(57)【要約】【課題】本発明の課題は、圧力損失が低く、脱臭性能がよく、さらに花粉の捕集性能が飛躍的に向上し、集塵性能の経時劣化の影響も少ない花粉捕集用脱臭フィルター濾材を提供することにある。【解決手段】２枚の不織布基材の間に脱臭剤を挟んでバインダーによって封入してなる花粉捕集用脱臭フィルター濾材において、一方の不織布基材を構成する繊維全体が水系ポリウレタン樹脂で均一に被膜されていることを特徴とする花粉捕集用脱臭フィルター濾材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の不織布基材の間に脱臭剤を挟んでバインダーによって封入してなる脱臭フィルター濾材において、一方の不織布基材を構成する繊維全体が水系ポリウレタン樹脂で均一に被膜されていることを特徴とする花粉捕集用脱臭フィルター濾材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、花粉捕集用脱臭フィルター濾材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、東アジア内陸部の砂漠、乾燥地域からの砂塵（黄砂）やＰＭ２．５、スギ、ヒノキなどの花粉などの飛散から、健康志向が高まっており、家庭や職場、自動車などの空間の快適性向上の機能に対する市場要望が強く、空気浄化装置の普及が進んでいる。身近なものとしては家庭用空気清浄機や自動車のエアコンなどがあり、集塵性能と脱臭性能の両者を有するフィルターなどのニーズが高まってきた。
【０００３】
脱臭剤を使用した脱臭フィルター濾材は、通気性を有するウレタンの多孔質基材上に粒状あるいは粉体状活性炭を接着させた脱臭フィルター濾材や、活性炭を含浸させた不織布基材にエレクトレットを組み合わせた脱臭フィルター濾材があった。また、脱臭フィルター濾材を得る方法として、２枚の基材シート間に活性炭などの脱臭剤を挟み込んで活性炭シートとする方法（例えば、特許文献１参照）、２枚の通気性基材の間に熱可塑性基材と脱臭剤を挟み込んで、該熱可塑性基材の融着作用によって一体化し、フィルター濾材を得る方法（例えば、特許文献２参照）などもある。
【０００４】
不織布基材に、脱臭剤が塗布された脱臭フィルター濾材や、脱臭剤を含浸させた不織布基材とエレクトレットを組み合わせた脱臭フィルター濾材では、脱臭剤を固定化するためにバインダーが必須である。単位面積当たりの活性炭の量を増加させると、バインダーの量も増加し、必然的に圧力損失も増大することから、通気性のフィルターとして適さない。一方、圧力損失を十分に小さく設定すると、一般的に集塵性能が低下する。脱臭剤量を少なくすることで圧力損失を低下させる場合、脱臭能力が低下し、脱臭寿命も短くなるという問題もある。
【０００５】
２枚の不織布基材間に脱臭剤を挟み込んで、熱可塑性樹脂で接着して作製する脱臭剤封入型の脱臭フィルター濾材において、集塵性能を向上させる方法としては、使用する不織布基材に帯電処理を施す方法が一般的である。しかし、使用環境（例えば湿度）が変化することで、必ずしも集塵性能が向上するとは限らない。また、保存環境によって経時で帯電性が劣化するため、集塵性能は低下する傾向にある。更に、花粉を選択的に高く保持することもない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−１１９２６９号公報
【特許文献２】特開２００２−２９１８６０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、上記のような問題点を解消するためになされたもので、圧力損失が低く、脱臭性能がよく、さらに花粉の捕集性能が飛躍的に向上し、集塵性能の経時劣化の影響も少ない花粉捕集用脱臭フィルター濾材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を鋭意研究し、２枚の不織布基材の間に脱臭剤を挟んでバインダーによって封入してなる花粉捕集用脱臭フィルター濾材において、一方の不織布基材を構成する繊維全体が水系ポリウレタン樹脂で均一に被膜されていることにより、圧力損失が低く、脱臭性能がよく、さらに花粉の捕集性能が飛躍的に向上し、集塵性能の経時劣化の影響も少ないことを見出し、本発明に到達した。