(57)【要約】【課題】優れた吸着特性を有し、かつ空気清浄機等のフィルターとして用いた場合に特に好ましく用いることができる新規な吸着シートを提供する。【解決手段】本発明の吸着シート（１）は、シート状通気性基材（２）、多孔質吸着材、及び通気性基材と多孔質吸着材とを結合しているバインダーを有し、シート状通気性基材が、一方の主表面から他方の主表面に向かう複数の開口部（３）を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状通気性基材、多孔質吸着材、及び前記シート状通気性基材に前記多孔質吸着材を結合しているバインダーを有する吸着シートであって、
前記シート状通気性基材は、一方の主表面から他方の主表面に向かう複数の開口部を有している、
吸着シート。
【請求項２】
前記多孔質吸着材は、多孔質担体が化学吸着剤を担持してなる、請求項１に記載の吸着シート。
【請求項３】
前記多孔質担体が、活性炭、セピオライト、パリゴルスカイト、ゼオライト、活性炭素繊維、活性アルミナ、セピオライト混合紙、シリカゲル、活性白土、パーミキュライト、及び珪藻土からなら群より選択される、請求項２に記載の吸着シート。
【請求項４】
前記化学吸着剤が、アゾール化合物、ヒドラジド化合物、及びそれらの組合せからなら群より選択される、請求項２又は３に記載の吸着シート。
【請求項５】
前記シート状通気性基材の一方の表面における前記開口部１つ当たりの面積が、１ｍｍ２〜２０ｍｍ２である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の吸着シート。
【請求項６】
前記複数の開口部による面開孔率が、１．０〜５０％の範囲である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の吸着シート。
【請求項７】
前記多孔質吸着材の保持量が、前記シート状通気性基材１ｃｍ３当たり、０．０３ｇ／ｃｍ３以上である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の吸着シート。
【請求項８】
前記開口部がない場合の圧力損失と前記複数の開口部がある場合の圧力損失との差が、０．４２ｍ／ｓの風速に対して０．２０ｍｍＡｑ以上である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の吸着シート。
【請求項９】
前記複数の開口部が、機械的手段によって設けられている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の吸着シート。
【請求項１０】
前記シート状通気性基材が、発泡樹脂、網状樹脂、多孔質樹脂フィルム、編物、織布、不織布、紙、及び無機繊維からなる群より選択される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の吸着シート。
【請求項１１】
前記バインダーが、アクリル樹脂、アクリル−スチレン樹脂、アクリル−シリコン樹脂、アクリル−ウレタン樹脂、酢酸ビニル−アクリル樹脂、ポリシロキサン−アクリル樹脂及びブタジエン樹脂からなる群より選択される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の吸着シート。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の吸着シートをフィルターとして用いる、空気清浄機。
【請求項１３】
多孔質吸着材を提供すること、
一方の主表面から他方の主表面に向かう複数の開口部を有するシート状通気性基材を提供すること、及び
バインダーによって、前記多孔質吸着材を前記シート状通気性基材に結合させること、を含む、吸着シートの製造方法。
【請求項１４】
多孔質吸着材を提供すること、
シート状通気性基材を提供すること、
バインダーによって、前記多孔質吸着材を前記シート状通気性基材に結合させること、及び
前記多孔質吸着材が結合している前記シート状通気性基材に、一方の主表面から他方の主表面に向かう複数の開口部を形成すること
を含む、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、吸着シート、その製造方法、及びそれを使用した空気清浄機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気中には、鼻粘膜、眼粘膜、咽頭粘膜等の諸粘膜、更には皮膚を刺激し得る化学物質が数多く存在している。中でも、建材や家具、日用品から発散するトルエン、キシレン、エチルベンゼン、スチレン等の揮発性有機化合物（Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ  （ＶＯＣ））や、ホルムアルデヒドやアセトアルデヒド等の高揮発性有機化合物（Ｖｅｒｙ  Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ  （ＶＶＯＣ））は、化学物質過敏症やシックハウス症候群の原因と考えられているため、排出規制等の対象となっている。規制により、年々ＶＯＣ排出量は減少傾向にあるが、ＶＯＣによる健康被害は依然存在しており、世界各国でＶＯＣ排出量のさらなる規制強化が進んでいる。
【０００３】
平成１５年７月に施行された改正建築基準法により、建材中のホルムアルデヒドの使用量も制限されることとなった。しかしながら、その代替物質であるアセトアルデヒドの使用量が近年急増している。平成１５年４月に厚生労働省は１３物質に対してＶＯＣ指針値を出した。１３物質の中で、アセトアルデヒドが指針値（０．０３ｐｐｍ）をオーバーする割合（約４割オーバー）（参考：トルエン２割オーバー、そのほかの１１物質は数％オーバー）が圧倒的に多く、アセトアルデヒドは低減対策の難しい物質である。
