(57)【要約】【課題】家庭用をはじめ公共施設等におけるトイレのいやな臭いを取り除くフィルター等として使用し、排泄臭、すなわち硫化水素、メチルメルカプタン、トリメチルアミン等の悪臭に大きな消臭効果があって、しかも圧力損失が低く、さらに耐久性に優れるトイレ臭除去フィルターを提供することを目的とする。【解決手段】発泡剤によって発泡したバインダー樹脂を介して不織布に銅化合物を坦持した無機ケイ素化合物と、リン酸系化合物とを固着させ、ＪＩＳ  Ｂ９９０８規格で測定した圧力損失が、フィルターの通過風速が１．０ｍ／秒の条件下で、フィルターの厚さ１ｃｍ当たり３〜３０Ｐａであることに特徴のあるトイレ臭除去フィルター。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡剤によって発泡したバインダー樹脂を介して不織布に銅化合物を坦持した無機ケイ素化合物と、リン酸系化合物とを固着させ、ＪＩＳ  Ｂ９９０８規格で測定した圧力損失が、フィルターの通過風速が１．０ｍ／秒の条件下で、フィルターの厚さ１ｃｍ当たり３〜３０Ｐａであることに特徴のあるトイレ臭除去フィルター。
【請求項２】
前記バインダー樹脂がアクリル系樹脂である請求項１に記載のトイレ臭除去フィルター。
【請求項３】
前記発泡剤がアルキルスルホン酸のアルカリ金属塩である請求項１または２に記載のトイレ臭除去フィルター。
【請求項４】
前記不織布に銅化合物を坦持した無機ケイ素化合物を３０〜１２０ｇ／ｍ２、リン酸系化合物を３０〜１２０ｇ／ｍ２固着させた請求項１〜３のいずれか１項に記載のトイレ臭除去フィルター。
【請求項５】
トイレ臭除去フィルターの厚さが１〜１０ｍｍである請求項１〜４のいずれか１項に記載のトイレ臭除去フィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭用をはじめ公共施設等におけるトイレのいやな臭いを取り除くフィルター等として使用し、排泄臭、すなわち硫化水素、メチルメルカプタン、トリメチルアミン等の悪臭を効率的に吸着浄化するフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
消臭フィルターは、様々な用途に利用されており、その消臭方法は大きく分類して活性炭やゼオライト等の吸着材を利用した吸着タイプと、オゾンや光触媒、金属フタロシアニン錯体等により悪臭物質を分解除去する触媒タイプ、あるいはこの吸着タイプと触媒タイプを併用した併用タイプに分けられる。このうち例えば、活性炭の優れた吸着作用を利用した技術がよく知られているが、これらは悪臭成分を吸着し、周辺の臭気濃度を短期的に低下させる働きには優れている。
【０００３】
特許文献１は、病院や家庭での失禁を伴う病人の存在する環境において、消臭効果を発揮する消臭繊維を３０重量％以上含む布帛からなるシート状空気清浄機用フィルターを開示している。
【０００４】
特許文献２は、種々の臭気成分、特にアルデヒド系ガスや低級脂肪酸等に対して効果のある、ヒドロキシアミン化合物が坦持された固体より構成される消臭フィルターを開示している。
【０００５】
なお、出願人は特許文献３を出願しており、特に体臭や汗臭、あるいはペット臭、すなわちイソ吉草酸、酪酸、酢酸等の有機酸臭に大きな消臭効果があって、しかも圧力損失が低く、耐久性能の優れた有機酸臭除去フィルターを発明している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１７０１３０号公報
【特許文献２】特開２０１０−５７９５５号公報
【特許文献３】特願２０１１−２４５９２６号
【０００７】
