JP2000185088A - 脱臭フィルター材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、活性炭及び／又はその他の脱臭剤
の粉末を水系バインダー内に分散させ、これを合成樹脂
ネットに含浸後、乾燥させて得られる脱臭フィルター材
であって、ネット材から脱臭剤が脱落しにくく、かつ使
用されるバインダーによる脱臭性能の低下が比較的少
く、低圧損のフィルター材に関する。 【解決手段】１５０メッシュ以上の活性炭及び／又はそ
の他の水に不溶な脱臭剤粉末を水系バインダーに均一に
分散させ、活性炭及び／又はその他の脱臭剤／バインダ
ーの固形分比を２／１〜５／１、総固形分３５％〜５５
％となした分散液に、合成樹脂ネットを浸漬し、乾燥さ
せて得られる脱臭フィルター材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、活性炭及び／又
はその他の脱臭剤の粉末を水系バインダー内に分散さ
せ、これを合成樹脂ネットに含浸後、乾燥させて得られ
る脱臭フィルター材であって、ネット材から脱臭剤が脱
落しにくく、かつ使用されるバインダーによる脱臭性能
の低下が比較的少く、低圧損のフィルター材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の脱臭フィルター材としては、活性
炭やその他の脱臭剤をバインダー内に分散させ、ポリウ
レタンフォームや不織布、合成樹脂ネット等の基材に含
浸させ、付着させたもの、ポリウレタンフォームに接着
剤を含浸・付着させ、これに活性炭粉末を付着させたも
の、粒状の活性炭を不織布やポリウレタンフォームで包
んだもの等がある。

【０００３】しかしながら従来の脱臭フィルター材にお
いては基材に付着させる際の作業工程によって脱臭性能
が低下したり、脱臭材層が取扱時や使用中に脱落した
り、更にはこれらの理由とも相まって他の例えば除塵フ
ィルター材等との複合化は難しく、この点で取扱の容易
なしかも脱臭効果の優れたフィルター材の出現が望まれ
ていた。

【０００４】このうち、活性炭粉末をバインダーに分散
し、合成樹脂ネットに付着せしめた脱臭フィルターも知
られているが活性炭及び／又はその他の脱臭剤／バイン
ダーの固形分が小さすぎて、脱臭性能が低かったり、合
成樹脂ネットのストランドから脱臭剤層が脱落しやすい
等の問題あった。又、近年、空気清浄のために、脱臭フ
ィルターを帯電フィルター（除塵）と組合わせて使用す
る事がしばしば行なわれている。

【０００５】特に低圧力損失が要求される場合には、脱
臭フィルターとして合成樹脂ネットに活性炭及び／又は
その他の脱臭剤を付着せしめた脱臭フィルターを使用
し、帯電フィルターとしては薄手の帯電不織布を折たた
み加工した、いわゆるプリーツタイプの帯電フィルター
等を組合わせて使用する事が考えられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は脱臭効果の高
いかつ取扱の容易な合成樹脂ネットを基材とした脱臭フ
ィルターを提供するものであり、特に好ましい例として
は、帯電フィルターとの複合化が容易なように合成樹脂
ネットベースの脱臭フィルターが熱圧着にて接着複合せ
しめる事が可能となった合成樹脂ネット基材の脱臭フィ
ルターの提供にある。かかる複合化は、製品の連続生産
上非常に有利であり、生産効率のアップにも直接繋がる
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明はこのような従
来技術の課題を克服しようとしてなされたものであり、
その発明の要旨は次の通りである。即ち、１５０メッシ
ュ以上、特に好ましくは２００メッシュ以上の活性炭及
び／又はその他の水に不溶な脱臭剤粉末を水系バインダ
ーに均一に分散させ、活性炭及び／又はその他の脱臭剤
／バインダー固形分比を２／１〜５／１、総固形分３５
％〜５５％となした分散液に、合成樹脂ネットを浸漬
し、乾燥させて得られるネット状の脱臭フィルター材で
あり、前記合成樹脂ネットのストランド間隔が好ましく
は１．５〜７ｍ／ｍ、より好ましくは２〜５ｍ／ｍであ
り、脱落防止のために好ましくは前記合成樹脂ネットを
使用する水系バインダー又はこのバインダーと接着性の
良好なバインダー内に浸漬し乾燥させることによって、
合成樹脂ネットのストランド上にバインダー被膜を予め
形成しておくものである。好ましくは合成樹脂ネット１
ｍ^２あたり、活性炭及び／又はその他の脱臭剤が１５〜
６０ｇｒ付着している脱臭フィルター材である。

