２枚以上のシートを積層し
た場合にはシート同志の接着がすみやかに達成され、ま
た樹脂の劣化が起こらないような範囲で設定される。な
お、上記のようにして多孔性複合シートを得る際には、
乾燥したシートから直接行う方法に限らず、乾燥した１
枚または２枚以上のシートを積層したものを予め加熱加
圧して緻密化したシートを用いて行い、前記したような
プレス平板間や金型間で所定の厚さまで熱膨張させてか
ら硬化させる方法もとることができる。この熱膨張は緻
密な状態のシートの中で屈曲させられた強化用短繊維が
樹脂の軟化時に弾性回復力によって元に戻ることによっ
て生じる。従って、予め緻密なシートとする際の加熱条
件としては、樹脂を流動させる一方で硬化が進行してし
まわない程度の温度および時間の範囲内で行うことが必
要である。

【００１６】この様にして得られたフェノール樹脂とレ
ーヨンおよび／または麻の強化用繊維からなる多孔性複
合材料は加工性に優れているので、通常木材などを加工
するのと同様の方法で、丸棒等の吸液芯に適した形状に
切削加工して、本発明の吸液芯が得られる。

【００１７】本発明の製造法においては、シートの重
量、積層枚数、成形時の厚さなどの一種以上を調整する
ことによって加熱プレス後の多孔性複合材料のかさ密度
を自由にコントロールすることが可能であり、これによ
って得られる吸液芯の連続気孔率は２０〜９０％の範囲
で好みのものを容易に得ることができる。

【００１８】

【作用】本発明の吸液芯は、フェノール樹脂と強化用繊
維とを加圧下で加熱して熱硬化させると、強化用繊維の
作用により、連続気孔を有する多孔性シートを得ること
ができる。この吸液芯は、連続気孔のために吸液性は非
常に優れており、加熱による芯材の劣化や目詰まりが起
こらない。また、加圧下で熱硬化を行うので、適度の多
孔性となり、高い抗折強度を有する。本発明の吸液芯
は、強化用繊維として比較的弾性率の低いレーヨンや麻
を用いているため、成形後に切削加工等が容易に行え、
また、レーヨンや麻が吸水性を有するため、吸水性に優
れ、水性の薬液にも適用できる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
する。

【００２０】実施例１ 水１７．５リットル中に、攪拌しながら粘度調整剤とし
てキサンタンゴム０．２５ｇを加えた後、強化用繊維と
して平均繊維長が３ｍｍ、繊維径が１１μｍのレーヨン
繊維（ダイワボウ［株］製）８７．５ｇをこの水に加
え、５分間攪拌してよく分散させた。次いで、この分散
物に、フェノール樹脂として粒子径３０〜５０μｍの粉
末（ユニチカ［株］製）８７．５ｇと結合剤として固体
アクリルポリマーラテックス６ｇを加えた後、０．５重
量％の陽イオン凝集剤（Betz Laboratories 社製、商品
名：Betz 1260 ）６３ｇを徐々に加えることによって凝
集させてスラリーを得た。このスラリーを水１７．５リ
ットルを含有するシートマシン［熊谷理機工業（株）
製］に加え、０．１８ｍｍのスクリーン上で脱水して湿
ったシートを得、次いで得られたシートを軽く圧縮し、
１１０℃で乾燥することにより、３２５ｇ／ｍ² の基底
重量を有するレーヨン繊維強化フェノール樹脂シートを
得た。このときフェノール樹脂１００重量部に対してレ
ーヨン繊維は１００重量部であった。

【００２１】このシートを２１枚の長方形（１８５×７
０ｍｍ）に切断して、２１枚を積層し、その周囲を厚さ
８ｍｍのステンレス製スペーサー（長さ２００ｍｍ、幅
２５ｍｍ）で取り囲むようにして、ステンレス製平板
（２５０ｍｍ×２５０ｍｍ×５ｍｍ）２枚の間に挟み、
３ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力下で、１７５℃、４０分間加熱
した後、取り出し、厚さ８ｍｍの平板状の多孔性複合材
料を得た。この材料の嵩密度は０．８５ｇ／ｃｍ³ であ
り、気孔率は３８％と算出された。この気孔率は理論密
度をＡｇ／ｃｍ³ 、嵩密度をＢｇ／ｃｍ³ として下式よ
り算出できる。 気孔率＝〔（ＡーＢ）／Ａ〕×１００ 次にこの平板状の材料を切削加工し、直径７ｍｍ、長さ
７０ｍｍの円柱状の吸液芯を得た。この吸液芯の吸液時
間を測定したところ、３．５時間であった。この吸液時
間の測定には市販の油性の殺虫液（アース製薬［株］
製、アースノーマット３０日用液）を用い、吸液芯の下
端から１５ｍｍを液に浸して垂直に立て、液が吸い上げ
られて芯の上端にまで達するのに要する時間を測定し
た。

