JPH07100317A - プラスチックフィルター及びその金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 射出成型によるフィルター及びその金型装置
に関するもので、成型樹脂材料として高強度高分子材料
を使用した網目構造を有するプラスチックフィルターを
提供し、その場合の成型性を考慮した高強度高分子材料
に適した金型装置を提供する。 【構成】 従来は採用を困難視されていた高強度高分子
材料を、網部を有するフィルターに採用したことで、自
動車や医療機器用への用途を拡大した。高強度高分子材
料をフィルターとして使用することで、プラスチックの
利点である成型性の良さ、特に網目と枠体とが一体成型
できることとあいまって、強度、剛性、耐食性、耐熱性
に優れたプラスチックフィルターが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車、電子機器用の
オイル又はエアフィルター、厨房用品や水まわり品を含
む日用雑貨品のフィルター、例えばすくい網、裏ごし
器、並びに排水用水受け皿、そして人工透析器を含む医
療用の各種フィルター、音響機器のスピーカーやマイク
ロフォンのグリル、カバー、等で利用できるプラスチッ
クフィルター及びその金型に関するものである。更に、
微細な網目構造を有する強度、耐食性、耐熱性に優れた
プラスチックフィルターの製造において有用なものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のプラスチックフィルターにおいて
はその性質上、強度、剛性、耐食性、耐熱性、微細加工
性等に問題があるとされており、このことにより厳しい
性能が要求される自動車や医療用機器としての用途、耐
熱性を要求される厨房機器、並びに常時水にさらされる
水まわり品への用途には不向きとされていた。しかし、
プラスチックの利点である成型性の良さ、特に網目と枠
体とが一体成型できることは捨て難いメリットであり、
強度、剛性、耐食性、耐熱性に優れたプラスチックフィ
ルターの開発が待たれていた。この開発において、最初
にプラスチック材料そのものの素材に目がゆくのは当然
の帰結であり、衝撃強さや耐熱性の改善された高強度高
分子材料は有力なものである。このような高強度高分子
材料としては、芳香族複素環高分子や主鎖型の液晶性高
分子、及び一方向に分子鎖が並んだ状態のポリエチレ
ン，ポリビニルアルコール，ナイロン等のものがある。
市販あるいは市販予定の材料としては以下のものがあ
る。 （１）ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ・フィリッ
プス ペトローリアム社）パラジクロルベンゼンと硫化
ソーダを有機系極性溶媒中で反応させて製造するもの
で、電気絶縁性や耐熱性に優れている。 （２）ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ・Ｉ．
Ｃ．Ｉ社）ハイドロ化ベンゾフェノンとハイドロキノン
の溶液重縮合反応により製造され、弾性率が高くクリー
プ破壊強度や耐衝撃性にも優れている。 （３）液晶ポリマー 溶融状態で液晶の性質を示すもので、流動下で剛直な分
子鎖が配向するために高い強度、弾性率、耐熱性を示
す。更に吸水率が低いことや振動減衰特性が良いことも
知られている。全芳香族のサーモトロピック液晶ポリマ
ーとしては、エコノール（住友化学），ザイダー（日本
石油化学），ベクトラ（ポリプラスチック社）がある。
ポリ−Ｐ−ヒドロキシベンゾエート（ＰＨＢ）／ポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）系共重合体の液品ポリ
マーとしては、ノバキュレート（三菱化成）やロッドラ
ンＬＣ（ユニチカ）がある。 （４）アラミド繊維 全芳香族のポリアミドで、ケブラー（デュポン社）やテ
クノーラ（帝人）がある。 （５）超高分子量ポリエチレン繊維 低温における衝撃強度大で摩擦摩耗特性が高く、ダイニ
ーマ（ダイニーマ社），スペクトラ（アライドシグナル
社），テクミロン（三井石油化学）がある。 （６）ポリオキシメチレン繊維 摩耗係数が低く摺動部品や機構部品に応用されるもの
で、デルリン（デュポン社），テナックＳＤ（旭化成）
がある。 これらの高強度高分子材料は、その特性上及び金型製作
上から薄板状、コア状の成型品として限定的に利用され
ている。例えば、コネクタ、ＩＣ，トランジスタの封止
成型品、コイルボビン、カメラシャッタ地板、腕時計の
ギア、ヘッドホンステレオケース等がある。これら応用
成型品に共通していることは、その形状が微細でなく、
かつ、複雑でないということである。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、従
来の強度、剛性、耐食性、耐熱性等に問題があるポリプ
ロピレン等のプラスチック材料に代えて高強度高分子材
料を用いることで、厳しい性能が要求される自動車や医
療用機器、耐熱性を要求される厨房機器、並びに常時水
にさらされる水まわり品への用途にもプラスチックフィ
ルターが使えるように用途の拡大を図るためのものであ
る。又、それを可能とするために、種々の特性的利点が
ある高強度高分子材料ではあるが、微細な網目構造を有
するフィルターには適用できないという加工性の難しさ
を含む以下の欠点及び課題を解消して高強度高分子材料
による網目又はそれと類似構造のプラスチックフィルタ
ーを提供しようとするものである。 （高強度高分子材料の特性上の欠点及び課題） １．高配向性であるために、配向方向への引っ張り強さ
等は強いものの配向方向以外の方向には衝撃に対する弱
さがある。 ２．薄板状ではその強度は高いが、細い網糸状ではもろ
い面が生じる。 （その金型製作上の欠点及び課題） ３．高強度高分子材料は高配向性で流動性が良いので、
金型上の成型樹脂の注入溝の形状、配置に留意しないと
ウェルドラインが生じ易い。 ４．硬化速度、固化速度が速いので成型樹脂が型内に完
全に充填されるまでは、金型の表面温度を樹脂温の溶融
温度に近付けておく必要がある。 ５．高強度高分子材料はその強度、弾性率を増強するた
めにガラス繊維やカーボン繊維等の充填材を加えている
ものが多々あるが、このような材料の場合は注入溝の表
面を鏡面仕上げにしないと離型性が悪くなる。また多孔
質材料を型材とした場合も同様に鏡面仕上げが必要であ
る。

