JP2000262820A - 空気清浄化フィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の課題は、除塵性および抗菌防黴性を有
する通気性に優れたハニカム形状の空気清浄化フィルタ
ー、詳しくは、種々の細菌類や黴類に対して有効で広範
且つ高い抗菌防黴性を有し、集塵りより補足した有害微
生物による二次汚染を抑止し得る空気清浄化フィルター
を提供することである。 【解決手段】エレクトレット層を含む基材および抗菌防
黴層、好ましくはメルカプトピリジン−Ｎ−オキシド化
合物の銀塩、銅塩または亜鉛塩を主成分とする抗菌防黴
剤を含有する抗菌防黴層を含む基材を、更に好ましくは
エレクトレット層および抗菌防黴層からなる複層基材を
ハニカム状に成形加工してなる空気清浄化フィルター。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアコンや空気清
浄機に搭載される空気清浄化フィルターに関し、更に詳
しくは、除塵性および抗菌防黴性を有する通気性に優れ
たハニカム形状の空気清浄化フィルターに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、生活環境の変化や健康志向の高ま
りなどにより、家庭や職場において空気清浄化装置の普
及が進んでいる。タバコの煙や花粉、ダニの死骸などの
塵埃を除去する方法として、家庭用空気清浄機ではエレ
クトレットフィルターが広く普及している。更に、エア
コンなどの空調機に空気清浄化機能を付加するケースが
増加しており、ルームエアコンにおいてもエレクトレッ
トフィルター方式が一般的な除塵手段として採用されて
いる。

【０００３】最近では、家庭用空気清浄機やルームエア
コンには、除塵機能と共に抗菌機能が付加されており、
集塵機能に加えて抗菌機能を備えたフィルターに対する
ニーズが高まってきている。

【０００４】このような除塵と抗菌の両目的を達成でき
る空気清浄化フィルターとして、ライナ部にアパタイト
系抗菌剤を担持した抗菌シート、中しん部にエレクトレ
ット化された不織布状シートを用いてハニカム状に構成
したフィルターがルームエアコンに使用されている例が
ある。しかし、アパタイトなどの無機系抗菌剤は細菌に
は作用するが黴類に対する防黴効果は充分とは言い難
い。

【０００５】例えば、エアコンなど空調機は、細菌、黴
の胞子、ウイルスなどをフィルター上に捕捉するため、
これらの細菌などの有害物がフィルター上で高密度化
し、種々のアレルギー性疾患や感染症などの原因となる
恐れが高いと言われている。従って、これらの空気清浄
化フィルターには、細菌に加えて黴類の繁殖をも抑制し
て無害化する抗菌防黴性が求められている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、除塵
性および抗菌防黴性を有する通気性に優れたハニカム形
状の空気清浄化フィルター、詳しくは、種々の細菌類や
黴類に対して有効で広範且つ高い抗菌防黴性を有し、集
塵りより捕捉した有害微生物による二次汚染を抑止し得
る空気清浄化フィルター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）エレクトレット層を含む基材および
抗菌防黴層を含む基材をハニカム状に成形加工してなる
空気清浄化フィルター。

【０００９】（２）上記の発明（１）において、エレク
トレット層および抗菌防黴層からなる複層基材をハニカ
ム状に成形加工してなる空気清浄化フィルター。

【００１０】（３）上記の発明（１）または（２）にお
いて、該抗菌防黴層に含まれる抗菌防黴剤がメルカプト
ピリジン−Ｎ−オキシド化合物の銀塩、銅塩または亜鉛
塩を主成分とすることを特徴とする空気清浄化フィルタ
ー。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、通気性に優れたハニカ
ム状であって、除塵性および種々の細菌類や黴類に対し
て有効で広範且つ高い抗菌防黴性を有する空気清浄化フ
ィルターを提供する。

【００１２】本発明に係わるエレクトレット層とは、エ
レクトレット素材、好ましくはエレクトレットフィルタ
ーからなり、半永久的に電気分極を保持し、外部に対し
て電気力を及ぼす層であって、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、フィルター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い。

