JP2002306911A - 抗菌性除塵フィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の課題は、塵埃を効率よく捕集し、且つ
捕集した塵埃に含まれる有害微生物を効果的に抑制し得
る抗菌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、除塵性濾材、好ましくはＪＩＳ−
Ｂ−９９０８ 形式１に準拠して風速５．３ｃｍ／秒に
於いて測定される０．３μｍ粒子に対する捕集効率が９
５％以上である除塵性濾材と通気性基材との間に抗菌剤
を含有することを特徴とする抗菌性除塵フィルター。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、除塵フィルターに
関し、詳しくは捕集した塵埃に含まれる有害微生物に起
因する汚染を防止する抗菌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いける空
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、家庭用
空気清浄機やルームエアコンなどに搭載され、広く普及
している。

【０００３】このような除塵フィルターは、空気中の細
菌、黴の胞子、ウイルスなどの有害微生物を捕捉できる
反面、これらの有害微生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おり、また、カビ臭などの悪臭の
発生原因ともなっている。

【０００４】そこで、有害微生物汚染の対策として、除
塵フィルターと抗菌フィルターを組み合わせる技術が開
発されている。例えば、プリーツ状に加工した除塵フィ
ルターの風上に平板状の抗菌フィルターを設置する方法
があるが、大部分の微生物類は抗菌フィルターを通過し
て除塵フィルターで捕捉されるため抜本的な解決策とは
なっていない。

【０００５】この他に、除塵フィルターと抗菌フィルタ
ーとを積層する方法が開発されているが、このような積
層には接着剤が用いられる場合が多く、除塵フィルター
と抗菌フィルターが直接接触する部分が制限されてお
り、捕捉される微生物に対して充分な抗菌効果が得難い
という問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、塵埃
を効率よく捕集し、且つ捕集した塵埃に含まれる有害微
生物を効果的に抑制し得る抗菌性除塵フィルターを提供
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
決すべく鋭意検討の結果、下記の発明を完成するに至っ
た。

【０００８】（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、除塵性濾材と通気性基材と
の間に抗菌剤を含有することを特徴とする抗菌性除塵フ
ィルター。

【０００９】（２）上記の発明（１）において、ＪＩＳ
−Ｂ−９９０８ 形式１に準拠して風速５．３ｃｍ／秒
に於いて測定される０．３μｍ粒子に対する該除塵性濾
材の捕集効率が９５％以上であることを特徴とする抗菌
性除塵フィルター。

【００１０】

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

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】本発明に用いられ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。

【００１５】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。

【００１６】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いが、高い
空気清浄効果が得られるものとしてサブミクロンオーダ
ーの塵埃を除去できることが好ましい。

【００１７】本発明に係わる除塵性濾材は、ＪＩＳ−Ｂ
−９９０８ 形式１に準拠して風速５．３ｃｍ／秒に於
いて測定される０．３μｍ粒子に対する捕集効率が９５
％以上であることが好ましく、９９．９％以上であるこ
とが更に好ましい。捕集効率が９５％未満では、細菌、
黴の胞子や菌糸、またはウイルスなどの捕捉が充分に達
成されないため、抗菌性を高める本発明の意義が充分に
達成され難い。

【００１８】更に、本発明に係わる除塵性濾材は定格風
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ＨＥＰＡフィルターや粒径０．
１５μｍの粒子に対して９９．９９９％以上の捕集効率
を有するＵＬＰＡフィルターであっても良い。

【００１９】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、
本発明の抗菌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。

【００２０】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。

【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】本発明に係わる抗菌剤は、細菌、黴類また
はウイルスなどの有害微生物および病原体の除去、殺
滅、失活または繁殖抑制などの目的で用いられる薬剤で
あり、具体的には、銀や亜鉛または燐酸カルシウムなど
を主成分とする無機系抗菌剤、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、クロロヘキシジン系などの有機系抗
菌剤、キチンやキトサンなどの高分子系抗菌剤、茶や柿
などから抽出されるカテキンや孟宋竹抽出エキス、ヒノ
キチオールなどの天然物由来の抗菌剤およびこれらを複
合したハイブリッド抗菌剤などが挙げられる。