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の花粉捕集用脱臭フィルター濾材は、不織布基材の一方に水系ポリウレタン樹脂を用いることにより、圧力損失を増加させることなしに、脱臭および除塵が可能である。さらに、花粉の選択的な捕集性能に優れ、帯電処理を施したフィルター濾材と異なり、使用環境によって、集塵性能が低下することが少ない。このような花粉捕集用脱臭フィルター濾材は、一段と高い性能が要求される空気清浄用途において優位に用いられる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の花粉捕集用脱臭フィルター濾材（以下、「濾材」と略記する場合がある）に係わる構成要素を詳細に説明する。
【００１１】
本発明の濾材は、２枚の不織布基材の間に脱臭剤を挟んでバインダーによって封入してなる花粉捕集用脱臭フィルター濾材において、一方の不織布基材を構成する繊維全体が水系ポリウレタン樹脂で均一に被膜されていることを特徴とする。
【００１２】
「繊維全体が水系ポリウレタン樹脂で均一に被覆されている」とは、不織布基材を構成する繊維の表面が水系ポリウレタン樹脂でムラなく被覆されている状態である。その状態の判定方法は、光学顕微鏡、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）−エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＥＤＸ）や顕微赤外（ＩＲ）分光法等によって判定することができ、本発明品の判別方法は特定の手法に限定されない。光学顕微鏡を用いた目視判定は、添着液に着色顔料を加えて製造した発明品の繊維表面の状態から視認することができる。ＳＥＭ−ＥＤＸでの判定は、添着液に金属粉体を添加して製造した発明品の繊維表面の状態をマッピングすることにより視認することができる。顕微ＩＲ分光法での判定は、濾材の繊維表面上のイソシアネート基をマッピングすることにより視認することができる。顕微ＩＲでの判定は、不織布基材がポリウレタン系繊維以外の繊維で構成されている場合に適用することができる。    
【００１３】
本発明における水系ポリウレタン樹脂の乾燥質量［Ａ］と花粉捕集用脱臭フィルター濾材の乾燥質量［Ｂ］の比率［Ａ／Ｂ］が、０．０１＜［Ａ／Ｂ］＜０．２であることが好ましく、０．０２＜［Ａ／Ｂ］＜０．１５であることがより好ましく、０．０３＜［Ａ／Ｂ］＜０．１であることが更に好ましい。Ａ／Ｂが０．０１より小さいと、空気を濾過する条件下では集塵性能を高めることができない場合がある。Ａ／Ｂが０．２より大きいと、強いタック性が発現して濾材同士が接着する場合がある。
【００１４】
ポリウレタン樹脂はポリイソシアネート化合物とポリオール化合物をウレタン結合で共重合されてなる樹脂である。
【００１５】
ポリイソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、１，３−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート等のポリイソシアネート化合物が挙げられる。これらポリイソシアネート化合物のうち、特に好ましいのは、キシリレンジイソシアネート、１，３−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネートが挙げられる。これらポリイソシアネート化合物は、１種を単独で使用することもでき、また２種以上を組み合わせて使用することもできる。
【００１６】
