エアフィルター用濾材及びエアフィルター
【課題】
本発明はキャビンフィルターの様に外気の導入と同時に雨水が入り込む様な場所で使用できるフィルターにおいて、被水後にも抗菌性能、防カビ性能、脱臭性能、難燃性能を発揮し、透水性にも優れるためフィルター変形を抑制することが可能とすること。。
【解決手段】
サーマルボンド不織布と通気性不織布の間に熱接着樹脂を介して脱臭剤が担持されてなるエアフィルター用濾材において、該サーマルボンド不織布の熱融着繊維と非熱融着繊維の重量比率が４０：６０〜１００：０の範囲にあり、該サーマルボンド不織布に非水溶性の難燃剤と非水溶性の抗菌剤および防カビ剤のいずれかまたは両方がバインダー樹脂を介して担持されてなることを特徴とするエアフィルター用濾材。
本発明はキャビンフィルターの様に外気の導入と同時に雨水が入り込む様な場所で使用できるフィルターにおいて、被水後にも抗菌性能、防カビ性能、脱臭性能、難燃性能を発揮し、透水性にも優れるためフィルター変形を抑制することが可能とすること。。
【解決手段】
サーマルボンド不織布と通気性不織布の間に熱接着樹脂を介して脱臭剤が担持されてなるエアフィルター用濾材において、該サーマルボンド不織布の熱融着繊維と非熱融着繊維の重量比率が４０：６０〜１００：０の範囲にあり、該サーマルボンド不織布に非水溶性の難燃剤と非水溶性の抗菌剤および防カビ剤のいずれかまたは両方がバインダー樹脂を介して担持されてなることを特徴とするエアフィルター用濾材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアフィルター用途、特にキャビンフィルター用途に好適に使用される濾材及びその製造方法、ならびにエアフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の空調機に取り付けられるキャビンフィルターのように、外気の導入と同時に雨水が入り込む場所で使用されるフィルターは、入り込んだ水の影響によりフィルターが変形しやすい。そこで、空調システムに負荷がかかるのを防ぐために、被水時の剛軟度の低下が少なく、透水性の良いフィルター濾材が求められている。これまで、フィルター形状を維持して形状変化による圧力損失の上昇を抑制するために必要な剛性が高いという点で、短繊維を樹脂加工して、固めた不織布などが広く用いられている。しかしながら、これらの不織布は主たる構成成分が有機物であるために易燃性であり、自動車車室内の火災防止の観点から難燃性が要求されている。
【０００３】
フィルター濾材に難燃性を付与するものとしては、有機臭素化合物、有機塩素化合物、有機リン化合物などの有機系難燃剤とアンチモン化合物、金属水酸化物などの無機系難燃剤が知られているが、環境志向の高まりにより非ハロゲン系の難燃剤、リン系難燃剤等をバインダーを用いてフィルターに付与する技術が特許文献１で提案されている。
【０００４】
また、一方で空気浄化用途に用いられるフィルターには近年の生活環境改善の市場動向に伴い抗菌性・防カビ性・脱臭性が求められている。特許文献２では２枚の通気性不織布間に粒状活性炭を挟み込み、通気性不織布に各種抗菌剤や防カビ剤が付与されてなるフィルター濾材が提案されている。
【０００５】
これらのフィルター濾材は水が負荷する前は抗菌性、防カビ性、脱臭性、難燃性等の各種機能が発現されるが、キャビンフィルターのように水が負荷する状況で使用されるフィルターでは、各種機能薬剤が負荷する水に溶出し、充分な機能を得られなかったり、流出した機能薬剤が脱臭剤に入り込み、皮膜を形成することで脱臭性能が著しく低下したりするなどの問題があった。
【０００６】
このような課題に対し、特許文献３では被水時の各種機能薬剤流出を抑制するために撥水剤を不織布に添着する技術が開示されているが、撥水剤が機能薬剤を覆ってしまい、従来の機能が充分に発揮されない問題が依然残っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１７８６６９号公報
【特許文献２】特開２０００−７０６４６号公報
【特許文献３】特開２００６−１５９１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の問題を解決すべく、キャビンフィルターの様に雨水が入り込む様な場所で使用可能なフィルターであって、被水後にも高い抗菌性能・防カビ性能・難燃性能を発揮することができ、かつ透水性に優れるため、圧損上昇を抑え、変形しにくいエアフィルター用濾過材及びエアフィルターを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明は以下の構成からなる。
（１）サーマルボンド不織布と通気性不織布との間に熱接着樹脂を介して脱臭剤が担持されてなるエアフィルター用濾材であって、前記サーマルボンド不織布が熱融着繊維と非熱融着繊維とを質量比率で４０：６０〜１００：０の範囲で含み、非水溶性の難燃剤と、非水溶性の抗菌剤および防カビ剤のいずれかまたは両方とが樹脂バインダーを介して前記サーマルボンド不織布に担持されており、前記樹脂バインダーの付着量が前記サーマルボンド不織布に対して質量比で３質量％〜１５質量％であることを特徴とするエアフィルター用濾材、
（２）前記樹脂バインダーがポリエステル系バインダーであることを特徴とする前記エアフィルター用濾材、
（３）、前記非水溶性の難燃剤がポリリン酸メラミンであることを特徴とする前記いずれかのエアフィルター用濾材、
（４）前記非水溶性の抗菌剤および防カビ剤がベンゾイミダゾール化合物およびジンクピリチオンから選ばれることを特徴とする前記いずれかのエアフィルター用濾材、
（５）前記サーマルボンド不織布の熱融着繊維が、芯鞘構造を有するものであって、鞘部の融点が１４０℃〜２００℃であることを特徴とする前記いずれかのエアフィルター用濾材、
（６）前記サーマルボンド不織布の目付が１５〜６０ｇ／ｍ２であることを特徴とする前記いずれかエアフィルター用濾材、
（７）前記熱接着樹脂が少なくともポリエステル樹脂またはポリエチレン樹脂から選ばれることを特徴とする前記いずれかのエアフィルター用濾材、
（８）前記通気性不織布がポリエステル繊維からなるサーマルボンド不織布またはスパンボンド不織布であることを特徴とする前記いずれかのエアフィルター用濾材、
（９）前記いずれかのエアフィルター用濾材を用いてなることを特徴とするエアフィルター、
（１０）サーマルボンド不織布に非水溶性の難燃剤と非水溶性の抗菌剤及び防カビ剤のいずれかまたは両方とを樹脂バインダーを介して熱処理により固着した後、前記サーマルボンド不織布と通気性不織布間に脱臭剤と熱接着樹脂を散布し、加熱圧着により一体化することを特徴とする前記いずれかのエアフィルター濾材の製造方法、
（１１）通気性不織布間に非水溶性の難燃剤と非水溶性の抗菌剤及び防カビ剤のいずれかまたは両方とを樹脂バインダーを介して熱処理により固着した後、前記サーマルボンド不織布と通気性不織布間に脱臭剤と熱接着樹脂を散布し、加熱圧着により一体化することを特徴とする前記いずれかのエアフィルター濾材の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るエアフィルター用濾材は、被水後にも充分な抗菌性、防カビ性、難燃性、脱臭性を発揮できるとともに、被水後の剛性低下を抑えられ、かつ透水性に優れるため圧力損失の上昇を防ぎ、フィルター変形を抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のエアフィルター用濾材は、サーマルボンド不織布が熱融着繊維と非熱融着繊維とを質量比率で４０：６０〜１００：０の範囲で含み、非水溶性の難燃剤と、非水溶性の抗菌剤および防カビ剤のいずれかまたは両方とが樹脂バインダーを介して前記サーマルボンド不織布に担持され、前記樹脂バインダーの付着量が前記サーマルボンド不織布に対して質量比で３質量％〜１５質量％であることが重要である。
【００１２】
このような構成をとることで次のような効果を発揮することができる。被水を想定した環境下でも長期に渡り、抗菌性能、防カビ性能、難燃性能を発揮させるために、非水溶性の難燃剤や非水溶性の抗菌剤及び防カビ剤等の各種非水溶性の機能薬剤を樹脂バインダーで不織布に添着しようとすると非水溶性の各種薬剤は微粉末形状であることが多いため、発塵防止のために多量の樹脂バインダーが必要となる。その結果、樹脂バインダーの易燃性により難燃性が未達になったり、樹脂バインダーに機能粒子が被覆され、各種機能が発現されなかったりするなどの問題が発生する。
【００１３】
そこで、本発明ではまず樹脂バインダーの付着量及び熱融着繊維と非熱融着繊維の質量比率に着目した。本発明で規定した樹脂バインダー量を水などの溶媒に分散し、ディップ浸積により、サーマルボンド不織布に少量の樹脂バインダーを介して機能粒子を付着させることができる。ディップ浸積時、樹脂バインダー等は不織布中の繊維交点に集まりやすい傾向にあり、繊維交点以外の樹脂バインダー量が少ない箇所は発塵を起こしたり、それによって各種機能の性能低下が懸念される。そこで、乾燥工程で熱を加え、熱融着繊維を一部溶融することにより、各種機能粒子は熱融着繊維と樹脂バインダーに担持される。ここで、熱融着繊維の融着は樹脂バインダーで機能粒子が被覆されながら付着するのとは異なり、繊維表面が溶融する程度であるため、機能薬剤が一部繊維表面に接触した状態で付着されるため、各種機能薬剤の効果を損なうことなく担持させることが可能となる。
【００１４】
また、キャビンフィルターで想定されるような被水時にも各種機能薬剤が適度に被覆された状態で固着しており、水へ大量に溶出することがないため、不織布間に挟み込まれた脱臭剤の性能低下を抑制することが可能となる。
【００１５】
まず、サーマルボンド不織布について説明する。まず難燃剤等の各種機能薬剤を強固に固着するためにサーマルボンド不織布中の熱融着繊維と非熱融着繊維の質量比率が重要となる。本発明ではこの質量比を４０：６０〜１００：０とすることで、本目的のエアフィルター用濾材として機能することを見出した。
【００１６】
熱融着繊維の質量比率が４０質量％を下回ると、難燃剤等の機能性薬剤がバインダー樹脂によってのみ不織布に付着する部分が多くなるため、被水時に各種機能薬剤が溶出し性能が維持しづらくなるばかりでなく、エアフィルター濾材が柔らかくなりすぎて、エアフィルター用途で要求される剛性が得られにくくなるため好ましくない。
【００１７】
サーマルボンド不織布に使用する好ましい繊維径は熱融着繊維、非熱融着繊維ともに、下の方の値としては１．７ｄｔｅｘ、さらには２．０ｄｅｔｘ、一方上の方の値としては、２５ｄｔｅｘ以下、さらには１５ｄｔｅｘ以下である。繊度が小さすぎると不織布密度が上昇し、圧力損失が上昇するとともに、ダスト寿命が短くなる傾向がある。一方、繊度が大きすぎると空隙が大きくなり脱臭剤が落ちやすくなるばかりでなく、フィルターのプリーツ加工時に反発性が強くなり加工性が落ちる傾向がある。
【００１８】
サーマルボンド不織布中の熱融着繊維は低融点成分を鞘とし、高融点成分を芯とする芯鞘型複合繊維であることが好ましく、この例として同心円型、偏芯型などが挙げられる。
【００１９】
熱融着繊維における、低融点成分と高融点成分の質量比率は３５：７５〜８０：２０であることが好ましい。低融点成分の質量比率が低すぎると本発明で目的としている効果が充分に得られない。一方、低融点成分の質量比率が多すぎると難燃剤等の機能性薬剤が溶融部に埋もれてしまい機能を発現しづらくなる傾向がある。
【００２０】
熱融着繊維が芯鞘型複合繊維の場合、芯成分の組成は特に限定されず、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂などを挙げることができるが、難燃性やプリーツ形状の保持性などの観点からポリエステル系樹脂が好ましく、中でもポリエチレンテレフタレートがより好ましく、ポリエチレンテレフタレートの融点は２６０℃であることが好ましい。
【００２１】
熱融着繊維の鞘成分の組成は二塩基酸とジオールの重縮合で得られる共重合ポリエステルが好ましい。具体的にはテレフタル酸とジエチレングリコールをベースに他の共重合成分として、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ポリエチレングリコールなどが挙げられ、その組み合わせおよび共重合比率により融点を調整することが可能である。
【００２２】
熱融着繊維の鞘成分の融点は１４０℃〜２００℃であることが好ましい。熱融着繊維の鞘成分の融点が低すぎると難燃剤等の機能薬剤をサーマルボンド不織布に含浸加工した後、熱風乾燥する工程において鞘成分が溶融しすぎることにより、機能薬剤が埋没し機能を発現しづらくなる。一方、融点が高すぎるとサーマルボンド不織布中の鞘成分の溶融が起こりづらくなり、機能薬剤の固着ができなくなる。その結果、被水後に機能薬剤が溶出し各種機能の低下が起こりやすくなる傾向がある。
【００２３】
ここで、融点は示差走査熱量計を用いて昇温速度２０℃／分でＤＳＣ測定を行った際の吸熱ピークのピーク位置を示す温度を指す。熱融着繊維の溶融開始温度は融点よりも低い温度であるため、融点以下でも熱融着繊維の融解は開始している。
【００２４】
また、非熱融着繊維の成分はポリエチレンテレフタレート、ポチブチレンテレフタレート、ポチエチレンナフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂を挙げることができ、中でも形状保持性の観点からポリエチレンテレフタレートが好ましい。また、非熱融着繊維の融点は熱融着繊維の芯成分の融点と同じ程度の温度が好ましく、例えば２６０℃であることが好ましい。
