(57)【要約】    【課題】  マイナスイオンを発生する材料の微粒子を樹脂基体上に、そのマイナスイオン発生機能を損なうことなく、樹脂基体表面の帯電防止機能を有し、強固に基体表面に固着させることにより、長期にわたってマイナスイオンの発生が維持できるマイナスイオン発生体を提供する。    【解決手段】  マイナスイオンを発生させる材料の微粒子が基体上に、シラン化合物の基体表面への化学結合より結合されてなる構成とする。また、シラン化合物の基材表面への化学結合がグラフト重合であり、グラフト重合が放射線グラフト重合であることを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイナスイオンを発生させる材料の微粒子が基体上に、シラン化合物の基体表面への化学結合より結合されてなるマイナスイオン発生体。
【請求項２】
前記化学結合がグラフト重合であることを特徴とする請求項１に記載のマイナスイオン発生体。
【請求項３】
前記グラフト重合が、放射線グラフト重合であることを特徴とする請求項２に記載のマイナスイオン発生体。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１記載のマイナスイオン発生体からなるフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、身体に好影響を与えることが注目されているマイナスイオンを効率良く発生させるマイナスイオン発生体及びこのマイナスイオン発生体を用いたフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイナスイオンは身体に爽快感を与えるとともに、生理作用を賦活化し生体に対して好影響を与えることが注目されている。このマイナスイオンは、例えば、森林や滝などの自然界で多く発生していることが知られている。また、マイナスイオンを多く含む空気を吸うと、人体に沈静的な作用を与え、鎮痛、快眠、鎮咳、制汗、疲労防止などの効果を享受できることも知られている。最近では、このようなマイナスイオンの生理作用に着目し、居住空間へマイナスイオンを供給するための様々な方法、例えば、マイナスイオン発生機能を備えたエアコンや空気清浄器などが提案されてきている。
【０００３】
従来、マイナスイオンを人工的に発生させる方法としては、滝周辺に見られる空気中における水の分裂によるレナード効果を利用したものや、電極間に高電圧を印加することによる放電を利用したもの、イオン対やラジカルを生成する天然放射性稀有元素鉱物から放出されるα線やγ線などの電離放射線よる電離作用を利用した方法などが挙げられる。
【０００４】
特に、天然放射性稀有元素鉱物から放出されるα線の電離作用を利用する方法は、天然放射性稀有元素鉱物の微粉体をバインダーと共に樹脂シートや繊維表面に塗布して固定したり（例えば、特許文献１参照。）、繊維に充填（例えば、特許文献２参照。）して用いることができることから、フィルム状やメッシュ状、フィルター状など、種々の目的に合った形態に加工でき、さらに、低コストで供給できることから、様々な分野への応用が期待できる。最近では、安全性を考慮し、天然放射性稀有元素鉱物と自発分極を持つ微粒子とを混合することで、安全性に優れ、且つ、効率良くマイナスイオンを放出する材料（例えば、特許文献３参照。）や、それらを繊維に充填したり（例えば、特許文献４参照。）、繊維表面にバインダーで固定した材料（例えば、特許文献５参照。）も提案されている。
【特許文献１】特開平１１−２００２４２号公報
【特許文献２】特開平３−１８５１０９号公報
【特許文献３】特開２００１−１９４２０号公報
【特許文献４】特開２００１−２０１７７号公報
【特許文献５】特開２００１−１７２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記マイナスイオンの発生方法には以下の課題が存在する。すなわち、レナード効果を利用する方法は水を必要とする課題があり、放電を利用する方法は、プラスイオンの発生を伴うと共に発ガン性物質であるオゾンが発生する課題がある。
【０００６】
また、天然放射性稀有元素鉱物を利用する方法は、天然放射性稀有元素鉱物の微粒子を、樹脂に充填して得られた繊維や高分子材料からなるバインダー樹脂で繊維表面に固定しても、微粒子を充填した繊維表面や高分子材料からなるバインダー樹脂表面は摩擦などにより帯電しやすいことから、発生したマイナスイオンは帯電した樹脂表面に吸着されて実質的に発生しない場合が多い。
【０００７】
