(57)【要約】【課題】ガス吸着フィルタにおいて、吸着剤である活性炭の表面が熱可塑性の接着剤の粒子により被覆されてしまうことを回避して、吸着剤の吸着性能の低下をなくすことを可能とする。【解決手段】紙や不織布等のシート間に吸着剤の粒子を挟み、かつ熱可塑性の接着剤によりシートに固定化したガス吸着フィルタにおいて、上記吸着剤の粒子の粒子径を１００μｍ〜１５００μｍとする一方、熱可塑性の接着剤の粒子の粒子径を、上記吸着剤の粒子の粒子径の２５〜５０％と小さくする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙や不織布等のシート間に吸着剤の粒子を挟み、かつ熱可塑性の接着剤によりシートに固定化したガス吸着フィルタにおいて、
上記吸着剤の粒子の粒子径を５０μｍ〜１５００μｍとする一方、
熱可塑性の接着剤の粒子の粒子径を、上記吸着剤の粒子の粒子径の２５〜５０％としたことを特徴とするガス吸着フィルタ。
【請求項２】
上記吸着剤の粒子が活性炭の粒子であることを特徴とする請求項１記載のガス吸着フィルタ。
【請求項３】
上記熱可塑性の接着剤がエチレンビニルアルコール（ＥＶＡ）であることを特徴とする請求項１又は２記載のガス吸着フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガス吸着フィルタに関し、さらに詳しくはトルエン、ホルムアルデヒドなどの揮発性有機化合物の吸着に優れたガス吸着フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、揮発性有機化合物の吸入による所謂シックハウス症候群、シックビル症候群などの神経系のアレルギー症状の発生が増加している。これは冷暖房に要するエネルギー節約のために気密性の高い住宅やオフィスが増えたことが間接的な原因である。すなわち、建材に使用されている接着剤や樹脂から揮散される揮発性有機化合物（以下、ＶＯＣと略す）が居住空間に長期間にわたり高濃度で残留するため、その空間で生活すると結果的に多量の化学物質を体内に取り込むことになり、化学物質過敏症になる場合がある。シックハウス症候群等の予防、治療には、体内に取り込むＶＯＣの総量を減少させることが重要である。また、この問題は建物に限られず、気密性が高く、内装材の固定等に接着剤や樹脂が多用されている車両にも言えることである。
【０００３】
このため、ガス吸着を目的としたフィルタが種々提案されている。例えば、濾材に固定化される吸着剤の吸着機能から分類すると、（１）  化学結合型機構、（２）  物理的吸着機構および（３）  触媒分解機構によるものに大別される。このうち（２）  の物理的吸着機構によるものは、活性炭等の多孔質体の表面上の物理的な吸着機構を利用するものである。この物理的吸着機構は（１）  の化学的吸着機構に比較すると、非常に幅広いガスに対して吸着効果を示し、かつ優れた吸着速度を有する。
【０００４】
この濾材に吸着剤の粒子、例えば活性炭の粒子を付与する方法としては、紙や不織布のシート間に活性炭の粒子をはさむ方法が一般的である。また、吸着剤である活性炭の粒子を保持するために熱可塑性の接着剤を使用する方法が広く知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、濾材に吸着機能を有する活性炭等の粒子を付与する際に、用いた熱可塑性の接着剤の量や大きさ、種類により、吸着剤である活性炭の表面が被覆されてしまい、吸着剤の吸着性能が低下するという問題が発生する場合があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、吸着剤である活性炭の粒子を保持するために用いた熱可塑性の接着剤よって、吸着剤の吸着性能が低下しない構造のガス吸着フィルタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項１の発明に係るガス吸着フィルタは、紙や不織布等のシート間に吸着剤の粒子を挟み、かつ熱可塑性の接着剤によりシートに固定化したガス吸着フィルタにおいて、上記吸着剤の粒子の粒子径を５０μｍ〜１５００μｍとする一方、熱可塑性の接着剤の粒子の粒子径を、上記吸着剤の粒子の粒子径の２５〜５０％としたことを特徴とする。ここで粒子径とは、ふるい分けにより測定した大きさを意味する。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載のガス吸着フィルタにおいて、上記吸着剤の粒子を活性炭の粒子としたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載のガス吸着フィルタにおいて、上記熱可塑性の接着剤がエチレンビニルアルコール（ＥＶＡ）であることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係るガス吸着フィルタの実施形態について説明する。
本実施形態のガス吸着フィルタは、紙又は不織布から成るシート間に、吸着剤の粒子として活性炭の粉体を挟んだ積層構造を有し、かつ、その活性炭の粉体を、熱可塑性の接着剤によりシートに固定化した構造を有する。
