(57)【要約】【課題】新設の繊維製空調設備の内面にほこり等の付着や微生物の増殖を防止して空調設備のクリーン度を良好に保持するとともに、長期使用により付着したほこりや増殖した微生物を容易に除去可能で、かつ繊維層内部にもほこりがたまりにくく、微生物が繁殖しにくい繊維製空調設備用材料、およびそれで構成されたクリーン度を良好に保持することが容易な空調設備を提供すること。【解決手段】空調空気側に含浸層を設けた空調設備用繊維製材料で空調設備を形成することにより、空調設備内におけるほこり等の付着や微生物の増殖を防止し、新設の空調設備のクリーン度の状態を良好に保持する。【選択図】図２
2008134006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調空気側表面に含浸層を設けたことを特徴とする繊維製空調設備用材料。
【請求項２】
含浸層に増殖防止剤、抗菌剤または防カビ剤を含有させた請求項１に記載の繊維製空調設備用材料。
【請求項３】
含浸層に、下記一般式（１）で表されるメチルホスホリルコリン類似基含有単量体または該単量体の重合体を含有させた請求項１または２に記載の繊維製空調設備用材料。
【化１】
2008134006.tif 000007
（ただし、式中、Ｘは２価の有機残基を示し、Ｙは炭素数１〜６のアルキレンオキシ基を示し、Ｚは水素原子もしくはＲ５−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ただし、Ｒ５は炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数１〜１０のヒドロキシアルキル基を示す）を示す。また、Ｒ１は水素原子もしくはメチル基を示し、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は同一もしくは異なる基であって、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基またはヒドロキシアルキル基を示す。ｍは０または１を示す。ｎは１〜４の整数である。）
【請求項４】
請求項１、２または３に記載の材料で構成された繊維製空調設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新設の空調設備（空調機、空調室、空調ダクト、チャンバー、じゃばら、吹出し口、吸引口など）をクリーンに保持する方法に関し、さらに詳しくは、新品の繊維製空調設備用材料の空調空気側表面に含浸層を設けることにより、新設の空調設備をクリーンに保持する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空調用ダクト材料は一般に亜鉛引き鉄板、ステンレス鉄板などの金属、ポリ塩化ビニルなどの樹脂、ガラス繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）などが使用される。これらの材料は剛体であるので、ダクトを狭い場所に敷設する場合、設置が困難であったり、不可能であることもある。また、剛体であるので、給排気ファンなどの騒音や振動を伝達し、住環境に悪影響を与えている。
【０００３】
これに対して、繊維製ダクト材料であると、剛体でないので、簡単に折り曲げることができ、設置が容易である。さらに、給排気ファンなどの騒音や振動を伝達しにくく、住環境に悪影響を与えることはない。
【０００４】
既存の空調設備がほこりや細菌、カビなど（以下、微生物と呼称することがある）により汚染された場合のクリーン化方法としては、空調設備の内部洗浄や新規更新がとられるのが普通であった。内部洗浄の場合、はたきではたいたり、圧力空気で吹き飛ばしたり、ブラシ洗浄して、たまったほこり、微生物を空調設備外に排出したりすることが一般的であった（特許文献１、特許文献２）。
【０００５】
繊維製材料で構成されたダクトの場合、ほこり、微生物がダクトの内面に堆積、付着するのみならず、繊維材料が空隙を持つので、繊維層内部にもほこりがたまり、微生物が増殖しやすい問題があった。
【０００６】
繊維製材料で構成されたダクトをブラシ等ではたいたり、圧力空気で吹き飛ばしても、ダクト内面に堆積したほこり、微生物を完全に除去することは不可能であり、かえって繊維層内部に押し込んでしまうため、除去が不可能であった。さらに具合の悪いことに、ブラシ等ではたくと内面の繊維層が破壊され、毛羽たち切断され、余計にほこりがたまりやすくなり、微生物が増殖しやすくなるという致命的欠陥を有していた。もちろん、内部にたまったほこりや増殖した微生物を除去することは不可能であった。
【０００７】
また、水洗洗浄の場合には、空調設備から漏れる水の対策、洗浄後の微生物増殖対策として乾燥が必要であり、空調設備内からの漏水対策や、短時間に完全に乾燥することが難しかった。ゆえに、従来の清掃方法は建物の使用者や保有者にとって、満足のいくものではなかった。