特に、天然放射性稀有元素鉱物を利用する場合には、マイナスイオンの発生は前記鉱物から放射される微量のα線の電離作用に起因するものであることから、マイナスイオンを効果的に発生させる上では、前記鉱物の微粒子を基体の最表面に固定することが重要となる。
【０００８】
しかしながら、これまでに前記鉱物の微粒子を基体表面に固定する方法は提案されておらす、その代用として前記鉱物の微粒子をバインダーに充填して基体表面に固定する方法（いわば接着方式）が提案されているが、この方法ではマイナスイオンの発生効率が低く、さらに、バインダー樹脂の種類や基材樹脂の種類によってはバインダー樹脂の密着性が阻害されたり、基材の風合いが損なわれる、などの課題があった。
【０００９】
また、マイナスイオンを発生させる各種従来製品のうち、天然放射性稀有元素鉱物の微粒子を用いて製造した製品は、上述したバインダー樹脂にての接着方式や、樹脂への練りこみ方式により製造されたものとなっている。しかしながら、バインダーにて固定する従来技術では、微粒子の結合力が充分に強くなかったため、前記鉱物の微粒子が剥離しやすく、この点で耐久性が劣る製品になるという問題があった。一方、樹脂に粒子を練り込んで固定する従来技術では、マイナスイオン発生効果が劣ったり、樹脂の機械的強度が低下する、等の問題があった。
【００１０】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、シラン化合物の化学結合を用いることにより、マイナスイオンを発生する微粒子を、基材の風合いを損ねない程度に、薄い形態（すなわち薄膜状）さらには断続的な形態（すなわち島状）にて、強固に結合させることが可能となることを見出し、これにより上述の課題を解決できるとの知見を得るに至り、新規な構成のマイナスイオン発生体及びフィルタを創出した。
【００１１】
本発明の目的は、マイナスイオンを発生する微粒子が各種の基材の表面に強固に結合された耐久性に優れたマイナスイオン発生体及びこのマイナスイオン発生体を用いたフィルターを提供することにある。
【００１２】
また、本発明の目的は、表面が帯電防止効果に優れたマイナスイオン発生体及びこのマイナスイオン発生体を用いたフィルターを提供することにある。
【００１３】
さらに、本発明の目的は、繊維やフィルム、布などからなる基材の表面に、マイナスイオンを発生する微粒子を島状や薄膜状にて強固に結合させることにより、これら基材の風合いを損なわずに、極微量の微粒子にて効率良く発生させるマイナスイオン発生体及びこのマイナスイオン発生体を用いたフィルターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係るマイナスイオン発生体の第１の構成は、マイナスイオンを発生させる材料の微粒子が基体上に、シラン化合物の基体表面への化学結合より結合されてなることを特徴とする。
【００１５】
ここで、マイナスイオンを発生させる材料としては、マイナスイオンの発生が認められる材料であれば特に限定されない。また、基体の材質についても、シラン化合物による化学結合が可能なものであれば特に限定されないが、好適には、少なくとも表面が樹脂からなるものが挙げられる。なお、基体の形態（形状、大きさ、等）については特に限定されるものではなく、使用目的に応じて様々な形態を採択することができる。
【００１６】
また、本発明に係るマイナスイオン発生体の第２の構成は、前記第１の構成において、化学結合がグラフト重合であることを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明に係るマイナスイオン発生体の第３の構成は、前記第２の構成において、前記グラフト重合が、放射線グラフト重合であることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、これらいずれかのマイナスイオン発生体からなるフィルターを提供するものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の第１の構成によれば、基体の表面に対して、マイナスイオンを発生する微粒子が、シラン化合物を介した化学結合によって、強固に結合された状態となっている。このため、基体に対する微粒子は、充分な耐久性を保持している。
【００２０】
したがって、第１の構成によれば、マイナスイオンを発生する微粒子が各種の基材の表面に強固に結合された耐久性に優れたマイナスイオン発生体を提供することが可能となる。また、第１の構成によれば、繊維やフィルム、布などからなる基材の風合いを損なわずに、極微量の微粒子にて効率良く発生させるマイナスイオン発生体を提供することが可能となる。
【００２１】
