(57)【要約】【課題】高い通気性を有し、かつ柔軟性に優れた通気型吸着シートを提供すること。【解決手段】吸着材料を５５〜９５重量部、およびポリテトラフルオロエチレンを５〜４５重量部（ただし、吸着材料およびポリテトラフルオロエチレンの合計量を１００重量部とする。）含み、０．３０ｇ／ｃｍ3以下の嵩密度を有する吸着シート。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸着材料を５５〜９５重量部、およびポリテトラフルオロエチレンを５〜４５重量部（ただし、吸着材料およびポリテトラフルオロエチレンの合計量を１００重量部とする。）含み、０．３０ｇ／ｃｍ3以下の嵩密度を有する吸着シート。
【請求項２】
吸着材料を５５〜９５重量部、ポリテトラフルオロエチレンを５〜４５重量部、水溶性無機塩粉体を、前記吸着材料および前記ポリテトラフルオロエチレンの合計１００重量部に対して４００〜１２００重量部、ならびに成形助剤を混練し、得られた混練物をシート状に成形する工程（１）、前記工程（１）で得られたシートを水に浸漬して前記水溶性無機塩を溶出させる工程（２）、および前記工程（２）を経たシートから前記水を除去する工程（３）を含むことを特徴とする吸着シートの製造方法。
【請求項３】
前記工程（３）を２８０℃以下で実施することを特徴とする請求項２に記載の吸着シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、悪臭や有害物質を取り除く優れた吸着性能を発揮する通気型吸着シートおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、粉末状の吸着材料をバインダー効果のある樹脂と混練りし、シート状にロール圧延してなる吸着フィルターが知られている。
例えば、特許第３１７１４５４号公報（特許文献１）には、多孔性吸着剤粉末を含有するポリテトラフルオロエチレン樹脂成形体からなる吸着性フィルターが開示されている。この吸着性フィルターは、ＰＴＦＥ樹脂が吸着剤と混合成形されることによって、吸着剤と樹脂との界面に生じた微細孔構造を有するため、高い気体透過性および透湿性を有し、有害物吸着速度が大きい。
【０００３】
また、特開平３−２２８８１３号公報（特許文献２）には、粒径５０μｍ以下の活性炭粉末とフィブリル化性のフッ素樹脂と昜水溶性の無機塩粉体をアルコール系混練助剤とともにＰＴＦＥが繊維状に転化するまで混練し、混練物を所望の形状に成形したのち温水中に浸漬して無機塩成分を溶出し、次いで乾燥・加熱処理することで成形活性炭を製造する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１７１４５４号公報
【特許文献２】特開平３−２２８８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載された吸着性フィルターの通気性には、さらなる改善の余地があった。また、特許文献２に記載の方法で得られるシート状の成形活性炭は、加熱処理を経ているため、柔軟性に劣っていた。
【０００６】
本発明は、上述したような従来技術における課題に鑑みてなされたものであって、高い通気性を有し、かつ柔軟性に優れた通気型吸着シートを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、たとえば以下の［１］〜［３］に関する。
［１］
吸着材料を５５〜９５重量部、およびポリテトラフルオロエチレンを５〜４５重量部（ただし、吸着材料およびポリテトラフルオロエチレンの合計量を１００重量部とする。）含み、０．３０ｇ／ｃｍ3以下の嵩密度を有する吸着シート。
【０００８】
［２］
吸着材料を５５〜９５重量部、ポリテトラフルオロエチレンを５〜４５重量部、水溶性無機塩粉体を、前記吸着材料および前記ポリテトラフルオロエチレンの合計１００重量部に対して４００〜１２００重量部、ならびに成形助剤を混練し、得られた混練物をシート状に成形する工程（１）、前記工程（１）で得られたシートを水に浸漬して前記水溶性無機塩を溶出させる工程（２）、および前記工程（２）を経たシートから前記水を除去する工程（３）を含むことを特徴とする吸着シートの製造方法。