【００２２】実施例２ 水１７．５リットル中に、攪拌しながらキサンタンゴム
０．２５ｇを加えた後、強化用繊維として、繊維径が１
０〜１４μｍの麻繊維（Brazil REMIE NOIL ）を５ｍｍ
長さにカットしたもの８７．５ｇをこの水に加え、５分
間攪拌してよく分散させた。次いで、この分散物に、フ
ェノール樹脂として粒子径３０〜５０μｍの粉末（ユニ
チカ［株］製）８７．５ｇと固体アクリルポリマーラテ
ックス６ｇを加えた後、０．５重量％の陽イオン凝集剤
（Betz Laboratories 社製、商品名：Betz 1260 ）６３
ｇを徐々に加えることによって凝集させてスラリーを得
た。このスラリーを水１７．５リットルを含有するシー
トマシン［熊谷理機工業（株）製］に加え、０．１８ｍ
ｍのスクリーン上で脱水して湿ったシートを得、次いで
得られたシートを軽く圧縮し、１１０℃で乾燥すること
により、３２５ｇ／ｍ² の基底重量を有する麻繊維強化
フェノール樹脂シートを得た。このときフェノール樹脂
１００重量部に対して麻繊維は１００重量部であった。

【００２３】このシートを２２枚の長方形（１８５×７
０ｍｍ）に切断して２２枚を積層し、その周囲を厚さ８
ｍｍのステンレス製スペーサー（長さ２００ｍｍ、幅２
５ｍｍ）で取り囲むようにして、ステンレス製平板（２
５０ｍｍ×２５０ｍｍ×５ｍｍ）２枚の間に挟み、３ｋ
ｇｆ／ｃｍ² の圧力下で、１７５℃、４０分間加熱した
後、取り出し、厚さ８ｍｍの平板状の多孔性複合材料を
得た。この材料の嵩密度は０．８９ｇ／ｃｍ³ であり、
気孔率は３５％と算出された。次に、この平板状の材料
を切削加工し、直径７ｍｍ、長さ７０ｍｍの円柱状の吸
液芯を得た。この吸液芯の吸液時間を測定したところ、
６時間であった。

【００２４】実施例３ 市販の加熱蒸散式殺虫装置一式（アース製薬［株］製、
アースノーマット３０日用）を用意し、当該装置の吸液
芯を取り外し、代わりに実施例１および実施例２の吸液
芯を装着した。これらの装置をそれぞれ６帖間相当の室
内に設置し、１日１２時間通電加熱、１２時間停止の繰
り返しで３０日間使用したところ、最後まで吸液芯に目
詰まりが起こることなく、充分な殺虫効果を発揮させる
ことができた。

【００２５】実施例４ 実施例１および実施例２の吸液芯（直径７ｍｍ、長さ７
０ｍｍ）の３点曲げ破壊荷重を測定した。測定装置には
万能試験機（島津オートグラフＡＧ−５０００）を用
い、支点間距離４０ｍｍ、クロスヘッドスピード３ｍｍ
／ｍｉｎで吸液芯が破壊する直前の荷重を測定した。こ
の結果を表１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】比較例 市販の加熱蒸散式殺虫装置用殺虫液に付属している吸液
芯（直径７ｍｍ、長さ７０ｍｍ）５種を充分に乾燥し、
実施例４と同様にして３点曲げ破壊荷重を測定した。こ
の結果を表１に示す。なお、表中の市販品Ａ〜Ｄは第三
石油類を溶剤とする殺虫液に使用され、市販品Ｅは水性
の殺虫液に使用される吸液芯である。表１から明らかな
ように本発明の吸液芯は破壊強度に優れ、また若干の柔
軟性を有しているため、取り付け時等に折損する可能性
は極めて少ない。

【００２８】実施例５ 実施例１および実施例２と同様の吸液芯を室温で水中に
浸漬して１時間保持した後、取り出し、水滴を切って重
量を測定した。さらに、この吸液芯を充分に乾燥した後
の重量との差から吸水量を測定したところ、吸液芯１ｃ
ｍ³ あたりそれぞれ０．３５ｇおよび０．３２ｇの水を
吸水していた。

【００２９】実施例６ 実施例１および実施例２と同様の吸液芯を室温で水中に
浸漬して３０日間保持した後、取り出し、充分に乾燥し
た。これらの吸液芯は水中に浸漬する前と外見上および
重量において何等変化なく、また３点曲げ破壊荷重は実
施例４の場合と比較して差異が認められなかった。実施
例５と実施例６の結果が示すように、本発明の吸液芯は
水を充分に吸収することが出来、また長時間水中にあっ
ても劣化しないため、水性の薬液にも適用できるもので
ある。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の吸液芯は、連続気孔を有する多孔性であり、吸液性が
非常に優れており、加熱による芯材の劣化や目詰まりが
起こらず、また高い抗折強度を有し、また水性の薬液に
も適用可能である。

フロントページの続き (72)発明者 岩屋 嘉昭 京都府宇治市宇治小桜23番地 ユニチカ株 式会社中央研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平均繊維長１〜５０ｍｍのレーヨンおよ
   び麻の一種以上の強化用繊維５〜５００重量部がフェノ
   ール樹脂１００重量部に均一な分散状態で結合せられて
   いて、連続気孔を有することを特徴とする吸液芯。
2. 【請求項２】 次の３つの工程、 フェノール樹脂粉末１００重量部に対して平均繊維長１
   〜５０ｍｍのレーヨンおよび麻の一種以上の強化用繊維
   ５〜５００重量部を水中で分散、混合してシートとなす
   第１工程、 上記シートの一枚または複数枚の積層体を加圧下で加熱
   し熱硬化させて多孔性シートとなす工程、 上記多孔性シートを切削加工して吸液芯となす第３工
   程、とからなることを特徴とする吸液芯の製造方法。