JP2006095379A - Manufacturing method of filter unit - Google Patents

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JP2006095379A
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Yoshihisa Furuta
喜久 古田
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Nitto Denko Corp
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Nitto Denko Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a filter unit constituted so as not only to prevent a rise in pressure loss and a fall in collection efficiency but also to simply and sufficiently seal the end part of a PTFE filter medium and a retaining frame. <P>SOLUTION: The end part of the PTFE filter medium including a polytetrafluoroethylene (PTFE) porous film and an air-permeable support is impregnated with an ultraviolet curable sealant including an ultraviolet curable resin and, after the impregnated PTFE filter medium is housed in the retaining frame, the ultraviolet curable resin solution infiltrated in the PTFE filter medium is cured to manufacture the filter unit. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、PTFE多孔質膜および通気性支持体を含む濾材を用いたフィルタユニットに関する。   The present invention relates to a filter unit using a filter medium including a PTFE porous membrane and a breathable support.

空気清浄機および防塵マスク等に用いられるフィルタユニットは、粉塵捕集効率が高く、且つ、通気抵抗が低いことが要求される。そして、これらの特性を満足させるために、従来、濾材の選択や取り付け加工時の形状等について種々の検討が行われている。   A filter unit used for an air cleaner, a dust mask, or the like is required to have high dust collection efficiency and low ventilation resistance. In order to satisfy these characteristics, various studies have been made on the selection of filter media and the shape during attachment processing.

エアフィルタに用いる濾材としては、一般に、ガラス繊維にバインダーを加えて抄紙したもの等が挙げられるが、このような濾材はいくつかの問題を有している。例えば、濾材中に付着した小繊維の存在、折り曲げ加工時の自己発塵の発生、自己発塵を防ぐためにバインダーを増加させた場合の圧力損失の増大等である(特許文献1参照)。   Examples of the filter medium used for the air filter generally include paper made by adding a binder to glass fiber, and such a filter medium has some problems. For example, the presence of fibrils attached to the filter medium, the occurrence of self-dusting during bending, and the increase in pressure loss when the binder is increased to prevent self-dusting (see Patent Document 1).

これらの問題を解決するために、合成繊維であるエレクトレット濾材(特許文献2参照)の使用が提案されているが、これもエレクトレットの減衰という問題を有している。   In order to solve these problems, use of an electret filter medium (see Patent Document 2), which is a synthetic fiber, has been proposed, but this also has a problem of attenuation of the electret.

近年においては、PTFE多孔質膜が新たなフィルタ濾材として使用されている。このPTFE多孔質膜は、例えば、シート状のPTFE半焼成体を作製し(特許文献3参照)、得られた半焼成体を2軸延伸して多孔質化することによって製造できる(特許文献4、特許文献5参照)。しかし、この製造方法の場合、後の延伸に適した半焼成状態を実現する製造条件の設定が困難であり、特に温度条件が狭いため、このような半焼成状態を工業的に実現することが非常に難しい。このため、有用な前記PTFE多孔質膜を効率的に製造することが困難であった。   In recent years, a PTFE porous membrane has been used as a new filter medium. This PTFE porous membrane can be produced, for example, by preparing a sheet-like PTFE semi-fired body (see Patent Document 3) and biaxially stretching the resulting semi-fired body to make it porous (Patent Document 4). , See Patent Document 5). However, in the case of this production method, it is difficult to set production conditions for realizing a semi-baked state suitable for subsequent stretching, and particularly such a semi-fired state can be industrially realized because temperature conditions are narrow. very difficult. For this reason, it has been difficult to efficiently produce a useful PTFE porous membrane.

そこで、未焼成のPTFEのシート状成形体を延伸し、得られたPTFE多孔質膜を、高性能エアフィルタ濾材として使用することが新たに提案されている(特許文献6、特許文献7参照)。また、PTFE多孔質膜を使用する濾材にさらに通気性支持体を介在させ、より高い捕集効率および漏出リークに対する信頼性を向上させたものも提案されている(特許文献8参照)。   Therefore, it has been newly proposed to stretch an unsintered PTFE sheet-like molded body and use the obtained PTFE porous membrane as a high-performance air filter medium (see Patent Document 6 and Patent Document 7). . There has also been proposed a filter medium that uses a PTFE porous membrane, in which a gas-permeable support is further interposed to improve the collection efficiency and reliability against leakage (see Patent Document 8).

他方、フィルタユニットに要求される圧力損失と捕集効率については、濾材面積が大きいほど良好であることが知られている。このため、濾材をユニットの型枠に取り付ける際、ユニット内における濾材の面積を増加させるために、濾材には一般にプリーツ加工が施されている(特許文献9参照)。   On the other hand, it is known that the pressure loss and the collection efficiency required for the filter unit are better as the filter medium area is larger. For this reason, when the filter medium is attached to the unit formwork, the filter medium is generally pleated in order to increase the area of the filter medium in the unit (see Patent Document 9).

フィルタユニットは、前述のような形状加工された濾材を型枠にはめ込んで作製するのが一般的であり、はめ込みの際には、濾材と型枠との間に隙間が生じないように密着させる必要がある。しかし、濾材の形状やフィルタユニットの形状は複雑であるため、ホットメルト等の接着剤を用いて濾材と型枠のシールを行うには、多くの手間がかかる。そこで、濾材に圧力をかけて型枠にはめ込み、前記濾材の周囲に前記型枠により所定の圧力がかかった状態で、前記濾材を狭持することで、両者間のシールを行う方法が開示されている(特許文献9参照)。また、濾材を狭持するための型枠形状の提案もなされている(特許文献10参照)。
特開昭63−16019号公報 特開昭54−53365号公報 特開昭59−152825号公報 特開平3−221541号公報 特開平5−202217号公報 国際公開番号WO94/16802号公報 特開平7−196831号公報 特開平9−206568号公報 特開2000−153122号公報 特許第3143879号
The filter unit is generally manufactured by fitting the filter material having the shape processed as described above into a mold, and when fitting, the filter unit is closely attached so that no gap is generated between the filter medium and the mold. There is a need. However, since the shape of the filter medium and the shape of the filter unit are complicated, it takes much time to seal the filter medium and the formwork using an adhesive such as hot melt. Therefore, a method is disclosed in which a pressure is applied to the filter medium and the filter medium is fitted into a mold, and the filter medium is sandwiched by holding the filter medium in a state where a predetermined pressure is applied around the filter medium by the mold. (See Patent Document 9). In addition, there has been proposed a form shape for holding the filter medium (see Patent Document 10).
JP-A 63-16019 JP 54-53365 A JP 59-152825 A JP-A-3-221541 Japanese Patent Laid-Open No. 5-202217 International Publication No. WO94 / 16802 Japanese Patent Laid-Open No. 7-196831 JP-A-9-206568 JP 2000-153122 A Japanese Patent No. 3143879

ところが、PTFE濾材における通気性支持体自体には、圧力損失の増加を防止するために、捕集性能がないか、もしくはあったとしてもPTFE多孔質膜よりもはるかに低い場合が一般的である。すると、前述のように濾材に圧力がかかった状態で、前記濾材を型枠によって狭持させた場合、前記PTFE濾材と前記型枠とが密着または前記PTFE濾材の一部が圧縮された状態となる。しかし、この場合、通気性支持体が流路となり、塵埃等が前記PTFE多孔質膜を通過せずに上流側から下流側へと流れ、捕集効率が低下するおそれがある。また、ホットメルトにより両者間をシールする場合にも以下のような問題がある。ホットメルトは、加熱により粘度を低下させた状態でPTFE濾材に含浸させる必要があるが、含浸させている間にホットメルトの温度が低下し粘度が上昇するため、十分な含浸が行えない場合がある。特に、このような問題は、濾材や型枠の形状が複雑であるほど顕著であり、例えば、前述のようなプリーツ加工した濾材に、プリーツの山側からホットメルトを含浸させると、プリーツの谷側に到達する前に温度が下がってしまい、十分なシールが行えない場合がある。また、加熱工程を必要とするため、例えば、通気性支持体がポリエチレン(PE)のように低融点ポリマー成分を含む場合、溶融によって圧力損失が上昇するおそれもある。   However, in order to prevent an increase in pressure loss, the air-permeable support itself in the PTFE filter medium generally has no collection performance or, if any, much lower than the PTFE porous membrane. . Then, when the filter medium is held by a mold in a state where pressure is applied to the filter medium as described above, the PTFE filter medium and the mold are in close contact with each other or a part of the PTFE filter medium is compressed. Become. However, in this case, the air-permeable support becomes a flow path, and dust or the like flows from the upstream side to the downstream side without passing through the PTFE porous membrane, and the collection efficiency may be reduced. In addition, when sealing between the two by hot melt, there are the following problems. The hot melt needs to be impregnated into the PTFE filter medium in a state where the viscosity is lowered by heating. However, since the temperature of the hot melt decreases and the viscosity increases during the impregnation, sufficient impregnation may not be performed. is there. In particular, such a problem becomes more prominent as the shape of the filter medium and the formwork becomes more complicated. For example, when the pleated filter medium as described above is impregnated with hot melt from the pleat peak side, the valley side of the pleat In some cases, the temperature drops before reaching the point, and sufficient sealing cannot be performed. Moreover, since a heating process is required, when a breathable support body contains a low melting-point polymer component like polyethylene (PE), there exists a possibility that a pressure loss may rise by melting.

