(57)【要約】【課題】本発明の課題は、除塵性能に優れる脱臭剤封入濾材を提供することである。【解決手段】通気性基材（Ａ）と通気性基材（Ｂ）との間に脱臭剤を挟んで熱可塑性接着剤によって封入してなる脱臭剤封入濾材であって、一方の通気性基材（Ａ）がポリブテン−１を主成分とする繊維からなるエレクトレット濾材、好ましくはポリプロピレンとポリブテン−１との芯鞘複合繊維からなるエレクトレット濾材であり、且つ他方の通気性基材（Ｂ）がエレクトレット濾材であることを特徴とする脱臭剤封入濾材。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
通気性基材（Ａ）と通気性基材（Ｂ）との間に脱臭剤を挟んで熱可塑性接着剤によって封入してなる脱臭剤封入濾材であって、一方の通気性基材（Ａ）がポリブテン−１を主成分とする繊維からなるエレクトレット濾材であり、且つ他方の通気性基材（Ｂ）がエレクトレット濾材であることを特徴とする脱臭剤封入濾材。
【請求項２】
該通気性基材（Ａ）がポリプロピレンとポリブテン−１との芯鞘複合繊維からなるエレクトレット濾材であることを特徴とする請求項１記載の脱臭剤封入濾材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、除塵性を備えた脱臭剤封入濾材に関し、更に詳しくは、少なくとも２枚のエレクトレット濾材の間に脱臭剤をしてなる脱臭剤封入濾材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、脱臭剤を担持した濾材は、通気性を有するウレタンの多孔質基材上に、粒状或いは粉体状活性炭を接着させたものや、不織布に活性炭を塗りつけたり、活性炭素を含浸させたものにエレクトレットを貼り合わせたものがあった。また、脱臭フィルターとしてハニカム状の六角柱の部分の中にぺレット状活性炭を詰めたもの、あるいは、波状の不織布と平面状の不織布を組み合わせてできる三角柱の部分に同じくぺレット状活性炭を詰めたもの等があった。
【０００３】
特開昭６１−１１９２６９号公報では２枚の基材シート間に活性炭などの脱臭剤を挟み込む脱臭シートの製造方法が開示されている。
この２枚のシート間に脱臭剤を挟み込む脱臭シートの製造方法は、脱臭剤が基材から剥落することがなく、脱臭剤表面が樹脂で覆われることなく脱臭効果の低下が少ない脱臭シートを提供するものであり、更に、所望に応じて脱臭剤を多くすることができて脱臭寿命を長くできるなどの利点を有し、脱臭機能に関しては実用性が特に優れたものであった。
【０００４】
しかしながら、この従来法においては、脱臭剤の上にシート又は熱によりシートを形成し得る材料を積層し全面を加熱するため、シートにかかる熱の影響が多大となり、加熱によって性能が低下する基材シートを用いることができず、多機能の濾材が得難いという問題があった。
【０００５】
これに対して、特開２０００−８４３３０号公報には基材の一方にエレクトレット濾材を用いて除塵性と脱臭性を併せ持つ多機能の脱臭剤封入濾材を得る方法が開示されており、上記の問題を解決している。一方、健康志向の高まりや空気清浄装置の高性能化などの世情から、フィルターや濾材が備えるべき空気清浄に対する要求は一段と高まっており、脱臭剤封入濾材に於いても通気性を損なうことなく更に除塵性能を高めることが求められている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、除塵性能に優れる脱臭剤封入濾材を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、本発明に到達したものである。
【０００８】
（１）通気性基材（Ａ）と通気性基材（Ｂ）との間に脱臭剤を挟んで熱可塑性接着剤によって封入してなる脱臭剤封入濾材であって、一方の通気性基材（Ａ）がポリブテン−１を主成分とする繊維からなるエレクトレット濾材であり、且つ他方の通気性基材（Ｂ）がエレクトレット濾材であることを特徴とする脱臭剤封入濾材。
【０００９】
（２）上記の発明（１）において、該通気性基材（Ａ）がポリプロピレンとポリブテン−１との芯鞘複合繊維からなるエレクトレット濾材であることを特徴とする脱臭剤封入濾材。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の脱臭剤封入濾材について以下に詳細に説明する。
【００１１】
本発明に係わるエレクトレット濾材とは、半永久的に電気分極を保持し、外部に対して電気力を及ぼす濾材であり、その静電気力によって粒子を捕捉するものである。帯電方法としては、エレクトロエレクトレット、熱エレクトレット、ラジオエレクトレット、メカノエレクトレット、フォトエレクトレット、マグネットエレクトレットなどが挙げられるが、工業的に不織布フィルターで用いられているものは、主にエレクトロエレクトレットおよび熱エレクトレットであり、材料としてはポリプロピレンまたはプロピレン主体の共重合体が用いられることが多く、また、耐熱性の向上などを目的として例えばステアリン酸アルミニウムやパルミチン酸カルシウムなどの脂肪酸塩等を少量含有する場合がある。
【００１２】
