JP2009214016A

JP2009214016A - アレルギー発症予防用フィルター

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Publication number: JP2009214016A
Application number: JP2008060431A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Nakamura; 裕之中村; Yukinori Kusaka; 幸則日下; Narifumi Suganuma; 成文菅沼; Katsutoshi Sakurai; 克年櫻井; Yokubai Ko; 峪梅康; Kunihiro Akimaru; 国広秋丸; Ryoji Hirota; 量ニ弘田; Satoshi Ishizuka; 悟史石塚; Hirokazu Nagai; 博弌永井; Naoki Inagaki; 直樹稲垣
Original assignee: GIFU PHARMACEUTICAL UNIV; Kyushu University NUC; Kanazawa University NUC; Kochi University NUC; University of Fukui NUC
Current assignee: GIFU PHARMACEUTICAL UNIV; Kyushu University NUC; Kanazawa University NUC; Kochi University NUC; University of Fukui NUC
Priority date: 2008-03-11
Filing date: 2008-03-11
Publication date: 2009-09-24
Anticipated expiration: 2028-03-11
Also published as: JP4998954B2

Abstract

【課題】アレルギーのもとになるアレルゲン、該アレルゲンをより刺激してアレルギーを促進する空気および水などに混在している有害物質を除去するフィルターを提供する。
【解決手段】繊維長１〜１５ｍｍ、単糸繊径１０〜７５μmの熱接着性複合繊維を主体とするエアレイド不織布からなる上下層と、その上下層に挟まれた繊維長１〜１５ｍｍ、単糸繊径５０〜１００μmの熱接着性複合繊維を主体とするエアレイド不織布の空隙部に平均粒径が３０〜５,０００μｍの機能性粒子が複合繊維に溶融接着されてなる混合層、または機能性粒子からのみなる中間層と繊維長１〜１５ｍｍ、単糸繊径１０〜７５μmの熱接着性複合繊維を主体とするエアレイド不織布からなる上層下層とが、順次、積層され、さらに熱処理されて一体化されてなるアレルギー発症予防用フィルター。
【選択図】なし

Description

本発明は、環境中に存在する花粉やダニの死骸などのアレルゲンや、空気および水などに混在しアレルゲンへの感作反応およびアレルギー症状発現反応をより促進する化学物質を除去するためのアレルギー発症予防用フィルターに関するものである。

近年、自動車エンジンからの排気ガス、特にディーゼルエンジン車の排出ガス中に、肺胞まで到達可能な微細な粒子が花粉症や心疾患の原因物質であることが明らかになってきた。また、農村地域居住者と都市部居住者におけるスギ花粉症を比較した調査から、スギ花粉に対する感作の程度は同じでも、都市部ではアレルギー患者が増加する傾向にあることが判明している。その要因としては、自動車交通量の差、すなわち大気汚染がアレルギー疾患の発症に関与することが指摘されている。そのため、東京都によるディーゼルエンジン車通行規制のように、行政における自動車排出物質による大気汚染対策が始まり、一般環境における空気の質の良質化が求められるようになってきた。
一方、スギ花粉症などの有病者の増加に伴い、居住空間における空気質改善、すなわち家庭用空気清浄機の利用は、年々その普及率が増加しているように、アレルギーに対する健康志向の表れと考えられる。家庭用空気清浄機市場が、その年々のスギ花粉の飛散予測情報によって左右されることも、消費者のアレルギー疾患対策に室内空気対策が密接な関係にあることを示している。

ところで、花粉症やアレルギー性喘息などのアレルギー症の発症には、スギ花粉、ダニの死骸などへのアレルゲン感作が直接関与しているが、近年、上記のように、自動車排出物質のように環境中の化学物質が、アレルギー症の発症・増悪に関与することが明らかになってきた。そのため、本発明者らは、環境中のアレルゲンを促進する化学物質の除去を、発症する前の段階から簡単に行う方法について、鋭意、検討してきた（特許文献１）。
この種の技術として、特許文献２には、花粉症の原因となるアレルゲンをスルホン酸、カルボン酸、リン酸、塩基性基またはホルミル基などの吸着剤として捕捉する使用する方法を記載しているが、非晶質鉄水酸化物、または活性炭については記載されていない。
また、特許文献３では、アルミニウム塩を含有する組成が抗アレルゲン効果を示すことに着目し、アルミニウム塩を水、アルコールなどの溶媒で溶解させて、スプレーなどでカーペット、畳、カーテンなどに散布して、一時的に使用するものであるが、常時使用には不向きである。
さらに、特許文献４には、生活環境中のアレルゲンをヒドロキシ安息香酸系化合物で除去する方法が開示されているが、非晶質鉄水酸化物、または活性炭については記載されていない。