【０００４】
これらの化学物質を除去する手段の一つとして、活性炭等の多孔質体による吸着がある。例えば、特許文献１では、バインダーによって活性炭を結合して得られるハニカム形状の活性炭成形体を開示している。また、特許文献２では、活性炭素繊維を用いたフィルターを開示している。しかし、これらはコストが高いという問題があった。
【０００５】
そこで、吸着材として活性炭をコーティングしたシートが、新築家屋、新電化製品などから排出される揮発性有機化合物を除去するために使用されている。しかし、このような吸着シートは、空気清浄機等のフィルターとして用いた場合に、通気に対する圧力損失が高く、それによって十分な量の被処理気体を通気させようとするとファンの消費電力が高くなるという問題がある。このような問題は、シートの基材の目付が大きい場合、及びコーティングする活性炭の量が多い場合に特に顕著であった。
【０００６】
これに関して、例えば特許文献３では、ネット状基材を用いた脱臭フィルターを開示しており、ここでは吸着材の保持量を多くしながら圧力損失を低下させるために、フィルターをプリーツ状に成形している。また、特許文献４ではポリ発泡ポリウレタンを基材として用いた脱臭フィルターを開示しており、ここでは吸着材の保持量を多くしながら圧力損失を低下させるために、その表面を凹凸構造としている。
【０００７】
特許文献５では、吸着材粒子と熱可塑性樹脂を混合して、熱可塑性樹脂の融点以上で加熱することで、熱可塑性樹脂粒子を溶解して吸着材粒子同士を接着し、この加熱した混合物に熱可塑性樹脂の融点以上に加熱した針を刺すことで、通気孔を有する吸着フィルターを製造する方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２４０４０５号公報
【特許文献２】特開平９−２６７０１５号公報
【特許文献３】特開２００３−１０２８号公報
【特許文献４】特開平９−５７０５０号公報
【特許文献５】特開２０１０−４６５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の吸着シートは、吸着剤の保持量を多くしながら圧力損失を低下させるという点において未だ不十分であり、また被吸着成分に対する吸着性能も高くなかった。
【００１０】
そこで、本発明は、優れた吸着特性を有し、かつ空気清浄機等のフィルターとして用いた場合に特に好ましく用いることができる新規な吸着シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、以下の手段により、上記課題を解決できることを見出した。
［１］
シート状通気性基材、多孔質吸着材、及び前記シート状通気性基材に前記多孔質吸着材を結合しているバインダーを有する吸着シートであって、
前記シート状通気性基材は、一方の主表面から他方の主表面に向かう複数の開口部を有している、
吸着シート。
［２］
前記多孔質吸着材は、多孔質担体が化学吸着剤を担持してなる、［１］に記載の吸着シート。
［３］
前記多孔質担体が、活性炭、セピオライト、パリゴルスカイト、ゼオライト、活性炭素繊維、活性アルミナ、セピオライト混合紙、シリカゲル、活性白土、パーミキュライト、及び珪藻土からなら群より選択される、［２］に記載の吸着シート。
［４］
前記化学吸着剤が、アゾール化合物、ヒドラジド化合物、及びそれらの組合せからなら群より選択される、［２］又は［３］に記載の吸着シート。
［５］
前記シート状通気性基材の一方の表面における前記開口部１つ当たりの面積が、１ｍｍ２〜２０ｍｍ２である、［１］〜［４］のいずれか一項に記載の吸着シート。
［６］
前記複数の開口部による面開孔率が、１．０〜５０％の範囲である、［１］〜［５］のいずれか一項に記載の吸着シート。
［７］
前記多孔質吸着材の保持量が、前記シート状通気性基材１ｃｍ３当たり、０．０３ｇ／ｃｍ３以上である、［１］〜［６］のいずれか一項に記載の吸着シート。
［８］
前記開口部がない場合の圧力損失と前記複数の開口部がある場合の圧力損失との差が、０．４２ｍ／ｓの風速に対して０．２０ｍｍＡｑ以上である、［１］〜［７］のいずれか一項に記載の吸着シート。
［９］
前記複数の開口部が、機械的手段によって設けられている、［１］〜［８］のいずれか一項に記載の吸着シート。
［１０］
前記シート状通気性基材が、発泡樹脂、網状樹脂、多孔質樹脂フィルム、編物、織布、不織布、紙、及び無機繊維からなる群より選択される、［１］〜［９］のいずれか一項に記載の吸着シート。
［１１］
前記バインダーが、アクリル樹脂、アクリル−スチレン樹脂、アクリル−シリコン樹脂、アクリル−ウレタン樹脂、酢酸ビニル−アクリル樹脂、ポリシロキサン−アクリル樹脂及びブタジエン樹脂からなる群より選択される、［１］〜［１０］のいずれか一項に記載の吸着シート。
［１２］
［１］〜［１１］のいずれか一項に記載の吸着シートをフィルターとして用いる、空気清浄機。
［１３］
多孔質吸着材を提供すること、
一方の主表面から他方の主表面に向かう複数の開口部を有するシート状通気性基材を提供すること、及び
バインダーによって、前記多孔質吸着材を前記シート状通気性基材に結合させること、を含む、吸着シートの製造方法。
［１４］
多孔質吸着材を提供すること、
シート状通気性基材を提供すること、
バインダーによって、前記多孔質吸着材を前記シート状通気性基材に結合させること、及び
前記多孔質吸着材が結合している前記シート状通気性基材に、一方の主表面から他方の主表面に向かう複数の開口部を形成すること