また、第１の構成によれば、基体の表面について、シラン化合物を介した化学結合にてマイナスイオンを発生する微粒子が強固に結合された状態であるとともに、帯電防止効果に優れた表面となっており、且つ、基材の風合いを維持しつつ、極微量の微粒子にてマイナスイオンを効率良く発生させることが可能となる。
【００２２】
なお、基体の形態としては、例えば、フィルム状、繊維状、布状、メッシュ状、ハニカム状などの、使用目的に合った様々な形態が取れることから、例えば、電気掃除機、扇風機、エアコンや空気清浄機、換気扇、ドライヤー、等の各種電気製品用のフィルターとして、或いは、炬燵、ホットカーペット、電気毛布、カーテン、ブラインド、壁装材、車両内装材、絨毯、座布団、ハンカチ、テーブルクロス、傘、ブックカバー、靴敷、寝具（例えば、枕、布団、シーツなど）、ネックレスやブレスレッド、指輪、ブローチ、ピアスなどの各種装飾用装身具、ベルトや腕時計バンド、衣類、レインコート、帽子、眼鏡、などの各種実用装身具、さらには、裁断可能な多目的シートや、インテリア材、防虫網、など、様々な分野に素材製品及び応用製品を提供できる。
【００２３】
本発明の第２の構成によれば、基体との結合が共有結合に基づくグラフト重合であることから、マイナスイオンを発生する微粒子が基体表面に強固に固着されているので、長期にわたってマイナスイオンの発生が維持できる。
【００２４】
本発明の第３の構成によれば、グラフト重合はγ線や電子線、紫外線などの放射線が用いられることから、反応性が極めて高く短時間にグラフト重合によりマイナスイオンを発生する微粒子を基体表面に固定でき、煩雑な処理を必要としないので生産性にも優れており、低コストでマイナスイオン発生体が供給可能となる。
【００２５】
また、本発明のマイナスイオン発生体からなるフィルターにおいては、該フィルターを気体が通過することで、発生するマイナスイオンを部屋内等に拡散させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に本発明についてさらに詳述する。
【００２７】
本発明で用いられるマイナスイオンを発生させる材料としては、マイナスイオンの発生が認められる材料であれば特に限定されない。具体的な材料としては、効率良くマイナスイオンを発生させる材料として、デービト鉱、センウラン鉱、ブランネル石、ニンギョウ石、リンカイウラン石、カルノー石、ツャムン石、メタチャムン石、フランセビル石、トール石、コフィン石、サマルスキー石、トリウム石、トロゴム石、サマルスキー石、トリウム石、トロゴム石、モナズ石、タンタル石、バデライト、イルメナイトなどの放射性希有元素を微量含有する天然放射性稀有元素鉱物や、これらの鉱物の一部を精製して得られる電融ジルコニアなどが挙げられる。さらに、安全性を考慮して天然放射性稀有元素鉱物の使用量を少なくするために、トルマリンなどの自発分極を有する材料や、BaTiO３、PbZrO３、Pb(Zr,Ti)O３、KnbO３、KtaO３、K(Ta,Nb)O３、LiNbO３などの強誘電体を一種以上混合して用いられる。これらの材料は微粒子として用いられ、それらの粒子径は０．００１μmから５．0μmの間であれば良い。粒子径が５．０μmよりも大きくなると、これらの微粒子の固定能が低下して基材樹脂表面から脱離し易くなると共に、基体が繊維や布の場合に、固定に必要なシラン化合物量も多くなることから、繊維や布の風合いを損なうので、好ましくない。一方、粒子径を０．００１μmよりも小さくするには技術的困難が伴い、また製造コスト上の観点からも好ましくない。
【００２８】
本発明では、繊維やフィルム表面の摩擦帯電の抑制効果を一層高めるために、アルミナやシリカ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛などの金属酸化物の微粒子やそれらのコロイド、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化亜鉛などの金属水酸化物、珪藻土やマイカなどの天然材料などの微粒子を用いても良い。その粒子径は０．００１μmから５．0μmの間であれば良い。
【００２９】
また、マイナスイオンを発生させる材料の微粒子とともに、光触媒機能を有する材料の微粒子や抗菌性を有する材料の微粒子、遠赤外線を放射する材料の微粒子などを混合して用いても良い。
【００３０】
ここで、光触媒機能を発現する微粒子としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化鉄、チタン酸ストロンチウム、硫化カドミウム、セレン化カドミウムなどの公知の金属化合物半導体が挙げられ、これらの材料を単一または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００３１】