ポリオール化合物としては、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、アクリルポリオール等が挙げられる。ポリエステルポリオールとしては、ポリエチレンアジペート、ポリエチレンプロピレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリエチレンブチレンアジペート、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリジエチレンアジペート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイソフタレート、ポリヘキサメチレンイソフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンセバケート、ポリブチレンセバケート、ポリ−ε−カプロラクタムジオール、ポリ（３−メチル−１，５−ペンチレンアジペート）等が挙げられ、ポリエーテルポリオールとしては、ポリオキシテトラメチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシエチレン・オキシプロピレングリコール等が挙げられ、ポリカーボネートポリオールとしては、ポリテトラメチレンカーボネートジオール、ポリヘキサメチレンカーボネートジオール、ポリ−１，４−シクロヘキサンジメチレンカーボネートジオール等が挙げられる。アクリルポリオールとしては、エチレン性不飽和基１個と水酸基とを有する単量体から得られる単独重合体及びこれら単量体と他の単量体との共重合体である。これらポリオール化合物は、１種を単独で使用することもでき、また２種以上を組み合わせて使用することもできる。
【００１７】
水系ポリウレタン樹脂における「水系」とは、ポリウレタン樹脂の分散媒体の主成分が水であることを言う。
【００１８】
本発明において、水系ポリウレタン樹脂には、本発明の効果を損なわない範囲において、水に加えてその他の接着性成分として、例えば酢酸ビニル系、エチレン酢酸ビニル系、アクリル系、アクリルスチレン系等のエマルジョン；スチレン・ブタジエン系、アクリロニトリル・ブタジエン系、アクリル・ブタジエン系等のラテックス；ポリエチレン系、ポリオレフィン系等のアイオノマー；ポリエステル、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリアミド、エポキシ樹脂等の各種水系分散体、水分散液を併用してもよい。
【００１９】
水系ポリウレタン樹脂の乾燥質量［Ａ］とその他の接着性成分の乾燥質量［Ｃ］の比率［Ｃ／Ａ］は、［Ｃ／Ａ］≦３の範囲内が好ましい。［Ｃ／Ａ］＞３では、花粉捕集性能が低下してしまう場合がある。
【００２０】
不織布基材への水系ポリウレタン樹脂の添着方法は、特に制限はなく、２ロールタイプのコンベンショナルサイズプレス（ホリゾンタル型、インクラインド型）、タブサイズプレス、ゲートロールサイズプレス、フィルムトランスファー方式のサイズプレス等や、ロールコーター、エアドクターコーター、ロッド（バー）コーター、ブレードコーター、スプレーコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、コンマコーター、ダイコーター、カーテンコーターを用いた塗布方法等が挙げられる。特にサイズプレス、スプレーコーターはポリウレタン樹脂が濾材の厚み方向に均一に分布して、繊維全体に添着するため望ましい。
【００２１】
本発明において、水系ポリウレタン樹脂とブロッキング防止剤とを併用すると、濾材同士の接着を防ぐために効果的である。
【００２２】
ブロッキング防止剤としては、例えばポリエチレン系ワックス、ステアリン酸亜鉛、ポリエチレン系ワックス乳化物、酸化ポリエチレン系ワックス、パラフィンワックス等から選ばれたワックス類、シリコーン系樹脂や高級脂肪酸カルシウム塩等の金属石鹸類等の中から、ブロッキング防止効果を考慮して適宜選択可能である。
【００２３】
ブロッキング防止剤の添加量には特に限定しないが、過剰に添加すると後工程で滑り易くなり加工適性を損なう恐れがある。
【００２４】
