(57)【要約】【課題】複数の有効成分を長期間安定放出可能なろ材を提供する。【解決手段】本発明に係るろ材は、２つの不織布層の間に吸湿性材料を含む層が積層されたろ材であって、前記不織布層の少なくとも一方に、複数の有効成分を担持したセラミックスを含んでおり、前記吸湿材料を、当該濾材１ｍ２あたり２０〜５００ｇ含有している構成である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの不織布層の間に吸湿性材料を含む層が積層されたろ材であって、前記不織布層の少なくとも一方に、複数の有効成分を担持したセラミックスを含んでおり、
前記吸湿材料を、当該ろ材１ｍ２あたり２０〜５００ｇ含有していることを特徴とするろ材。
【請求項２】
前記セラミックスを、当該ろ材１ｍ２あたり１〜１０ｇ含有していることを特徴とする請求項１に記載のろ材。
【請求項３】
前記複数の有効成分のそれぞれと前記セラミックスとの質量比は、１／１０〜１０／１であることを特徴とする請求項１または２に記載のろ材。
【請求項４】
前記有効成分が、ビタミンＣ、ビタミンＡ、ビタミンＥ、フィトンチッドを含む森林浴成分、およびカフェイン類のいずれか１以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のろ材。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のろ材を用いたフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塵埃、臭気等を除去し、有効成分を空気中に放出する機能を有するフィルター用ろ材およびフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
ルームエアコンにおいて外気を取り込むものや自動車用空調装置などで室内や車室内の空調を行う際、冬場には外気を取り込み所望の温度に加熱して室内に吹き出させる。冬場は外気温が低いために絶対湿度が低く、快適な温度まで空気を加熱すると、室内や車内の相対湿度が低くなり、室内の空気が乾燥し、不快を感じることがある。
また、空調機より放出される空気によって、リラックス効果や覚醒効果など、心理的、生理的な効果が得られることに対する需要が高まっている。
【０００３】
そのような中、フィルターにおいて、従来の塵埃、臭気等を除去する機能に加え、有効成分を空気中に放出する機能を有するものが開発されてきている。例えば、有効成分を担持したセラミックスをろ材に担持加工し、空気中に放出させる技術が、特許文献１などで開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５２２６９７６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一般的に、ビタミンＡは目の乾燥（ドライアイ）の低減に効果があるとされており、目の乾燥による不快感を軽減する作用がある。また、ドライアイの低減は、瞬き回数の低下につながり、自動車用空調装置に適用した場合は、安全性の向上にも寄与する。ビタミンＢは、眼精疲労に効果があるとされており、ビタミンＡとの相乗効果が期待できる。また、皮膚の新陳代謝を促進する作用もあり、肌の乾燥による不快感を軽減する作用がある。ビタミンＣは、皮膚より吸収されると、皮膚の水分を保つコラーゲンの形成に寄与するとされており、上記のような乾燥による不快感を軽減するために作用があり、ビタミンＡ，Ｂとの相乗効果も期待できる。例示したビタミンＡ、Ｂ、Ｃに限らず、ビタミン類（以下、単純にビタミンと表記する）はその相乗効果により、空調による不快感を低減する効果が期待できる。
【０００６】
また、空気中の有効成分により心理的、生理的な効果が得られる例として、フィトンチッドなどの森林浴成分によるリラックス効果や、カフェインによる覚醒効果があげられる。
【０００７】
セラミックスに担持された有効成分は、空気中に含まれる水分に溶け込むかたちでセラミックス中より放出される。従って、例えばビタミンをフィルターを成すろ材に担持させた場合、ビタミンの放出は、フィルターを使用していない間も発生しており、ビタミンの放出寿命が短くなる。加えて、一般に、ビタミンは水分により加水分解し、生理活性を失うため、加水分解が起こらないように水分の供給を絶つことが望ましい。
【０００８】
そこで、本発明は上記課題に鑑みなされ、その目的は、複数の有効成分を担持させたろ材を用いたフィルターの、有効成分の放出寿命を延ばすことである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは鋭意検討した結果、以下に示す手段により、遂に本発明を完成するに到った。すなわち本発明は、以下の通りである。
（１）２つの不織布層の間に吸湿性材料を含む層が積層されたろ材であって、前記不織布層の少なくとも一方に、複数の有効成分を担持したセラミックスを含んでおり、前記吸湿材料を、当該ろ材１ｍ２あたり２０〜５００ｇ含有していることを特徴とするろ材。
（２）前記セラミックスを、当該ろ材１ｍ２あたり１〜１０ｇ含有していることを特徴とする（１）に記載のろ材。
（３）前記複数の有効成分のそれぞれと前記セラミックスとの質量比は、１／１０〜１０／１であることを特徴とする（１）または（２）に記載のろ材。
