JP2640898B2 - Synthetic resin porous material - Google Patents

Synthetic resin porous material

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めぐみ 丹野
宏 宮地
泰通 田村
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鐘紡株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、合成樹脂系多孔質体に係り、更に詳しくは、気孔率が高く且つ濾過精度に優れ、濾材として好適な合成樹脂系多孔質体に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION This invention relates to a synthetic resin porous material, and more particularly, excellent high and filtration accuracy porosity of the preferred synthetic resin porous body as a filter medium.

【0002】 [0002]

【従来の技術】多孔質構造をした合成樹脂は、軽量で且つ加工性に優れているため、建材,充填材,浮揚材,壁材等の構造材料をはじめ、断熱材,保温材,防音材等の用途に広く用いられ、更に通気通液性を有するものは各種の濾材として幅広く応用されている。 BACKGROUND ART Synthetic resin where the porous structure and excellent and processability, lightweight, building materials, fillers, flotation material, including structural materials of the wall material or the like, heat insulating materials, heat insulating materials, soundproofing materials applications widely used etc., are further those having air liquid permeability is widely used as a variety of filter media.

【0003】上述のような合成樹脂系多孔質体は、一般には、発泡法あるいは焼結法と称する方法で製造されている。 [0003] above-described synthetic resin-based porous body, generally it is produced by a method referred to as foaming method or sintering method. ところで、高精度の濾材を得るには気孔径が極めて小さいものでなければならないが、発泡法で製造されたものは気孔径が大きく高精度の濾過用のものを得ることが困難である。 Meanwhile, to obtain a filter medium of high precision but pore size must be very small, those produced by blowing method is difficult to obtain those for filtration of pore diameter greater precision. このため、高精度濾過用の合成樹脂系多孔質体は、通常、焼結法によって製造されている。 Therefore, the synthetic resin porous material for precision filtration is usually manufactured by a sintering method. この方法は、合成樹脂の球状粉末を所定の型枠に充填し、 This method, spherical powder of synthetic resin filled in a predetermined mold,
所定圧にて押圧した後、該合成樹脂の融点近辺まで昇温し、合成樹脂の球状粉末同士を融着せしめ固定化するものである。 After pressing at a predetermined pressure, heated to near the melting point of the synthetic resin, it is to immobilize allowed fused spherical powder particles of synthetic resin.

【0004】濾材用の多孔質体としては気孔率の高いものが、圧力損失が小さく濾過容量を大きくすることができ、更に軽量性の点でも優れているため好適である。 [0004] having a high porosity as the porous material for the filter media, it is the pressure loss to increase the reduced filtration capacity, it is preferable because it is superior in terms of light weight. しかしながら、上述の焼結法によって得られた合成樹脂系多孔質体は、使用した合成樹脂の球状粉末の充填状態によって気孔形状が決まることになり、比較的規則的な形状で且つ気孔率は低く40%を越えることはない。 However, synthetic resin-based porous body obtained by sintering method described above, will be pore shape by filling state of spherical powder of the synthetic resin used is determined, and the porosity is lower in a relatively regular shape It does not exceed 40%.

【0005】焼結法により気孔率の高い合成樹脂系多孔質体を得るためには、前述の製造法において、押圧の圧力を低くする方法、あるいは焼結温度履歴を小さくして焼結による体積収縮を出来るだけ少なくする方法が考えられるが、このような方法によって得られる気孔率の向上はせいぜい数%程度であり、気孔率が40%を越えるものではなく、しかも多孔質体としては機械的強度が著しく低下し好ましくない。 In order to obtain a high porosity synthetic resin porous body by sintering method, the volume in the above production method, a method to lower the pressure of the pressure or by small to sinter the sintering temperature history, a method to minimize the shrinkage is considered to improve the porosity obtained by this method is at most about several percent, and not the porosity exceeds 40%, yet mechanically as the porous body strength is remarkably reduced undesirably.

【0006】また、気孔形状を複雑にするため、球状をした合成樹脂の球径を不揃いにしてその分布の広いものを充填して製造すると、濾過精度は向上するが、充填密度が高くなるため気孔率が低下することになり好ましくない。 [0006] In order to complicate the pores shape, when prepared by filling a wider thereof distributed in irregular sphere diameter of the synthetic resin in which the spherical, filtration accuracy is improved, since the packing density is increased unfavorably the porosity decreases.

【0007】 [0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、機械的強度に優れ且つ気孔率が高く、高性能濾材として好適な合成樹脂多孔質体を提供するにある。 OBJECTS OF THE INVENTION It is an object of the present invention has high excellent and porosity mechanical strength, to provide a suitable synthetic resin porous body as a high performance filter medium.