【００２５】
上述のとおり、本発明は、樹脂バインダーの付着量が前記サーマルボンド不織布に対して質量比で３質量％〜１５質量％である。好ましくは５質量％以上である。好ましくは１０質量％以下である。少ないと機能薬剤を十分に担持できず、一方多すぎると機能薬剤を被覆してしまう傾向がある。樹脂バインダーとして適当な量を選び、機能薬剤の担持を熱融着繊維によって助けることになる。
【００２６】
本発明で用いるサーマルボンド不織布の好ましい目付は１５〜７０ｇ／ｍ２である。目付が少なすぎると、不織布の形態が維持できなくなるばかりでなく、脱臭剤が抜け落ちやすくなる傾向がある。逆に目付多すぎると不織布の圧力損失が上昇するため傾向がある。
サーマルボンド不織布の厚みは０．１５〜０．４０ｍｍであることが好ましい。厚みが０．１５ｍｍを下回ると繊維密度が高くなりすぎ、圧力損失が上昇し、ダスト保持性も低下するため好ましくない。一方、厚みが０．４０ｍｍを越えると繊維同士の融着が弱まり不織布としての強度が充分に得られないため好ましくない。
【００２７】
本発明で使用するエアフィルター用濾材はサーマルボンド不織布に難燃剤が付着していることを特徴としているが、難燃剤は非水溶性であることが好ましい。難燃剤が非水溶性であることで、キャビンフィルターなどで想定される水が負荷される環境下においても難燃剤が水に溶出し、フィルターから脱離することによる難燃性能の低下を防ぐことが可能となる。ここで、非水溶性とは２５℃で中性の水に対し、１質量％以下（１ｇ／水１００ｇ）溶解するもの、と定義することができる。
【００２８】
本発明で使用する非水溶性の難燃剤は環境面を考慮するとリン系難燃剤が好ましく、具体的にはリン酸エステル類、リン酸メラミンなどが挙げられる。これらのリン系難燃剤は、単独で、あるいは２種以上を混合して使用すればよい。
【００２９】
本発明で使用する非水溶性の難燃剤は、サーマルボンド不織布に対して１０質量％〜３０質量％であることが好ましい。難燃剤の含有量が低いと充分な難燃性を得ることができない。一方、高いと目詰まりを起こしやすくなり、濾材の圧力損失が上昇し、ダスト保持性が低下するため好ましくない。
【００３０】
本発明で使用するエアフィルター用濾材はサーマルボンド不織布に非水溶性の抗菌剤および防カビ剤のいずれかもしくは両方が担持されている。抗菌剤及び防カビ剤が非水溶性であることで、キャビンフィルターなどで想定される水が負荷される環境下においても抗菌剤及び防カビ剤が水に溶出し、抗菌、防カビ性能の低下を防ぐことが可能となる。ここでも、非水溶性とは２５℃で中性の水に対し、１質量％以下（１ｇ／水１００ｇ）ものと定義することができる。
【００３１】
本発明で使用する非水溶性の抗菌剤及び防カビ剤は含窒素複素環、硫黄原子の少なくともいずれかを含む有機化合物でかつ粒子状物質であることが好ましい。具体的にはベンゾイミダゾール化合物、ピリチオン系化合物、イソチアゾリン系化合物等の有機系抗菌防カビ剤が挙げられ、中でもピリチオン系化合物とベンゾイミダゾール化合物の組み合わせが好ましい。この組み合わせ処方を採用することで抗ウイルス性能を発現することも可能となる。
【００３２】
本発明で使用する非水溶性の抗菌剤及び防カビ剤の付着量はサーマルボンド不織布の質量に対し０．１質量％〜５．０質量％であることが好ましい。一定量以上とすることで充分な抗菌性、防カビ性、抗ウイルス性を発揮することができるが、多すぎると抗菌剤及び防カビ剤がサーマルボンド不織布に充分に固着されなくなる傾向があるからである。
本発明で使用する通気性不織布は親水性の不織布であることが好ましい。ここで親水性の不織布とはＪＩＳ Ｌ１０９２ （２００９） Ａ法による耐水度が３００ｍｍ以下の不織布を指す。親水性の不織布の製造方法としてはスパンボンド不織布、サーマルボンド不織布、レジンボンド式乾式不織布、湿式抄紙不織布、ニードルパンチ不織布、スパンレース不織布、ウォータージェットパンチ式乾式不織布、エアレイド不織布を用いることができるが、被水後の強度面を考慮すると、スパンボンド式乾式不織布もしくはサーマルボンド不織布が好ましく使用される。また、これらの不織布には透水性を高めるために必要に応じて親水化処理を施してもよい。
【００３３】
通気性不織布の目付は１５ｇ／ｍ２〜６０ｇ／ｍ２であることが好ましい。目付が小さいと、不織布の形態が維持できなくなるばかりでなく、脱臭剤が抜け落ちやすくなる傾向がある。逆に目付が高くなると不織布の圧力損失が上昇するとともに、耐水度が上がり透水性が低くなる傾向がある。
【００３４】
これら通気性不織布を構成する繊維としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル等の熱可塑性樹脂を単独で用いた繊維、又はこれら複数の樹脂を用いた複合繊維等が挙げられ、フィルターにした際の寸法安定性の点からポリエステルが好ましい。ポリエステル繊維はポリエステル繊維単体でも他の繊維とポリエステル繊維の複合およびポリエステル繊維が鞘側に出ている芯鞘構造の繊維のいずれでも構わない。また、これらの不織布には透水性を上げるためにレーヨン、コットン、リヨセル、テンセル、アセテート、天然パルプ等の親水性繊維、特にセルロース系繊維を共存させることもできる。
【００３５】
本発明のエアフィルター用濾材はサーマルボンド不織布と通気性不織布の間に熱接着樹脂を介して脱臭剤を担持させることが重要である。
【００３６】
本発明で採用する脱臭剤としては、活性炭、ゼオライト、多孔質シリカ、活性アルミナ等が挙げられ、これらの中から目的に応じて選択することができる。
本発明で採用する脱臭剤の粒径は、１００μｍ〜５００μｍの範囲にある脱臭剤が９０質量％以上であることが好ましい。
【００３７】
固定化方法としては脱臭剤と熱接着樹脂の混合粉体をサーマルボンド不織布もしくは通気性不織布に散布した後、もう一方の不織布を重ね合わせて熱プレスを行い一体化する方法が好ましい。
【００３８】
脱臭剤をサーマルボンド不織布または通気性不織布に固定化する熱接着樹脂とは、熱によってサーマルボンド不織布または通気性不織布に熱により接着した樹脂であり、例えば、ＥＶＡ樹脂、ポリエステル、ポリアミド、ナイロン、低密度ポリエチレンおよびこれらの共重合体、これらを含有する樹脂組成物を用いることができるが、サーマルボンド不織布や通気性不織布がポリエステル系である場合、熱接着樹脂はポリエステル系、ＥＶＡ樹脂、低密度ポリエチレンであると接着性が向上するためより好ましく、単独でもしくは２種以上を混合して使用すればよい。
【００３９】
熱接着樹脂の粒径の好ましい範囲としては、５０μｍ以上、さらには１００μｍ以上、一方１０００μｍ以下、さらには８００ミクロン以下である。特定以上の量とすることでサーマルボンド不織布もしくは通気性不織布からの脱落を防ぐとともに飛散を防ぐことができる。特定以下の量とすることでサーマルボンド不織布もしくは通気性不織布に固定化した後の表面平滑性が低下するのを防ぐことができる。
【００４０】
使用するバインダー樹脂は、アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂など適宜選択して使用することが可能であるが、難燃性能と機能薬剤の発現性の観点からポリエステル樹脂が好ましい。
【００４１】
バインダー樹脂の付着量はサーマルボンド不織布の質量に対し、３質量％〜１０質量％であることが好ましい。バインダー樹脂の付着量が低すぎるとサーマルボンド不織布に難燃剤等の機能薬剤を固着するのに必要な量を確保できず、熱風乾燥工程に入り溶媒が蒸発し、熱融着繊維が融解する前に繊維から脱落してしまうため好ましくない。一方、付着量が多すぎると難燃性能が低下することに加え、機能薬剤がバインダー樹脂に覆われて機能が発現されにくくなるため好ましくない。
【００４２】
次に本発明のエアフィルター用濾材の製造方法の例を説明する。難燃剤と非水溶性の抗菌剤および／または防カビ剤、ならびにバインダー樹脂とを同浴で水系の溶媒に混合して加工液とする。該加工液をサーマルボンド不織布に含浸させた後、乾燥させて溶媒を除去する。そして、熱処理して、熱融着繊維が溶融することにより固着を行うことができる。また、本工程において、水系の溶媒に撥水剤、香料、着色剤、脱臭剤等の機能性薬剤を付与することによって、濾材への付加価値を付けることもできる。
【００４３】
加工液を塗布したサーマルボンド不織布を乾燥する方法は熱風乾燥方式、ヤンキードラム方式などが挙げられるが、難燃剤や抗菌剤、防カビ剤等のマイグレーション等がおこりにくい熱風乾燥方式が好ましく採用される。乾燥温度は１００℃〜１９０℃が好ましい。低い温度だと乾燥が不十分である傾向があり、高すぎるとサーマルボンド不織布の熱融着繊維が過剰に溶融することで難燃剤や抗菌剤、防カビ剤が繊維中に埋没し、充分な効果を発揮できなくなる傾向がある。
【００４４】
次にサーマルボンド不織布と脱臭剤及び通気性不織布の一体化工程について詳細を説明する。まず、サーマルボンド不織布上に充分に混合攪拌した脱臭剤と熱接着樹脂を散布し、熱処理して熱接着樹脂を溶融する。加熱方法としては加熱炉が利用できる。温度は加熱炉内の温度は１３０℃〜１６０℃が好ましい。熱処理されたものに、通気性不織布を被せ合わせ加圧し、一体化することができる。加圧には冷熱ロールが使用できる。逆に、通気性不織布に熱接着樹脂を散布、熱処理して、熱接着樹脂を溶融させ、そしてサーマルボンド不織布を被せ合わせ加圧し、一体化してもいい。
【００４５】
また、本発明のエアフィルター用濾材のＪＩＳ Ｌ１０９６ガーレ法での剛軟度は３５０ｍｇ以上であることが好ましい。剛軟度が３５０ｍｇ以上であることで、充分なフィルター寸法安定性が得られ、キャビンフィルターで使用される高風量下においても変形することなく、変形により生じる構造的な圧力損失の上昇を抑えることができる。
【００４６】
本発明のフィルターは、積層した濾材をそのまま使用してもよいが、限られた寸法内により多く濾材を入れるために、プリーツ加工と呼ばれる山谷状の折り加工を施して濾材面積を増やすことが好ましい。
【００４７】
プリーツ加工の方法としては、レシプロ方式やロータリー方式などがあり、山谷状に加工する方法であればいずれの方法でもよい。また、プリーツ形状を保持するためエアの流入方向に対し、下流側の層にリボン加工を施してもよい。
【００４８】
以下に、実施例に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明は必ずしもこれらに限定されるものではない。
【実施例】
【００４９】
本実施例における目付、圧力損失、難燃性、抗菌性、防カビ性、抗ウイルス性、溶解度、脱臭性能、耐水度、フィルター変形、水負荷試験の測定は以下に記載の方法を用いる。
（１）＜目付＞
２３℃５０％ＲＨの室温に８時間以上放置して、評価試料（サーマルボンド不織布、通気性不織布、濾材）の質量を求め、その面積から１ｍ２あたりの質量に直して、それぞれの評価試料の目付として求める。サンプリング最小面積は０．０１ｍ２以上とする。
（２）＜圧力損失＞
平板状のエアフィルター用濾材を実験用のダクトに取り付け、ダクトに温度２３℃、湿度５０％ＲＨの空気を０．１ｍ／ｓｅｃの速度で送風した。その際のエアフィルター用濾材の上流側と下流側との差圧をＭＯＤＵＳ社製デジタルマノメータＭＡ２−０４Ｐにて測定した。
（３）＜難燃性＞
ＦＭＶＳＳ ３０２法に準じてエアフィルター用濾材の両面から実施し、標線Ａに達しない場合は「自消性」、標線Ａを越えて燃焼速度１００ｍ／ｍｉｎ以内である場合「○」、標線Ａを越えて燃焼速度１００ｍ／ｍｉｎ以上である場合を「×」とした。
（４）＜抗菌試験＞
ＪＩＳ Ｌ１９０２（２００８）（繊維製品の抗菌性試験、定量試験（菌液吸収法））にて菌種に黄色ブドウ球菌を用い静菌活性値が２．０以上のものを抗菌性有りとした。
（５）＜防カビ試験＞
ＪＩＳ Ｚ２９１１（２０１０）（カビ抵抗性試験（湿式法））にて試料または試験片の接種した部分に菌糸の発育が認められない（表示０）になるものを防カビ性有りとした。
（６）＜抗ウイルス試験＞
ＪＩＳ Ｚ２８０１（抗菌加工製品−抗菌性試験方法・抗菌効果）に準じて抗ウイルス評価を実施した。
【００５０】
採用した試験条件は下記の通りである。
【００５１】
・菌種：インフルエンザ Ａ ウイルス（Ｈ１Ｎ１）
・菌液条件：作用ウイルス量 ０．２ｍＬ
・作用条件：２５℃ ２４時間
・効果判定：ウイルス感染価が初期の１０％以下の場合に「効果有り」と判定し、１０％を越える場合を「効果無し」と判定した。
（７）＜脱臭性能評価＞
１２０℃で２時間、乾燥庫で加熱前処理した平板状の濾材を実験用のカラムに取り付け、カラムに温度２３℃、湿度５０％ＲＨの空気を０．１ｍ／ｓｅｃの速度で送風した。さらに上流側から、パーミエーターによりトルエンを揮発させ上流濃度８０ｐｐｍとなるように添加し、濾材の上流側と下流側とにおいてエアをサンプリングし、赤外吸光式連続モニターを使用してそれぞれのトルエン濃度を経時的に測定し、次式にて除去効率を算出した。
除去効率（％）＝［（Ｃ０−Ｃ）／Ｃ０］×１００
ここに、Ｃ０：上流側のトルエン濃度（＝８０ｐｐｍ）
Ｃ：下流側のトルエン濃度（ｐｐｍ）
トルエンの添加開始から３分後の除去効率を初期除去効率とし、初期除去効率の比較を行った。
（８）＜不織布の耐水度＞