【０００９】
［３］
前記工程（３）を２８０℃以下で実施することを特徴とする上記［２］に記載の吸着シートの製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る吸着シートは、高い通気性を有し、柔軟性に優れ、悪臭や有害物質を取り除く優れた吸着性能を発揮する。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明をより詳細に説明する。
［吸着シート］
本発明に係る吸着シートは、吸着材料を５５〜９５重量部、およびポリテトラフルオロエチレン（以下「ＰＴＦＥ」ともいう。）を５〜４５重量部（ただし、吸着材料およびＰＴＦＥの合計量を１００重量部とする。）含み、その嵩密度は０．３０ｇ／ｃｍ3以下である。
【００１２】
前記吸着材料としては、吸着シートに用いられる吸着材料として従来公知のものを用いることができ、例えば、活性炭、グラファイト、カーボンブラック、竹炭、木炭、シリカ、膨張黒鉛、アルミナ、ゼオライト、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉛等の各種多孔質物質が挙げられ、好ましくは、比表面積が大きく吸着性能に優れる点で活性炭が挙げられる。これらの吸着材料は、１種単独で用いてもよく２種以上を併用してもよい。
【００１３】
前記吸着材料の平均粒子径は、前記吸着材料が吸着シートから脱落し難いという観点から、好ましくは０．３以上、さらに好ましくは１μｍ以上であり、吸着シートを破れることなく成形し易いという観点から、好ましくは１００μｍ以下、さらに好ましくは５０μｍ以下である。なお、この平均粒子径は、ＢＥＴ法により測定した平均粒子径である。
【００１４】
前記ＰＴＦＥは、バインダーとして用いられる。ＰＴＦＥには、テトラフルオロエチレンの単独重合体および少量（たとえば０．５モル％以下）の他の単量体を共重合させて得られる変性ＰＴＦＥが含まれる。
【００１５】
前記吸着材料の割合は、５５〜９５重量部、好ましくは６０〜９０重量部であり、前記ＰＴＦＥの割合は、５〜４５重量部、好ましくは１０〜４０重量部である（ただし、吸着材料とＰＴＦＥとの合計量を１００重量部とする。）。これらの成分の割合が上記の範囲内にある本発明に係る吸着シートは、充分な吸着性能を発揮し、吸着材料を脱落させることなく、高い強度を有する。
【００１６】
本発明の吸着シートの嵩密度は、０．３０ｇ／ｃｍ3以下であり、好ましくは、０．２０〜０．２７／ｃｍ3である。この密度は、本発明に係る吸着シートを製造する際に水溶性無機塩の量を調整することによって増減させることができる。本発明の吸着シートは、嵩密度が上記範囲にあることにより、高い通気性、柔軟性および強度を備えている。
【００１７】
本発明に係る吸着シートの厚さは、たとえば０．２〜５ｍｍ程度であってもよい。
本発明の吸着シートは、柔軟性に優れるため、コルゲート状やハニカム構造などの二次加工をするなどの種々加工を加えて、大量の流体を処理可能にし、種々の悪臭や有害物質を取り除く優れた吸着機能を有効に発揮できるよう製品化してもよい。
【００１８】
［吸着シートの製造方法］
本発明に係る吸着シートの製造方法は、吸着材料、ＰＴＦＥ、水溶性無機塩粉体および成形助剤を、ＰＴＦＥを繊維化させつつ混練し、得られた混練物をシート状に成形するシート準備工程（１）、前記工程（１）で得られたシートを水に浸漬して前記水溶性無機塩を溶出させる溶出工程（２）、および前記工程（２）を経たシートを乾燥させる乾燥工程（３）を含む。
【００１９】
＜シート準備工程（１）＞
前記シート準備工程（１）で用いられる前記吸着材料および前記ＰＴＦＥの詳細は上述のとおりである。
【００２０】
さらに前記ＰＴＦＥは、ディスパージョン、粉末状の形状をとり得るが、ディスパージョンが、前記吸着材料等と混練した際の前記ＰＴＦＥの分散性に優れる点で好ましい。
