JP5293327B2 - 抗アレルゲン性難燃ろ材 - Google Patents
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Description
(2)前記リン系難燃剤が、リン酸アンモニウムまたは/およびリン酸メラミンのポリ化合物であることを特徴とする前記(1)に記載の抗アレルゲン性難燃ろ材。
用いるリン系難燃剤は、25℃の水に対する溶解度が5wt%以下であることが好ましく、より好ましくは3wt%以下である。溶解度が5wt%を超えると、リン系難燃剤の水に対する親水性が高くなり、吸湿作用により繊維シートの剛軟度が低下する傾向がある。さらには後述するポリフェノール化合物の水酸基との親和性が高くなることにより、ポリフェノール化合物の抗アレルゲン効果を阻害する作用が表れるため、上記の溶解度のものを用いるのが好ましい。なお、溶解度は実施例の欄の測定方法(5)項に記載した方法によって測定した値をいう。
また、リン系難燃剤は有機物の樹脂や無機化合物を含んだ被覆材で被覆し、複合粒子、いわゆるマイクロカプセルとすることが好ましい。なかでもケイ素化合物を含んだ被覆材で被覆されたものが好ましい。ケイ素系化合物には、リン系難燃剤の水に対する溶解度を低減させる効果があり、さらには難燃剤とポリフェノール化合物の相互作用を抑制し、共存状態を安定に保つことができるようになる。ケイ素系化合物としては、素材自体の難燃性にも優れ、かつ不活性でポリフェノールや他の樹脂バインダー成分と反応しないシリコーン樹脂が好ましい。
本発明において、ポリフェノール化合物の含有量は、繊維シート重量対比で0.1〜5重量%であることが好ましい。ポリフェノール化合物の含有量が上記未満であると抗アレルゲン作用が十分に発揮できない傾向があり、上記範囲を超えると繊維シートが目詰まりを起こしやすくエアフィルターの圧力損失が大きくなる傾向があることから、好ましくない。また、ポリフェノール化合物のなかでも、タンニン酸の含有量が多くなると異臭を発したり光により酸化されろ材が変色したりするため好ましくない。
本発明において、抗アレルゲン性難燃ろ材の基材となる繊維シートは通気性を有する繊維構造体であり、綿状物、編物、織物、不織布、紙およびその他の三次元網状体等を挙げることができる。これらのような構造をとることにより、通気性を確保しつつ、表面積を大きくとることができる。
またこの工程中もしくはほぼ同時に、リン系難燃剤及びポリフェノール化合物とは別の撥水、香料、脱臭、抗菌、抗ウイルスまたは着色剤など機能性の薬剤を付与することによって、ろ材へ付加価値を付けることもできる。
(1)難燃性
難燃性試験は、JIS L−1091:1999 の水平法を用いて評価した。N数は5として、その平均値が5cm以下のものを「優れている」と評価し、表1中「○」印で表記した。その平均値が5cmを越えるのものを「劣る」と評価し、表1中「×」印で表記した。
対象とするアレルゲン(スギ花粉アレルゲンCryj 1、ダニアレルゲンDerf 2、カビアレルゲンAlt a 1)をそれぞれリン酸緩衝液に100ng/mlとなるように溶解し、各アレルゲン溶液を作製した。次にろ材試料を各70mgでカットし、これをマイクロチューブへ入れ、アレルゲン溶液1mlをそれぞれに加えて4℃で5時間振とうし、20時間静置して反応させた。試料と反応させたアレルゲン溶液のアレルゲン濃度をサンドイッチELISA法で測定した。サンドイッチELISA法は、以下の手順で行なった。アレルゲン(抗原)に対する抗体をマイクロプレートの各ウェルに固相化→ポストコーティング(1%BSAPBS)→PBS(0.05%Tween20を含む)で3回洗浄(以下洗浄法は同じ)→サンプル、及び標準アレルゲンを添加→洗浄後アレルゲンに対する標識抗体を添加→洗浄後streptavidin HRPOを添加→洗浄後、O-phenylenediamineを添加→H2SO4を添加して反応停止後、マイクロプレートリーダー490nmの吸光度を測定する。別途、標準アレルゲン液にて吸光度−アレルゲン濃度の検量線を作成し、アレルゲン濃度を算出し、以下の式にてアレルゲン減少率を算出した。