そこで、本発明の目的は、圧力損失の上昇および捕集効率の低下がなく、簡便に濾材の端部が型枠とシールされたフィルタユニットの製造方法を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a filter unit in which the end of a filter medium is easily sealed with a mold without causing an increase in pressure loss and a decrease in collection efficiency.

前記目的を達成するために、本発明は、PTFE多孔質膜と通気性支持体とを含むPTFE濾材を型枠に収納するフィルタユニットの製造方法であって、前記PTFE濾材の端部に、光硬化樹脂を含む光硬化型シール剤を含浸させる含浸工程(a)と、前記PTFE濾材を型枠に収納する収納工程(b)と、前記PTFE濾材に含浸させた光硬化樹脂溶液を硬化させる硬化工程(c)とを含むことを特徴とするフィルタユニットの製造方法である。   In order to achieve the above object, the present invention provides a method of manufacturing a filter unit in which a PTFE filter medium including a PTFE porous membrane and a breathable support is housed in a mold, and an optical filter is formed on an end of the PTFE filter medium. An impregnation step (a) for impregnating a photocurable sealant containing a curable resin, a storage step (b) for accommodating the PTFE filter medium in a mold, and a curing for curing the photocurable resin solution impregnated in the PTFE filter medium It is a manufacturing method of the filter unit characterized by including a process (c).

このように、光硬化樹脂を含む光硬化型シール剤を使用すれば、前述のホットメルトのように温度に影響を受けることなく、前記PTFE濾材の端部において、PTFE多孔質膜と通気性支持体との両方に光硬化型シール剤を十分に含浸させることができる。このため、含浸させた光硬化樹脂を硬化させれば、確実に濾材と型枠とをシールすることができる。このようにして得られたフィルタユニットは、十分なシールによりエア流路中にPTFE多孔質膜が確実に存在するため、捕集効率の低下を防止でき、且つホットメルトとは異なり、加熱工程が不要であるため、通気性支持体の圧力損失の上昇も防止できる。   As described above, if a photocurable sealing agent containing a photocurable resin is used, the PTFE porous membrane and the air-permeable support can be provided at the end of the PTFE filter medium without being affected by the temperature as in the case of the hot melt described above. Both the body and the photocurable sealant can be sufficiently impregnated. For this reason, if the impregnated photocurable resin is cured, the filter medium and the mold can be reliably sealed. The filter unit thus obtained has a PTFE porous membrane reliably present in the air flow path with a sufficient seal, so that it is possible to prevent the collection efficiency from being lowered, and unlike the hot melt, the heating step is Since it is unnecessary, it is possible to prevent an increase in pressure loss of the breathable support.

本発明において、前記PTFE多孔質膜の厚みは、特に制限されないが1〜100μmの範囲が好ましく、より好ましくは、1〜30μmの範囲である。   In the present invention, the thickness of the PTFE porous membrane is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 100 μm, more preferably in the range of 1 to 30 μm.

前記PTFE多孔質膜層の製造方法の一例を以下に示す。まず、未焼成のPTFEファインパウダーに液状潤滑剤を加えて均一に混和する。前記PTFEファインパウダーとしては、特に制限されず、市販のものが使用できる。前記液状潤滑剤としては、前記PTFEファインパウダーを濡らすことができ、後に除去できるものであれば特に制限されず、ナフサ、ホワイトオイル、流動パラフィン、トルエン、キシレン等の炭化水素油や、アルコール類、ケトン類およびエステル類の溶媒等が使用できる。また、これらは、単独で使用してもよく、もしくは2種類以上併用してもよい。   An example of a method for producing the PTFE porous membrane layer is shown below. First, a liquid lubricant is added to unfired PTFE fine powder and mixed uniformly. The PTFE fine powder is not particularly limited, and a commercially available product can be used. The liquid lubricant is not particularly limited as long as it can wet the PTFE fine powder and can be removed later, hydrocarbon oils such as naphtha, white oil, liquid paraffin, toluene, xylene, alcohols, Solvents of ketones and esters can be used. These may be used alone or in combination of two or more.

前記PTFEファインパウダーに対する液状潤滑剤の添加割合は、前記PTFEファインパウダーの種類、液状潤滑剤の種類および後述するシート成形の条件等により適宜決定されるが、例えば、PTFEファインパウダー100重量部に対して、液状潤滑剤15〜35重量部の範囲である。   The addition ratio of the liquid lubricant to the PTFE fine powder is appropriately determined depending on the type of the PTFE fine powder, the type of the liquid lubricant, the sheet molding conditions described later, and the like. For example, for 100 parts by weight of the PTFE fine powder The liquid lubricant is in the range of 15 to 35 parts by weight.

つぎに、前記混和物を未焼成状態でシート状に成形する。前記方法としては、例えば、前記混和物をロッド状に押出した後、対になったロールにより、圧延する圧延法や、板状に押し出してシート状にする押し出し法が挙げられる。また、両方法を組み合わせてもよい。このシート状成形体の厚みは、後に行う延伸の条件等により適宜決定されるが、例えば、0.1〜0.5mmの範囲である。   Next, the mixture is formed into a sheet in an unfired state. Examples of the method include a rolling method in which the mixture is extruded into a rod shape and then rolled with a pair of rolls, and an extrusion method in which the mixture is extruded into a plate shape to form a sheet. Moreover, you may combine both methods. Although the thickness of this sheet-like molded object is suitably determined by the conditions of the extending | stretching performed later, etc., it is the range of 0.1-0.5 mm, for example.

なお、得られたシート状成形体に含まれる前記液状潤滑剤は、続いて行う延伸工程前に、加熱法または抽出法により除去しておくことが好ましい。前記抽出法に使用する溶媒は、特に制限されないが、例えば、ノルマルデカン、ドデカン、ナフサ、ケロシン、スモイル等が挙げられる。   The liquid lubricant contained in the obtained sheet-like molded body is preferably removed by a heating method or an extraction method before the subsequent stretching step. The solvent used in the extraction method is not particularly limited, and examples thereof include normal decane, dodecane, naphtha, kerosene, and sumoyl.

つぎに、前記シート状成形体に対して延伸を行う。前記シート状成形体を、PTFEの融点(327℃)以下の温度で、一軸延伸または二軸延伸で延伸し多孔化する。例えば、前記シート状成形体の長手方向において、その長さが2〜60倍の範囲となるように、温度150〜327℃で延伸し、続いて、前記シート状成形体の幅方向において、その長さが、10〜60倍の範囲となるように、温度40〜150℃で延伸する。前記延伸後、その延伸状態を保持して、PTFEの融点(327℃)以上の温度に加熱して焼成することにより、機械的強度の向上と寸法安定の増加を図ってもよい。以上のようにして、PTFE多孔質膜が製造できる。   Next, it extends | stretches with respect to the said sheet-like molded object. The said sheet-like molded object is stretched by uniaxial stretching or biaxial stretching at a temperature not higher than the melting point (327 ° C.) of PTFE to make it porous. For example, in the longitudinal direction of the sheet-like molded body, it is stretched at a temperature of 150 to 327 ° C. so that its length is in the range of 2 to 60 times, and subsequently in the width direction of the sheet-like molded body, The film is stretched at a temperature of 40 to 150 ° C. so that the length is in the range of 10 to 60 times. After the stretching, the stretched state may be maintained and heated to a temperature equal to or higher than the melting point (327 ° C.) of PTFE and fired to improve mechanical strength and increase dimensional stability. Thus, a PTFE porous membrane can be produced.

