JPH09155124A - 抗菌性金属エアフィルタ−およびその製造方法 - Google Patents

抗菌性金属エアフィルタ−およびその製造方法

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JPH09155124A
JPH09155124A JP31563595A JP31563595A JPH09155124A JP H09155124 A JPH09155124 A JP H09155124A JP 31563595 A JP31563595 A JP 31563595A JP 31563595 A JP31563595 A JP 31563595A JP H09155124 A JPH09155124 A JP H09155124A
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JP
Japan
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antibacterial
air filter
sintered body
metallic
metal
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JP31563595A
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English (en)
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Shunji Ishibashi
俊司 石橋
Kazuhiko Shoji
和彦 庄司
Koji Hoshino
孝二 星野
Toru Kono
通 河野
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】抗菌性金属エアフィルタ−およびその製造方法
を提供する。 【解決手段】抗菌性を有する銅または銀さらにその合金
のうちの少なくとも1種からなる金属粉末を三次元網目
状多孔質金属焼結体とした抗菌性金属エアフィルタ−、
必要に応じて、該抗菌性金属エアフィルタ−の少なくと
も片側が表裏面に連通した補強部材で補強された抗菌性
金属エアフィルタ−と基体として表裏面に連通したステ
ンレス鋼の網目体またはパンチングメタルの表面に、抗
菌性を有する銅または銀さらにその合金のうちの少なく
とも1種からなる金属粉末を三次元網目状多孔質金属焼
結体として焼結結合した抗菌性金属エアフィルタ−およ
び抗菌性を有する銅または銀さらにその合金のうちの少
なくとも1種からなる金属粉末と、非水溶性炭化水素系
有機溶剤と、界面活性剤と、水溶性樹脂結合剤と水とか
らなる混合組成物スラリ−を発泡させ成形、乾燥、焼結
し三次元網目状多孔質金属焼結体を形成した抗菌性金属
エアフィルタ−の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】この発明は、特に抗菌性が必
要とされる病院、老人ホ−ム、会議室等で使用されるエ
アコンなどのエアフィルタ−およびその製造方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来技術として、特開平3−13720
2号公報に記載されている様に、支持枠と、この支持枠
の内側に張られた通気性布材とを具備し、この通気性布
材の少なくとも一部には、抗菌性無電解銅めっきがほど
こされていることを特徴とする空調機器用フィルタ−が
知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術によ
る布材に無電解銅めっきで銅を被覆したエアフィルタ−
では、その効果を十分に引き出すためには、従来の密度
のフィルタ−ではその抗菌性が十分でなく、抗菌性を重
視すれば、布材の緻密なものを用いねばならず通気性を
犠牲にしてしまい、エア−コンディショナ−としての送
風に支障をきたしていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上記問題点を解決すべく鋭意研究を進めたところ、エア
フィルタ−自身を、抗菌性を有する銅または銀さらにそ
の合金のうちの少なくとも1種の金属粉末を三次元網目
状多孔質金属焼結体で構成することにより、またはステ
ンレス鋼からなるエアフィルタ−基材に、抗菌性を有す
る銅または銀さらにその合金のうちの少なくと1種の金
属粉末を三次元網目状多孔質金属焼結体として固着する
ことにより、これら三次元網目状多孔質金属焼結体は、
気孔率80%以上の高い通気性を有しかつ高い比表面積
を有するので、通気性を維持したまま従来にない優れた
抗菌性を有するエアフィルタ−になるとの知見を得たの
である。なお、上述の三次元網目状多孔質金属焼結体
は、金属または合金粉末と、非水溶性炭化水素系有機溶