水系ポリウレタン樹脂と感熱ゲル化剤とを併用すると、水系ポリウレタン樹脂が不織布基材中で偏って凝固するマイグレーションが発生せず、濾材の厚み方向に該ポリウレタン樹脂を均一に分布させるために効果的である。さらには、不織布基材の繊維全体に水系ポリウレタン樹脂を均一に凝固できるため、得られる濾材の花粉捕集性能が優れたものになる。
【００２５】
感熱ゲル化剤としては、例えば、無機塩類、ポリエチレングリコール型ノニオン性界面活性剤、ポリビニルメチルエーテル、ポリプロピレングリコール、シリコーンポリエーテル共重合体、ポリシロキサン等を挙げることができ、これらは単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。これらのうちでも感熱ゲル化剤としては、マイグレーションが発生しにくい点から、無機塩類とポリエチレングリコール型ノニオン性界面活性剤との組み合わせが好ましい。上記のポリエチレングリコール型ノニオン性界面活性剤としては、例えば、高級アルコールのエチレンオキサイド付加物、アルキルフェノールのエチレンオキサイド付加物、脂肪酸のエチレンオキサイド付加物、多価アルコール脂肪酸エステルのエチレンオキサイド付加物、高級アルキルアミンのエチレンオキサイド付加物、ポリプロピレングリコールのエチレンオキサイド付加物等を挙げることができる。また無機塩類としては、ノニオン性界面活性剤の曇点を低下させるような一価又は二価の金属塩が用いられ、例えば、炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、塩化カルシウム、水酸化ナトリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、塩化亜鉛、塩化マグネシウム、塩化カリウム、炭酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸鉛等を挙げることができ、中でも塩化カルシウムが好ましい。
【００２６】
本発明に用いられる不織布基材は、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し、各種方法によって製造したものである。
【００２７】
本発明に用いられる不織布基材の製造方法については特に制限はなく、目的・用途に応じて、静電紡糸法、乾式法、湿式抄造法、メルトブローン法、スパンボンド法、フラッシュ紡糸法、エアレイド法等で得られたウェブを水流交絡法、ニードルパンチ法、ステッチボンド法等の物理的方法、サーマルボンド法等の熱による接着方法、レジンボンド等の接着剤による接着方法で強度を発現させる方法を適宜組み合わせて製造することができる。
【００２８】
また、用途に応じて不織布基材には、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、粗塵除去、抗菌、抗ウイルス、防黴、防虫、殺虫、害虫忌避、芳香、感温、保温、蓄熱、蓄光、発熱、吸熱、耐熱、防炎、不燃、難燃、防水、耐水、撥水、疎水、親水、除湿、吸湿（乾燥）、調湿、水分（湿度）透過、撥油、親油、耐油、油等の吸着および水や揮発性薬剤等の蒸散または徐放などの各種機能を有しても良い。
【００２９】
このような各種機能を付与する一例として、乾式不織布やスパンボンドなどに抗菌剤などの機能性薬剤を担持する方法が挙げられる。
【００３０】
本発明に用いられる一方の不織布基材（Ａ）の目付は、１０〜２００ｇ／ｍ２であることが好ましく、２０〜１８０ｇ／ｍ２であることがより好ましく、３０〜１５０ｇ／ｍ２であることが更に好ましい。不織布基材（Ａ）の目付が１０ｇ／ｍ２未満であると、十分な捕集性能を得られない場合があり、２００ｇ／ｍ２を超えると、通気性に劣る場合がある。
【００３１】
本発明に用いられるもう一方の不織布基材（Ｃ）の目付は、１０〜１００ｇ／ｍ２であることが好ましく、１８〜８０ｇ／ｍ２であることがより好ましく、２０〜５０ｇ／ｍ２であることが更に好ましい。不織布基材（Ｂ）の目付が１０ｇ／ｍ２未満であると、十分な捕集性能を得られない場合があり、１００ｇ／ｍ２を超えると、通気性に劣る場合がある。