なお、PTFE多孔質膜層の製造方法は、前述の方法に限定されるものではない。このような方法の他にも、例えば、液状潤滑剤を混合した、分子量の異なるPTFEファインパウダーを、複層にペースト押出して圧延し、さらに延伸させる方法(特公平7−8926号公報)、液状潤滑剤を含有するPTFE圧延シートを重ねて圧延し、さらに延伸する方法(特公平3−58291号公報)、孔径の異なる未焼成のPTFE多孔質構造体を圧着により積層し、PTFEの融点以上の温度で焼成する方法(特開昭54−97686号公報)等も採用できる。   In addition, the manufacturing method of a PTFE porous membrane layer is not limited to the above-mentioned method. In addition to such a method, for example, a PTFE fine powder having a different molecular weight mixed with a liquid lubricant is subjected to paste extrusion into multiple layers, rolled, and further stretched (Japanese Patent Publication No. 7-8926). A method of rolling and stretching a PTFE rolled sheet containing a lubricant (Japanese Examined Patent Publication No. 3-58291), laminating unfired PTFE porous structures having different pore diameters by pressure bonding, and having a melting point higher than that of PTFE A method of baking at a temperature (Japanese Patent Laid-Open No. 54-97686) can also be employed.

前記通気性支持体の厚みは、特に制限されず、求める濾材性能に応じて選択できる。厚みは、強度の点から、例えば、0.05〜1mmの範囲が好ましく、より好ましくは0.05〜0.5mmである。   The thickness of the breathable support is not particularly limited and can be selected according to the required filter medium performance. From the viewpoint of strength, the thickness is preferably, for example, in the range of 0.05 to 1 mm, more preferably 0.05 to 0.5 mm.

前記通気性支持体の形状は、特に制限されず、例えば、織布、不織布、金属ないしプラスチックのメッシュ、金属ないしプラスチックのネット、プラスチック発泡体等が使用できる。なお、前記通気性支持体には、費用の点から、不織布を使用することが好ましい。前記通気性支持体が繊維材料である場合には、その繊維として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、芳香族ポリアミド、アクリル、ポリイミド等の合成繊維あるいはこれらの複合材等を用いることができる。また、芯鞘構造のスパンボンド不織布、例えば、PE(ポリエチレン)/PET(ポリエチレンテレフタレート)スパンボンド不織布、ポリエステル/ポリエチレンスパンボンド不織布等も使用できる。   The shape of the breathable support is not particularly limited, and for example, woven fabric, non-woven fabric, metal or plastic mesh, metal or plastic net, plastic foam, and the like can be used. In addition, it is preferable to use a nonwoven fabric for the said air-permeable support body from the point of cost. When the air-permeable support is a fiber material, for example, polyolefin such as polyethylene or polypropylene, synthetic fiber such as polyamide, polyester, aromatic polyamide, acrylic or polyimide, or a composite material thereof is used. be able to. A core-sheathed spunbonded nonwoven fabric such as PE (polyethylene) / PET (polyethylene terephthalate) spunbonded nonwoven fabric, polyester / polyethylene spunbonded nonwoven fabric, or the like can also be used.

前記PTFE濾材は、前記PTFE多孔質膜と通気性支持体とを接着一体化することにより得られる。その接着方法は、特に制限されないが、例えば、熱溶融性のネットないしメッシュを間に挟んでラミネートする方法、微細な点状ないし線状に接着剤を塗布し接着する方法、ホットメルト接着剤によって接着する方法等が挙げられる。前記接着剤としては、2液混合型や熱による自己架橋型の接着剤などを用いることができる。2液混合型としてはエポキシ樹脂、熱による自己架橋型としては、酢酸ビニル−エチレン共重合体や、エチレン−塩化ビニル共重合体等が好適である。   The PTFE filter medium can be obtained by bonding and integrating the PTFE porous membrane and a breathable support. The bonding method is not particularly limited, but for example, a method of laminating with a hot-melt net or mesh sandwiched, a method of applying and bonding an adhesive in fine dots or lines, a hot melt adhesive Examples include a method of bonding. As the adhesive, a two-component mixed type or a self-crosslinking type adhesive by heat can be used. As the two-component mixed type, an epoxy resin is preferable, and as the self-crosslinking type by heat, a vinyl acetate-ethylene copolymer, an ethylene-vinyl chloride copolymer, or the like is preferable.

費用の点から考えると、あらかじめ熱接着性を持った不織布をPTFE多孔質膜層にラミネートする方法がもっとも好ましく用いられる。素材の一部ないし全部が、例えば、ポリエチレンのような熱可塑性樹脂でできている不織布を、PTFE多孔質膜層と適切な熱、圧力でラミネートすると、繊維の一部が溶融してPTFE多孔質膜層と接着する。この接着は、不織布の繊維上に限定されるため、繊維のない部分では通気性が確保される。なお、PTFE多孔質膜と通気性支持体とは、濾材を通過するエアの方向に対しPTFE多孔質膜が上流側、通気性支持体が下流側となることが好ましい。また、PTFE多孔質膜の両面に、前記通気性支持体がそれぞれ積層されてもよい。   Considering from the viewpoint of cost, the method of laminating a non-woven fabric having thermal adhesiveness beforehand to the PTFE porous membrane layer is most preferably used. When a non-woven fabric made of a thermoplastic resin such as polyethylene is laminated with a PTFE porous membrane layer with appropriate heat and pressure, a part of the material melts and the PTFE porous Adhere to the membrane layer. Since this adhesion is limited to the non-woven fiber, air permeability is ensured in the part without fiber. The PTFE porous membrane and the air permeable support are preferably such that the PTFE porous membrane is upstream and the air permeable support is downstream with respect to the direction of air passing through the filter medium. Moreover, the said air permeable support body may be laminated | stacked on both surfaces of a PTFE porous membrane, respectively.

前記PTFE濾材の厚みは、特に制限されないが、例えば、0.05〜3mmであり、好ましくは0.05〜1mmである。
また、前記PTFE濾材は、前述のように、折りたたみ加工が施されていてもよい。この折りたたみ加工としては、プリーツ加工等が挙げられ、プリーツ加工は、レシプロ式、ロータリー式等の方法を用いて行う。なお、プリーツの山数や大きさ等は、フィルタユニットの用途等に応じて適宜決定できる。
The thickness of the PTFE filter medium is not particularly limited, but is, for example, 0.05 to 3 mm, and preferably 0.05 to 1 mm.
Further, the PTFE filter medium may be folded as described above. Examples of the folding process include pleating and the like, and the pleating is performed using a reciprocating method, a rotary method, or the like. Note that the number of pleats, the size, and the like can be appropriately determined according to the use of the filter unit.

前記光硬化型シール剤は、光照射によって硬化できる光硬化樹脂を含んでおり、PTFE濾剤に含浸できる形状(例えば、液状)であれば特に制限されず、例えば、紫外線硬化樹脂を含む紫外線硬化型シール剤等があげられる。このように光硬化樹脂を含む光硬化型シール剤を使用すれば、例えば、イソシアネート系接着剤や過酸化物系接着剤のような熱反応性ではないため、ポットライフを考慮する必要もなく、ホットメルトのように、塗布に適した粘度を維持するための温度調整も不要である。前記光硬化樹脂を含むシール剤の具体例としては、例えば、従来公知の光重合性オリゴマーや光重合性モノマーを1種または2種以上を配合したものに、光開始剤を添加して調整できる。前記光硬化樹脂の形態としては、液状であることが好ましい。また、前記光硬化樹脂を含むシール剤は、必要に応じて、その他の添加剤を加えてもよい。   The photo-curing type sealant contains a photo-curing resin that can be cured by light irradiation, and is not particularly limited as long as it has a shape (for example, liquid) that can be impregnated with a PTFE filter agent. Mold sealant and the like. If a photocurable sealing agent containing a photocurable resin is used in this way, for example, it is not thermally reactive like an isocyanate-based adhesive or a peroxide-based adhesive, so there is no need to consider pot life, Like hot melt, temperature adjustment for maintaining a viscosity suitable for coating is not necessary. As a specific example of the sealing agent containing the photocurable resin, for example, a photoinitiator can be added and adjusted to one or two or more known photopolymerizable oligomers or photopolymerizable monomers blended. . The form of the photo-curing resin is preferably liquid. Moreover, you may add another additive to the sealing compound containing the said photocurable resin as needed.