剤と、界面活性剤と、水溶性樹脂結合剤と水とからなる
混合組成物スラリ−を発泡させ成形、乾燥、焼結するこ
とにより形成されるとの知見をも得たのである。
【0005】本発明は、上記のごとく得られた知見に基
づいてなされたものであって、(1)抗菌性を有する銅
または銀さらにその合金のうちの少なくとも1種からな
る金属粉末を三次元網目状多孔質金属焼結体とした抗菌
性金属エアフィルタ−、(2)基体として表裏面に連通
したステンレス鋼の網目体またはパンチングメタルの表
面に、抗菌性を有する銅または銀さらにその合金のうち
の少くとも1種からなる金属粉末を三次元網目状多孔質
金属焼結体として焼結結合した抗菌性金属エアフィルタ
−、(3)抗菌性を有する銅または銀さらにその合金の
うちの少なくとも1種からなる金属粉末の三次元網目状
多孔質金属焼結体を、その少なくとも片側が表裏面に連
通した補強部材で構成された(1)記載の抗菌性金属エ
アフィルタ−、(4)抗菌性を有する銅または銀さらに
その合金のうちの少なくとも1種からなる金属粉末と、
非水溶性炭化水素系有機溶剤と、界面活性剤と、水溶性
樹脂結合剤と水とからなる混合組成物スラリ−を発泡さ
せ成形、乾燥、焼結し三次元網目状多孔質金属焼結体を
形成した抗菌性金属エアフィルタ−の製造方法、に特徴
を有するものである
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、具体的に説明する。金属または合金の粉末を非水溶
性炭化水素系有機溶剤と界面活性剤を添加した水とを含
む混合組成物スラリ−にすると、界面活性剤によって非
水溶性有機溶剤と粉末とが内包された微細なミセルと呼
ばれるコロイド状の混合液滴が形成され、この混合組成
物スラリ−から、例えば公知のドクタ−ブレ−ド法やス
リップキャスト法などの方法で所定形状の成形体を成形
し、この成形体を5℃以上の温度に保持すると、前記非
水溶性炭化水素系有機溶剤は、水より大きい蒸気圧を有
するので、これが気化して、ガスとなって成形体から蒸
発することから、成形体内には、微細な気泡が多数発生
して、多孔質成形体が形成されるようになり、この様な
多孔質成形体を焼結すると、高気孔率で、均一に分散分
布した、微細な貫通した気孔構造を持つ、三次元網目状
有孔質焼結体が得らる。この三次元網目状有孔質焼結体
は、気孔率80%以上の高い通気性を有し、かつ比表面
積の大きい表面を有しており、焼結体が抗菌性の金属で
構成されると、気孔内を流れる空気は、上記金属との接
触度合は大きく、従来にない優れた抗菌性を示すのであ
る。上記焼結体は可塑性を有するので、これを圧縮加工
することにより、所定の大きさの抗菌性金属エアフィル
タ−を作製できる。また取り扱い性を考慮して上記エア
フィルタ−を少なくとも片側が表裏面に連通した補強部
材を構成させフィルタ−としての十分な強度を得ること
が出来る。また、上記取り扱い性を考慮して、所定の強
度を有する三次元網目状多孔質金属焼結体が、ステンレ
ス鋼の網目体またはパンチングメタルを、混合組成物ス
ラリ−中に、浸漬した後、乾燥、焼結して、抗菌性金属
をステンレス鋼の網目体またはパンチングメタル上に固
着されることによっても作製出来る。これは上記の抗菌
金属のみから構成されるる三次元網目状多孔質金属焼結
体と同様の性能の抗菌作用を示すものである。
【0007】上記非水溶性炭化水素系有機溶剤として
は、 炭素数5〜8の非水溶性炭化水素系有機溶剤(以
下、単に有機溶剤という)の0.05〜10重量%のも
のが使用されるが、この有機溶剤には、界面活性剤の作
用でミセルを形成し、成形後5℃以上の温度に保持する
ことで気化して、微細にして整寸の気泡を成形体中に形
成する作用があるが、その割合が0.05%未満では、
気泡の発生が不十分で、所望の高い気孔率をもった多孔
質焼結体を製造することに困難さがあるが、一方その割
合が10%を越えると、ミセルが大径化し、これに伴い
成形体中に形成される気泡も大径化してしまい、成形体
および金属焼結体の強度が急激に低下する傾向が出るよ
うになることから、その割合は、0.05〜10%、望
ましくは0.5〜5%が良い。また、上記有機溶剤の炭
素数を5〜8としたのは、その値が4以下で液体のもの
は常温常圧下では存在せず(すべて気体)、一方その値
が9以上になると、蒸気圧が小さくなり、気泡形成がき
わめて困難になるという理由にもとづくものである。さ
らに、上記有機溶剤としては、ネオペンタン、ヘキサ
ン、イソヘキサン、ヘプタン、イソヘプタン、ベンゼ
ン、オクタン、およびトルエンの使用が望ましい。
【0008】上記界面活性剤には、0.05〜5重量%
のものが使用されるが、上記の通り有機溶剤を内包した
ミセルを形成する作用があるが、その割合が0.05%
未満では前記ミセルの形成が不安定となり勝ちで、これ
が原因で微細にして整粒のミセルを確実に形成すること
ができない場合もあるし、一方その割合が5%を超えて