さらに、特許文献５には、アレルゲンを不活性化させる茶の抽出成分である茶ポリフェノールを填着した空気清浄機またはマスクのフィルターへの展開が開示されているが、非晶質鉄水酸化物、または活性炭などについては記載されていない。
さらに、特許文献６，７は、鉱山や工場からの廃水中のＡｓ（砒素）、Ｃｄ（カドミウム）、Ｐｂ（鉛）などを非晶質水酸化鉄（III）で吸着除去する方法が開示されているが、この非晶質水酸化鉄のアレルギー発症物質との関連についてはまったく記載されていない。
特開２００７−２５３１２７号公報（アレルギー発症源の除去方法）特開平６−１５８４９４号公報（花粉補足用繊維構造物）特開２００１−２４７４６７号公報（抗アレルゲン組成物およびアレルゲン不活化方法）特開平１１−２９２７１４号公報（アレルゲン除去剤）特開２０００−５５３１号公報（抗アレルゲンフィルターと該フィルターを設けた空気清浄機および換気装置およびマスク）特許３，８３０，８７８号公報（水溶性セレン除去剤およびそれを用いた水溶性セレンの除去法）特開２００６−２１８３５９号公報（重金属除去剤および重金属の除去方法）

本発明は、アレルギーの発症を促進する物質を除去するために、環境中に存在する自動車排出物質中の化学物質だけでなく、その発症への関与が示唆されている水道水中のクロム、その他の重金属、さらにはそれらの有機態化合物を効率的に除去できるアレルギー発症予防用フィルターを提供することを目的とする。

本発明は、少なくとも、繊維長１〜１５ｍｍ、単糸繊径１０〜７５μmの熱接着性複合繊維を主体とするエアレイド不織布からなる、下層および上層と、該上下層に挟まれて非晶質鉄水酸化物または該非晶質鉄水酸化物および活性炭粒子を主成分とする機能性粒子を含む中間層からなり、該熱接着性複合繊維が熱接着固定されていることを特徴とするアレルギー発症予防用フィルターに関する。
ここで、「主成分とする」とは、機能性粒子中に、非晶質鉄水酸化物、または非晶質鉄水酸化物および活性炭粒子が９０〜１００重量％含有されている場合を指称し、１０重量％以下程度、後記段落「００２２」で記載する他の添加剤などが含有されていてもよいことを指す。
ここで、上記中間層は、さらに繊維長１〜１５ｍｍ、単糸繊径３０〜７０μｍの熱接着性複合繊維が含有されており、該熱接着性複合繊維も熱接着固定されてなる混合層であってもよい。
また、本発明のアレルギー発症予防用フィルターは、流体流出側である最下層側にメルトブロー不織布を設けてもよい。
本発明のアレルギー発症予防用フィルターは、空気などの気体を浄化するものでも、あるいは、水などの液体を浄化するものであってもよい。

本発明のフィルターは、アレルギーのもとになるアレルゲン、該アレルゲンをより刺激してアレルギーを促進する空気および水などに混在している有害物質を除去することができ、特に自動車の排ガス中の有害粒子、特にディーゼル排ガスよりの重金属を含んだ微粒子が車内に入るのを阻止する自動車用キャビンフィルター、室内換気給気フィルター、浄水器フィルターなどで、空気または水の中のアレルギー発症要因となる微量有害物質を除去するためのアレルギー発症予防用フィルターとして有用である。
本発明のアレルギー発症予防用フィルターは、活性炭粒子、非晶質水酸化鉄粒子などの機能性粒子が、不織布の中間層または混合層に位置し、熱接着性複合繊維の溶融部に接着されているので、不織布からの吸着離脱がなく、しかも樹脂を使用していない乾式不織布製造のため、エネルギーロスの少なく、樹脂からのアレルギーの発症を促進する物質もない。

アレルギーとは、生体内での防御的であるはずの免疫反応が生体に不利に働くとき、アレルギー反応があると言い、このアレルギー反応時にIgE(免疫グロブリンＥ、またはイムノグロブリンＥ、または Immunoglobulin Eと言われる）蛋白が増加される。正常血中濃度は1μg/ml以下ときわめて低いが、アレルゲン（アレルギー反応を起こす物質）に暴露されることによって産生されたIgEは、肥満細胞や好塩基球の表面に存在する高親和性のＩｇＥレセプターに結合し、ここで再び進入したアルゲンがこのIgEに結合するとIgEが架橋され、レセプターが凝集し細胞が活性化され脱顆粒を起こし、その結果、ヒスタミン、セロトニンなどのメディエーターが放出される。また、同時に細胞膜のアラキドン酸カスケードも活性化され、ロイコトリエンやプロスタグラジン、トロンボキサンなどの脂質メディエーターやインターロイキン（炎症性）などのサイトカイン（細胞内でお互いの機能を調整しあう蛋白）が産生分布されアレルギーが引き起こされる。