を含む、吸着シートの製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の吸着シートは、優れた吸着特性を有し、かつ空気清浄機等のフィルターとして用いた場合に特に好ましく用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の吸着シートの概略図である。
【図２】アルデヒド吸着性能を評価するための装置の概略図である。
【図３】実施例１〜４の吸着シートの製造工程の概略図である。
【図４】吸着シートに開口部がある場合とない場合とで、活性炭保持量と圧力損失との関係がどのように変わるかを示す図である。
【図５】吸着シートに開口部がある場合とない場合とで、活性炭保持量と吸着性能との関係がどのように変わるかを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
《吸着シート》
本発明の吸着シートは、シート状通気性基材、多孔質吸着材、及びこのシート状通気性基材に多孔質吸着材を結合しているバインダーを有する。ここで、この吸着シートでは、通気性基材の一方の主表面から他方の主表面に向かう複数の開口部が設けられていることによって、通気性基材に開口部が設けられていない場合と比較して、吸着シートを流通する被処理気体に対する圧力損失が低くなっている。具体的には、図１に概略図を示すように、本発明の吸着シート１では、シート状通気性基材２に、複数の開口部３が設けられている。なお、このような本発明の吸着シートは例えば、吸着シートを製造する本発明の方法によって製造できる。
【００１５】
一般的には、吸着シートの通気性基材に開口部を設けると、被処理気体が開口部に流通して、被処理気体中の被吸着成分と、通気性基材に保持されている吸着材とが接触する機会が減少し、それによって被吸着成分に対する吸着性能が低下すると考えられる。これに対して、本件発明者らは、多孔質吸着材を保持している吸着シートに複数の開口部を設けることによって、予想外に高い吸着性能が得られることを見出した。すなわち、本発明の吸着シートは、複数の開口部を設けているにもかかわらず、アルデヒドのような被吸着成分に対する予想外に高い吸着性能を与えることができる。
【００１６】
本発明に関して、例えばアルデヒドのような被吸着成分に対する吸着性能は、日本電気工業会規格JEM1467（社団法人日本電気工業会：JEMA制定）、付属書１脱臭性能試験に従って、図２示す装置で評価することができる。具体的には、吸着シートをフィルターとして用いた空気清浄機４及び撹拌ファン５が配置されている１ｍ３の空間に、被吸着成分を含んだ被処理気体を導管６から流し、そして、まず空気清浄機４の稼働前の空間中における被吸着成分濃度をガスクロマトグラフィによって測定し、その後、空気清浄機４を稼働して３０分後の空間中における被吸着成分濃度を測定し、下記の式によって被吸着成分に対する吸着性能を計算することができる：
被吸着成分に対する吸着性能［％］
＝｛１−（３０分後の被吸着成分濃度）÷（初期の被吸着成分濃度）｝×１００
【００１７】
（多孔質吸着材）
本発明の吸着シートに用いられる多孔質吸着材は、アルデヒド類を吸着できるものであれば特に限定されるものではない。多孔質吸着剤は、下記の多孔質物質から構成することもできるが、好ましくは多孔質吸着材は、物理吸着剤である多孔質担体が、化学吸着剤、すなわち被吸着成分との間に化学結合を生じることによって被吸着成分を吸着する吸着剤を担持してなる。多孔質担体のような物理吸着剤は、高い吸着速度を示す一方で、吸着対象物を脱離させやすい性質を有しており、化学吸着剤は、一度吸着した吸着対象物を脱離させにくい一方で、吸着速度は低いという性質がある。本発明の吸着シートでは、好ましくはこのような特定の多孔質吸着材を、開口部を有する通気性基材と組み合わせて用いることによって、高い吸着性能を提供する。
【００１８】
理論に限定されるものではないが、化学吸着剤を担持した多孔質吸着剤を用いる実施態様の吸着シートによる高い吸着性性能は、上記の多孔質吸着材の物理吸着剤が、通気性基材の本体を流通する被処理気体からだけでなく、通気性基材の開口部を通過する被処理気体からも、被吸着成分を迅速に吸着及び除去し、かつ上記の多孔質吸着材の化学吸着剤が、物理吸着剤から脱離することがある被吸着成分を強固に吸着することによると考えられる。
【００１９】
（多孔質吸着材−多孔質担体）
多孔質担体としては、多数の細孔を有する任意の担体を用いることができる。例えば、多孔質担体としては、無機質多孔質担体、及び有機質多孔質担体のいずれの多孔質物質を用いることもできる。
【００２０】
具体的な無機質多孔質担体としては、活性炭、セピオライト、パリゴルスカイト、ゼオライト、活性炭素繊維、活性アルミナ、セピオライト混合紙、シリカゲル、活性白土、パーミキュライト、珪藻土を挙げることができる。また、有機質多孔質担体としては、パルプ、繊維、高分子多孔質担体を挙げることができる。これらの多孔質担体の中でも、活性炭は種々の被吸着成分、特にアルデヒド類に対する吸着特性に優れているので好ましい。ここで、本明細書で使用する場合、「吸着特性」とは、被吸着成分をより多く吸着し、かつ一旦吸着した後は被吸着成分を脱離させ難いという性質を意味する。
【００２１】
多孔質担体の形状は、被処理気体が接触可能なものであれば特に限定されない。例えば、粒状、粉末状、又は繊維状の多孔質担体を使用できる。多孔質担体をシート状通気性基材にコーティングする場合には、多孔質担体はスラリー状で用いることが好ましく、したがってこの場合には、破砕及び／又は粉砕した多孔質担体を選択してもよい。また、本発明で使用する多孔質担体の種類や形状は、除去すべき被吸着成分の種類に応じて、又は吸着シートの設置場所に応じて選択することができる。