また、抗菌性を有する材料の微粒子としては、例えば、市販されているものとして、（株）サンギ製「アパタイザーA」、大日精化工業（株）製「ダイキラー」、松下電器産業（株）製「アメニトップ」、触媒化成工業（株）製「アトミーボール」、カネボウ化成（株）製「バクテキラー」などが挙げられ、これらは単一または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００３２】
さらに、遠赤外線を放射する材料としては、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＣｏＯ、ＣｕＯ、ＭｇＯなどの金属酸化物やこれらの混合物、例えば、コージライト、βスポジューメン、チタン酸アルミニウムなどのセラミックスや、市販されている遠赤外線セラミックス、例えば、OKトレーディング製セラジット、水澤化学工業株式会社製シルトンＦＩ−８５などが挙げられ、これらは単一または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００３３】
本発明では、マイナスイオンを発生させる材料の微粒子を、シラン化合物により樹脂基体上に化学結合と同時に架橋により固定するものである。具体的なシラン化合物としては、X−Si（OR）3の一般式で示されるシランカップリング剤が挙げられる。尚、Xは有機物と反応する官能基でビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリロ基、アクリロキシ基、イソシアネート基、ポリスルフィド基、アミノ基、メルカプト基、クロル基などであり、Rは加水分解可能なメトキシ基、エトキシ基などである。これらのメトキシ基やエトキシ基からなるアルコキシ基は加水分解してシラノール基を生ずる。このシラノール基やビニル基やエポキシ基、スチリル基、メタクリロ基、アクリロキシ基、イソシアネート基などの不飽和結合などを有する官能基は反応性が高いことが知られている。本発明は、反応性に優れたシランカップリング剤を用いることで、マイナスイオンを発生させる材料の微粒子を、化学結合およびシラン化合物の架橋により、基体表面に結合せしめたものである。
【００３４】
本発明で用いられるシランカップリング剤の一例としては、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−（ビニルベンジル）−２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩、２−（３、４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１、３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。
【００３５】
これらのシランカップリング剤は、一種もしくは二種以上混合して用いられる。その使用形態としては、必要量のシランカップリング剤をメタノールやエタノールなどの溶剤に溶解し、加水分解に必要な水を加えて用いられる。用いられる溶剤としては、エタノール、メタノール、プロパノールやブタノールなどの低級アルコール類、蟻酸やプロピオン酸などの低級アルキルカルボン酸類、トルエンやキシレンなどの芳香族化合物、酢酸エチルや酢酸ブチルなどのエステル類、メチルセルソルブやエチルセルソルブなどのセロソルブ類を単独または複数組み合わせて用いても良い。さらに、シランカップリング剤を水溶液の状態で使用しても良く、水への溶解性が悪い場合では、酢酸を添加してｐＨを弱酸性に調整し、アルコキシシランの加水分解性を促進して水溶性を上げて用いられる。
【００３６】
本発明では、前述したシランカップリング剤の溶液に、必要に応じて、Si（OR1）4（式中、Ｒ1は炭素数1〜４のアルキル基を示す）で示されるアルコキシシラン化合物、一例として、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランなどや、Ｒ2nSi（OR3）4-n（式中、Ｒ2は炭素数1〜６の炭化水素基、Ｒ3は炭素数1〜４のアルキル基、ｎは１〜３の整数を示す）で示されるアルコキシシラン化合物、一例として、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキシルトリメトキシシランなどが添加されて用いられる。
【００３７】
本発明でのマイナスイオン発生体は、前述したシランカップリング剤の溶液にマイナスイオンを発生させる材料の微粒子を分散した溶液を用いて製造される。マイナスイオンを発生させる材料の微粒子の分散は、ホモミキサーやマグネットスターラーなどを用いた撹拌分散や、ボールミル、サンドミル、高速回転ミル、ジェットミルなどを用いた分散、超音波を用いた分散などにより行われる。