アレルゲン低減率(%)=(B−A)/B×100
A:試料反応後のアレルゲン溶液中のアレルゲン濃度
B:試料未反応後のアレルゲン溶液のアレルゲン濃度
上記式によって算出された値について、全アレルゲンで95%以上のものを優(「◎」印)、全アレルゲンに対し75%以上のものを良(「○」印)、全アレルゲンに対し50%以上のものを可(「△」印)、50%以下のアレルゲンが一つでもあるものを不可(「×」印)として総合判定した。
剛軟度はJIS L 1096:1999(ガーレ法)に準拠し、幅25mm、長さ90mmのサンプルを、ガーレ式剛軟度試験機を用いて測定した。n数は5として、その平均値の値が5000μNより大きい値を示したものを良(「○」)、5000μN〜3000μNを可(「△」)、3000μNより小さいものを不可(「×」)と判定した。
アズワン社製ハンディ型pH計SK−620PHを用い、JIS Z 8802−1984に従って加工液のpH値を測定した。1サンプルについて5回の測定を繰り返し、表示された値の小数点2桁目を四捨五入し、その算術平均値を測定値とした。
対象化合物が塊状の場合はあらかじめ乳鉢で細かく粉砕して粒径を100μm以下にする。100gの純水を用意し、水温を25℃の一定温度に保ちながら、対象化合物が飽和するまで攪拌溶解する。水に不溶となった分はろ過して除去し、ろ液を減圧留去する。得られたものを100℃で完全に熱乾燥し、重量を測定しこれを溶解重量Aとした。次に以下式により溶解度を算出した。
溶解度(wt%)=A/(100+A)×100
[実施例1]
(リン系難燃剤)
リン系難燃剤としてポリリン酸アンモニウム(ブーデンハイム・イベリカ社製FR CROS 485、平均粒子径16μm)を用いた。
ポリフェノール化合物としてタンニン酸を用いた。
ポリエステル繊維とビニロン繊維との短繊維を抄紙して繊維シートを作製した。ポリリン酸アンモニウムとタンニン酸をアクリルバインダーと水系で混合してpH=5.0の加工液として(タンニン酸固形分濃度は2.0%)、これを前記繊維シートに含浸して付着加工を行ない、150℃で10分間乾燥して目付50g/m2のろ材を作製した。ポリリン酸アンモニウムとタンニン酸の付着量はろ材重量に対してそれぞれ15.0wt%と2.5wt%である。得られたろ材の難燃性、アレルゲン低減化率、剛軟度を測定し、その結果を表1に示す。
(リン系難燃剤)
リン系難燃剤としてポリリン酸アンモニウムをシリコーン樹脂で被覆したマイクロカプセル化難燃剤(日華
化学(株)製、“ニッカファイノン”HF−36、平均粒子径15μm)を用いた。
ポリフェノール化合物としてタンニン酸を用いた。
ポリエステル繊維とビニロン繊維との短繊維を抄紙して繊維シートを作製した。ポリリン酸アンモニウムとタンニン酸をアクリルバインダーと水系で混合し(タンニン酸固形分濃度は2.0%)、これにpH調製剤としてクエン酸を添加してpH=2.0の加工液として、これを前記シートに含浸して付着加工を行ない、150℃で10分間乾燥して目付50g/m2のろ材を作製した。ポリリン酸アンモニウムとタンニン酸の付着量はろ材重量に対してそれぞれ15.0wt%と2.5wt%である。得られた不織布の難燃性、アレルゲン低減化率、剛軟度を測定し、その結果を表1に示す。
(リン系難燃剤)
リン系難燃剤としてポリリン酸アンモニウムをシリコーン樹脂で被覆したマイクロカプセル化難燃剤(日華
化学(株)製、“ニッカファイノン”HF−36、平均粒子径15μm)を用いた。