上記技術は、消臭繊維を含む布帛からなるフィルターや固体にヒドロキシアミン化合物を坦持させたフィルターであって、アンモニア、硫化水素、メチルメルカプタン、トリメチルアミン等の悪臭に効果のある中和反応型のフィルターであるが、圧力損失が低く、耐久性に優れるトイレ臭除去フィルターが求められていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、家庭用をはじめ公共施設等におけるトイレのいやな臭いである排泄臭、すなわち硫化水素、メチルメルカプタン、トリメチルアミン等の悪臭に大きな消臭効果があって、しかも圧力損失が低く、さらに耐久性に優れるトイレ臭除去フィルター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】
【０００９】
［１］発泡剤によって発泡したバインダー樹脂を介して不織布に銅化合物を坦持した無機ケイ素化合物と、リン酸系化合物とを固着させ、ＪＩＳ  Ｂ９９０８規格で測定した圧力損失が、フィルターの通過風速が１．０ｍ／秒の条件下で、フィルターの厚さ１ｃｍ当たり３〜３０Ｐａであることに特徴のあるトイレ臭除去フィルター。
【００１０】
［２］前記バインダー樹脂がアクリル系樹脂である前項１に記載のトイレ臭除去フィルター。
【００１１】
［３］前記発泡剤がアルキルスルホン酸のアルカリ金属塩である前項１または２に記載のトイレ臭除去フィルター。
【００１２】
［４］前記不織布に銅化合物を坦持した無機ケイ素化合物を３０〜１２０ｇ／ｍ２、リン酸系化合物を３０〜１２０ｇ／ｍ２固着させた前項１〜３のいずれか１項に記載のトイレ臭除去フィルター。
【００１３】
［５］トイレ臭除去フィルターの厚さが１〜１０ｍｍである前項１〜４のいずれか１項に記載のトイレ臭除去フィルター。
【発明の効果】
【００１４】
［１］の発明では、不織布の通気性を生かしながら、発泡剤によって発泡したバインダー樹脂を介して不織布に銅化合物を坦持した無機ケイ素化合物と、リン酸系化合物とを固着させることができる。前記不織布に銅化合物を坦持した無機ケイ素化合物が固着されているので、硫化水素、メチルメルカプタン等の排泄臭を無機ケイ素化合物に坦持している銅化合物との化学反応によって消臭することができる。かつ、前記不織布にリン酸系化合物が固着されているので、トリメチルアミン等の悪臭を吸着することによって消臭することができる。また、発泡剤によって発泡したバインダー樹脂を介して前記不織布に銅化合物を坦持した無機ケイ素化合物と、リン酸系化合物とを強力に固着させているので、消臭性能を持続することができる。さらに、ＪＩＳ  Ｂ９９０８規格で測定した圧力損失が、フィルターの通過風速が１．０ｍ／秒の条件下で、フィルターの厚さ１ｃｍ当たり３〜３０Ｐａであるので例えば、家庭用をはじめ公共施設等におけるトイレのいやな臭いである排泄臭、すなわち硫化水素、メチルメルカプタン、トリメチルアミン等の悪臭を素早く消臭することができる。
【００１５】
［２］の発明では、前記バインダー樹脂がアクリル系樹脂であるので、強固に固着することができ、消臭効果の耐久性に優れたトイレ臭除去フィルターを提供できる。
【００１６】
［３］の発明では、前記発泡剤がアルキルスルホン酸のアルカリ金属塩であるので、バインダー樹脂を均一に発泡することができ、しかも安定した発泡状態とすることができるので、前記不織布に銅化合物を十分均一に固着することができ、しかも通気性の低下を抑制することができる。
【００１７】
［４］の発明では、前記不織布に銅化合物を坦持した無機ケイ素化合物を３０〜１２０ｇ／ｍ２固着しているので、硫化水素、メチルメルカプタンの悪臭を十分消臭でき、前記不織布にリン酸系化合物を３０〜１２０ｇ／ｍ２固着しているので、トリメチルアミン等の悪臭を十分消臭できる。
【００１８】