【０００４】

【問題を解決するための手段】本発明のプラスチックフ
ィルター及びその金型は、主要特徴点の一つとして、芳
香族複素環高分子、主鎖型の液晶性高分子、あるいは高
度に分子鎖を配向させた高分子等からなる高強度高分子
材料を用いて網部を形成し、特に溶融状態で液晶の性質
を示し流動性の良い液晶ポリマーを用いて網部を形成し
ても良く、更に前記網部の網糸の径又は幅を０．５ミリ
メートル以下とし開口率を向上させた微細網部を有する
プラスチックフィルターであることを特徴とする。他の
主要点として、上型と下型のそれぞれの押し合わせ面に
それぞれ網溝を形成しウェルドラインの発生を防止する
ために１点ゲートにより成型樹脂材料を注入すること及
び前記１点ゲートの直下部分に押し出しピンを配置し離
型性を向上させたことを特徴とする。更なる主要特徴点
として、上型又は下型のいずれか一方に形成された網溝
の溝幅を他方に形成された網溝の溝幅よりも狭くした
り、上型又は下型のいずれか一方に形成された網溝の溝
深さを他方に形成された網溝の溝深さよりも浅くした
り、上型及び下型のそれぞれの中心部長手方向に網部を
形成するための網溝より幅広及び／又は深い誘導溝を互
いに直交する形で設けたことである。そして、上型及び
／又は下型を多孔質材料から成る型とすることにより成
型速度を向上させたり、上型又は下型のいずれか一方を
多孔質材料から成る型とすることにより上型と下型の網
溝を通過する成型樹脂材料の流入速度を相異させたり、
上型と下型とを熱伝導性の異なる金型材料とすることに
より上型と下型の網溝を通過する成型樹脂材料の流入速
度又は硬化速度を相異させたり、更には上型及び／又は
下型の一部又は全部を磁性体／導電体とし高周波誘導に
より前記磁性体にジュール熱を発生させることにより、
上型と下型の網溝を通過する成型樹脂材料の流入速度又
は硬化速度を相異させたことを特徴とする金型として構
成されることである。その他の特徴点として、音響機器
のスピーカー、又は、マイクロフォンのグリルやカバ
ー、耐熱性を要する厨房用品及び水切り性を要する水ま
わり用品のフィルター、特に家庭用浄水器のフィルタ
ー、各種の裏ごし器、台所、洗面所、風呂等の排水用ゴ
ミ受けカゴ又は水受け皿として利用し、更にこれらフィ
ルターの表面に銅メッキを施し、ぬめりを防止したこと
を特徴とするプラスチックフィルターである。

【０００５】

【作用】上記本発明の手段によれば、従来微細な網部を
有するプラスチックフィルターへの採用が困難視されて
いた高強度高分子材料をフィルターとして使用すること
で、プラスチックの利点である成型性の良さ、特に網目
と枠体とが一体成型できることとあいまって、強度、剛
性、耐食性、耐熱性に優れたプラスチックフィルターが
得られる。更に、１点ゲートによる成型樹脂の注入、網
部を形成する網溝の形状及び配置を工夫した等で、高強
度高分子材料から成るフィルターの成型性を良くしたり
量産性を高めることができる。特に液晶ポリマーを成型
樹脂材料とした場合には、流動性の良さや硬化速度の速
さに起因して生じ易いウェルドラインの防止を図る作用
がある。