【００３２】
本発明に用いられる不織布基材（Ａ）と不織布基材（Ｃ）の目付の総和は、２０〜３００ｇ／ｍ２であることが好ましく、４０〜２５０ｇ／ｍ２であることがより好ましく、５０〜２００ｇ／ｍ２であることが更に好ましい。不織布基材の目付の総和が２０ｇ／ｍ２未満であると、十分な捕集性能を得られない場合があり、３００ｇ／ｍ２を超えると、通気性が劣る他、厚さが大きくなってプリーツ加工が困難となるため、実用性が低下する場合がある。
【００３３】
本発明に係わる脱臭剤は主に悪臭を除去する目的で用いられる薬剤の総称であり、具体的には、活性炭、添着活性炭、天然および合成ゼオライト、セピオライト、活性アルミナ、活性白土、イオン交換樹脂、鉄アスコルビン酸、鉄フタロシアニン誘導体などの吸着脱臭剤、マンガン系酸化物やペロブスカイト型触媒などの低温酸化触媒、酸化チタンや酸化亜鉛などの光触媒、植物抽出成分に含まれる化合物であるカテキン、タンニン、フラボノイド、酸化鉄などの鉄系化合物、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、シリカ、シリカ−酸化亜鉛複合物、シリカ−アルミナ−酸化亜鉛複合物、二酸化マンガン、複合フィロケイ酸塩、シクロデキストリン、アスコルビン酸と二価鉄塩の混合物、ビタミンＢ群とリン酸塩の混合物などを挙げることができる。これらの脱臭剤の形状は特に限定されるものではないが粒子状のものが好ましく、比表面積が５０〜２０００ｍ２／ｇのものを適宜選択して用いることが可能であり、例えば活性炭の場合、ＪＥＭ  １４６７−１９９５などで定める除塵性能の算出、耐久日数の算出で決定する。
【００３４】
本発明に係わる脱臭剤の封入量は、特に制限されるものではないが、３０〜３００ｇ／ｍ２であることが好ましく、５０〜２５０ｇ／ｍ２であることがより好ましく、８０〜２００ｇ／ｍ２であることが更に好ましい。封入量が３００ｇ／ｍ２を超えると、不織布基材間の接着強度が低くなり、また、厚さが大きくなってプリーツ加工が困難となるため、実用性が低下する場合があり、封入量が３０ｇ／ｍ２未満だと、良好な脱臭性能が得られない場合上がる。
【００３５】
これらの脱臭剤は必要に応じて複数のものを併用しても良く、また、これらの脱臭剤を複合化したハイブリッド脱臭剤として用いても良い。
【００３６】
本発明に係わるバインダーは、熱可塑性樹脂を主体とするものである。熱可塑性樹脂として、エチレン酢酸ビニル共重合体またはこの変性物、エチレンアクリレート共重合体、アイオノマー、ポリアミド、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン系などの樹脂が挙げられる。
【００３７】
本発明に係わるバインダーの軟化点または融点は特に制限されるものではなく、濾材の後加工条件や使用環境温度、不織布基材や脱臭剤の耐熱性などを考慮して適宜選択すれば良い。
【００３８】
本発明に係わる脱臭剤またはバインダーの形状は、粉体状、粒状、ウイスカー状または短繊維状であることが好ましく、濾材中の脱臭剤の分布を均一にすることができる。
【００３９】
本発明に係わる脱臭剤またはバインダーが粉体状または粒状である場合、その粒径は１０〜１００メッシュであることが好ましい。粒径が１０メッシュ未満では、脱臭剤が加圧時に割れたり、不織布基材同士の接着点が不均一になるなどの問題が発生する場合がある。一方、粒径が１００メッシュを超えると、不織布基材の目から離脱するなどの問題が発生する場合がある。
【００４０】
本発明に係わる脱臭剤（Ｓ）とバインダー（Ｔ）の質量比（Ｓ／Ｔ）は０．３〜４．０であることが好ましく、０．４〜３．５であることがより好ましく、０．５〜３．０であることが更に好ましい。質量比（Ｓ／Ｔ）が０．３より小さいと、バインダーが脱臭剤の表面を覆うため著しく脱臭性能が低下すると共に、濾材の通気性が損なわれる場合がある。一方、質量比（Ｓ／Ｔ）が４より大きいと、接着強度が不足し、２枚の不織布基材の剥離や脱臭剤の離脱が生じ易い。