［５］の発明では、トイレ臭除去フィルターの厚さが１〜１０ｍｍであるので、消臭性能を確保しながらかさばらず省スペースであり、しかも圧力損失が抑制されたトイレ臭除去フィルターを提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明のトイレ臭除去フィルターは、家庭用をはじめ公共施設等におけるトイレのいやな臭いを取り除くフィルター等として使用し、排泄臭、すなわち硫化水素、メチルメルカプタン、トリメチルアミン等の悪臭に大きな消臭効果があって、しかも圧力損失が低く、さらに耐久性に優れるトイレ臭除去フィルターである。
【００２０】
本発明の銅化合物としては、例えば銅（II）の硫酸塩、硝酸塩、ギ酸塩、シュウ酸塩などの銅化合物が挙げられるが、これら例示のものに特に限定されるものではない。これら銅化合物は、硫化水素、メチルメルカプタンの悪臭の分解に優れた効果を発揮する。
【００２１】
本発明の無機ケイ素化合物としては、例えば二酸化ケイ素、アルミノケイ酸、ゼオライトが挙げられる。そして、無機ケイ素化合物に銅化合物を坦持させるには、前記無機ケイ素化合物のアルカリ塩に銅化合物の分散液を混合すればよい。
【００２２】
本発明のリン酸系化合物としては、例えばトリポリリン酸アルミニウム、ポリリン酸、リン酸、ピロリン酸が挙げられる。リン酸系化合物によって、トリメチルアミン等の悪臭を吸着することによって消臭することができる。
【００２３】
本発明のトイレ臭除去フィルターの不織布は、特に限定されることなくどのようなものも使用でき、例えばケミカルボンド不織布、サーマルボンド不織布、ニードルパンチ不織布、ウォーターニードル不織布、スパンボンド不織布などが用いられ、不織布の素材は、特に限定されるものではなく、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、アクリル繊維等の合成繊維、あるいは、麻、綿、羊毛等の天然繊維等の繊維から構成される。なお、不織布の素材は耐久性の点で合成繊維からなるのが好ましく、必要に応じて難燃性を付与された不織布を用いても良い。
【００２４】
前記不織布の厚さは、１〜１０ｍｍであるのが好ましい。１ｍｍ未満では、銅化合物を坦持した無機ケイ素化合物と、トリポリリン酸アルミニウムの固着量を確保するのが難しくなるので、十分な消臭性能が得られなくなる。１０ｍｍを超えると十分な空気の通過量を確保することが難しくなり、消臭性能の低下を招くおそれがあり、またコスト的にも好ましくない。
【００２５】
前記不織布の見掛け密度は０．０１〜０．１ｇ／ｃｍ３であるのが好ましい。０．０１ｇ／ｃｍ３未満では、銅化合物を坦持した無機ケイ素化合物と、トリポリリン酸アルミニウムの固着量を確保するのが難しくなるので、十分な消臭性能が得られなくなる。０．１ｇ／ｃｍ３を超えると十分な空気の通過量を確保することが難しくなり、消臭性能の低下を招くおそれがあり、好ましくない。
【００２６】
前記不織布を構成する繊維の繊度は５〜５０ｄｔｅｘの範囲であるものを用いるのが好ましく、５ｄｔｅｘ未満では、通気性を確保し難く、消臭性能も低下することからも好ましくない。５０ｄｔｅｘを超えると、銅化合物の固着量を確保するのが難しくなるので、十分な消臭性能が得られなくなる。中でも、繊度は１０〜３０ｄｔｅｘの範囲とするのがより好ましい。
【００２７】
銅化合物を坦持した無機ケイ素化合物の不織布への固着量は３０〜１２０ｇ／ｍ２が好ましい。３０ｇ／ｍ２を下回ると消臭性能の低下を招き、１２０ｇ／ｍ２を越えると圧力損失の増加を招くおそれがあり、好ましくない。トリポリリン酸アルミニウムの不織布への固着量は３０〜１２０ｇ／ｍ２が好ましい。３０ｇ／ｍ２を下回ると消臭性能の低下を招くおそれがあり、１２０ｇ／ｍ２を越えても圧力損失を増加させるおそれがあり、好ましくない。
【００２８】