【００２４】本発明に係わる抗菌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抗菌
性が充分に得難いため、抗菌剤の大きさは適切に選択す
ることが好ましく、一般には抗菌剤の粒径は１〜１００
０μｍであることが好ましい。

【００２５】本発明に係わる抗菌剤の粒径を調整する方
法として、抗菌剤を合成または固化する際に所定の粒径
で生成させる方法、ミル等を用いて粉砕してサイクロン
やスクリーン等を用いて分級する方法、流動槽式、押し
出し式または攪拌式等の各種造粒機を用いる造粒による
方法、および核となる粒子の表面に抗菌剤または抗菌成
分を塗布する表面被覆法（マイクロカプセル化法）など
が挙げられる。

【００２６】本発明の抗菌剤が液状である場合には、シ
リカゲルやゼオライト等の多孔物質またはサイクロデキ
ストリン等の包接化物質などからなる担体に担持して個
体状に加工し、その性状を調整して取り扱い性を改良す
ることができる。

【００２７】また、本発明の抗菌性除塵フィルターの作
製においては、抗菌剤が加熱される工程が含まれる場合
があり、本発明に係わる抗菌剤は、このような加熱工程
に応じた耐熱性を有することが好ましい。

【００２８】本発明に係わる抗菌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抗菌剤を熱可塑性樹脂
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。

【００２９】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
抗菌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。

【００３０】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。

【００３１】本発明の抗菌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、
防虫、殺虫、害虫忌避、有害物除去、消臭、芳香、難
燃、防炎、耐熱、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。

【００３２】本発明の抗菌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。

【００３３】

【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。

【００３４】調製例１ 硝酸亜鉛をイオン交換水に溶解した水溶液を高速回転式
アジテーターで撹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、亜
鉛／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、次いで遠心沈降装置を用いたデカンテー
ション法により副製した硝酸ナトリウムを分離して精製
し、得られた化合物を調製例１の抗菌剤とした。

【００３５】調製例２ 調製例１の抗菌剤を水に再分散した分散液に平均粒径
０．５ｍｍのシリカゲル粒子を加えて攪拌して濾過、乾
燥し、シリカゲル担体の表面に抗菌剤を被覆した複合抗
菌剤を調製した。この複合抗菌剤に含まれる調製例１の
抗菌剤の含有率は３重量％であった。次いで、この複合
抗菌剤７５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２５重量部を
混合し、混合粉体を調製した。

【００３６】調製例３ 調製例１の抗菌剤９０重量％と、バインダーとしてスチ
レン−アクリル共重合樹脂エマルジョン１０重量％とを
水に分散して塗液を調製した。次いで、乾燥塗工量が２
ｇ／ｍ² となるように市販の乾式不織布をこの塗液に含
浸塗布して乾燥し、得られた抗菌性不織布を調製例３の
通気性基材とした。

【００３７】実施例１ 通気性基材として市販の乾式不織布の上に調製例２の混
合粉体を８０ｇ／ｍ²散布し、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
気性基材の粉体の散布側に除塵性濾材として市販の除塵
性濾材（三菱製紙製、２０ＵＳ）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、抗菌性除塵フィ
ルターを作製した。これを実施例１の抗菌性除塵フィル
ターとした。

【００３８】実施例２ 実施例１において、市販の除塵性濾材（三菱製紙製、２
０ＵＳ）に代えて市販の除塵性濾材（三菱製紙製、２０
ＨＳ）とする以外は、全て実施例１と同一の方法で抗菌
性除塵フィルターを作製した。これを実施例２の抗菌性
除塵フィルターとした。