ポリフェノール化合物としてタンニン酸を用いた。
ポリエステル繊維とビニロン繊維との短繊維を抄紙して繊維シート作製した。ポリリン酸アンモニウムとタンニン酸をアクリルバインダーと水系で混合し(タンニン酸固形分濃度は2.0%)、これにpH調製剤としてピロリン酸カリウムを添加してpH=7.0の加工液として、これを前記シートに含浸して付着加工を行ない、150℃で10分間乾燥して目付50g/m2のろ材を作製した。ポリリン酸アンモニウムとタンニン酸の付着量はろ材重量に対してそれぞれ15.0wt%と2.5wt%である。得られた不織布の難燃性、アレルゲン低減化率、剛軟度を測定し、その結果を表1に示す。
(リン系難燃剤)
リン系難燃剤としてポリリン酸アンモニウムをシリコーン樹脂で被覆したマイクロカプセル化難燃剤(日華化学(株)製、“ニッカファイノン”HF−36、平均粒子径15μm)を用いた。
ポリフェノール化合物としてタンニン酸を用いた。
ポリエステル繊維とビニロン繊維との短繊維を抄紙して繊維シート作製した。ポリリン酸アンモニウムをアクリルバインダーと水系で混合し、これを前記シートに含浸して付着加工を行ない、150℃で10分間乾燥して目付49g/m2の不織布を製布した。ポリリン酸アンモニウムの付着量は不織布重量に対し15.0wt%であった。得られた不織布をpH=1.5に調製したタンニン酸水溶液(タンニン酸固形分濃度は2.5%)中に含浸し、ロールで絞ることにより前記水溶液を前記不織布に付着させた後、140℃で5分間乾燥させて、目付け50g/m2のろ材を作製した。タンニン酸の付着量は得られた不織布重量の2.0wt%である。難燃性、アレルゲン低減化率、剛軟度を測定し、その結果を表1に示す。
(リン系難燃剤)
リン系難燃剤としてポリリン酸メラミン(三和ケミカル社製、MPPB、平均粒径12.0μm)を用いた。
ポリフェノール化合物としてタンニン酸を用いた。
ポリエステル繊維とビニロン繊維との短繊維を抄紙して繊維シート作製した。ポリリン酸メラミンをアクリルバインダーと水系で混合し、これを前記シートに含浸して付着加工を行ない、150℃で10分間乾燥して目付49g/m2の不織布を製布した。ポリリン酸メラミンの付着量は不織布重量に対し15.0wt%であった。得られた不織布をpH=2.0に調製したタンニン酸水溶液中に含浸し(タンニン酸固形分濃度は2.5%)、ロールで絞ることにより前記水溶液を前記不織布に付着させた後、140℃で5分間乾燥させて、目付け50g/m2のろ材を作製した。タンニン酸の付着量は得られた不織布重量の2.0wt%である。難燃性、アレルゲン低減化率、剛軟度を測定し、その結果を表1に示す。
(リン系難燃剤)
リン系難燃剤としてポリリン酸メラミン(三和ケミカル社製、MPPB、平均粒径12.0μm)を用いた。
ポリフェノール化合物としてタンニン酸を用いた。
ポリエステル繊維とビニロン繊維との短繊維を抄紙して繊維シート作製した。ポリリン酸メラミンをアクリルバインダーと水系で混合し、これを前記シートに含浸して付着加工を行ない、150℃で10分間乾燥して目付49g/m2の不織布を製布した。ポリリン酸メラミンの付着量は不織布重量に対し15.0wt%であった。得られた不織布をpH=4.0に調製したタンニン酸水溶液中(タンニン酸固形分濃度は2.5%)に含浸し、ロールで絞ることにより前記水溶液を前記不織布に付着させた後、140℃で5分間乾燥させて、目付け50g/m2のろ材を作製した。タンニン酸の付着量は得られた不織布重量の2.0wt%である。難燃性、アレルゲン低減化率、剛軟度を測定し、その結果を表1に示す。
(リン系難燃剤)
リン系難燃剤としてポリリン酸メラミン(三和ケミカル社製、MPPB、平均粒径12.0μm)を用いた。
ポリフェノール化合物として茶抽出カテキンを用いた。