（４）前記有効成分が、ビタミンＣ、ビタミンＡ、ビタミンＥ、フィトンチッドを含む森林浴成分、およびカフェイン類のいずれか１以上であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１つに記載のろ材。
（５）（１）〜（４）のいずれか１つに記載のろ材を用いたフィルター。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成によると、使用していない時は、吸湿性材料がろ材周辺雰囲気の水分を吸収することにより、複数の有効成分を担持したセラミックスの複数の有効成分の放出寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本実施形態のろ材は、２つの不織布層間に吸湿性材料を含む層が積層されたろ材であって、前記不織布層のいずれか一方または両方に、複数の有効成分を担持したセラミックスを含んでいる。
【００１２】
複数の有効成分を担持したセラミックスを不織布に含有させる方法は、特に限定されないが、アクリル樹脂等のバインダーを溶解した水にセラミックスを分散した液に不織布を浸し、絞って乾燥させる方法などが挙げられる。この際、セラミックスと同時に、抗菌剤、難燃剤、着色のための顔料等も同時に含有させることも可能である。
【００１３】
セラミックスに担持された有効成分は、空気中に含まれる水分に溶け込むかたちでセラミックス中より放出される。従って、有効成分を不織布に担持した場合、有効成分の放出は、ろ材またはそれを用いたフィルターを使用していない間も発生しており、有効成分の放出寿命が短くなる。ビタミンＣについて例示すると、一般に、ビタミンＣは酸化されてデヒドロアスコルビン酸となり、さらに加水分解されたジゲトグロン酸へ分解される。デヒドロアスコルビン酸は人体内でアスコルビン酸（ビタミンＣ）に還元され利用されるが、ジゲトグロン酸には生理活性はないとされる。ビタミンＣ以外の有効成分においても、加水分解による失活が起こるため、有効成分の失活を防ぐには、加水分解が起こらないように水分の供給を絶つことが望ましい。
【００１４】
ここで、本実施形態のろ材は、２つの不織布層間に吸湿性材料を含む層を有しており、ろ材またはそれを用いたフィルターを使用していない際に起こる、水分による有効成分の放出寿命低下や有効成分の失活を防ぐことができる。
【００１５】
本実施形態のろ材では、セラミックスに担持された有効成分とセラミックスとの質量比は、１／１０〜１０／１とすることが好ましく、１／３〜３／１とすることがより好ましい。有効成分とセラミックスとの質量比が１／１０よりも小さければ、有効成分に対してセラミックスが必要以上に含有され、経済的な無駄が生じる。あるいは、有効成分が少なすぎ効果が生じ難い場合がある。一方、有効成分とセラミックスとの質量比が１０／１よりも大きければ、セラミックスでの保持ができず、有効成分の安定性が低下する場合がある。
【００１６】
本実施形態のろ材において、セラミックスは、微粒子であることが好ましく、その表面ないしは内部に有効成分が担持されている。セラミックスが微粒子である場合、その平均粒子径は、５０μｍ以下、さらに２０μｍ以下に制御することが好ましい。下限については、特に限定はないが、１μｍ前後、さらにはサブミクロン（０．１μｍ）のオーダーとすることも可能である。粒子径が小さい、すなわち比表面積が大きいと、セラミックス内部の担持されている有効成分がすみやかに放出されるために有利である。
【００１７】
セラミックスは、珪酸系であるコロイダルシリカ、ケイ酸カルシウム、エチルシリケート、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸リチウム、アルミナ系であるアルミン酸カルシウム、β−アルミナ、ベーマイト、アルミナゾル、リン酸系であるリン酸カルシウム、リン酸アルミニウム及びリン酸マグネシウムからなる無機素材から選択されることが好ましい。
【００１８】
有効成分の具体例としては、ビタミン類としては、レチノール、ナイアシン、パントテン酸Ｃａ、葉酸、アスコルビン酸、アスコルビルリン酸Ｃａ、アスコルビルリン酸Ｍｇ、アスコルビルリン酸Ｎａ、トコフェノール、フィロキノンが好ましい。ビタミン類以外では、フィトンチッドに代表される森林浴成分、コーヒーや茶に多く含まれ覚醒効果のあるカフェイン、などを挙げることができる。これらのうちの複数の有効成分をセラミックスが担持している。
【００１９】
本実施形態のろ材に担持（含有）される有効成分を担持したセラミックスの量は、１〜１０ｇ／ｍ２（ろ材１ｍ２当りの量。以下同じ。）であることが好ましい。１ｇ／ｍ２よりも少なくなると効果が得られにくくなり、１０ｇ／ｍ２よりも多くなると通気抵抗の上昇など、ろ材のフィルターとしての実用化が困難になる。
【００２０】
本実施形態のろ材は、吸湿性材料を含む層が積層されており、吸湿性材料としては、活性炭、シリカゲル、ゼオライト等が使用できる。
【００２１】
吸湿性材料は、全体の平均粒子径が１００〜１０００μｍの顆粒状であることが好ましい。平均粒子径が１００μｍよりも小さいと、ろ材に加工した際に、圧損が高くなりすぎるため、好ましくない。一方、平均粒子径が１０００μｍよりも大きいと、表面積が小さくなることにより空気との接触効率が悪くなるため、吸湿の効果を得られ難い。
【００２２】