本発明は、初期段階におけるアレルゲン暴露では症状を伴わないが、アレルゲンへの感作が成立した後でのアレルゲン暴露に対する過剰反応において、環境中の化学物質が増悪因子として働き、アレルギー症が発症するとの考えで、アレルギー発症源の検出（定量）はヒト乳癌細胞株ＭＣＦ−７を用いた生物学的測定法（バイオアッセイ）で行った。ＭＣＦ−７に測定試料を添加し、炎症性サイトカインであるインターロイキンー１（ＩＬ−１：10ng/ml）の存在下で、３日間培養し、ＭＣＦ−７細胞から産生された培養上清中のケモカインＭＣＰ−１（Monocyte Chemoattractant Protein-1）をELISA法(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay：酵素免疫測定法)で測定した。ＭＣＦ−７細胞はＩＬ−１の刺激でＭＣＰ−１を産生するが、もし試料中にアレルギー発症に影響する物質があれば、ＭＣＰ−１の産生が抑制されてその濃度が下がるので、環境中のアレルギー促進物質の検出が可能になるとの知見に基づくものである。

例えば、高知県南国市の水道水（地下水を水源とする日常用途水道水）のアレルギー促進物質の検出の結果を図７に示す。
図７において、未処理水道水のＩＬ−１刺激によるＭＣＰ−１の産生濃度はControl(超純水)に比べて抑制されているので、アレルギーの発症を促進する物質があるが、MHI（三菱重工業製活性炭0.01および0.1%充填）、市販（二村化学製活性炭0.01および0.1%充填）、ＭＨＩ木炭（三菱工業製木炭0.01および0.1%充填）などの活性炭でろ過すれば、ＭＣＰ−１濃度がControlの濃度に近づきアレルギーの発症を促進する物質が取り除かれていることを示している。

本発明は、以上のアレルギー発症の試験結果より、環境中の有機化合物を除去する目的を持つ機能性粒子として活性炭粒子を、クロム、その他の重金属を除去する目的を持つ機能性粒子として活性炭より吸着能力の高い非晶質鉄水酸化物粒子を使用し、これらの粒子を保持する不織布と組み合わせることで、効率的にアレルギー発症を促進する物質を除去するものである。

本発明の非晶質鉄水酸化物、あるいは該非晶質鉄水酸化物および活性炭粒子からなる機能性粒子（以下「機能性粒子」と呼ぶ）を保持する不織布は、樹脂加工によるいわゆるケミカル不織布、ニードルパンチフエルト（不織布）、水絡結合によるＷＪ不織布、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布など３次元構造を有する不織布であれば、空気または溶液などを通し、かつ機能性粒子を保持できるので何れも良いが、エアレイド不織布を使用した方が、フィルター材から揮発物質が殆ど出ないので好ましい。

以下にエアレイド不織布の製造方法を述べる。
すなわち、多孔質ネットコンベア上に位置する多数台の噴き出し部から熱接着性複合繊維、または熱接着性複合繊維と非熱接着性繊維の混紡繊維を噴出させ、ネットコンベア下面に配置した空気サクション部で吸引しながらネットコンベア上にウェブを形成し、熱風ゾーンを通過させて、熱接着性複合繊維と熱接着性複合繊維との交絡点、または熱接着複合繊維と非熱接着性繊維の交絡点で、熱接着性複合繊維の表面を溶融接着させ、冷却ゾーンで溶融交絡点を固化させてエアレイド不織布を製造する方法であり、一般に熱接着性複合繊維としては、芯部の繊維融点と鞘部の繊維融点が５０℃以上離れていることが望ましい。具体的な熱接着性複合繊維として、芯部がポリエステル繊維またはポリポロピレン繊維で、鞘部がポリエチレン繊維のものが挙げられる。

ここで、エアレイド不織布の下層は、空気または水などの流体の流出側に位置するため、機能性粒子の脱離を防止し、かつ機能性粒子の破壊保護のため、フィルター効果とクッション効果が求められるので、繊維長１〜１５ｍｍ、単糸繊径として、１０〜７５μmが必要である。繊維長１ｍｍ未満であれば、不織布の強力が少なく、一方１５ｍｍを超えると繊維紡出時の分散性が悪くなる。より好ましくは３〜５ｍｍの繊維長である。
また、単糸繊径が１０μｍより小さいと機能性粒子の脱落が少なくフィルター効果は上がるが、繊維が細いため、クッション効果が少なくなる。一方、７５μｍを超えると、クッション効果が良くなるが、フィルター効果が少なくなり、機能性粒子の流出を生じるので好ましくない。
なお、エアレイドで下層を第１層として製造すれば、生産時の吸引熱風によりコンベアネット部に繊維層が圧縮されるので下層の密度が高くなり、その結果、下層部は硬くなりフィルターの形態保持の作用を果たす。また、エアレイド製法の特徴として構成する繊維が面方向のみならず厚さ方向にも配列し、良好な通気性を示す。

