JP2002079083A

JP2002079083A - ガス吸着用シート及び空気浄化用フィルタ

Info

Publication number: JP2002079083A
Application number: JP2000267410A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Ueda; 和宏植田
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2000-09-04
Filing date: 2000-09-04
Publication date: 2002-03-19

Abstract

(57)【要約】【課題】オゾンをはじめとする人体に有害なガスの除
去性能が高く且つ長寿命で、しかもＵＬの定める難燃性
の基準を満足することのできるガス吸着用シート、およ
びそのようなガス吸着用シートを用いて構成される空気
浄化用フィルタを提供する。【解決手段】本発明のガス吸着性シートは、活性炭と
炭酸マンガンとアルカリ金属化合物および難溶性難燃剤
を含んでなるガス吸着層を、難溶性難燃剤を含有するシ
ート基材の両面の夫々に形成してなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス吸着用シート
およびそれをハニカム形状として構成される空気清浄用
フィルタに関するものであり、より詳しくはオゾン除去
に優れ、かつ難燃性を有するガス吸着用シート及びそれ
を用いた空気浄化用フィルタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コロナ放電による帯電方式を採用した電
気集塵式空気清浄機や電子写真複写機などの事務用機器
では、コロナ放電が機内の空気中で行われるために、機
内に多量のオゾンが発生することになる。そしてこのオ
ゾンは、非常に臭いの強く、酸化性の高い気体であり、
空気中に０．１ｐｐｍの濃度が存在するだけで、息切れ
やめまい、吐き気、頭痛などの生理作用を生じさせるも
のであるため、事務用機器としてはこのようなオゾンを
機外に漏洩させることは大きな欠陥とされている。

【０００３】かかる問題を克服するため、当該事務用機
器の排気ダクトにオゾン除去フィルタを取り付けること
が従来から行われており、排気を効率的に行うという観
点から当該フィルタは通気抵抗の小さいハニカム構造体
が採用されている。

【０００４】例えば、特公昭６３−３１２５３号公報に
は、特定の細孔径を有する繊維状活性炭をハニカム状に
加工したフィルタが提案されている。しかしオゾン吸着
剤として活性炭のみを使用した場合、オゾンの除去は吸
着の他、活性炭によるオゾンの還元分解によっても進行
するため、オゾンの除去とともに活性炭の劣化が進行す
ることは避けがたく、結果的にフィルター寿命が短くな
るという問題を生じていた。

【０００５】また、上記のように活性炭のみを用いたフ
ィルターの寿命を延ばすためには繊維状活性炭の使用量
を上げることが必要となり、その結果として、シートの
厚み増大し、その影響でハニカムの空隙が小さくなり、
圧力損失が増大するという問題が発生する。このよう
に、活性炭だけを用いた従来のフィルタ、オゾン除去性
能を向上させることは勿論、その効果発現期間を長くす
ることが実用上困難であった。

【０００６】こうしたことから、活性炭によるオゾン除
去性能自体を向上させるという観点から、様々な技術が
提案されており、オゾン除去性能の改善が試みられてい
る。例えば、特開昭６２−２８６５４０号公報には、活
性炭に、カリウム化合物とナトリウム化合物を特定量混
合した活性炭成形体、特開平４−７１６４１号公報に
は、特定の活性炭にアルカリ金属化合物またはアルカリ
土類金属化合物を添着し更に熱処理した活性炭が提案さ
れている。しかし、活性炭とアルカリ金属化合物および
アルカリ土類金属化合物の併用方法では確かに活性炭単
独系に対しては長寿命化が行えるが、まだまだ不充分で
あった。

【０００７】一方、特開昭５９−３３０１２号報には、
マンガン酸化物と銅酸化物とを複合担持した活性炭、特
公昭５９−３３４１０号公報には、活性酸化マンガン及
びアルカリ金属およびまたはアルカリ金属土類金属の塩
の双方を担持せしめたペレット状活性炭、特開平６−３
２０００４号報には二酸化マンガンと炭酸マンガンから
構成されたオゾン分解触媒が提案されている。しかし、
これらのマンガン酸化物等の金属酸化物触媒を用いる方
法では、通常、残留イオンの洗浄工程が必要になるこ
と、更には２００℃以上の焼成工程が必要となり、製造
工程が煩雑であるという欠点を有している。

【０００８】上記したような各種事務用機器では、ＵＬ
(Underwriters Laboratories Inc.)の定める難燃規格を
満足する必要があるが、上記した各技術ではマンガン酸
化物やアルカリ金属が触媒となって、燃焼性が却って促
進されることになるので、当該ＵＬ規格を満足すること
は事実上不可能であり、これら方法は実用上使用できな
いものである。