耐水度はＪＩＳ Ｌ１０９２に記載されているＡ法（低水圧法）に準じて測定を行った。１５０ｍｍ×１５０ｍｍの試験片を５枚採取し、耐水度試験装置に試験片が水に当たるように取り付け、１００ｍｍ／ｍｉｎの速さで水位を上昇させ、試験片の下流側に３箇所から水が出たときの水位をｍｍ単位で測った。５回測定を行い、平均値を測定値とした。
【００５２】
（９）＜溶解度測定＞
対象化合物が塊状の場合は予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濾過して除去し、濾液を減圧留去する。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。
【００５３】
溶解度（ｗｔ％）＝（Ａ（ｇ）／水１００（ｇ））×１００ 。
【００５４】
（１０）＜フィルター変形＞
本発明のエアフィルター用濾材を巾２００ｍｍ×奥行き２５０ｍｍ×高さ２０ｍｍのサイズで４３山となるようにプリーツ加工、枠組み加工を施しフィルターを作製後、フランジにセットし、２００ｃｃの水を１０００ｃｃ／ｍｉｎの滴下速度で３００ｍ３／ｈの風量を通風させながら滴下し、フィルター変形を目視にて確認した。全く変形しなかった濾材を「○」、濾材が歪み少し変形した濾過材を「△」、変形が大きくフランジから外れそうな濾材を「×」とした。
【００５５】
（１１）＜水の負荷試験方法＞
１５ｃｍ×１５ｃｍの測定用サンプルを採取し、地面に対し水平になるように１０ｃｍ×１０ｃｍのダクトに保持した状態で、風速０．７５ｍ／ｓｅｃのエアを通気させながら、サンプル位置より３０ｃｍ上方から６００ｃｃの蒸留水をスポイトで３０．０ｃｃ／ｍｉｎの速度で濾材に均一に滴下した。
【００５６】
[実施例１]
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：４０ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝１００：０
・熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：１８０℃
・熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比：６０：４０
（通気性不織布）
ポリエステル製の目付４０ｇ／ｍ２、耐水度１２０ｍｍのサーマルボンド不織布を使用した。
（難燃性）
水に対する溶解度が０．６８％のリン酸メラミン（三和ケミカル社製）を使用した。
（抗菌剤）
水に対する溶解度が０．０８％のジンクピリチオン（商品名：ＭＲＴ−１００（大阪化成社製））を使用した。
（防カビ剤）
水に対する溶解度が０．０５％のチアベンダゾールを使用した。
（樹脂バインダー）
樹脂バインダーにはエステル系バインダー（商品名：カゼゾール（登録商標）ＥＳ−７（日華化学社製））を使用した。
（脱臭剤）
１８０〜３５５μｍに分粒した椰子殻活性炭を用いた。
（熱接着樹脂）
５０〜３００μｍに分粒した融点１２０℃のポリエステル樹脂を用いた。
（製造方法）
リン酸メラミン９ｇ／ｍ２とジンクピリチオン０．２ｇ／ｍ２及びチアベンダゾール０．３ｇ／ｍ２をエステルバインダー３ｇ／ｍ２と水系で混合し、これをサーマルボンド不織布にディップ浸積して付着加工を行い、１６０℃で１０分間乾燥し、目付５３ｇ／ｍ２のサーマルボンド加工不織布Ａを作製した。なお「ｇ／ｍ２」とは、不織布に最終的に付着する単位面積当たりの質量を示す。
次に、脱臭剤が８０ｇ／ｍ２と熱接着樹脂が３５ｇ／ｍ２となるように混合攪拌した混合粉粒体をサーマルボンド加工不織布Ａに散布した後、１５０℃の乾燥オーブンの中で熱接着樹脂を溶融し、その上から通気性不織布を重ね合わせ、プレスを行い、エアフィルター用濾材Ａを作製した。
エアフィルター用濾材Ａの剛軟度は６５０ｍｇであった。
【００５７】
[実施例２]
サーマルボンド不織布のみを以下の組成で作製し、それ以外は実施例１と同様の組成、方法にてエアフィルター用濾材Ｂを作製した。
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：４５ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝８０：２０
・熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：１８０℃
・熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比率：６０：４０
・非熱融着繊維の組成：ポリエステル
・非熱融着繊維の繊度：２．２ｄｔｅｘ
エアフィルター用濾材Ｂの剛軟度は６４０ｍｇであった。
【００５８】
[実施例３]
サーマルボンド不織布のみを以下の組成で作製し、それ以外は実施例１と同様の組成、方法にてエアフィルター用濾材Ｃを作製した。
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：５５ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝４０：６０
・熱融着繊維の繊度：２．２ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：１５０℃
・熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比率：６０：４０
・非熱融着繊維の組成：ポリエステル
・非熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
エアフィルター用濾材Ｃの剛軟度は４８０ｍｇであった。
【００５９】
[実施例４]
サーマルボンド不織布と難燃剤を以下の組成で作製し、それ以外は実施例１と同様の組成、方法にてエアフィルター用濾材Ｄを作製した。
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：３５ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝８０：２０
・熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：２００℃
・熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比率：６０：４０
・非熱融着繊維の組成：ポリエステル
・非熱融着繊維の繊度：２．２ｄｔｅｘ
（難燃剤）
水に対する溶解度が０．４５％のリン酸エステル化合物を使用した。
（製造方法）
リン酸エステル６ｇ／ｍ２とジンクピリチオン０．２ｇ／ｍ２及びチアベンダゾール０．３ｇ／ｍ２をエステルバインダー３ｇ／ｍ２と水系で混合し、これをサーマルボンド不織布にディップ浸積して付着加工を行い、１６０℃で１０分間乾燥し、目付４５ｇ／ｍ２のサーマルボンド加工不織布Ｄを作製した。
次に、脱臭剤が８０ｇ／ｍ２と熱接着樹脂が３５ｇ／ｍ２となるように混合攪拌した混合粉粒体をサーマルボンド加工不織布Ａに散布した後、１５０℃の乾燥オーブンの中で熱接着樹脂を溶融し、通気性不織布を重ね合わせ、プレスを行い、エアフィルター用濾材Ａを作製した。
エアフィルター用濾材Ｄの剛軟度は５８０ｍｇであった。
【００６０】
[実施例５]
サーマルボンド不織布と防カビ剤、熱接着樹脂を以下の組成、方法で作製し、それ以外は実施例１と同様の組成、方法にてエアフィルター用濾材Ｅを作製した。
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：２５ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝１００：０
・熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：１８０℃
・熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比率：６０：４０
（防カビ剤）
水に対する溶解度が０．０８％のカルベンダジムを使用した。
（熱接着樹脂）
５０〜３００μｍに分粒した融点１２０℃のポリエステル樹脂と１５０〜５００μｍに分粒した融点１０５℃のポリエチレン樹脂を質量比率１：１で混合し使用した。
（製造方法）
リン酸メラミン９ｇ／ｍ２とジンクピリチオン０．２ｇ／ｍ２及びカルベンダジム０．３ｇ／ｍ２をエステルバインダー２ｇ／ｍ２と水系で混合し、これをサーマルボンド不織布にディップ浸積して付着加工を行い、１６０℃で１０分間乾燥し、目付３８ｇ／ｍ２のサーマルボンド加工不織布Ｅを作製した。
次に、脱臭剤が８０ｇ／ｍ２と熱接着樹脂が３５ｇ／ｍ２となるように混合攪拌した混合粉粒体をサーマルボンド加工不織布Ｅに散布した後、１５０℃の乾燥オーブンの中で熱接着樹脂を溶融し、通気性不織布を重ね合わせ、プレスを行い、エアフィルター用濾材Ｅを作製した。
エアフィルター用濾材Ｅの剛軟度は６８０ｍｇであった。
【００６１】
[実施例６]
サーマルボンド不織布を以下の組成で作製し、抗菌剤は添加しなかった。それ以外は実施例１と同様の組成、方法にてエアフィルター用濾材Ｅを作製した。
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：４０ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝１００：０
・熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：１８０℃
・熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比率：６０：４０
（製造方法）
リン酸メラミン９ｇ／ｍ２とチアベンダゾール０．３ｇ／ｍ２をエステルバインダー３ｇ／ｍ２と水系で混合し、これをサーマルボンド不織布にディップ浸積して付着加工を行い、１６０℃で１０分間乾燥し、目付５２ｇ／ｍ２のサーマルボンド加工不織布Ｆを作製した。
次に、脱臭剤が８０ｇ／ｍ２と熱接着樹脂が３５ｇ／ｍ２となるように混合攪拌した混合粉粒体をサーマルボンド加工不織布Ｆに散布した後、１５０℃の乾燥オーブンの中で熱接着樹脂を溶融し、通気性不織布を重ね合わせ、プレスを行い、エアフィルター用濾材Ｆを作製した。
エアフィルター用濾材Ｆの剛軟度は６８０ｍｇであった。
【００６２】
[実施例７]
サーマルボンド不織布と樹脂バインダーを以下の組成で作製し、それ以外は実施例１と同様の組成、方法にてエアフィルター用濾材Ｇを作製した。
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：４５ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝６０：４０
・熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：１８０℃
・熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比率：６０：４０
・非熱融着繊維の組成：ポリエステル
・非熱融着繊維の繊度：２．２ｄｔｅｘ
（樹脂バインダー）
樹脂バインダーにはアクリル系バインダーを使用した。
（製造方法）
リン酸メラミン１４ｇ／ｍ２とジンクピリチオン０．２ｇ／ｍ２及びチアベンダゾール０．３ｇ／ｍ２をアクリルバインダー５ｇ／ｍ２と水系で混合し、これをサーマルボンド不織布にディップ浸積して付着加工を行い、１６０℃で１０分間乾燥し、目付６５ｇ／ｍ２のサーマルボンド加工不織布Ｇを作製した。
次に、脱臭剤が８０ｇ／ｍ２と熱接着樹脂が３５ｇ／ｍ２となるように混合攪拌した混合粉粒体をサーマルボンド加工不織布Ｇに散布した後、１５０℃の乾燥オーブンの中で熱接着樹脂を溶融し、通気性不織布を重ね合わせ、プレスを行い、エアフィルター用濾材Ｇを作製した。
エアフィルター用濾材Ｇの剛軟度は６５０ｍｇであった。
【００６３】
[実施例８]
サーマルボンド不織布を以下の組成で作製し、それ以外は実施例１と同様の組成、方法にてエアフィルター用濾材Ｈを作製した。
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：８５ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝６０：４０
・熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：１８０℃
・熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比率：６０：４０
・非熱融着繊維の組成：ポリエステル
・非熱融着繊維の繊度：２．２ｄｔｅｘ
（製造方法）
リン酸メラミン１３ｇ／ｍ２とジンクピリチオン０．２ｇ／ｍ２及びチアベンダゾール０．３ｇ／ｍ２をエステルバインダー５ｇ／ｍ２と水系で混合し、これをサーマルボンド不織布にディップ浸積して付着加工を行い、１６０℃で１０分間乾燥し、目付１０４ｇ／ｍ２のサーマルボンド加工不織布Ｈを作製した。
次に、脱臭剤が８０ｇ／ｍ２と熱接着樹脂が３５ｇ／ｍ２となるように混合攪拌した混合粉粒体をサーマルボンド加工不織布Ｈに散布した後、１５０℃の乾燥オーブンの中で熱接着樹脂を溶融し、通気性不織布を重ね合わせ、プレスを行い、エアフィルター用濾材Ｈを作製した。
エアフィルター用濾材Ｈの剛軟度は８２０ｍｇであった。
【００６４】
[比較例１]
サーマルボンド不織布を以下の組成で作製し、それ以外は実施例１と同様の組成、方法にてエアフィルター用濾材Ｉを作製した。