【００２２】
多孔質担体の粒径（メジアン径：Ｄ５０）は例えば、スラリー形成のためには小さいことが好ましく、例えば１５０μｍ以下、５０μｍ以下、又は２５μｍ以下であってよい。多孔質担体のＢＥＴ比表面積は一般に大きいほど好ましく、例えば４００ｍ２／ｇ以上、５００ｍ２／ｇ以上、又は１０００ｍ２／ｇ以上であってよい。
【００２３】
（多孔質吸着材−化学吸着剤）
化学吸着剤としては、意図する被吸着成分との間に化学結合を生じることによって被吸着成分を吸着できる任意の吸着剤を用いることができる。また、化学吸着剤としては、１種類又は複数種類の化学吸着剤を使用することができる。
【００２４】
例えば、意図する被吸着成分がアルデヒド類である場合、化学吸着剤としては、１又は複数のアゾール化合物及び／又はヒドラジド化合物を用いることができる。本明細書で使用する場合、「アゾール化合物」とは、ヘテロ原子を少なくとも１つ含む五員環芳香族化合物であって、当該ヘテロ原子の少なくとも１つが窒素原子である化合物、特にアルデヒド類に対して所望の吸着特性を有するこのような化合物を意味する。また、本明細書で使用する場合、「ヒドラジド化合物」とは、１又は複数のヒドラジド基を有する化合物、特にアルデヒド類に対して所望の吸着特性を有するこのような化合物を意味する。
【００２５】
アゾール化合物には、ジアゾール、トリアゾール、テトラアゾール等が含まれ、具体的には、３−メチル−５−ピラゾロン、１，３−ジメチル−５−ピラゾロン、３−メチル−１−フェニル−５−ラゾロン、３−フェニル−６−ピラゾロン、３−メチル−１−（３−スルホフェニル）−５−ピラゾロン等のピラゾロン化合物；ピラゾール、３−メチルピラゾール、１，４−ジメチルピラゾール、３，５−ジメチルゾール、３，５−ジメチル−１−フェニルピラゾール、３−アミノピラゾール、５−アミノ−３−メチルピラゾール、３−メチルピラゾール−５−カルボン酸、３−メチルピラゾール−５−カルボン酸メチルエスル、３−メチルピラゾール−５−カルボン酸エチルエステル、３，５−メチルピラゾールジカルボン酸等のピラゾール化合物；１，２，３−トリアゾール、１，２，４−トリアゾール、３−ｎ−ブチル−１，２，４−トリアゾール、３，５−ジメチル−１，２，４−トリアゾール、３，５−ジ−ｎ−ブチル−１，２，４−トリアゾール、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、３−アミノ−１，２，４−トリアゾール、４−アミノ−１，２，４−トリアゾール、３，５−ジアミノ−１，２，４−トリアゾール、５−アミノ−３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、３−アミノ−５−フェニル−１，２，４−トリアゾール、３，５−ジフェニル−１，２，４−トリアゾール、１，２，４−トリアゾール−３−オン、ウラゾール（３，５−ジオキシ−１，２，４−トリアゾール）、１，２，４−トリアゾール−３−カルボン酸、１−ヒドロキシベンゾトリアゾール、５−ヒドロキシ−７−メチル−１，３，８−トリアザインドリジン、１Ｈ−ベンゾトリアゾール、４−メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール、５−メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール等のトリアゾール化合物、２−アミノ−５−エチル−１，３，４−チアジアゾール、５−アミノ−２−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、５−ｔ−ブチル−２−メチルアミノ−１，３，４−チアジアゾール、２−アミノ−５−メチル−１，３，４−チアジアゾール、２−アミノ−１，３，４−チアジアゾール等のチアジアゾール化合物が挙げられる。
【００２６】
アゾール化合物としては特に、３−アミノピラゾール、５−アミノ−３−メチルピラゾール、３−アミノ−１，２，４−トリアゾール、４−アミノ−１，２，４−トリアゾール、３，５−ジアミノ−１，２，４−トリアゾール、５−アミノ−３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、３−アミノ−５−フェニル−１，２，４−トリアゾール２−アミノ−５−エチル−１，３，４−チアジアゾール、５−アミノ−２−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、５−ｔ−ブチル−２−メチルアミノ−１，３，４−チアジアゾール、２−アミノ−５−メチル−１，３，４−チアジアゾール、２−アミノ−１，３，４−チアジアゾールが好ましく、４−アミノ−１，２，４−トリアゾールが好ましい。
【００２７】
ヒドラジド化合物としては、モノヒドラジド化合物、ジヒドラジド化合物、トリヒドラジド化合物、好ましくは２塩基酸ジヒドラジドが好ましく、より好ましくはアジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド等を用いることができる。
【００２８】
化学吸着剤を多孔質担体に担持させる際の担持方法は特に限定されないが、例えば化学吸着剤を水又はその他の溶媒等に溶解した後、得られた薬液に多孔質担体を浸漬させて担持を行なってもよい。
【００２９】