【０００８】そして特に複合化のためには、前記分散液
内に脱臭剤粉末とバインダーとの合計固形分を１００重
量部として、ホットメルト接着剤粉末を１００〜１８０
重量部添加するのが好ましく、更には合成樹脂ネットに
付着され、乾燥する事によって得られた脱臭剤とバイン
ダーの層の上に、使用された水系バインダー又はこれと
接着性の良好な水系バインダーを塗工することよりな
る。かかる塗工のための水系バインダー内に、脱臭剤粉
末とバインダーとの合計固形分を１００重量部として、
ホットメルト接着剤粉末が２００〜５００重量部添加す
るのもよく、これら使用されるホットメルト接着剤粉末
の軟化温度は６０〜１２０℃、より好ましくは６０〜８
０℃である。

【０００９】基材となる合成樹脂ネットとしては、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミ
ド、ポリ塩化ビニル等、種々の合成樹脂製ネットが用い
られ、これ等の中で含浸後の乾燥における耐熱性の必要
性から考えると、ポリエステル、ポリアミド等が好まし
いが、コスト面を考慮するとポリプロピレンがそこそこ
の耐熱性もあり好ましい。使用するネットの具体例とし
ては、合成樹脂を押出してストランド状にしたもの、延
伸したフィルムに細かな割れ目を入れて割繊維にし、こ
れを縦横に連続的に積層し熱溶着した不織布、更には複
数の細繊維をネット状に編んだもの等が用いられる。

【００１０】前記した合成樹脂ネットへ付着する活性炭
及びその他の粉末にあっては、その粉体の粒度が基準以
上の大きさである場合には、分散液中で沈降しやすく均
一な製品が得られないばかりか、フィルターに摩擦力が
かかった場合、粒子が落下しやすく外観的にも見苦しい
製品となる。

【００１１】一方、脱臭剤／バインダーの固形分の比
は、これが規定よりも大きすぎると脱臭剤の脱落がおき
やすく、小さすぎると脱臭性能の低下が大きくなるた
め、前記したように望ましい範囲が選択されるものであ
る。

【００１２】また、合成樹脂ネットの単位面積あたりの
脱臭剤の付着量を上げる事は、脱臭剤としての性能向上
につながり望ましく、このための一手段としてネットの
ストランド間隔を小さくすると付着量を容易に上げる事
ができる。ところが、このネットのストランド間隔が小
さくなりすぎると、ネットを分散液に含浸した後、エア
ーでブローする等してストランド間に膜を張った過剰の
分散液を除去しようとしても充分に除去できず、いわゆ
る目ずまりした状態の製品が得られ、外観的に見苦し
く、又圧力損失も高くなって商品価値がなくなることに
もなる。従ってここにもフィルターとしての最適化の条
件があることになる。

【００１３】本発明における脱臭フィルターは、合成樹
脂ネットに分散液を含浸させ、乾燥させたものであっ
て、ネットのストランドの周囲に脱臭剤が分散されたバ
インダー層が付着した形になるが、ネットの樹脂とバイ
ンダー層との接着性が悪いと、摩擦や振動等の外力によ
って、脱臭剤／バインダー層が脱落することともなる。
従って、これを未然に防止するため、予めかかるネット
をバインダーに浸漬し、ネットの樹脂ストランド上に連
続した被膜を形成する事によってこれを防止し得る。こ
の処理は特に合成樹脂ネットがポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリエステル等、バインダー類との接着性が不
良の材質を選択した場合にその効果が発揮できる。