【0008】 [0008]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、ほぼ球体をなす熱可塑性樹脂からなる粉末状合成樹脂と、前期粉末状合成樹脂の融点と同等、若しくは高い融点を有する繊維状物質とからなり、前期粉末状合成樹脂が、基本的な骨格構造を構成するとともに、連続気孔を有し、気孔率が40%以上であることを特徴とする合成樹脂系多孔質体によって達成される。 An object of the present invention, in order to solve the problems] from a powdered synthetic resin made of a thermoplastic resin substantially form a sphere, equal to the melting point of the previous period powdered synthetic resin, or a fibrous material having a high melting point becomes, year powdery synthetic resin, thereby constituting the basic skeleton structure has continuous pores, it is achieved by a synthetic resin porous material, wherein the porosity is 40% or more.

【0009】本発明に用いる合成樹脂微小粒子の素材は、融点を有する熱可塑性樹脂が望ましい。 [0009] Material of the synthetic resin fine particles used in the present invention, a thermoplastic resin having a melting point is preferable. このようなものとしては、例えばポリオレフィン,ポリアミド,ポリエステル,ポリスチレン,ポリアクリル等の系統のものを挙げることができる。 Such examples thereof can include, for example polyolefins, polyamides, polyesters, polystyrene, those strains of polyacrylic like.

【0010】本発明に用いる繊維状物質は、微細針状物質又は短繊維状物質のことである。 [0010] Fibrous materials for use in the present invention is that of fine needles or short fibrous material. 微細針状物質としては、例えば炭化珪素ウィスカー,チタン酸カリウム繊維等のウィスカー類を挙げることができる。 The fine needles, can be, for example, silicon carbide whiskers, the whiskers such as potassium titanate fibers. また、短繊維状物質としては、例えば木綿,麻,羊毛等の天然繊維、 As the short-fibrous material, such as cotton, hemp, natural fiber wool,
ポリオレフィン,ポリアミド,ポリエステル,ポリスチレン,ポリアクリル,ビニロン等の合成繊維のカットファイバー、酢酸セルロース等の繊維状有機物、ガラス繊維,金属繊維等の無機繊維類等を挙げることができる。 Mention may be made of polyolefins, polyamides, polyesters, polystyrene, polyacrylic, synthetic fibers cut fiber vinylon, fibrous organic materials such as cellulose acetate, glass fibers, inorganic fibers such as metal fibers or the like.

【0011】本発明において繊維状物質の繊維径、繊維長等は特に限定されるものではないが、使用する球体をなす粉末状合成樹脂の大きさとあまりにかけ離れて大きいものや小さいものは好ましくない。 [0011] The fiber diameter of the fibrous material in the present invention, fiber length, etc. is not particularly limited, those larger far in size and too much powdered synthetic resin forming the spheres used or less is not preferable.

【0012】本発明の合成樹脂系多孔質体は、上記粉末状合成樹脂と上記繊維状物質とを均質に混合して得られる連続気孔を有する疎な嵩高性組織体である。 [0012] Synthetic resin-based porous body of the present invention is a sparse bulky tissue having continuous pores obtained by mixing homogeneously and the powdered synthetic resin and the fibrous material. 気孔構造は、粉末状合成樹脂同士、繊維状物質同士、粉末状合成樹脂と繊維状物質とが接着して形成される空隙よりなり、複雑な骨格構造をしている。 Pore ​​structure, among powdery synthetic resin, consists void fibrous material with each other, and a powdered synthetic resin and the fibrous material is formed by bonding, and a complex skeleton structure.

【0013】本発明の合成樹脂系多孔質体の気孔率は、 [0013] The porosity of the synthetic resin porous body of the present invention,
40%以上であり、好ましくは50%以上である。 Is 40% or more, preferably 50% or more. 気孔率が、40%より低い場合には、通気通液に対する抵抗、所謂圧力損失が高くなり、更に目詰まりも早いため濾材として適さないものとなる。 Porosity is lower than 40%, resistance to airflow passing liquid, the so-called pressure loss is increased, and is not suitable as a filter material for faster further clogging. 一方、気孔率が50% On the other hand, a porosity of 50%
以上のものは、圧力損失が著しく低下するため、濾過効率の高いものとなる。 The above ones, the pressure loss is significantly reduced, becomes high filtration efficiency.

【0014】本発明の合成樹脂系多孔質体は例えば次のようにして製造することができる。 [0014] Synthetic resin-based porous body of the present invention can be produced, for example, as follows. 即ち、前記球状をした粉末状合成樹脂と前記繊維状物質とを型枠内で均一に混合し、該粉末状合成樹脂の融点よりも僅かに高い温度で焼結を行うのである。 That is, the spherical and uniformly mixed with the powdered synthetic resin and the fibrous material in a mold, and is to carry out the sintering at a temperature slightly higher than the melting point of the powdery synthetic resin. 焼結するに際し、予め型枠中で圧縮し一時的に固形化してもよい。 Upon sintering, may be compressed temporarily solidified in advance mold. ここで用いる球状をした粉末状合成樹脂は、球径の分布の小さな方が気孔率の高いものが得やすく且つ均一に混合し易い。 Here powdered synthetic resin in which the spherical employed are, the smaller is and uniformly mixed easily obtained having a high porosity tends distribution of spherical diameter.