【０００６】

【実施例】以下実施例においては、成型樹脂材料に液晶
ポリマーを使用した場合について説明をする。液晶を形
成する環境条件から見ると、サーモトロピック液晶とリ
オトロピック液晶の二つに分けられるが、サーモトロピ
ック液晶は加熱溶融の過程で結晶から液晶相を経て等方
性液体になる。リオトロピック液晶は、水のような溶媒
の一定濃度での共存下で液晶相を示すものである。本実
施例では、このサーモトロピック液晶をベースにしたサ
ーモトロピック液晶性ポリエステル（液晶ポリマー）を
利用した。現状では、溶融状態で液晶の性質を示し流動
下で剛直な分子鎖が配向するために高い強度と弾性率を
示す液晶ポリマーが最適だと思われる。更に、耐熱性が
高く吸水率が低いことや振動減衰特性が良いことから
も、液晶ポリマーを使ってフィルターを作れば、厨房製
品や水まわり品等へも適用でき、その用途は著しく拡大
する。その液晶ポリマーは既に以下の商品が市販されて
おり、出願人はこれらの商品を使用して実験を行ない、
その優れた効果を確認した。全芳香族のサーモトロピッ
ク液晶ポリマーとしては、エコノール（住友化学），ザ
イダー（日本石油化学），ベクトラ（ポリプラスチック
社）がある。これら商品は、その熱変形温度が２４０℃
から３５０℃程度であり充分な耐熱性を有していると言
える。ポリ−Ｐ−ヒドロキシベンゾエート（ＰＨＢ）／
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）系共重合体の液
晶ポリマーとしては、ノバキュレート（三菱化成）やロ
ッドランＬＣ（ユニチカ）がある。これらにはそれぞれ
の特性／特徴があるが、成型法、成型時の圧力／温度／
時間／金型温度、ゲートの大きさ／形状／位置などの成
型条件並びに充填材の種類／混入量によって調整するこ
とで網目構造のプラスチックフィルターが製造できる。
従来は、高強度高分子材料の利点は分かっていたものの
成型性の困難さから網部やスリット部を有するプラスチ
ックフィルターへの適用は考えられなかった。しかし、
本出願人は後述する成型技術によりその適用を可能とし
たものである。以下図面に基づいて本発明の実施例を具
体的に説明する。図１は、本発明の１実施例の斜視図で
あってそれぞれに横溝３と縦溝４を有する上型１と下型
２を示す。図では枠溝５は両方の金型に形成されている
が、例えば上型１の一方だけに形成しても良い。そし
て、液晶ポリマーの高配向性を斟酌すると、網部を形成
する溝は上型１と下型２のそれぞれに形成し、更に成型
樹脂の回り込みによって生じるウェルドライン防止の上
から成型樹脂材料である液晶ポリマーを注入するゲート
６は１点ゲートにした方が好ましい。更に、上型１と下
型２の溝形状はできるだけ非対称にした方が強度的には
強くなる。上型１、又は下型２のいずれか一方にだけ溝
を切って網部を作るという片面彫りでの実験を行なった
が、同一面上で溝が縦横にはしる構成になっているため
に液晶ポリマーの流れがランダムになり、種々の成型条
件を整合させなければウェルドラインやくもりという現
象が生じ易いことがわかった。これは、液晶ポリマーの
流動速度及び硬化速度が速いという特性によるもので、
従って量産性を考えた場合は上型１と下型２のそれぞれ
に溝を切るいわゆる両面彫りが望ましい。図２は、上型
１と下型２のＡ−Ａ’及びＢ−Ｂ’断面図を示すもの
で、下型２には離型性を良くするための押し出しピン８
が嵌挿されている。前記押し出しピン８は前記ゲート６
の直下で、かつ、０．５ｍｍ以下の溝径である場合は下
型２の縦溝４の底部から０．５ないし１ｍｍ離れた所に
位置させ空間部９を形成するのが良い。