前記光重合性オリゴマーとしては、例えば、ポリエステルメタアクリレート、エポキシメタアクリレート、ウレタンメタアクリレート等のメタアクリレート基を2つ以上もつオリゴマー等が挙げられる。   Examples of the photopolymerizable oligomer include oligomers having two or more methacrylate groups such as polyester methacrylate, epoxy methacrylate, and urethane methacrylate.

前記光重合性モノマーとしては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、イソブチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、2-エチルヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基、ウンデシル基、ラウリル基、トリデシル基、テトラデシル基、ステアリル基、オクタデシル基等の直鎖または分岐アルキル基を有するアクリル酸やメタクリル酸等のエステルを含む、単官能または多官能のアクリル酸系アルキルエステル等が挙げられる。   Examples of the photopolymerizable monomer include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, t-butyl group, isobutyl group, amyl group, isoamyl group, hexyl group, cyclohexyl group, 2 -Acrylic acid or methacrylic acid having linear or branched alkyl groups such as ethylhexyl group, octyl group, isooctyl group, nonyl group, isononyl group, decyl group, undecyl group, lauryl group, tridecyl group, tetradecyl group, stearyl group, octadecyl group, etc. Examples thereof include monofunctional or polyfunctional acrylic acid alkyl esters containing esters such as acids.

前記光開始剤としては、例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾインエーテル;アニソールメチルエーテル等の置換ベンゾインエーテル;2・2-ジエトキシアセトフェノン、2・2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン等の置換アセトフェノン;2-メチル-2-ヒドロキシプロピオフェノン等の置換アルファ-ケトール;2-ナフタレンスルフォニルクロライド等の芳香族スルフォニルクロライド;1-フェニル-1・1-プロパンジオン-2-(o-エトキシカルボニル)-オキシム等の光活性オキシム等が挙げられる。光開始剤の含有割合は、特に制限されず、その種類や光硬化型シール剤の所望の粘度に応じて適宜決定できる。   Examples of the photoinitiator include benzoin ethers such as benzoin methyl ether and benzoin isopropyl ether; substituted benzoin ethers such as anisole methyl ether; 2, 2-diethoxyacetophenone, and 2, 2-dimethoxy-2-phenylacetophenone. Substituted acetophenones; substituted alpha-ketols such as 2-methyl-2-hydroxypropiophenone; aromatic sulfonyl chlorides such as 2-naphthalenesulfonyl chloride; 1-phenyl-1, 1-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) And photoactive oximes such as) -oxime. The content rate of a photoinitiator is not restrict | limited in particular, According to the kind and desired viscosity of a photocurable sealing agent, it can determine suitably.

前記光硬化型シール剤の粘度は、例えば、100Pa・s以下が好ましく、より好ましくは、0.01〜40Pa・s、特に好ましくは1〜40Pa・sである。このような範囲であれば、例えば、PTFE濾材を構成するPTFE多孔質膜ならびに通気性支持体の双方への含浸を十分に行うことができ、且つ、液だれ等も十分に防止できる。なお、光硬化型シール剤の粘度は、例えば、以下のようにして調整することができる。   The viscosity of the photocurable sealing agent is, for example, preferably 100 Pa · s or less, more preferably 0.01 to 40 Pa · s, and particularly preferably 1 to 40 Pa · s. Within such a range, for example, both the PTFE porous membrane constituting the PTFE filter medium and the breathable support can be sufficiently impregnated, and dripping can be sufficiently prevented. In addition, the viscosity of a photocurable sealing agent can be adjusted as follows, for example.

前記光重合性モノマーを含む光硬化型シール剤は、一般に、ホットメルトに比べて粘度が低い(通常、約1Pa・s以下)ため、PTFE濾材(PTFE多孔質膜ならびに通気性支持体)に含浸させやすい。また、前記光硬化型シール剤をPTFE濾材に含浸させる前に、例えば、紫外線照射によって前記光重合性モノマーを部分的に重合させれば、前記光硬化型シール剤の粘度を上昇させることができる。紫外線照射による硬化は、照射の中断によって反応を停止できるため、所望の粘度となった時点で照射を中止すれば、容易に粘度調整が可能である。一方、光重合性オリゴマーを含む光硬化型シール剤の場合も、例えば、一般的に粘度が低いモノマーを添加することによって粘度を下げたり、前述と同様に部分的な重合によって粘度を上げる等、容易に粘度調整を行うことができる。なお、粘度は、例えば、通気性支持体の目付けや厚み等に応じて適宜決定できる。   The photocurable sealing agent containing the photopolymerizable monomer generally has a lower viscosity than the hot melt (usually about 1 Pa · s or less), and therefore impregnates PTFE filter media (PTFE porous membrane and breathable support). Easy to make. Also, before the photo-curable sealing agent is impregnated into the PTFE filter medium, for example, if the photo-polymerizable monomer is partially polymerized by ultraviolet irradiation, the viscosity of the photo-curable sealing agent can be increased. . In the curing by ultraviolet irradiation, the reaction can be stopped by interrupting the irradiation, so that the viscosity can be easily adjusted by stopping the irradiation when the desired viscosity is reached. On the other hand, in the case of a photocurable sealing agent containing a photopolymerizable oligomer, for example, the viscosity is generally lowered by adding a monomer having a low viscosity, the viscosity is raised by partial polymerization as described above, etc. Viscosity can be adjusted easily. In addition, a viscosity can be suitably determined according to the fabric weight, thickness, etc. of a breathable support body, for example.

また、前記光硬化型シール剤は、PTFE濾材と型枠との間の隙間を無くす役割(いわゆる、シール)だけでなく、例えば、それ自身に接着性を付与することによって、前記両者を接着させることもできる。この場合、光硬化型シール剤に含まれる光重合性モノマーとして、例えば、ガラス転移温度(Tg)が室温以下(例えば、25℃以下)、好ましくは0℃以下である従来公知のモノマーを使用すればよく、例えば、これらを用いて、従来公知の配合方法により圧着性接着剤である光硬化型シール剤を調製できる。また、例えば、硬化後の所望の弾性率に応じて、使用するモノマーやオリゴマーの種類、含有割合等を決定することもできる。   In addition, the photo-curing type sealing agent not only serves to eliminate a gap between the PTFE filter medium and the mold (so-called sealing), but also adheres the two by, for example, imparting adhesiveness to itself. You can also. In this case, as the photopolymerizable monomer contained in the photocurable sealing agent, for example, a conventionally known monomer having a glass transition temperature (Tg) of room temperature or lower (for example, 25 ° C. or lower), preferably 0 ° C. or lower is used. For example, a photocurable sealing agent that is a pressure-sensitive adhesive can be prepared by using a conventionally known blending method. Further, for example, depending on the desired elastic modulus after curing, the type and content ratio of the monomer or oligomer to be used can also be determined.

次に、本発明のフィルタユニットの製造方法について、具体例をあげて説明するが、これらには制限されない。   Next, although the manufacturing method of the filter unit of this invention is demonstrated with a specific example, it is not restrict | limited to these.

第1の製造方法として、(含浸工程a)前記PTFE濾材の端部に光硬化樹脂を含む光硬化型シール剤を含浸させ、(硬化工程c)前記光硬化樹脂を硬化させた後に、(収納工程b)前記PTFE濾材を型枠に収納する方法の一例を説明する。   As a first manufacturing method, (impregnation step a) impregnating the end portion of the PTFE filter medium with a photocurable sealing agent containing a photocurable resin, and (curing step c) curing the photocurable resin, Step b) An example of a method for storing the PTFE filter medium in a mold will be described.

まず、前述のようなPTFE濾材を準備し、その端部に前記光硬化型シール剤を含浸させる。   First, the PTFE filter medium as described above is prepared, and the end portion thereof is impregnated with the photocurable sealing agent.

前記含浸方法は、特に制限されないが、例えば、ノズル、刷毛、スポンジ等により前記端部に塗布する方法や、前記端部のみを前記光硬化型シール剤に浸漬する方法等がある。なお、これらの方法は、例えば、前記光硬化型シール剤の粘度に応じて供給のし易さによって選択でき、例えば、相対的に粘度が高い場合にはノズルでの供給が好ましく、相対的に粘度が低い場合には刷毛やスポンジ等での塗布が好ましい。   The impregnation method is not particularly limited, and examples thereof include a method in which the end portion is applied with a nozzle, a brush, a sponge, and the like, and a method in which only the end portion is immersed in the photocurable sealing agent. These methods can be selected depending on the ease of supply according to, for example, the viscosity of the photocurable sealing agent. For example, when the viscosity is relatively high, supply with a nozzle is preferable, When the viscosity is low, application with a brush or a sponge is preferred.