【００４１】
次いで、本発明の濾材を作製する方法を説明する。
【００４２】
本発明の濾材は、一般に、一方の不織布基材の上に脱臭剤とバインダーを散布し、更にその上にもう一方の不織布基材を重ね合わせ、加熱によってバインダーの接着性を発現させ、一体化して作製される。
【００４３】
本発明に係わる一方の不織布基材の上に脱臭剤とバインダーを散布する場合には、両者を個別に散布しても良いが、脱臭性などに特に影響がなければ予め混合したものを散布することが好ましい。散布の方法としては、ホッパー下部からの自由落下による散布、空気中に分散した送風による散布、水系分散してのスプレー塗工やダイ塗工等が挙げられる。
【００４４】
本発明の濾材を作製する工程における加熱は、特に限定されるものではないが、基本的には２方式に大別される。まず一つは、一方の不織布基材上にバインダー、好ましくは脱臭剤とバインダーを散布した後に加熱する方式である。もう一つは、一方の不織布基材上に脱臭剤とバインダーを散布して他方の不織布基材を重ね合わせた後に加熱する方式であり、本発明の濾材を作製するには、所望に応じてどちらの加熱方式を用いても良く、両方の加熱方式を併用しても良い。
【００４５】
一方の不織布基材上にバインダー、好ましくは脱臭剤とバインダーを散布した後に加熱する方式として、熱バインダーを散布した側から加熱する方式が挙げられる。接触式の熱伝導による加熱は困難であるため、熱風などの非接触式の加熱手段を採ることが好ましく、中でも赤外線ヒーターやガスバーナーヒーターのような放射熱による手段が特に好ましい。
【００４６】
非接触式の加熱手段において、放射熱または熱風等を当てる側は特に限定されるものではないが、熱可塑性樹脂を散布した側から加熱することが好ましい。
【００４７】
一方の不織布基材上に脱臭剤とバインダーを散布して他方の不織布基材を重ね合わせた後に加熱する方式として、少なくとも一方が加熱された２本のロールに挟む加熱方式、および少なくとも一方が加熱された２枚のベルト搬送器に挟む加熱方式など接触式の加熱方式が挙げられる。
【００４８】
不織布基材を重ね合わせた後の一体化は、加圧することにより達成でき、例えば加圧したロール間を通す方法などを採用できる。加圧の程度は、接着強度、脱臭剤の潰れ、通気性への影響などを考慮して、適宜設定すればよい。
【００４９】
本発明の濾材は、そのままで使用しても良いが、フィルターエレメントに加工して使用しても良い。フィルターエレメントへの加工方法としては、一般にプリーツ加工と呼ばれる山谷状の折り加工、段ボール加工における中しんなどの波状加工、巻き取り状に加工したロール加工等が挙げられる。
【００５０】
本発明の濾材の目付は、６０ｇ／ｍ２〜７００ｇ／ｍ２が好ましく、１００ｇ／ｍ２〜５５０ｇ／ｍ２がより好ましく、１４０ｇ／ｍ２〜４５０ｇ／ｍ２が更に好ましい。目付が６０ｇ／ｍ２未満だと、十分な花粉捕集性能や脱臭性能を得られない場合があり、７００ｇ／ｍ２を超えると、通気性に劣る場合がある。
【００５１】
本発明の花粉捕集用脱臭フィルター濾材は、空気調和機で使用することによって、効率よく花粉を捕集することができる。空気調和機としては、例えば、エアコン、空気清浄器、加湿機、除湿機、加湿機能付き空気清浄器、除湿及び加湿機能付き空気清浄器、エアワッシャー、扇風機、換気扇、ヒーター、自動車エアコン等が挙げられるが、本発明品を使用する空気調和機の種類はこれらに限定されない。
【実施例】
【００５２】
以下に、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものでない。なお、実施例中の部数、百分率は、特に断りのない限り、質量基準である。
【００５３】
［不織布基材（Ａ）の調製］
ポリビニルアルコール繊維５０部と、ポリエチレンテレフタレート繊維１０部とを混合し、乾式法によりウェブを形成し、次に、塩化ビニル・アクリル系共重合体中に含浸し、繊維を接着して形成し、不織布基材（Ａ）を得た。
【００５４】
［脱臭混合粉体（Ｂ）の調製］