【０００７】図３は、射出成型機を示すもので、成型樹
脂材料はホッパー１０に供給されスクリュー１６により
加熱筒１１内を搬送される。その搬送過程でヒーター１
２により溶融樹脂とされてノズル１３から金型内に射出
される。溶融温度は２５０℃から３５０℃程度である。
１４はスクリュー１６の先端部で、１５はチェックリン
グである。溶融した成型樹脂材料は、前記スクリューの
前進／後退の繰り返しとチェックリング１５との協働に
よって、ノズル１３からスプール２２を介して上型１の
ゲート６、横溝３と縦溝４へ圧入される。液晶ポリマー
の場合は、射出スピードが速いほうが特に好ましく、音
速に近いスピードが良い。これは型材や型温度にもよる
が、硬化速度が速いという特性への対応の一つである。
又、流動性が良いことから高速射出が可能とも言える。
図４は、本発明を実現するための溝加工システムを示す
もので、上型１に超音波振動が加えられたチップ２１で
横溝３を形成している。超音波振動は、超音波発振器１
７の発振出力を導電線１８、バイトホルダー１９、チッ
プホルダー２０を介してチップ２１に加えられる。図示
しないが、このバイトホルダー５には電極板や電歪素子
が内蔵されたホーン部があり、これに締着されたチップ
ホルダー２０を超音波振動させてチップホルダー２０上
にろう付け等で固着されたチップ２１にも振動を伝達す
る。切削用の超音波発振周波数は、約１９ＫＨｚであ
り、この周波数の振動によって切削方向にチップ２１が
進行した瞬間に大きな加速度で金型面に衝撃を加えて上
型１の金型面を切削し、次の瞬間にチップ２１が反進行
方向へ戻り、進行方向に移動しようとしているバイトホ
ルダー１９に力を溜めて次の切削に備え、そして再度進
行方向にて金型面へ衝撃を加えて金型面に横溝３を形成
してゆくサイクルを繰り返す。その結果、動的な変位を
しない固有振動数の低い金型はバネ定数が増し、それに
超音波の微振動が相乗して効果的な切削作用をもたら
す。溝切削するには切削抵抗が小さく切れ味の良いこと
が条件であることから、上述の超音波切削はポリプロピ
レン等の一般樹脂材料を使用する金型の溝切削にも有効
であるが、流動性の良い液晶ポリマーを成型樹脂材料と
する場合は型表面をほぼ完全な鏡面仕上げとする必要が
あるので特に有効である。そして、超音波切削に伴いそ
れに供する刃物にも留意する必要があるのは言うまでも
ない。チップ２１は焼結複合材料の一種である超硬合金
又は安価な高速度鋼（ハイス）から成り、刃先の切削方
向側にテーパー部を形成し、更に前記テーパー部を鏡面
仕上げとする。このようにチップ２１を加工すると型へ
の当たりが良くなり刃先の摩耗が少なく、従来この種切
削には使用不可能と考えられていた安価な材質のハイス
でもチップ材として充分実用になる。超硬チップであれ
ばその耐用時間が大幅に延びることになる。

【０００８】図５（ａ）は、本発明の金型の溝形状を表
すもので上型１には網部を作るための縦溝４と網部を囲
うための枠体を作るための枠溝５が形成されている。前
記縦溝４の溝幅は０．５ｍｍとしてある。図５（ｂ）
は、Ｃ−Ｃ’断面図である。図６（ａ）は、上記上型１
と押し合わされる下型２の溝形状を表すもので、横溝３
と枠溝５が形成されている。前記横溝３の溝幅は０．２
５ｍｍとしてある。図６（ｂ）はＤ−Ｄ’断面図であ
る。上型１と下型２の溝幅を相異させているのは、横溝
３と縦溝４とに流入する液晶ポリマーの流入速度を変え
ることによりウェルドラインの発生を防止しようとする
ものである。高配向性を有する液晶ポリマーの場合ウェ
ルドラインが生じることによりその高配向性が維持でき
なくなり、液晶ポリマーの長所が損なわれてしまう。溝
幅の細いほうが流入速度及び硬化速度とも速いという実
験結果が得られた。又、横溝３と縦溝４を直交する形状
にしているのは、流動方向に高配向性を有する液晶ポリ
マーの性質を活かし、更に強度的に強いものとするため
である。液晶ポリマーは溶融時に分子のからみあいが少
なく僅かなせん断力を受けるだけで一方向に配向し、そ
のまま冷却すると分子が配向したまま固化するので、そ
の配向方向への強度は強いが直交する方向にはもろいと
いう性質がある。そこで、直交する方向にそれぞれ液晶
ポリマーを流すようにして二方向で高配向性をもたすた
めのものである。二方向でそれぞれ引っ張り強さが強く
なるので強度、剛性に優れた網目構造フィルターの生産
が可能となる。図７（ａ）は、本発明の他の実施例の溝
形状を表すもので上型１には網部を作るための縦溝４と
網部を囲うための枠体を作るための枠溝５が形成されて
いる。図７（ｂ）は、Ｅ−Ｅ’断面図である。前記縦溝
４の溝深さは０．２５ｍｍとしてある。図８（ａ）は、
上記上型１と押し合わされる下型２の溝形状を表すもの
で、横溝３と枠溝５が形成されている。図８（ｂ）はＦ
−Ｆ’断面図である。前記横溝３の溝幅は０．５ｍｍと
してある。上型１と下型２の溝深さを相異させているの
は、横溝３と縦溝４とに流入する液晶ポリマーの流入速
度を変えることによりウェルドラインの発生を防止しよ
うとするものである。高配向性を有する液晶ポリマーの
場合ウェルドラインが生じることによりその高配向性が
維持できなくなり、液晶ポリマーの長所が損なわれてし
まう。溝深さの浅いほうが流入速度及び硬化速度とも速
いという実験結果が得られた。