PTFE濾材は、通常、PTFE多孔質膜と通気性支持体とを積層した後、所望の大きさに切り出して使用するが、前記光硬化型シール剤は、端部の切断面(側面)から含浸させることが好ましい。側面から含浸させることによって、PTFE多孔質膜ならびに通気性支持体の両方に、確実に光硬化型シール剤が浸透するからである。また、PTFE濾材の端部にPTFE濾材の表面から光硬化型シール剤を含浸させてもよい。この場合、PTFE濾材の最外部(すなわち通気性支持体の最外部)に前記光硬化型シール剤を塗布し、前記シール剤を前記通気性支持体に浸透させ、さらに前記シール剤がPTFE多孔質膜まで達することにより、前記通気性支持体とPTFE多孔質膜との界面を接着できる。   The PTFE filter medium is usually used by laminating a PTFE porous membrane and a breathable support and then cutting out to a desired size. The photocurable sealing agent is impregnated from the cut surface (side surface) of the end. It is preferable to make it. This is because, by impregnating from the side, the photocurable sealing agent surely permeates both the PTFE porous membrane and the air-permeable support. Further, the end portion of the PTFE filter medium may be impregnated with a photocurable sealing agent from the surface of the PTFE filter medium. In this case, the photocurable sealing agent is applied to the outermost part of the PTFE filter medium (that is, the outermost part of the breathable support), the sealing agent is allowed to permeate the breathable support, and the sealing agent is made of PTFE porous material. By reaching the membrane, the interface between the air-permeable support and the PTFE porous membrane can be adhered.

また、前記PTFE濾材は、前述のように一般にプリーツ加工等が施されているが、前記光硬化型シール剤の含浸は、加工前に行ってもよいし、加工後に行ってもよい。また、切断前のPTFE濾材の原反にプリーツ加工を施し、切断してから、その端部に含浸させてもよい。その際、例えば、プリーツ加工を施したPTFE濾材をロールに巻きつけ、ロール状PTFE濾材の端部のみを前記光硬化型シール剤に浸漬することによって、塗布することもできる。   The PTFE filter medium is generally subjected to pleating as described above, but the impregnation with the photocurable sealing agent may be performed before or after the processing. Alternatively, the raw material of the PTFE filter medium before cutting may be pleated and cut, and then impregnated at the end. In that case, it can also apply | coat, for example by winding the PTFE filter material which gave the pleating process around a roll, and immersing only the edge part of a roll-shaped PTFE filter medium in the said photocurable sealing agent.

前記PTFE濾材の端部において、前記光硬化型シール剤を含浸させる幅は、特に制限されず、例えば、少なくともPTFE濾材において、型枠と接触する部分に含浸されていればよく、また、PTFE多孔質膜の厚み以上になるように行うことが好ましい。通常、濾材に使用するPTFE多孔質膜は、厚みが数μm〜十数μmであるため、前記含浸幅としては、例えば、0.01mm以上が好ましく、より好ましくは0.1mm程度である。また、型枠とのシール性を確保するため、好ましくは型枠幅、さらに好ましくは型枠幅以上の含浸幅とするとよい。   The width of the end portion of the PTFE filter material impregnated with the photocurable sealing agent is not particularly limited. For example, at least the PTFE filter material may be impregnated in a portion in contact with the mold, and the PTFE porous material may be porous. It is preferable to carry out so that it may become more than the thickness of a membrane. Usually, since the PTFE porous membrane used for the filter medium has a thickness of several μm to several tens of μm, the impregnation width is preferably 0.01 mm or more, and more preferably about 0.1 mm. Moreover, in order to ensure the sealing property with a formwork, it is preferable that the width is preferably a formwork width, more preferably an impregnation width equal to or greater than the formwork width.

前記光硬化型シール剤は、PTFE多孔質膜だけでなく、通気性支持体にも含浸されていれば十分であるが、例えば、PTFE濾材の表面から、約1mm程度まで盛り上がった状態であってもよく、例えば、型枠のかみ合わせ精度に合わせ、シールが可能となる高さを適時選択することができる。この場合、光硬化型シールの粘度は、例えば、10〜100Pa・sの範囲が好ましい。なお、この形態について後述する。   It is sufficient that the photocurable sealing agent is impregnated not only in the PTFE porous membrane but also in the air-permeable support. For example, the photocurable sealing agent is raised to about 1 mm from the surface of the PTFE filter medium. For example, the height at which sealing can be performed can be selected in a timely manner in accordance with the meshing accuracy of the formwork. In this case, the viscosity of the photocurable seal is preferably in the range of 10 to 100 Pa · s, for example. This form will be described later.

次に、前記PTFE濾材を型枠に収納する。   Next, the PTFE filter medium is stored in a mold.

前記型枠としては、特に制限されず、従来公知のものが使用できるが、例えば、上部材と下部材とをはめ合わせる形態の型枠が一般的に使用されている。   The mold is not particularly limited, and a conventionally known one can be used. For example, a mold having a form in which an upper member and a lower member are fitted is generally used.

図3の斜視図に、型枠の一例を示す。同図に示すように、一対の側面がくし型形状の突起部を有する、枠状の上部材30aおよび下部材30bからなり、上部材30aと下部材30bとをはめ合わせると、両者の側面におけるくし型の突起部が噛み合うようになっている。なお、他方の側面についても、上部材30aと下部材30bとは噛み合う形状となっている。そして、図4(a)の斜視図に示すように、上部材30aと下部材30bとの間に、例えば、くし型突起部に沿うようにプリーツ状PTFE濾材を配置し、前記両部材30a、30bを噛み合わせれば、図4(b)に示すように、前記両部材30a、30bの噛み合わせによって、PTFE濾材が挟持できるのである。   An example of a formwork is shown in the perspective view of FIG. As shown in the figure, a pair of side surfaces includes a frame-shaped upper member 30a and a lower member 30b having comb-shaped protrusions. When the upper member 30a and the lower member 30b are fitted together, combs on both side surfaces are formed. The protrusions of the mold are engaged with each other. Note that the upper member 30a and the lower member 30b are in mesh with each other on the other side surface. Then, as shown in the perspective view of FIG. 4 (a), for example, a pleated PTFE filter medium is disposed between the upper member 30a and the lower member 30b so as to extend along the comb-shaped protrusion, and both the members 30a, If 30b is engaged, as shown in FIG. 4B, the PTFE filter medium can be clamped by the engagement of both the members 30a and 30b.

このような形態の場合、PTFE濾材は、上部材と下部材との噛み合わせ部分で、これらと接触するため、その接触部分に前記光硬化型シール剤が含浸されていればよい(図3および図4において、光硬化型シール剤は図示せず)。   In the case of such a form, the PTFE filter medium is an engagement portion between the upper member and the lower member, and comes into contact therewith, so that the contact portion may be impregnated with the photocurable sealing agent (see FIG. 3 and FIG. 3). In FIG. 4, a photocurable sealing agent is not shown).

続いて、前記型枠に収納したPTFE濾材に光を照射して、前記光硬化型シール剤を硬化させる。   Subsequently, the PTFE filter medium housed in the mold is irradiated with light to cure the photocurable sealing agent.

前述のように型枠に収納されるPTFE濾材の端部、すなわち少なくとも型枠と接触する部分には、前記光硬化型シール剤が含浸されている。このため、例えば、前記シール剤を含浸させることなく前記型枠に収納した場合に比べて、前記シール剤によって、端部において、PTFE濾剤の内部はもちろんのこと、前記型枠とPTFE濾材との隙間が埋まった状態、すなわちシールされた状態となっている。したがって、さらに光照射によって前記光硬化樹脂を硬化することによって、前記PTFE濾材と型枠との密着性を確実に維持できるのである。   As described above, the end portion of the PTFE filter medium accommodated in the mold, that is, at least the portion in contact with the mold is impregnated with the photocurable sealing agent. Therefore, for example, compared with the case where the sealant is not impregnated and stored in the mold, the sealant, as well as the inside of the PTFE filter medium, at the end, the mold and the PTFE filter medium The gap is filled, that is, in a sealed state. Therefore, the adhesiveness between the PTFE filter medium and the mold can be reliably maintained by further curing the photocurable resin by light irradiation.