【０００９】一方、難燃性を向上させるという観点か
ら、例えば特公平４−１７０９９号報には、水溶性のグ
アニジン塩などの難燃剤で難燃化処理されたクラフト紙
にオゾン分解剤を添着したオゾン分解フィルター、特公
平５−４３４１４号公報では、特定の細孔径を有する活
性炭と水溶性高分子物質、リン酸アンモニウムなどの水
溶性無機系化合物を含有するガス吸着用活性炭素紙が提
案されているが、水溶性無機系化合物によってオゾン分
解剤上の活性点が減少するため、オゾン除去性能が急激
に低下してしまう新たな問題を生じていた。

【００１０】特開平３−２４２２２７号報では、活性
炭、遷移金属酸化物、粘土鉱物などの難燃剤を含有する
押出ハニカム成形体、特開平１０−２７２３５８号報で
は、マンガン酸化物、水酸化アルミニウムを含有する押
出ハニカム成形体が提案されているが、押出ハニカム成
形体では強度不足であり、取り扱い性が劣るといった問
題を生じていた。

【００１１】更に特開平５−３０９２３２号報には、ク
ラフト紙にオゾン分解剤とシリカゾルまたはアルミナゾ
ルを添着するオゾン分解フィルターが提案されている
が、ゾル状の接着剤だけでは接着能力が低く、オゾン分
解剤の脱落が多く取り扱い性が劣るといった問題を生じ
ていた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題を解
決するためになされたものであり、本発明の目的は、オ
ゾンを初めとする人体に有害なガスの除去性能が高く且
つ長寿命で、しかもＵＬの定める難燃性の基準を満足
し、容易にかつ迅速に製造することができ、取り扱い性
の高いガス吸着用シート及びそれを用いた空気浄化用フ
ィルタを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得た本
発明のガス吸着用シートとは、難溶性難燃剤を含有する
シート基材の両面に、活性炭、炭酸マンガン、アルカリ
金属化合物、難溶性難燃剤を含むガス吸着層を形成させ
る点に要旨を有するものである。

【００１４】本発明の上記ガス吸着用シートにおいて
は、前記アルカリ金属塩が硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩、塩
化物塩であることが好ましい。また、上記のようなガス
吸着用シートを用いて、開口率が４０〜９０％のハニカ
ム形状とすることによって、上記目的に適う有用な空気
浄化用フィルタが実現できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明は上記の如く構成され、オ
ゾン分解剤としては活性炭、炭酸マンガン、アルカリ金
属化合物の構成にすることによって、容易にかつ迅速に
製造することができ、更に長寿命化を行うことができた
のである。一方、難燃剤としては難溶性難燃剤を採用
し、難溶性難燃剤をシート基材及びガス吸着層の両方に
含有させることによって、水溶性難燃剤を用いた場合の
オゾン分解活性の急激な低下という従来の欠点を改善す
ることができ、難燃性もＵＬの定める難燃規格を満足す
ることができたのである。以下、本発明が完成された経
緯に沿って、本発明の作用について説明する。

【００１６】オゾン分解剤に関しては、活性炭とアルカ
リ金属化合物およびアルカリ土類化合物を併用する従来
技術では、オゾンガスを長時間負荷した場合に、効率が
低下する。一方、長寿命が可能なマンガン化合物は残留
イオンの洗浄工程が必要になること、また２００℃以上
の焼成工程が必要となり、製造工程が煩雑であるという
欠点を有している。上記内容の改善を行うために鋭意研
究を進めたところ、水溶性マンガン化合物をアルカリ金
属炭酸塩で中和することにより、炭酸マンガンとアルカ
リ金属化合物が生成することが見出し、この分散液中に
活性炭を混合することにより、活性炭、炭酸マンガン、
アルカリ金属化合物の構成のオゾン分解剤が作製でき
る。このオゾン分解剤をシート基材の両面に添着加工す
れば、希望するオゾン分解性能を発揮するガス吸着用シ
ートが実現できる。この方法では、残留イオンの洗浄工
程、また２００℃以上の焼成工程が不必要となり、容易
にかつ迅速にオゾン分解剤を製造する方法を見出した。

【００１７】更に水溶性難燃剤を用いた従来技術におい
てオゾン分解性能が急激に低下する原因について検討し
た。そして、上記のような水溶性難燃剤を用いた場合に
は、難燃剤とアルカリ金属とが反応して、例えばリン酸
ナトリウムの如き物質が形成され、これが活性炭上のオ
ゾン分解活性点を被覆するため、オゾン分解活性が急激
に低下することになり、これが原因となって高いオゾン
分解活性を維持することが困難であることを突き止め
た。

【００１８】こうした着想に基づき鋭意研究を進めたと
ころ、水溶性難燃剤に替えて上記のような難溶性難燃剤
を用いれば、上記した従来の問題を生じることなく、希
望するオゾン分解性能を発揮するガス吸着性シートが実
現できることを見出した。尚、本発明における「難溶
性」とは、２０℃の水への溶解度が１％以下であること
を意味する。

【００１９】また、本発明のガス吸着用シートは、強度
発現のために、弾性的で強度の優れたシート基材を用
い、その上にガス吸着層を形成し、２層構造とすること
によって、従来の活性炭成形体などに比べ強度が格段に
向上され、ハニカム形成時の折り曲げ加工が極めて容易
であるという特徴を有する。