前記水溶性無機塩粉体としては、従来公知のものを用いることができ、例えば、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩化物、炭酸塩、硝酸塩が挙げられ、具体的には硫酸ナトリウム、炭酸カリウム、塩化マグネシウム、塩化カリウム、炭酸ナトリウム、塩化ナトリウムが挙げられ、これらのうちでは水への溶解度が高く、溶けた後の水が中性であるため、硫酸ナトリウムが好ましい。
【００２１】
該無機塩粉体の平均粒径は、好ましくは０．３〜１００μｍであり、さらに好ましくは１〜５０μｍである。吸着材料と同様もしくは吸着材料の粒子径よりも小さい粒子径であると成形性に優れ好ましい。
【００２２】
前記無機塩粉体の配合割合（ただし、前記吸着材料および前記ＰＴＦＥの合計量を１００重量部とする。）は、通気性が高く、折り曲げ時に亀裂が入り難く、かつ柔軟な吸着シートを製造する観点から４００重量部以上、好ましくは６００重量部以上であり、吸着シートの成形性の観点からは１２００重量部以下、好ましくは１１００重量部以下である。
【００２３】
前記の各成分は従来公知の方法で混練すればよく、前記各成分を混練する際には、これらの成分にさらに成形助剤を配合することが好ましい。
前記成形助剤としては、メタノール、エタノール等の一価アルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等の多価アルコールなどが挙げられ、成形性の観点から一価アルコールが好ましい。
【００２４】
また、前記成形助剤の量は、前記吸着材料およびＰＴＦＥの合計１００重量部に対して、好ましくは８０重量部以上、より好ましくは１００〜６００重量部である。前記成形助剤は、これらの混練物をシート状に成形する際またはその後に、加熱等により除去される。
【００２５】
前記混練物には、好ましくは少量（たとえば、前記吸着材料、ＰＴＦＥおよび水溶性無機塩粉体の合計１００重量部に対して１０重量部以下）の水が含まれる。多量に用いられる前記水溶性無機塩粉体の一部がこの水に溶解することで、吸着シートの成形性が向上すると考えられる。この水は、ＰＴＦＥのディスパージョンに含まれるものであってもよく、別途添加されたものであってもよい。
【００２６】
上述した各成分の混練物は、各成分を、従来公知の方法で、ＰＴＦＥを繊維化させつつ混練することにより調製することができる。
前記混練物をシート状に成形するための方法は特に限定されないが、その例としては、混練物を押出あるいは圧延などの方法によりロッド状あるいは板状に予備成形し、これをさらに圧延ロールで圧延するなどの方法でシート状に成形する方法などが挙げられる。また、混練物を予備成形することなく圧延ロールでシート状に成形しても良い。成形に圧延ロールを使用する場合には、圧延ロール温度は、好ましくは２０〜１００℃、より好ましくは４０〜８０℃である。
【００２７】
混練物を圧延する工程の後に加熱により前記成形助剤を除去する場合、加熱温度は、たとえば１００〜２００℃、加熱時間は、たとえば５分間〜５時間である。
また、特開平３−２２８８１３号公報に開示されているように、下記溶出工程（２）時に前記成形助剤も水に溶解させて除去してもよい。
シートの厚さは、適宜設定すればよく、例えば０．２〜５ｍｍ程度であってもよい。
【００２８】
＜溶出工程（２）＞
前記溶出工程（２）では、前記シート準備工程（１）で得られたシートを水に浸漬して、前記水溶性無機塩粉体をシート内から溶出させる。
【００２９】
前記水の温度が３０〜８０℃であると、前記水溶性無機塩粉体を効率よく溶出できる。
前記水には、前記水溶性無機塩粉体の溶出を大きく妨げない範囲で（たとえば、水１００重量部に対し１０重量部以下の量で）他の液体が混合されていてもよい。前記他の液体としてはメタノール、エタノール等の一価アルコールなどが挙げられる。
【００３０】
前記溶出工程（２）に要する時間は、たとえば１分〜３時間、好ましくはである５分〜１時間である。
また前記溶出工程（２）では、前記水溶性無機塩粉体をより短い時間で十分に溶出させる観点から、水を入れ替えてもよい。この入れ替えの回数は、たとえば２〜１０回である。