【００１３】不織布は嵩高で３次元空隙が存在するた
め、コロナ放電などによる帯電処理では安定した帯電効
果を得ることが難しい。しかしながら、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フィル
ターや、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フィルターおよびスパ
ンボンド不織布式エレクトレットフィルターなどは、安
定した分極電荷を得ることができる。なお、スプリット
ファイバーエレクトレットフィルターやメルトブロー不
織布式エレクトレットフィルターなどは単体では力学的
強度が小さいため、乾式不織布やスパンボンドなどを貼
り合わせて使用されるのが一般的である。

【００１４】本発明に係わる抗菌防黴層とは、抗菌防黴
剤を含有する層であり、好ましくは抗菌防黴剤を担持し
たシートである。抗菌防黴剤を担持したシートとして
は、抗菌防黴剤を含有する樹脂フィルム、抗菌防黴剤を
含有する繊維からなる不織布などの繊維状シート、ポリ
エステルなどの合成繊維や木材パルプなどの天然繊維か
らなる基材繊維原料と抗菌防黴剤を混合して湿式抄造し
てなる繊維状シート、あるいは湿式法や乾式法やメルト
ブローン法などで作製された不織布や樹脂フィルム、金
属箔などに抗菌防黴剤を塗工または含浸などの方法によ
り担持したシートなどを挙げることができる。

【００１５】中でも湿式抄造法によって作製された繊維
状シートが好ましく、塗工または含浸に用いられる接着
剤や練り込んだ樹脂などで抗菌防黴剤の表面の一部が被
覆されることが無く、特に優れた抗菌防黴性が得られ
る。

【００１６】本発明に係わる湿式抄紙には、円網抄紙
機、長網抄紙機、フォードリニヤー抄紙機、ツインワイ
ヤー抄紙機、オントップ抄紙機等、及び複数の抄紙機を
組み合わせたいわゆるコンビネーションフォーマー等を
用いることができる。湿式抄紙においては、例えば基材
の主成分である繊維を予め水性液に分散させ、必要に応
じて叩解等の処理を施した後に、抗菌防黴剤、及び所望
により凝集剤等と混合し、湿式抄紙することができ、特
に抗菌防黴剤は繊維に担持することが好ましい。

【００１７】本発明に係わる塗工および含浸の方法とし
て、２ロールタイプのコンベンショナルサイズプレス、
タブサイズプレス、ゲートロールサイズプレス、及びフ
ィルムトランファー方式のサイズプレス等や、ロールコ
ーター、エアドクターコーター、ロッド（バー）コータ
ー、ブレードコーター、スプレーコーター、グラビアコ
ーター、マイクログラビアコーター、ダイコーター、及
びカーテンコーターを用いた方法等が挙げられる。

【００１８】本発明に係わる抗菌防黴剤の中にははイオ
ン交換などによって化学的に変質するものがあり、この
ような抗菌防黴剤を用いる場合には、スプレーコータ
ー、グラビアコーター、ダイコーター、及びカーテンコ
ーターなどの前計量方式の塗工および含浸の方法を採る
ことが好ましい。

【００１９】本発明に係わる抗菌防黴剤とは、細菌類に
対して有効な抗菌作用と黴類に対して有効な防黴作用を
併せ持ち、好ましくは抗ウイルス性を有する薬剤であ
り、例えば細菌類の繁殖を抑制または死滅させ、且つ黴
類の繁殖または発芽を抑制するなどの効果を発現するも
のである。具体的には、ベンツイミダゾール系、イソチ
アゾリン系、ピリチオン系、有機ヒ素系、有機銅系、有
機ヨード系などの抗菌防黴剤が挙げられる。

【００２０】本発明に係わる抗菌防黴剤は、メルカプト
ピリジン−Ｎ−オキシド化合物の銀塩、銅塩または亜鉛
塩を主成分とすることが特に好ましい。この抗菌防黴剤
は、主に該金属塩に由来する細菌類に対する抗菌性およ
び主にメルカプトピリジン−Ｎ−オキシド化合物に由来
する黴類に対する防黴性を併せ持つため広範囲な細菌、
黴類などの有害微生物に対して有効な抗菌防黴作用が得
られ、さらに高速度且つ大容量で有効期間が長く、非常
に優れた抗菌防黴性を付与することが可能である。従っ
て、本発明に係わる抗菌防黴剤として殊更に有用であ
る。