【００２０】本発明のガス吸着用シートにおいて、上記
ガス吸着層に含まれる活性炭の種類については特に限定
されるものではなく、例えば木材（木炭）やのこ屑、果
実殻（ヤシ殻、もみ殻、コーヒー豆等）、セルロース、
リグニン、パルプ等の植物系原料；褐炭、亜炭、泥炭、
無煙炭、石油スラッジなどの鉱物系原料等を素材とし、
塩化亜鉛などを使用した薬品賦活あるいは水蒸気などを
用いたガス賦活等を施すことにより得られた活性炭が挙
げることができる。

【００２１】また、上記活性炭の形状については、粉末
状、粒状、繊維状のいずれであっても良いが、ガス吸着
用シートの素材として使用した状態で密度を上げるため
には、粉末状または粒状であることが好ましい。そうし
た粉末状または粒状の活性炭では、その粉粒径として
は、１〜１５０μｍ程度であることが好ましく、より好
ましくは１〜１００μｍ程度のものを使用するのが良
い。即ち、粒径が１μｍ未満の活性炭では、飛散や凝集
等が生じて取り扱い性が悪く、一方粒径が１５０μｍを
越えるような大きな活性炭では、ガス吸着性シートの薄
層化が困難となり、また当該シートからの活性炭の剥離
を招く恐れがある。

【００２２】本発明に用いられる活性炭の比表面積は、
８００ｍ²／ｇ以上であることが好ましく、１，０００
ｍ²／ｇ以上であることがより好ましい。活性炭の比表
面積が８００ｍ²／ｇよりも小さくなると、活性炭の吸
着能力が小さくなってオゾンの除去性能が低下する恐れ
がある。

【００２３】本発明のガス吸着用シートにおいては、ガ
ス吸着層中に含まれる活性炭量は５〜５０ｇ／ｍ²であ
ることが好ましい。この量が５ｇ／ｍ²未満の場合は、
十分なオゾン除去性能が得られず、一方５０ｇ／ｍ²を
越える場合には、ガス吸着用シートの厚みが厚くなるの
で加工性が悪くなり、またハニカム形状に加工した場合
に開口率が小さくなって通過する空気の圧力損失が大き
くなるという問題が生じる。尚、この活性炭のより好ま
しい下限は７ｇ／ｍ²であり、更に好ましくは１０ｇ／
ｍ²以上とするのが良い。また、この活性炭量のより好
ましい上限は４５ｇ／ｍ²であり、更に好ましくは４０
ｇ／ｍ²以下とするのが良い。

【００２４】本発明のガス吸着用シートにおいては、ガ
ス吸着用シート全体に対する活性炭の含有量も適切な範
囲に調整するのが良く、その含有量は１０〜８０質量％
程度であることが好ましい。活性炭のガス吸着用シート
に対する含有量が１０質量％未満になると、オゾン除去
に機能する活性炭量が不足するためにオゾン除去が十分
になされない。一方、この含有量が８０質量％を越える
と、ガス吸着用シートの強度が低下し、加工性が悪くな
ることがある。尚、この含有量のより好ましい下限は２
０質量％であり、より好ましい上限は７０質量％であ
る。

【００２５】本発明でガス吸着層の素材として、上記活
性炭と共に用いられる炭酸マンガンとアルカリ金属化合
物は、少なくとも２種類以上の物質の中和により生成さ
れる。マンガン化合物としては、水溶性のマンガン化合
物の硝酸マンガン、硫酸マンガン、酢酸マンガン、塩化
マンガンが好ましい。これらのマンガン化合物を一種又
は二種以上使用しても良い。前記マンガン化合物の中和
剤は炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭
酸塩を好ましい。

【００２６】前記炭酸マンガンとアルカリ金属化合物を
それぞれ混合しただけでは、十分なオゾン除去性能を得
られる事ができない。両者の化合物の中和物を使用する
ことにより、高除去率を維持することができる。この中
和方法は水溶性マンガン化合物とアルカリ金属化合物の
モル数で算出されでき、両者の比率は１．０：１．０〜
１．２が好ましい。中和比率が１：１未満になると、水
溶性マンガン化合物は中和が未完全であり、十分なオゾ
ン除去性能が発揮されない恐れがある。一方、１：１．
２を越えるとアルカリ金属化合物の比率が高まり、十分
なオゾン除去性能が発揮できず、前記ＵＬの定める規格
を満足することができなくなる恐れがある。

【００２７】上記炭酸マンガンの含有比率は、ガス吸着
層中の活性炭１００質量部に対して１０〜１００質量部
程度であることが好ましい。この比率が、１０質量部よ
り小さくなるとオゾン除去効果が小さくなり、１００質
量部より多くなるとオゾン除去性能は上がるが難燃性に
劣ることになる。尚、この比率のより好ましい下限は１
５質量部程度であり、更に好ましくは２０質量部以上と
するのが良い。また、この比率のより好ましい上限は９
５質量部であり、更に好ましくは９０質量部以下とする
のが良い。

