有害ガス除去材
【課題】 活性炭粒子からの二酸化マンガン粒子の脱落が生じにくく、オゾン、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及びホルムアルデヒド等の有害ガスを効果的に除去できる、実用的な有害ガス除去材を提供すること。
【解決手段】 本発明の有害ガス除去材は、平均粒子径０．８μｍ以下の二酸化マンガン粒子を活性炭粒子に添着した添着活性炭粒子を含有する。この有害ガス除去材は添着活性炭粒子からの二酸化マンガン粒子の脱落が生じにくく、オゾン、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及びホルムアルデヒド等の有害ガスを効果的に除去できる。また、添着活性炭粒子をカバー材などの基材に接着固定した場合に、添着活性炭粒子自体が基材から脱落しにくいという効果も奏する。
【解決手段】 本発明の有害ガス除去材は、平均粒子径０．８μｍ以下の二酸化マンガン粒子を活性炭粒子に添着した添着活性炭粒子を含有する。この有害ガス除去材は添着活性炭粒子からの二酸化マンガン粒子の脱落が生じにくく、オゾン、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及びホルムアルデヒド等の有害ガスを効果的に除去できる。また、添着活性炭粒子をカバー材などの基材に接着固定した場合に、添着活性炭粒子自体が基材から脱落しにくいという効果も奏する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有害ガス除去材に関する。特に、オゾン、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及びホルムアルデヒドなどの有害ガスを効果的に除去できる除去材に関する。本発明の有害ガス除去材はレーザープリンター等の電子写真装置用途や、種々の空調機器に好適に使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真装置の使用に際して、機器内の放電現象等に伴ってオゾンが発生し、このオゾンが人体に対して悪影響を及ぼすことが問題視されてきた。また、高精細なドットの細かい画像が求められていることから、記録材として、上質紙表面を化学物質でコートしたコート紙の利用が拡大しているが、例えば１８０℃程度でトナー像を加熱定着する際に、コート紙から揮発性有機化合物（ＶＯＣ）が発生し、前述したオゾンと同様に、人体への悪影響が懸念されている。
【０００３】
そのため、本願出願人は「難燃剤を含有し、かつ布帛からなるカバー材に、炭酸カリウムを添着した活性炭粒子を担持してなる難燃性オゾンＶＯＣ除去フィルタであって、前記炭酸カリウムの添着量を１〜３質量％としたことを特徴とする難燃性オゾンＶＯＣ除去フィルタ」（特許文献１）を提案した。この除去フィルタはオゾン分解とＶＯＣ除去に優れ、しかも難燃性を阻害しないものであった。
【０００４】
ところで、近年、紙などからホルムアルデヒドを発生することが明らかとなった。しかしながら、本願出願人の提案した前記除去フィルタはホルムアルデヒド除去性能を有していないものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１４１０９号公報（請求項１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本願出願人は、オゾン、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）に加えて、ホルムアルデヒドも除去できる有害ガス除去材について検討し、活性炭粒子に対して二酸化マンガン粒子を添着すれば、特に電子写真装置用途において発生するオゾンと共存することにより、前記有害ガスの除去を促進できるのではないかと考えた。しかしながら、二酸化マンガン粒子を添着した活性炭粒子を使用して有害ガス除去材を作製しようとしたが、活性炭粒子からの二酸化マンガン粒子の脱落が著しく、実用に耐えないことが明らかとなった。
【０００７】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、活性炭粒子からの二酸化マンガン粒子の脱落が生じにくく、オゾン、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及びホルムアルデヒド等の有害ガスを効果的に除去できる、実用的な有害ガス除去材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らの検討の結果、活性炭粒子から二酸化マンガン粒子が脱落するのは、二酸化マンガン粒子の平均粒径が大き過ぎることに起因していることを見出し、本発明に至ったものである。