エアレイド不織布の下層の目付けは、好ましくは２０〜１００ｇ／ｍ^２、さらに好ましくは３５〜７０ｇ／ｍ^２である。２０ｇ／ｍ^２未満では、機能性粒子が露出する恐れがあり、一方１００ｇ／ｍ^２を超えると、高密度になり中層、上層の繊維の吸引に支障をきたすので好ましくない。

エアレイド不織布の上層（流体流入側）も、下層同様に、フィルター自体としての機能とともに、機能性粒子を含む混合層または中間層からの機能性粒子の脱離を防止し、またプレフィルターとしての作用を果たす。
本発明の吸着用エアレイド不織布に用いられる上層は、下層に使用した繊維を使用しても下層よりは低密度になり、その結果、下層よりは低圧損になる。その理由は、シートの厚さ方向に空気を貫通させながらシート化するというエアレイド製法上の特徴に起因する。結果的に、構成する繊維が面方向のみならず厚さ方向にも配列し、良好な通気性を示す。

ところで、上層であるプレフィルター層は、一般的には、大気中の比較的大きな粒子をフィルターの表面層で捕らえて、細かな粒子はフィルターの内部で捕集する方式を採用すればライフが長くなるので、比較的太い繊維が使用される。しかしながら、本発明のアレルギー発症予防用フィルターは、吸着層である混合層または中間層に機能性粒子を保持しているので、フィルターをプリーツなどのアッセンブリー加工時の機能性粒子のプレフィルター層側からの漏れを防止するためには、圧損を上げない程度に細い繊維層が必要となる。そのため、上層のプレフィルター層となる熱接着性複合繊維の種類や単糸繊径、繊維長は、下層の熱接着性複合繊維と同様にしても良い。
また、上層の目付けは、好ましくは１０〜１００ｇ／ｍ^２、さらに好ましくは３０〜８０ｇ／ｍ^２である。１０ｇ／ｍ^２未満では、３０μm程度の機能性粒子の漏れの可能性が有り、一方１００ｇ／ｍ^２を超えると、プリーツ加工などでは厚くなり過ぎてプリーツ面積が少なくなる。

次に、機能性粒子を配置させる構造として、本発明は熱接着性複合繊維と機能性粒子を混合させた混合層と機能性粒子層のみの中間層として設置させる構造の２種類がある。
混合層は、有害物質が希薄の場合や、フィルターの形状をプリーツまたはその他の成型構造としてアレルギー発症予防用フィルターを設計する場合が好ましい。
一方、中間層は、浄水器など、吸着性能のライフまたはフィルターの設置面積が大きく取れない場合のアレルギー発症予防用フィルターで、機能性粒子層だけを必要量充填できる層であり、中間層の上下層、すなわち流体流入層および流出層にエアレイド不織布を設置させる構造である。

混合層としては、単糸繊径が繊維長１〜１５ｍｍ、単糸繊径３０〜７０μmの熱接着性複合繊維を主体とするエアレイド不織布の空隙部に機能性粒子が充填されている。繊維長さが１ｍｍ未満では、機能性粒子との接着不足になり、一方１５ｍｍを超えると繊維の分散性が良くないので好ましくなく、さらに３〜５ｍｍの繊維長が好ましい。混合層の単糸繊径の作用効果は、機能性粒子の接着とクッション性を目的とするため、３０〜７０μmが必要である。３０μm未満であると、粒子を保持する繊維層空間が少なくなり粒子の充填量が少なくなる。一方、７０μmを超える場合は、繊維空間は多くなるが粒子との接着数が少なくなり粒子の繊維からの脱落の要因にもなるので好ましくない。

混合層を構成するアレルギー発症予防フィルターは、エアレイド法によって形成する。すなわち、多孔質ネットコンベア上に位置する多数台の噴き出し部のうち、第一の噴出し部から繊維長１〜１５ｍｍ、単糸繊径として、１０〜７５μｍの熱接着複合繊維（Ａ）を２０〜１００ｇ／ｍ^２を下層として紡出し、第二の噴出し部から、単糸繊径が繊維長１〜１５ｍｍ、単糸繊径３０〜７０μmの熱接着性複合繊維（Ｂ）３０〜１００ｇ／ｍ^２を紡出し、ネットコンベア下面に配置した空気サクション部で吸引しながらネットコンベア上に、エアレイドウェブを形成させ、次いで、パウダーホッパーから機能性粒子を該ウェブ上に散布して、該ウェブの空隙内に充填させ、さらに上層として第三の噴出し部から繊維長１〜１５ｍｍ、単糸繊径として、１０〜７５μｍの熱接着複合繊維（Ａ）を２０〜１００ｇ／ｍ^２を紡出して、熱処理工程で熱接着性複合繊維と機能性粒子、および繊維どうしの交絡点を溶融冷却接着させることによって、アレルギー発症予防フィルターが作成される。