本発明に係わるエレクトレット濾材の形態は特に限定されるものではないが、コロナ放電などで帯電処理を施したフィルムを繊維状に断裁、それを不織布化したスプリットファイバーエレクトレット濾材や、メルトブロー紡糸時および溶融紡糸時に高電圧を印加して熱エレクトレット的に繊維を帯電させたメルトブロー不織布式エレクトレット濾材およびスパンボンド不織布式エレクトレット濾材などは、安定した分極電荷を得ることができるため、本発明において特に優位に用いられる。なお、メルトブロー不織布式エレクトレット濾材は単体では力学的強度が小さいため、乾式不織布やスパンボンドなどの補強材を貼り合わせて使用される場合がある。
【００１３】
本発明に係わるポリブテン−１を主成分とする繊維からなるエレクトレット濾材とは、特開平５−１９５３９９号公報に開示されているように、ポリブテン−１を所望に応じては他の熱可塑性樹脂と併用して作製されるシート状の繊維集合物であって、少なくともポリブテン−１が帯電していることを特徴とし、耐熱性に優れる利点がある。
【００１４】
本発明に係わるポリブテン−１を主成分とする繊維からなるエレクトレット濾材はポリプロピレンとポリブテン−１との芯鞘複合繊維からなるエレクトレット濾材であることが好ましく、かかる複合構造を有するエレクトレット濾材は、特開平５−２１４６５５号公報および特開２００１−９８４５３号公報に開示されており、少なくとも鞘を構成するポリブテン−１が帯電していることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係わるポリプロピレンとポリブテン−１との芯鞘複合繊維とは、ポリプロピレンを芯部とし、ポリブテン−１を鞘部とする複合構造の繊維を意味する。
【００１６】
本発明に係わる通気性基材（Ｂ）に用いられるエレクトレット濾材は特に限定されるものではなく、例えばポリプロピレンを主成分とする汎用のエレクトレット濾材でも良いが、通気性基材（Ａ）と同様に、ポリブテン−１を主成分とする繊維からなるエレクトレット濾材であることが好ましく、ポリプロピレンとポリブテン−１との芯鞘複合繊維からなるエレクトレット濾材であることが更に好ましい。
【００１７】
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、ゼオライト、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、フラボノイド等を用いた消臭剤などを挙げることができる。
【００１８】
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。
【００１９】
本発明に係わる熱可塑性接着剤は、熱可塑性樹脂を主体とするものであり、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。
【００２０】
本発明に係わる熱可塑性接着剤の軟化点または融点は特に制限されるものではなく、フィルターの後加工条件や使用環境温度、基材または脱臭剤の耐熱性などを考慮して適宜選択すれば良い。
【００２１】
本発明に係わる脱臭剤または熱可塑性接着剤の形状は、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。
【００２２】
本発明に係わる脱臭剤または熱可塑性接着剤の形状は、シート状であっても良く、このような脱臭剤の一例として脱臭フィルター、また、このような熱可塑性接着剤の一例としてネット状の糊布が挙げられる。
【００２３】
本発明に係わる脱臭剤または熱可塑性接着剤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メッシュ未満では活性炭が加圧時に割れたり、基材同士の接着点が不均一になるなどの問題があり、一方、粒径が１００メッシュを越えると通気性フィルター基材の目から離脱するなどの問題がある。
【００２４】
本発明に係わる脱臭剤（Ｓ）と熱可塑性接着剤（Ｔ）の重量比（Ｓ／Ｔ）は０．３〜４であることが好ましい。重量比（Ｓ／Ｔ）が０．３より小さいと、熱可塑性樹脂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、空気清浄化フィルターの通気性が損なわれる場合がある。一方、重量比（Ｓ／Ｔ）が４より大きいと接着強度が不足し、２枚の基材の剥離や脱臭剤の離脱が生じ易い。
【００２５】
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、５００ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。封入量が５００ｇ／ｍ２を越えると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。
【００２６】
次いで、本発明の脱臭剤封入濾材を作製する方法を説明する。
【００２７】
本発明の脱臭剤封入濾材は一般に、一方の通気性基材の上に脱臭剤と熱可塑性接着剤を散布し、更にその上にもう一方の通気性基材を重ね合わせ、加熱によって熱可塑性接着剤の接着性を発現させ、一体化して作製される。
【００２８】
本発明に係わる一方の通気性基材、好ましくは通気性基材（Ａ）の上に脱臭剤と熱可塑性接着剤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などが挙げられる。
【００２９】
本発明の脱臭剤封入濾材を作製する工程に於ける加熱は、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。すなわち、一つは一方の通気性基材上に熱可塑性接着剤、好ましくは脱臭剤と熱可塑性接着剤を散布した後に加熱する方式であり、また、もう一つは一方の通気性基材上に脱臭剤と熱可塑性接着剤を散布して他方の通気性基材を重ね合わせた後に加熱する方式であり、本発明の脱臭剤封入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、また、両方の加熱方式を併用しても良い。