本発明で用いるバインダ−樹脂として、どのような樹脂でも使用することができる。例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、メタアクリル樹脂、シリコン樹脂、グリオキザ−ル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ブタジエン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル−シリコン共重合体樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、イソブチレン無水マレイン酸共重合体樹脂、エチレン−スチレン−アクリレート−メタアクリレ−ト共重合体樹脂などが挙げられる。また、これらの樹脂を２種類以上混合してバインダ−樹脂としてもよい。中でも、アクリル樹脂がヒドラジド化合物と相性がよく好ましい。
【００２９】
本発明の発泡剤として、どのような発泡剤でも使用することができる。例えば、アルキルスルホン酸のアルカリ金属塩、アルキルフェノールエチレンオキシド付加物、アルキルスルホコハク酸のアルカリ金属塩などを挙げることができる。中でも、アルキルスルホン酸のアルカリ金属塩が好ましい。アルキルスルホン酸のアルカリ金属塩として、例えば、ラウリル硫酸ナトリウムを挙げることができる。
【００３０】
発泡剤によるバインダー樹脂の発泡倍率は４〜８倍にするのが好ましい。すなわち、発泡剤をバインダー樹脂に加えたのち、例えばミキサーによって、機械的に泡立てて嵩を大きくした状態で不織布に塗布するのであるが、その際の発泡倍率は４〜８倍に設定する。そうすると、バインダー樹脂が発泡されているから、少ないバインダー樹脂でありながら不織布に銅化合物を坦持した無機ケイ素化合物と、トリポリリン酸アルミニウムとを十分均一に固着することができ、しかも通気性の低下を抑制することができる。中でも、バインダー樹脂の発泡倍率は５〜７倍にするのがより好ましい。
【００３１】
発泡剤によって発泡したバインダー樹脂を介して不織布に銅化合物を坦持した無機ケイ素化合物と、トリポリリン酸アルミニウムとを固着させるには、例えば次のようにして固着させることができる。あらかじめ銅化合物を水に均一に分散させた銅化合物分散液を用意し、銅化合物分散液に無機ケイ素化合物を加え均一に分散させ反応させた後、吸引ろ過してから水洗・乾燥することで銅化合物を坦持した無機ケイ素化合物を得る。次に、銅化合物を坦持した無機ケイ素化合物と、トリポリリン酸アルミニウムとを水に加え均一に分散させた後、バインダー樹脂を加えた後に発泡剤を加え、例えばミキサーによって、機械的に泡立てて嵩を大きく発泡させた処理液を用意する。この処理液には、発泡させる前に分散剤などの各種添加剤を、各種特性向上のため配合してもよい。前記処理液を不織布に塗布する手段としては、特に限定されるものではないが、例えば浸漬法、コーティング法等が挙げられる。中でも、コーティング法が好ましい。
【００３２】
上記のように、処理液を塗布した後に乾燥させるが、乾燥手段としては、加熱処理する方法が乾燥効率から好ましい。加熱処理温度は、１００〜１８０℃とするのが好ましい。この温度での加熱処理によって、固着性をより高め、悪臭除去性能の持続耐久性を一層向上させることができる。
【００３３】
本発明のトイレ臭除去フィルターの圧力損失は、フィルターの厚さ１ｃｍ当たり３〜３０Ｐａである。３Ｐａ未満では、不織布に対する銅化合物を坦持した無機ケイ素化合物と、トリポリリン酸アルミニウムの固着量を確保するのが難しくなるので、十分な消臭性能が得られなくなる。３０Ｐａを超えると十分な空気の通過量を確保することが難しくなり、消臭性能の低下を招くおそれがある。
【００３４】