も前記作用により一層の向上効果が現れないことから、
その割合は、0.05〜5%、望ましくは0.5〜3%
が良い。また界面活性剤としては一般に洗剤の使用でよ
く、市販の台所用中性合成洗剤(例えばアルキルグリコ
シドとポリオキシエチレンアルキルエーテルの28%混
合水溶液)で十分である。
【0009】上記水溶性樹脂結合剤には、0.5〜20
重量%のものが使用されるが、多孔質成形体の強度を向
上させて、これのハンドリングを可能ならしめる作用が
あるが、その割合が0.5%未満では、所望の強度向上
効果が得られ難く、一方その割合が20%を越えると所
定形状への成形が困難になり易いことから、その割合を
0.5〜20%、望ましくは2〜10%が良い。また上
記水溶性樹脂としては、メチルセルロース、ヒドロキシ
プロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセ
ルロース、カルボキシメチルセルロースアンモニウム、
エチルセルロース、およびポリビニルアルコールの使用
が望ましい。
【0010】上記の銅または銀さらにその合金粉末(以
下、単に金属粉末という)は、焼結後多孔質金属焼結体
を構成するものであるが、従来の多孔質金属焼結体を含
め金属多孔質体に適用されている金属材料で構成してよ
いが、その平均粒径が0.5μm未満になると焼結体の
高気孔率化が困難になり、一方その平均粒径500μm
を越えると混合原料中での分散性が低下し均質な焼結体
の製造ができなくなることから、その平均粒径を0.5
〜500μm、望ましくは5〜100μmと定めた。ま
た、上記金属粉の割合は5〜80%とするのがよく、こ
れはその割合が5%未満では焼結体の強度が急激に低下
するようになり、一方その割合が80%を越えると高気
孔率化が困難になるという理由にもとづくものであり、
この場合20〜70%の割合が望ましい。
【0011】なお、可塑剤として添加される多価アルコ
ール、油脂、エーテル、およびエステルには、成形体に
可塑性を付与する作用があるので、必要に応じて添加さ
れるが、多価アルコールとしては、エチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール、およびグリセリン、上記
油脂としてイワシ油、菜種油、およびオリーブ油、上記
エーテルとして石油エーテル、さらにエステルとして、
フタル酸ジエチル、フタル酸ジNブチル、フタル酸ジエ
チルヘキシル、フタル酸ジNオクチル、ソルビタンモノ
オレート、ソルビタントリオレエート、ソルビタンパル
ミテート、およびソルビタンステアレートの使用がそれ
ぞれ望ましい。
【0012】比表面積の値は、本発明エアフィルタ−が
必要とする高い抗菌性能を得るために必要で、その値が
300cm2/cm3以上であることが、上記せる高い抗
菌性能を得るために望ましい。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例について、具体的に説
明する。まづ、金属粉として表1に示される平均粒径の
銅または銀さらにその合金粉末、有機溶剤として、ネオ
ペンタン(以下、A−1という)、ヘキサン(同じくA
−2という、以下同じ)、イソヘキサン(A−3)、ヘ
プタン(A−4)、イソヘプタン(A−5)、ベンゼン
(A−6)、オクタン(A−7)、およびトルエン(A
−8)、界面活性剤として上記の市販の台所用中性合成
洗剤、水溶性樹脂結合剤として、メチルセルロース(以
下、B−1という)、ヒドロキシプロピルメチルセルロ
ース(同じくB−2という以下同じ)ヒドロキシエチル
メチルセルロース(B−3)、カルボキシメチルセルロ
ースアンモニウム(B−4)、エチルセルロース(B−
5)およびポリビニルアルコール(B−6)、可塑剤と
して、ポリエチレングリコール(以下C−1という)、
オリーブ油(同じくC−2という、以下同じ)、石油エ
ーテル(C−3)、フタル酸ジNブチル(C−4)、お
よびソルビタンモノオレート(C−5)をそれぞれ用意
し、これらを表1に示される配合組成で水に配合し、通
常の条件で混合し、抗菌性金属部材製造用の発泡性スラ
リー1〜8を作製した。
【0014】
【表1】
【0015】次いで、表2に示される条件で気泡形成、
脱脂、および焼結を施すことにより、本発明用三次元網
目状多孔質金属焼結体1〜8(以下、本発明用多孔質焼
結体1〜8という)を作製した。これら焼結体は可塑性
を有し、これらを圧縮加工して、表3に示す本発明抗菌
性金属エアフィルタ−1〜8(以下、本発明フィルタ−
1〜8という)を作製した。気孔率は、断面の顕微鏡下
観察から、また比表面積は、BET法によりそれぞれ測
定した。なお、本発明フィルタ−8については、フィル
タ−両面に表裏面に連通したステンレス製の補強部材を
取り付けたエアフィルタ−の構成としたものを用いた。
【0016】
【表2】
【0017】
【表3】
【0018】また、実施例として、ステンレス鋼製メッ