【００３８】
本発明のマイナスイオン発生体に用いられる基体を構成する材料としては、シラン化合物による化学結合が可能なものであれば良く、このような材料としては、例えば、各種樹脂や、天然繊維などが挙げられ、この中でも特に樹脂が適している。
【００３９】
この点で、本発明のマイナスイオン発生体に用いられる基体の好適例としては、少なくとも基体表面が樹脂からなるもの、が挙げられる。
【００４０】
ここで、基体を構成する樹脂としては、合成樹脂や天然樹脂が用いられ、その一例としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＥＶＡ樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリアクリル酸メチル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ＰＴＦＥなどの熱可塑性樹脂や、ポリ乳酸樹脂、ポリヒドロキシブチレート樹脂、修飾でんぷん樹脂、ポリカプロラクト樹脂、ポリブチレンサクシネート樹脂、ポリブチレンアジペートテレフタレート樹脂、ポリブチレンサクシネートテレフタレート樹脂、ポリエチレンサクシネート樹脂などの生分解性樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ケイ素樹脂、アクリルウレタン樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂や、シリコーン樹脂、ポリスチレンエラストマー、ポリエチレンエラストマー、ポリプロピレンエラストマー、ポリウレタンエラストマーなどのエラストマー、漆などの天然樹脂、などが挙げられる。
【００４１】
これらの樹脂の形態は、板状、フィルム状、繊維状、布状、メッシュ状、ハニカム状など、使用目的に合った形状及びサイズ等であれば良く、本発明では特に問わない。また、アルミニウムやマグネシウム、鉄などの金属材料の表面や、ガラス、セラミックスなどの無機材料の表面に、フィルム状で積層されたり、吹き付け塗装や浸漬塗装、静電塗装などの塗装法や、スクリーン印刷やオフセット印刷などの印刷法により薄膜として形成されてあっても良い。さらに、これらの樹脂は、顔料や染料などにより着色されてあっても良く、シリカ、アルミナ、珪藻土、マイカなどの無機材料が充填されてあっても良い。
【００４２】
一方、基体を構成する天然繊維の例としては、綿、麻、絹、などが挙げられる。
【００４３】
本発明に係るグラフト重合において用いられる放射線としては、α線、β線、γ線、電子線、紫外線などを挙げることができるが、本発明において用いるのには、γ線、電子線、紫外線が適している。
【００４４】
本発明でのグラフト重合を用いたマイナスイオン発生体は、前述したマイナスイオンを発生させる材料の微粒子を分散したシランカップリング剤溶液を、結合しようとする基体表面に塗布し、必要に応じて溶剤を加熱乾燥などの方法により除去した後に、γ線、電子線、紫外線などの放射線を、マイナスイオンを発生させる材料の微粒子とシランカップリング剤の混合物が塗布された基体表面に照射することで、シランカップリング剤を基体表面にグラフト重合させると同時に、マイナスイオンを発生させる材料の微粒子を結合させることで行われる所謂同時照射グラフト重合と、マイナスイオンを発生させる材料の微粒子を結合しようとする基体表面に対して、予めγ線、電子線、紫外線などの放射線を照射した後に、マイナスイオンを発生させる材料の微粒子が分散したシランカップリング剤溶液を塗布することで、シランカップリング剤と基体とを反応させると同時に、マイナスイオンを発生させる材料の微粒子を固定させる所謂前照射グラフト重合の２法より製造される。
【００４５】
また、シランカップリング剤のグラフト重合を効率よく、かつ、均一に行わせるためには、予め、樹脂基体表面がコロナ放電処理やプラズマ放電処理、火炎処理、クロム酸や過塩素酸などの酸化性酸水溶液による化学的な処理などにより親水化処理されてあれば特に好ましい。
【００４６】
このように、本実施形態のマイナスイオン発生体は、マイナスイオンを発生させる材料の微粒子を、シラン化合物の放射線グラフト重合により、樹脂基体表面へ化学的に結合させることで、シラン化合物のアルコキシ基の加水分解により生成したシラノール基が、マイナスイオンを発生する材料の微粒子の表面に脱水縮合反応で強固に化学的に結合し、さらに、シラン化合物のビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリロ基、アクリロキシ基、イソシアネート基、ポリスルフィド基などが、放射線の照射により生成したラジカルによるグラフト重合で、樹脂基体表面に化学的に結合したものとなっている。