【０００９】図９及び図１０は、金型表面に熱伝導率の
異なる材料を使用したもので、成型樹脂材料の流入／充
填速度を上型１と下型２とで相異させるためのものであ
る。図９は、上型１と下型２とにそれぞれ熱伝導率の異
なる熱伝導部材２３、２４を設けたもので、横溝３、縦
溝４、枠溝５が形成されている。更に、上型１にはスプ
ール２２と先細りになったゲート６が形成される。スプ
ール２２を先細りの形状にしたのは、流動性の良い液晶
ポリマーはしばしば鼻たれ現象を起こすのでそれを防止
するためである。熱伝導部材２３、２４としては各種セ
ラミックス又はセラミックスと金属の合金であるサーメ
ットがある。その熱伝導率は低く、伝導率そのものは組
成によって異なるので上型１と下型２に使用する熱伝導
部材はそれぞれ組成の異なる材料を採用すれば良い。図
１０は、上型１には低熱伝導部材２３を設けるが、下型
２には熱伝導部材を設けない構成を示したものである。
本実施例においては、低熱伝導部材で説明したが逆に熱
良導体を使用しても良いし、熱伝導部材を金型全体に使
用しても良いことは当然である。図１１及び図１２は、
金型表面近傍に磁性、導電材料を使用したもので、成型
樹脂材料の流入／充填速度を上型１と下型２とで相異さ
せるためのものである。図１１は、上型１と下型２とに
それぞれ磁性体／導電体２５を設けたもので、横溝３、
縦溝４、枠溝５が形成されている。更に、上型１にはス
プール２２と先太になったゲート６が形成される。磁性
体／導電体２５としてはフェライト及び銀、アルミニュ
ーム、銅、ステンレス等がある。磁性体／導電体２５に
高周波磁場をかけると、電磁誘導に伴うヒステリシス損
と渦電流によるジュール熱が発生する。熱量は印加する
電流量により調整できる。図１２は、上型１には磁性体
／導電体２５を設けるが、下型２には磁性体／導電体２
５を設けない構成を示したものである。本実施例では、
磁性体／導電体２５を金型の一部に使用したが、金型全
体に使用しても良いことは当然である。

【００１０】図１３及び図１４は、多孔質材料の金型を
使ってガス／エアの流出／注入を行なう金型装置で、
（ａ）押し合わせ面３３が平坦な多孔質材料からなる上
型１と押し合わせ面３３に波状の縦溝４を有する下型２
と、（ｂ）それぞれにガス／エアの流出／注入用の孔３
２を有し、かつ、前記上型１と下型２とを保持するため
の上ベースと下ベースと、（ｃ）前記上ベースと下ベー
スとを囲うように位置し、成型体の枠体を形成するため
の枠溝を有し、ガス／エアの流出／注入のための通路３
２と、を有する基材から構成される。前記上型１と下型
２は、ボルトでそれぞれ前記上ベースと下ベースとに締
着される。成型時に金型の空洞内に生じたガス／エア
は、縦溝４の周囲から多孔質材料の内部空間（３〜７μ
ｍ）を通過し、前記上ベースと下ベースの孔３０を含め
た空間を介して通路３２から外部へ流出される。離型時
は、成型時とは逆に通路３２からガス／エアを注入して
下型２からプラスチック成型体を浮かすようにする。エ
アの出し入れを行なうための装置は図示しないが、通常
の電動ポンプ等を用いれば良い。

【００１１】図１５は、本発明のフィルターを家庭用の
浄水器として利用した実施例を示すもので、水道管３４
の蛇口に係止部３５と網部３６から成る浄水器が装着さ
れている。図示はしないが、網部３６の内部には活性炭
フィルター等が内在されている。液晶ポリマーを使うの
で、水切りが良く腐食し難いということで飲料水等のフ
ィルターとしては最適である。図１６は、台所の流し、
いわゆるシンク部に使用される排水用受け皿を示すもの
で、枠体部３７と長形スリット３８と円形スリット３９
を有する。そして、その表面にはメッキ部４２が施され
ている。このメッキ部４２は、銅メッキであり銅イオン
のもっている殺菌作用により、ぬめり、悪臭を防止でき
る。従来は、このぬめりを防止するために比較的水切れ
の良いステンレス製品を用いるケースが殆どであった
が、完全にはぬめりを解消することはできなかった。
又、殺菌作用のあることが知られていた銅製品は古くか
ら排水用の受け皿又はゴミ受けとして使用されていた
が、価格が高いために普及していないのが現状である。
そこで、本発明は殺菌効果のある銅を、水切れが良く耐
食性の優れた液晶ポリマーのフィルター表面にメッキ処
理することで、安価ながら殺菌効果があり水切れの良い
排水用の受け皿又はゴミ受けを提供できるものである。
図１７は、本発明のフィルターを風呂のの排水用受け皿
として利用した実施例を示すもので、枠体部３７と長形
スリット３８から成る。現在は、水切れの良さからステ
ンレス製のものが殆どであるが、液晶ポリマーを素材と
すればステンレス製のものと同等以上の排水用受け皿が
できる。そして、ステンレス製とは異なりメッキ性も良
いことから銅メッキを施してぬめりを解消することもで
きる。液晶ポリマーの場合はメッキ性も良く更に、酸、
アルカリにも侵されず耐食性に優れているのでので上述
の水まわり品には最適である。