【００２１】また、メルカプトピリジン−Ｎ−オキシド
化合物の金属塩に加えて、ベンゾイミダゾール化合物、
イソチアゾロン化合物、ベンゾチアゾール化合物もしく
はベンゾチアゾロン化合物の銀塩、銅塩または亜鉛塩を
併用することが更に好ましく、一層広範囲な細菌類およ
び黴類に対して有効な抗菌防黴作用が得られる。

【００２２】メルカプトピリジン−Ｎ−オキシド化合物
の銀塩、銅塩または亜鉛塩を主成分とする抗菌防黴剤
は、一般に、メルカプトピリジン−Ｎ−オキシドのナト
リウム塩をイオン交換処理した水に溶かした水溶液と硝
酸銀、硝酸銅、硝酸亜鉛またはこれら金属塩の混合物を
イオン交換処理した水に溶かした水溶液を攪拌混合する
ことによって調製される。生成した塩は水に不溶または
難溶であるため固形物として析出するが、高い抗菌防黴
性を得るためには、上記の２つの水溶液の混合過程にお
いて充分な攪拌を行って生成する金属塩を微粒子に分散
することが好ましい。

【００２３】このような微粒子分散を達成し得る攪拌手
段としては、アジテーター、ミキサー、高速ミキサー、
パルプ離解装置などの回転式攪拌機、商品名ヒスコトロ
ン（（株）日音医理科機器製作所製）などの中空円筒形
で切れ込みの入った固定外刃と外刃内で回転する内刃か
らなる２重刃回転式ホモジナイザー、振動体発振式の超
音波破砕機、商品名ソノレータ（米国ソニック社製）な
どの自励式超音波分散機、コロイドミル、アトラター、
ガラスビーズやジルコンビーズなどを媒体として用いる
媒体攪拌式ミルおよびロールミルやニーダーなどの混練
機等、各種攪拌機、分散機、破砕機などが挙げられる。

【００２４】本発明の抗菌防黴性脱臭シートは、本発明
の趣旨を逸脱しない限りにおいては上記の抗菌防黴剤以
外に、ヒドロキシアパタイト等の燐酸カルシウム類など
を主成分とする無機系抗菌剤、ゼオライトやシリカゲル
などの担体に銀等の抗菌性金属イオン等を担持した複合
型抗菌剤、キチン、キトサンなどの高分子系抗菌剤、酸
化チタンなどの光触媒剤、カテキンやヒノキチオール、
リモネン、ピネンなどの天然物由来の抗菌剤およびこれ
らを複合したハイブリット抗菌剤などを併用しても良
く、また、防ダニ剤などの防虫剤や害虫忌避剤などを含
有しても良い。

【００２５】本発明に係わる複層基材を得る方法として
は、エレクトレットフィルターなどのエレクトレット層
と抗菌防黴シートなどの抗菌防黴層を貼り合わせまたは
積層によって一体化する方法が挙げられるが、特にこれ
に限定されるものではない。

【００２６】エレクトレットフィルターなどのエレクト
レット層と抗菌防黴シートなどの抗菌防黴層を貼り合わ
せる場合には、加熱によるエレクトレットの除塵性低下
および接着剤の被覆による抗菌防黴層の抗菌防黴性低下
を最小限に抑えることが好ましく、この条件を満たす方
法として、ピンソニック加工やエンボス加工などが挙げ
られる。また、熱可塑性樹脂を用いた接着法において
は、例えば、抗菌防黴シート側に熱可塑性樹脂を点状に
散布して加熱により可塑化した後または、抗菌防黴シー
ト側に可塑化した熱可塑性樹脂をスプレーノズルなどで
塗布した後に、熱可塑性樹脂の余分な熱を除去し、エレ
クトレットフィルターを冷却しながら貼り合わせるな
ど、エレクトレットフィルターへの熱の影響を排除する
ことが好ましい。

【００２７】本発明に係わる複層基材は、一方の面が帯
電除塵機能、他方の面が抗菌防黴機能を有する層から構
成されるものであり、本発明の効果を阻害しない限りに
おいては、必要に応じて補強、接着、抗菌性能付与など
を目的とした中間層を有しても良い。