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：４０ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝２０：８０
・熱融着繊維の繊度：２．２ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：１５０℃
・熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比率：６０：４０
・非熱融着繊維の組成：ポリエステル
・非熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
（製造方法）
リン酸メラミン９ｇ／ｍ２とジンクピリチオン０．２ｇ／ｍ２及びチアベンダゾール０．３ｇ／ｍ２をエステルバインダー３ｇ／ｍ２と水系で混合し、これをサーマルボンド不織布にディップ浸積して付着加工を行い、１６０℃で１０分間乾燥し、目付５３ｇ／ｍ２のサーマルボンド加工不織布Ｉを作製した。
次に、脱臭剤が８０ｇ／ｍ２と熱接着樹脂が３５ｇ／ｍ２となるように混合攪拌した混合粉粒体をサーマルボンド加工不織布Ｉに散布した後、１５０℃の乾燥オーブンの中で熱接着樹脂を溶融し、通気性不織布を重ね合わせ、プレスを行い、エアフィルター用濾材Ｉを作製した。
エアフィルター用濾材Ｉの剛軟度は２４０ｍｇであった。
【００６５】
[比較例２]
サーマルボンド不織布を以下の組成で作製し、樹脂バインダーを使用しなかった。それ以外は実施例１と同様の組成、方法にてエアフィルター用濾材Ｊを作製した。
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：４５ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝８０：２０
・熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：１５０℃
・熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比率：６０：４０
・非熱融着繊維の組成：ポリエステル
・非熱融着繊維の繊度：２．２ｄｔｅｘ
（製造方法）
リン酸メラミン９ｇ／ｍ２とジンクピリチオン０．２ｇ／ｍ２及びチアベンダゾール０．３ｇ／ｍ２を水系で混合し、これをサーマルボンド不織布にディップ浸積して付着加工を行い、１８０℃で１０分間乾燥し、目付５５ｇ／ｍ２のサーマルボンド加工不織布Ｊを作製した。
次に、脱臭剤が８０ｇ／ｍ２と熱接着樹脂が３５ｇ／ｍ２となるように混合攪拌した混合粉粒体をサーマルボンド加工不織布Ｊに散布した後、１５０℃の乾燥オーブンの中で熱接着樹脂を溶融し、通気性不織布を重ね合わせ、プレスを行い、エアフィルター用濾材Ｊを作製した。
エアフィルター用濾材Ｊの剛軟度は５４０ｍｇであった。
[比較例３]
サーマルボンド不織布を以下の組成で作製し、難燃剤にポリリン酸アンモニウムを使用した。それ以外は実施例１と同様の組成、方法にてエアフィルター用濾材Ｋを作製した。
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：５０ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝８０：２０
・熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：１５０℃
・熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比率：６０：４０
・非熱融着繊維の組成：ポリエステル
・非熱融着繊維の繊度：２．２ｄｔｅｘ
（難燃剤）
水に対する水に対する溶解度が３６．８％のポリリン酸アンモニウムを使用した。
（製造方法）
ポリリン酸アンモニウム９ｇ／ｍ２とジンクピリチオン０．２ｇ／ｍ２及びチアベンダゾール０．３ｇ／ｍ２をエステルバインダー３ｇ／ｍ２と水系で混合し、これをサーマルボンド不織布にディップ浸積して付着加工を行い、１６０℃で１０分間乾燥し、目付６３ｇ／ｍ２のサーマルボンド加工不織布Ｋを作製した。
次に、脱臭剤が８０ｇ／ｍ２と熱接着樹脂が３５ｇ／ｍ２となるように混合攪拌した混合粉粒体をサーマルボンド加工不織布Ｋに散布した後、１５０℃の乾燥オーブンの中で熱接着樹脂を溶融し、通気性不織布を重ね合わせ、プレスを行い、エアフィルター用濾材Ｋを作製した。
エアフィルター用濾材Ｋの剛軟度は５６０ｍｇであった。
【００６６】
[比較例４]
サーマルボンド不織布を以下の組成で作製し、抗菌剤にカテキンを使用した。それ以外は実施例１と同様の組成、方法にてエアフィルター用濾材Ｌを作製した。
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：５０ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝８０：２０
・熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：１８０℃
・熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比率：６０：４０
・非熱融着繊維の組成：ポリエステル
・非熱融着繊維の繊度：２．２ｄｔｅｘ
（抗菌剤）
水に対する溶解度が３５．０％のカテキン（ポリフェノン７０ｓ（三井農林社製））を使用した。
（製造方法）
リン酸メラミン９ｇ／ｍ２とカテキン１．５ｇ／ｍ２をエステルバインダー３ｇ／ｍ２と水系で混合し、これをサーマルボンド不織布にディップ浸積して付着加工を行い、１６０℃で１０分間乾燥し、目付６４ｇ／ｍ２のサーマルボンド加工不織布Ｌを作製した。
次に、脱臭剤が８０ｇ／ｍ２と熱接着樹脂が３５ｇ／ｍ２となるように混合攪拌した混合粉粒体をサーマルボンド加工不織布Ｌに散布した後、１５０℃の乾燥オーブンの中で熱接着樹脂を溶融し、通気性不織布を重ね合わせ、プレスを行い、エアフィルター用濾材Ｌを作製した。
エアフィルター用濾材Ｌの剛軟度は５６０ｍｇであった。
[比較例５]
サーマルボンド不織布を以下の組成で作製し、樹脂バインダー量を変更した。それ以外は実施例１と同様の組成、方法にてエアフィルター用濾材Ｍを作製した。
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：４５ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝７０：３０
・熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：１８０℃
・ 熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比率：６０：４０
・非熱融着繊維の組成：ポリエステル
・非熱融着繊維の繊度：２．２ｄｔｅｘ
（製造方法）
リン酸メラミン６ｇ／ｍ２とジンクピリチオン０．２ｇ／ｍ２及びチアベンダゾール０．３ｇ／ｍ２をアクリルバインダー８ｇ／ｍ２と水系で混合し、これをサーマルボンド不織布にディップ浸積して付着加工を行い、１６０℃で１０分間乾燥し、目付４５ｇ／ｍ２のサーマルボンド加工不織布Ｍを作製した。
次に、脱臭剤が８０ｇ／ｍ２と熱接着樹脂が３５ｇ／ｍ２となるように混合攪拌した混合粉粒体をサーマルボンド加工不織布Ｍに散布した後、１５０℃の乾燥オーブンの中で熱接着樹脂を溶融し、通気性不織布を重ね合わせ、プレスを行い、エアフィルター用濾材Ｍを作製した。
エアフィルター用濾材Ｍの剛軟度は４６０ｍｇであった。
【００６７】
【表１】
【００６８】
【表２】
【００６９】
表からわかるように本発明の範囲内にあるエアフィルター用濾材はキャビンフィルターで想定されるような水が負荷される状況下で使用されるエアフィルター濾材において、被水後にも高い抗菌、防カビ、難燃、脱臭性能を発揮することができ、かつ高い剛性と高い透水性を有しているためフィルター変形を抑制することができる。
【００７０】
実施例１〜４は非水溶性の難燃剤、抗菌剤、防カビ剤を少量のバインダーでサーマルボンド不織布に固着した後、熱をかけサーマルボンド不織布中の熱融着繊維の鞘成分を溶融させることで強固に各種機能薬剤を固着させることが可能となり、被水前後で高い難燃性、抗菌性、防カビ性を発揮している。さらに、機能薬剤が被覆されずに繊維に付着していることで抗ウイルス性も発現できている。
【００７１】
実施例６ではチアベンダゾールのみで抗菌性能、防カビ性能の両性性能を達成できていることが確認され、本発明の範囲内にあることで被水前後において抗菌性能、防カビ性能、難燃性能は基準を達成できていることが確認された。
【００７２】
実施例７ではバインダーにアクリルバインダーを用いたものである。アクリルバインダーが易燃性であるため、難燃剤の量を多く添着させている。
【００７３】
実施例８ではサーマルボンド不織布の目付が８５ｇ／ｍ２としたものである。繊維量が多いため、難燃剤の量を多く添着させている。
【００７４】
比較例１では熱融着繊維と非熱融着繊維の比率が２０：８０と熱融着繊維の比率が極端に低いために各種機能薬剤が繊維表面に強固に固着できていないため被水後には、抗菌性能、防カビ性能が低下している。また、溶出した機能薬剤が脱臭剤の細孔を閉塞することで脱臭性能が低下していることも確認された。
【００７５】
比較例２ではバインダーを用いていないため各種機能薬剤がサーマルボンド不織布表面に固着されにくく、防カビ性能は被水前でも低い性能である。さらに、被水後には難燃性能、抗菌性能ともに性能が低下していることが確認された。
【００７６】
比較例３では難燃剤に水溶性のポリリン酸アンモニウムを使用したため、被水時に難燃剤が溶出し、脱臭剤の細孔に入り込んでしまったために、被水後の難燃性は低下し、脱臭性能の低下も確認された。
【００７７】
比較例４では抗菌剤に水溶性の茶カテキンを使用したが、被水時に溶出し、抗菌性能の低下が確認された。また、茶カテキンは防カビ性能を有していないため防カビ性能は著しく低い性能であることが確認された。
【００７８】
比較例５では樹脂バインダーの量が多かったため、機能粒子が樹脂バインダーに多く被覆されてしまい、抗菌性能が十分に発現できていない。また、樹脂バインダー量が大きいているため難燃性も充分な効果が得られていないことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明によるエアフィルター用濾過材は自動車や鉄道車両等の車室内の空気を清浄化するためのエアフィルター、健康住宅、ペット対応マンション、高齢者入所施設、病院、オフィス等で使用される空気清浄機用フィルター、エアコン用フィルター、ＯＡ機器の吸気・排気フィルター、ビル空調用フィルター、産業用クリーンルーム用フィルター等のエアフィルター濾材として好ましく使用される。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアフィルター用途、特にキャビンフィルター用途に好適に使用される濾材及びその製造方法、ならびにエアフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の空調機に取り付けられるキャビンフィルターのように、外気の導入と同時に雨水が入り込む場所で使用されるフィルターは、入り込んだ水の影響によりフィルターが変形しやすい。そこで、空調システムに負荷がかかるのを防ぐために、被水時の剛軟度の低下が少なく、透水性の良いフィルター濾材が求められている。これまで、フィルター形状を維持して形状変化による圧力損失の上昇を抑制するために必要な剛性が高いという点で、短繊維を樹脂加工して、固めた不織布などが広く用いられている。しかしながら、これらの不織布は主たる構成成分が有機物であるために易燃性であり、自動車車室内の火災防止の観点から難燃性が要求されている。
【０００３】
フィルター濾材に難燃性を付与するものとしては、有機臭素化合物、有機塩素化合物、有機リン化合物などの有機系難燃剤とアンチモン化合物、金属水酸化物などの無機系難燃剤が知られているが、環境志向の高まりにより非ハロゲン系の難燃剤、リン系難燃剤等をバインダーを用いてフィルターに付与する技術が特許文献１で提案されている。
【０００４】
また、一方で空気浄化用途に用いられるフィルターには近年の生活環境改善の市場動向に伴い抗菌性・防カビ性・脱臭性が求められている。特許文献２では２枚の通気性不織布間に粒状活性炭を挟み込み、通気性不織布に各種抗菌剤や防カビ剤が付与されてなるフィルター濾材が提案されている。
【０００５】
これらのフィルター濾材は水が負荷する前は抗菌性、防カビ性、脱臭性、難燃性等の各種機能が発現されるが、キャビンフィルターのように水が負荷する状況で使用されるフィルターでは、各種機能薬剤が負荷する水に溶出し、充分な機能を得られなかったり、流出した機能薬剤が脱臭剤に入り込み、皮膜を形成することで脱臭性能が著しく低下したりするなどの問題があった。
【０００６】
このような課題に対し、特許文献３では被水時の各種機能薬剤流出を抑制するために撥水剤を不織布に添着する技術が開示されているが、撥水剤が機能薬剤を覆ってしまい、従来の機能が充分に発揮されない問題が依然残っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１７８６６９号公報
【特許文献２】特開２０００−７０６４６号公報