混合層また中間層に用いられ、吸着性粒子として機能する機能性粒子としては、非晶質鉄水酸化物、あるいは該鉄水酸化物および活性炭の併用系のほか、ゼオライト、活性白土、大谷石、シリカゲル、モレキュラーシーブ、多孔性鉱物などを併用してもよい。
ここで、非晶質鉄水酸化物とは、非晶質の鉄（III)化合物であり、Ｆｅ_２Ｏ_３・ｎＨ_２Ｏの組成を有する含水酸化鉄の１種である。より具体的には。水酸化鉄（III)〔Ｆｅ（ＯＨ）_３〕、オキシ水酸化鉄（III）〔ＦｅＯ（ＯＨ）〕、水素化酸化鉄（III)〔ＦｅＨＯ_２〕が混在した無定形のものである。
この非晶質水酸化鉄（III)は、天然にも存在する化合物であり、アルミニウムや有害な重金属を含んでいないので、安全に使用することができる。
非晶質鉄水酸化物の表面比表面積は、２７３．６ｍ^２/g程度と活性炭の１，０００ｍ^２/gに比べて1/３程度であるが、重金属に対する親和性が高く、鉛、砒素、アンチモンなどの金属類の吸着に有効である。

また、本発明に使用される吸着層の機能性粒子の種類は、上記の非晶質鉄水酸化物のほか、用途によって異なるが、空気清浄器、自動車キャビン、空調フィルターなどの空気浄化フィルターや、飲料水などの液体浄化フィルターのうち、アルゲン刺激環境物質の中の有機物物質を除去する場合、一般的には粒状活性炭が用いられる。
なお、空気で使用される場合は、粒状活性炭には、さらに有害物質を化学反応で吸着除去するために各種の填着剤を填着させる。例えば、アンモンニアなどのアルカリガスの場合、酸性物質を填着させることができる。しかしながら、飲料水では、填着剤が溶出するので、無填着の粒状活性炭を使用することが必要である。
これらの機能性粒子は、単独使用、混合使用、または多層で単独・混合使用も可能である。

機能性粒子の大きさは、小さければ小さい程、比表面積が広くなり吸着速度は速くなるが、吸着量は機能性粒子の重さに関係し、粒径には余り寄与されないし、小さくなればエアレイド不織布からの離脱も大きくなり、またエアレイド不織布製造時の均一散布などに支障を来たす。従って、機能性粒子の平均粒径は、好ましくは３０〜５,０００μm、さらに好ましくは１００〜３,０００μｍである。３０μmより細かいと、不織布より露出し易く、また散布が均一に行い難い。一方、５,０００μmより大きいと、初期の吸着速度が遅くなったり、エアレイドによる均一散布が困難である。
なお、ここで言う粒子の平均径とは、タイラー社の篩を使用し、ＪＩＳＫ１４７４活性炭試験方法の粒度測定に準じて測定されたものを言い、メッシュと粒子径の算出は次の近似式を採用した。
粒子径（μm）＝（２５．４／メッシュ）×５９０

また、混合層に用いられる機能性粒子の目付け（中間層が複層の場合を含む）は、要求される吸着性能によって異なるが、好ましくは５０〜２,０００ｇ／ｍ^２、さらに好ましくは１００〜１,０００ｇ／ｍ^２である。５０ｇ／ｍ^２未満では、有害物質などの吸着性能が劣る。一方、例えば５００ｇ／ｍ^２を超える場合は、粒子供給ノズルの供給を２〜３台設置し、２〜３層の中間層を設ければ良いが、機能性粒子の目付けが１,０００ｇ／ｍ^２を超える不織布はロール生産が困難になるので、機能性粒子の中間層として設計すれば良い。
以上のように、混合層は１層のみならず、機能性粒子の目付けによっては、２〜３層の複層構造を採用してもよい。

さらに、混合層を構成する熱接着性複合繊維と機能性粒子の重量割合は、好ましくは１０〜３０／９０〜７０重量％、さらに好ましくは１０〜２５／９０〜７５重量％である。熱接着性複合繊維の割合が１０重量％未満では、機能性粒子への接着が不良になり、機能性粒子の漏れを生じやすく、一方、３０重量％を超えると、吸着性能が悪くなる。

