(57)【要約】【課題】気化方式を使用した加湿機に用いられる加湿濾材において、十分な加湿量が得られる加湿濾材と、該加湿濾材を使用して成形してなる加湿フィルターを提供することである。【解決手段】不織布にアクリル樹脂を含有させた加湿濾材において、該アクリル樹脂中に、ガラス転移温度が９０℃以上のアクリル樹脂が、１０〜５０質量％含まれることを特徴とする加湿濾材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
不織布にアクリル樹脂を含有させた加湿濾材において、該アクリル樹脂中に、ガラス転移温度が９０℃以上のアクリル樹脂が、１０〜５０質量％含まれることを特徴とする加湿濾材。
【請求項２】
請求項１記載の加湿濾材を使用して成形されてなる加湿フィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加湿濾材及びそれを用いた加湿フィルターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
加湿機の加湿方式としては、気化式、加熱式、超音波式等がある。気化式は、水を含ませた加湿フィルターにファンで送風して、加湿フィルター中の水分を気化させる方式である。加熱式は、ヒーターで水を加熱し、沸騰させて蒸気に変える方式である。超音波式は、超音波を当てることで微粒子となった水をファンで送り出す方式である。また、通常は気化方式であるが、湿度が低下した場合に他の方式を併用するハイブリッド方式も知られている。気化方式を使用した気化式加湿機やハイブリッド式加湿機では、加湿フィルターの下部を水に浸漬させ、加湿フィルター全体が湿潤した状態とし、この加湿フィルターに通風を行うことにより、加湿フィルターを通過した空気が加湿され、室内へ供給される。加湿フィルターとしては、不織布からなる加湿濾材を使用して成形してなるフィルターが知られている。
【０００３】
このため、気化方式を使用した気化式加湿機やハイブリッド式加湿機では、加湿フィルターの加湿濾材自体に水を早期に吸い上げ、加湿フィルター全体を常に湿潤し続ける性能が求められる。これに対し、加湿濾材に親水性多孔質微粉末を含んだ加湿器用気化促進材（例えば、特許文献１）が開示されているが、親水性多孔質微粉末を添加することで加湿濾材自体の吸水性は改善されるものの、吸い上げ速度という点では改善されず、加湿濾材の吸い上げ速度が、気化速度より遅く、十分な加湿量を得ることができなかった。また、剛性向上用の形状保持材Ｂを、吸水・保水繊維材Ａに、重ね合わせて形成する加湿フィルター（例えば、特許文献２）が開示されているが、剛度向上用の形状保持材とその貼り合わせが必要なことから、非常に不経済であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−７４５００号公報
【特許文献２】特開２００３−４２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、気化方式を使用した加湿機に用いられる加湿濾材において、従来技術の欠点を解消し、十分な加湿量が得られる、加湿性能に優れた加湿濾材と、該加湿濾材を使用して成形してなる加湿フィルターを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、不織布にアクリル樹脂を含有させた加湿濾材において、該アクリル樹脂中に、ガラス転移温度が９０℃以上のアクリル樹脂が、１０〜５０質量％含まれることを特徴とする加湿濾材と、該加湿濾材を使用して成形してなる加湿フィルターに関するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の加湿濾材は、気化方式を使用した加湿機に用いられる加湿濾材において、十分な加湿量が得られる特徴を有している。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の加湿濾材について詳細に説明する。
【０００９】
本発明の加湿濾材は、不織布にアクリル樹脂を含有させた加湿濾材において、該アクリル樹脂中に、ガラス転移温度が９０℃以上のアクリル樹脂が、１０〜５０質量％含まれることを特徴とする。
【００１０】
本発明の加湿濾材の坪量は、４０〜１６０ｇ／ｍ２であることが好ましく、５０〜１４０ｇ／ｍ２であることがより好ましく、６０〜１３０ｇ／ｍ２であることが更に好ましい。坪量が４０ｇ／ｍ２未満の場合、十分な剛直性を発現させることができず、水に浸漬させたとき、加湿フィルターが変形する場合がある。坪量が１６０ｇ／ｍ２より大きい場合、加湿濾材を構成する繊維本数が増えたり、接着剤の添加量が増えたりして、繊維間の空隙が少なくなり、加湿量が悪くなる場合がある。
【００１１】