【０００９】
本発明の請求項１にかかる発明は、「平均粒子径０．８μｍ以下の二酸化マンガン粒子を活性炭粒子に添着した添着活性炭粒子を含有する有害ガス除去材。」である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１にかかる発明は、添着活性炭粒子からの二酸化マンガン粒子の脱落が生じにくく、オゾン、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及びホルムアルデヒド等の有害ガスを効果的に除去できる、実用的な有害ガス除去材である。
【００１１】
また、添着活性炭粒子をカバー材などの基材に接着固定した場合に、添着活性炭粒子自体が基材から脱落しにくいという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の有害ガス除去材の一例を示す断面模式図である。
【図２】本発明の有害ガス除去材の別の一例を示す断面模式図である。
【図３】本発明の有害ガス除去材の更に別の一例を示す断面模式図である。
【図４】本発明の有害ガス除去材の更に別の一例を示す断面模式図である。
【図５】本発明の有害ガス除去材を使用したエレメントの一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の有害ガス除去材の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
本発明の有害ガス除去材の形態としては、例えば、図１に例示するように、布帛からなる２枚のカバー材５、５’の間に、二酸化マンガン粒子を活性炭粒子に添着した添着活性炭粒子３を担持してなる有害ガス除去材１３である。この例では、添着活性炭粒子３が熱接着性繊維に固定された有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）の両面に、接着剤１０、１０’によってカバー材５、５’が貼り合されている。図１の有害ガス除去材１３はこのような形態からなるため、有害ガス除去材１３の厚さ方向（２枚のカバー材５、５’を最短で結ぶ直線方向）に有害ガス含有ガスを通過させることにより、有害ガス除去層４の添着活性炭粒子３の作用によって有害ガスを除去することができる。
【００１５】
前記有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）は、例えば、熱接着性繊維を含む通気性シートに添着活性炭粒子３を付与した後、熱接着性繊維の接着力を発揮させることによって得ることができる。このような通気性シートとしては、例えば、不織布、織物、ろ紙などの多孔質体などを挙げることができ、なかでも不織布は通気性が高いので好ましい。なお、熱接着性繊維は低融点成分一成分、又は低融点成分と低融点成分よりも融点の高い高融点成分を含む二成分以上からなることができる。
【００１６】
本発明においては、添着活性炭粒子３が平均粒子径０．８μｍ以下の二酸化マンガン粒子を活性炭粒子に添着したものであることが重要である。このように、二酸化マンガンを添着していることによって、オゾン、ＶＯＣ及びホルムアルデヒドなどの有害ガスを効果的に除去できる。また、二酸化マンガン粒子の平均粒子径が０．８μｍ以下であることによって、二酸化マンガン粒子が添着活性炭から脱落しにくいだけでなく、添着活性炭粒子３が熱接着性繊維にしっかりと固定され、添着活性炭粒子３自体が脱落しにくく、更には、二酸化マンガン粒子の平均粒子径が０．８μｍ以下であることによって二酸化マンガン粒子の表面積が増加するため、有害ガス除去性能も向上する。更に、二酸化マンガンを活性炭粒子に添着したことによって、活性炭粒子量を減らすことなく有害ガス除去材１３を作製することができ、また、活性炭粒子と二酸化マンガン粒子の比重の違いによる偏在を生じることなく、有害ガス除去材全体に、均一に分散させることができる。
【００１７】
本発明の二酸化マンガン粒子は前述の通り、活性炭粒子から脱落しないように、平均粒子径が０．８μｍ以下であるが、より脱落しないように０．５μｍ以下であるのが好ましく、０．３μｍ以下であるのがより好ましく、０．１μｍ以下であるのが更に好ましい。なお、本発明における「平均粒子径」はレーザー回折／散乱式粒度分布測定装置（堀場製作所製、品番：ＬＡ−９１０Ｗ型）を用いて測定したメディアン径を意味する。なお、「平均粒子径」の測定条件は次の通りである。
１．フローセルを使用