化学吸着剤の担持量は、意図する被吸着成分の種類、濃度等に応じて適宜決定することができる。例えば化学吸着剤の担持量は、多孔質担体のＢＥＴ比表面積１ｍ２当たり０．０４μｍｏｌ〜１μｍｏｌ、又は０．０６μｍｏｌ〜０．８μｍｏｌにすることができる。すなわち例えば、ＢＥＴ比表面積が１０００ｍ２／ｇである多孔質担体１００ｇに対しては、４〜１００μｍｏｌ、又は６〜８０μｍｏｌの化学吸着剤を用いることができる。
【００３０】
（多孔質吸着材−保持量）
本発明の吸着シートは、多孔質吸着材を任意の量で保持していてよく、特に比較的多量の多孔質吸着材を保持していてよい。通気性基材に開口部が設けられていない場合、多量の多孔質吸着材による通気性基材の目詰り、及びそれによる圧力損失の上昇が起こるので、通気性基材に多量の吸着剤を保持させることはできなかった。しかしながら、本発明の吸着シートでは、通気性基材に複数の開口部が設けられていることによって、通気性基材の本体（開口部以外の部分）の圧力損失の上昇が起こったとしても、通気性基材の開口部の圧力損失が低いため、前記圧力損失の上昇を補うことができる。これにより、本発明の吸着シートは長期間にわたって多量の被吸着成分を吸着することができる。
【００３１】
本発明の吸着シートは例えば、０．０１ｇ／ｃｍ３以上、０．０２ｇ／ｃｍ３以上、０．０３ｇ／ｃｍ３以上、０．０４ｇ／ｃｍ３以上、０．０５ｇ／ｃｍ３以上、０．０６ｇ／ｃｍ３以上、又は０．０７ｇ／ｃｍ３以上の量で多孔質吸着材を保持していてよい。多孔質吸着材の保持量の上限は、吸着シートの圧力損失が高くなりすぎず、かつ製造ができる範囲であれば、特に限定されない。例えば、多孔質吸着材の保持量の上限は、０．２０ｇ／ｃｍ３以下、０．１５ｇ／ｃｍ３以下、又は０．１０ｇ／ｃｍ３以下であってよい。
【００３２】
なお、本明細書で使用する場合、「多孔質吸着材の保持量」は、シート状通気性基材１ｃｍ３当たりに担持される多孔質吸着材の重量（ｇ）を意味し、多孔質吸着材の重量とは、多孔質吸着剤が化学吸着剤を含む態様の場合には、多孔質担体及び化学吸着剤の合計重量を意味している。この保持量は、多孔質吸着材を通気性基材にコーティングする際に、多孔質吸着材を含有しているスラリーの使用量、濃度等を調節して、所望の値にすることができる。
【００３３】
（シート状通気性基材）
本発明の吸着シートのためのシート状通気性基材としては、被処理気体に対する通気性を有するものであれば特に限定されない。シート状通気性基材としては、製造工程において多孔質吸着材を含むスラリーが基材内部にまで浸透可能なものが好ましい。また、通気性基材は比較的目が粗く、それによって本発明の吸着シートの使用時に、被吸着成分を含有している被処理気体がシート状通気性基材の内部にまで到達して、被吸着成分と基材の表面又は内部の多孔質吸着材との接触を促進することが好ましい。
【００３４】
具体的なシート状通気性基材としては例えば、発泡樹脂、網状樹脂、多孔質樹脂フィルム、編物、織布、不織布、紙、無機繊維等が挙げられる。その材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ナイロン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、フッ素樹脂、ビニロン、ポリアクリル系ポリマー、酢酸セルロール、プロミックス等の合成繊維；半合成繊維；レーヨン等の再生繊維；綿、麻、絹等の天然繊維：又は無機繊維を使用することができる。また、シート状通気性基材は、細い金属線で織った織物でもよい。
【００３５】
シート状通気性基材の目付は例えば、５０〜５００ｇ／ｍ２、１００〜４００ｇ／ｍ２、又は１５０〜３００ｇ／ｍ２にすることができる。本明細書で使用する場合、「基材の目付」とは１ｍ２当たりのシート状通気性基材の重量を意味している。
【００３６】
シート状通気性基材の厚み、すなわち吸着シートの厚みは、吸着性能を考慮して、０．５ｍｍ以上、１．０ｍｍ以上、３．０ｍｍ以上、５．０ｍｍ以上、又は１０ｍｍ以上であってよい。厚みが厚い場合には、開口部の長さが長くなり、その分だけ吸着対象物が吸着剤と接触しやすくなる。また、この厚さは例えば、２００ｍｍ以下、１５０ｍｍ以下、１００ｍｍ以下、５０ｍｍ以下、又は３０ｍｍ以下であってよい。
【００３７】
（シート状通気性基材−開口部）
シート状通気性基材に設けられている開口部は、一方の主表面から他方の主表面に向かう開口部であって、一方の主表面から他方の主表面にシート状通気性基材を通って流通する被処理気体に対する通気抵抗を低下させる任意の開口部であってよい。この開口部は、一方の主表面から他方の主表面に貫通していても、貫通していなくてもよい。なお、シート状通気性基材に関して、「主表面」は、相対する２つの大きい表面を意味している。
【００３８】
開口部の形状は、特に限定されないが、略円形、円形、略正方形、正方形、略長方形、長方形等の断面形状を有することができる。また、複数の開口部は、あらかじめ定められた配置、例えば６０°千鳥型、角千鳥及び直列型の配置で設けられていてもよい。また、複数の開口部は、一定の模様、例えばハート型等の模様を形成する配置で設けられていてもよい。また、開口部の孔の方向は、シート状通気性基材の主表面に対して垂直であってもよく、斜め方向であってもよい。
【００３９】
シート状通気性基材に開口部を形成する手段は特に限定されず、例えば機械的手段、熱的手段、化学的手段を用いることができる。好ましくは開口部は、開口部が熱的又は化学的に劣化しない機械的手段、例えばパンチング、ドリル等で設けることができる。ここで、機械的とは、基材を実質的に溶融させることなく、工具による剪断力で基材に開口することを意味する。また、開口部を、シート状通気性基材を形成するのと同時に形成すること、すなわち例えば、シート状通気性基材を形成する際の型枠等が、開口部に対応する形状を有するようにしてもよい。
