(57)【要約】      （修正有）【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】加湿フィルターに、不織布基材に合成樹脂と有機球形微粒子を含有させたことを特徴とする加湿濾材を用いる。球形の定義としては、市販品として「『球形』又は『球状』である」と述べられているもの、また、顕微鏡にて、球形と確認されるものであれば、特に問題なく使用できる。有機球形微粒子を用いることで、加湿量が向上する理由としては、適切な毛細管現象が発現することにより、水の吸い上げ速度を向上させることが可能となり、その結果として、加湿量が増加するものと考えられる。【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有機球形微粒子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、不織布基材が水不溶性親水性樹脂により含浸加工されており、更に無機フィラーが含まれる加湿エレメント用紙（例えば、特許文献２）が開示されているが、無機フィラーの種類によっては、加湿エレメント用紙の保水性の改善が見られるものの、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、無機フィラーの添加量を増やすと、加湿エレメント用紙から無機フィラーが欠落する粉落ちが発生する場合があった。
【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２０００−２４６０９７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、不織布基材に合成樹脂と有機球形微粒子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】
【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という効果を達成している。
【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、不織布基材に合成樹脂と有機球形微粒子を含有させ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有機球形微粒子について説明する。球形の定義としては、市販品として、「『球形』又は『球状』である」と述べられているもの、また、顕微鏡にて、球形と確認されるものであれば、特に問題なく使用できる。有機球形微粒子を用いることで、加湿量が向上する理由としては、明らかにされた訳ではないが、適切な毛細管現象が発現することにより、水の吸い上げ速度を向上させることが可能となり、その結果として、加湿量が増加するものと考えている。無機フィラーについては、空隙が存在する場合に、吸水性の改善は見られるものの、形状が不定形であることに起因するためか、吸い上げ速度の改善は確認されず、加湿量の増加は見られなかった。
【００１２】
有機球形微粒子の含有量としては、特に制限はないが、合成樹脂に対する固形分比率で、５０〜４００質量％の範囲が好ましい。含有量が少ないと毛細管現象が発現されず、含有量が多すぎると、加湿濾材から有機球形微粒子が欠落する粉落ちが発生する恐れがある。
【００１３】
有機球形微粒子の粒子径としては、特に制限はないが、１〜１０μｍの範囲が好ましい。粒子径が小さい場合も大きい場合も、毛細管現象が発現され難くなる。
【００１４】
有機球形微粒子としては、具体的には、三井化学製のグロスデール（登録商標）シリーズ、ミューティクル（登録商標）シリーズ、東レ製のトレパール（登録商標）シリーズ、積水化成品工業製のテクポリマー（登録商標）シリーズ、根上工業製のアートパール（登録商標）シリーズ、アイカ工業製のガンツパール（登録商標）シリーズなどが挙げられる。
【００１５】
本明細書で言う粒子径とは、具体的には、レーザー式粒度分布測定計ＭＩＣＲＯＴＲＡＣ（登録商標）  ＭＴ３０００（マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いて測定した粒子の体積メジアン径ｄ５０（μｍ）として求めることができる。
【００１６】
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。
【００１７】
本発明の加湿濾材における合成樹脂と有機球形微粒子の総乾燥含有量は、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。
【００１８】
不織布基材に合成樹脂及び有機球形微粒子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。合成樹脂及び有機球形微粒子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、合成樹脂及び有機球形微粒子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）と有機球形微粒子であるアートパール（登録商標）Ｊ−７Ｐ（根上工業製）を、乾燥質量比で、２５：１５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とアートパール（登録商標）Ｊ−７Ｐ（根上工業製）の乾燥質量比を、２５：５０になるように混合する以外は、実施例１と同様の方法で、加湿濾材を得た。
【００２５】
（実施例３）
リカボンド（登録商標）ＦＫ−６８とアートパール（登録商標）Ｊ−７Ｐ（根上工業製）の乾燥質量比を、２５：１００になるように混合する以外は、実施例１と同様の方法で、加湿濾材を得た。
【００２６】
（実施例４）
アートパール（登録商標）Ｊ−７Ｐ（根上工業製）をアートパール（登録商標）Ｊ−３ＰＹ（根上工業製）に変更すること以外は、実施例２と同様の方法で、加湿濾材を得た。
【００２７】
（実施例５）
アートパール（登録商標）Ｊ−７Ｐ（根上工業製）をアートパール（登録商標）ＳＥ−０１０Ｔ（根上工業製）に変更すること以外は、実施例２と同様の方法で、加湿濾材を得た。
【００２８】
（比較例１）
アートパール（登録商標）Ｊ−７Ｐ（根上工業製）をラヂオライト（登録商標）♯１００（昭和化学工業製）に変更すること以外は、実施例２と同様の方法で、加湿濾材を得た。
【００２９】
（比較例２）
アートパール（登録商標）Ｊ−７Ｐ（根上工業製）をミズカシル（登録商標）Ｐ−５２７（水澤化学工業製）に変更すること以外は、実施例２と同様の方法で、加湿濾材を得た。
【００３０】
（比較例３）
有機球形微粒子であるアートパール（登録商標）Ｊ−７Ｐ（根上工業製）を添加しないこと以外は、実施例１と同様の方法で、加湿濾材を得た。
【００３１】
実施例１〜５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。
【００３２】
［加湿量の評価方法］
加湿量の評価としては、加湿濾材が効率良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。
【００３３】
◎：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。
【００３４】
［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、含浸した合成樹脂及び有機球形微粒子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。
【００３５】
◎：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。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
表１の結果から、不織布基材に合成樹脂と有機球形微粒子を含有させた加湿濾材（実施例１〜５）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。有機球形微粒子の代わりに、珪藻土を用いた場合（比較例１）、有機球形微粒子の代わりに、シリカ微粉末を用いた場合（比較例２）及び有機球形微粒子を添加しない場合（比較例３）は、吸い上げ速度に改善が見られず、十分な加湿量が得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
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。