【００２８】本発明のガス吸着用シートにおいては、ガ
ス吸着用シート全体に対する上記炭酸マンガンの含有量
も適切な範囲に調整するのが良く、その含有量は５〜６
０質量％程度であることが好ましい。この含有量が５質
量％未満になるとオゾン除去効果が小さくなり、一方６
０質量部を越えると、相対的に難燃剤の含有が小さくな
ってガス吸着用シートの難燃性が低下する恐れがある。

【００２９】本発明のガス吸着用シートは、シート基材
及びガス吸着層に含有される難燃剤は、少なくとも難溶
性難燃剤であることが必要であり、こうした難燃剤を使
用することによって、水溶性難燃剤を用いた場合の従来
の問題を解消し得たのである。こうした難溶性難燃剤
は、例えばメタリン酸アルミニウム、リン酸メラミン、
リン酸マグネシウム、縮合リン酸アミドなどのリン系難
燃剤；水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの
無機系の難溶性難燃剤が使用できる。尚、これらの難燃
剤は１種または２種以上を併用しても良いことは勿論で
ある。

【００３０】上記ガス吸着層に含有する難燃剤の比率
は、前記活性炭１００質量部に対して５０〜２００質量
部であることが好ましい。即ち、この難燃剤の活性炭に
対する比率が５０質量部未満になると、十分な難燃性向
上効果が発揮されず、前記ＵＬの定める規格を満足する
ことができなくなる恐れがある。一方、この比率が２０
０質量部を越えると、相対的に活性炭量が少なくなって
活性炭上のオゾン分解活性点が減少するので、ガス吸着
用シートのオゾン除去効果が低下する恐れがある。尚、
この比率のより好ましい下限は６０質量部であり、更に
好ましくは７０質量部以上とするのが良い。また、この
比率のより好ましい上限は１９０質量部であり、更に好
ましくは１８０質量部以下とするのが良い。

【００３１】またガス吸着層に含有する難燃剤量は、ガ
ス吸着用シート全体に対して５〜６０質量％であること
が好ましい。この含有量が５質量未満になると、十分な
難燃効果が得られず、前記ＵＬの定める規格を満足する
ことができなくなる恐れがある。一方、この比率が６０
質量％を越えると、相対的に活性炭量が少なくなって活
性炭上のオゾン分解活性点が減少するので、ガス吸着用
シートのオゾン除去効果が低下する恐れがある。尚、こ
の含有量のより好ましい下限は７質量％であり、更に好
ましくは１０質量％以上とするのが良い。また、この比
率のより好ましい上限は５５質量％であり、更に好まし
くは５０質量％以下とするのが良い。

【００３２】本発明のガス吸着用シートにおいてシート
基材の構成材料は、難燃剤と支持繊維とバインダーであ
る。シート基材に難燃剤を含有させることによって、ガ
ス吸着用シート全体の難燃性を向上させることができ
る。シート基材中に含有させる難燃剤は、上記のような
水溶性難燃剤ではガス吸着層を形成させる時に、オゾン
分解剤を反応し、オゾン除去性能の観点から上記したよ
うな難溶性難燃剤を使用することが好ましい。

【００３３】上記シート基材に含有する難燃剤量は、シ
ート基材全体に対して３０〜８５質量％であることが好
ましい。この含有量が３０質量％未満になると相対的な
難燃剤の含有量が小さくなり、一方８５質量部を越える
と、シート基材の強度が低下する恐れがある。

【００３４】上記シート基材の製法は一般的に知られて
いる湿式抄紙法によって抄造してシート基材とすれば良
い。難溶性難燃剤を保持させる支持繊維は、レーヨンや
ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン等の短繊
維又は木材系パルプやマニラ麻パルプ、ポリオレフィン
系パルプ、アクリルパルプ、アラミドパルプなどのフィ
ブリル化できる繊維が挙げられる。シート基材の強度を
上げるために、ポリビニルアルコール繊維やポリオレフ
ィン系繊維、セラミック繊維、ガラス繊維などを支持繊
維として使用してもよい。

【００３５】上記シート基材の厚みは、０．０１〜０．
１５ｍｍ程度であることが好ましい。この厚みが０．０
１ｍｍ未満となると、ハニカム形状への折り込み加工の
際の強度が不十分となり、０．１５ｍｍを越えるとガス
吸着用シート全体の厚みが大きくなってハニカム形状の
フィルタにした際の圧力損失が大きくなり、またガス吸
着剤の目付が不十分となる。

【００３６】本発明のガス吸着用シートは、上記のよう
なシート基材の両面に、前記のようなガス吸着層を形成
するものであるが、この形成方法については、コーター
法、グラビア法など公知のコーティング方法が採用でき
る。具体的には、まず水溶性マンガン化合物とアルカリ
金属化合物を中和し、活性炭と難溶性難燃剤を、接着剤
と必要によって増粘剤と共に混合してペースト状とした
後、コーター法、グラビア法等によってシート基材上に
塗布してガス吸着層を形成させる。

