JPH04176311A - 容器状フィルターの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば成分抽出用、気体浄化用等として使用
可能な容器状フィルターの製造方法に関する。

［背景技術］ 従来、コーヒー、紅茶等のフィルターとして、紙、織布
、不織布等より成るシート状又は袋状のフィルターか使
用されているか、フィルターの小形化、自動充填による
省力化等のため、容器状フィルターか求められている。

従来ても、紙製の容器状フィルターは製造されている。

しかし、このようなフィルター材料として一般的に使用
されている紙、織布、不織布を容器のような立体形状に
成形した場合、次のような問題点かあった。

即ち、■深絞りのような変形の度合いが大きい場合、成
形か困難である、゛■成形に伴って繊維の配置かずれて
繊維か切れたり、隙間が生じたりする、■成形品の物性
や保型性に難点がある、等である。

そこで、このような問題点を解決するため、近年、これ
らの材料の代わりに、ポリエステル系長繊維より成る不
織シートを使用した容器状フィルター及びその製造方法
が提案されている（例えば、特開昭６２−１４４７２３
号公報参照）。

［発明か解決しようとする課題］ 上述した特開昭６２−１４４７２３号公報に係る容器状
フィルターの製造方法によれば、ポリエステルは耐薬品
性か不充分であるため、フィルターの用途が限られ、ま
た製造の際に原反シートの熱処理等の二次的な加工が必
要となって生産性に劣っている。

本発明は、熱成形性を向上させることかできる容器状フ
ィルターの製造方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明に係る容
器状フィルターの製造方法は、複屈折率（Δｎ）か０．
００５〜０．０１９のポリプロピレン系長繊維を使用し
て縦横方向の強度比（ＭＤ／ＴＤ）か１〜２であり、か
つ破断伸度が縦横方向いずれも８０％以上の不織布シー
トを熱圧着て製造した後、この不織布シートを９０〜１
６５℃に加熱しながら不織布ソートを容器形状にプレス
成形することを特徴とする。

前記ポリプロピレン系長繊維の材料は、ホモポリプロピ
レンか好ましいか、これに限られず、プロピレンと他の
オレフィンとの共重合体であってもよい。また、この材
料中には、ポリエステル、ポリアミド、ポリカポネート
等の異種ポリマーか少量添加されていてもよい。更に、
必要により、難燃剤、顔料、帯電防止剤等の添加剤を混
合しておいてもよい。

ポリプロピレン系材料の分子量は任意であるか、メルト
インデクス（ＭＩ）についてはｌＯ〜１００とするのか
好ましい。Ｍｌか１０より小さい場合には繊維の紡出性
か悪くなり、また１００より大きい場合には成形品の強
度か不充分になる虞れがある。

前記長繊維の太さも任意であり、通常０．１〜２０デニ
ール（ｄ）、好ましくは１〜１０ｄとする。この長繊維
の太さは、延伸条件により調整することかできる。

長繊維の複屈折率（Δｎ）は、熱成形適性、特に熟成形
時の糸切れ（破れ）に影響を与え、前記０、００５より
小さい場合には成形は可能たか、製品の強度と保型性が
劣り、また前記０．０１９より大きい場合には繊維の伸
びか足りず、成形時に破れる虞れがある。

この複屈折率（△ｎ）は、紡糸時において速度、温度、
押出量を刺部したり、熱処理（ヒートセット）すること
により調整することかできる。

例えば、紡糸時において速度を増加させて延伸による配
向度を向上させると複屈折率か増加し、また温度やノズ
ル当たりの押出量を低下させて延伸応力を増加させると
複屈折率か増加する。なお、本発明では不要であるが、
熱処理を施した場合にも結晶化度か増加して複屈折率の
増加につながる。

不織布シートは、前記長繊維を公知のスパンポンド法に
よりエンボス加工等による熱圧着て製造する。

この熱圧着の際の圧着率は任意であるか、３％より下の
場合には繊維の脱落か起きる可能性があり、また２０％
、より大きい場合には透液性と通気性か低下する虞れか
ある。

また、目付量も任意であるか、１００ｇ／ｒｒ？以上か
よい。１００ｇ／ｒｒ（より少ない場合、剛性か不充分
であり、保型性に劣る。

シートの厚さも任意であり、通常、０．２〜１．２−と
する。

一般的に、不織布シートの場合、縦横方向の強度比（Ｍ
Ｄ／ＴＤ）は１より大きくなるか、２より大きい場合に
は成形時の変形に対して縦横方向のバランスか保てなく
なり、原反シートか裂けて成形できなくなる。

この不織布シートの破断伸度は、縦方向（ＭＤ）と横方
向（ＴＤ）のいずれも８０％以上とするか、８０％より
小さい場合には成形時の変形に原反シートか追従できな
いため、穴か生じる。

不織布シートを容器形状にプレス成形する際、シートの
加熱温度か９０℃より低い場合には成形か不可能になり
、また１６５℃より高い場合には繊維が溶融して、透液
性と通気性か劣化する。

このプレス成形で使用する金型の形状は任意てあるか、
絞り込み深さと絞り込み面の最小長さとの比は、最大で
１．５とする。

［実施例］ 実施例１〜３ 図面を参照して各実施例に係る容器状フィルターの製造
方法を説明する。

第１図に示すように、先ず、エンボス加工か施された厚
さ０．７８ｍｍ、目付量２００ｇ／ｒｒｒ、圧着率５゜
６％のポリプロピレン製不織布シート１１を用意し、こ
の不織布シー）１１か巻回されたロール１２よりガイド
ロールＩ３を介して不織布シート１１を上下一対のヒー
タ１４Ａ、　１４Ｂ間に送り、ここで不織布シート１１
を間接的に所定温度に加熱した。

