(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オレフィン系繊維を構成繊維とする不織布シートを芳香族炭化水素系の溶剤により膨潤させて多数の空隙又は細溝を形成させた前記構成繊維表面に中心粒径１０μｍ〜６０μｍの亜硫酸カルシウム粉体を、耐水性及び耐薬品性を有するバインダー樹脂で以て、上記粉体表面の少なくとも一部が通過する水と接触可能な状態で固着して成り、かつ粉体含有率（製品重量に対する固着された亜硫酸カルシウム粉体重量の割合）が４０％〜８５％であることを特徴とする浄水シャワー用フィルター材。
【請求項２】
密度が、０．１５０ｇ／ｃｍ3 〜０．７００ｇ／ｃｍ3 である請求項１に記載の浄水シャワー用フィルター材。
【請求項３】
水又は温水を噴出する浄水シャワーのシャワーヘッド部又は把持部内に着脱自在に装着するカートリッジであって、カートリッジケース内に、請求項１又は２に記載のフィルター材を巻締め又は積層して成形した塩素除去材が装填されたことを特徴とする浄水シャワー用カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、洗髪や身体の洗浄に使用する水道水中の残留塩素を除去するようになした浄水シャワーに用いるフィルター材及びこれを用いたカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
水道水には、殺菌・滅菌のために浄水場で投入された殺菌用塩素が残留している。この水道水中の残留塩素は、カルキ臭を有するだけででなく、頭髪や肌を傷める。そこで、この残留塩素を除去するために、塩素除去剤を充填したカートリッジをシャワーヘッド部又は把持部に着脱自在に装着した浄水シャワーが近年開発されている。
【０００３】
この種の浄水シャワーとしては、塩素除去剤として粒状の亜硫酸カルシウムをカートリッジケース内に充填したもの（特開平９−１９２０４３号公報）や通水路内に亜硫酸カルシウム層と活性炭層を設けたもの（特開平８−２１５０９３号公報）がある。この特開平８−２１５０９３号公報には、亜硫酸カルシウム層としては、一方の通水性シートに他方の通水性シートをジグザグ状に折り畳み状態で積層して巻かれた巻層体の層間に形成された筋状空隙部に亜硫酸カルシウム粒子を充填した亜硫酸カルシウム充填支持体の状態で用いることが好ましいことが記載されている。
【０００４】
しかし、上記従来技術のうち前者は、粒状の亜硫酸カルシウムがカートリッジケース内に充填された構造であるから、亜硫酸カルシウム粒子の表面のみが酸化還元反応されるだけであり、また通水によって亜硫酸カルシウム充填層に、水の通り道が形成され、水道水が均一に接触し難くなる。よって、前者によるときは、塩素除去効率が長期間にわたって持続せず、カートリッジの交換周期が短くなるという問題があった。
また、後者は、亜硫酸カルシウム粒子を二枚の通水シート間に形成した筋状空隙部内に封入して、ジグザグ状のシートを内側にして巻いた構造であるから、ジグザグの谷部の空間が通水路となって、水道水が均一に接触し難くなる。よって、後者によるときも、塩素除去効率が長期間にわたって持続せず、また製造コストが高くなるという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、水道水中の残留塩素を長期間にわって効率よく除去できるようにすると共に、比較的安価に製造可能にすることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の浄水シャワー用フィルター材は、不織布シートの構成繊維表面に中心粒径１０μｍ〜６０μｍの亜硫酸カルシウム粉体を、耐水性及び耐薬品性を有するバインダー樹脂で以て、上記粉体表面の少なくとも一部が通過する水と接触可能な状態で固着して成り、かつ粉体含有率（製品重量に対する固着された亜硫酸カルシウム粉体重量の割合。以下単に粉体含有率という）が４０％〜８５％の範囲である。
また、上記フィルター材の密度は、亜硫酸カルシウムの反応性とシャワーとしての通水性を考慮すると、０．１５０ｇ／ｃｍ3 〜０．７００ｇ／ｃｍ3 の範囲で調整するのが好ましく、０．１５０ｇ／ｃｍ3 未満では反応性が悪くなり、０．７００ｇ／ｃｍ3 を越えると、圧損が高くなるからである。
【０００７】