【００３７】上記ガス吸着層中の接着剤または増粘剤の
種類については特に制限はないが、例えば、ＭＣ（メチ
ルセルロース）、ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロー
ス）、グァーガム、アラビアゴム、アルギン酸ナトリウ
ム、リグニンスルホン酸ナトリウム、ポリビニルアルコ
ール等の有機化合物；セピオライト、ベントナイト、コ
ロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、コロイダルチタ
ン、水ガラス等の無機化合物が使用できる。無機化合物
のみではオゾン分解剤の脱落が多く取り扱い性を考慮す
ると、有機化合物もしくは有機化合物と無機化合物の併
用が好ましい使用方法である。

【００３８】上記のようにして得られるガス吸着用シー
トの構成を、図１に模式的に示す。これらの図におい
て、１はシート基材、２はガス吸着層、３は活性炭、４
は炭酸マンガン、５はアルカリ金属化合物、６は難溶性
難燃剤、７はガス吸着用シートを夫々示す。

【００３９】本発明のガス吸着用シートの厚さは、０．
０２〜０．３ｍｍ程度であることがが好ましく、より好
ましくは０．０３〜０．２５ｍｍ程度とするのが良い。
この厚さが０．０２ｍｍより薄いとオゾン除去性能が発
揮されにくく、０．３ｍｍより厚くなると、ハニカム形
状に加工したときに開口率が小さくなって、通過する空
気の圧力損失が大きくなるという問題が起こる恐れがあ
る。

【００４０】本発明のガス吸着用シートの目付量は、３
０〜１５０ｇ／ｍ²程度であることが好ましい。この目
付量が３０ｇ／ｍ²よりも軽くなるとオゾン除去性能が
発揮されにくく、１５０ｇ／ｍ²よりも重くなると、ハ
ニカム形状に加工したときに開口率が小さくなって、通
過する空気の圧力損失が大きくなるという問題が起こる
ことがある。

【００４１】上記のようなガス吸着用シートをハニカム
状に形成することによって、オゾン分解能に優れた空気
浄化用フィルタが得られるのであるが、こうしたハニカ
ム形状にする方法は従来公知の加工方法を採用すること
ができる。本発明においてハニカム形状とは、断面が六
画形状のものの他、四角、正弦波形、ロール形のもの
等、中空多角柱、中空円柱等の中空柱体が連続して形成
された形態のものを意味する。例えば、ガス吸着用シー
トを正弦波形のハニカム形状とするには、まずガス吸着
用シートを賦形ロールに通して波形に賦形し、波形の当
該ガス吸着用シートの片面または両面に平らなシートを
接合する。これを積層化して正弦波形のハニカム形状の
フィルタとする。

【００４２】上記のような正弦波形のハニカム形状のフ
ィルタを形成する場合には、波形の頂点に接着剤を付け
て平らなシートと接合するのが普通であるが、波形のガ
ス吸着用シートを積層するとその間にある平らなシート
は必然的に固定されるので、必ずしも接着剤を付ける必
要はない。なお、接着剤を付ける場合はシートの吸着能
を損なわないものを使用する必要がある。接着剤として
は例えば、アクリル系、塩ビ系、酢ビ系、ゴム系、エポ
キシ系の樹脂が好適に使用できる。

【００４３】図２は、正弦波形にハニカム形状のフィル
タにおける断面形状の概略図であり、このフィルタは、
波形に賦形したシート７ａ、および平らなシート７ｂの
いずれも本発明のガス吸着用シート７を使用したもので
ある。このようなフィルタにおいてオゾン除去性能を高
めるためには、ピッチ幅（接着ピッチ幅）を小さくする
と共に、山高さを低くするのが好ましい。これらの好ま
しい範囲は、ピッチ幅は０．５〜８ｍｍ程度であり、山
高さは０．４〜５ｍｍ程度である。

【００４４】上記のようなハニカム形状にして構成され
る本発明の空気浄化用フィルタは、その開口率は４０〜
９０％程度であることが好ましい。この開口率が４０％
未満では通過する流体の圧力損失が大きくなり、９０％
を越えると強度面で耐久性が落ちる場合がある。尚、こ
の開口率は、図２に示したピッチ幅や山高さ等を調整す
ることによって制御することができる。

【００４５】以下、実施例によって本発明の作用効果を
より具体的に示すが、下記実施例は本発明方法を限定す
る性質のものではなく、前・後記の趣旨に徴して設計変
更することはいずれも本発明の技術的範囲に含まれるも
のである。尚、特に断わらない限り、実施例および比較
例で記載された「部」は「質量部」を、「％」は「質量
％」を示すものとする。