【0015】上記方法において、気孔率,気孔径は、使用する粉末状合成樹脂の球径及び繊維状物質の繊維径と繊維長、並びに粉末状合成樹脂と繊維状物質との混合比並びに圧縮比を適宜設定することにより加減することができる。 In the above method, porosity, pore diameter, fiber diameter and fiber length of the sphere diameter and fibrous material of the powdered synthetic resin used, and the mixing ratio and compression ratio of the powdered synthetic resin and the fibrous material it can be acceleration by appropriately setting. 圧縮比が大き過ぎると気孔率が小さくなり好ましくない。 When the compression ratio is too large porosity unfavorably decreases.

【0016】上記方法において使用する繊維状物質が融点を有する場合には、かかる融点は粉末状合成樹脂の融点よりも高いものが好適である。 [0016] When the fibrous substance used in the above methods has a melting point, such melting point is preferably higher than the melting point of the powdered synthetic resin. 繊維状物質の融点の方が低い場合には、焼結する際に繊維状物質が大きく変形し、安定な形状高い気孔率のものが得られ難い If towards the fibrous material melting point is low, the fibrous material is largely deformed during sintering, it is difficult to obtain those of high porosity in a stable shape.

【0017】上記方法において、焼結前に圧縮し固形化するに際しては、少量のバインダーを用いてもよく、この場合は焼結後、洗浄等によりバインダーを除去してやればよい。 In the above method, when solidified and compressed before sintering, it may be used a small amount of binder, after this case sintering may do it to remove the binder by washing or the like. また、均一に分散せしめる目的で例えば界面活性剤,分散剤等を使用した場合も同様である。 The object, for example surfactants allowed to uniformly disperse, the same applies to the case of using a dispersant or the like. しかしながらこれらの添加剤は、焼結温度において分解したり変質したりするものは好ましくなく、耐熱性を有するものを使用するのが好ましい。 However, these additives are those or altered or decomposed at the sintering temperature is not preferable, it is preferable to use those having heat resistance.

【0018】本発明の合成樹脂径多孔質体を濾材等に使用するには、必要に応じ切断,切削,スライス等により成形すればよい。 [0018] Using the synthetic resin-grain porous body of the present invention to filter media, etc., if necessary cut, cutting, it may be formed by slicing or the like. 従って、加工性に優れたものが望ましく、このようなものを得るには、前記粉末状合成樹脂としてポリオレフィン系,ポリアミド系,ポリエステル系等の熱可塑性樹脂から成るものを用いるのが好ましい。 Therefore, it is desirable to have excellent processability, in order to obtain such, polyolefin as the powdery synthetic resins, polyamide-based, it is preferred to use one of a thermoplastic resin of polyester or the like.

【0019】 [0019]

【作用】従来の球状樹脂のみからなる焼結体の気孔構造が比較的単調で気孔率に上限があるのに対し、本発明のものは細長い繊維状物質が球状樹脂中に介在しているため、気孔形状が不規則なものになると共に、球状樹脂同士が密着しない部分もあるため気孔率が高くなる。 [Action] While there is an upper limit on the pore structure of the sintered body consisting only of the conventional spherical resin is relatively monotonous in porosity, since the elongated fibrous substances those of the present invention is interposed in the spherical resin , the pore shape is irregular, the porosity since the spherical resin each other some portions which do not contact increases.

【0020】本発明の合成樹脂系多孔質体は、濾材用途に使用した場合、気孔率が大きいため圧力損失が小さく、また例えば繊維状物質の先端部自体が障害物となるなど複雑な気孔構造をしているため夾雑物の捕捉性が極めて高くなる。 The synthetic resin porous body of the present invention, when used in the filter media applications, small pressure loss because the porosity is large, also for example complex pore structure such as tip itself of the fibrous material becomes an obstacle the capture of the contaminants becomes very high for that.

【0021】 [0021]

【実施例】 【Example】

実施例1 平均粒径80〜130μmの粉末状ポリプロピレン10 Powdery polypropylene 10 Example 1 The average particle diameter of 80~130μm
0重量部と、直径0.5〜2μm、長さ10〜20μm 0 parts by weight, diameter 0.5 to 2 [mu] m, length 10~20μm
の炭化珪素ウィスカー10重量部とを均一に混合した後、これを黄銅製の方形をした型枠に投入し、2kg/cm After homogeneously mixed with silicon carbide whisker 10 parts by weight, which was charged into a mold in which the brass square, 2 kg / cm
2で加圧し、そのままの状態で室温から30分かけて1 Pressurized with 2, over a period of 30 minutes at room temperature as it is 1
70℃まで昇温した。 And the temperature was raised to 70 ° C.. 170℃に到達したら昇温を止め、室温まで放冷したのち、型枠より取り出し合成樹脂多孔質体を得た。 Stop the heating when it reaches the 170 ° C., then it was allowed to cool to room temperature to obtain a take-out synthetic resin porous body from the mold.