２．測定溶媒としてイオン交換水を使用
３．１分間の超音波分散後に測定
４．相対屈折率：１．７０−０．００ｉ
【００１８】
なお、二酸化マンガン粒子の添着活性炭粒子３における添着量は、添着活性炭粒子３に対して１ｍａｓｓ％以上であるのが好ましく、３ｍａｓｓ％以上であるのがより好ましい。添着量が１ｍａｓｓ％未満であると、有害ガスの除去性能に劣る傾向があるためである。なお、添着量の上限は特に限定するものではないが、２０ｍａｓｓ％以下であるのが好ましい。２０ｍａｓｓ％を超えると、ＶＯＣ除去性能が低下する可能性があるためである。
【００１９】
本発明の活性炭粒子としては、例えば、石油ピッチ系活性炭、椰子殻活性炭、石炭系活性炭、木質系活性炭などを挙げることができるが、有害ガス除去性の点から、比表面積の高い椰子殻活性炭や石油ピッチ系活性炭が好適である。また、その形状についても、破砕状、粉末状、ペレット状、球状、楕円球状など特に限定するものではないが、圧力損失を低くすることができ、二酸化マンガン粒子の添着量を多くすることができ、しかも有害ガスの除去性能を高めるといった点から、球状又は破砕状であるのが好ましい。
【００２０】
前記活性炭粒子の比表面積としては、ＢＥＴ法による測定で７００ｍ２／ｇ以上であるのが好ましく、１０００ｍ２／ｇ以上であるのがより好ましく、有害ガス除去性及び難燃性の点から、１３５０ｍ２／ｇ以上であるのが更に好ましい。なお、活性炭粒子の比表面積は高ければ高い程好ましいが、活性炭粒子の強度の点から２０００ｍ２／ｇ以下であるのが好ましい。このＢＥＴ法による測定は、「ＪＩＳ Ｚ８８３０ 気体吸着による粉体（固体）の比表面積測定方法」に規定される容量法により得ることができる。
【００２１】
また、前記活性炭粒子の充填密度は０．６５ｇ／ｃｍ３以下であるのが好ましく、０．６ｇ／ｃｍ３以下であるのがより好ましく、０．５５ｇ／ｃｍ３以下であるのが更に好ましい。充填密度が０．６５ｇ／ｃｍ３を超えると比表面積が低下して難燃性に劣る場合があるためである。また、充填密度の下限は特に限定するものではないが、活性炭粒子の形状保持性の点から０．３ｇ／ｃｍ３以上であるのが好ましく、０．３５ｇ／ｃｍ３以上であるのがより好ましい。ここで、充填密度は「ＪＩＳ Ｋ１４７４ 活性炭試験方法 ６．７充てん密度」に規定される方法で測定して求めた値である。
【００２２】
更に、前記活性炭粒子の平均粒径は有害ガス除去性能、難燃性及び低圧損を同時に満足できるように、０．１４７ｍｍ（１００メッシュ）以上、１．６５ｍｍ（１０メッシュ）以下であるのが好ましく、０．２９ｍｍ（５０メッシュ）以上、０．８４ｍｍ（２０メッシュ）以下であるのがより好ましい。つまり、平均粒径が０．１４７ｍｍ（１００メッシュ）よりも細かい平均粒径の活性炭粒子を用いると、初期における有害ガス除去性能が高くなるものの、圧力損失が大きくなるためである。なお、本発明の活性炭粒子に、難燃剤が付着するなどして含まれていることができるが、有害ガス除去性能を十分に発揮させることを考慮すると、活性炭粒子に難燃剤が含まれていないのが好ましい。
【００２３】
本発明においては、カバー材に前記添着活性炭粒子が担持されているが、このような形態として、ホットメルト樹脂などによって添着活性炭粒子が連結されると共にカバー材と添着活性炭とが接着されている形態であることが好ましい。
【００２４】
また、前記添着活性炭粒子層８の質量や厚さは特に限定するものではないが、質量は１２０〜７５０ｇ／ｍ２であるのが好ましく、１４０〜５００ｇ／ｍ２であるのがより好ましく、２５０〜４６０ｇ／ｍ２であるのが更に好ましい。質量が１２０ｇ／ｍ２未満であると、有害ガスの除去が効率的に行なわれない場合があり、７５０ｇ／ｍ２を超えると、圧力損失が高くなり過ぎ、有害ガスの除去が効率的に行なわれない場合があるためである。また、厚さは、０．３〜５ｍｍであるのが好ましく、０．５〜３ｍｍであるのが更に好ましい。厚さが０．３ｍｍより薄いと、有害ガスの除去性能が低下する場合があり、厚さが５ｍｍより厚いと、カバー材５、５’が破損する場合があるためである。
【００２５】
図１におけるカバー材５、５’は布帛からなるが、このような布帛としては、例えば不織布、織物、編物などの通気性を有するシートを挙げることができ、なかでも不織布は通気性が高いので好ましい。このような通気性を有するシートからなれば、シートの厚さ方向へ有害ガス含有ガスを通過させることにより、有害ガスを除去することができる。好適である不織布としては、有機繊維からなる不織布であるのが特に好ましく、繊維長１５〜１００ｍｍ、捲縮数５〜３０個／インチのステープル繊維からなる乾式繊維ウエブを形成した後、繊維同士を接着、融着又は交絡によって結合した乾式不織布が好ましい。しかしながら、乾式不織布である必要はなく、例えば、湿式不織布又はスパンボンド不織布を使用することもできる。