本発明の加湿濾材におけるアクリル樹脂について説明する。アクリル樹脂は、アクリル酸系モノマー化合物を単独重合又は共重合して得られる樹脂である。単独重合体としてのガラス転移温度の高いモノマー化合物又はガラス転移温度の低いモノマー化合物を共重合することで、ガラス転移温度を自由に調整することができる。本発明において、アクリル酸系モノマー化合物とは、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸塩、メタクリル酸塩、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルからなる群からから選ばれるモノマー化合物であり、アクリルアミドやメタクリルアミドも含まれる。アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの場合では、炭素数１以上５以下の短鎖脂肪族系のエステルが好ましい。本発明におけるアクリル樹脂の具体例としては、ジャパンコーティングレジン製のリカボンド（登録商標）シリーズ、日本合成化学工業製のモビニール（登録商標）シリーズ、三井化学製ボンロン（登録商標）シリーズ、サイデン化学製のサイビノール（登録商標）シリーズ、ＤＩＣ製のボンコート（登録商標）シリーズ等が挙げられる。
【００１２】
本発明の加湿濾材は、不織布にアクリル樹脂を含有させてなり、アクリル樹脂中にガラス転移温度が９０℃以上のアクリル樹脂が、１０〜５０質量％含まれることを特徴とする。ガラス転移温度が９０℃以上のアクリル樹脂が１０質量％より少ない場合、水を効果的に吸い上げる指標である吸い上げ性能が不足し、従って、十分な加湿量が得られない。５０質量％より多い場合は、アクリル樹脂が加湿濾材から剥がれる現象である粉落ちが発生する。ガラス転移温度が９０℃以上のアクリル樹脂を含有することで、吸い上げ性能が向上する理由としては、明らかにされた訳ではないが、ガラス転移温度が高いアクリル樹脂を含有させることで、アクリル樹脂からなる膜にミクロな亀裂が生じ、その部分が毛細管となり、水を早く吸い上げる効果を生み出しているものと想像している。アクリル樹脂中にガラス転移点が９０℃以上のアクリル樹脂は、３０〜５０質量％含まれることがより好ましい。また、ガラス転移温度が９０℃以上のアクリル樹脂のガラス転移温度は、９０〜１２０℃であることがより好ましい。
【００１３】
アクリル樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）の設定は、下記のＦｏｘ式に従い、各アクリル樹脂の単量体の質量比率を設定することにより行なうことができる。
【００１４】
＜Ｆｏｘ式＞
１／Ｔｇ＝（Ｗ１／Ｔｇ１）＋（Ｗ２／Ｔｇ２）＋…＋（Ｗｍ／Ｔｇｍ）
Ｗ１＋Ｗ２＋…＋Ｗｍ＝１
【００１５】
式中、Ｔｇはアクリル樹脂のガラス転移温度を表す。Ｔｇ１、Ｔｇ２、…、Ｔｇｍは各単量体の単重合体のガラス転移温度を表す。また、Ｗ１、Ｗ２、…、Ｗｍは各単量体の質量比率を表す。前記Ｆｏｘ式における各単量体のガラス転移温度は、例えば、Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  Ｔｈｉｒｄ  Ｅｄｉｔｉｏｎ（Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ、１９８９）記載の値を用いればよい。
【００１６】
本発明の加湿濾材におけるアクリル樹脂の乾燥含有量は、不織布基材に対し、１０〜５０ｇ／ｍ２であることが好ましく、２０〜４０ｇ／ｍ２であることがより好ましい。１０ｇ／ｍ２より少ないと、十分な吸い上げ性能が得られない場合があり、５０ｇ／ｍ２より多いと、十分な吸い上げ性能は得られるものの、頭打ちになることと、加湿濾材の剛性が高くなり、フィルター素子に組み立てるまでの後加工が難しくなる。
【００１７】
不織布基材にアクリル樹脂を含有させる方法としては、該成分を不織布基材にできるだけ均一に含有させることができる方法であれば特に制限はない。アクリル樹脂を含む溶液又は分散液を、塗工、含浸又はスプレー等の方法によって不織布基材に付与し、溶媒や分散媒を乾燥等の方法で除去し、該アクリル樹脂を不織布基材に含有させる方法が例示される。
【００１８】
本発明で使用される不織布基材としては、特に制限はないが、スパンボンド法、メルトブロー法、乾式法（サーマルボンド法、レジンボンド法、ニードルパンチ法、スパンレース法、ステッチボンド法）、湿式法、静電紡糸法等の方法から少なくとも一つの方法を選択して製造された不織布を用いることができる。必要に応じて、これらの複数の方法を組み合わせて製造された不織布を用いることができる。
【００１９】
本発明で使用される不織布基材の材料としては、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアルキレンパラオキシベンゾエート系繊維、ポリウレタン系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリ塩化ビニリデン系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリオレフィン系繊維、フェノール系繊維等の合成繊維、ガラス繊維、金属繊維、アルミナ繊維、炭素繊維、活性炭素繊維等の無機繊維、木材パルプ、竹パルプ、麻パルプ、ケナフパルプ、藁パルプ、バガスパルプ、コットンリンターパルプ、木綿、羊毛、絹等の天然繊維、古紙再生パルプ、レーヨン等の再生セルロース繊維やコラーゲン等のタンパク質、アルギン酸、キチン、キトサン、澱粉等の多糖類等を原料とした再生繊維等、あるいは、これらの繊維に親水性や難燃性等の機能を付与した繊維等を単独又は組み合わせて使用することができる。