ポリエステル繊維とビニロン繊維との短繊維を抄紙して繊維シート作製した。ポリリン酸メラミンをアクリルバインダーと水系で混合し、これを前記シートに含浸して付着加工を行ない、150℃で10分間乾燥して目付49g/m2の不織布を製布した。ポリリン酸メラミンの付着量は不織布重量に対し15.0wt%であった。得られた不織布をpH=5に調製したカテキン水溶液(カテキンの固形分濃度は2.5%)中に含浸し、ロールで絞ることにより前記水溶液を前記不織布に付着させた後、120℃で10分間乾燥させて、目付け50g/m2のろ材を作製した。カテキンの付着量は得られた不織布重量の2.0wt%である。難燃性、アレルゲン低減化率、剛軟度を測定し、その結果を表1に示す。
(リン系難燃剤)
リン系難燃剤としてリン酸グアニジン(三和ケミカル社製、アピノン−303)を用いた。
ポリフェノール化合物としてタンニン酸を用いた。
ポリエステル繊維とビニロン繊維との短繊維を抄紙して繊維シート作製した。リン酸グアニジンをアクリルバインダーと水系で混合し、これを前記シートに含浸して付着加工を行ない、150℃で10分間乾燥して目付49g/m2の不織布を製布した。リン酸グアニジンの付着量は不織布重量に対し15.0wt%であった。得られた不織布をpH=4に調製したタンニン酸水溶液(タンニン酸固形分濃度は2.5%)中に含浸し、ロールで絞ることにより前記水溶液を前記不織布に付着させた後、140℃で5分間乾燥させて、目付け50g/m2のろ材を作製した。タンニン酸の付着量は得られた不織布重量の2.0wt%である。難燃性、アレルゲン低減化率、剛軟度を測定し、その結果を表1に示す。
(難燃剤)
難燃剤として水酸化アルミニウムを用いた。
ポリフェノール化合物としてタンニン酸を用いた。
ポリエステル繊維とビニロン繊維との短繊維を抄紙して繊維シート作製した。水酸化アルミニウムとタンニン酸をアクリルバインダーと水系で混合してpH=4.0の加工液とし(タンニン酸固形分濃度は2.0%)、これを前記シートに含浸して付着加工を行ない、150℃で10分間乾燥して目付50g/m2のろ材を作製した。リン酸グアニジンとタンニン酸の付着量はろ材重量に対してそれぞれ15.0wt%と2.5wt%である。得られた不織布の難燃性、アレルゲン低減化率、剛軟度を測定し、その結果を表1に示す。
(難燃剤)
難燃剤としてスルファミン酸グアニジン(三和ケミカル社製、アピノン−101)を用いた。
ポリフェノール化合物としてタンニン酸を用いた。
ポリエステル繊維とビニロン繊維との短繊維を抄紙して繊維シート作製した。スルファミン酸グアニジンをアクリルバインダーと水系で混合し、これを前記シートに含浸して付着加工を行ない、150℃で10分間乾燥して目付49g/m2の不織布を製布した。スルファミン酸グアニジンの付着量は不織布重量に対し15.0wt%であった。得られた不織布をpH=4.0に調製したタンニン酸水溶液中(タンニン酸固形分濃度は2.5%)に含浸し、ロールで絞ることにより前記水溶液を前記不織布に付着させた後、150℃で5分間乾燥させて、目付け50g/m2のろ材を作製した。タンニン酸の付着量は得られた不織布重量の2.0wt%である。難燃性、アレルゲン低減化率、剛軟度を測定し、その結果を表1に示す。
(難燃剤)
難燃剤としてデカブロモジフェニルエーテルを用いた。
ポリフェノール化合物としてタンニン酸を用いた。
ポリエステル繊維とビニロン繊維との短繊維を抄紙して繊維シート作製した。デカブロモジフェニルエーテルをアクリルバインダーと水系で混合しこれを前記シートに含浸して付着加工を行ない、150℃で10分間乾燥して目付49g/m2の不織布を製布した。デカブロモジフェニルエーテルの付着量は不織布重量に対し13.0wt%であった。得られた不織布をpH=4.0に調製したタンニン酸水溶液中(タンニン酸固形分濃度は2.5%)に含浸し、ロールで絞ることにより前記水溶液を前記不織布に付着させた後、150℃で5分間乾燥させて、目付け50g/m2のろ材を作製した。タンニン酸の付着量は得られた不織布重量の2.0wt%である。同ろ材は黒い斑点状の変色異常が見られた。難燃性、アレルゲン低減化率、剛軟度を測定し、その結果を表1に示す。