【００４６】

【実施例】(実施例１) 水酸化アルミ：６０部、アラミドパルプ：２０部、ポリ
エステル：１０部、バインダーとしてのポリビニルアル
コール：１０部を混合してスラリー状とし、これをヤン
キー型湿式抄紙機で抄紙（目付量：２０ｇ／ｍ²、厚
さ：０．０８ｍｍ）を製造した。

【００４７】得られた抄紙をシート基材として用い、粉
末活性炭（平均粒径：１０μｍ、比表面積１２００ｍ²
／ｇ）に対し、炭酸マンガン換算で質量比が２：１の割
合になるように酢酸マンガンを混合する。次に酢酸マン
ガンの中和剤である炭酸ナトリウムを酢酸マンガンに対
して質量比が１：１．０５の割合で混合する。次に水酸
化アルミを活性炭に対して質量比が１：１．５の割合で
混合し、アルギン酸ナトリウムを加えてペースト状とし
て、シート基材の両面にコート加工し、目付量：１００
ｇ／ｍ²、厚さ：０．１８ｍｍのガス吸着層塗布シート
を製造した。

【００４８】得られたガス吸着用シートを、コルゲート
加工機を用いてピッチ：２．２ｍｍ、山高さ：１．０ｍ
ｍの片段ボールシートに成形した。この片段ボールシー
トを７０段に重ね、切断加工して層長：１５ｍｍ、開口
率：５３％のハニカム形状のフィルタを得た。

【００４９】このフィルタについて、圧力損失、オゾン
除去率及び難燃性を下記の方法によって評価した。圧力
損失：１．８ｍｍＡｑ、初期オゾン除去率：９７％、２
００時間後のオゾン除去率：８２％であった。また片段
ボールシートの難燃性は、ＵＬ９４Ｖに基づく試験の結
果、Ｖ−０の難燃性であった。

【００５０】［圧力損失］ハニカム形状のフィルタを直径：６５ｍｍ、厚さ：１５
ｍｍに切断し、直径：６５ｍｍのガラスカラムにセット
する。そして、風速：１ｍ／ｓｅｃの条件でフィルタの
圧力損失を測定した。このとき、圧力損失はマノスター
ゲージを用いて測定した。

【００５１】［オゾン除去率］ハニカム形状のフィルタを直径：６５ｍｍ、厚さ：１５
ｍｍに切断し、直径：６５ｍｍのガラスカラムにセット
する。そして、オゾン濃度：４ｐｐｍの空気を１ｍ／ｓ
ｅｃで通し、１回の通過でのオゾン除去率を測定した。
尚、オゾン濃度は紫外線吸収法オゾン濃度測定器で測定
した。そのときの測定条件は、温度：２５±２℃、湿
度：５０±５％である。

【００５２】［難燃性］ＵＬで定めるＵＬ９４Ｖ試験法
に基づいて評価した（Standard for Test forFlammabil
ity of Plastic Materials for Parts in Devices and
Appliances.Vertical Burning Test ;94V-0,94V-1,94V-
2）。そして、ＵＬ９４試験法に定められた有炎燃焼時
間、無炎燃焼時間から燃焼性のグレードを求め、定めら
れた基準に基づいて判定した。

【００５３】（実施例２）実施例１のシート基材に、粉
末活性炭（平均粒径：１０μｍ、比表面積１２００ｍ²
／ｇ）に対し、炭酸マンガン換算で質量比が２：１の割
合になるように硫酸マンガンを混合する。次に硫酸マン
ガンの中和剤である炭酸ナトリウムを硫酸マンガンに対
して質量比が１：１．０５の割合で混合する。次に水酸
化アルミを活性炭に対して質量比が１：１．５の割合で
混合し、アルギン酸ナトリウムを加えてペースト状とし
て、シート基材の両面にコート加工し、目付量：９８ｇ
／ｍ ²、厚さ：０．１８ｍｍのガス吸着層塗布シートを
製造した。

【００５４】得られたガス吸着用シートを、コルゲート
加工機を用いてピッチ：２．２ｍｍ、山高さ：１．０ｍ
ｍの片段ボールシートに成形した。この片段ボールシー
トを７０段に重ね、切断加工して層長：１５ｍｍ、開口
率：５３％のハニカム形状のフィルタを得た。

【００５５】このフィルタについて、圧力損失、オゾン
除去率及び難燃性を下記の方法によって評価した。圧力
損失：１．８ｍｍＡｑ、初期オゾン除去率：９７％、２
００時間後のオゾン除去率：８０％であった。また片段
ボールシートの難燃性は、ＵＬ９４Ｖに基づく試験の結
果、Ｖ−０の難燃性であった。

【００５６】（比較例１）実施例１のシート基材に、粉
末活性炭（平均粒径：１０μｍ、比表面積１２００ｍ²
／ｇ）に対し、炭酸マンガン換算で質量比が２：１の割
合になるように酢酸マンガンを混合する。次に酢酸マン
ガンの中和剤である炭酸ナトリウムを酢酸マンガンに対
して質量比が１：１．０５の割合で混合する。次にリン
酸グアニジンを活性炭に対して質量比が１：１．５の割
合で混合し、アルギン酸ナトリウムを加えてペースト状
として、シート基材の両面にコート加工し、目付１００
ｇ／ｍ²、厚さ０．１８ｍｍのガス吸着層塗布シートを
製造した。