【0022】得られた合成樹脂多孔質体は、平均気孔径が80μmで気孔率が52%であった。 The obtained synthetic resin porous body has an average pore diameter was porosity of 52% at 80 [mu] m. これを厚さ2mm Thickness 2mm this
のシート状にしたのち、円盤状に打ち抜き、圧搾空気用のストレーナー用エレメントと成した。 After the sheet was punched into a disk shape and forms a strainer for elements for compressed air.

【0023】得られたストレーナー用エレメントは、機械的強度に優れ、使用中の破損や脱落は全くなく、また圧搾空気の圧力損失も少なく、且つ空気中の夾雑物の捕捉性能に極めて優れ、数ミクロン程度のダスト,ミストの捕捉率が90%以上であった。 The resulting element strainer is excellent in mechanical strength, damage or falling off or no in use and less pressure loss of the compressed air, and very excellent performance for trapping contaminants in the air, the number micron order of dust, mist capture rate was 90% or more.

【0024】比較例1 実施例1において繊維状物質として用いた炭化珪素ウィスカーを使用しない以外は実施例1と同様にして合成樹脂多孔質体を得た。 [0024] was obtained except that does not use silicon carbide whiskers used as fibrous material in Comparative Example 1 Example 1 in the same manner as in Example 1 a synthetic resin porous body. 得られた合成樹脂多孔質体は、平均気孔径が60μmで気孔率が35%であった。 Resulting synthetic resin porous body has an average pore size was 35% porosity with 60 [mu] m. これを実施例1と同様に厚さ2mmのシート状にしたのち、円盤状に打ち抜き、圧搾空気用のストレーナー用エレメントと成した。 After this formed into a sheet similarly thickness 2mm as in Example 1 was punched into a disk shape and forms a strainer for elements for compressed air.

【0025】得られたストレーナー用エレメントは、圧搾空気の圧力損失が高過ぎて実用に供することができなかった。 The resulting element strainer could not be subjected to practical use is too high pressure loss of the compressed air. また、機械的強度が弱く、数回の圧力衝撃を加えることにより破損した。 Further, the mechanical strength is weak, damaged by adding several pressure surges.

【0026】 [0026]

【発明の効果】本発明の合成樹脂系多孔質体は、球状をした粉末状合成樹脂と繊維状物質とからなるものであって、従来にない高い気孔率を有すると共に気孔径の分布が大きいため、濾材として使用した場合には、圧力損失が小さく、気孔率の割りには濾過効率の優れたものである。 Synthetic resin-based porous body of the present invention exhibits, be made of a powdered synthetic resin and a fibrous material in which the spherical, large distribution of pore diameter and having a free high porosity conventional Therefore, when used as filter media, small pressure loss, the rate of of porosity is excellent filtration efficiency. 更に、微細な夾雑物は表面ではなく内部で捕捉することができるため、アブソリュート型よりもデプス型の濾材として極めて好適に使用できる。 Furthermore, fine contaminants because it can be captured within rather than surface can very suitably be used as a filter medium depth type than absolute type.

【0027】本発明の合成樹脂系多孔質体は、切断,切削,スライス等の二次成形加工が極めて容易なため、いかなる形状のものにもたやすく対応することが可能である。 The synthetic resin porous body of the present invention, cutting, cutting, since the secondary molding of the slice, etc. is extremely easy, it is possible to easily correspond also to those of any shape.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. 6識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 101:00 ────────────────────────────────────────────────── ─── front page continued (51) Int.Cl 6 identification symbol Agency Docket No. FI art display portion C08L 101:. 00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】 ほぼ球体をなす熱可塑性樹脂からなる粉<br>末状合成樹脂と、 前記粉末状合成樹脂の融点と同等、若 1. A substantially a powdery <br> powder-like synthetic resin made of a thermoplastic resin forming the spheres, equivalent to the melting point of the powdered synthetic resin, youth
    しくは高い融点を有する繊維状物質とからなり、 前記粉末状合成樹脂が、基本的な骨格構造を構成すると Properly it is composed of a fibrous material having a high melting point, the powdered synthetic resin and constitutes a basic skeleton structure
    ともに、 連続気孔を有し、気孔率が40%以上であることを特徴とする合成樹脂系多孔質体。 Both have continuous pores, a synthetic resin porous material, wherein the porosity is 40% or more.
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