JP2002292214A - 難燃性除塵フィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、既存の除塵性濾材を用いて
所望の難燃性を付与し得る難燃性除塵フィルターを提供
することである。 【解決手段】 除塵性濾材と通気性基材とを積層してな
るフィルターにおいて、該通気性基材が難燃性を有し、
且つ除塵性濾材と通気性基材との間に難燃剤を含有する
ことを特徴とし、好ましくは該除塵性濾材がエレクトレ
ットフィルターであることを特徴とする難燃性除塵フィ
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、難燃性除塵フィル
ター、更に詳しくは既存の除塵性濾材を利用して作製さ
れる難燃性除塵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、家庭や職場などの生活空間における空気
の清浄が求められている。空気中の浮遊塵を除去する方
法として除塵フィルターを用いる方法があり、種々の除
塵フィルターが大きいものは工場の吸排気装置やビルの
システム空調などから、小さいものは家庭用空気清浄機
やルームエアコン、分煙機に搭載されるなど、広く普及
している。

【０００３】除塵フィルターは、ビルなどの建築物や列
車、自動車、航空機などの乗り物に搭載され、このよう
な用途においては、火災の発生および類焼を防ぐために
法規または業界団体の自主規制などにより難燃性が要求
される場合がある。また、分煙機用、厨房機器用または
ファンヒーター等の加熱暖房器具用など火や炎と接触す
る、或いは高温に曝される恐れがある用途のフィルター
や電機装置内等で火花が及ぶ恐れがあるフィルターは基
本的に難燃性であることが必要とされる。

【０００４】難燃性除塵フィルターは、難燃性または不
燃性の素材を用いて作製することができるが、素材によ
って集塵性、通気性または加工性などの各種性能が制約
を受け、自在に調整することが困難であったため、多様
な性能が選択できる既存の除塵性濾材を用いて、これに
所望の難燃性を付与する技術が求められていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、既存
の除塵性濾材を用いて所望の難燃性を付与し得る難燃性
除塵フィルターに関する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく鋭意検討の結果、下記の発明を完成するに至
った。

【０００７】（１）除塵性濾材と通気性基材とを積層し
てなるフィルターにおいて、該通気性基材が難燃性を有
し、且つ除塵性濾材と通気性基材との間に難燃剤を含有
することを特徴とする難燃性除塵フィルター。

【０００８】（２）上記の発明（１）において、該除塵
性濾材がエレクトレットフィルターであることを特徴と
する難燃性除塵フィルター。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の難燃性除塵フィルターに
ついて以下に詳細に説明する。

【００１０】本発明に係わる除塵性濾材とは、塵埃を捕
捉する濾材であり、主に機械的濾過によって塵埃を捕集
する濾過式フィルターと主に静電気的な吸着作用によっ
て塵埃を捕集するエレクトレットフィルターの２種類に
大別され、更に、機械的濾過と静電気的な吸着作用を併
せ持つ中間的なフィルターが存在する。

【００１１】本発明に用いられる濾過式フィルターの一
例として、湿式抄紙法によって製造されるものがある。
このような濾材は一般に、重量比で９０〜９５％以上の
ガラス繊維と５〜１０％以下のバインダーから構成され
ているのが通例であり、ガラス繊維は長さが１〜３ｍｍ
程度、平均直径が０．７μｍで太さのバラツキが大きい
極細ガラス繊維と直径６〜１０μｍで太さが一様、長さ
が５ｍｍ以上のチョップ繊維からなるものが多いが、特
にこれに限定されるものではなく、セラミック繊維やセ
ルロース繊維、ポリプロピレン等のポリオレフィン繊
維、ポリエステル繊維またはアラミド繊維などの有機繊
維からなるものであっても良い。

【００１２】有機繊維からなる濾過式フィルターを作製
する方法としては、上記した湿式抄紙法の他に、メルト
ブローン法、フラッシュ紡糸法またはスパンボンド法な
どの乾式不織布製造法が挙げられる。

【００１３】本発明に係わるエレクトレットフィルター
とは、半永久的に電気分極を保持し、外部に対して電気
力を及ぼすフィルターであって、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、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く、耐熱性の向上など
を目的として上記の樹脂原料にステアリン酸アルミニウ
ムなどの脂肪酸金属塩を適量添加する場合がある。

【００１４】本発明に用いられる機械的濾過と静電気的
な吸着作用を併せ持つ中間的なフィルターの濾材とし
て、捕集効率５０〜９５％程度の濾過式中高性能濾材と
エレクトレット濾材を併用したもの、およびメルトブロ
ーン式エレクトレットフィルターなどが挙げられる。

【００１５】本発明に係わる除塵性濾材はエレクトレッ
トフィルターであることが好ましく、機械的濾過を専ら
とする濾材と比較して、サブミクロンオーダーの粒子の
集塵性に優れ、且つ、同等の集塵性であれば通気性が優
れる特徴を有する。

【００１６】このようにエレクトレットフィルターは有
用な除塵性濾材であるが、効果的な帯電を施し、また
は、分極を長期間維持するためには難燃材や不燃材を用
いることが一般に困難であり、本発明による難燃性付与
に特に適した濾材である。