また、前述のように、前記光硬化型シール剤がPTFE濾材の表面から盛り上がった状態であれば、この盛り上がり部分がパッキンのような役割を奏するため、PTFEと型枠との密着性をより一層向上できると言える。例えば、前記図3に示すような型枠であれば、上部材と下部材との間で光硬化型シール剤部分が圧縮されるため、前記両部材の噛み合わせ精度が低い場合であっても、前記盛り上がり部分によって、前記両部材間に生じる隙間を埋めることができる。そして、さらに硬化によって、密着性を確実に維持できるのである。   In addition, as described above, if the photocurable sealing agent is raised from the surface of the PTFE filter medium, the raised portion plays a role like packing, so that the adhesion between PTFE and the mold is further increased. It can be said that it can be improved. For example, in the case of the mold shown in FIG. 3, the photo-curing sealant portion is compressed between the upper member and the lower member, so that even if the engagement accuracy of the both members is low The gap generated between the two members can be filled by the raised portion. Further, the adhesion can be reliably maintained by further curing.

前記光照射は、例えば、光硬化型シール剤の種類に応じて行うことができるが、例えば、紫外線硬化樹脂を含む紫外線硬化型シール剤の場合は、紫外線を照射することが好ましい。また、光照射の条件は、特に制限されず、例えば、使用した光硬化型シール剤の種類等に応じて決定でき、通常、高圧水銀ランプを用いて行うことができる。   The light irradiation can be performed according to, for example, the type of the photocurable sealing agent. For example, in the case of an ultraviolet curable sealing agent containing an ultraviolet curable resin, it is preferable to irradiate ultraviolet rays. The light irradiation conditions are not particularly limited, and can be determined according to, for example, the type of the photo-curing sealant used, and can usually be performed using a high-pressure mercury lamp.

第2の製造方法として、(含浸工程a)前記PTFE濾材の端部に光硬化型シール剤を含浸させ、(収納工程b)前記PTFE濾材を型枠に収納した後に、(硬化工程c)前記光硬化樹脂を硬化させる方法があげられる。この方法は、収納後に硬化を行う点以外は、前記第1の製造方法と同様に行うことができる。このように収納後に硬化を行う方法は、例えば、型枠のギャップが狭い場合に好ましい。これは、硬化後の圧縮応力が大きくならず、反発力の発生も抑制されるため、型枠にはめ込んだ状態で余計な応力が発生することなく、形状が十分に保持できるためである。   As a second production method, (impregnation step a) impregnating the end portion of the PTFE filter material with a photocurable sealant, (storage step b) after storing the PTFE filter material in a mold, (curing step c) A method for curing the photo-curing resin is exemplified. This method can be performed in the same manner as in the first manufacturing method, except that curing is performed after storage. Thus, the method of hardening after storage is preferable, for example, when the gap of a formwork is narrow. This is because the compressive stress after curing does not increase and the generation of repulsive force is suppressed, so that the shape can be sufficiently retained without generating extra stress when fitted in the mold.

また、第3の製造方法として、(収納工程b)前記PTFE濾材を型枠に収納した後、(含浸工程a)前記PTFE濾材の端部に光硬化樹脂を含む光硬化型シール剤を含浸させ、(硬化工程c)前記光硬化樹脂を硬化させる方法があげられる。このように、型枠に収納した後、光硬化型シール剤を含浸させる場合、前記含浸によって、PTFE濾材と型枠との間に確実に前記シール剤が導入され、且つ、それを硬化することによって、前記両者間の密着性が確保される。   As a third manufacturing method, (housing step b) after the PTFE filter medium is housed in a mold, (impregnation step a) an end portion of the PTFE filter medium is impregnated with a photocurable sealing agent containing a photocurable resin. (Curing step c) A method of curing the photo-curing resin is exemplified. As described above, when impregnated with a photocurable sealing agent after being stored in the mold, the impregnation surely introduces the sealing agent between the PTFE filter medium and the mold and cures it. Thus, the adhesion between the two is ensured.

PTFE濾材を型枠に収納した後は、例えば、型枠の外側から、露出している前記PTFE濾材の端部に前記光硬化型シール剤を塗布することによって、前記シール材を含浸させることができる。また、型枠の内側から前記光硬化型シール剤を含浸させてもよい。従来のようなホットメルト等とは異なり、例えば、粘度の変化がほとんどないために、谷部まで十分に含浸させることができるためである。その他の方法として、型枠のPTFE濾材に接する部分に前記光硬化型シール剤を塗布し、収納工程と含浸工程とをほぼ同時に行うことも可能である。   After the PTFE filter medium is housed in the mold, for example, the photocurable sealant is applied to the exposed end of the PTFE filter medium from the outside of the mold to impregnate the seal material. it can. Moreover, you may impregnate the said photocurable sealing agent from the inner side of a formwork. This is because, unlike a conventional hot melt or the like, for example, since there is almost no change in viscosity, the valleys can be sufficiently impregnated. As another method, it is also possible to apply the photo-curing sealant to a portion of the mold that is in contact with the PTFE filter medium, and perform the storing step and the impregnation step almost simultaneously.

以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例により制限されるものではない。
(PTFE濾材の作製)
PTFE(商品名フルオロンCD−123、旭硝子社製)100重量部と液状潤滑剤(流動パラフィン)30重量部とを均一に混合し、この混合物を20kg/cm2の条件で予備成形した。この予備成形体をロッド状に押出成形し、得られたロッド状物を1対の金属製圧延ロール間に通し、厚み0.2mmの長尺のシート状成形体を得た。つぎに、このシート状成形体からノルマルデカンを用いた抽出法により前記液状潤滑剤を除去した後、前記シート状成形体を管状芯体にロール状に巻回した。さらに、このシート状成形体を、ロール延伸法により長手方向に320℃で延伸(延伸倍率20倍)し、次いでテンターを用いて幅方向に90℃で延伸(延伸倍率60倍)することによって、PTFE多孔質膜を作製した。なお、得られたPTFE多孔質膜の厚みは、3μmであった。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example, this invention is not restrict | limited by a following example.
(Preparation of PTFE filter media)
100 parts by weight of PTFE (trade name Fluorone CD-123, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) and 30 parts by weight of a liquid lubricant (liquid paraffin) were uniformly mixed, and this mixture was preformed under the condition of 20 kg / cm 2 . The preform was extruded into a rod shape, and the obtained rod-shaped product was passed between a pair of metal rolling rolls to obtain a long sheet-shaped molded product having a thickness of 0.2 mm. Next, the liquid lubricant was removed from the sheet-shaped molded body by an extraction method using normal decane, and the sheet-shaped molded body was wound around a tubular core body in a roll shape. Furthermore, this sheet-like molded body is stretched at 320 ° C. in the longitudinal direction by a roll stretching method (stretching ratio 20 times), and then stretched at 90 ° C. in the width direction using a tenter (stretching ratio 60 times). A PTFE porous membrane was prepared. The obtained PTFE porous membrane had a thickness of 3 μm.

つぎに、前記PTFE多孔質膜とスパンボンド不織布とを熱ラミネートして2種類のPTFE濾材を調製した。前記スパンボンド不織布としては、目付け量がそれぞれ15g、30g、70gである、ポリエステル/ポリエチレンの芯鞘構造を有する複合繊維で形成された市販品(商品名エルベス、ユニチカ社製)を使用した。製造した2種類の濾材の構成を図1(a)、(b)の断面図に示す。図1(a)に示す第1濾材は、1枚のPTFE多孔質膜10と2枚の不織布20とを含み、PTFE多孔質膜10の両面に目付け量30gの不織布20がラミネートされた3層構造である。また、図1(b)に示す第2濾材は、2枚の多孔質膜10と、2枚の目付け量15gの不織布21と、1枚の目付け量70gの不織布22とを含み、第1の多孔質膜10の両面に目付け量15gの不織布21が配置され、一方の不織布21に、さらに第2の多孔質膜10を介して、目付け量70gの不織布22が配置され、これらがラミネートされた5層構造である。なお、第1濾材と第2濾材は、それぞれを重ねた後、145℃の熱ロールに這わせることにより接着した。   Next, the PTFE porous membrane and the spunbond nonwoven fabric were thermally laminated to prepare two types of PTFE filter media. As the spunbonded nonwoven fabric, a commercial product (trade name Elves, manufactured by Unitika Co., Ltd.) formed of a composite fiber having a polyester / polyethylene core-sheath structure having a basis weight of 15 g, 30 g, and 70 g, respectively, was used. The structures of the two types of produced filter media are shown in the cross-sectional views of FIGS. 1 (a) and 1 (b). The first filter medium shown in FIG. 1 (a) includes one layer of PTFE porous membrane 10 and two nonwoven fabrics 20, and three layers of nonwoven fabric 20 having a basis weight of 30 g laminated on both sides of the PTFE porous membrane 10. Structure. The second filter medium shown in FIG. 1 (b) includes two porous membranes 10, two nonwoven fabrics 21 having a basis weight of 15 g, and one nonwoven fabric 22 having a basis weight of 70 g. A nonwoven fabric 21 with a basis weight of 15 g is arranged on both surfaces of the porous membrane 10, and a nonwoven fabric 22 with a basis weight of 70 g is further arranged on one nonwoven fabric 21 via the second porous membrane 10, and these are laminated. It has a five-layer structure. The first filter medium and the second filter medium were bonded together by overlapping each other on a 145 ° C. hot roll.