シュエアフィルタ−(市販されているものよりメッシュ
目が荒いものを用いた)を用意し、このエアフィルタ−
をそれぞれ表4に示される組成の発泡性スラリー中に浸
漬し、表5に示される条件で気泡形成、脱脂、および焼
結を施すことにより、ステンレス鋼製のメッシュ部分
に、それぞれ本発明用の三次元網目状多孔質金属焼結体
9〜16(以下、本発明用多孔質焼結体9〜16とい
う)が焼結固着した構造の本発明抗菌性金属エアフィル
タ−9〜16(以下、本発明フィルタ−9〜16とい
う)を作製した。気孔率および比表面積は、上述と同様
の方法で測定した。
【0019】
【表4】
【0020】
【表5】
【0021】
【表6】
【0022】また比較例として、上記本発明エアフィル
タ−と同型、同寸法で、通常の通気性を有する従来技術
による布材に無電解めっきで銅を被覆したエアフィルタ
−(以下、従来フィルタ−という)を用意した。
【0023】ついで、本発明エアフィルタ−1〜16と
従来エアフィルタ−とを別々の同型の冷暖房機にそれぞ
れセトし、半月の間同条件で運転した後、それぞれの
エアフィルタ−に捕捉された塵から、各1gの塵を採取
し、繊維製品衛生加工協議会(SEK)の定めた評価基
準に即した菌数測定法により抗菌性の評価を行なった。
エアフィルタ−を通さない塵の初期菌数は、塵1g中
に、大腸菌520ケ、黄色ブドウ球菌3100ケを含ん
でいた。その結果を表7に示した。
【0024】
【表7】
【0025】
【発明の効果】表7から明らかな様に、本発明エアフィ
ルタ−1〜16は、従来エアフィルタ−に較べ、耐久性
を有し、抗菌性作用に優れていることが判る。これは、
例えば抗菌性金属または合金粉末と、非水溶性炭化水素
系有機溶剤と、界面活性剤と、水溶性樹脂結合剤と水と
からなる混合組成物スラリ−を、成形、乾燥、焼結し、
抗菌性金属自体からなる三次元網目状多孔質金属焼結体
を形成し、この焼結体を圧縮加工して作製した抗菌性金
属エアフィルタ−、さらに、このフィルタ−を必要に応
じて表裏面に連通した通気性の良い補強部材で補強した
抗菌性金属エアフィルタ−またはステンレス鋼からなる
金属エアフィルタ−基材を上記同様の混合スラリ−に、
浸漬し、乾燥、焼結して三次元網目状多孔質金属焼結体
を固着して作製した抗菌性金属エアフィルタ−では、上
記三次元網目状多孔質金属焼結体は、高気孔率で、均一
に分散分布した、微細な貫通した気孔構造を持つように
なり、通気性のある気孔内は、比表面積の大きい表面を
有しており、焼結体が抗菌性の金属で構成されると、気
孔内を流れる空気は、上記金属との接触度合は大きく、
抗菌作用に優れているためである。また、取り扱い上の
強度も十分で耐久性にも優れている。この耐久性を有し
抗菌作用に優れた本発明金属エアフィルタ−を利用する
ことにより、関連分野において大いに貢献するものであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 通 埼玉県大宮市北袋町1−297 三菱マテリ アル株式会社総合研究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】抗菌性を有する銅または銀さらにその合金
    のうちの少なくとも1種からなる金属粉末を三次元網目
    状多孔質金属焼結体としたことを特徴とする抗菌性金属
    エアフィルタ−。
  2. 【請求項2】基体として表裏面に連通したステンレス鋼
    の網目体またはパンチングメタルの表面に、抗菌性を有
    する銅または銀さらにその合金のうちの少なくとも1種
    からなる金属粉末を三次元網目状多孔質金属焼結体とし
    て焼結結合したことを特徴とする抗菌性金属エアフィル
    タ−。
  3. 【請求項3】抗菌性を有する銅または銀さらにその合金
    のうちの少なくとも1種からなる金属粉末の三次元網目
    状多孔質金属焼結体を、その少なくとも片側が表裏面に
    連通した補強部材で構成されたことを特徴とする請求項
    1記載の抗菌性金属エアフィルタ−。
  4. 【請求項4】抗菌性を有する銅または銀さらにその合金
    のうちの少なくとも1種からなる金属粉末と、非水溶性
    炭化水素系有機溶剤と、界面活性剤と、水溶性樹脂結合
    剤と水とからなる混合組成物スラリ−を発泡させ成形、
    乾燥、焼結し三次元網目状多孔質金属焼結体を形成する
    ことを特徴とする抗菌性金属エアフィルタ−の製造方
    法。
JP31563595A 1995-12-04 1995-12-04 抗菌性金属エアフィルタ−およびその製造方法 Withdrawn JPH09155124A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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