【００１７】本発明に係わる除塵性濾材が捕捉する塵埃
の種類や大きさは特に限定されるものではなく、用途に
応じて選定することができるが、一般には定格風量にお
けるサブミクロン粒子の捕集効率が９９％以上であるこ
とが好ましく、中でも定格風量において粒径０．３μｍ
の粒子に対して９９．９７％以上の捕集効率を有するＨ
ＥＰＡフィルター、更には粒径０．１５μｍの粒子に対
して９９．９９９％以上の捕集効率を有するＵＬＰＡフ
ィルターであることが特に好ましい。

【００１８】本発明に係わる通気性基材は、除塵性濾材
と積層されるものであり、一般に除塵性濾材の補強、表
面保護、保形または寸法安定化などを目的として用いら
れるものである。また、本発明に係わる通気性基材は、
本発明の難燃性除塵フィルターを後述するプリーツ状に
加工する場合に型付き性を向上させる骨材として機能す
るものであっても良い。

【００１９】本発明に係わる通気性基材として、スパン
ボンド不織布、レジンボンド不織布、サーマルボンド不
織布および樹脂製ネットなどが挙げられるが、特にこれ
らに限定されるものではなく、その使用目的や除塵性濾
材の性状、或いは後加工や用途の内容等に応じて適宜選
定することができる。

【００２０】本発明に係わる通気性基材は難燃性である
ことを特徴とし、このような難燃性の通気性基材は、本
質的に難燃性のアラミド樹脂や含ハロゲン系樹脂、本質
的に不燃性の金属、ガラス、アルミナ等酸化物等の無機
物のほかに、合成樹脂、及び天然繊維等の中に難燃剤を
化学的に組み込んだり、物理的に配合した複合物を原料
に用いて基材を作製しても良く、または、非難燃性の原
料などで基材を形成した後に、下記で例示する難燃剤を
用いて表面処理する等、後加工で難燃性を付与または強
化しても良い。一例として、本発明に係わる通気性基材
が不織布のような繊維性基材である場合には、難燃性繊
維としてアラミド繊維、ノボロイド繊維、フッ素繊維ま
たは炭素繊維などを原料に用いることができる。

【００２１】本発明に係わる除塵性濾材と通気性基材と
を積層する方法として、ホットメルトスプレー法、いわ
ゆるシンター法等のホットメルトパウダー式ラミネート
法、または、熱可塑性を有するネット等の通気性基材を
はんさだ熱融着などによる接着等が挙げられるが、積層
法はこれらに限定されるものではない。

【００２２】本発明に係わる積層法として熱融着のよう
に加熱工程を伴う方法を採用し、且つ除塵性濾材として
エレクトレットフィルターなどのように熱失活する除塵
性濾材を用いる場合には、除塵性濾材を直接加熱しな
い、加熱溶融した熱可塑性樹脂の温度が適宜緩和した状
態で除塵性フィルターを接触させる、または、除塵性濾
材に熱が及んだ直後に急冷するなどしても良く、除塵性
濾材への熱の影響を可能な限り排除し、熱失活を防止す
ることが好ましい。

【００２３】本発明に係わる難燃剤は、難燃性、不燃
性、防炎性、耐炎性、耐火性または消火性などの機能を
付与する薬剤であり、トリス（ハロアルキル）ホスフェ
ート等のハロゲン系燐酸エステルやトリフェニルホスフ
ェート等の非ハロゲン系燐酸エステルなどの燐系難燃
剤、四臭化ビスフェノールＡやデカブロモフェニルオキ
サイドなどの臭素系難燃剤、塩素化パラフィンやクロレ
ンド酸などの塩素系難燃剤、三酸化アンチモンに代表さ
れるアンチモン酸化物、水酸化アルミニウムまたはスル
ファミン酸グアニジンなどの無機系難燃剤が挙げられ、
更に、例えば比較的多孔質の無機系難燃剤に液状の難燃
剤を吸着担持させた複合難燃剤などであっても良いが、
特にこれらに限定されるものではない。

【００２４】本発明に係わる難燃剤の性状は特に限定さ
れるものではないが、後述する積層に用いられる接着を
阻害しないように、接着剤等との結合性や相溶性に留意
することが好ましく、例えば粉体の場合には、粒径が細
か過ぎると接着性が低下し、逆に粒径が大き過ぎる難燃
性が充分に得難いため、難燃剤の大きさは適切に選択す
ることが好ましく、一般には難燃剤の粒径は１〜５００
μｍであることが好ましい。

【００２５】本発明に係わる難燃剤を除塵性濾材と通気
性基材との間に含有させる方法として、例えばホットメ
ルトパウダー式ラミネート法等において粉体状、繊維状
または薄片状などの形状を有する難燃剤を熱可塑性樹脂
と混合する方法のように、積層に用いられる接着剤と併
用して、接着層に含有させることができる。