【００４７】
よって、本実施形態のマイナスイオン発生体は、マイナスイオンを発生する材料の微粒子が、樹脂基体表面に対して、シラン化合物による化学的な結合に基づく強固な結合状態となっていることから、様々な環境で使用しても、マイナスイオンを発生する材料の微粒子の脱離などが起こり難く、耐久性に優れたものとなる。
【００４８】
また、アルコキシ基の加水分解で形成したシラノール基は、縮合して酸化ケイ素の緻密な薄膜を形成し、この緻密な酸化ケイ素の薄膜は樹脂表面の帯電を防止する機能を有することから、樹脂基体表面は摩擦により帯電しない。したがって、本実施形態のマイナスイオン発生体では、発生したマイナスイオンを吸着することが無く、効率良くマイナスイオンを発生することが可能となる。
【００４９】
さらに、本実施形態のマイナスイオン発生体は、フィルム状、繊維状、布状、メッシュ状、ハニカム状など、使用目的に合った様々な形態（形状、大きさ等）とすることができるので、例えば、電気掃除機、扇風機、エアコンや空気清浄機、換気扇、ドライヤー、等の各種電気製品用のフィルターとして、或いは、炬燵、ホットカーペット、電気毛布、カーテン、ブラインド、壁装材、車両内装材、絨毯、座布団、ハンカチ、テーブルクロス、傘、ブックカバー、靴敷、寝具（例えば、枕、布団、シーツなど）、ネックレスやブレスレッド、指輪、ブローチ、ピアスなどの各種装飾用装身具、ベルトや腕時計バンド、衣類、レインコート、帽子、眼鏡、などの各種実用装身具、さらには、裁断可能な多目的シートや、インテリア材、防虫網、など、様々な分野に素材製品及び応用製品を提供できる。
【００５０】
特に、本発明のマイナスイオン発生体を上述のフィルターに適用した場合には、該フィルターを気体が通過することで、発生するマイナスイオンを部屋内に拡散させることが可能となるので、付加価値及び実用価値の極めて高い製品を提供することが可能となる。
【００５１】
また、本発明のマイナスイオン発生体を気体が通過する箇所に配置すれば、マイナスイオンを各所に移動或いは拡散等させることが可能となるので、本発明のマイナスイオン発生体を、例えば気体が通過する各種パイプやチューブ類、或いはスプレー缶（又は噴霧器）の発射口の部分、さらには網戸、等に適用することで、これらの製品の付加価値及び実用価値を高めることが可能となる。さらには、本発明のマイナスイオン発生体を、例えば、扇風機の羽根部材や、団扇、などの、気体の発生源となる部品や製品等に適用することで、これらの部品や製品等の付加価値及び実用価値を高めることが可能となる。
【００５２】
このように、本発明は、様々な分野の素材製品及び応用製品として提供することができ、実用性に優れた極めて有用なものである。
【実施例】
【００５３】
次に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００５４】
＜マイナスイオン発生体の作製＞
本発明でのマイナスイオン発生体の作製は、電子線照射装置として岩崎電気株式会社製、エレクトロカーテン型、ＣＢ２５０／１５／１８０Ｌ、を用いて実施した。
実施例１：
１５ｇのγ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン（信越化学工業株式会社製、ＫＢＭ−５０３）をメタノール９５０ｇに溶解した後、４ｇの水（シラン化合物に対して３モル等量以上の水）を加えてシランカップリング剤の一部を加水分解した。このシランカップリング剤溶液にマイナスイオンを発生させる材料の微粒子として、トルマリンの微粒子と天然放射性稀有元素鉱物であるイルメナイトの微粒子の混合物（中里屋株式会社製）を3５ｇ加えた後、循環型湿式粉砕機（ウィリー・エ・バッコーフェン社製、ダイノーミル）を用いてマイナスイオンを発生させる材料の微粒子を粉砕・分散すると共に、シランカップリング剤を粉砕した微粒子の表面に吸着させた。
【００５５】
また、基材（基体）としての１２５μmのポリエステルフィルム（パナック株式会社製、ルミラー）の表面を大気中でコロナ放電処理した後、前記マイナスイオンを発生させる材料の微粒子が分散したシランカップリング剤溶液をスプレーにて塗布し、１１０℃、３分間乾燥した。次に、シランカップリング剤溶液を塗布したポリエステルフィルムに電子線を２００ｋＶの加速電圧で５Mrad照射することで、トルマリンの微粒子と天然放射性稀有元素鉱物であるイルメナイトの微粒子の混合物がシランカップリング剤でポリプロピレンフィルム上に結合されてなるマイナスイオン発生体を得た。