【００１２】図１８は本発明フィルターを利用したマイ
クロフォンを示す。３６は網目構造のマイクロフォンカ
バーで４０はマイクロフォンをオン／オフするためのス
イッチを示す。液晶ポリマーは、その特性の一つとして
振動減衰特性が良いことから音響機器に有用である。他
の例としては、図２３に示すようにスピーカーのグリル
に使用しても良い。本実施例ではスピーカー用金型とし
て図示されているが、上ベース２８としたベース２９に
支持された上型１と下型２とから成り、上型１の押し合
わせ面には横溝３と誘導帯４３が形成されている。押し
合わせ面は湾曲凹状に形成され、成型樹脂材料を一時貯
溜しそのときの蓄圧で成型樹脂材料を一挙に溝内に流入
／充填するための誘導帯４３は網部の一端に設ける。ス
プール２２から注入された液晶ポリマーは、誘導帯４３
で一度蓄圧された後上型１の横溝３と下型２の縦溝４に
放出される。下型２の押し合わせ面は湾曲凸状に形成さ
れているので、液晶ポリマーの充填後に型開きすると湾
曲した網部を有するスピーカーグリルが得られる。従来
より液晶ポリマーはスピーカーの振動板として使用され
ているので、その振動減衰特性の良さは立証済みであ
る。

【００１３】図１９は本発明フィルターを利用した裏ご
し器や天カス／そばすくい網を示すもので、網部３６と
それを囲う形で枠体部３７が形成され、その一端長手方
向に把手４１が形成される。従来品においては、高熱を
受ける部分である網部は安全上金網としていたので把手
のプラスチック部分とは別工程で作られていた。そのた
め、生産コストが高くなると同時に、網部と把手の位置
合わせや溶着作業に熟練を要した。本発明では、網部の
素材に液晶ポリマーを使うことで高熱にも充分耐え得る
ので網部と把手を一体的に成型できる。従って、生産コ
ストも安く熟練も要せず、更に製品外観仕上がりも非常
に良いものとなる。図２０は、台所の流し台に用いられ
る排水用ゴミ受けを示すもので、網部３６に水分だけを
流出させるための円形スリット３９を設けるとともに、
ストッパー兼枠体である枠体部３７を設けたものであ
る。そして、図１６及び図１７と同様の理由で表面に銅
メッキ部４２を施したものである。図２１は、茶こしや
ストレーナーに本発明を利用したもので、液晶ポリマー
の水切れの良さを利用したものである。従来品は、網部
はコストの安い金網としているのが一般的であるが、把
手のプラスチック、又は針金部分とは別工程で作られて
いたため、やはり生産コストが高くなると同時に、網部
と把手の位置合わせや結合作業に熟練を要した。本発明
では、網部３６の素材に液晶ポリマーを使うことで高熱
にも充分耐えられ網部と把手を一体的に成型できるの
で、従来品とのコスト競争にも充分耐え得るものであ
る。更に、一体成型なので製品外観上の仕上がりも非常
に良く、プラスチック材料であるので素材そのものへの
色材の混入によりカラフルな色調のものも生産可能とな
り意匠面での商品価値の向上にもつながる。図２２は、
本発明を厨房用品のすくいべら、フライ返し等に利用し
たもので、枠体部３７と長形スリット３８と把手４１か
ら成る。本発明の場合は、液晶ポリマーを使用している
ので、従来品より耐熱性、弾力性、水切り性において格
段に勝る。図２４は、自動車用のガソリンフィルターや
エアコン用のエアフィルターに利用した場合の他の実施
例を示すもので、液晶ポリマーを金型内に充分に行き渡
らせるための改良としてゲートを中心にして放射状に誘
導帯４３を設けた。注入成型による狭いピッチの網目構
造フィルターを製造する場合は、金型全体に樹脂を均一
に行き渡らせるのが難しく、これは流動性の良い液晶ポ
リマーを使用しても若干の懸念がある。本発明において
は、上述のように誘導帯４３がなくとも液晶ポリマーを
均一に行き渡らせるようにしているが、量産性をより向
上させるためには誘導帯４３を設けるほうが有利であ
る。誘導溝を有する金型にて射出成型する場合は、ゲー
トから流入した液晶ポリマーは太径の誘導溝に出て、そ
れが枠体溝とは直接接続されずに行き止まりとなるの
で、そこで一定圧力を前記誘導溝内において蓄えてから
連通する細い縦／横溝に圧入されるので液晶ポリマーは
縦／横溝の末端まで流入するように働き、低圧成型にお
いても微細な網目構造のプラスチックフィルターの成型
が可能となる。その際縦溝と横溝とは交差部し、成型体
も縦横で連通して相互に一体化するので、物理的にも強
いプラスチックフィルターができる。図２５は、更なる
改良を示すもので、網部３６の中心から十字状に放射さ
れた形の誘導路４４を枠体３７と連結するようにして設
けたものである。この誘導路４４は、網部の縦糸と直角
に交わるように設けたものと、網部の横糸と直角に交わ
るように設けたものとで構成され、それぞれの縦糸と横
糸とに液晶ポリマーを誘導する働きをし、これによって
液晶ポリマーの流入をより完全にしたりウェルドライン
の発生を防止したりする。上述の誘導帯４３及び誘導路
４４の形状は、成型上の諸条件及び製品仕様によってそ
の太さ、深さ、長さを変えることが可能である。その
他、園芸用の土ふるい器、鉢及び厨房機器のおろし金、
蒸し器の中敷、豆腐のこし器等への応用も可能である。
土ふるい器や鉢については目の粗さやサイズを変えてラ
インナップを揃えても良い。

