(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、加湿量が大きく低下することなく、長期間使用可能な、加湿耐久性を有する加湿濾材と、該加湿濾材を使用して成形してなる加湿フィルターを提供することである。【解決手段】不織布基材に合成樹脂とクエン酸とグリセリンを含有させた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】
不織布基材に合成樹脂とクエン酸とグリセリンを含有させた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、加湿フィルターを頻繁に取り替えることなく、初期の加湿量を維持したまま、なるべく長期間使用可能な加湿フィルターが求められる。これに対し、加湿用貯水槽に、ミネラル成分溶解除去剤投入装置が付設される加湿器（例えば、特許文献１参照）が開示されており、クエン酸や重曹を用いることが示されているが、水の供給を怠った場合や水の吸い上げが届かない加湿フィルター上部は、加湿濾材が乾燥し、乾燥した部分で、完全に溶解できなかったミネラル成分が少しずつ析出、固着し、時間の経過と共に固着量が増し、ある一定の期間を過ぎると、加湿量が極端に低下することとなった。また、ミネラル成分溶解除去剤投入装置が必要なことから、使用できる加湿器が限定されてしまい、汎用性という点で、問題があった。
【０００４】
また、フィルター基材に塗布する処理液であって、該処理液が、水とセロソルブあるいはセロソルブアセテートを含んだ処理液（例えば、特許文献２参照）が開示されており、グリセリン等の多価アルコール類も混合可能であることが記載されている。確かに、グリセリンを含むことでフィルター基材の保湿性は向上するものの、やはり時間の経過と共に、水の移動と共に、フィルター上部のミネラル成分濃度が次第に高濃度となり、保湿の効果が追い付かず、ミネラル成分が少しずつ析出、固着し、時間の経過と共に固着量が増し、ある一定の期間を過ぎると、加湿量が極端に低下することとなった。
【０００５】
また、カルボン酸アルカリ金属塩、水および他の添加物を含んでなる寸法安定性組成物を用いる加湿器（例えば、特許文献３参照）が開示されており、他の添加物として、グリセロールの記載があるが、同様に、フィルター上部から、ミネラル成分が少しずつ析出、固着し、時間の経過と共に固着量が増し、ある一定の期間を過ぎると、加湿量が極端に低下することとなった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２０７８１４号公報
【特許文献２】特許第４５９０８３２号公報
【特許文献３】特表２００２−５１６３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、加湿量が大きく低下することなく、長期間使用可能な、加湿耐久性を有する加湿濾材と、該加湿濾材を使用して成形してなる加湿フィルターを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、不織布基材に合成樹脂とクエン酸とグリセリンを含有させた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】
【０００９】
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、加湿量が大きく低下することなく、長期間使用可能な、加湿耐久性を有する加湿濾材が得られるという効果を達成している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の加湿濾材について詳細に説明する。
【００１１】
本発明の加湿濾材は、不織布基材に合成樹脂とクエン酸とグリセリンを含有させることを特徴とする。
【００１２】
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。
【００１３】
本発明の加湿濾材における合成樹脂について説明する。合成樹脂としては、特に制限はないが塩化ビニル系、酢酸ビニル系、アクリル系の合成樹脂が好ましく、アクリル樹脂が更に好ましい。これらの合成樹脂の中から１種を使用することもできるし、又は２種以上を組み合わせて使用することもできる。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。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、ジャパンコーティングレジン製のモビニール（登録商標）シリーズ、三井化学製のボンロン（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。
【００１４】
本発明の加湿濾材における合成樹脂の乾燥含有量は、特に制限は無いが、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。
【００１５】
本発明の加湿濾材におけるクエン酸について説明する。クエン酸は、一般に販売されているものであれば問題なく使用できる。使用においては、純度が高いものがより好ましい。クエン酸の乾燥含有量は、特に制限は無いが、不織布基材に対し、０．５〜１０ｇ／ｍ２であることが好ましく、１．０〜５．０ｇ／ｍ２であることがより好ましい。０．５ｇ／ｍ２より少ない場合、析出するミネラル成分を十分に溶解することが困難となり、１０ｇ／ｍ２より多い場合は、効果が頭打ちとなる。
【００１６】
本発明の加湿濾材におけるグリセリンについて説明する。グリセリンは、一般に販売されているものであれば問題なく使用できる。使用においては、純度が高いものがより好ましい。グリセリンの乾燥含有量は、特に制限は無いが、不織布基材に対し、０．５〜１０ｇ／ｍ２であることが好ましく、１．０〜５．０ｇ／ｍ２であることがより好ましい。０．５ｇ／ｍ２より少ない場合、加湿濾材の保水性を十分に得ることが困難となり、１０ｇ／ｍ２より多い場合は、効果が頭打ちとなる。
【００１７】