本発明のトイレ臭除去フィルターの厚さは、１〜１０ｍｍであるのが好ましい。１ｍｍ未満では、不織布に対する銅化合物を坦持した無機ケイ素化合物と、トリポリリン酸アルミニウムの固着量を確保するのが難しくなるので、十分な消臭性能が得られなくなる。１０ｍｍを超えると十分な空気の通過量を確保することが難しくなるおそれがあり、消臭性能の低下を招くおそれがあり、またコスト的にも好ましくない。
【００３５】
次に、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、実施例における各種ガス除去性能（初期性能試験、繰り返し耐久性能試験）、圧力損失試験の測定は次のように行った。
【００３６】
（初期性能試験）
トイレ臭除去フィルターから切り出した試験片（４５０×２５０ｍｍ）を毎分８０００リットルの通気を行なうファンをセットした空気清浄機のフィルターホルダーに固定し、内容量１ｍ３のアクリルボックス内に入れた後、ボックス内において濃度が１０ｐｐｍとなるように硫化水素とメチルメルカプタンとトリメチルアミンを１：１：１の割合で混合したガスを注入し、３０分経過後にこの混合ガスの残存濃度を測定し、混合ガスの除去率（％）を算出し初期性能とした。除去率９０％以上であるものを「◎」、除去率が８０％以上９０％未満であるものを「○」、除去率が７０％以上８０％未満であるものを「△」、除去率が７０％未満であるものを「×」とし、「○」以上を合格とした。
【００３７】
（繰り返し耐久性能試験）
上記性能試験を５回繰り返し行ったあと、そのまま空気清浄機を動かし３０分間経過してこの混合ガスの残存濃度を測定し、混合ガスの除去率（％）を算出し耐久性能とした。除去率６０％以上であるものを「◎」、除去率が５０％以上６０％未満であるものを「○」、除去率が４０％以上５０％未満であるものを「△」、除去率が４０％未満であるものを「×」とし、「○」以上を合格とした。
【００３８】
（圧力損失試験）
ＪＩＳ  Ｂ９９０８形式３に準拠し測定した。すなわち、トイレ臭除去フィルターを風洞のユニット固定部に保持し、送風機を作動させフィルター面風速が１．０ｍ／秒になるように調整した。次に静圧測定孔に接続されたマノメーターによって、フィルターの上流側と下流側の静圧を測定しフィルターの厚み１ｃｍ当たりの圧力損失を算出した。評価基準は、圧力損失３０Ｐａ以下が合格で「○」、３０Ｐａ超３５Ｐａ以下を「△」、３５Ｐａ超を「×」とした。
【実施例】
【００３９】
次に、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例のものに特に限定されるものではない。なお、不織布、銅化合物を坦持した無機ケイ素化合物、リン酸系化合物及びバインダー樹脂の種類、不織布への固着量、発泡倍率、フィルターの厚さを表１に、各種ガス除去性能（初期、繰り返し耐久）及び圧力損失試験の結果を表２に示す。
【００４０】
＜実施例１＞
硫酸銅５水和物２０質量部を水１００質量部に加えた後、攪拌機により攪拌を行い、均一に分散させた硫酸銅分散液を用意した。続いて、該硫酸銅分散液にケイ酸ナトリウム５０質量部を加えた後、攪拌機により攪拌を行い、均一に分散させ２時間反応させた後、吸引ろ過してから水洗し、１２０℃×３０分乾燥することで硫酸銅を担持した二酸化ケイ素を得た。次に、該硫酸銅を担持した二酸化ケイ素４０質量部と、トリポリリン酸アルミニウム４０質量部とを水２００質量部に加えた後、攪拌機により攪拌を行い、均一に分散させた後、アクリル系バインダー樹脂（固形分６０％）２５質量部を加えよく攪拌したのちに発泡剤としてラウリル硫酸ナトリウム１０質量部を加え、ミキサーによって機械的に泡立て嵩を大きくし６倍発泡させた処理液を得た。この処理液をケミカルボンド不織布（ポリエステル繊維、目付５０ｇ／ｍ２、厚み５ｍｍ）にドクターナイフを用いてコーティングし、１００℃×２０分乾燥して、厚さ５ｍｍのトイレ臭除去フィルターを得た。