【００２６】
前記布帛構成繊維は有機繊維であるのが好ましい。より具体的には、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などからなるポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６などからなるポリアミド系繊維、ポリプロピレン、ポリエチレンなどからなるポリオレフィン系繊維、ポリアクリロニトリルなどのアクリル系繊維、ポリビニルアルコール繊維、或いは合成パルプなどの合成繊維、レーヨンなどの半合成繊維、綿およびパルプ繊維などの天然繊維を挙げることができる。なお、前記有機繊維の中でも燃焼によって溶融して吸熱効果を奏する合成繊維であるのが好ましい。また、前記有機繊維は合成繊維に難燃剤を練り込んだ繊維であるのも好ましい。また、実質的にハロゲン元素を含有しない重合体から形成された繊維は環境に配慮した繊維であるため好ましい。
【００２７】
図１におけるカバー材５、５’（布帛）は有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）の両面に位置しているが、両面に位置している必要はなく、片面のみに位置していても良い。また、カバー材５、５’の目付は１０〜６０ｇ／ｍ２であるのが好ましく、より好ましくは１５〜６０ｇ／ｍ２であり、更に好ましくは１５〜４０ｇ／ｍ２である。目付が１０ｇ／ｍ２未満であると、添着活性炭粒子３が脱落しやすくなり、また、目付が６０ｇ／ｍ２を超えると、通気抵抗が高くなったり、カバー材５、５’と添着活性炭粒子層８とを貼り合わせた有害ガス除去材１３をプリーツ状に折り曲げて有害ガス除去エレメントを形成しようとした時に、プリーツの折り山のＲを小さくして鋭角にしにくいためである。
【００２８】
また、カバー材５、５’は面風速０．５ｍ／秒における圧力損失が３０Ｐａ以下であるのが好ましく、２０Ｐａ以下であるのがより好ましく、１５Ｐａ以下であるのが更に好ましい。圧力損失が３０Ｐａを超えると、有害ガス除去材１３の圧力損失が高くなり過ぎ、埃によって目詰まりし、所望の有害ガス除去性能を得ることができなくなる場合があるためである。
【００２９】
更に、カバー材５、５’の厚さは０．１〜１ｍｍであるのが好ましく、０．１〜０．５ｍｍであるのがより好ましい。厚さが０．１ｍｍ未満であると、カバー材５、５’の繊維組織が密となる結果、表面濾過となり、カバー材５、５’による粉塵保持容量が少なくなり、有害ガス除去材１３の目的とする有害ガス除去性能を得ることができなくなる場合があるためである。また、厚さが１ｍｍを超えると、カバー材５、５’の濾過効率が低下し、有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）に多くの粗塵が堆積して、有害ガス除去性能が低下する場合があるためである。尚、厚さはＪＩＳ Ｌ１９１３−１９９８一般短繊維不織布試験方法６．１Ａ法に準じて測定した値をいう。
【００３０】
本発明では、前記カバー材５、５’に難燃剤が含まれているのが好ましい。カバー材５、５’に難燃剤が含まれていることによって、カバー材自体を難燃性にするだけではなく、添着活性炭粒子３の難燃性の向上にも寄与する効果があるためである。添着活性炭粒子３に難燃剤が直接付与されるか、接触した状態にある場合には、添着活性炭粒子３のもつ有害ガス除去性能を減ずる悪影響をもたらすが、図１のような有害ガス除去材１３においては、実質的に添着活性炭粒子３と難燃剤が直接接していないため、有害ガス除去性能に悪影響を及ぼさない。
【００３１】
このカバー材５、５’に含有される難燃剤は特に限定するものではなく、無機系、有機系の難燃剤のいずれも適用可能であり、例えば、有機ハロゲン系の難燃剤も適用できるが、環境に与える影響を考慮して、非ハロゲン系難燃剤であるのが好ましい。非ハロゲン系難燃剤としては、無機系、有機系のいずれも適用可能である。
【００３２】