【００１１】
上記吸着剤の粒子としての活性炭粉体には、ふるい分けにより測定した大きさにおいて、粒子径が５０μｍ〜１５００μｍのものが用いられている。
ここで、粒子径を５０μｍ〜１５００μｍとする理由は、下限値が５０μｍ以下であると吸着剤を不織布間に挟む際にその保持性に問題が生じ、また１５００μｍ以上であると、不織布の厚みが増して通気抵抗が増加する問題が生じるからであり、さらに好ましくは２００μｍ〜１０００μｍのものが良い。
【００１２】
また、上記熱可塑性の接着剤の粒子には、その粒子径が、上記吸着剤の粒子たる活性炭粉体の粒子径の２５〜５０％の大きさのものが用いられている。熱可塑性接着剤の例は、代表的にはＥＶＡ（エチレンビニルアルコール）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＡ（ポリアミド）等である。
【００１３】
上記のように、熱可塑性の接着剤の粒子径を、吸着剤たる活性炭粉体の粒子径の２５〜５０％と小さくすると、吸着剤である活性炭の表面が熱可塑性の接着剤の粒子により被覆されてしまうのを回避して、吸着剤の吸着性能の低下をなくすことができる。
【００１４】
【実施例】
本発明の効果を確認するため、次のように実施例及び比較例１、２のガス吸着フィルタについて試作した。
ここでは、吸着剤としてヤシ殻活性炭を、また接着剤としてＥＶＡを使用して、双方の粒子径の比率変えた濾材（ガス吸着フィルタ）を試作した。試作したガス吸着フィルタの仕様を表１に示す。サイズは２１０×２１０×２５ｍｍｔ、山数が３０、濾過面積（ｍ２）が０．３１５、活性炭量（ｇ／ｍ２）が２５０である。
【００１５】
そして試作したガス吸着フィルタについて、濃度８０ｐｐｍ、風速１ｍ／ｓの条件で初期のトルエン除去性能、トルエン飽和吸着量を測定した。
【００１６】
【表１】
2004358389.tif 000002
【００１７】
＜実施例＞
吸着剤として平均粒子径が５００μｍのヤシ殻活性炭を、また接着剤として粒子径が２００μｍののＥＶＡを使用した。つまり、双方の粒子径の比率（ＥＶＡ／活性炭）を４０％としたフィルタを試作した。
【００１８】
試作したフィルタについて、濃度８０ｐｐｍ、風速１ｍ／ｓの条件で初期のトルエン除去性能、トルエン飽和吸着量を測定した。その結果、表２に示すように、初期のトルエン除去性能は８５％、トルエン飽和吸着量は３０ｇであり、濾材の状態は良好であった。すなわち、初期の吸着性能、飽和吸着量、接着強度に優れたフィルタができた。また、下記の比較例１、２に対し、初期の吸着性能、接着強度、飽和吸着量の全てにおいて優れていた。
【００１９】
＜比較例１＞
比較例１では、熱可塑性の接着剤として、粒子径が上記下限値（吸着剤の粒径の２５％）より小さいＥＶＡを用いてガス吸着フィルタを試作した。
具体的には、吸着剤として平均粒子径が５００μｍのヤシ殻活性炭を、また接着剤として粒子径が３０μｍののＥＶＡを使用し、双方の粒子径の比率（ＥＶＡ／活性炭）を６％としたフィルタを試作した。
【００２０】
試作したフィルタについて、濃度８０ｐｐｍ、風速１ｍ／ｓの条件で初期のトルエン除去性能、トルエン飽和吸着量を測定した。その結果、表２に示すように、初期のトルエン除去性能は５５％、トルエン飽和吸着量は１２ｇであった。すなわち、この比較例１のガス吸着フィルタは、吸着性能が非常に低いものであった。
【００２１】
＜比較例２＞
熱可塑性の接着剤として、粒子径が上限値（吸着剤の粒径の５０％）を越えるＥＶＡを用いて、比較例２のガス吸着フィルタを試作した。
【００２２】
具体的には、吸着剤として平均粒子径が５００μｍのヤシ殻活性炭を、また接着剤として粒子径が５００μｍののＥＶＡを使用し、双方の粒子径の比率（ＥＶＡ／活性炭）を１００％とした濾材を試作した。
【００２３】
この比較例２の濾材は、濾材の接着強度が弱く、濾材が剥離してフィルタにすることができなかった（表２参照）。
上記実施例、比較例１、２の結果をまとめて表２に示す。
【００２４】
なお、吸着剤たるヤシ殻活性炭の平均粒子径は５００μｍにしてあるが、これはヤシ殻活性炭を粉砕して粒子化した場合、その粒子径は正規分布するのであるが、当該平均粒子径の目標値を５００μｍに設定すればその粒子径の分布範囲は概ね５０μｍ〜１５００μｍの範囲内に収まるからである。
【００２５】
【表２】
2004358389.tif 000003
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、紙や不織布等のシート間に吸着剤の粒子を挟み、かつ熱可塑性の接着剤によりシートに固定化したガス吸着フィルタにおいて、上記吸着剤の粒子の粒子径を１００μｍ〜１５００μｍとする一方、熱可塑性の接着剤の粒子の粒子径を、上記吸着剤の粒子の粒子径の２５〜５０％と小さくしたので、吸着剤である活性炭の表面が熱可塑性の接着剤の粒子により被覆されてしまうことを回避して、吸着剤の吸着性能の低下をなくすことができる。