脱臭剤として、粒状活性炭１００部に対して、バインダーとして熱可塑性接着剤であり、軟化点１００℃のエチレン酢酸ビニル樹脂粉末６０部を混合し、脱臭混合粉体を調製した。
【００５５】
［水系ポリウレタン樹脂添着液の調製］
ノニオン性水系ポリウレタン樹脂（日華化学製、エバファノール（登録商標）ＡＰ−１２）とノニオン性水系ポリウレタン樹脂（日華化学製、エバファノール（登録商標）Ｎ−３３）を乾燥質量比８０：２６の割合でブレンドし、水系ポリウレタン樹脂添着液を得た。
【００５６】
［不織布基材（Ｃ）の調製］
スプレー塗布装置を用いて、市販のポリプロピレン（ＰＰ）製不織布（商品名：シンテックス（登録商標）、三井化学製、３０ｇ／ｍ２）に、水系ポリウレタン樹脂が乾燥質量で１０．０ｇ／ｍ２添着するようにして、水系ポリウレタン樹脂添着液を塗布した。塗布方法であるが、該水系ポリウレタン樹脂の乾燥質量で表面と裏面それぞれの方向から５．０ｇ／ｍ２ずつをスプレー塗布した。厚み方向に該ポリウレタン樹脂が均一に分布すると共に、不織布基材を構成する繊維全体が該ポリウレタン樹脂で被覆されるようにスプレー条件を調整し、添着加工を行った。水系ポリウレタン樹脂を添着したＰＰ製不織布は、内部温度１２０℃の熱風乾燥機中で１０分間乾燥させ、不織布基材（Ｃ）を得た。
【００５７】
＜実施例１＞
不織布基材（Ａ）の上に脱臭混合粉体（Ｂ）を２００ｇ／ｍ２散布し、混合粉体を散布した側から表面温度１６０℃の赤外線ヒーターを当てて加熱した。次いで、脱臭剤用バインダーが可塑化した後に加熱を止め、速やかに不織布基材（Ａ）の脱臭混合粉体（Ｂ）散布側に不織布基材（Ｃ）を重ね合わせて、２本の回転ロール間に挟んで加圧、一体化し、花粉捕集用脱臭フィルター濾材を製造した。
【００５８】
フィルターエレメントの寸法が、スリット幅が２００ｍｍ、長さが２１６ｍｍ、プリーツの山高さが２８ｍｍ、プリーツの山の間隔が６ｍｍとなるように、花粉捕集用脱臭フィルター濾材を加工し、フィルターエレメントを作製した。不織布からなる枠材の片面にホットメルト樹脂シートを貼り合わせた枠材を準備して、該枠材をプリーツ加工した濾材に固着して、実施例１のフィルターエレメントを製造した。
【００５９】
＜比較例１＞
実施例１において、不織布基材（Ｃ）として、水系ポリウレタン樹脂添着基材に代えて、市販のポリプロピレン製不織布（商品名：シンテックス（登録商標）、三井化学製、３０ｇ／ｍ２）とする以外は、全て実施例１と同一の方法で濾材及びフィルターエレメントを製造した。
【００６０】
＜比較例２＞
実施例１において、不織布基材（Ｃ）として、水系ポリウレタン樹脂添着基材に代えて、帯電処理を施した市販のポリプロピレン製不織布（商品名：シンテックス（登録商標）、三井化学製、３０ｇ／ｍ２）とする以外は、全て実施例１と同一の方法で濾材及びフィルターエレメントを製造した。
【００６１】
＜比較例３＞
実施例１において、不織布基材（Ｃ）として、水系ポリウレタン樹脂添着基材に代えて、市販のポリプロピレン製エレクトレット濾材（商品名ＰＯ−３０ＡＬ−Ｅ０Ｇ、東燃タピルス（株）製メルトブロー不織布、３０ｇ／ｍ２）とする以外は、全て実施例１と同一の方法で濾材及びフィルターエレメントを製造した。
【００６２】
＜比較例４＞
比較例３において、不織布基材間に脱臭混合粉体を散布しないこと以外は、全て比較例３と同一の方法で濾材及びフィルターエレメントを製造した。
【００６３】
実施例１および比較例１〜４で得られた濾材及びフィルターエレメントについて、以下の方法で除塵性能試験および圧力損失の評価試験、脱臭試験を行い、その結果を表１に示した。
【００６４】
［除塵性能試験］
実施例１および比較例１〜４のフィルターエレメントの除塵性能を比較した。パーティクルカウンターを用いて測定した１０ｃｍ／ｓの線風速で上流と下流の大気塵をカウントし、集塵効率（％）を算出した。なお、試験粒子として大気塵（粒径０．３〜０．５μｍ）と花粉疑似物質である石松子を用い、これらを散布することで評価を行った。石松子の粒子径と代表的な花粉であるスギ花粉の粒径は、約２０〜３０μｍでほぼ同じことから、石松子の除去率を花粉除去率とした。５５％以上の集塵効率のものは「◎」、４５％以上５５％未満のものは「○」、３５％以上４５％未満のものは「△」、３５％未満のものは「×」と評価した。