【００１４】このように脱臭剤／バインダー層のネット
ストランドからの脱落は、未然に防止し得るが、それで
もバインダー層に分散され一部埋め込まれた脱臭剤粉末
が、摩擦、振動、衝撃等によってバインダー層から脱落
する事がある。

【００１５】これは空調機器の脱臭フィルター等として
用いる場合、室内を汚す事となり大きな問題となる。こ
れを防ぐ為には、バインダー層上から更にバインダーを
塗工する事によって大きな効果が得られる。この塗工
は、スプレー、ロールコーター、含浸等によって行なわ
れるが、塗工量を少量かつ一定量にコントロールするに
はスプレー処理が好ましい。この塗工量は少なすぎると
効果が小さく、多すぎると脱臭性能の低下が大きいので
注意を要するところである。

【００１６】一方他の基材との接着、例えば帯電不織
布、プリーツ状帯電不織布との複合化に際しては熱圧着
法が好ましい。このため、接着力を持たせるために、バ
インダー内にホットメルト接着剤の粉末を分散させてお
くことが好ましい態様である。ホットメルト接着剤粉末
の添加量は少なすぎると熱圧着による接着力が充分でな
く、多すぎるとバインダー本来の接着力が不充分とな
り、又脱臭剤の添加量が相対的に減るため好ましくな
い。かかるホットメルト接着剤の軟化温度は、低すぎる
と例えばエアコン用の脱臭フィルターとして使用する場
合、温風にて軟化してしまうため好ましくなく、一方高
すぎると熱圧着にて高温にする必要が生じ、ネット自体
の軟化をまねくためいずれも好ましい範囲がある。

【００１７】

【実施例】以下更に具体例によって本発明を説明する。 実施例１・比較例１〜５ 第１実施例は本発明の請求項２に基づく脱臭フィルター
材であり、脱臭剤としてやしがら活性炭（平均粒径約３
００メッシュ〜北越炭素工業株式会社製 Ｙ−３００
Ｃ）と、合成脱臭剤（平均粒径約２００メッシュ〜ラサ
工業株式会社製ＫＤ−２１１）の２種類を用いた。この
活性炭と合成脱臭剤との比率を１００対６０の割合で配
合した。この２種類脱臭剤を組み合わせる理由として、
タバコ臭等は活性炭が主に吸着作用をなし、アンモニア
等は合成脱臭剤が吸着の機能をなすものである。

【００１８】使用したネットはポリプロピレン製ネット
であり、ストランドの間隔は縦横共に３ｍｍの三井石油
産資株式会社製のＴＳＸ−３５０Ｐを用い、一方バイン
ダーとしてアクリル系エマルジョン（固形分５２．５％
〜日本合成ゴム株式会社製ＡＥ−９３２）を用いた。

【００１９】実施例１のサンプルの作成に当たっては、
脱臭剤とバインダーの固形分比を３．５対１として、配
合液の総固形分を４５％に調整したスラリーをネット表
面へ含浸させ、ネット・ストランドの間隔の目詰まりを
エアーで吹き飛ばした後に、７０℃、３分間の条件で乾
燥させる。構造的にはネット状に脱臭剤がバインダーに
て付着されている構造となっている。

【００２０】総固形分は一定の範囲の割合が選択される
もので、この総固形分が低過ぎた場合には、脱臭剤とバ
インダーのスラリーがネット表面へ十分付着できず、満
足な脱臭剤の性能が得られず、一方総固形分が高過ぎる
場合には、配合液が泥状になりネット表面へ含浸付着す
ることが出来なくなるからである。表１に脱臭剤評価及
び脱臭吸着評価を示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】評価の方法は次の通りである。 脱臭性能の測定 除去率は次の式で算出した。除去率＝｛（元ガス濃度−
処理ガス濃度）／元ガス濃度｝×１００（％）。ベンゼ
ン臭気の発生は、株式会社ガステック、標準ガス発生装
置を用い、３０ｐｐｍの標準ガスを得る。