【００２８】本発明に係わるハニカム状とは、開孔を有
するセル壁からなる構造体の形状であり、ハニカムの具
体例として、ＪＩＳ−Ｚ−１５１６に記載の「外装用段
ボール」に準拠して作製される片段ボールを積層してな
るコルゲートハニカム、六角形セルからなるヘキサゴン
ハニカム、正方形セルからなるハニカム、三角形セルか
らなるハニカム、および中空円筒状セルを集合してなる
ハニカムなどが挙げられる。

【００２９】本発明の空気清浄化フィルターは脱臭フィ
ルターと複合して用いても良い。脱臭フィルターとして
は、乾式不織布、ウレタンフォーム、ハニカム体、ネッ
トなどの基材に、活性炭、添着活性炭、ゼオライト、セ
ピオライト、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
媒剤、植物抽出成分に含まれる化合物であるフィトンチ
ット、カテキン、タンニン、フラボノイド等を用いた消
臭剤などの脱臭剤を担持したものが挙げられる。

【００３０】

【実施例】以下、実施例により更に本発明を詳細に説明
するが、本発明はその主旨を越えない限り、これらに限
定されるものではない。

【００３１】調製例１ 硝酸銀をイオン交換水に溶解した水溶液を高速回転式ア
ジテーターで攪拌しながら等モル相当量の２−メルカプ
トピリジン−Ｎ−オキシドナトリウム液を添加し、銀／
２−メルカプトピリジン−Ｎ−オキシドの微粒子分散液
を調製し、これに接着剤として等量のスチレンアクリル
エマルジョンを加えて攪拌、混合した抗菌防黴剤塗液を
坪量が６０ｇ／ｍ²のスパンボンド不織布にグラビアコ
ーターを用いて２ｇ／ｍ²塗布し、これを調整例１の抗
菌防黴性基材とした。

【００３２】実施例１ ＪＩＳ−Ｚ−１５１６に記載の「外装用段ボール」に準
拠して、調製例の抗菌防黴性基材をライナ用原紙、市販
のエレクトレットフィルター（フィルタレットＳＭＢＦ
−４０ＰＦ、３Ｍ社製）を中しん用原紙として片段ボー
ルを作製し、次いでこの片段ボールを積層してコルゲー
トハニカム状に成形し、実施例１の空気清浄化フィルタ
ーを作製した。

【００３３】調製例２ 抗菌防黴層として調整例１の抗菌防黴性基材の上に粒状
のエチレン酢酸ビニル樹脂を点状に散布して赤外線ヒー
ターで加熱し、該樹脂を可塑化した後、余分な熱を除去
し、抗菌防黴性基材の樹脂散布側にエレクトレット層と
して市販のエレクトレットフィルター（商品名ＰＯ−２
０ＵＬＯＧ、東燃タピルス（株）製）を重ね合わせて水
冷ロールで冷却しながら加圧、一体化し、これを調製例
２の複層基材とした。

【００３４】実施例２ ＪＩＳ−Ｚ−１５１６に記載の「外装用段ボール」に準
拠して、調製例２の複層基材をライナおよび中しんとし
て片段ボールを作製し、次いでこの片段ボールを積層し
てコルゲートハニカム状に成形し、実施例２の空気清浄
化フィルターを作製した。

【００３５】調整例３ 市販の無機系抗菌剤（（株）サンギ製、アパサイザー
Ａ）に接着剤として等量のスチレンアクリルエマルジョ
ンを加えて攪拌、混合した抗菌剤塗液を坪量が６０ｇ／
ｍ²のスパンボンド不織布にグラビアコーターを用いて
２ｇ／ｍ²塗布し、これを調整例３の抗菌性基材とし
た。

【００３６】比較例１ 実施例１において、調製例１の抗菌防黴性基材に代えて
調整例３の抗菌性基材とする以外は、すべて実施例１と
同一の方法で空気清浄化フィルターを作製し、これを比
較例１の空気清浄化フィルターとした。

【００３７】以上、実施例および比較例で得られた空気
清浄化フィルターは、以下の方法で試験を行い、その性
能を評価した。

【００３８】［集塵試験］既設の空気清浄化フィルター
と置き換えて実施例および比較例の空気清浄化フィルタ
ーを搭載した市販の家庭用エアコン（商品名大清快、
（株）東芝製）を用いてＪＥＭ−１４６７−１９９５に
準拠して集塵性能を測定し、塵埃の除去率（％）を求め
た。