(難燃剤)
難燃剤としてデカブロモジフェニルエーテルをシリコーン樹脂で被覆した難燃剤を使用した。
ポリフェノール化合物としてタンニン酸を用いた。
ポリエステル繊維とビニロン繊維との短繊維を抄紙して繊維シート作製した。難燃剤をアクリルバインダーと水系で混合しこれを前記シートに含浸して付着加工を行ない、150℃で10分間乾燥して目付49g/m2の不織布を製布した。難燃剤の付着量は不織布重量に対し13.0wt%であった。得られた不織布をpH=4.0に調製したタンニン酸水溶液中(タンニン酸固形分濃度は2.5%)に含浸し、ロールで絞ることにより前記水溶液を前記不織布に付着させた後、150℃で5分間乾燥させて、目付け50g/m2のろ材を作製した。タンニン酸の付着量は得られた不織布重量の2.0wt%である。同ろ材は黒い斑点状の変色異常が見られた。難燃性、アレルゲン低減化率、剛軟度を測定し、その結果を表1に示す。
Claims (9)
- 繊維シートを形成する繊維の表面に、25℃の水に対する溶解度が5wt%以下であるリン系難燃剤と、ポリフェノール化合物とを有することを特徴とする抗アレルゲン性難燃ろ材。
- 前記リン系難燃剤が、リン酸アンモニウムまたは/およびリン酸メラミンのポリ化合物であることを特徴とする請求項1に記載の抗アレルゲン性難燃ろ材。
- 前記リン系難燃剤が、ケイ素化合物を含む被覆材で被覆されていることを特徴とする請求項1または2に記載の抗アレルゲン性難燃ろ材。
- 前記リン系難燃剤、前記ポリフェノール化合物及びバインダー樹脂とを水系の溶媒に混合した加工液を繊維シートに含浸して得られ、かつ、該加工液はpHが2.0〜5.0の範囲に調製されたものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の抗アレルゲン性難燃ろ材。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の抗アレルゲン性難燃ろ材とガス成分を除去するガス除去層とが積層されてなることを特徴とする脱臭ろ材。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の抗アレルゲン性難燃ろ材または請求項5に記載の脱臭ろ材を用いてなることを特徴とするエアフィルター。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の抗アレルゲン性難燃ろ材の製造方法であって、前記リン系難燃剤、前記ポリフェノール化合物およびバインダー樹脂を水系の溶媒に混合して加工液とし、該加工液を繊維シートに含浸せしめることを特徴とする抗アレルゲン性難燃ろ材の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の抗アレルゲン性難燃ろ材の製造方法であって、前記リン系難燃剤および水系のバインダー樹脂とを混合し、含浸法によって繊維シートに付着させた後、さらにポリフェノール化合物を含んだ加工液を含浸法、スプレー法またはグラビア印刷法により付着させることを特徴とする抗アレルゲン性難燃ろ材の製造方法。
- 前記ポリフェノール化合物を含んだ加工液をpHを2.0〜5.0の範囲に調製することを特徴とする請求項7または8に記載の抗アレルゲン性難燃ろ材の製造方法。
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