【００６５】
［圧力損失の評価方法］
実施例１、比較例１〜４で作製したフィルターエレメントをＪＩＳＢ９９０８に基づく面風速１００ｃｍ／秒で測定した。なお、値が低い程、圧力損失が良好であることとを示す。４０以上５０Ｐａ未満の圧力損失を「○」、５０Ｐａ以上の圧力損失を「×」と評価した。
【００６６】
［脱臭試験］
実施例および比較例の濾材を１０ｃｍ×１０ｃｍに裁断し、切り出して１００リットルの密閉容器内に静置した。次いで、容器中に二酸化窒素ガスを３０ｐｐｍ注入して２０分後に容器中の二酸化窒素濃度（ｐｐｍ）をガス検知管にて測定した。なお、ガス検知管の検知限界以下の濃度の場合は０ｐｐｍと表した。２０分後の容器内の濃度を初期濃度３０ｐｐｍで除した値を除去率とし、除去率が４０％以上５０％未満を「○」、４０％未満を「×」と評価した。
【００６７】
【表１】
2015062862.tif 000002
【００６８】
表１の結果から、実施例１のフィルターエレメントの圧力損失は、比較例１、２と同様に低く、水系ポリウレタン樹脂の添着による影響が全く見られないことが判明した。一方、集塵性能では、本発明のエレメント（実施例１）、帯電処理してなるエレメント（比較例２）、未加工のエレメント（比較例１）の順で捕集効率が高い傾向を示した。帯電メルトブロー不織布を用いたエレメント（比較例３）では高い捕集効率を示すものの、圧力損失も高くなり、好ましくない。実施例１と比較例３を比較した場合、前者では花粉を選択的に捕集することが可能となっている。比較例４では、脱臭剤を封入していないことで、低い圧力損失のフィルターエレメントを得られたが、脱臭性能がないため、脱臭フィルターエレメントとしては好ましくないことがわかる。本発明のフィルターエレメントでは、脱臭性能を低下させることなく、低い圧力損失で、大気塵は勿論のこと、花粉の集塵性能に優れることが確認できた。
【００６９】
次に、湿度環境を変えて集塵性能を測定し、その結果を表２に示した。
【００７０】
［湿度の変化時の集塵性能試験評価］
加湿機および除湿機を用いて、実験設備のある空間（温度２５℃）の湿度を５０％ＲＨと６０％ＲＨ、７５％ＲＨに設定し、実施例１および比較例１〜４のフィルターエレメントの除塵性能（１０ｃｍ／ｓの線風速）を大気塵と石松子を用いて測定した。各フィルターエレメントとも、湿度５０％ＲＨ時の捕集効率を基準値とする。基準値に比べ、各湿度下で測定した値が、５％未満低下する場合を「○」、５％以上１５％未満低下する場合を「△」、１５％以上２０％未満低下する場合を「×」と評価した。
【００７１】
【表２】
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【００７２】
表２の結果から、帯電処理が施されている比較例２と比較例３のフィルターエレメントでは、湿度が高くなるにつれて、集塵性能が低下する傾向が確認された。湿度が高くなると、物質の表面の吸着水分量が増すため表面の電気伝導性が向上し、電荷漏洩の速度が速まる。よって、高湿度環境下では繊維における帯電の影響が低下し、集塵性能が低下したものと考えられる。本発明の水系ポリウレタン樹脂を添着したフィルターエレメントでは、使用環境によって、集塵性能が変化しないことが示された。この結果は、集塵性能の経時劣化の影響も少ないことを示唆している。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明の花粉捕集用脱臭フィルター濾材は、脱臭性および集塵性能に優れ、両性能が要求される空気清浄用途において広く利用され得るものであり、空気清浄機や自動車のエアコンなどに用いられるフィルターエレメントに有用に使用されると考えられる。また、花粉だけでなく、砂塵（黄砂）、ＰＭ２．５などの飛散物に対しても利用可能である。