【００３９】［抗菌防黴試験］アスペルギルス・テレウ
ス ＦＥＲＭ Ｓ−３およびペニシリウム・フニクロス
ム ＦＥＲＭ Ｓ−６を培養して発芽させたクリーンブ
ース内において、ガラス製漏斗の出口にエアポンプをつ
ないだ簡易試験機を用いて漏斗の入口に実施例および比
較例の空気清浄化フィルターを取り付けて１２時間運転
した後に、試料の空気清浄化フィルターをＪＩＳ−Ｚ−
２９１１に準拠して調整したばれいしょ−ブドウ糖−寒
天培地を用いた平板培地上に静置し、この培地を３８℃
で１４日間培養した後に観察し、倍率５０倍の実体顕微
鏡で黴の成長が認められない場合を優、倍率５０倍の実
体顕微鏡で黴の成長が認められるが肉眼では認められな
い場合を秀、黴の成長がわずかで試料表面の２５％未満
の場合を良、黴の成長が中位で試料表面の２５〜５０％
の場合を並、黴の成長が大で試料表面の５０％を越え１
００％以下の場合を劣、黴の成長が非常に大で試料全体
を覆う場合を悪と評価した。

【００４０】上記の方法により試験を行い、その性能を
評価した結果を表１に記載する。

【００４１】

【表１】

【００４２】表１の結果から、エレクトレット層を含む
基材および抗菌防黴層としてメルカプトピリジン−Ｎ−
オキシド化合物の銀塩、銅塩または亜鉛塩を主成分とす
る抗菌防黴剤を含む基材をハニカム状に成形加工してな
る空気清浄化フィルターは集塵性能が優れ、且つ黴や細
菌などの有害微生物を捕集した場合にもその成長や増殖
を抑制し得る高い抗菌防黴性を有することが分かる。

【００４３】中でも、エレクトレット層および抗菌防黴
層からなる複層基材をハニカム状に成形加工してなる空
気清浄化フィルターは、集塵性および抗菌防黴性が一層
優れていることが分かる。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、エレクトレット層を含
む基材および抗菌防黴層、好ましくはメルカプトピリジ
ン−Ｎ−オキシド化合物の銀塩、銅塩または亜鉛塩を主
成分とする抗菌防黴剤を含有する抗菌防黴層を含む基材
を、更に好ましくはエレクトレット層および抗菌防黴層
からなる複層基材をハニカム状に成形加工してなる空気
清浄化フィルターは、高い通気性と集塵性能を有し、且
つ優れた抗菌防黴性によってフィルター上に捕集した黴
や細菌などの有害微生物の成長や増殖を抑制して無害化
し得るため、有害微生物による二次汚染を未然に防止す
ることが可能であり、実用性に優れた空気清浄化フィル
ターを提供するものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ３２Ｂ 3/12 Ｂ３２Ｂ 3/12 Ｂ // Ｄ２１Ｈ 21/36 Ｄ２１Ｈ 21/36 Ｆターム(参考） 4C080 AA03 BB05 JJ03 JJ06 KK08 LL10 MM02 MM17 MM18 NN27 QQ03 4D019 AA01 BA02 BA03 BA06 BA07 BA13 BA18 BB03 BB05 BB10 BC01 BC06 BC10 CA01 CB04 4F100 AR00B AS00A BA02 BA08 CA12B DC01 DG10 GB90 JC00B 4H011 AA02 AA03 BA06 BB09 BB18 BC23 DA07 DA08 4L055 AG39 AG71 AH21 AH37 AJ01 BE08 FA30 GA27 GA31

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エレクトレット層を含む基材および抗菌
   防黴層を含む基材をハニカム状に成形加工してなる空気
   清浄化フィルター。
2. 【請求項２】 エレクトレット層および抗菌防黴層から
   なる複層基材をハニカム状に成形加工してなる請求項１
   に記載の空気清浄化フィルター。
3. 【請求項３】 該抗菌防黴層に含まれる抗菌防黴剤がメ
   ルカプトピリジン−Ｎ−オキシド化合物の銀塩、銅塩ま
   たは亜鉛塩を主成分とすることを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の空気清浄化フィルター。