【０００８】
以上のようにほこりがたまったり、微生物が増殖した既設の繊維材料製の空調設備をクリーン化することは極めて困難な作業といえる。また、新品の空調設備への更新の場合には更新のための工事期間が長いことや、多額の費用がかかることから、簡単に実行できないことが多いので、更新も容易でない。
【特許文献１】特開平９−２９０２２６号公報
【特許文献２】実開平６−５２９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、新設の繊維製空調設備の内面にほこり等の付着や微生物の増殖を防止して空調設備のクリーン度を良好に保持するとともに、長期使用により付着したほこりや増殖した微生物を容易に除去可能でありかつ繊維層内部にもほこりがたまりにくく、微生物が増殖しにくい繊維製空調設備用材料およびそれで構成されたクリーン度を良好に保持することが容易な空調設備を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、新設の繊維製空調材料の内面に含浸層を設けることで、この層により内面のほこりの堆積や微生物の増殖を抑制し、かつ内面を傷めずにこれらの除去を容易にし、かつこの層により空気や水分がダクト内部の繊維層内部に浸入することを防ぎ、繊維層内部でのほこりの堆積や微生物の増殖を防止できることを見出した。さらに、微生物増殖防止剤あるいは抗菌剤、防カビ剤を含んだ含浸層を形成した空調設備であれば、より一層クリーン状態を良好に保持することが可能であることを見出した。
【００１１】
すなわち、本発明は、空調設備の内面であるところの空調空気側表面に含浸層を設けたことを特徴とする繊維製空調設備用材料を提供する。また、本発明は、前記の材料で構成された新設の繊維製空調設備を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、繊維製空調設備用材料の空調空気側の内面に含浸層を単独で、または増殖防止剤あるいは抗菌剤、防カビ剤を含む含浸層を形成することにより、空調設備の内面にほこりが付着しにくくなり、また細菌、カビ類の増殖を防止でき、優れたクリーン効果が得られる。また、含浸層が空気や水分を透過させにくいので、繊維層内部にほこりがたまらず、微生物の増殖も起こりにくい。さらに、繊維を傷めることなく空調設備の表面に付着したほこりや微生物の除去が可能であり、金属、樹脂やＦＲＰのように剛体でないので給排気ファンなどの騒音や振動を伝達しにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明で採用される繊維材料としては、ガラス繊維、鉱物繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、アクリル繊維、アラミド繊維などが挙げられる。繊維の形態としては、長繊維からなるシート、不織布やフェルトなどが挙げられる。もちろん複数以上の繊維材料や形態が同時に使用されても良い。
【００１４】
本発明において、含浸層の形成に用いる材料としては、繊維製空調設備用材料に対する密着性が良好で、かつ、空調設備内の環境に対して耐久性のある有機系樹脂および無機系の材料であれば良い。これらの材料は単独で、または２種以上を併用することができ、例えば、有機系樹脂で形成された含浸層の上に、他の有機系樹脂あるいは無機系の材料からなる含浸層を形成することもできる。含浸層の形成順序は特に限定されないが、水分やほこりがダクト内部の繊維層内部に浸入するのを防げるように形成されていることが好ましい。
【００１５】
有機系樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ウレア樹脂、エチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、アクリル樹脂、メチルメタクリレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、弗素樹脂、シリコン樹脂などが挙げられる。
【００１６】
上記の有機系樹脂は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂をフィルム状にした樹脂でも良いし、エマルジョンにした樹脂または溶媒に溶解した樹脂でも良い。
【００１７】
エマルジョンまたは溶媒に溶解した樹脂としては、エチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、弗素樹脂、シリコン樹脂のエマルジョンまたは溶液等が挙げられる。これらの樹脂は単独で、または２種以上を混合して使用することもできる。なかでも、良好な密着強度、無臭性と無毒性を考慮すると、ＥＶＡ樹脂、ポリエチレンエマルジョンおよびポリウレタンエマルジョンが好ましい。これらのエマルジョン樹脂は、弗素樹脂やシリコン樹脂エマルジョンを用いた含浸層の上に用いることもできる。