また、本発明に係る浄水シャワー用カートリッジは、水又は温水を噴出する浄水シャワーのシャワーヘッド部又は把持部内に着脱自在に装着するカートリッジであって、カートリッジケース内に、上記フィルター材を巻締め又は積層して成形した塩素除去材を装填したものである。
上記塩素除去材としては、カートリッジケース内に緊密に装填可能な大きさ・形状を有するように形成した、フィルター材のテープ状の裁断片から成る巻回物か、またはフィルター材の打ち抜き片の複数枚から成る積層物で構成すると好ましい。
【０００８】
ここで、「亜硫酸カルシウム粉体表面の少なくとも一部が通過する水と接触可能な状態」とは、亜硫酸カルシウム粉体の表面の少なくとも一部がバインダー樹脂から露出して、通過する水と接触可能な状態であることを意味する。
【０００９】
この手段によれば、亜硫酸カルシウムが所定粒径の粉体であり、かつ不織布シートの構成繊維表面に固着されているから、亜硫酸カルシウムの比表面積が増大し、通過する水と均一に接触して、その酸化還元作用が十分に発揮されて、水道水中の残留塩素が長期間にわたって効率よく除去される。
【００１０】
また、カートリッジケース内に上記フィルター材から成る塩素除去材を装填したカートリッジによるときは、塩素除去材が無数の空隙を有する不織布シートから成る巻回物又は積層物であるから、カートリッジケース内に簡単に装填できると共に、通水抵抗を増大することなく、通常の使用量でも水道水をシャワーからいきよいよく出すことができる。
【００１１】
この発明において、亜硫酸カルシウム粉体の中心粒径は、１０μｍ未満であるとバインダー樹脂によって完全に被覆されやすくなり、また６０μｍを越えると脱落が生じやすくなるから、その範囲としては１０μｍ〜６０μｍが好ましい。また、上記粉体含有率は、４０％未満であると塩素の除去効率が低下し、８５％を越えると流水抵抗が増大するから、その範囲としては４０％〜８５％が好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１において、１は不織布シートから成るフィルター材の構成繊維で、この構成繊維１の表面には、バインダー樹脂２で以て亜硫酸カルシウム粉体３が固着されている。また、構成繊維１とバインダー樹脂２とは、構成繊維１表面に形成された微細な空隙又は細溝にバインダー樹脂２が一種のアンカー効果を有して強固に固着されている。
【００１４】
ところで、本発明の耐水性及び耐薬品性を有するバインダー樹脂としては、還元性物質を被覆してもその効果を阻害しないものであり、スチレン系熱可塑性エラストマー、スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ系）ブロック共重合体及びスチレン−エチレン−ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ系）ブロック共重合体から選ばれる少なくとも一つの重合体を主成分とする樹脂を用いることができる。
【００１５】
また、本発明の構成繊維としては、耐薬品性及び耐水性を有するポリマー系繊維のうち、オレフィン系繊維を用いると好適であり、オレフィン系繊維としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテンの他、芯がポリプロピレン、鞘がポリエチレンの芯鞘型のポリオレフィン繊維や多孔質型のポリエチレン又はポリプロピレンを使用することができる。
【００１６】
次に、上記浄水シャワー用フィルター材は、オレフィン系繊維を膨潤してその表面部分に多数の空隙又は細溝を形成するための芳香族炭化水素系の溶剤（例：キシレン、トルエン、メチルシクロヘキサン等）に、バインダー樹脂を溶解し、かつ亜硫酸カルシウム粉体を分散したスラリーを、オレフィン系繊維からなる不織布シートに含浸、散布又は塗布した後、熱風乾燥して溶剤を蒸発することにより製造することができる。
【００１７】
上記の方法によって製造された浄水シャワー用フィルター材を用いて、上辺の斜傾したテープ状の裁断片４ａを作製し（図２（ａ）参照）、この裁断片４ａを用いて、カートリッジケース内に緊密に装填可能な大きさ・形状を有するように、固く巻締めた巻回物からなる塩素除去材４を作製した（図２（ｂ）参照）。次に、上記塩素除去材４をカートリッジケース内に装填して、所望のカートリッジＣを作製した（図３参照）。
【００１８】