【００２０】
本発明の加湿フィルターは、本発明の加湿濾材を成形してなる。形状としては、例えば立体形状のものがあり、コルゲート状、プリーツ状などが例示される。
【実施例】
【００２１】
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、実施例に限定されるものでない。なお、実施例中の「％」及び「部」は特に断りのない限り、それぞれ「質量％」及び「質量部」を表す。
【００２２】
（実施例１）
アクリル樹脂であるリカボンド（登録商標）ＦＫ−６８（ジャパンコーティングレジン製：ガラス転移温度（Ｔｇ）２４℃）とリカボンド（登録商標）ＥＳ−９０（ジャパンコーティングレジン製：ガラス転移温度１０８℃）を乾燥質量比９０：１０の割合で混合し、アクリル樹脂の分散液を得た。次に、坪量９０ｇ／ｍ２のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）：レーヨン＝５０：５０（乾燥質量比）のスパンレース不織布を不織布基材として、アクリル樹脂の乾燥含有量が３０ｇ／ｍ２となるように、該分散液を含浸加工した。含浸後、内部温度１５０℃の熱風乾燥機中で１０分間乾燥させ、加湿濾材を得た。
【００２３】
（実施例２）
リカボンド（登録商標）ＦＫ−６８とリカボンド（登録商標）ＥＳ−９０を乾燥質量比７０：３０の割合で混合する以外は、実施例１と同様の方法で、加湿濾材を得た。
【００２４】
（実施例３）
リカボンド（登録商標）ＦＫ−６８とリカボンド（登録商標）ＥＳ−９０を乾燥質量比５０：５０の割合で混合する以外は、実施例１と同様の方法で、加湿濾材を得た。
【００２５】
（比較例１）
リカボンド（登録商標）ＦＫ−６８とリカボンド（登録商標）ＥＳ−９０を乾燥質量比９５：５の割合で混合する以外は、実施例１と同様の方法で、加湿濾材を得た。
【００２６】
（比較例２）
リカボンド（登録商標）ＦＫ−６８とリカボンド（登録商標）ＥＳ−９０を乾燥質量比４５：５５の割合で混合する以外は、実施例１と同様の方法で、加湿濾材を得た。
【００２７】
（比較例３）
リカボンド（登録商標）ＦＫ−６８とアクリル樹脂であるＪＥ−１０５６（星光ＰＭＣ製：ガラス転移温度８２℃）を乾燥質量比９０：１０の割合で混合する以外は、実施例１と同様の方法で、加湿濾材を得た。
【００２８】
（比較例４）
リカボンド（登録商標）ＦＫ−６８とＪＥ−１０５６を乾燥質量比７０：３０の割合で混合する以外は、実施例１と同様の方法で、加湿濾材を得た。
【００２９】
（比較例５）
リカボンド（登録商標）ＦＫ−６８とＪＥ−１０５６を乾燥質量比５０：５０の割合で混合する以外は、実施例１と同様の方法で、加湿濾材を得た。
【００３０】
実施例１〜３及び比較例１〜５の加湿濾材について、以下に示す方法により評価を行い、評価結果を表１に示した。
【００３１】
［加湿量の評価方法］
加湿量の評価としては、濾材が効率よく水を吸い上げる性能に依存することから、水の吸い上げ性能としての評価を行った。吸い上げ性能は、ＪＩＳ  Ｌ  １９０７のバイレック法に準じて測定した。評価基準としては、以下の通りである。
◎：吸い上げ性能がかなり高い。
○：吸い上げ性能が高い。
△：吸い上げ性能がやや低いが、実用可能である。
×：吸い上げ性能が低く、実用上問題である。
【００３２】
［粉落ちの評価方法］
製造した加湿濾材２枚を擦り合わせて、含浸したアクリル樹脂が不織布基材から剥離した量を測定した。評価基準としては、以下の通りである。
◎：剥離が全く無く、粉落ちが非常に良好。
○：剥離が僅かであり、粉落ちが良好。
△：剥離が少し見られるが、実用上問題がない。
×：剥離があり、実用上問題がある。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
表１の結果から、不織布にアクリル樹脂を含有させた加湿濾材において、該アクリル樹脂中に、ガラス転移温度が９０℃以上のアクリル樹脂が、１０〜５０質量％含まれることを特徴とする加湿濾材（実施例１〜３）は、十分な加湿量が得られる加湿濾材であることがわかる。ガラス転移温度が９０℃以上のアクリル樹脂の含有量が、１０％より少ない場合（比較例１）は、十分な加湿量が得られず、５０質量％より多く含まれる場合（比較例２）は、粉落ちが発生する場合があり、好ましくない。ガラス転移温度が９０℃より低い場合（比較例３〜５）は、十分な加湿量が得られなくなる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の加湿濾材及び加湿フィルターは、加湿機、加湿機能付き空気清浄機（加湿空気
清浄機）、エアワッシャー、冷風扇などに利用することができる。