【００２３】一方、アンモニア臭気の発生は、２８％濃
度のアンモニア試薬を水で１／５００に希釈し、２００
ｃｃをガス洗浄ビンに計り取り、１ｌ／分のエアーでバ
ブリングし、１００ｐｐｍのアンモニアガスを発生させ
た。

【００２４】このような条件下でガスを発生し、サンプ
ルを４枚重ね、ガス接触径４０ｍｍとして測定を実施
し、測定経時５分後の除去率を求めた。

【００２５】圧力損失測定 圧力損失の測定は、日本空気清浄協会指定の第２性能試
験方法に準拠して行い、風速１ｍ／秒の時の値である。

【００２６】粉落ち性の評価 評価は官能評価であり、次の基準によった。 ◎：ネットを軽く手でたたき、衝撃を与えても全く粉落
ちがない状態 ○：同上の条件で、手の平に極少量の粉しか落ちない状
態 △：同上の条件で、手の平に多少の粉落ちが確認される
状態 ×：同上の条件で、手の平にかなり多くの粉落ちが確認
され、樹脂のストランドが見える状態

【００２７】液の沈降試験評価 評価は官能評価であり、次の基準によった。 ○：２４時間放置後、沈降が見られないもの △：２４時間放置後、沈降が若干確認されるもの ×：２４時間放置後、約３０％以上が沈降し、上済液が
確認され、簡単に再分散出来ないもの

【００２８】実施例２・比較例６〜７ 実施例２は本発明の請求項２に基くものであって、脱臭
剤及びバインダーを実施例１と同様に調整し、樹脂ネッ
トのストランドの間隔を変化させて評価した。尚、比較
例で使用した脱臭剤の平均粒径は３００メッシュであっ
た。評価結果を表２に示す。この結果、特定のメッシュ
間隔を有するものが好ましいことが分かる。

【００２９】

【表２】

【００３０】実施例３ 実施例３は本発明の請求項３に基づく実施例を示し、そ
の特徴を前記した実施例１と比較して述べる。この例
は、実施例１の脱臭フィルター材において、合成樹脂ネ
ットのストランドの表面へ予めバインダーを含浸付着さ
せこれを乾燥させることによりバインダー被膜を形成
し、その後実施例１と同様にして作成させたフィルター
材である。使用されたバインダーは綜研化学株式会社製
のアクリル系エマルジョン（Ｅ−１０１６Ｄ）、固形分
４６％のものを使用し、乾燥状態で２３ｇ／ｍ^２付着さ
せた。構造的に見ると、ネット上にバインダーが付着さ
れ、この上に脱臭剤が第２のバインダーにて付着されて
いるものである。脱臭性能及び脱臭剤のストランドから
の剥離性を表３に示す。

【００３１】

【表３】

【００３２】ストランドからの脱臭剤の剥離性の評価は
次の通りである。先ず、ネットを手で３回軽く揉み、強
制的に脱臭剤の被膜とストランド表面に剥離力を与え
る。 ○：上記操作後もほとんどの脱臭剤はストランドの表面
に付着している状態 △：かなりの脱臭剤が剥げ落ちるが、大半がストランド
の表面へ付着して残っている状態 ×：揉んだ区域の脱臭剤はほとんど全てストランドの表
面から剥げ落ちる状態

【００３３】以上の結果から、本実施例においては脱臭
性能の点では実施例１の場合とほぼ同程度であるが、脱
臭剤の剥離性能が著しく向上していることが分かる。

【００３４】実施例４ 実施例４は本発明の請求項６に基づく第４実施例を示
し、実施例１と比較して述べる。この例は、実施例１の
脱臭フィルター表面へＥＶＡ系ホットメルト粉末（東京
インキ株式会社５０２０Ｃ（６０Ｐ））の被膜を形成し
た。