【００５６】
実施例２：
実施例１で用いたシランカップリング剤以外に、３−アミノプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、ＫＢＭ−９０３）を２０ｇ加えた以外は、実施例１と同様の条件でマイナスイオン発生体を得た。
【００５７】
実施例３：
実施例２で基体に用いたポリエステルフィルムの代わりに、５５μmのポリエステルフィラメントで作製した２００メッシュのメッシュクロスを用いた以外は、実施例２と同様の条件でマイナスイオン発生体を得た。
【００５８】
実施例４：
実施例２で基体に用いたポリエステルフィルムの代わりに、５０μmのポリプロピレンフィルム（東レ合成フィルム株式会社製トレファンＮＯ）を用いた以外は、実施例２と同様の条件でマイナスイオン発生体を得た。
【００５９】
実施例５：
γ−アクリロシキプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、ＫＢＭ−５１０３）５０ｇをメタノール９００ｇに溶解した後、１２ｇの水（シラン化合物に対して３モル等量以上の水）を加えてシランカップリング剤の一部を加水分解した。このシランカップリング剤溶液にマイナスイオンを発生させる材料の微粒子として放射性稀有元素を微量含有する電融ジルコニア（ＪＦＥマテリアル株式会社製ＦＺＲ−＃３２５）を５０ｇ加えた後に、循環型湿式粉砕機（ウィリー・エ・バッコーフェン社製、ダイノーミル）を用いてマイナスイオンを発生させる材料の微粒子を粉砕・分散すると共に、シランカップリング剤を粉砕した微粒子の表面に吸着させた。
【００６０】
また、基体としてのポリエステル不織布（旭化成株式会社製、エルタスＥ０１０４０）の表面を大気中でコロナ放電処理した後、前記電融ジルコニアが分散したシランカップリング剤溶液をスプレーにて塗布し、１１０℃、３分間乾燥した。次に、シランカップリング剤溶液を塗布したポリエステル不織布に電子線を２００ｋＶの加速電圧で１０Mrad照射することで、電融ジルコニア微粒子がシランカップリング剤でポリエステル不織布上に結合されてなるマイナスイオン発生体を得た。
【００６１】
実施例６：
Ｎ−（ビニルベンジル）−２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩の４０重量％メタノール溶液（信越化学工業株式会社製、ＫＢＭ−５７５）１００ｇにメタノール８００ｇと６ｇの水を加え、シランカップリング剤の一部を加水分解した。このシランカップリング剤溶液にマイナスイオンを発生させる材料の微粒子として、天然放射性稀有元素鉱物であるバテライトの微粒子（美濃顔料化学株式会社製ＺＢ４８０）を１００ｇ加えた後に、循環型湿式粉砕機（ウィリー・エ・バッコーフェン社製、ダイノーミル）を用いてマイナスイオンを発生させる材料の微粒子を粉砕・分散すると共に、シランカップリング剤を粉砕した微粒子の表面に吸着させた。
【００６２】
また、基体としての厚さ１００μmのポリエチレンフィルム（リンテック株式会社製）の表面を大気中でコロナ放電処理した後に、前記バテライト微粒子が分散したシランカップリング剤溶液をスプレーにて塗布し、１００℃、５分間乾燥した。次に、シランカップリング剤溶液を塗布したポリエチレンフィルムに電子線を２００ｋＶの加速電圧で１０Mrad照射することで、バテライトの微粒子がシランカップリング剤でポリエチレンフィルム上に結合されてなるマイナスイオン発生体を得た。
【００６３】
実施例７：
３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン（信越化学工業株式会社製、ＫＢＭ−９００７）５０ｇをイソプロピルアルコール８５０ｇに溶解し、１１ｇの水（シラン化合物に対して３モル等量以上の水）を加えてシランカップリング剤の一部を加水分解した。このシランカップリング剤溶液に珪藻土の微粒子と天然放射性稀有元素鉱物であるイルメナイトの微粒子の混合物（中里屋株式会社製）を１００ｇ加えた後に、循環型湿式粉砕機（ウィリー・エ・バッコーフェン社製、ダイノーミル）を用いてマイナスイオンを発生させる材料の微粒子を粉砕・分散すると共に、シランカップリング剤を粉砕した微粒子の表面に吸着させた。
【００６４】