最下層に使用されるメルトブロー不織布は、繊維の平均径は０．２〜２５μｍ、好ましくは０．５〜１５μｍ、目付が１０〜６０ｇ／ｍ^２、好ましくは１２〜５０ｇ／ｍ^２である。平均径が０．２μｍ未満の場合、メルトブロー法の生産性が悪化して高コストとなるので実用的でなくなり、かつ、繊維が平面配列となりやすいメルトブロー法不織布においては、特に極細化すると通気性が悪化しやすい傾向があるので、エアフィルターとして好ましくない。一方、２５μｍを超えると、太過ぎて微細粉塵の捕集性能が悪化する。メルトブロー不織布を構成する繊維の平均径は、ポリマー粘度、紡糸口金のポリマー吐出口の口径、ポリマー吐出量、高速加熱媒体流の流量と流速、温度などの条件により、容易に調整することができる。
また、メルトブロー不織布の目付けは、１０ｇ／ｍ^２未満では、強度が低過ぎて実用的でないばかりか、微細粉塵の捕集性能も悪化し、一方、６０ｇ／ｍ^２を超えると、通気性が悪化して好ましくない。
なお、メルトブロー不織布は、芯鞘型複合繊維から形成されていても良い。

以下、実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。
実施例１
エアレイド不織布製造機を用いて、下層として、第一噴射ノズルから繊度２．２ｄｔ（繊径１６μｍ）、繊維長５ｍｍの、鞘部ポリエチレン／芯部ポリエステル(PE/PET)からなる熱接着性複合繊維（帝人ファイバー（株）製）３５ｇ／ｍ^２を紡出し、次いで混合層となるウェブ層を第二噴射ノズルより、繊度２０ｄｔ（繊径５３μｍ）、繊維長５ｍｍの、鞘部ポリエチレン／芯部ポリプロピレン(PE/PP)からなる熱接着性複合繊維（チッソポリプロ繊維（株）製）を５０ｇ／ｍ^２紡出し、その後にパウダーホッパーより、機能性粒子として、平均粒径が１００〜５００μｍの非晶質水酸化鉄（日水化学ＫＫ製）（Ａ）を２４０ｇ／ｍ^２で該ウェブ層上に散布し、さらにその上に上層として第三噴射ノズルルより、第一噴射ノズルで使用した熱接着性複合繊維を３５ｇ／ｍ^２紡出し、熱風条件として１３５℃で熱処理し、厚さ２．３ｍｍ、総目付け３６０ｇ／ｍ^２のアレルギー発症防止フィルター１を作成した。これらの物性値を表１に示す。

実施例２
中層の機能性粒子として、実施例１の非晶質水酸化鉄（Ａ）２７０ｇ／ｍ^２と平均粒径が２５０〜５００μｍの活性炭（日本エンバイロメント製Ｇ２ｃ３０/６０メッシュ）（Ｂ）２７０ｇ／ｍ^２を混合して５４０ｇ／ｍ^２とし、実施例１の要領でアレルギー発症防止フィルター２を作成した。これらの物性値を表１に示す。

実施例３
実施例１の混合層の代わり実施例１で使用した非晶質水酸化鉄４００ｇ／ｍ^２を４０ｍｍΦの円筒径の中に充填し、上層と下層に実施例１の不織布３５ｇ／ｍ^２を置き、実施例３のアレルギー発症防止フィルター３を作成した。これらの物性値を表１に示す。

実施例４
実施例２の繊維配合で、非晶質水酸化鉄（A）と活性炭（B）とを重量比で５０／５０重量％を混合して１６０ｇ／ｍ^２で機能性粒子入りエアレイド不織布を作成し、さらに本エアレイド不織布の流体流出側である最下層にメルトブロー不織布としてクラレ（株）製のクラフレックスＰＦ００４０Ｔ２２ＥＬ(２．３μm、４０g/m²)をオレフィン系熱溶融パウダー（松村石油社製、モレスコメルト）１ｇ／ｍ^２で貼り合わせて実施例４のアレルギー発症防止フィルター４を作成した。これらの物性値を表１に示す。

注１）通気性：フラジール法(JIS L-1091) を用いた。
注２）P効率・圧損：リヨン（株）製、パーティクルカウンターを用いて、風速100cm/secにて、粒径１〜５μmの大気塵の捕集効率P、およびその時の圧損を測定した。