【００５７】得られたガス吸着用シートを、コルゲート
加工機を用いてピッチ：２．２ｍｍ、山高さ：１．０ｍ
ｍの片段ボールシートに成形した。この片段ボールシー
トを７０段に重ね、切断加工して層長：１５ｍｍ、開口
率：５３％のハニカム形状のフィルタを得た。

【００５８】このフィルタについて、圧力損失、オゾン
除去率及び難燃性を下記の方法によって評価した。圧力
損失：１．８ｍｍＡｑ、初期オゾン除去率：９６％、２
００時間後のオゾン除去率：３０％であった。また片段
ボールシートの難燃性は、ＵＬ９４に基づく試験の結
果、Ｖ−０の難燃性であった。

【００５９】（比較例２）実施例１のシート基材に、粉
末活性炭（平均粒径：１０μｍ、比表面積１２００ｍ²
／ｇ）に対し、炭酸マンガン換算で質量比が２：１の割
合になるように酢酸マンガンを混合する。次に酢酸マン
ガンの中和剤である炭酸ナトリウムを酢酸マンガンに対
して質量比が１：１．０５の割合で混合する。その後、
溶解している酢酸ナトリウムを水洗洗浄し、水酸化アル
ミを活性炭に対して質量比が１：１．５の割合で混合す
る。最後にアルギン酸ナトリウムを加えてペースト状と
して、シート基材の両面にコート加工し、目付量：８６
ｇ／ｍ²、厚さ：０．１６ｍｍのガス吸着層塗布シート
を製造した。

【００６０】得られたガス吸着用シートを、コルゲート
加工機を用いてピッチ：２．２ｍｍ、山高さ：１．０ｍ
ｍの片段ボールシートに成形した。この片段ボールシー
トを７０段に重ね、切断加工して層長：１５ｍｍ、開口
率：５８％のハニカム形状のフィルタを得た。

【００６１】このフィルタについて、圧力損失、オゾン
除去率及び難燃性を下記の方法によって評価した。圧力
損失：１．６ｍｍＡｑ、初期オゾン除去率：９７％、２
００時間後のオゾン除去率：５５％であった。また片段
ボールシートの難燃性は、ＵＬ９４Ｖに基づく試験の結
果、Ｖ−０の難燃性であった。

【００６２】（比較例３）実施例１のシート基材に、粉
末活性炭（平均粒径：１０μｍ、比表面積１２００ｍ²
／ｇ）に対し、酢酸ナトリウムを質量比で２：１．４の
割合で混合し、次に、水酸化アルミを活性炭に対して質
量比が１：１．５の割合で混合する。最後にアルギン酸
ナトリウムを加えてペースト状として、シート基材の両
面にコート加工し、目付量：９０ｇ／ｍ²、厚さ：０．
１６ｍｍのガス吸着層塗布シートを製造した。

【００６３】得られたガス吸着用シートを、コルゲート
加工機を用いてピッチ：２．２ｍｍ、山高さ：１．０ｍ
ｍの片段ボールシートに成形した。この片段ボールシー
トを７０段に重ね、切断加工して層長：１５ｍｍ、開口
率：５８％のハニカム形状のフィルタを得た。

【００６４】このフィルタについて、圧力損失、オゾン
除去率及び難燃性を下記の方法によって評価した。圧力
損失：１．６ｍｍＡｑ、初期オゾン除去率：９７％、２
００時間後のオゾン除去率：４５％であった。また片段
ボールシートの難燃性は、ＵＬ９４Ｖに基づく試験の結
果、Ｖ−０の難燃性であった。

【００６５】（比較例４）アラミドパルプ：５０部、ポリエステル：２５部、バイ
ンダーとしてのポリビニルアルコール：２５部を混合し
てスラリー状とし、これをヤンキー型湿式抄紙機で抄紙
（目付量：２０ｇ／ｍ²、厚さ：０．０８ｍｍ）を製造
した。

【００６６】このシート基材に、実施例１のガス吸着層
を形成させ、目付量：１００ｇ／ｍ ²、厚さ：０．１８
ｍｍのガス吸着層塗布シートを製造した。

【００６７】得られたガス吸着用シートを、コルゲート
加工機を用いてピッチ：２．２ｍｍ、山高さ：１．０ｍ
ｍの片段ボールシートに成形した。この片段ボールシー
トを７０段に重ね、切断加工して層長：１５ｍｍ、開口
率：５３％のハニカム形状のフィルタを得た。