【００４１】
＜実施例２＞
次に、実施例１において、ケミカルボンド不織布（ポリエステル繊維、目付２０ｇ／ｍ２、厚み２ｍｍ）を用いた以外は実施例１と同様にして、厚さ２ｍｍのトイレ臭除去フィルターを得た。
【００４２】
＜実施例３＞
次に、実施例１において、ケミカルボンド不織布（ポリエステル繊維、目付８０ｇ／ｍ２、厚み８ｍｍ）を用いた以外は実施例１と同様にして、厚さ８ｍｍのトイレ臭除去フィルターを得た。
【００４３】
＜実施例４＞
次に、実施例１において、スパンボンド不織布（ポリエステル繊維、目付５０ｇ／ｍ２、厚み５ｍｍ）を用いた以外は実施例１と同様にして、厚さ５ｍｍのトイレ臭除去フィルターを得た。
【００４４】
＜実施例５＞
次に、実施例１において、硫酸銅５水和物に代えて酢酸銅（ＩＩ）１水和物を用いた以外は実施例１と同様にして、厚さ５ｍｍのトイレ臭除去フィルターを得た。
【００４５】
＜実施例６＞
次に、実施例１において、ウレタン系バインダー樹脂（固形分５０％）を用いた以外は実施例１と同様にして、厚さ５ｍｍのトイレ臭除去フィルターを得た。
【００４６】
＜実施例７＞
次に、実施例１において、発泡倍率を４倍にし、ドクターナイフを用いてコーティングの付着量を調整した以外は実施例１と同様にして、厚さ５ｍｍのトイレ臭除去フィルターを得た。
【００４７】
＜実施例８＞
次に、実施例１において、発泡倍率を８倍にし、ドクターナイフを用いてコーティングの付着量を調整した以外は実施例１と同様にして、厚さ５ｍｍのトイレ臭除去フィルターを得た。
【００４８】
＜実施例９＞
次に、実施例１において、トリポリリン酸アルミニウムに代えてリン酸４０質量部を用いた以外は実施例１と同様にして、厚さ５ｍｍのトイレ臭除去フィルターを得た。
【００４９】
＜実施例１０＞
次に、実施例１において、ケミカルボンド不織布（ポリエステル繊維、目付１２０ｇ／ｍ２、厚み１２ｍｍ）を用いた以外は実施例１と同様にして、厚さ１２ｍｍのトイレ臭除去フィルターを得た。
【００５０】
＜実施例１１＞
次に、実施例１において、ケミカルボンド不織布（ポリエステル繊維、目付６００ｇ／ｍ２、厚み６０ｍｍ）を用いた以外は実施例１と同様にして、厚さ６０ｍｍのトイレ臭除去フィルターを得た。
【００５１】
＜比較例１＞
次に、実施例１において、硫酸銅５水和物を用いなかった以外は実施例１と同様にして、厚さ５ｍｍのトイレ臭除去フィルターを得た。
【００５２】
＜比較例２＞
次に、実施例１において、発泡剤を用いず、すなわちバインダー樹脂を発泡させなかった以外は実施例１と同様にして、厚さ５ｍｍのトイレ臭除去フィルターを得た。
【００５３】
＜比較例３＞
次に、実施例１において、硫酸銅を担持した二酸化ケイ素の代わりに硫酸銅５水和物を用いた以外は実施例１と同様にして、厚さ５ｍｍのトイレ臭除去フィルターを得た。
【００５４】
＜比較例４＞
次に、実施例１において、トリポリリン酸アルミニウムを用いなかった以外は実施例１と同様にして、厚さ５ｍｍのトイレ臭除去フィルターを得た。
【００５５】
【表１】
2014008162.tif 000002
【００５６】
【表２】
2014008162.tif 000003
【００５７】
表２から明らかなように、本発明のトイレ臭除去フィルターは、硫化水素、メチルメルカプタン、トリメチルアミン等の悪臭に優れた消臭効果を発揮するとともに、圧力損失が低く、耐久性に優れたフィルターである。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の技術は、家庭用をはじめ公共施設等におけるトイレのいやな臭いを取り除くフィルター等として使用し、排泄臭、すなわち硫化水素、メチルメルカプタン、トリメチルアミン等を効率的に吸着浄化するフィルターとして広く利用される。