【００２６】本発明に係わる積層に用いられる接着剤と
して、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィ
ン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、
エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂、ナイロン等のポリア
ミド系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポ
リ塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルエーテル樹脂、ポリ
ビニルケトン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリビニルアル
コール系樹脂、ジエン系樹脂、及びポリウレタン系樹脂
などの熱可塑性樹脂等が挙げられるが、特にこれらに限
定されるものではなく、除塵性濾材、通気性基材および
難燃剤との接着性や使用環境などの要求に合応じて適宜
選定することができる。特に高い難燃性を要求される場
合には、ポリ塩化ビニル樹脂やフッ素系樹脂など難燃性
を有する熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。

【００２７】本発明に用いられる接着剤の形状は特に限
定されるものではないが、例えばホットメルトパウダー
式ラミネート法においては、粒状、粉体状、繊維状また
は薄片状などの接着剤を用いることができる。

【００２８】本発明に係わる難燃剤の種類や含有量、ま
たは通気性基材の難燃性の程度は、除塵性濾材や積層に
用いられる接着剤の燃焼性および本発明の難燃性除塵フ
ィルターに求められる難燃性の等級に応じて適宜調整す
ることができる。

【００２９】上記の通り、難燃剤の含有量は特に限定さ
れるものではないが、一般には総重量に占める難燃剤の
割合は１〜５０重量％であることが好ましく、１０〜４
０重量％であることが特に好ましい。

【００３０】本発明の難燃性除塵フィルターは、本発明
の趣旨を逸脱しない限りにおいて、所望により、脱臭、
抗菌、防黴、抗ウイルス、防虫、殺虫、害虫忌避、有害
物除去、消臭、芳香、感温、保温、蓄熱、発熱、吸熱、
防水、耐水、撥水、疎水、親水、除湿、調湿、吸湿（乾
燥）、水分（湿度）透過、撥油、親油、油等の吸着およ
び水や揮発性薬剤等の蒸散または徐放などの各種機能を
有しても良い。

【００３１】本発明の難燃性除塵フィルターは、単板で
使用しても良いが、一般にプリーツ加工と呼ばれる山谷
状の折り加工や段ボール加工における中しんなどの波状
加工などを施した形状で使用しても良く、また、巻き取
り状に加工したロールフィルターとして使用しても良
い。

【００３２】

【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。

【００３３】調製例１ 難燃剤として、四臭化ビスフェノールＡ系化合物８０重
量部と水酸化マグネシウム２０重量部の合計１００重量
部に対して、熱可塑性接着剤として軟化点１００℃のエ
チレン酢酸ビニル樹脂粉体４０重量部を混合し、混合粉
体を調製した。

【００３４】実施例１ 通気性基材として市販の難燃性乾式不織布の上に調製例
１の混合粉体を７０ｇ／ｍ² 散布し、混合粉体を散布し
た側から表面温度１２０℃の赤外線ヒーターを当てて加
熱した。次いで、接着剤が可塑化した後に加熱を止め、
速やかに通気性基材の混合粉体の散布側に除塵性濾材と
して市販のエレクトレットフィルター（東燃タピルス
製、ＰＯ−２０ＡＬＯＧ）を重ね合わせて２本の回転ロ
ール間に挟んで加圧、一体化し、難燃性除塵フィルター
を作製した。これを実施例１の難燃性除塵フィルターと
した。

【００３５】比較例１ 実施例１において、調製例１の混合粉体を７０ｇ／ｍ²
に代えて軟化点１００℃のエチレン酢酸ビニル樹脂粉体
１５ｇ／ｍ² とする以外は、全て実施例１と同一の方法
で除塵フィルターを作製した。これを比較例１の除塵フ
ィルターとした。

【００３６】次いで、実施例および比較例の除塵フィル
ターの難燃性を以下の方法で評価した。

【００３７】［難燃性試験］ＪＩＳ−Ａ−１３２２に準
拠して、加熱時間３０秒における難燃性試験を実施し
た。試験結果の判定は、防炎１級合格を優、防炎２級合
格を良、防炎３級合格を並、および防炎３級合格を劣と
表記した。

【００３８】難燃性試験の結果、実施例１の検体の難燃
性は良、比較例１の検体の難燃性は劣であった。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、既存の除塵性濾材を用
いて難燃性を付与した難燃性除塵フィルターを得ること
ができる。このような本発明の難燃性除塵フィルター
は、ビルなどの建築物や列車、自動車、航空機などの乗
り物に搭載されるなど防火を必要とする場合、および分
煙機用や厨房機器用など火や炎、火花と接触する、或い
は高温に曝される危険性がある場合等、難燃性が求めら
れる各種用途における除塵フィルターとして特に有用で
ある。

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【手続補正書】

【提出日】平成１３年４月１８日（２００１．４．１
８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、既存
の除塵性濾材を用いて所望の難燃性を付与し得る難燃性
除塵フィルターを提供することである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 除塵性濾材と通気性基材とを積層してな
   るフィルターにおいて、該通気性基材が難燃性を有し、
   且つ除塵性濾材と通気性基材との間に難燃剤を含有する
   ことを特徴とする難燃性除塵フィルター。
2. 【請求項２】 該除塵性濾材がエレクトレットフィルタ
   ーであることを特徴とする請求項１記載の難燃性除塵フ
   ィルター。