【００１８】
無機系材料としては、水ガラス、ゾル・ゲル系ガラス、石膏などが挙げられる。
【００１９】
さらに、微生物の増殖を防止する手段として、上記の含浸層に増殖防止剤、抗菌剤または防カビ剤を、それぞれ単独または併用して含有させることもできる。増殖防止剤としては、下記一般式（１）で表されるホスホリルコリン類似基含有単量体、または該単量体を含む単量体組成物を重合してなる重合体等が挙げられる。
【００２０】
【化１】
2008134006.tif 000003
（ただし、式中、Ｘは２価の有機残基を示し、Ｙは炭素数１〜６のアルキレンオキシ基を示し、Ｚは水素原子もしくはＲ５−Ｏ−（Ｃ＝Ｏ）−（ただし、Ｒ５は炭素数１〜１０のアルキル基または炭素数１〜１０のヒドロキシアルキル基を示す）を示す。また、Ｒ１は水素原子もしくはメチル基を示し、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は同一もしくは異なる基であって、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基またはヒドロキシアルキル基を示す。ｍは０または１を示す。ｎは１〜４の整数である。）
【００２１】
上記のホスホリルコリン類似基含有単量体の中でも、２−（（メタ）アクリロイルオキシ）エチル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェートが好ましく、さらに２−（メタクリロイルオキシ）エチル−２’−（トリメチルアンモニオ）エチルホスフェート（ＭＰＣ−１と呼称）が微生物の増殖防止効果の点でより好ましい。
【００２２】
ホスホリルコリン類似基含有単量体を重合する際には、前記のホスホリルコリン類似基含有単量体の１種を単独で、もしくは２種以上を混合して用いることができる。
【００２３】
抗菌剤としては、例えば銀や銅等の無機系抗菌剤が、防カビ剤としては、有機系化合物の防カビ剤が採用される。これらの１種を単独で、もしくは２種以上を混合して用いることができる。さらには、前記記載のホスホリルコリン類似基含有単量体と混ぜて用いることもできる。
【００２４】
上記の含浸材料に微生物の増殖防止剤または抗菌、防カビ剤を前記記載の樹脂に加える方法として、熱可塑性樹脂フィルムの場合には、フィルムに練りこむのが一般的である。熱硬化性樹脂、エマルジョンまたは溶媒に溶解した樹脂の場合には、増殖防止剤または抗菌、防カビ剤を前記エマルジョンまたは溶媒に溶解して使用するのが一般的である。増殖防止剤あるいは抗菌剤、防カビ剤を樹脂に配合する場合、配合量は、樹脂１００質量部に対して０．１〜５．０質量部が好ましい。配合量が少なすぎる場合は微生物の増殖防止効果が不十分となり、一方、配合量が多すぎると密着性が悪くなる傾向にある。
【００２５】
上記の含浸材料を適用して繊維製空調設備用材料の表面に含浸層を形成する場合は、次のように製造される。
【００２６】
熱可塑性フィルムの場合には、繊維製空調設備用材料の表面に当該フィルムを載せ、加熱加圧して製造される。フィルムの厚さとしては、０．１〜１ｍｍの範囲が適当である。また、薄いフィルムを多数枚積層しても良い。
【００２７】
熱硬化性樹脂やエマルジョン、溶媒に溶解した樹脂または無機系材料の場合、一般に塗布され、必要に応じて乾燥または熱処理される。塗布の方法としては、例えばスプレー法、スクイズ法、ブラッシング法などの従来公知の方法により、繊維製空調設備材料に塗布した後、定法に従い乾燥する。塗布量については樹脂の種類によっても若干異なるが、樹脂量として１０〜５００ｇ／ｍ２の範囲が好ましく、より好ましくは５０〜３００ｇ／ｍ２である。
【００２８】
エマルジョンや溶媒に溶解した樹脂または無機系材料の場合には、樹脂の濃度は、樹脂分換算で５〜５０質量％（以下、％）の範囲が好ましい。濃度５％未満では塗布量が多くなるため乾燥時の負荷が大きくなり、一方、５０％を超えると塗布液の粘度が増大するため塗布し難くなる。前記の樹脂または無機系材料は、市販品をそのまま用いても良いし、適当な溶媒で溶解または希釈して所定の濃度に調製したものを用いても良い。
【実施例】
【００２９】
以下、実施例及び比較例を用いて図を参照しながら本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。なお、図１は一般的な空調設備の全体図であり、図２は本特許の検証に使用した空調設備を説明する図である。
【００３０】
（実施例１）