前記2種類の濾材に、レシプロ式のプリーツマシンを用いてブレード温度90℃でプリーツ加工を施し、プリーツの山谷間隔が10mmである2種類のプリーツ状PTFE濾材(プリーツ状第1PTFE濾材、プリーツ状第2PTFE濾材)を得た。
(実施例1)
アクリル酸2−エチルヘキシル(和光純薬社製)90重量部、アクリル酸(98重量%アクリル酸、東亞合成社製)10重量部および2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン(商品名イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)1重量部を配合して、光硬化型シール剤として紫外線硬化樹脂溶液を調製した。なお、紫外線硬化樹脂溶液の粘度は、0.01Pa・s以下であった。
The two types of filter media are subjected to pleating using a reciprocating pleating machine at a blade temperature of 90 ° C., and two types of pleated PTFE filter media having a pleat crest interval of 10 mm (pleated first PTFE filter media, pleated first pleated media) 2PTFE filter medium) was obtained.
(Example 1)
90 parts by weight of 2-ethylhexyl acrylate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries), 10 parts by weight of acrylic acid (98% by weight acrylic acid, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) and 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone (trade name Irgacure 184, 1 part by weight of Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd. was blended to prepare an ultraviolet curable resin solution as a photo-curable sealant. The viscosity of the ultraviolet curable resin solution was 0.01 Pa · s or less.

前述の2種類のプリーツ状PTFE濾材を、図2の斜視図に示すように、幅が60mm、長さがプリーツの山数15個となるようにそれぞれ切断した。なお、図2〜図5においてプリーツの山数は省略している。そして、このPTFE濾材の周囲、すなわち切断部から約2mm程度の端部を、前記紫外線硬化樹脂溶液に浸漬し、前記端部のみに前記溶液を含浸させた。続いて、前記PTFE濾材に、光強度100mW/cm2の高圧水銀ランプを用いて紫外線を照射(照射量3000mj/cm2)し、前記紫外線硬化樹脂を硬化させた。 As shown in the perspective view of FIG. 2, the above-mentioned two types of pleated PTFE filter media were each cut so as to have a width of 60 mm and a length of 15 pleated peaks. 2 to 5, the number of pleat peaks is omitted. Then, the periphery of the PTFE filter medium, that is, an end portion of about 2 mm from the cut portion was immersed in the ultraviolet curable resin solution, and only the end portion was impregnated with the solution. Subsequently, the PTFE filter medium was irradiated with ultraviolet rays (irradiation amount: 3000 mj / cm 2 ) using a high-pressure mercury lamp having a light intensity of 100 mW / cm 2 to cure the ultraviolet curable resin.

そして、前記PTFE濾材をケースに挟み込み、フィルタユニットを得た。前記ケースは、図3の斜視図に示すように、一対の側面がくし型形状の突起部である2つの枠状部材(30a、30b)からなり、30aが上部材、30bが下部材であって、上部材30aと下部材30bとを組み合わせると、両者の側面におけるくし型突起部が噛み合うようになっている。なお、両部材(30a、30b)の側面の形状は、山谷の間隔が、10mmであり、下部材(30b)における山数が15個である。具体的には、PTFE濾材を、その山部が下部材30b側面における山部に沿うように、下部材30bに配置し、さらに、PTFE濾材1上に、上部材30aを配置し、前記下部材30bと上部材30aとを噛み合わせる。得られたフィルタユニットの概略図を図4、図5に示す。図4(a)は、フィルタユニットを構成部材ごとに分解して示した斜視図であり、図4(b)は、フィルタユニット3の斜視図である。また図5は、図4(b)のフィルタユニット3をI−I方向から見た断面図である。なお、図1〜図5において、同一箇所には同一符号を付している。
(実施例2)
紫外線硬化樹脂溶液の粘度を10Pa・sとした以外は、実施例1と同様にして、PTFE濾材の製造、フィルタユニットの製造を行った。なお、粘度の調整は、まず、紫外線硬化樹脂溶液をフラスコに入れ、窒素パージを30分間行った後、これに石英ガラスを通して紫外線を照射し、攪拌羽根のトルクにより粘度を検知して、目的の粘度(10Pa・s)となった時点で紫外線照射を停止することによって行った。
(実施例3)
紫外線硬化樹脂溶液を含浸させたPTFE濾材をケースに挟み込んだ後に紫外線照射を行った以外は、実施例1と同様にして、PTFE濾材の製造、フィルタユニットの製造を行った。
(比較例1)
プリーツ状PTFE濾材に紫外線硬化樹脂溶液を含浸させることなく、直接ケースに挟み込んだ以外は、実施例1と同様にして、PTFE濾材の製造、フィルタユニットの製造を行った。
(比較例2)
プリーツ状PTFE濾材に紫外線硬化樹脂溶液を含浸させることなく、直接ケースに挟み込んだ後、前記ケースの外側からPTFE濾材の端部に沿ってホットメルトを塗布し、シールを行った以外は、実施例1と同様にして、PTFE濾材の製造、フィルタユニットの製造を行った。なお、ホットメルトを塗布する際の温度条件は、180℃であり、その際のホットメルトの粘度は5Pa・sであった。
(比較例3)
エアフローの下流側にあたる、プリーツ状PTFE濾材の一方の表面側からからホットメルトでシールした以外は、比較例2と同様にして、PTFE濾材の製造、フィルタユニットの製造を行った。
Then, the PTFE filter medium was sandwiched between cases to obtain a filter unit. As shown in the perspective view of FIG. 3, the case is composed of two frame-shaped members (30a, 30b) whose pair of side surfaces are comb-shaped protrusions, 30a being an upper member, and 30b being a lower member. When the upper member 30a and the lower member 30b are combined, the comb-shaped protrusions on the side surfaces of both are engaged with each other. In addition, as for the shape of the side surfaces of both members (30a, 30b), the interval between the peaks and valleys is 10 mm, and the number of peaks in the lower member (30b) is 15. Specifically, the PTFE filter medium is disposed on the lower member 30b so that the peak portion is along the peak portion on the side surface of the lower member 30b. Further, the upper member 30a is disposed on the PTFE filter medium 1, and the lower member 30b and the upper member 30a are meshed. Schematic diagrams of the obtained filter unit are shown in FIGS. FIG. 4A is a perspective view showing the filter unit disassembled for each constituent member, and FIG. 4B is a perspective view of the filter unit 3. FIG. 5 is a cross-sectional view of the filter unit 3 of FIG. 4B as seen from the II direction. 1 to 5, the same portions are denoted by the same reference numerals.
(Example 2)
A PTFE filter medium and a filter unit were manufactured in the same manner as in Example 1 except that the viscosity of the ultraviolet curable resin solution was 10 Pa · s. In order to adjust the viscosity, first, an ultraviolet curable resin solution is put into a flask, a nitrogen purge is performed for 30 minutes, and then ultraviolet rays are irradiated through quartz glass, and the viscosity is detected by the torque of a stirring blade, and a target is obtained. When the viscosity (10 Pa · s) was reached, ultraviolet irradiation was stopped.
(Example 3)
A PTFE filter medium and a filter unit were manufactured in the same manner as in Example 1 except that the PTFE filter medium impregnated with the ultraviolet curable resin solution was sandwiched between cases and irradiated with ultraviolet light.
(Comparative Example 1)
A PTFE filter medium and a filter unit were manufactured in the same manner as in Example 1 except that the pleated PTFE filter medium was not directly impregnated with the ultraviolet curable resin solution but directly sandwiched between cases.
(Comparative Example 2)
Example: Except that the pleated PTFE filter medium was directly sandwiched between cases without impregnating the UV curable resin solution, then hot melt was applied along the end of the PTFE filter medium from the outside of the case and sealed. In the same manner as in Example 1, a PTFE filter medium and a filter unit were manufactured. The temperature condition when applying the hot melt was 180 ° C., and the viscosity of the hot melt at that time was 5 Pa · s.
(Comparative Example 3)
A PTFE filter medium and a filter unit were manufactured in the same manner as in Comparative Example 2 except that the pleated PTFE filter medium on the downstream side of the airflow was sealed with hot melt from one surface side.