＜水道中のアレルギー促進物質除去性能試験＞
水道水中のアレルギー発症促進物質の除去性能の試験を下記の要領で行った
(１)水道水を４０ｍｍΦのフィルターを重力濾過速度で、４０〜２,５６０ｍＬで実施例１，３のフィルターでろ過する。比較としてフィルターを通さないもの水道水および超純水をもテストした。
(２）固相抽出カートリッジにろ過液を吸着後１０ｍＬのメタノールで溶出し、窒素気流下でメタノールを除去後乾燥させる。
(３)４ｍＬの細胞培養用メディウムに溶解させる。
(４)乳がん培養細胞MCF-7に３の試料を添加し、３日間培養後、細胞培養上清に産生されたMCP-1（Monocyte
Chmoatractant Protein−1、アレルギー蛋白質の一種で異物貪食細胞マクロファージを動員する因子）を、ELISA法で測定した。

＜アレルギー促進物質除去性能試験結果＞
図１にその結果を示す。ヨコ軸は処理水道水量を、タテ軸はＭＣＰ−１濃度の割合で、アレルギー発症促進物質によってMCP-1産生が抑制されている、すなわちアレルギーになりやすいことを示している。図１より、水道水は、処理量と共にＭＣＰ−１産生量が減少するが、純水中にはアレルギー発症促進物質がないので処理量が増えても濃度変化がない。
一方、実施例１のフィルターで処理した場合は６４０ｍｌまではＭＣＰ−１の濃度変化がないが、６４０ｍｌを超えた時点から濃度変化が大きくなっているので、このフィルターのアレルギー発症予防としてのライフは６４０ｍｌが限界と思われる。
非晶質鉄水酸化物と活性炭を組み合わせた実施例２は機能性粒子が実施例１よりは多いにもかかわらず余りライフが伸びないのは、水道水に有機性物質が少なかったためと思われる。

＜遊走能試験＞
日常用途水道水中(Filterなし水道水)のアレルギー発症に影響を検出する別試験として好酸球遊走能試験を下記の要領で行った。比較として、水道水を表１の実施例のフィルターを通したもの（Filterあり水道水）、超純水（FilterなしミリＱ，FilterありミリＱ）を使用した。
（１）0.4mM butyric acidを含む弱アルカリ性（pH7.6-7.8）に調整したRPMI-1640培養液（基本的な細胞培養培地）中で７日間培養して好酸球様細胞へ分化させたHL-60
clone 15細胞を、マイクロチューブ中でサンプルもしくはHBSS（Hanks' Balanced Salt Solution、生理的食塩水のリン酸緩衝液の一種）を加え、３７℃で１時間プレインキュベーションする。
（２）エオタキシン（終濃度100ng/mL）を添加し、ケモタキシスチャンバー（ポアーサイズ5μm：クラボウ社製）に細胞懸濁液を移す。
（３）１ウェルあたり0.7mLのHBSSを加えておいた２４ウェルプレートに、細胞を移したケモタキシスチャンバーをセットする。
（４）３７℃で６時間インキュベートした後、２４ウェルプレートへ遊走した細胞数をCyQUANTアッセイキット（インビトロジェン社製）にて測定する。

＜遊走能試験結果＞
図２より、水道水処理量が増加すると遊走好酸球数が増えているので、水道水中に好酸球遊走を活性化するアレルギー発症促進物質が含まれていることが判る。実施例１のフィルターで通水すると、好酸球遊走が有意に減少することから、アレルギー発症促進物質を除去できていることを証明している。
実施例４は、遊走能試験は行っていないが、機能性粒子の使用量が実施例１と同じであるため、実施例１の遊走能の挙動と同じであると推定され、また、実施例１よりは遥かにＰ効率が高いので、実施例４を空気フィルター、例えば空気清浄器、自動車用キャビンフィルターとして使用した場合は実施例１よりは遥かに性能の良いアレルギー発症予防フィルターと言える。

＜自動車排出物質中のアレルギー発症促進物質除去試験＞
ディーゼルエンジン車などの自動車排気ガス中のアレルギー促進物質の除去試験を下記の手順で行った。なお、気相中における動物暴露試験は特別な装置が必要であるが、本試験を簡易に行うために、下記の手順で試験を行った。
手順１：自動車排出物質（ＤＥＰ、環境研究所製造環境標準物質「自動車排出粒子CRM-04076」）をジクロロメタンにてソックスレー抽出した。抽出物は、ロータリーエバポレーターで溶媒を除去した。抽出物はジメチルスルホキシドに溶解し、PBS（phosphate-buffered
saline、生理的食塩水のリン酸緩衝液）で1250 μg / mlに希釈後、実施例２の特殊フィルターに通液した。0.22μmのメンブレンフィルターでろ過したものを実験に用いた。被検溶液は、ダニ抗原４μｇと共に、総量０．１ｍｌをカニューレを用いて経気道的にＢＡＬＢ／ｃマウスに週2回合計10回投与した。比較のため、ＤＥＰを投与しない群、特殊フィルターに通液していない溶液の投与群、いずれも含まない群も加え、合計4群を試験した。
手順２：４種類の試料の評価は
Ａ）マウス血清におけるダニ抗原特異的IgG1抗体価の測定
Ｂ）マウス気管支洗浄液（ＢＡＬＦ）中の好中球数の測定
Ｃ）マウス気管支洗浄液（ＢＡＬＦ）中の好酸球数の測定
Ｄ）マウス肺の筋層粘膜下への好酸球湿潤状態のＳＥＭ