樹脂濃度４０％の水系ポリウレタンエマルジョン（第一工業製薬株式会社製、商品名：スーパーフレックス４２０）をガラス繊維製空調設備材料（ＪＩＳ  Ａ  ４００９：空気調和および換気設備材料に準拠するもの）の上から、噴霧器で噴霧量を変えて噴霧し、自然乾燥させた。このガラス繊維製空調設備材料で内径１５０ｍｍ、長さ２ｍのダクトを作り、ファンを接続し、１．０ｍ／秒の流速とした（図２）。３階建ての一般住宅の既設ダクトを清掃した際に得たほこりを、０．２ｍｇ／ｍ３の割合で１ヶ月間連続的に通風させた。ガラス繊維製空調設備材料の一部（図２の１２ａ〜ｄの部分）を採取し、表面に付着したほこりを採集し、重量法で付着したほこりを定量した。次いで、採取した部分を新品のガラス繊維製空調設備材料で修復した後、ブラシで清掃した。その後、ファンを再起動し、排出口でのほこりの数を塵埃測定器で測定した。また、清掃後の空調設備材料の表面状態を目視観察した。結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
2008134006.tif 000004
【００３２】
（実施例２）
樹脂濃度４０％の水系ポリウレタンエマルジョン（第一工業製薬株式会社製、商品名：スーパーフレックス４２０）に、増殖防止剤として日本油脂株式会社製ホスホリルコリン類似基含有単量体「ポテンシャル」を混合し、混合比率を変えた一連の水系ポリウレタンエマルジョンを用意した。これをガラス繊維製空調設備材料（ＪＩＳ  Ａ  ４００９：空気調和および換気設備材料に準拠するもの）の上から、噴霧器で４０％溶液として１５０ｇ／ｍ２の割合で噴霧し、自然乾燥させ、図２と同じ空調設備を製作した。強制悪化試験として、アルタナリア属、クラドスポリス属、アスペルギルス属、ペニシリウム属、ロドトールーラ属からなる混合菌数が１０７ｃｆｕ／ｍｌに調整した水を、前記空調設備の加湿器に３８０ｍｌ／ｈｒの割合で供給し、７日間連続運転した。２日の停機後、図２の１２ａ、ｂ、ｃ、ｄの部分の空調設備材料を切り出し、内表面、繊維層内部、内部最深部（外気部直下）を対象に、スタンプ法により培地培養し、任意の３ヶ所の集落数を定量した。この時、培地はＰＤＡ培地（デンカ生研製）、培養条件は２６℃×５日間、検査方法は目視により集落数のカウントとした。結果を表２に示す。
【００３３】
【表２】
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【００３４】
（実施例３）
実施例２と同じ方法で、増殖防止剤として日本油脂株式会社製ホスホリルコリン類似基含有単量体「ポテンシャル」を混合し、更にイソチアゾリン系防カビ剤（ローム・アンド・ハース社製スケーンＭ−８）をポリウレタン樹脂に対して０．５％溶解させた、樹脂濃度４０％の水系ポリウレタンエマルジョン（第一工業製薬株式会社製、商品名：スーパーフレックス４２０）を用意した。これをガラス繊維製空調設備材料（ＪＩＳ  Ａ  ４００９：空気調和および換気設備材料に準拠するもの）の上から、噴霧器で１５０ｇ／ｍ２の割合で噴霧し、自然乾燥させ、図２と同じ空調設備を製作した。強制悪化試験として、アルタナリア属、クラドスポリス属、アスペルギルス属、ペニシリウム属、ロドトールーラ属からなる混合菌数が１０７ｃｆｕ／ｍｌに調整した水を、前記空調設備の加湿器に３８０ｍｌ／ｈｒの割合で供給し、７日間連続運転した。２日の停機後、図２の１２ａ、ｂ、ｃ、ｄの部分の空調設備材料を切り出し、内表面、繊維層内部、内部最深部（外気部直下）外面を対象に、スタンプ法により培地培養し、任意の３ヶ所の集落数を定量した。この時、培地はＰＤＡ培地（デンカ生研製）、培養条件は２６℃×５日間、検査方法は目視により集落数のカウントとした。結果を表３に示す。
【００３５】
【表３】
2008134006.tif 000006
【００３６】
以上の結果から、本発明のガラス繊維製空調設備材料で構成したダクトは、内面にほこりが付着しにくく、細菌、カビ類の増殖を防止でき、長期使用中に付着、増殖しても除去が可能で、かつガラス繊維製空調設備材料内部全体での細菌、カビ類の増殖を防止できることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明によれば、新設の繊維製空調設備材料に含浸層を設けることにより、内面のほこりの堆積や微生物の増殖を抑制し、かつ内面を傷めずにこれらの除去を容易にし、かつこの層により空気や水分がダクト内部の繊維層に浸入することを防ぎ、繊維層内部全体でのほこりの堆積や微生物の増殖を防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】一般的な空調設備の全体図である。
【図２】本特許の検証に用いた空調設備を説明する図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  吸気口
２  ファン
３  フィルター
４  主管
５  フランジまたは点検口
６  側管
７  吹出し口
１０  空調ダクト
１１  菌数・ほこり量調節器
１２ａ，ｂ，ｃ，ｄ  サンプリング口
【図１】
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【図２】
2008134006.tif 000009