このようにして作製したフィルタユニットのサンプルについて、圧力損失および捕集効率の測定を行い、PTFE濾材の特性低下を調べた。この比較結果を表1に示す。
(圧力損失)
サンプル(フィルタユニット)を有効面積100cm2の円形ホルダーにセットし、入口側から大気塵を供給しつつ、前記入口側と出口側とに圧力差を与え、空気の透過速度を流速計で5.3cm/secに調整して前記大気塵を通過させ、圧力損失(単位Pa)を圧力計(マノメーター)で測定した。測定は1サンプルにつき5箇所行い、各測定値の平均をサンプルの圧力損失とした。なお、前期大気塵とは、雰囲気中に浮遊している塵埃をいう。
(捕集効率)
圧力損失の測定と同一の装置を用い、空気の透過流速を5.3cm/secにして、サンプル上流側に粒径0.1μm〜0.15μmの多分散ジオクチルフタレート(DOP)粒子が107個/リットルとなるように供給し、上流側の粒子濃度とサンプルを透過してきた下流側の粒子濃度とをパーティクルカウンター(商品名KC−80、リオン社製)で測定し、下記式に基づいて捕集効率(%)を求めた。
捕集効率(%)=[1−(下流濃度/上流濃度)]×100
下流側の粒子濃度の単位:個/リットル
上流側の粒子濃度の単位:個/リットル
(目付け量)
前記PE/PETの芯鞘構造繊維製の不織布を100cm2にサンプリングし、その重さを電子天秤により測定して1m2あたりの質量を求めた。
The sample of the filter unit thus prepared was subjected to measurement of pressure loss and collection efficiency, and the deterioration of characteristics of the PTFE filter medium was examined. The comparison results are shown in Table 1.
(Pressure loss)
The sample (filter unit) is set in a circular holder having an effective area of 100 cm 2 , while supplying atmospheric dust from the inlet side, a pressure difference is applied between the inlet side and the outlet side, and the air permeation speed is set to 5. The atmospheric dust was adjusted to 3 cm / sec and the pressure loss (unit Pa) was measured with a pressure gauge (manometer). The measurement was performed at five locations per sample, and the average of each measurement value was taken as the pressure loss of the sample. The term “air dust” refers to dust floating in the atmosphere.
(Collection efficiency)
Using the same apparatus as the pressure loss measurement, the air permeation flow rate is 5.3 cm / sec, and 10 7 polydispersed dioctyl phthalate (DOP) particles having a particle size of 0.1 μm to 0.15 μm are located upstream of the sample. The particle concentration on the upstream side and the concentration on the downstream side that has permeated the sample are measured with a particle counter (trade name KC-80, manufactured by Rion Co., Ltd.) and captured based on the following formula. The collection efficiency (%) was determined.
Collection efficiency (%) = [1− (Downstream concentration / Upstream concentration)] × 100
Unit of particle concentration downstream: Particles / liter Unit of particle concentration upstream: Particles / liter
(Weight amount)
The nonwoven fabric made of the PE / PET core-sheath fiber was sampled at 100 cm 2 , and the weight was measured with an electronic balance to determine the mass per 1 m 2 .

Figure 2006095379
Figure 2006095379

前記表1に示すように、実施例においては圧力損失を減少させ、且つ、捕集効率を十分に維持できたのに対し、比較例においてはおそらく濾材とケースとの密着が不十分であることが原因と考えられる捕集効率の低下が見られた。   As shown in Table 1, the pressure loss was reduced and the collection efficiency was sufficiently maintained in the examples, but in the comparative example, the adhesion between the filter medium and the case was probably insufficient. There was a decrease in the collection efficiency that was thought to be caused by

このように本発明によれば、紫外線硬化樹脂溶液を使用することによって、圧力損失の上昇および捕集効率の低下がなく、濾材の端部と型枠とを簡便かつ十分にシールすることができるため、極めて有用な製造方法であるといえる。   As described above, according to the present invention, by using the ultraviolet curable resin solution, there is no increase in pressure loss and no decrease in collection efficiency, and the end of the filter medium and the mold can be easily and sufficiently sealed. Therefore, it can be said that this is a very useful production method.

図1は、本発明のフィルタユニットにおけるPTFE濾材の一例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a PTFE filter medium in the filter unit of the present invention. 図2は、本発明のフィルタユニットにおけるPTFE濾材のその他の例を斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of another example of the PTFE filter medium in the filter unit of the present invention. 図1は、本発明のフィルタユニットにおける型枠の一例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an example of a mold in the filter unit of the present invention. 図4(a)は、本発明のフィルタユニットの一例を、構成部材を分解した状態で示した斜視図であり、図4(b)は、前記フィルタの一例を示す斜視図である。FIG. 4A is a perspective view showing an example of the filter unit of the present invention in a state in which constituent members are disassembled, and FIG. 4B is a perspective view showing an example of the filter. 前記フィルタユニットの断面図である。It is sectional drawing of the said filter unit.

符号の説明Explanation of symbols

1、2 PTFE濾材
3 フィルタユニット
10 PTFE多孔質膜
20、21、22 通気性支持体
30a 上部材
30b 下部材
1, 2 PTFE filter medium 3 Filter unit 10 PTFE porous membrane 20, 21, 22 Breathable support 30a Upper member 30b Lower member

Claims (9)

ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)多孔質膜と通気性支持体とを含むPTFE濾材を型枠に収納するフィルタユニットの製造方法であって、前記PTFE濾材の端部に、光硬化樹脂を含む光硬化型シール剤を含浸させる含浸工程(a)と、前記PTFE濾材を型枠に収納する収納工程(b)と、前記PTFE濾材に含浸させた光硬化樹脂溶液を硬化させる硬化工程(c)とを含むことを特徴とするフィルタユニットの製造方法。 A method of manufacturing a filter unit that contains a PTFE filter medium including a polytetrafluoroethylene (PTFE) porous membrane and a breathable support in a mold, and a photocuring that includes a photocurable resin at an end of the PTFE filter medium An impregnation step (a) for impregnating a mold sealant, an accommodating step (b) for accommodating the PTFE filter medium in a mold, and a curing step (c) for curing the photocurable resin solution impregnated in the PTFE filter medium. A method for manufacturing a filter unit comprising: 前記含浸工程(a)および前記収納工程(b)の後に、前記硬化工程(c)を実施する請求項1記載の製造方法。 The manufacturing method of Claim 1 which implements the said hardening process (c) after the said impregnation process (a) and the said accommodation process (b). 前記含浸工程(a)および前記硬化工程(c)の後に、前記収納工程(b)を実施する請求項1記載の製造方法。 The manufacturing method of Claim 1 which implements the said accommodation process (b) after the said impregnation process (a) and the said hardening process (c). 前記収納工程(b)の後に、前記含浸工程(a)および前記硬化工程(c)を実施する請求項1記載の製造方法。 The manufacturing method of Claim 1 which implements the said impregnation process (a) and the said hardening process (c) after the said storage process (b). 前記含浸工程において、前記PTFE濾材のPTFE多孔質膜側から前記光硬化樹脂を含む光硬化型シール剤を含浸させる請求項1〜4のいずれか一項に記載の製造方法。 The manufacturing method according to any one of claims 1 to 4, wherein in the impregnation step, a photocurable sealing agent containing the photocurable resin is impregnated from the PTFE porous membrane side of the PTFE filter medium. 前記光硬化型シール剤の粘度が、100Pa・s以下である請求項1〜5のいずれか一項に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 1, wherein the photocurable sealing agent has a viscosity of 100 Pa · s or less. 前記通気性支持体が、不織布である請求項1〜6のいずれか一項に記載の製造方法。 The said air-permeable support body is a nonwoven fabric, The manufacturing method as described in any one of Claims 1-6. 前記PTFE濾材が、折りたたみ加工された濾材である請求項1〜7のいずれか一項に記載の製造方法。 The manufacturing method according to claim 1, wherein the PTFE filter medium is a folded filter medium. 請求項1〜8のいずれか一項に記載のフィルタユニットの製造方法によって得られるフィルタユニット。

The filter unit obtained by the manufacturing method of the filter unit as described in any one of Claims 1-8.

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