この場合において、カートリッジＣは、シャワーヘッド部用のものであるが、カートリッジＣの形状は、シャワーヘッド部Ｈや把持部Ｔの形状に合わせて種々変更されるカートリッジケースに合わせて所定形状に巻締めた塩素除去材を用いることができる。
【００１９】
また、塩素除去材４としては、図示省略したが、装着するカートリッジケース内に緊密に装填可能な大きさ・形状に打ち抜いた打ち抜き片を作製し、この複数枚を積層して形成した積層物で構成することもできる。
【００２０】
【実施例】
ポリプロピレン繊維１５ｄ×７６ｍｍ４０ｗｔ％と、ポリプロピレン／ポリエステル芯鞘１５ｄ×５１ｍｍ６０ｗｔ％を混綿してカード工程を経て、目付１３０ｇ／ｍ2 のウェブ（厚み１０〜１２ｍｍ）を形成した。
【００２１】
次に、上記ウェブに一次結合剤としてＳＢＲ樹脂を用いて付着量６０ｇ／ｍ2 でスプレー加工をし、１００〜１３５℃の乾燥処理して、目付１９０ｇ／ｍ2 ，厚み６ｍｍ，密度０．０３２ｇ／ｃｍ3 の不織布基材を作製した。
【００２２】
次に、上記不織布基材に下記配合条件の二次結合処理剤を付着量１０７０ｇ／ｍ2 で浸漬加工を行なった後、１００〜１３５℃の乾燥処理して、目付１２６０ｇ／ｍ2 ，厚み５ｍｍ，密度０．２５２ｇ／ｃｍ3 の所望のフィルター材を作製した。上記フィルター材の亜硫酸カルシウム粉体の粉体含有率は６３．７％であった。
【００２３】
配合条件                                                      固形比
ＳＥＢＳ樹脂（シェル製  Ｋｒａｔｏｎ  Ｇ−１６５０）        １００
亜硫酸カルシウム粉体（片山化学製）中心粒径１５μｍ          ３００
キシレン
濃度  ５０％
【００２４】
上記フィルター材を用いて、上辺の斜傾したテープ状の裁断片を作製し、この裁断片（０．０１８ｍ2 ）の巻回物から成る塩素除去材４をカートリッジケース内（内容積約４５ｃｃ）に装填したカートリッジＣを、図４に示すように、シャワーヘッド部Ｈに着脱自在に装着して所望の浄水シャワー本体Ａを作製した。
【００２５】
次に、上記実施例のカートリッジ（本発明品）と従来のカートリッジ（カートリッジケース内に平均粒径１ｍｍの亜硫酸カルシウム粒子４０ｇを充填したもの。比較品）とをシャワーヘッド部に装着した浄水シャワー本体を用いて、通水  量７．５リットル／分、塩素濃度０．８ｐｐｍ、水温３０℃の条件で比較試験を行ない、初期除去率と９０％除去率の破過点までのトータル流量を測定した。
その結果、初期除去率が本発明品及びは比較例品共に１００％で差異がなかったが、９０％除去率の破過点までのトータル流量おいて、本発明品が７７５０リットルであったのに対し、比較例品は１０００リットルで、本発明品は塩素除去効率が大幅に向上することが判明した。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、無数の空隙を有する不織布の構成繊維表面に所定の粒径を有する亜硫酸カルシウム粉体が水と接触可能な状態でバインダー樹脂によって所定の付着量で固着されているから、亜硫酸カルシウム粉体がその酸化還元作用を十分に発揮して、水道水中の残留塩素を長期間にわたって効率よく除去することができる。
【００２７】
また、カートリッジケース内に塩素除去材を装填したカートリッジによるときは、塩素除去材が亜硫酸カルシウムを固着した不織布からなる巻回物又は積層物であるから、カートリッジケース内に簡単に装填できると共に、流水抵抗を増大することなく、通常の使用量でも水道水をシャワーからいきよいよく出すことができるる共に、安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の浄水シャワー用フィルター材の一実施例を示す要部模式図である。
【図２】本発明に用いる塩素除去材を示し、（ａ）は展開図、（ｂ）は斜視図である。
【図３】本発明の浄水シャワー用カートリッジの側面図である。
【図４】本発明の浄水シャワー本体の斜視図である。
【符号の説明】
１・・・構成繊維
２・・・バインダー樹脂
３・・・亜硫酸カルシウム粉体
４・・・塩素除去材
４ａ・・裁断片
Ａ・・・浄水シャワー本体
Ｃ・・・カートリッジ
Ｈ・・・シャワーヘッド部
Ｔ・・・把持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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