【特許文献３】特開２００６−１５９１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の問題を解決すべく、キャビンフィルターの様に雨水が入り込む様な場所で使用可能なフィルターであって、被水後にも高い抗菌性能・防カビ性能・難燃性能を発揮することができ、かつ透水性に優れるため、圧損上昇を抑え、変形しにくいエアフィルター用濾過材及びエアフィルターを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明は以下の構成からなる。
（１）サーマルボンド不織布と通気性不織布との間に熱接着樹脂を介して脱臭剤が担持されてなるエアフィルター用濾材であって、前記サーマルボンド不織布が熱融着繊維と非熱融着繊維とを質量比率で４０：６０〜１００：０の範囲で含み、非水溶性の難燃剤と、非水溶性の抗菌剤および防カビ剤のいずれかまたは両方とが樹脂バインダーを介して前記サーマルボンド不織布に担持されており、前記樹脂バインダーの付着量が前記サーマルボンド不織布に対して質量比で３質量％〜１５質量％であることを特徴とするエアフィルター用濾材、
（２）前記樹脂バインダーがポリエステル系バインダーであることを特徴とする前記エアフィルター用濾材、
（３）、前記非水溶性の難燃剤がポリリン酸メラミンであることを特徴とする前記いずれかのエアフィルター用濾材、
（４）前記非水溶性の抗菌剤および防カビ剤がベンゾイミダゾール化合物およびジンクピリチオンから選ばれることを特徴とする前記いずれかのエアフィルター用濾材、
（５）前記サーマルボンド不織布の熱融着繊維が、芯鞘構造を有するものであって、鞘部の融点が１４０℃〜２００℃であることを特徴とする前記いずれかのエアフィルター用濾材、
（６）前記サーマルボンド不織布の目付が１５〜６０ｇ／ｍ２であることを特徴とする前記いずれかエアフィルター用濾材、
（７）前記熱接着樹脂が少なくともポリエステル樹脂またはポリエチレン樹脂から選ばれることを特徴とする前記いずれかのエアフィルター用濾材、
（８）前記通気性不織布がポリエステル繊維からなるサーマルボンド不織布またはスパンボンド不織布であることを特徴とする前記いずれかのエアフィルター用濾材、
（９）前記いずれかのエアフィルター用濾材を用いてなることを特徴とするエアフィルター、
（１０）サーマルボンド不織布に非水溶性の難燃剤と非水溶性の抗菌剤及び防カビ剤のいずれかまたは両方とを樹脂バインダーを介して熱処理により固着した後、前記サーマルボンド不織布と通気性不織布間に脱臭剤と熱接着樹脂を散布し、加熱圧着により一体化することを特徴とする前記いずれかのエアフィルター濾材の製造方法、
（１１）通気性不織布間に非水溶性の難燃剤と非水溶性の抗菌剤及び防カビ剤のいずれかまたは両方とを樹脂バインダーを介して熱処理により固着した後、前記サーマルボンド不織布と通気性不織布間に脱臭剤と熱接着樹脂を散布し、加熱圧着により一体化することを特徴とする前記いずれかのエアフィルター濾材の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るエアフィルター用濾材は、被水後にも充分な抗菌性、防カビ性、難燃性、脱臭性を発揮できるとともに、被水後の剛性低下を抑えられ、かつ透水性に優れるため圧力損失の上昇を防ぎ、フィルター変形を抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明のエアフィルター用濾材は、サーマルボンド不織布が熱融着繊維と非熱融着繊維とを質量比率で４０：６０〜１００：０の範囲で含み、非水溶性の難燃剤と、非水溶性の抗菌剤および防カビ剤のいずれかまたは両方とが樹脂バインダーを介して前記サーマルボンド不織布に担持され、前記樹脂バインダーの付着量が前記サーマルボンド不織布に対して質量比で３質量％〜１５質量％であることが重要である。
【００１２】
このような構成をとることで次のような効果を発揮することができる。被水を想定した環境下でも長期に渡り、抗菌性能、防カビ性能、難燃性能を発揮させるために、非水溶性の難燃剤や非水溶性の抗菌剤及び防カビ剤等の各種非水溶性の機能薬剤を樹脂バインダーで不織布に添着しようとすると非水溶性の各種薬剤は微粉末形状であることが多いため、発塵防止のために多量の樹脂バインダーが必要となる。その結果、樹脂バインダーの易燃性により難燃性が未達になったり、樹脂バインダーに機能粒子が被覆され、各種機能が発現されなかったりするなどの問題が発生する。
【００１３】
そこで、本発明ではまず樹脂バインダーの付着量及び熱融着繊維と非熱融着繊維の質量比率に着目した。本発明で規定した樹脂バインダー量を水などの溶媒に分散し、ディップ浸積により、サーマルボンド不織布に少量の樹脂バインダーを介して機能粒子を付着させることができる。ディップ浸積時、樹脂バインダー等は不織布中の繊維交点に集まりやすい傾向にあり、繊維交点以外の樹脂バインダー量が少ない箇所は発塵を起こしたり、それによって各種機能の性能低下が懸念される。そこで、乾燥工程で熱を加え、熱融着繊維を一部溶融することにより、各種機能粒子は熱融着繊維と樹脂バインダーに担持される。ここで、熱融着繊維の融着は樹脂バインダーで機能粒子が被覆されながら付着するのとは異なり、繊維表面が溶融する程度であるため、機能薬剤が一部繊維表面に接触した状態で付着されるため、各種機能薬剤の効果を損なうことなく担持させることが可能となる。
【００１４】
また、キャビンフィルターで想定されるような被水時にも各種機能薬剤が適度に被覆された状態で固着しており、水へ大量に溶出することがないため、不織布間に挟み込まれた脱臭剤の性能低下を抑制することが可能となる。
【００１５】
まず、サーマルボンド不織布について説明する。まず難燃剤等の各種機能薬剤を強固に固着するためにサーマルボンド不織布中の熱融着繊維と非熱融着繊維の質量比率が重要となる。本発明ではこの質量比を４０：６０〜１００：０とすることで、本目的のエアフィルター用濾材として機能することを見出した。
【００１６】
熱融着繊維の質量比率が４０質量％を下回ると、難燃剤等の機能性薬剤がバインダー樹脂によってのみ不織布に付着する部分が多くなるため、被水時に各種機能薬剤が溶出し性能が維持しづらくなるばかりでなく、エアフィルター濾材が柔らかくなりすぎて、エアフィルター用途で要求される剛性が得られにくくなるため好ましくない。
【００１７】
サーマルボンド不織布に使用する好ましい繊維径は熱融着繊維、非熱融着繊維ともに、下の方の値としては１．７ｄｔｅｘ、さらには２．０ｄｅｔｘ、一方上の方の値としては、２５ｄｔｅｘ以下、さらには１５ｄｔｅｘ以下である。繊度が小さすぎると不織布密度が上昇し、圧力損失が上昇するとともに、ダスト寿命が短くなる傾向がある。一方、繊度が大きすぎると空隙が大きくなり脱臭剤が落ちやすくなるばかりでなく、フィルターのプリーツ加工時に反発性が強くなり加工性が落ちる傾向がある。
【００１８】
サーマルボンド不織布中の熱融着繊維は低融点成分を鞘とし、高融点成分を芯とする芯鞘型複合繊維であることが好ましく、この例として同心円型、偏芯型などが挙げられる。
【００１９】
熱融着繊維における、低融点成分と高融点成分の質量比率は３５：７５〜８０：２０であることが好ましい。低融点成分の質量比率が低すぎると本発明で目的としている効果が充分に得られない。一方、低融点成分の質量比率が多すぎると難燃剤等の機能性薬剤が溶融部に埋もれてしまい機能を発現しづらくなる傾向がある。
【００２０】
熱融着繊維が芯鞘型複合繊維の場合、芯成分の組成は特に限定されず、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂などを挙げることができるが、難燃性やプリーツ形状の保持性などの観点からポリエステル系樹脂が好ましく、中でもポリエチレンテレフタレートがより好ましく、ポリエチレンテレフタレートの融点は２６０℃であることが好ましい。
【００２１】
熱融着繊維の鞘成分の組成は二塩基酸とジオールの重縮合で得られる共重合ポリエステルが好ましい。具体的にはテレフタル酸とジエチレングリコールをベースに他の共重合成分として、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ポリエチレングリコールなどが挙げられ、その組み合わせおよび共重合比率により融点を調整することが可能である。
【００２２】
熱融着繊維の鞘成分の融点は１４０℃〜２００℃であることが好ましい。熱融着繊維の鞘成分の融点が低すぎると難燃剤等の機能薬剤をサーマルボンド不織布に含浸加工した後、熱風乾燥する工程において鞘成分が溶融しすぎることにより、機能薬剤が埋没し機能を発現しづらくなる。一方、融点が高すぎるとサーマルボンド不織布中の鞘成分の溶融が起こりづらくなり、機能薬剤の固着ができなくなる。その結果、被水後に機能薬剤が溶出し各種機能の低下が起こりやすくなる傾向がある。
【００２３】
ここで、融点は示差走査熱量計を用いて昇温速度２０℃／分でＤＳＣ測定を行った際の吸熱ピークのピーク位置を示す温度を指す。熱融着繊維の溶融開始温度は融点よりも低い温度であるため、融点以下でも熱融着繊維の融解は開始している。
【００２４】
また、非熱融着繊維の成分はポリエチレンテレフタレート、ポチブチレンテレフタレート、ポチエチレンナフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂を挙げることができ、中でも形状保持性の観点からポリエチレンテレフタレートが好ましい。また、非熱融着繊維の融点は熱融着繊維の芯成分の融点と同じ程度の温度が好ましく、例えば２６０℃であることが好ましい。
【００２５】
上述のとおり、本発明は、樹脂バインダーの付着量が前記サーマルボンド不織布に対して質量比で３質量％〜１５質量％である。好ましくは５質量％以上である。好ましくは１０質量％以下である。少ないと機能薬剤を十分に担持できず、一方多すぎると機能薬剤を被覆してしまう傾向がある。樹脂バインダーとして適当な量を選び、機能薬剤の担持を熱融着繊維によって助けることになる。
【００２６】
本発明で用いるサーマルボンド不織布の好ましい目付は１５〜７０ｇ／ｍ２である。目付が少なすぎると、不織布の形態が維持できなくなるばかりでなく、脱臭剤が抜け落ちやすくなる傾向がある。逆に目付多すぎると不織布の圧力損失が上昇するため傾向がある。
サーマルボンド不織布の厚みは０．１５〜０．４０ｍｍであることが好ましい。厚みが０．１５ｍｍを下回ると繊維密度が高くなりすぎ、圧力損失が上昇し、ダスト保持性も低下するため好ましくない。一方、厚みが０．４０ｍｍを越えると繊維同士の融着が弱まり不織布としての強度が充分に得られないため好ましくない。
【００２７】
本発明で使用するエアフィルター用濾材はサーマルボンド不織布に難燃剤が付着していることを特徴としているが、難燃剤は非水溶性であることが好ましい。難燃剤が非水溶性であることで、キャビンフィルターなどで想定される水が負荷される環境下においても難燃剤が水に溶出し、フィルターから脱離することによる難燃性能の低下を防ぐことが可能となる。ここで、非水溶性とは２５℃で中性の水に対し、１質量％以下（１ｇ／水１００ｇ）溶解するもの、と定義することができる。
【００２８】
本発明で使用する非水溶性の難燃剤は環境面を考慮するとリン系難燃剤が好ましく、具体的にはリン酸エステル類、リン酸メラミンなどが挙げられる。これらのリン系難燃剤は、単独で、あるいは２種以上を混合して使用すればよい。
【００２９】
本発明で使用する非水溶性の難燃剤は、サーマルボンド不織布に対して１０質量％〜３０質量％であることが好ましい。難燃剤の含有量が低いと充分な難燃性を得ることができない。一方、高いと目詰まりを起こしやすくなり、濾材の圧力損失が上昇し、ダスト保持性が低下するため好ましくない。
【００３０】
本発明で使用するエアフィルター用濾材はサーマルボンド不織布に非水溶性の抗菌剤および防カビ剤のいずれかもしくは両方が担持されている。抗菌剤及び防カビ剤が非水溶性であることで、キャビンフィルターなどで想定される水が負荷される環境下においても抗菌剤及び防カビ剤が水に溶出し、抗菌、防カビ性能の低下を防ぐことが可能となる。ここでも、非水溶性とは２５℃で中性の水に対し、１質量％以下（１ｇ／水１００ｇ）ものと定義することができる。
【００３１】
本発明で使用する非水溶性の抗菌剤及び防カビ剤は含窒素複素環、硫黄原子の少なくともいずれかを含む有機化合物でかつ粒子状物質であることが好ましい。具体的にはベンゾイミダゾール化合物、ピリチオン系化合物、イソチアゾリン系化合物等の有機系抗菌防カビ剤が挙げられ、中でもピリチオン系化合物とベンゾイミダゾール化合物の組み合わせが好ましい。この組み合わせ処方を採用することで抗ウイルス性能を発現することも可能となる。
【００３２】
本発明で使用する非水溶性の抗菌剤及び防カビ剤の付着量はサーマルボンド不織布の質量に対し０．１質量％〜５．０質量％であることが好ましい。一定量以上とすることで充分な抗菌性、防カビ性、抗ウイルス性を発揮することができるが、多すぎると抗菌剤及び防カビ剤がサーマルボンド不織布に充分に固着されなくなる傾向があるからである。
本発明で使用する通気性不織布は親水性の不織布であることが好ましい。ここで親水性の不織布とはＪＩＳ Ｌ１０９２ （２００９） Ａ法による耐水度が３００ｍｍ以下の不織布を指す。親水性の不織布の製造方法としてはスパンボンド不織布、サーマルボンド不織布、レジンボンド式乾式不織布、湿式抄紙不織布、ニードルパンチ不織布、スパンレース不織布、ウォータージェットパンチ式乾式不織布、エアレイド不織布を用いることができるが、被水後の強度面を考慮すると、スパンボンド式乾式不織布もしくはサーマルボンド不織布が好ましく使用される。また、これらの不織布には透水性を高めるために必要に応じて親水化処理を施してもよい。