ろ材に担持（含有）される吸湿性材料の量は、２０〜５００ｇ／ｍ２であることが好ましい。２０ｇ／ｍ２よりも少なくなると除湿効果が得られにくくなり、５００ｇ／ｍ２よりも多くなると、通気抵抗の上昇など、ろ材のフィルターとしての実用化が困難になる。
【００２３】
本実施形態のフィルターは、本実施形態のろ材を用いるものであり、例えば、プリーツ加工や、枠などへの取付加工が施されていてもよい。また、本実施形態のフィルターは、本実施形態のろ材に他の材料を組み合わせて形成されてもよい。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例によって本発明の作用効果をより具体的に示す。下記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・後記の趣旨に沿って設計変更することはいずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。また、以下に記載の数値はあくまで、以下の実施例および比較例でのものであり、本発明はこれらの数値に限定されない。
【００２５】
まず、以下の実施例および比較例で用いた不織布および吸湿性材料を含む層の材料について説明する。なお、材料や記載の数値はあくまで、以下の実施例および比較例でのものであり、本発明は記載されたものに限定されない。
【００２６】
［不織布１］
有効成分としてパントテン酸カルシウム（ビタミンＡ）を担持したセラミックス粒子（ビタミン成分とセラミックス成分の重量比率は、ビタミン成分：セラミックス成分＝４：６）と、別の有効成分としてリン酸アスコルビルマグネシウム（ＡＰＭ・ビタミンＣ）を担持したセラミックス粒子（ビタミン成分とセラミックス成分の重量比率は、ビタミン成分：セラミックス成分＝４：６）と、スチレン・アクリル系バインダーとを含む水系スラリーを調整し、目付け４０ｇ／ｍ２のレジンボンド不織布に添着・乾燥加工した。添着量はビタミンＡセラミックスが２．５ｇ／ｍ２、ビタミンＣセラミックスが２．５ｇ／ｍ２、バインダーの添着量が５ｇ／ｍ２であり、添着後の不織布の目付けは合計で５０ｇ／ｍ２であった。
【００２７】
［不織布２］
目付け２５ｇ／ｍ２メルトブロー不織布を用いた。
【００２８】
［除湿性材料を含む層］
除湿性材料として活性炭とシリカゲル、さらに各層を接着する役割を果たす熱可塑性ＥＶＡ系樹脂粉末（以下、バインダーと表記）を４：２：３の重量比率で混合した。用いた活性炭のおよその平均粒子径は５００μｍであり、用いたシリカゲルのおよその平均粒子径は５０μｍであった。平均粒子径は、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０１に準拠したロータップふるい振とう機と篩を使用することで求めることができる。
【００２９】
次に、実施例および比較例にて作成したろ材について説明する。
（実施例１）
不織布２に除湿性材料を含む層を均一に散布し、その上に不織布１を被せて、１２０℃で加熱プレスして一体化して実施例１のフィルターを得た。除湿性材料を含む層の重量は５０ｇ／ｍ２とした。
【００３０】
（実施例２）
実施例１と同様にフィルターを作成した。除湿性材料を含む層の重量は５００ｇ／ｍ２とした。
【００３１】
（比較例１）
実施例１と同様にフィルターを作成した。除湿性材料を含む層の重量は５ｇ／ｍ２とした。
【００３２】
上記実施例１、２、および比較例１で作成したろ材に対して行った、有効成分の放出性能の評価について以下に示す。
【００３３】
（性能評価）
６０ｍｍ×３９０ｍｍに切り取ったろ材を、山高１０ｍｍのプリーツに折り６０ｍｍ×６０ｍｍ×１０ｍｍの枠の内側に固定し、評価用フィルターとした。６０ｍｍ×６０ｍｍ×５００ｍｍのダクトの中央に評価用フィルターを取り付け、ダクトの一方にファンを接続して１．３ｍ３／時間にて空気を通過させた。ダクトの他方をバブリング容器とつないで、評価用フィルターを通過した空気を真空ポンプで吸引できるようにした。バブリング容器には純水１００ｍｌをあらかじめ入れておき、これに評価用フィルターを通過した空気を３時間バブリングさせた。そして、純水中に溶解したビタミンを、ビタミンＡについては、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）によるレチノールの検出にて、ビタミンＣについては、アコルビン酸濃度をＤＰＰＨ（１，１−ジフェニル−２−ピクリルヒドラジル）ラジカルの還元量の定量分析にて実施し、初期性能の評価（有効成分の初期量の評価）とした。
【００３４】
評価後のフィルターを、温度２５℃、湿度５０％の環境下で１年間静置し、上記と同様の評価を実施して、有効成分の低下率を求めた。評価結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
表１からわかるように、実施例１および２は、比較例１に対して、室温下での保存性に優れている。吸湿性材料が、フィルター周辺雰囲気の水分を吸収することで、複数の有効成分を担持したセラミックスにおいて、複数の有効成分の放出の寿命が延びたことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明のろ材は、自動車用キャビンフィルター、空気清浄機やエアコンのフィルター等に好適に利用でき、複数の有効成分の放出時間が延命することにより、ユーザに快適な空間を長期間提供できる。