＜ダニ抗原特異的IgG1抗体価＞
図３は、ダニ抗原特異的ＩｇＧ１（immunoglobulin G1、免疫グロブリンの一種）の測定結果である。ダニ抗原特異的ＩｇＧ１は、ダニのみを投与したときよりもＤＥＰと共に投与したときに有意に増加し、アレルゲン感作成立に、ＤＥＰが関与していることを示す。ＤＥＰは、実施例２のフィルターを通した場合、有意にＩｇＧ１抗体レベルが低下しており、実施例２のフィルターが自動車排出粒子中のアレルギー促進物質を除去していることがわかる。

＜好中球数の増減＞
図４は、マウス肺胞洗浄液中の好中球数を示す。ダニ抗原は、ＤＥＰ存在下において肺胞に浸潤する好中球数を有意に増加させ、アレルギーと関連する炎症が増悪している。実施例２のフィルターを通すと、肺胞浸潤好中球が減少したため、実施例２のフィルターが自動車排出粒子中のアレルギー促進物質を除去していることがわかる。

＜好酸球数の増減＞
図５は、マウス肺胞洗浄液中の好酸球数を示す。ダニ抗原は、ＤＥＰ存在下において肺胞に浸潤する好酸球数を有意に増加させ、アレルギー炎症を増悪させている。実施例２のフィルターを通すと、肺胞浸潤好酸球が減少したため、実施例２のフィルターが自動車排出粒子中のアレルギー促進物質を除去していることがわかる。

＜好酸球湿潤状態＞
図６は、各試験群の肺組織病理像を示す。右上の写真は、ＤＥＰを含んだダニ溶液の投与でマウス肺への好酸球浸潤の増加が認められるが、右下の実施例２のフィルターでろ過した場合は、このような湿潤が無いので、実施例２のフィルターは自動車排出粒子中のアレルギーを促進する物質を除去していることが分かる。
なお、これらの試験で実施例２のフィルターは、ＤＥＰのみを濾過したもので、実際の使用に当ってはダニを含んだＤＥＰが濾過されるので、そのフィルターの有無の差はより効果的であると推定される。

本発明のアレルギー発症予防用フィルターは、アレルギーのもとになるアレルゲンおよびアレルゲンをより刺激してアレルギーを促進する空気および水などに混在している有害物質を除去するフィルターであり、自動車車室内のキャビンフィルター、居住空間中の空気および飲料水などの水の中のアレルギー促進物質を除去するアレルギー発症予防用フィルターとして有用であり、アレルギーを発症させる前の段階（出生以後の幼少期）から使用するのが望ましい。

アレルギー促進物質除去性能の試験結果を示すグラフである。遊走能試験結果のグラフである。ダニ抗原特異的ＩｇＧ１に対するフィルターの効果を示すグラフである。好中球に対するフィルターの効果を示すグラフである。好酸球に対するフィルターの効果を示すグラフである。マウス肺病理組織像の顕微鏡写真（２００倍）である。高知県南国市の水道水のアレルギー促進物質の検出結果を示すグラフである。

Claims

少なくとも、繊維長１〜１５ｍｍ、単糸繊径１０〜７５μmの熱接着性複合繊維を主体とするエアレイド不織布からなる、下層および上層と、該上下層に挟まれて非晶質鉄水酸化物または該非晶質鉄水酸化物および活性炭粒子を主成分とする機能性粒子を含む中間層からなり、該熱接着性複合繊維が熱接着固定されていることを特徴とするアレルギー発症予防用フィルター。
中間層には、さらに繊維長１〜１５ｍｍ、単糸繊径３０〜７０μｍの熱接着性複合繊維が含有されており、該熱接着性複合繊維も熱接着固定されている請求項１記載のアレルギー発症予防用フィルター。
流体流出側である最下層側にメルトブロー不織布を設けた請求項１または２に記載のアレルギー発症予防用フィルター。
空気などの気体を浄化する請求項１〜３いずれかに記載のアレルギー発症予防用フィルター。
水などの液体を浄化する請求項１〜３いずれかに記載のアレルギー発症予防用フィルター。