【００３３】
通気性不織布の目付は１５ｇ／ｍ２〜６０ｇ／ｍ２であることが好ましい。目付が小さいと、不織布の形態が維持できなくなるばかりでなく、脱臭剤が抜け落ちやすくなる傾向がある。逆に目付が高くなると不織布の圧力損失が上昇するとともに、耐水度が上がり透水性が低くなる傾向がある。
【００３４】
これら通気性不織布を構成する繊維としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル等の熱可塑性樹脂を単独で用いた繊維、又はこれら複数の樹脂を用いた複合繊維等が挙げられ、フィルターにした際の寸法安定性の点からポリエステルが好ましい。ポリエステル繊維はポリエステル繊維単体でも他の繊維とポリエステル繊維の複合およびポリエステル繊維が鞘側に出ている芯鞘構造の繊維のいずれでも構わない。また、これらの不織布には透水性を上げるためにレーヨン、コットン、リヨセル、テンセル、アセテート、天然パルプ等の親水性繊維、特にセルロース系繊維を共存させることもできる。
【００３５】
本発明のエアフィルター用濾材はサーマルボンド不織布と通気性不織布の間に熱接着樹脂を介して脱臭剤を担持させることが重要である。
【００３６】
本発明で採用する脱臭剤としては、活性炭、ゼオライト、多孔質シリカ、活性アルミナ等が挙げられ、これらの中から目的に応じて選択することができる。
本発明で採用する脱臭剤の粒径は、１００μｍ〜５００μｍの範囲にある脱臭剤が９０質量％以上であることが好ましい。
【００３７】
固定化方法としては脱臭剤と熱接着樹脂の混合粉体をサーマルボンド不織布もしくは通気性不織布に散布した後、もう一方の不織布を重ね合わせて熱プレスを行い一体化する方法が好ましい。
【００３８】
脱臭剤をサーマルボンド不織布または通気性不織布に固定化する熱接着樹脂とは、熱によってサーマルボンド不織布または通気性不織布に熱により接着した樹脂であり、例えば、ＥＶＡ樹脂、ポリエステル、ポリアミド、ナイロン、低密度ポリエチレンおよびこれらの共重合体、これらを含有する樹脂組成物を用いることができるが、サーマルボンド不織布や通気性不織布がポリエステル系である場合、熱接着樹脂はポリエステル系、ＥＶＡ樹脂、低密度ポリエチレンであると接着性が向上するためより好ましく、単独でもしくは２種以上を混合して使用すればよい。
【００３９】
熱接着樹脂の粒径の好ましい範囲としては、５０μｍ以上、さらには１００μｍ以上、一方１０００μｍ以下、さらには８００ミクロン以下である。特定以上の量とすることでサーマルボンド不織布もしくは通気性不織布からの脱落を防ぐとともに飛散を防ぐことができる。特定以下の量とすることでサーマルボンド不織布もしくは通気性不織布に固定化した後の表面平滑性が低下するのを防ぐことができる。
【００４０】
使用するバインダー樹脂は、アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂など適宜選択して使用することが可能であるが、難燃性能と機能薬剤の発現性の観点からポリエステル樹脂が好ましい。
【００４１】
バインダー樹脂の付着量はサーマルボンド不織布の質量に対し、３質量％〜１０質量％であることが好ましい。バインダー樹脂の付着量が低すぎるとサーマルボンド不織布に難燃剤等の機能薬剤を固着するのに必要な量を確保できず、熱風乾燥工程に入り溶媒が蒸発し、熱融着繊維が融解する前に繊維から脱落してしまうため好ましくない。一方、付着量が多すぎると難燃性能が低下することに加え、機能薬剤がバインダー樹脂に覆われて機能が発現されにくくなるため好ましくない。
【００４２】
次に本発明のエアフィルター用濾材の製造方法の例を説明する。難燃剤と非水溶性の抗菌剤および／または防カビ剤、ならびにバインダー樹脂とを同浴で水系の溶媒に混合して加工液とする。該加工液をサーマルボンド不織布に含浸させた後、乾燥させて溶媒を除去する。そして、熱処理して、熱融着繊維が溶融することにより固着を行うことができる。また、本工程において、水系の溶媒に撥水剤、香料、着色剤、脱臭剤等の機能性薬剤を付与することによって、濾材への付加価値を付けることもできる。
【００４３】
加工液を塗布したサーマルボンド不織布を乾燥する方法は熱風乾燥方式、ヤンキードラム方式などが挙げられるが、難燃剤や抗菌剤、防カビ剤等のマイグレーション等がおこりにくい熱風乾燥方式が好ましく採用される。乾燥温度は１００℃〜１９０℃が好ましい。低い温度だと乾燥が不十分である傾向があり、高すぎるとサーマルボンド不織布の熱融着繊維が過剰に溶融することで難燃剤や抗菌剤、防カビ剤が繊維中に埋没し、充分な効果を発揮できなくなる傾向がある。
【００４４】
次にサーマルボンド不織布と脱臭剤及び通気性不織布の一体化工程について詳細を説明する。まず、サーマルボンド不織布上に充分に混合攪拌した脱臭剤と熱接着樹脂を散布し、熱処理して熱接着樹脂を溶融する。加熱方法としては加熱炉が利用できる。温度は加熱炉内の温度は１３０℃〜１６０℃が好ましい。熱処理されたものに、通気性不織布を被せ合わせ加圧し、一体化することができる。加圧には冷熱ロールが使用できる。逆に、通気性不織布に熱接着樹脂を散布、熱処理して、熱接着樹脂を溶融させ、そしてサーマルボンド不織布を被せ合わせ加圧し、一体化してもいい。
【００４５】
また、本発明のエアフィルター用濾材のＪＩＳ Ｌ１０９６ガーレ法での剛軟度は３５０ｍｇ以上であることが好ましい。剛軟度が３５０ｍｇ以上であることで、充分なフィルター寸法安定性が得られ、キャビンフィルターで使用される高風量下においても変形することなく、変形により生じる構造的な圧力損失の上昇を抑えることができる。
【００４６】
本発明のフィルターは、積層した濾材をそのまま使用してもよいが、限られた寸法内により多く濾材を入れるために、プリーツ加工と呼ばれる山谷状の折り加工を施して濾材面積を増やすことが好ましい。
【００４７】
プリーツ加工の方法としては、レシプロ方式やロータリー方式などがあり、山谷状に加工する方法であればいずれの方法でもよい。また、プリーツ形状を保持するためエアの流入方向に対し、下流側の層にリボン加工を施してもよい。
【００４８】
以下に、実施例に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明は必ずしもこれらに限定されるものではない。
【実施例】
【００４９】
本実施例における目付、圧力損失、難燃性、抗菌性、防カビ性、抗ウイルス性、溶解度、脱臭性能、耐水度、フィルター変形、水負荷試験の測定は以下に記載の方法を用いる。
（１）＜目付＞
２３℃５０％ＲＨの室温に８時間以上放置して、評価試料（サーマルボンド不織布、通気性不織布、濾材）の質量を求め、その面積から１ｍ２あたりの質量に直して、それぞれの評価試料の目付として求める。サンプリング最小面積は０．０１ｍ２以上とする。
（２）＜圧力損失＞
平板状のエアフィルター用濾材を実験用のダクトに取り付け、ダクトに温度２３℃、湿度５０％ＲＨの空気を０．１ｍ／ｓｅｃの速度で送風した。その際のエアフィルター用濾材の上流側と下流側との差圧をＭＯＤＵＳ社製デジタルマノメータＭＡ２−０４Ｐにて測定した。
（３）＜難燃性＞
ＦＭＶＳＳ ３０２法に準じてエアフィルター用濾材の両面から実施し、標線Ａに達しない場合は「自消性」、標線Ａを越えて燃焼速度１００ｍ／ｍｉｎ以内である場合「○」、標線Ａを越えて燃焼速度１００ｍ／ｍｉｎ以上である場合を「×」とした。
（４）＜抗菌試験＞
ＪＩＳ Ｌ１９０２（２００８）（繊維製品の抗菌性試験、定量試験（菌液吸収法））にて菌種に黄色ブドウ球菌を用い静菌活性値が２．０以上のものを抗菌性有りとした。
（５）＜防カビ試験＞
ＪＩＳ Ｚ２９１１（２０１０）（カビ抵抗性試験（湿式法））にて試料または試験片の接種した部分に菌糸の発育が認められない（表示０）になるものを防カビ性有りとした。
（６）＜抗ウイルス試験＞
ＪＩＳ Ｚ２８０１（抗菌加工製品−抗菌性試験方法・抗菌効果）に準じて抗ウイルス評価を実施した。
【００５０】
採用した試験条件は下記の通りである。
【００５１】
・菌種：インフルエンザ Ａ ウイルス（Ｈ１Ｎ１）
・菌液条件：作用ウイルス量 ０．２ｍＬ
・作用条件：２５℃ ２４時間
・効果判定：ウイルス感染価が初期の１０％以下の場合に「効果有り」と判定し、１０％を越える場合を「効果無し」と判定した。
（７）＜脱臭性能評価＞
１２０℃で２時間、乾燥庫で加熱前処理した平板状の濾材を実験用のカラムに取り付け、カラムに温度２３℃、湿度５０％ＲＨの空気を０．１ｍ／ｓｅｃの速度で送風した。さらに上流側から、パーミエーターによりトルエンを揮発させ上流濃度８０ｐｐｍとなるように添加し、濾材の上流側と下流側とにおいてエアをサンプリングし、赤外吸光式連続モニターを使用してそれぞれのトルエン濃度を経時的に測定し、次式にて除去効率を算出した。
除去効率（％）＝［（Ｃ０−Ｃ）／Ｃ０］×１００
ここに、Ｃ０：上流側のトルエン濃度（＝８０ｐｐｍ）
Ｃ：下流側のトルエン濃度（ｐｐｍ）
トルエンの添加開始から３分後の除去効率を初期除去効率とし、初期除去効率の比較を行った。
（８）＜不織布の耐水度＞
耐水度はＪＩＳ Ｌ１０９２に記載されているＡ法（低水圧法）に準じて測定を行った。１５０ｍｍ×１５０ｍｍの試験片を５枚採取し、耐水度試験装置に試験片が水に当たるように取り付け、１００ｍｍ／ｍｉｎの速さで水位を上昇させ、試験片の下流側に３箇所から水が出たときの水位をｍｍ単位で測った。５回測定を行い、平均値を測定値とした。
【００５２】
（９）＜溶解度測定＞
対象化合物が塊状の場合は予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濾過して除去し、濾液を減圧留去する。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。
【００５３】
溶解度（ｗｔ％）＝（Ａ（ｇ）／水１００（ｇ））×１００ 。
【００５４】
（１０）＜フィルター変形＞
本発明のエアフィルター用濾材を巾２００ｍｍ×奥行き２５０ｍｍ×高さ２０ｍｍのサイズで４３山となるようにプリーツ加工、枠組み加工を施しフィルターを作製後、フランジにセットし、２００ｃｃの水を１０００ｃｃ／ｍｉｎの滴下速度で３００ｍ３／ｈの風量を通風させながら滴下し、フィルター変形を目視にて確認した。全く変形しなかった濾材を「○」、濾材が歪み少し変形した濾過材を「△」、変形が大きくフランジから外れそうな濾材を「×」とした。
【００５５】
（１１）＜水の負荷試験方法＞
１５ｃｍ×１５ｃｍの測定用サンプルを採取し、地面に対し水平になるように１０ｃｍ×１０ｃｍのダクトに保持した状態で、風速０．７５ｍ／ｓｅｃのエアを通気させながら、サンプル位置より３０ｃｍ上方から６００ｃｃの蒸留水をスポイトで３０．０ｃｃ／ｍｉｎの速度で濾材に均一に滴下した。
【００５６】
[実施例１]
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：４０ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝１００：０
・熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：１８０℃
・熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比：６０：４０
（通気性不織布）
ポリエステル製の目付４０ｇ／ｍ２、耐水度１２０ｍｍのサーマルボンド不織布を使用した。
（難燃性）
水に対する溶解度が０．６８％のリン酸メラミン（三和ケミカル社製）を使用した。
（抗菌剤）
水に対する溶解度が０．０８％のジンクピリチオン（商品名：ＭＲＴ−１００（大阪化成社製））を使用した。
（防カビ剤）
水に対する溶解度が０．０５％のチアベンダゾールを使用した。
（樹脂バインダー）
樹脂バインダーにはエステル系バインダー（商品名：カゼゾール（登録商標）ＥＳ−７（日華化学社製））を使用した。
（脱臭剤）
１８０〜３５５μｍに分粒した椰子殻活性炭を用いた。
（熱接着樹脂）
５０〜３００μｍに分粒した融点１２０℃のポリエステル樹脂を用いた。
（製造方法）
リン酸メラミン９ｇ／ｍ２とジンクピリチオン０．２ｇ／ｍ２及びチアベンダゾール０．３ｇ／ｍ２をエステルバインダー３ｇ／ｍ２と水系で混合し、これをサーマルボンド不織布にディップ浸積して付着加工を行い、１６０℃で１０分間乾燥し、目付５３ｇ／ｍ２のサーマルボンド加工不織布Ａを作製した。なお「ｇ／ｍ２」とは、不織布に最終的に付着する単位面積当たりの質量を示す。
次に、脱臭剤が８０ｇ／ｍ２と熱接着樹脂が３５ｇ／ｍ２となるように混合攪拌した混合粉粒体をサーマルボンド加工不織布Ａに散布した後、１５０℃の乾燥オーブンの中で熱接着樹脂を溶融し、その上から通気性不織布を重ね合わせ、プレスを行い、エアフィルター用濾材Ａを作製した。
エアフィルター用濾材Ａの剛軟度は６５０ｍｇであった。
【００５７】
[実施例２]
サーマルボンド不織布のみを以下の組成で作製し、それ以外は実施例１と同様の組成、方法にてエアフィルター用濾材Ｂを作製した。
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：４５ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝８０：２０
・熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：１８０℃
・熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比率：６０：４０
・非熱融着繊維の組成：ポリエステル
・非熱融着繊維の繊度：２．２ｄｔｅｘ
エアフィルター用濾材Ｂの剛軟度は６４０ｍｇであった。
【００５８】
[実施例３]
サーマルボンド不織布のみを以下の組成で作製し、それ以外は実施例１と同様の組成、方法にてエアフィルター用濾材Ｃを作製した。
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：５５ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝４０：６０
・熱融着繊維の繊度：２．２ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：１５０℃
・熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比率：６０：４０
・非熱融着繊維の組成：ポリエステル
・非熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
エアフィルター用濾材Ｃの剛軟度は４８０ｍｇであった。
【００５９】
[実施例４]
サーマルボンド不織布と難燃剤を以下の組成で作製し、それ以外は実施例１と同様の組成、方法にてエアフィルター用濾材Ｄを作製した。
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：３５ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝８０：２０
・熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：２００℃
・熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比率：６０：４０
・非熱融着繊維の組成：ポリエステル
・非熱融着繊維の繊度：２．２ｄｔｅｘ
（難燃剤）
水に対する溶解度が０．４５％のリン酸エステル化合物を使用した。
（製造方法）
リン酸エステル６ｇ／ｍ２とジンクピリチオン０．２ｇ／ｍ２及びチアベンダゾール０．３ｇ／ｍ２をエステルバインダー３ｇ／ｍ２と水系で混合し、これをサーマルボンド不織布にディップ浸積して付着加工を行い、１６０℃で１０分間乾燥し、目付４５ｇ／ｍ２のサーマルボンド加工不織布Ｄを作製した。
次に、脱臭剤が８０ｇ／ｍ２と熱接着樹脂が３５ｇ／ｍ２となるように混合攪拌した混合粉粒体をサーマルボンド加工不織布Ａに散布した後、１５０℃の乾燥オーブンの中で熱接着樹脂を溶融し、通気性不織布を重ね合わせ、プレスを行い、エアフィルター用濾材Ａを作製した。
エアフィルター用濾材Ｄの剛軟度は５８０ｍｇであった。
【００６０】
[実施例５]
サーマルボンド不織布と防カビ剤、熱接着樹脂を以下の組成、方法で作製し、それ以外は実施例１と同様の組成、方法にてエアフィルター用濾材Ｅを作製した。
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：２５ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝１００：０
・熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：１８０℃
・熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比率：６０：４０
（防カビ剤）
水に対する溶解度が０．０８％のカルベンダジムを使用した。
（熱接着樹脂）
５０〜３００μｍに分粒した融点１２０℃のポリエステル樹脂と１５０〜５００μｍに分粒した融点１０５℃のポリエチレン樹脂を質量比率１：１で混合し使用した。
（製造方法）
リン酸メラミン９ｇ／ｍ２とジンクピリチオン０．２ｇ／ｍ２及びカルベンダジム０．３ｇ／ｍ２をエステルバインダー２ｇ／ｍ２と水系で混合し、これをサーマルボンド不織布にディップ浸積して付着加工を行い、１６０℃で１０分間乾燥し、目付３８ｇ／ｍ２のサーマルボンド加工不織布Ｅを作製した。
次に、脱臭剤が８０ｇ／ｍ２と熱接着樹脂が３５ｇ／ｍ２となるように混合攪拌した混合粉粒体をサーマルボンド加工不織布Ｅに散布した後、１５０℃の乾燥オーブンの中で熱接着樹脂を溶融し、通気性不織布を重ね合わせ、プレスを行い、エアフィルター用濾材Ｅを作製した。
エアフィルター用濾材Ｅの剛軟度は６８０ｍｇであった。
【００６１】
[実施例６]
サーマルボンド不織布を以下の組成で作製し、抗菌剤は添加しなかった。それ以外は実施例１と同様の組成、方法にてエアフィルター用濾材Ｅを作製した。
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：４０ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝１００：０
・熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：１８０℃
・熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比率：６０：４０
（製造方法）
リン酸メラミン９ｇ／ｍ２とチアベンダゾール０．３ｇ／ｍ２をエステルバインダー３ｇ／ｍ２と水系で混合し、これをサーマルボンド不織布にディップ浸積して付着加工を行い、１６０℃で１０分間乾燥し、目付５２ｇ／ｍ２のサーマルボンド加工不織布Ｆを作製した。
次に、脱臭剤が８０ｇ／ｍ２と熱接着樹脂が３５ｇ／ｍ２となるように混合攪拌した混合粉粒体をサーマルボンド加工不織布Ｆに散布した後、１５０℃の乾燥オーブンの中で熱接着樹脂を溶融し、通気性不織布を重ね合わせ、プレスを行い、エアフィルター用濾材Ｆを作製した。
エアフィルター用濾材Ｆの剛軟度は６８０ｍｇであった。
【００６２】
[実施例７]
サーマルボンド不織布と樹脂バインダーを以下の組成で作製し、それ以外は実施例１と同様の組成、方法にてエアフィルター用濾材Ｇを作製した。
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：４５ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝６０：４０
・熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：１８０℃
・熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比率：６０：４０
・非熱融着繊維の組成：ポリエステル
・非熱融着繊維の繊度：２．２ｄｔｅｘ
（樹脂バインダー）
樹脂バインダーにはアクリル系バインダーを使用した。
（製造方法）
リン酸メラミン１４ｇ／ｍ２とジンクピリチオン０．２ｇ／ｍ２及びチアベンダゾール０．３ｇ／ｍ２をアクリルバインダー５ｇ／ｍ２と水系で混合し、これをサーマルボンド不織布にディップ浸積して付着加工を行い、１６０℃で１０分間乾燥し、目付６５ｇ／ｍ２のサーマルボンド加工不織布Ｇを作製した。
次に、脱臭剤が８０ｇ／ｍ２と熱接着樹脂が３５ｇ／ｍ２となるように混合攪拌した混合粉粒体をサーマルボンド加工不織布Ｇに散布した後、１５０℃の乾燥オーブンの中で熱接着樹脂を溶融し、通気性不織布を重ね合わせ、プレスを行い、エアフィルター用濾材Ｇを作製した。
エアフィルター用濾材Ｇの剛軟度は６５０ｍｇであった。
【００６３】
[実施例８]
サーマルボンド不織布を以下の組成で作製し、それ以外は実施例１と同様の組成、方法にてエアフィルター用濾材Ｈを作製した。
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：８５ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝６０：４０
・熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：１８０℃
・熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比率：６０：４０
・非熱融着繊維の組成：ポリエステル
・非熱融着繊維の繊度：２．２ｄｔｅｘ
（製造方法）
リン酸メラミン１３ｇ／ｍ２とジンクピリチオン０．２ｇ／ｍ２及びチアベンダゾール０．３ｇ／ｍ２をエステルバインダー５ｇ／ｍ２と水系で混合し、これをサーマルボンド不織布にディップ浸積して付着加工を行い、１６０℃で１０分間乾燥し、目付１０４ｇ／ｍ２のサーマルボンド加工不織布Ｈを作製した。
次に、脱臭剤が８０ｇ／ｍ２と熱接着樹脂が３５ｇ／ｍ２となるように混合攪拌した混合粉粒体をサーマルボンド加工不織布Ｈに散布した後、１５０℃の乾燥オーブンの中で熱接着樹脂を溶融し、通気性不織布を重ね合わせ、プレスを行い、エアフィルター用濾材Ｈを作製した。
エアフィルター用濾材Ｈの剛軟度は８２０ｍｇであった。
【００６４】
[比較例１]
サーマルボンド不織布を以下の組成で作製し、それ以外は実施例１と同様の組成、方法にてエアフィルター用濾材Ｉを作製した。
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：４０ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝２０：８０
・熱融着繊維の繊度：２．２ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：１５０℃
・熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比率：６０：４０
・非熱融着繊維の組成：ポリエステル
・非熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
（製造方法）
リン酸メラミン９ｇ／ｍ２とジンクピリチオン０．２ｇ／ｍ２及びチアベンダゾール０．３ｇ／ｍ２をエステルバインダー３ｇ／ｍ２と水系で混合し、これをサーマルボンド不織布にディップ浸積して付着加工を行い、１６０℃で１０分間乾燥し、目付５３ｇ／ｍ２のサーマルボンド加工不織布Ｉを作製した。
次に、脱臭剤が８０ｇ／ｍ２と熱接着樹脂が３５ｇ／ｍ２となるように混合攪拌した混合粉粒体をサーマルボンド加工不織布Ｉに散布した後、１５０℃の乾燥オーブンの中で熱接着樹脂を溶融し、通気性不織布を重ね合わせ、プレスを行い、エアフィルター用濾材Ｉを作製した。
エアフィルター用濾材Ｉの剛軟度は２４０ｍｇであった。
【００６５】
[比較例２]
サーマルボンド不織布を以下の組成で作製し、樹脂バインダーを使用しなかった。それ以外は実施例１と同様の組成、方法にてエアフィルター用濾材Ｊを作製した。
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：４５ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝８０：２０
・熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：１５０℃
・熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比率：６０：４０
・非熱融着繊維の組成：ポリエステル
・非熱融着繊維の繊度：２．２ｄｔｅｘ
（製造方法）
リン酸メラミン９ｇ／ｍ２とジンクピリチオン０．２ｇ／ｍ２及びチアベンダゾール０．３ｇ／ｍ２を水系で混合し、これをサーマルボンド不織布にディップ浸積して付着加工を行い、１８０℃で１０分間乾燥し、目付５５ｇ／ｍ２のサーマルボンド加工不織布Ｊを作製した。
次に、脱臭剤が８０ｇ／ｍ２と熱接着樹脂が３５ｇ／ｍ２となるように混合攪拌した混合粉粒体をサーマルボンド加工不織布Ｊに散布した後、１５０℃の乾燥オーブンの中で熱接着樹脂を溶融し、通気性不織布を重ね合わせ、プレスを行い、エアフィルター用濾材Ｊを作製した。
エアフィルター用濾材Ｊの剛軟度は５４０ｍｇであった。
[比較例３]
サーマルボンド不織布を以下の組成で作製し、難燃剤にポリリン酸アンモニウムを使用した。それ以外は実施例１と同様の組成、方法にてエアフィルター用濾材Ｋを作製した。
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：５０ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝８０：２０
・熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：１５０℃
・熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比率：６０：４０
・非熱融着繊維の組成：ポリエステル
・非熱融着繊維の繊度：２．２ｄｔｅｘ
（難燃剤）
水に対する水に対する溶解度が３６．８％のポリリン酸アンモニウムを使用した。
（製造方法）
ポリリン酸アンモニウム９ｇ／ｍ２とジンクピリチオン０．２ｇ／ｍ２及びチアベンダゾール０．３ｇ／ｍ２をエステルバインダー３ｇ／ｍ２と水系で混合し、これをサーマルボンド不織布にディップ浸積して付着加工を行い、１６０℃で１０分間乾燥し、目付６３ｇ／ｍ２のサーマルボンド加工不織布Ｋを作製した。