【００４０】
シート状通気性基材の一方の表面における開口部１つ当たりの面積は、０．５ｍｍ２以上、１．０ｍｍ２以上、３．０ｍｍ２以上、７．０ｍｍ２以上、１２ｍｍ２以上、又は１８ｍｍ２以上であってよい。また、開口部１つ当たりの面積は、３００ｍｍ２以下、１００ｍｍ２以下、５０ｍｍ２以下、３０ｍｍ２以下、２０ｍｍ２以下、又は１０ｍｍ２以下であってよい。さらに、シート状通気性基材の一方の表面の単位面積当たりに占める開口部面積の割合（面開孔率）は、１％以上、３％以上、５％以上であってよい。また面開孔率は、５０％以下、４０％以下、３０％以下、２０％以下、又は１５％以下であってよい。
【００４１】
本発明の吸着シートで用いられるシート状通気性基材では、開口部があることによって、開口部がない場合と比較して、圧力損失が小さくなっている。具体的には例えば、０．０７ｇ／ｃｍ３で多孔質吸着剤を含有しているシート状通気性基材では、開口部がない場合の圧力損失と複数の開口部がある場合の圧力損失との差は、０．４２ｍ／ｓの風速に対して、０．２０ｍｍＡｑ以上、０．３ｍｍＡｑ以上、０．５ｍｍＡｑ以上、１．０ｍｍＡｑ以上、又は２．０ｍｍＡｑ以上であってよい。また、この差は、０．４２ｍ／ｓの風速に対して、２．５ｍｍＡｑ以下、１．５ｍｍＡｑ以下、１．２ｍｍＡｑ以下、１．０ｍｍＡｑ以下、０．８ｍｍＡｑ以下、又は０．５ｍｍＡｑ以下であってよい。また、開孔部を有していないシート状通気性基材は、多孔質吸着剤が結合していない状態で、０．４２ｍ／ｓの風速に対して、好ましくは１．００ｍｍＡｑ以下、０．５０ｍｍＡｑ以下、又は０．３ｍｍＡｑ以下の圧力損失を有する。
【００４２】
ここで、圧力損失は、５０ｍｍφのカラムに５０ｍｍφにカットした吸着シートを詰め、カラム中のシート上下（入口、出口）に差圧計をセットし、流量５０Ｌ／ｍｉｎ  （風速換算０．４２４ｍ／ｓ）で空気を流すことによって生じた入口と出口の差圧を測定することにより得られる。
【００４３】
（バインダー）
バインダーとしては、多孔質吸着材とシート状通気性基材とを結合できる任意のバインダー、例えばコロイダルシリカのような無機バインダー、又はポリマー材料のような有機バインダーを用いることができる。
【００４４】
バインダーを用いて多孔質吸着材をシート状通気性基材に結合するためには例えば、多孔質吸着材を含有しているスラリーにバインダーを添加し、所定の時間にわたって撹拌して、多孔質吸着材及びバインダーを含有しているスラリーを得、このようなスラリーで基材をコーティングし、乾燥することができる。コーティングは例えば、基材にスラリーを塗布することで実施できる。
【００４５】
なお、多孔質吸着剤が化学吸着剤を含む場合には、多孔質担体には予め化学吸着剤を担持させることが好ましい。このようにすると、多孔質担体表面がバインダーで覆われても、その細孔は主に化学吸着剤で占められているので、理論上、バインダーが細孔の多くを閉塞してしまうということもなく、また、担体と化学吸着剤との間にバインダーが介在することもない。
【００４６】
有機バインダーとしては例えば、アクリル樹脂、アクリル−スチレン樹脂、アクリル−シリコン樹脂、アクリル−ウレタン樹脂、酢酸ビニル−アクリル樹脂、ポリシロキサン−アクリル樹脂等のアクリル系エマルジョン、及びブタジエン樹脂等のラテックス系エマルジョンを用いることができる。バインダーとしては、多孔質吸着剤の細孔に残存しにくいバインダー、例えば水性のアクリル系樹脂が好ましい。バインダーの添加量は例えば、多孔質吸着材に対して１０〜８０重量％にすることができるが、この範囲に限定されない。
【００４７】
《吸着シートの製造方法》
吸着シートを製造する本発明の方法は、多孔質吸着材を提供すること、一方の主表面から他方の主表面に向かう複数の開口部を有するシート状通気性基材を提供すること、及びバインダーによって、多孔質吸着材をシート状通気性基材に結合させることを含む。好ましい実施態様においては、多孔質吸着剤は、多孔質担体に化学吸着剤を担持させることによって得られている。
【００４８】
また、吸着シートを製造する他の本発明の方法は、多孔質吸着材を提供すること、シート状通気性基材を提供すること、バインダーによって、多孔質吸着材をシート状通気性基材に結合させること、及び多孔質吸着材が結合しているシート状通気性基材に、一方の主表面から他方の主表面に向かう複数の開口部を形成することを含む。好ましい実施態様においては、多孔質吸着剤は、多孔質担体に化学吸着剤を担持させることによって得られている。
【００４９】
これらの本発明の方法におけるシート状通気性基材、多孔質担体、化学吸着剤等に関しては、上記の本発明の吸着シートに関する記載を参照することができる。
【００５０】
図３に本発明の吸着シートの好ましい製造方法の例を示す。ここでは、水又はその他の溶媒等に化学吸着剤を溶解して得た薬液に、多孔質担体を含浸させて、化学吸着剤を多孔質担体に添着させ、それによって多孔質吸着材を得ている。そして、このようにして得た多孔質吸着材を含有するスラリーにバインダーを添加し、所定の時間にわたって撹拌して、多孔質吸着材及びバインダーを含有しているスラリーを得ている。
【００５１】
このようにして得たスラリーで、基材をコーティングし、それを乾燥させることで、バインダーを介して多孔質吸着材をシート状通気性基材に結合させる。コーティングは、例えば、基材に上記スラリーを塗布することで実施することができる。なお、シート状通気性基材の開口部は、多孔質吸着材を保持させる前に設けても、多孔質吸着材を保持させた後で開口部を設けてもよい。
【００５２】