【００３５】上記ＥＶＡ系ホットメルト粉末は予め水と
界面活性剤（一方社油脂工業株式会社 スパラン３
３）、バインダーとしてアクリル系エマルジョン（日本
合成ゴム株式会社製 ＡＥ−９３２）とを用いたＥＶＡ
ホットメルトのスラリーを作成する。各々の配合割合は
ＥＶＡホットメルト粉末／水／界面活性剤／バインダー
で、ＥＶＡホットメルト粉末の重量を１００部とする
と、１００／２０３．５／１．０／４７．６重量部であ
る。その後粘度調整のため、増粘剤として東亜合成株式
会社製のＡ−２０１を上記配合液中へ１５部添加する。
このホットメルトのスラリーを実施例３と同一の方法
で作成されたサンプルへ脱臭剤粉末とバインダーとの合
計固形分１００重量部としてホットメルト接着剤粉末が
３５０重量部添加されるように含浸付着乾燥した。

【００３６】構造的に見れば、ネットの上に第１層とし
て脱臭剤がバインダーにて付着され、第２層としてホッ
トメルト粉末がバインダーにて付着されたものである。
ポリプロピレン製不織布（三井石油化学工業株式会社製
ＰＫ−１０３）と実施例４及び実施例３の脱臭フィル
ター材を１３０℃のアイロンで５秒間圧着し接着状態を
評価した。

【００３７】熱溶着性の評価法 ○：脱臭フィルター材とポリプロピレン製不織布が熱溶
着により接着され、手で軽く引張っても簡単には剥離さ
れない状態 ×：全く接着されず簡単に剥げる状態 評価結果を表４に示す。

【００３８】

【表４】

【００３９】

【発明の効果】本発明は以上の通り従来の脱臭フィルタ
ー材に比べて著しい特徴を有しており、脱臭材の性能は
勿論のこと、その付着も確実であり、その取り扱いもさ
ほど注意を払う必要がなく極めて実用価値の高いもので
ある。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １５０メッシュ以上の活性炭及び／又は
   その他の水に不溶な脱臭剤粉末を水系バインダーに均一
   に分散させ、活性炭及び／又はその他の脱臭剤／バイン
   ダーの固形分比を２／１〜５／１、総固形分３５％〜５
   ５％となした分散液に、合成樹脂ネットを浸漬し、乾燥
   させて得られるネット状の脱臭フィルター材。
2. 【請求項２】 前記合成樹脂ネットのストランド間隔が
   １．５〜７ｍ／ｍである請求項１記載の脱臭フィルター
   材。
3. 【請求項３】 前記合成樹脂ネットを、使用する水系バ
   インダー又はこのバインダーと接着性の良好なバインダ
   ー内に浸漬し、次いで乾燥させることによって、合成樹
   脂ネットのストランド上にバインダー被膜を予め形成し
   ておく請求項１記載の脱臭フィルター材。
4. 【請求項４】 前記分散液内に、脱臭剤粉末とバインダ
   ーとの合計固形分を１００重量部として、ホットメルト
   接着剤粉末を１００〜１８０重量部添加した請求項１記
   載の脱臭フィルター材。
5. 【請求項５】 合成樹脂ネットに付着され、乾燥する事
   によって得られた脱臭剤とバインダーの層の上に、使用
   された水系バインダー又はこれと接着性の良好な水系バ
   インダーを塗工した請求項１記載の脱臭フィルター材。
6. 【請求項６】 前記水系バインダー内に、脱臭剤粉末と
   バインダーとの合計固形分を１００重量部として、ホッ
   トメルト接着剤粉末が２００〜５００重量部添加されて
   いる請求項５記載の脱臭フィルター材。
7. 【請求項７】 ホットメルト接着剤粉末の軟化温度が６
   ０〜１２０℃である請求項４及び６記載の脱臭フィルタ
   ー材。
8. 【請求項８】 合成樹脂ネット１ｍ^２あたり、活性炭及
   び／又はその他の脱臭剤が１５〜６０ｇｒ付着している
   請求項１乃至７記載の脱臭フィルター材。