また、表面が樹脂からなる基体として、厚さ１．０mmのアルミニウム板上に熱硬化型アクリル系塗料（関西ペイント株式会社製、ＭＧ１０００）をスプレーにて塗布した後、１８０℃、３０分間乾燥することで、厚さ３０μmの厚さの塗膜が形成された塗膜被覆アルミニウム板を得た。次に、前記マイナスイオンを発生させる材料の微粒子が分散したシランカップリング剤溶液をスプレーにて塗布し、１３０℃、３分間乾燥した後に、シランカップリング剤溶液を塗布した塗膜被覆アルミニウム板に、電子線を２４０ｋＶの加速電圧で１０Mrad照射することで、珪藻土の微粒子と天然放射性稀有元素鉱物であるイルメナイトの微粒子の混合物がシランカップリング剤で塗膜被覆アルミニウム板上に結合されてなるマイナスイオン発生体を得た。
【００６５】
比較例１：
ポリエステル樹脂（日本ユニペット株式会社製）に、実施例１で用いたマイナスイオンを発生する材料の微粒子を５．０重量％、２軸混練機により充填してペレットを作製した。次に、得られたペレットを用いて延伸フィルム成形装置により、マイナスイオンを発生させる材料の微粒子が充填された１００μｍの厚さのフィルムからなるマイナスイオン発生体を得た。
【００６６】
比較例２：
比較例１でのポリエステル樹脂へのマイナスイオンを発生させる材料の微粒子の充填量を１０．０重量％に変更する以外は、比較例１と同様の条件でマイナスイオンを発生させる材料の微粒子が充填された１００μｍの厚さのフィルムからなるマイナスイオン発生体を得た。
【００６７】
比較例３：
比較例１で作製したマイナスイオンを発生させる材料の微粒子が５．０重量％充填されたペレットを用い、溶融紡糸装置によりポリエステルフィラメントを紡糸し、さらに延伸加工することで、径が６０μmのマイナスイオンを発生する材料の微粒子が充填されたポリエステルフィラメントを得た。次に、得られたポリエステルフィラメントを用いて２００メッシュのマイナスイオンを発生する材料の微粒子が充填されたメッシュクロスからなるマイナスイオン発生体を得た。
【００６８】
比較例４：
溶剤組成がトルエン１５．０重量％、ブタノール１５．０重量％、イソプロピルアルコール７．０重量％、酢酸ブチル８．０重量％、酢酸エチル１５．０重量％のアクリル系１液塗料に、実施例５で用いた放射性稀有元素を微量含有する電融ジルコニアの微粒子を５．０重量％分散した塗料を、表面がコロナ放電処理されたポリエステル不織布（旭化成株式会社製、エルタスＥ０１０４０）の表面にスプレーコーティングした後に、８０℃、３０分間乾燥することで、マイナスイオンを発生する材料の微粒子を含有した、厚さ１５．０μmの塗膜が被覆されたポリエステル不織布からなるマイナスイオン発生体を得た。
【００６９】
比較例５：
実施例７で用いた珪藻土の微粒子と、天然放射性稀有元素鉱物であるイルメナイトの微粒子の混合物（中里屋株式会社製）を、熱硬化型アクリル系塗料（関西ペイント株式会社製、ＭＧ１０００）の固形分に対して４０．０重量％分散した。次に、前記塗料を厚さ１．０mmのアルミニウム板上にスプレーコーティングした後に、１８０℃、３０分間乾燥することで、マイナスイオンを発生する材料の微粒子を含有した、厚さ３０μmの塗膜が被覆されたアルミニウム板からなるマイナスイオン発生体を得た。
【００７０】
＜マイナスイオン発生体の評価＞
得られたマイナスイオン発生体の特性として、マイナスイオンの発生量については、株式会社シグマテック製イオンカウンターＳＣ−５０を用い、２０ｃｍ×２０ｃｍの大きさのサンプルを用いて測定した。また、帯電防止効果については、代用特性値として表面シート抵抗値を、横川・ヒューレットパッカード株式会社製抵抗測定器、High Resistance Meter 4329Aを用いて測定した。これらの各測定結果を表１に示す。
【００７１】
表１の結果が示すように、本発明の放射線グラフト重合で得られたマイナスイオン発生体の表面は、帯電防止効果に優れた表面であることが示され、さらに、マイナスイオンは安定してかつ効率よく発生することが確認された。これらの結果に対し、比較例で得られたマイナスイオン発生体は、樹脂や塗膜に高濃度でマイナスイオンを発生する材料の微粒子を充填した場合にはマイナスイオンの発生が認められた（比較例２）ものの、表１に示すように、その発生量は実施例と比較して極めて低い値であった。また、シート抵抗値は、マイナスイオンを発生する材料の微粒子を高濃度で充填した比較例２の場合にのみ比較的低い値を示したのに対し、低濃度充填ではシート抵抗値が高く、帯電防止効果がないことが確認された。
【００７２】
【表１】
2005040467.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００７３】
以上説明したように、本発明によれば、身体に好影響を与えることが注目されているマイナスイオンを、繊維やフィルム、布などからなる基材の風合いを損なわずに、簡易で安全に効率良く発生させるマイナスイオン発生体及びこのマイナスイオン発生体を用いたフィルターを提供することが出来、産業上きわめて有用である。