なお、多孔質吸着材等を含有するスラリーには、増粘剤を更に含有させることができる。このような増粘剤は、コーティングの際に、スラリーを常時撹拌することが困難である場合、スラリーが水や樹脂成分を含むエマルジョンと多孔質吸着材とに分離してしまう場合等に特に好ましい。
【００５３】
このような増粘剤としては例えば、ポリアクリル酸ナトリウム、アクリル系共重合体、ポリアクリル酸、カルボン酸系共重合体（アンモニウム塩）、カルボン酸系共重合体（例えばカルボキシメチルセルロースナトリウムのようなカルボン酸系共重合体ナトリウム塩）、架橋型ポリアクリル酸ナトリウム、架橋型アクリル系ポリマー、架橋型ポリアクリル酸等を挙げることができる。増粘剤の添加量は例えば、多孔質担体に対して０．１〜１０重量％、０．３〜５重量％、又は０．５〜３重量％にすることができるが、この範囲に限定されない。
【００５４】
スラリーでコーティングされた通気性基材を、コーティング後に所定の時間にわたって乾燥することができる。好ましい化学吸着剤であるアゾール化合物及びヒドラジド化合物は有機物であるため、この乾燥工程は、化学吸着剤が熱劣化しない乾燥条件でおこなうことが好ましい。例えば、この乾燥工程は、１５０℃以下、１１０℃以下、又は８０℃以下で行うことができる。
【００５５】
《空気清浄機》
本発明の空気清浄機は、本発明の吸着シートをフィルターとして用いる空気清浄機、例えば家庭用又は業務用の空気清浄機、自動車等の車室内に搭載される車載用空気清浄機、すなわちキャビンフィルターである。このような空気清浄機は、フィルターとして用いられる本発明の吸着シートの他に、吸着シートに被処理気体を流通させるためのファン、被処理気体を吸入する吸入口、吸着シートを通過させた被処理気体を吹き出すための吹き出し口、これらを収納している躯体等を有することができる。
【実施例】
【００５６】
以下の実施例及び比較例を用いて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５７】
１．吸着シートの作製
（実施例１）
水２００ｇに化学吸着剤としての４−アミノ−１，２，４−トリアゾールを１ｇ（０．０１２モル）加えて、薬液を調製した。この薬液に、多孔質担体としてのヤシ殻活性炭（比表面積１０００ｍ２／ｇ、メジアン径（Ｄ５０）２５μｍ）１００ｇを投入し、よく撹拌し、多孔質担体としてのヤシ殻活性炭に化学吸着剤を担持させることによって、多孔質吸着材を得た。このようにして得た多孔質吸着材を含有するスラリーに、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロースナトリウム（ナカライテスク製）２％溶液１３１ｇ、バインダーとしてのアクリルエマルジョン７４ｇ(ＤＩＣ製ボンコートＡＢ−７９５  固形分５７％）を投入し、３０分間撹拌して、担持用スラリーを調製した。
【００５８】
シート状通気性基材としての厚さ１０ｍｍ及び目付３００ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−５０）に、３ｍｍφのパンチング孔（面積約７ｍｍ２）を等間隔に２７２個開け、これに担持用スラリーをコーティングし、１００℃で５時間乾燥して、実施例１の吸着シートを作製した。
【００５９】
（実施例２）
３ｍｍφのパンチング孔を等間隔に５７８個開けたことを除いて実施例１と同様にして、実施例２の開孔吸着シートを作製した。
【００６０】
（実施例３）
シート状通気性基材として、厚さ１０ｍｍ及び目付１５０ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−２０）を用いたことを除いて実施例１と同様にして、実施例３の吸着シートを作製した。
【００６１】
（実施例４）
シート状通気性基材として、厚さ１０ｍｍ及び目付１５０ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−２０）を用いたこと、及び担持用スラリーの使用量を増加させたことを除いて実施例１と同様にして、実施例４の吸着シートを作製した。
【００６２】
（実施例５）
シート状通気性基材として、厚さ１０ｍｍ及び目付１５０ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−２０）を２枚重ねにして、事実上厚さ２０ｍｍ及び目付３００ｇ／ｍ２の基材として用いたことを除いて実施例１と同様にして、実施例５の吸着シートを作製した。
【００６３】
（実施例６）
シート状通気性基材として、厚さ１０ｍｍ及び目付１５０ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−２０）を１枚で用いたこと、及び熱した金属針によって３ｍｍφの穴を等間隔に２７２個開けたことを除いて実施例１と同様にして、実施例６の吸着シートを作製した。
【００６４】
（実施例７）
シート状通気性基材として、厚さ１０ｍｍ及び目付１５０ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−２０）を１枚で用いたこと、及びシート状通気性基材の中心に局在的に３ｍｍφのパンチング孔を２７２個開けたことを除いて実施例１と同様にして、実施例７の吸着シートを作製した。
【００６５】
（実施例８）
シート状通気性基材として、厚さ１０ｍｍ及び目付１５０ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−２０）を用いたこと、及び化学吸着剤としての４−アミノ−１，２，４−トリアゾールを用いなかったことを除いて実施例１と同様にして、実施例８の吸着シートを作製した。