次に、脱臭剤が８０ｇ／ｍ２と熱接着樹脂が３５ｇ／ｍ２となるように混合攪拌した混合粉粒体をサーマルボンド加工不織布Ｋに散布した後、１５０℃の乾燥オーブンの中で熱接着樹脂を溶融し、通気性不織布を重ね合わせ、プレスを行い、エアフィルター用濾材Ｋを作製した。
エアフィルター用濾材Ｋの剛軟度は５６０ｍｇであった。
【００６６】
[比較例４]
サーマルボンド不織布を以下の組成で作製し、抗菌剤にカテキンを使用した。それ以外は実施例１と同様の組成、方法にてエアフィルター用濾材Ｌを作製した。
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：５０ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝８０：２０
・熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：１８０℃
・熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比率：６０：４０
・非熱融着繊維の組成：ポリエステル
・非熱融着繊維の繊度：２．２ｄｔｅｘ
（抗菌剤）
水に対する溶解度が３５．０％のカテキン（ポリフェノン７０ｓ（三井農林社製））を使用した。
（製造方法）
リン酸メラミン９ｇ／ｍ２とカテキン１．５ｇ／ｍ２をエステルバインダー３ｇ／ｍ２と水系で混合し、これをサーマルボンド不織布にディップ浸積して付着加工を行い、１６０℃で１０分間乾燥し、目付６４ｇ／ｍ２のサーマルボンド加工不織布Ｌを作製した。
次に、脱臭剤が８０ｇ／ｍ２と熱接着樹脂が３５ｇ／ｍ２となるように混合攪拌した混合粉粒体をサーマルボンド加工不織布Ｌに散布した後、１５０℃の乾燥オーブンの中で熱接着樹脂を溶融し、通気性不織布を重ね合わせ、プレスを行い、エアフィルター用濾材Ｌを作製した。
エアフィルター用濾材Ｌの剛軟度は５６０ｍｇであった。
[比較例５]
サーマルボンド不織布を以下の組成で作製し、樹脂バインダー量を変更した。それ以外は実施例１と同様の組成、方法にてエアフィルター用濾材Ｍを作製した。
（サーマルボンド不織布）
以下の処方のサーマルボンド不織布を使用した。
・目付：４５ｇ／ｍ２
・熱融着繊維：非熱融着繊維＝７０：３０
・熱融着繊維の繊度：４．４ｄｔｅｘ
・熱融着繊維の芯部の融点：２６０℃
・熱融着繊維の芯部の組成：ポリエステル
・熱融着繊維の鞘部の融点：１８０℃
・ 熱融着繊維の鞘部の組成：イソフタル酸変性ポリエステル
・芯部と鞘部の質量比率：６０：４０
・非熱融着繊維の組成：ポリエステル
・非熱融着繊維の繊度：２．２ｄｔｅｘ
（製造方法）
リン酸メラミン６ｇ／ｍ２とジンクピリチオン０．２ｇ／ｍ２及びチアベンダゾール０．３ｇ／ｍ２をアクリルバインダー８ｇ／ｍ２と水系で混合し、これをサーマルボンド不織布にディップ浸積して付着加工を行い、１６０℃で１０分間乾燥し、目付４５ｇ／ｍ２のサーマルボンド加工不織布Ｍを作製した。
次に、脱臭剤が８０ｇ／ｍ２と熱接着樹脂が３５ｇ／ｍ２となるように混合攪拌した混合粉粒体をサーマルボンド加工不織布Ｍに散布した後、１５０℃の乾燥オーブンの中で熱接着樹脂を溶融し、通気性不織布を重ね合わせ、プレスを行い、エアフィルター用濾材Ｍを作製した。
エアフィルター用濾材Ｍの剛軟度は４６０ｍｇであった。
【００６７】
【表１】
【００６８】
【表２】
【００６９】
表からわかるように本発明の範囲内にあるエアフィルター用濾材はキャビンフィルターで想定されるような水が負荷される状況下で使用されるエアフィルター濾材において、被水後にも高い抗菌、防カビ、難燃、脱臭性能を発揮することができ、かつ高い剛性と高い透水性を有しているためフィルター変形を抑制することができる。
【００７０】
実施例１〜４は非水溶性の難燃剤、抗菌剤、防カビ剤を少量のバインダーでサーマルボンド不織布に固着した後、熱をかけサーマルボンド不織布中の熱融着繊維の鞘成分を溶融させることで強固に各種機能薬剤を固着させることが可能となり、被水前後で高い難燃性、抗菌性、防カビ性を発揮している。さらに、機能薬剤が被覆されずに繊維に付着していることで抗ウイルス性も発現できている。
【００７１】
実施例６ではチアベンダゾールのみで抗菌性能、防カビ性能の両性性能を達成できていることが確認され、本発明の範囲内にあることで被水前後において抗菌性能、防カビ性能、難燃性能は基準を達成できていることが確認された。
【００７２】
実施例７ではバインダーにアクリルバインダーを用いたものである。アクリルバインダーが易燃性であるため、難燃剤の量を多く添着させている。
【００７３】
実施例８ではサーマルボンド不織布の目付が８５ｇ／ｍ２としたものである。繊維量が多いため、難燃剤の量を多く添着させている。
【００７４】
比較例１では熱融着繊維と非熱融着繊維の比率が２０：８０と熱融着繊維の比率が極端に低いために各種機能薬剤が繊維表面に強固に固着できていないため被水後には、抗菌性能、防カビ性能が低下している。また、溶出した機能薬剤が脱臭剤の細孔を閉塞することで脱臭性能が低下していることも確認された。
【００７５】
比較例２ではバインダーを用いていないため各種機能薬剤がサーマルボンド不織布表面に固着されにくく、防カビ性能は被水前でも低い性能である。さらに、被水後には難燃性能、抗菌性能ともに性能が低下していることが確認された。
【００７６】
比較例３では難燃剤に水溶性のポリリン酸アンモニウムを使用したため、被水時に難燃剤が溶出し、脱臭剤の細孔に入り込んでしまったために、被水後の難燃性は低下し、脱臭性能の低下も確認された。
【００７７】
比較例４では抗菌剤に水溶性の茶カテキンを使用したが、被水時に溶出し、抗菌性能の低下が確認された。また、茶カテキンは防カビ性能を有していないため防カビ性能は著しく低い性能であることが確認された。
【００７８】
比較例５では樹脂バインダーの量が多かったため、機能粒子が樹脂バインダーに多く被覆されてしまい、抗菌性能が十分に発現できていない。また、樹脂バインダー量が大きいているため難燃性も充分な効果が得られていないことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明によるエアフィルター用濾過材は自動車や鉄道車両等の車室内の空気を清浄化するためのエアフィルター、健康住宅、ペット対応マンション、高齢者入所施設、病院、オフィス等で使用される空気清浄機用フィルター、エアコン用フィルター、ＯＡ機器の吸気・排気フィルター、ビル空調用フィルター、産業用クリーンルーム用フィルター等のエアフィルター濾材として好ましく使用される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーマルボンド不織布と通気性不織布との間に熱接着樹脂を介して脱臭剤が担持されてなるエアフィルター用濾材であって、前記サーマルボンド不織布が熱融着繊維と非熱融着繊維とを質量比率で４０：６０〜１００：０の範囲で含み、非水溶性の難燃剤と、非水溶性の抗菌剤および防カビ剤のいずれかまたは両方とが樹脂バインダーを介して前記サーマルボンド不織布に担持されており、前記樹脂バインダーの付着量が前記サーマルボンド不織布に対して質量比で３質量％〜１５質量％であることを特徴とするエアフィルター用濾材。
【請求項２】
前記樹脂バインダーがポリエステル系バインダーであることを特徴とする請求項１に記載のエアフィルター用濾材。
【請求項３】
前記非水溶性の難燃剤がポリリン酸メラミンであることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載のエアフィルター用濾材。
【請求項４】
前記非水溶性の抗菌剤および防カビ剤がベンゾイミダゾール化合物およびジンクピリチオンから選ばれることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエアフィルター用濾材。
【請求項５】
前記サーマルボンド不織布の熱融着繊維が、芯鞘構造を有するものであって、鞘部の融点が１４０℃〜２００℃であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のエアフィルター用濾材。
【請求項６】
前記サーマルボンド不織布の目付が１５〜６０ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のエアフィルター用濾材。
【請求項７】
前記熱接着樹脂が少なくともポリエステル樹脂またはポリエチレン樹脂から選ばれることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のエアフィルター用濾材。
【請求項８】
前記通気性不織布がポリエステル繊維からなるサーマルボンド不織布またはスパンボンド不織布であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のエアフィルター用濾材。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のエアフィルター用濾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１０】
サーマルボンド不織布に非水溶性の難燃剤と非水溶性の抗菌剤及び防カビ剤のいずれかまたは両方とを樹脂バインダーを介して熱処理により固着した後、前記サーマルボンド不織布と通気性不織布間に脱臭剤と熱接着樹脂を散布し、加熱圧着により一体化することを特徴とする請求項１〜８いずれかのエアフィルター濾材の製造方法。
【請求項１１】
通気性不織布間に非水溶性の難燃剤と非水溶性の抗菌剤及び防カビ剤のいずれかまたは両方とを樹脂バインダーを介して熱処理により固着した後、前記サーマルボンド不織布と通気性不織布間に脱臭剤と熱接着樹脂を散布し、加熱圧着により一体化することを特徴とする請求項１〜８いずれかのエアフィルター濾材の製造方法。
【請求項１】
サーマルボンド不織布と通気性不織布との間に熱接着樹脂を介して脱臭剤が担持されてなるエアフィルター用濾材であって、前記サーマルボンド不織布が熱融着繊維と非熱融着繊維とを質量比率で４０：６０〜１００：０の範囲で含み、非水溶性の難燃剤と、非水溶性の抗菌剤および防カビ剤のいずれかまたは両方とが樹脂バインダーを介して前記サーマルボンド不織布に担持されており、前記樹脂バインダーの付着量が前記サーマルボンド不織布に対して質量比で３質量％〜１５質量％であることを特徴とするエアフィルター用濾材。
【請求項２】
前記樹脂バインダーがポリエステル系バインダーであることを特徴とする請求項１に記載のエアフィルター用濾材。
【請求項３】
前記非水溶性の難燃剤がポリリン酸メラミンであることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載のエアフィルター用濾材。
【請求項４】
前記非水溶性の抗菌剤および防カビ剤がベンゾイミダゾール化合物およびジンクピリチオンから選ばれることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエアフィルター用濾材。
【請求項５】
前記サーマルボンド不織布の熱融着繊維が、芯鞘構造を有するものであって、鞘部の融点が１４０℃〜２００℃であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のエアフィルター用濾材。
【請求項６】
前記サーマルボンド不織布の目付が１５〜６０ｇ／ｍ２であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のエアフィルター用濾材。
【請求項７】
前記熱接着樹脂が少なくともポリエステル樹脂またはポリエチレン樹脂から選ばれることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のエアフィルター用濾材。
【請求項８】
前記通気性不織布がポリエステル繊維からなるサーマルボンド不織布またはスパンボンド不織布であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のエアフィルター用濾材。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のエアフィルター用濾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１０】
サーマルボンド不織布に非水溶性の難燃剤と非水溶性の抗菌剤及び防カビ剤のいずれかまたは両方とを樹脂バインダーを介して熱処理により固着した後、前記サーマルボンド不織布と通気性不織布間に脱臭剤と熱接着樹脂を散布し、加熱圧着により一体化することを特徴とする請求項１〜８いずれかのエアフィルター濾材の製造方法。
【請求項１１】
通気性不織布間に非水溶性の難燃剤と非水溶性の抗菌剤及び防カビ剤のいずれかまたは両方とを樹脂バインダーを介して熱処理により固着した後、前記サーマルボンド不織布と通気性不織布間に脱臭剤と熱接着樹脂を散布し、加熱圧着により一体化することを特徴とする請求項１〜８いずれかのエアフィルター濾材の製造方法。
【公開番号】特開２０１３−５２３６９（Ｐ２０１３−５２３６９Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９３５４１（Ｐ２０１１−１９３５４１）
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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