【００３０】
一方の通気性基材上に熱可塑性接着剤、好ましくは脱臭剤と熱可塑性接着剤を散布した後に加熱する方式として、熱可塑性樹脂を散布した側から加熱する方式が挙げられ、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。
【００３１】
非接触式の加熱手段に於いて、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。
【００３２】
一方の通気性基材上に脱臭剤と熱可塑性接着剤を散布して他方の通気性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。
【００３３】
本発明に係わる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。
【００３４】
本発明の脱臭剤封入濾材は、脱臭性およびエレクトレット濾材による除塵性の他に、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。
【００３５】
このような各種機能を付与する一例として、エレクトレット濾材に補強材として貼り合わせられる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。
【００３６】
本発明の脱臭剤封入濾材は、単板で使用しても良いが、一般にプリーツ加工と呼ばれる山谷状の折り加工や段ボール加工における中しんなどの波状加工などを施した形状で使用しても良く、また、巻き取り状に加工したロールフィルターとして使用しても良い。
【００３７】
【実施例】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明の趣旨を逸脱しない限り、実施例に限定されるものではない。
【００３８】
調製例１
脱臭剤として、粒状活性炭５０質量部と粒状ゼオライト吸着剤５０質量部の合計１００質量部に対して、熱可塑性接着剤として軟化点１００℃のエチレン酢酸ビニル樹脂粉体５０質量部を混合し、混合粉体を調製した。
【００３９】
調製例２
市販のポリプロピレン製エレクトレット濾材（商品名ＰＯ−３０ＡＬＯＧ、東燃タピルス（株）製）を、補強材として市販の乾式不織布（商品名クランボン、倉敷繊維加工（株）製）とホットメルトスプレー法により貼り合わせ、調製例２のエレクトレット濾材を調製した。
【００４０】
実施例１
通気性基材（Ａ）としてポリプロピレンとポリブテン−１との芯鞘複合繊維からなるエレクトレット濾材（商品名エレコン、大和紡績（株）製）の上に調製例１の混合粉体を１５０ｇ／ｍ２　散布し、混合粉体を散布した側から表面温度１５０℃の赤外線ヒーターを当てて加熱した。次いで、接着剤が可塑化した後に加熱を止め、速やかに通気性基材（Ａ）の脱臭剤散布側に通気性基材（Ｂ）として通気性基材（Ａ）と同一のエレクトレット濾材を重ね合わせて２本の回転ロール間に挟んで加圧、一体化し、脱臭剤封入濾材を製造した。これを実施例１の脱臭剤封入濾材とした。
【００４１】
実施例２
実施例１において、通気性基材（Ｂ）として通気性基材（Ａ）と同一のエレクトレット濾材に代えて、市販のポリプロピレン製エレクトレット濾材（商品名ＰＯ−３０ＡＬＯＧ、東燃タピルス（株）製）とする以外は、全て実施例１と同一の方法で脱臭剤封入濾材を製造した。これを実施例２の脱臭剤封入濾材とした。
【００４２】
比較例１および２
実施例１または２において、通気性基材（Ａ）としてポリプロピレンとポリブテン−１との芯鞘複合繊維からなるエレクトレット濾材に代えて、調製例２のエレクトレット濾材とする以外は、全て実施例１または２と同一の方法で脱臭剤封入濾材を製造した。これらを対応する実施例の番号の順に比較例１および比較例２の脱臭剤封入濾材とした。
【００４３】
以上、実施例および比較例で得られた脱臭剤封入濾材は以下の方法で除塵性能試験および脱臭性能試験を行い、その結果を表１に示した。
【００４４】
［除塵性能試験］
実施例および比較例の脱臭剤封入濾材を用いて、ＪＩＳＩ−Ｂ−９９０８に記載の「換気用エアフィルタユニット」の形式１（質量法）に準拠して風速５ｃｍ／秒における集塵効率（％）を測定した。なお、試験粒子として粒径０．３〜０．５μｍの大気塵を用いた。
【００４５】
［脱臭性能試験］
実施例および比較例の脱臭剤封入濾材をプリーツ加工してフィルターユニットとしたものを市販の空気清浄機（三菱製紙（株）製、新・鮮風機ＰＣ３−Ｓ）にプレフィルターの代わりとして搭載し、日本電機工業会規格ＪＥＭ−１４６７−１９９５に準拠して初期脱臭性能（タバコ５本）を測定し、除去率（％）として表した。
【００４６】
【表１】
2004041837.tif 000002
【００４７】
表１の結果から、本発明の脱臭剤封入濾材は、高い脱臭性能を備えることに加えて、除塵性能に優れることが分かる。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、除塵性能に優れる脱臭剤封入濾材を得ることができ、このような脱臭剤封入濾材は、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。