【００６６】
（比較例１）
開口部を形成しなかったことを除いて実施例１と同様にして、比較例１の吸着シートを作製した。
【００６７】
（比較例２）
開口部を形成しなかったこと、及び担持用スラリーの使用量を減少させたことを除いて実施例１と同様にして、比較例２の吸着シートを作製した。
【００６８】
（比較例３）
シート状通気性基材として、厚さ１０ｍｍ及び目付１５０ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−２０）を用いたこと、及び開口部を形成しなかったことを除いて実施例１と同様にして、比較例３の吸着シートを作製した。
【００６９】
（比較例４）
シート状通気性基材として、厚さ１０ｍｍ及び目付１５０ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−２０）を用いたこと、開口部を形成しなかったこと、及び担持用スラリーの使用量を増加させたことを除いて実施例１と同様にして、比較例４の吸着シートを作製した。
【００７０】
（比較例５）
シート状通気性基材として、厚さ１０ｍｍ及び目付１５０ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−２０）を用いたこと、及び物理吸着材としての活性炭を用いなかったことを除いて実施例１と同様にして、比較例５の吸着シートを作製した。
【００７１】
（比較例６）
シート状通気性基材として、厚さ１０ｍｍ及び目付１５０ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−２０）を用いたこと、いずれの吸着剤も用いなかったこと、及び開口部を形成しなかったことを除いて実施例１と同様にして、比較例６の吸着シートを作製した。
【００７２】
（比較例７）
シート状通気性基材として、厚さ１０ｍｍ及び目付１５０ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−２０）を用いたこと、開口部を形成しなかったこと、及び化学吸着剤としての４−アミノ−１，２，４−トリアゾールを用いなかったことを除いて実施例１と同様にして、比較例７の吸着シートを作製した。
【００７３】
（比較例８）
シート状通気性基材として、厚さ１０ｍｍ及び目付１５０ｇ／ｍ２の発泡ポリウレタン（ブリジストン社、商品名ＨＲ−２０）を用いたこと、開口部を形成しなかったこと、及び物理吸着剤としての活性炭を用いなかったことを除いて実施例１と同様にして、比較例８の吸着シートを作製した。
【００７４】
２．性能評価
上記のようにして得た実施例１〜７及び比較例１〜９の吸着シートの特徴及び製造方法の概要、並びにアルデヒド吸着性能等について、表１にまとめている。なお、圧力損失及びアルデヒド吸着性能については、上記のようにして求めた。
【００７５】
【表１】
2015077536.tif 000003
【００７６】
実施例３及び４、並びに比較例２〜４及び比較例６の活性炭保持量と、圧力損失との関係を図４に示す。図４をみると、開口部がない場合には活性炭保持量を増やすと圧力損失が飛躍的に高まり、開口部を有する場合には活性炭保持量が高くても圧力損失がほとんど変わらないことがわかる。
【００７７】
実施例３及び４、並びに比較例２〜４の活性炭保持量と吸着性能との比較を、図５に示す。図５を参照すると、活性炭保持量を増やすことで吸着性能が高まることがわかるが、開口部の有無で、吸着性能に違いが出ている。この結果は、実施例１と比較例１との比較でも確認することができ、シート状吸着材が開孔部を有することで、圧力損失が大幅に低下するだけではなく、さらに吸着性能が高くなっている。
【００７８】
実施例１と実施例２とを比較すると、面開孔率が高いことで、吸着性能を同等以上に維持しながら、圧力損失を大幅に低下させることが分かる。さらに、実施例１と実施例４とを比較すると、基材の目付を低くすることで、大量に吸着剤を含んでいても、圧力損失を大幅に低下させることができ、かつ吸着性能も高められることが分かる。
【００７９】
実施例４と実施例５とを比較すると、シート状吸着材の厚みを大きくすれば、吸着性能を高められることが分かる。また、実施例４と実施例６とを比較すると、加熱して穿孔したシート状吸着材よりもパンチングによって穿孔したシート状吸着材の方が、吸着性能が向上することが分かる。さらに、実施例４と実施例８とを比較すると、多孔質吸着剤が化学吸着剤を担持していることよって、吸着性能が高まることがわかる。
【００８０】
実施例４と実施例７とを比較すると、これらはほぼ同等の性能を有しており、開孔部の位置は吸着性能に大きな影響を与えていないことが分かる。
【００８１】
共に化学吸着剤を用いていない実施例８と比較例７とを比較すると、シート状吸着材に開孔を有する実施例８の吸着性能の方が若干高い程度に留まっている。これは、実施例１及び４と比較例１及び４との比較からは、異なる結果となっており、本発明においては、多孔質吸着剤に化学吸着剤を担持させることと、シート状吸着材に開孔部を設けることとが、相乗的な効果を与えていることが分かる。
【符号の説明】
【００８２】
１    吸着シート
２    多孔質吸着材を含むシート状通気性基材
３    複数の開口部
４    空気清浄機
５    撹拌ファン
６    被処理気体導入管
【図１】
2015077536.tif 000004
【図２】
2015077536.tif 000005
【図３】
2015077536.tif 000006
【図４】
2015077536.tif 000007
【図５】
2015077536.tif 000008