【００６８】このフィルタについて、圧力損失、オゾン
除去率及び難燃性を下記の方法によって評価した。圧力
損失：１．８ｍｍＡｑ、初期オゾン除去率：９７％、２
００時間後のオゾン除去率：８２％であった。また片段
ボールシートの難燃性は、ＵＬ９４Ｖに基づく試験の結
果、難燃規格外であり、難燃性をクリアできなかった。

【００６９】上記実施例１〜２および比較例１〜４のガ
ス吸着用シートの構成（各層の組成）を下記表１に、各
試験結果を下記表２に一括して示すが、これらの結果か
ら次のように考察できる。まず、難溶性難燃剤を含有す
るシート基材であって、この両面に、活性炭と、炭酸マ
ンガンと、アルカリ金属化合物および難溶性難燃剤から
なるガス吸着層を形成されている実施例１乃至２のガス
吸着用シートからなるハニカム状空気浄化フィルタで
は、２００時間後であってもオゾン除去率が８０％以上
維持され、また難燃性評価はＶ−０であり、事務機器の
部品として使用できるレベルのものであった。

【００７０】一方、活性炭と炭酸マンガンとアルカリ金
属化合物および水溶性難燃剤をシートに含有した比較例
１のガス吸着用シートを用いたものでは、当初のオゾン
除去率こそ９６％と高い値を示しているものの、水溶性
難燃剤により活性炭の活性点が被覆され、２００時間経
過後にオゾン除去率が急激に３０％まで低下しているこ
とが分かる。

【００７１】オゾン分解剤として、活性炭と炭酸マンガ
ンまたは活性炭とアルカリ金属化合物のみシートに含有
した比較例２および３のガス吸着用シートを用いたもの
では、当初のオゾン除去率こそ９７％と高い値を示して
いるものの、オゾン除去能が不十分であることによっ
て、２００時間経過後にオゾン除去率が急激に５０％前
後まで低下していることが分かる。

【００７２】更に、難溶性難燃剤をシート基材に含有し
ていない比較例４のガス吸着用シートを用いたもので
は、オゾン除去率は初期および２００時間経過後でも高
い値を示しているが、前記ＵＬの定める規格を満足して
いないことが分かる。

【００７３】

【表１】

【００７４】

【表２】

【００７５】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
オゾンを初めとする人体に有害なガスを効率的に除去す
ることができ、且つ長期間使用しても性能の低下が認め
られないガス吸着用シートが得られた。しかも、本発明
のガス吸着用シートでは、ＵＬの定める難燃性の基準を
満足するものであるので、事務用機器などに使用するこ
とができる。また当、このガス吸着用シートをハニカム
形状とした空気清浄用フィルタによれば、人体に有害な
ガスを効率的に除去し、かつ圧力損失を小さく抑えるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガス吸着シートの構成を模式的に示し
た図である。

【図２】正弦波形のハニカム形状のフィルタにおける断
面形状の概略図である。

【符号の説明】

１：シート基材２：ガス吸着層３：活性炭４：炭酸マンガン５：アルカリ金属化合物６：難燃剤７：ガス吸着用シート

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｂ０１Ｊ 27/232 Ｂ０１Ｊ 31/04 ＺＡＢＡ 31/04 ＺＡＢ 35/04 ３０１Ｋ 35/04 ３０１Ｂ０１Ｄ 53/36 ＦＦターム(参考） 4C080 AA05 BB10 CC02 HH05 JJ06 KK08 LL03 MM01 MM05 NN01 NN28 4D048 AA12 AB03 BA03X BA05X BA14X BA28Y BA41X BA43Y BA45X BA46X BB02 CC40 EA04 4G066 AA05B AA20C AA33B AA43B AA47B AA49D AA53B AB07B AB07D AC12D AC23C AC27C AE04C BA07 BA38 CA21 DA02 DA03 FA15 FA28 4G069 AA03 BA08A BA08B BA21A BA21B BB05B BB08A BB10A BB10B BB12A BB16A BB16B BC01A BC02A BC02B BC16B BC62A BC62B BD12A BE08A BE08B CA10 CA16 EA13 EA14 EA21 EB12X EB12Y

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガス吸着シートにおいて、難溶性難燃剤を
含有するシート基材と、その両面に活性炭、マンガン化
合物、アルカリ金属化合物、難溶性難燃剤を含んでなる
ガス吸着層を形成することを特徴とするガス吸着シー
ト。
【請求項２】難溶性難燃剤が、２０℃の水への溶解度が
１％以下のリン系、無機系難燃剤であることを特徴とす
る請求項１記載のガス吸着シート。
【請求項３】アルカリ金属塩が硝酸塩、硫酸塩、酢酸
塩、塩化物塩であることを特徴とする請求項１乃至２の
いずれかに記載のガス吸着用シート。
【請求項４】マンガン化合物が、マンガン炭酸化物で、
かつアルカリ金属化合物を中和剤として混合することを
特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のガス吸着
用シート。
【請求項５】開口率が４０％以上９０％以下のハニカム
形状とガス吸着シートからなることを特徴とする請求項
１乃至４記載のいずれかの空気浄化用フィルタ。