【００１４】

【発明の効果】本発明は以上のように高強度高分子材料
を網部を有するフィルターに採用したことで、プラスチ
ックフィルターを自動車や医療機器用、及び厨房機器や
水まわり品への用途に拡大したという点で画期的なもの
である。従来微細な網部を有するプラスチックフィルタ
ーへの採用が困難視されていた高強度高分子材料をフィ
ルターとして使用することで、プラスチックの利点であ
る成型性の良さ、特に網目と枠体とが一体成型できるこ
ととあいまって、強度、剛性、耐食性、耐熱性に優れた
プラスチックフィルターが得られる。又、１点ゲートに
よる成型樹脂の注入、型材をポーラス材や磁性体／導電
体で形成したり、網部を形成する網溝を上型と下型のそ
れぞれに形成した両面彫りとしたり、網溝を上型と下型
とで直交させたり、溝幅や溝深さを相異させたり等、金
型の材質や網溝の形状及び配置等を工夫したことでフィ
ルターの成型性を良くしたり量産性を高めることができ
る。従って、成型不良がなくなることで製品歩留まり及
び成型スピードもアップするという効果と同時に、微細
なプラスチックフィルターの信頼性も飛躍的に向上する
というメリットもある。以上種々の実施例を挙げて説明
したが、本発明の原理を利用した他の実施例についても
本発明の保護の対象になることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金型装置の斜視図である。

【図２】図１の断面図である。

【図３】本発明フィルターのための射出成型機の断面図
である。

【図４】本発明のための金型切削装置の斜視図である。

【図５】本発明金型装置の上型の平面図及び断面図であ
る。

【図６】本発明金型装置の下型の平面図及び断面図であ
る。

【図７】本発明金型装置の上型の他の実施例平面図及び
断面図である。

【図８】本発明金型装置の下型の他の実施例平面図及び
断面図である。

【図９】本発明金型装置の他の実施例の断面図である。

【図１０】本発明金型装置の他の実施例の断面図であ
る。

【図１１】本発明金型装置の他の実施例の断面図であ
る。

【図１２】本発明金型装置の他の実施例の断面図であ
る。

【図１３】本発明金型装置に多孔質材料を用いた断面図
である。

【図１４】図１３の要部拡大断面図である。

【図１５】本発明成型体の他の実施例斜視図である。

【図１６】本発明成型体の他の実施例斜視図である。

【図１７】本発明成型体の他の実施例斜視図である。

【図１８】本発明成型体の他の実施例斜視図である。

【図１９】本発明成型体の他の実施例斜視図である。

【図２０】本発明成型体の他の実施例斜視図である。

【図２１】本発明成型体の他の実施例斜視図である。

【図２２】本発明成型体の他の実施例斜視図である。

【図２３】本発明金型装置の他の実施例断面図である。

【図２４】本発明成型体の他の実施例斜視図である。

【図２５】本発明成型体の他の実施例斜視図である。

【符号の説明】

１ 上型 ２ 下型 ３ 横溝 ４ 縦溝 ５ 枠溝 ６ ゲート ７ 樹脂注入口 ８ 押し出しピン ９ 空間部 １０ ホッパー １１ 加熱筒 １２ ヒーター １３ ノズル １４ 先端部 １５ チェックリング １６ スクリュー １７ 超音波発振器 １８ 導電線 １９ バイトホルダー ２０ チップホルダー ２１ チップ ２２ スプール ２３ 低熱伝導部材 ２４ 熱良導部材 ２５ 磁性体／導電体 ２６ 多孔質材上型 ２７ 多孔質材下型 ２８ 上ベース ２９ 下ベース ３０ 孔 ３１ ボルト ３２ 通路 ３３ 押し合わせ面 ３４ 水道管 ３５ 係止部 ３６ 網部 ３７ 枠体部 ３８ 長形スリット ３９ 丸形スリット ４０ オン／オフ スイッチ ４１ 把手 ４２ メッキ部 ４３ 誘導帯 ４４ 誘導路

───────────────────────────────────────────────────── 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 // Ｂ２９Ｃ 45/00 8823−4Ｆ Ｂ２９Ｌ 31:14