本発明の加湿濾材におけるクエン酸とグリセリンは、同時に両方を用いることが必須となる。片方だけでは、加湿量を低下させることなく、長期間使用することにおいて、十分な効果を得ることができない。クエン酸のみの場合は、水の供給を怠った場合や水の吸い上げが届かない加湿フィルター上部は、加湿濾材が乾燥し、乾燥した部分で、完全に溶解できなかったミネラル成分が少しずつ析出、固着し、時間の経過と共に固着量が増え、ある一定の期間を過ぎると、加湿量が極端に低下することとなる。また、グリセリンのみの場合は、加湿濾材の保湿性は向上するものの、やはり時間の経過に伴い、水の移動と共に、加湿フィルター上部のミネラル成分濃度が次第に高濃度となり、保湿の効果が追い付かず、ミネラル成分が少しずつ析出、固着し、時間の経過と共に固着量が増し、ある一定の期間を過ぎると、加湿量が極端に低下することとなる。このように、加湿量を低下させることなく、長期間使用するためには、その原因となるミネラル成分の固着を少しずつでも継続的に防ぐことが必要であり、そのためには、クエン酸とグリセリンの併用が必要となる。
【００１８】
不織布基材に合成樹脂とクエン酸とグリセリン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。合成樹脂とクエン酸とグリセリン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、合成樹脂とクエン酸とグリセリンを不織布基材に含有させる方法が例示される。
【００１９】
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。
【００２０】
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；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を使用することができる。また、これらの繊維に親水性、難燃性等の機能を付与した繊維を使用することもできる。上記繊維は、単独又は組み合わせて、使用することができる。
【００２１】
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】
【００２２】
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。
【００２３】
（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）とクエン酸（無水）試薬特級（小室化学薬品製）とグリセリン試薬特級（小室化学薬品製）を、乾燥質量比で、３０：５：５になるように混合し、含浸加工用分散液を得た。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、含浸加工用分散液の乾燥含有量が４０ｇ／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。
【００２４】
（実施例２）
リカボンド（登録商標）ＦＫ−６８とクエン酸とグリセリンの乾燥質量比を、３０：０．５：０．５になるように混合し、含浸加工用分散液の乾燥含有量が３１ｇ／ｍ２となるように、該分散液を含浸加工する以外は、実施例１と同様の方法で、加湿濾材を得た。
【００２５】
（実施例３）
リカボンド（登録商標）ＦＫ−６８とクエン酸とグリセリンの乾燥質量比を、３０：１０：１０になるように混合し、含浸加工用分散液の乾燥含有量が５０ｇ／ｍ２となるように、該分散液を含浸加工する以外は、実施例１と同様の方法で、加湿濾材を得た。
【００２６】
（比較例１）
リカボンド（登録商標）ＦＫ−６８とクエン酸とグリセリンの乾燥質量比を、３０：５：０になるように混合し、含浸加工用分散液の乾燥含有量が３５ｇ／ｍ２となるように、該分散液を含浸加工する以外は、実施例１と同様の方法で、加湿濾材を得た。
【００２７】
（比較例２）
リカボンド（登録商標）ＦＫ−６８とクエン酸とグリセリンの乾燥質量比を、３０：０：５になるように混合し、含浸加工用分散液の乾燥含有量が３５ｇ／ｍ２となるように、該分散液を含浸加工する以外は、実施例１と同様の方法で、加湿濾材を得た。
【００２８】
（比較例３）
リカボンド（登録商標）ＦＫ−６８とクエン酸とグリセリンの乾燥質量比を、３０：０：０になるように混合し、含浸加工用分散液の乾燥含有量が３０ｇ／ｍ２となるように、該分散液を含浸加工する以外は、実施例１と同様の方法で、加湿濾材を得た。
【００２９】
実施例１〜３及び比較例１〜３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。
【００３０】
［加湿耐久性の評価方法］
加湿耐久性の評価は、加湿濾材をプリーツ状加湿フィルターに成形し、加湿空気清浄機で、加湿量が大きく低下することなく、９０日間運転可能であるかを評価した。加湿濾材は、幅２２４ｍｍ×高さ１２０ｍｍ×奥行き２９ｍｍ、ピッチ間隔３ｍｍのプリーツ状加湿フィルターに成形した。加湿空気清浄機（コーウェイ（Ｃｏｗａｙ）社製、商品名：ＡＰＭ−１０１０ＤＨ）にプリーツ状加湿フィルターをセットして運転を行った。運転は送風量５．１ｍ３／分の状態で２４時間運転を行い、供給水量は一日３Ｌとした。評価基準としては、以下の通りである。
【００３１】
◎：加湿量が全く低下することなく、９０日間運転可能。
○：加湿量が若干低下するが、９０日間運転可能。
△：加湿量の低下はあるが、９０日間運転可能。
×：加湿量が大きく低下し、９０日間の運転が不可能。
【００３２】
【表１】
2019011892.tif 000002
【００３３】
表１の結果から、不織布基材に合成樹脂とクエン酸とグリセリンを含有させた加湿濾材（実施例１〜３）は、加湿耐久性に優れた加湿濾材であることがわかる。不織布基材に合成樹脂以外の成分として、クエン酸だけを含有させた場合（比較例１）、グリセリンだけを含有させた場合（比較例２）及びクエン酸とグリセリンを両方とも含有させていない場合（比較例３）は、十分な加湿耐久性が得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
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。