各実施例における不織布シート１１の成形時のシート温
度を表−１に示す。また、各実施例で使用した不織布シ
ート１１の具体的性状、即ち繊維の太さ（ｄ）、複屈折
率、シートの縦横方向強度比（ＭＤ／ＴＤ）　、縦横方
向の破断伸度を表−１に示す。なお、複屈折率は、偏光
顕微鏡で測定した。

不織布シーＨ１の縦横方向強度比と破断伸度は、ＪＩＳ
　Ｌ　１０９６に準拠して、インストロン引張り試験機
を使用して測定した。

次に、加熱された不織布シート１１をプレス成形装置１
５に送り、ここで金型の上型１６Ａと下型１６Ｂ間に不
織布シート１１を挟んて容器形状にプレス成形した。

次に、連続して成形された容器状フィルター１７を打抜
き装置１８に送り、ここで１個ずつフランジ部１７Ａで
打抜いた。

第２図に、このようにして得られた本実施例の容器状フ
ィルター１７を示す。この容器状フィルター１７の具体
的寸法を例示すると、円形の口部１７Ｂの直径り、か７
０−１底部１７Ｃの直径り、か６０皿、高さＨが５０口
である。

〔特性の評価〕

上記各実施例に係る容器状フィルター１７について、成
形時における熱成形性（ドローダウン性、型再現性、偏
肉精度）及び容器性能を評価した。

その結果を下記の表−１に示す。

各特性の評価基準は、次の通りである。

ドローダウン性 ○・・・ドローダウンは、殆と起こらず、成形に支障な
し。

△・・・ドローダウンは、中程度で成形に僅かに支障あ
り。

×・・・ドローダウンが大きく、金型への付着、ブリッ
ジの発生か起こるため、成形に支障か生じる。

型再現性 ○・・・底部の角部か金型形状通り、良好に型再現され
ている。

△・・・底部の角部か丸みを帯び、型再現性か僅かに劣
る。

×・・・底部の角部が完全に金型形状から離れ、型再現
性か不良である。

偏肉精度 ○・・・側面部の偏肉化が殆ど起こらず、偏肉精度が良
好である。

△・・・側面部の偏肉化か一部生じて偏肉精度が僅かに
劣る。

×・・・部分的に極端な偏肉化か生じ、その部分が破れ
る。

容器性能 容器性能は、保型性に関して評価した。この保型性は、
第３図（Ａ）に示すように、各実施例の容器状フィルタ
ー１７の口部１７Ｂに板材１９を介して５００ｇの重り
２０を載せた後、第３図（Ｂ）に示すように、１分以内
に変形座屈した場合を×、変形しない場合をＯとして評
価した。

比較例１〜５ 上記実施例と同様にして、各比較例に係る容器状フィル
ター１７を製造し、熱成形性と容器性能を評価した。そ
の結果を表−１に併せて示す。また、各比較例における
使用した不織布シートｔｔの具体的性状と成形時の不織
布シート１１の加熱温度も表−１に示す。

表−１より、実施例１〜３に係る容器状フィルター１７
の製造方法によれば、複屈折率（Δｎ）か０．０１２〜
０．０１６のポリプロピレン長繊維より成り、熱圧着で
製造された縦横方向の強度比（ＭＤ／ＴＤ）か１．１〜
１．４、かつ縦横方向の破断伸度かいずれも１００〜１
５０％の不織布シート１１を使用し、この不織布シート
１１を１４５〜１５０℃に加熱しながら不織布シート１
１を容器状フィルター１７にプレス成形したので、熱成
形時においてドローダウン性、型再現性及び偏肉精度に
関して全く問題がなく、また保型性に優れた容器状フィ
ルター１７か得られることがわかる。

これに対して、比較例１によれば、ポリプロピレン長繊
維の複屈折率が本発明に係る範囲（０，００５〜０．０
１９　）より小さいため、得られた容器状フィルター１
７の保型性に問題かあることがわかる。

また、比較例２と３によれば、ポリプロピレン長繊維の
複屈折率が本発明に係る範囲より大きいいため、成形時
の型再現性と偏肉精度に問題か生じ、容器状フィルター
が得られなかった。

比較例４によれば、縦横方向の破断伸度かいずれも８０
％以下であるため、成形時の変形にシートか追従できず
、型再現性と偏肉精度に問題か生し、容器状フィルター
か得られなかった。

比較例５によれば、シート加熱温度か本発明に係る範囲
（９０〜１６５℃）より低いため、成形時のドローダウ
ン性、型再現性及び偏肉精度に問題か生して容器状フィ
ルターか得られなかった。

［発明の効果］ 本発明に係る容器状フィルターの製造方法によれば、熱
成形性を向上させることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る容器状フィルターの製
造方法を示す概略図、第２図は実施例により得られた容
器状フィルターの断面図、第３図（Ａ）、（Ｂ）は保型
性の評価方法を示す断面図′Ｃある。 １１・・・不織布シート、１４Ａ、　１４Ｂ・・・ヒー
タ、１５・・・ブレス成形装置、１７・・・容器状フィ
ルター。 出願人　　出光石油化学株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複屈折率（Δｎ）が０．００５〜０．０１９のポ
   リプロピレン系長繊維を使用して縦横方向の強度比（Ｍ
   Ｄ／ＴＤ）が１〜２であり、かつ破断伸度が縦横方向い
   ずれも８０％以上の不織布シートを熱圧着で製造した後
   、この不織布シートを９０〜１６５℃に加熱しながら不
   織布シートを容器形状にプレス成形することを特徴とす
   る容器状フィルターの製造方法。