【００３１】
本発明に係る製造方法によれば、前記工程（１）において前記吸着材料および前記ＰＴＦＥの混合物の中に従来よりも多量の水溶性無機塩粉体が分散したシートを形成し、前記工程（２）において水溶性無機塩粉体を溶出させるため、シート内に空孔を充分に設けることができ、同様の吸着材料が同等の割合で配合された従来の吸着シートと比べて厚さ方向への通気性が高い吸着シートを製造することができる。
【００３２】
＜乾燥工程（３）＞
乾燥工程（３）では、前記溶出工程（２）を経た前記シートから水を除去する。
前記乾燥工程（３）は、たとえば、前記溶出工程（２）を経た前記シートを加熱することにより実施することできる。加熱温度は、柔軟性の高い吸着シートを製造し、また吸着シートの割れ欠けや、吸着シートを折り曲げた際の亀裂の発生を防ぐ観点から、好ましくは２８０℃以下、さらに好ましくは２５０℃以下であり、水を除去する観点から、好ましくは８０℃以上である。加熱時間は、たとえば２０分〜５時間である。
【００３３】
また、本発明に係る吸着シートの製造方法は、好ましくは、柔軟性の高い吸着シートを得る観点から、前記乾燥工程（３）の後に、特許文献１に記載されたような高温（たとえば３００℃以上）での加熱工程を含まない。
【００３４】
前記工程（１）〜（３）を経ることによって、高い通気性を有し、柔軟性に優れ、悪臭や有害物質を取り除く優れた吸着性能を発揮する吸着シートを得ることができる。
【実施例】
【００３５】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
＜測定方法＞
（脱臭効果）
実施例等で得られた吸着シートをφ２５ｍｍの寸法に切り出して測定用サンプルを作成した。このサンプルに一方の面からトルエンガスを８０ｐｐｍ含む空気を流量４Ｌ／分でシート面に対し垂直方向に通過させ、ガスの供給開始から５分後にIN側のガス濃度（すなわち、吸着シートを通過させる前の空気中のトルエン濃度）と、OUT側のガス濃度（すなわち、吸着シートを通過させた後の空気中のトルエン濃度）を検知管により測定し、以下の式より、トルエンガスの除去率を算出した。
ガス除去率（％）
＝（IN側のガス濃度−OUT側のガス濃度）／IN側のガス濃度×１００
【００３６】
（通気性）
実施例等で得られた２ｍｍ厚の吸着シート面１００ｍｍ2に対して垂直方向にエアーを透過させて、その通気量をTEXTEST社製FX3300により測定した。
【００３７】
（柔軟性）
実施例等で得られた２ｍｍ厚の吸着シートを５０ｍｍ（ＭＤ方向）×１０ｍｍ（ＴＤ方向）の寸法に切り出し、２５℃の温度条件の下、ＭＤ方向に１８０°折り曲げて、折り曲げ部の状態を目視により確認した。表１中の記号の意味は以下のとおりである。
○：外観上特に問題はなかった。
×：亀裂、ヒビや割れの発生、または破壊が生じた。
【００３８】
［実施例１］
８０重量部の活性炭（平均粒径：２５μｍ、ヤシ殻活性炭）と、６００重量部の硫酸ナトリウム（粒度：１００メッシュパス５２％、富田薬品（株）製）と、１５０重量部の成形助剤（ブタノール）とを混合し、さらに２０量重部のＰＴＦＥ（ダイキン工業（株）製  ポリフロンＤ−１Ｅ）を投入して、これらを混練した。
得られた混練物を、ロール表面温度が４０℃のロールプレスを用いて厚さが２ｍｍとなるように圧延してシートを得て、さらにこのシートを１５０℃で１時間加熱して成形助剤を除去し、次いで室温（２０℃）まで放冷した。
【００３９】
得られたシートを４０℃の温水に３０分間浸漬する操作を、温水を入れ替えて３回繰り返し、次いで得られたシートを２００℃で２時間加熱して乾燥させて吸着シートを得た。得られた吸着シートの評価結果を表１に示す。
【００４０】
［実施例２〜６、比較例１〜４］
各成分の配合量を表１に記載されたように変更したこと以外は実施例１と同様の操作を行い、吸着シートを得た（ただし、比較例４では吸着シートが得られなかった。）。シートの評価結果を表１に示す。
【００４１】
【表１】
2014223602.tif 000002