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 芳香族複素環高分子、主鎖型の液晶性
   高分子、あるいは高度に分子鎖を配向させた高分子等か
   らなる高強度高分子材料を用いて網部を形成したことを
   特徴とするプラスチックフィルター。
2. 【請求項２】 前記請求項１のプラスチックフィルタ
   ーにおいて、 溶融状態で液晶の性質を示し流動性の良い液晶ポリマー
   を用いて網部を形成したことを特徴とするプラスチック
   フィルター。
3. 【請求項３】 前記請求項１又は前記請求項２のプラ
   スチックフィルターにおいて、 前記網部の網糸の径又は幅を０．５ミリメートル以下と
   し開口率を向上させた微細網部を有することを特徴とす
   るプラスチックフィルター。
4. 【請求項４】 前記請求項１又は前記請求項２のプラ
   スチックフィルターを製造するための金型において、 上型と下型のそれぞれの押し合わせ面にそれぞれ網溝を
   形成したことを特徴とするプラスチックフィルターの金
   型。
5. 【請求項５】 前記請求項４のプラスチックフィルタ
   ーを製造するための金型において、 ウェルドラインの発生を防止するために、１点ゲートに
   より成型樹脂材料を注入したことを特徴とするプラスチ
   ックフィルターの金型。
6. 【請求項６】 前記請求項４のプラスチックフィルタ
   ーを製造するための金型において、 前記１点ゲートの直下部分に押し出しピンを配置し、離
   型性を向上させたことを特徴とするプラスチックフィル
   ターの金型。
7. 【請求項７】 前記請求項４のプラスチックフィルタ
   ーを製造するための金型において、 上型又は下型のいずれか一方に形成された網溝の溝幅
   を、他方に形成された網溝の溝幅よりも狭くしたことを
   特徴とするプラスチックフィルターの金型。
8. 【請求項８】 前記請求項４のプラスチックフィルタ
   ーを製造するための金型において、 上型又は下型のいずれか一方に形成された網溝の溝深さ
   を、他方に形成された網溝の溝深さよりも浅くしたこと
   を特徴とするプラスチックフィルターの金型。
9. 【請求項９】 前記請求項４のプラスチックフィルタ
   ーを製造するための金型において、 上型及び下型のそれぞれの中心部長手方向に、網部を形
   成するための網溝より幅広及び／又は深い誘導溝を互い
   に直交する形で設けたことを特徴とするプラスチックフ
   ィルターの金型。
10. 【請求項１０】 前記請求項４のプラスチックフィル
    ターを製造するための金型において、 上型及び／又は下型を多孔質材料から成る型とすること
    により、成型速度を向上させたことを特徴とするプラス
    チックフィルターの金型。
11. 【請求項１１】 前記請求項４のプラスチックフィル
    ターを製造するための金型において、 上型又は下型のいずれか一方を多孔質材料から成る型と
    することにより、上型と下型の網溝を通過する成型樹脂
    材料の流入速度を相異させたことを特徴とするプラスチ
    ックフィルターの金型。
12. 【請求項１２】 前記請求項４のプラスチックフィル
    ターを製造するための金型において、 上型と下型とを熱伝導性の異なる金型材料とすることに
    より、上型と下型の網溝を通過する成型樹脂材料の流入
    速度又は硬化速度を相異させたことを特徴とするプラス
    チックフィルターの金型。
13. 【請求項１３】 前記請求項４のプラスチックフィル
    ターを製造するための金型において、 上型及び／又は下型の一部又は全部を磁性体／導電体と
    し、高周波誘導により前記磁性体／導電体にジュール熱
    を発生させることにより、上型と下型の網溝を通過する
    成型樹脂材料の流入速度又は硬化速度を相異させたこと
    を特徴とするプラスチックフィルターの金型。
14. 【請求項１４】 前記請求項１又は前記請求項２のプ
    ラスチックフィルターにおいて、 音響機器のスピーカー、又は、マイクロフォンのグリ
    ル、カバーとして利用したことを特徴とするプラスチッ
    クフィルター。
15. 【請求項１５】 前記請求項１又は前記請求項２のプ
    ラスチックフィルターにおいて、 耐熱性を要する厨房用品及び水切り性を要する水まわり
    用品のフィルターとして利用したことを特徴とするプラ
    スチックフィルター。
16. 【請求項１６】 前記請求項１５のプラスチックフィ
    ルターにおいて、 家庭用浄水器のフィルターとして利用したことを特徴と
    するプラスチックフィルター。
17. 【請求項１７】 前記請求項１５のプラスチックフィ
    ルターにおいて、 各種の裏ごし器又はストレーナーとして利用したことを
    特徴とするプラスチックフィルター。
18. 【請求項１８】 前記請求項１５のプラスチックフィ
    ルターにおいて、 台所、洗面所、風呂等の排水用ゴミ受けカゴ又は水受け
    皿として利用したことを特徴とするプラスチックフィル
    ター。
19. 【請求項１９】 前記請求項１５ないし前記請求項１
    ８のプラスチックフィルターにおいて、 前記フィルターの表面に銅メッキと施し、ぬめりを防止
    したことを特徴とするプラスチックフィルター。