【００３９】比較例１ 抗菌性を有する通気性基材として調製例３の通気性基材
の上に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を２０ｇ／ｍ² 散布し、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粉体の散布側に除塵性濾材と
して市販の除塵性濾材（三菱製紙製、２０ＵＳ）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、
抗菌性除塵フィルターを作製した。これを比較例１の抗
菌性除塵フィルターとした。

【００４０】比較例２ 比較例１において、抗菌性を有する通気性基材として調
製例３の通気性基材に代えて、通気性基材として市販の
乾式不織布とする以外は、全て比較例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２の除塵フィ
ルターとした。

【００４１】比較例３および４ 比較例１および２において、市販の除塵性濾材（三菱製
紙製、２０ＵＳ）に代えて市販の除塵性濾材（三菱製紙
製、２０ＨＳ）とする以外は、全て比較例１および２と
同一の方法で除塵フィルターを作製した。これらを対応
する比較例の順に各々比較例３の抗菌性除塵フィルタ
ー、および比較例４の除塵フィルターとした。

【００４２】次いで、実施例および比較例の除塵フィル
ターの性能を以下の方法で評価した。

【００４３】［抗菌性試験］実施例および比較例の除塵
フィルターを用いて山高さ２０ｍｍ、ピッチ５ｍｍのプ
リーツ状に折って周囲を枠付けし、外寸が２５０ｍｍ×
２５０ｍｍのフィルターユニットを作製した。これらの
フィルターユニットを簡易空気清浄機に装着して厨房内
で２８日間運転し、次いで簡易空気清浄機から外して温
度３７℃、相対湿度９５％の環境下に７日間放置した後
に、再度簡易空気清浄機に装着し、運転開始時に生じる
臭気をニオイ袋に捕集して、その臭気を６段階臭気強度
表示法により評価した。測定者は５人とし、臭気の程度
を、０＝無臭、１＝やっと感知できるにおい、２＝何の
においであるかがわかる弱いにおい、３＝らくに感知で
きるにおい、４＝強いにおい、５＝強烈なにおい、の６
段階で判定して数値化し、測定者５人の平均値を求めて
表１に示した。数値が小さいほど、臭気の原因となる雑
菌の繁殖が少なく、抗菌性が高いことを示す。

【００４４】［集塵性試験］実施例および比較例に用い
た除塵性濾材について、ＪＩＳ−Ｂ−９９０８ 形式１
に準拠して風速５．３ｃｍ／秒に於ける０．３μｍ粒子
に対する捕集効率（％）を測定し、表１に示した。

【００４５】

【表１】 抗菌性は数値が小さいほど優れる。

【００４６】表１の結果から、実施例の抗菌性除塵フィ
ルターは抗菌性に優れることが分かる。中でも、除塵性
濾材の捕集効率が９５％以上の場合には、実施例１の抗
菌性除塵フィルターは比較例１の抗菌性除塵フィルター
および比較例２の除塵フィルターに比べて抗菌性の改善
度合が特に大きことが分かる。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、捕集した塵埃に含まれ
る有害微生物に起因する種々の汚染を防止することが可
能である実質的な抗菌性を備えた抗菌性除塵フィルター
を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C080 AA03 AA05 BB04 BB05 BB08 CC12 HH05 HH09 HH10 JJ05 KK08 LL03 MM02 MM07 MM15 MM17 MM18 MM19 MM23 MM31 NN04 NN06 NN22 NN26 NN27 QQ03 4D019 AA01 BB10 BC01 BC06 4D054 AA11 BC16

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、除塵性濾材と通気性基材との間
   に抗菌剤を含有することを特徴とする抗菌性除塵フィル
   ター。
2. 【請求項２】 ＪＩＳ−Ｂ−９９０８ 形式１に準拠し
   て風速５．３ｃｍ／秒に於いて測定される０．３μｍ粒
   子に対する該除塵性濾材の捕集効率が９５％以上である
   ことを特徴とする請求項１記載の抗菌性除塵フィルタ
   ー。