より具体的には、無機系の非ハロゲン系難燃剤として、例えば、水和金属化合物、水和シリケート化合物、リン系化合物、窒素系化合物、硼素系化合物、アンチモン系化合物等を挙げることができる。水和金属化合物として、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、アルミン酸カルシウム等を挙げることができ、リン系化合物として、赤リン、メタリン酸アルミニウム、リン酸メラミン、リン酸マグネシウム、縮合リン酸アミドを挙げることができ、窒素系化合物として、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、モリブデン酸アンモニウムを挙げることができ、硼素系化合物として、ホウ酸亜鉛を挙げることができ、アンチモン系化合物として、酸化アンチモンを挙げることができる。これら以外にも、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の各種金属酸化物、各種金属硝酸塩、各種金属錯体等を適用することができる。これらの中でも、特に、難溶性のメタリン酸アルミニウム、リン酸メラミン、リン酸マグネシウム、縮合リン酸アミドなどのリン系難燃剤、あるいは難溶性の水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムが好適である。
【００３３】
また、有機系の非ハロゲン系難燃剤としては、例えば、Ｎメチロールジメチルホスホノプロピオンアミド、ポリリン酸カルバメート、グアニジン誘導体リン酸塩、環状ホスホン酸エステル、リン酸メラミンなどのリン系難燃剤を適用することができる。
【００３４】
前述の通り、カバー材５、５’（布帛）に難燃剤が含まれているのが好ましいが、その状態としては、例えば、カバー材５、５’を構成する繊維自体に難燃剤が含まれている状態（例えば、繊維の紡糸時に練り込んだ場合）、また、不織布などの布帛を結合しているバインダー中に難燃剤が含まれている状態、或いは、後加工によって布帛に難燃剤が付着した状態（例えば、難燃剤がバインダーによって布帛に付着した状態）であることができる。なお、これらの状態が組合わされた状態であることもできる。これらの状態の中でも、後加工によって布帛に難燃剤が付着した状態であると、布帛の種類にとらわれることなく、難燃性カバー材５、５’を製造できるため好適である。
【００３５】
なお、カバー材５、５’に難燃剤が含まれている場合、難燃剤はカバー材５、５’全体の５〜５０ｍａｓｓ％含まれているのが好ましく、より好ましくは１０〜４０ｍａｓｓ％であり、更に好ましくは１５〜３５ｍａｓｓ％である。５ｍａｓｓ％未満であると、有害ガス除去材全体としての難燃性が不十分となる場合があり、５０ｍａｓｓ％を超えると、難燃剤を布帛に固定することが困難で、難燃剤が脱落したり、圧力損失が上昇するなどの問題を生じる場合があるためである。
【００３６】
また、カバー材５、５’（布帛）に難燃剤が含まれている場合、有害ガス除去材全体に対する難燃剤の質量比率は１．５〜１２ｍａｓｓ％であるのが好ましく、２〜１０ｍａｓｓ％であるのがより好ましく、２〜７ｍａｓｓ％であるのが更に好ましく、２〜３ｍａｓｓ％であるのが最も好ましい。難燃剤の質量比率が１．５ｍａｓｓ％未満であると、有害ガス除去材全体としての難燃性が不十分となる場合があり、１２ｍａｓｓ％を超えると難燃剤をカバー材５、５’（布帛）に固定することが困難となり、難燃剤が脱落したり、圧力損失が上昇するなどの問題を生じる場合があるためである。
【００３７】
不織布などの布帛を結合しているバインダー、あるいは布帛の後加工により付着しているバインダーとしては、例えば、アクリル酸エステル系接着剤、ＳＢＲ系接着剤、ＮＢＲ系接着剤、尿素樹脂系接着剤、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどを挙げることができるが、実質的にハロゲン元素を含まない、アクリル酸エステル系接着剤、ＳＢＲ系接着剤、ＮＢＲ系接着剤、尿素樹脂系接着剤が好ましい。これらの接着剤に難燃剤を含有させることができる。
【００３８】
より具体的には、例えば、バインダー樹脂液として、粉末状の非ハロゲン系難燃剤を液体中に懸濁させたスラリーと、実質的にハロゲン元素を含有しない接着剤溶液とを混合したバインダー樹脂液を準備する。スラリーは、一般的に、非ハロゲン系難燃剤２０〜８０ｍａｓｓ％と水８０〜２０ｍａｓｓ％とを混合し、分散安定剤を用いて、非ハロゲン系難燃剤を分散させることによって得ることができる。あるいは、液体の非ハロゲン系難燃剤を液体中に分散させた難燃剤液と実質的にハロゲン元素を含有しない接着剤溶液とを混合したバインダー樹脂液を準備する。いずれの場合であっても、非ハロゲン系難燃剤の固形分比率がバインダー樹脂液の固形分に対して５０〜８５ｍａｓｓ％であるのが好ましい。なお、バインダー樹脂液に抗菌剤、抗黴剤または撥水剤などを含ませることもできる。
【００３９】
次に、バインダー樹脂液は繊維ウエブ、不織布などの布帛に対し、浸漬法、スプレー法、泡含浸法などの方法によって付与することができる。その後、熱風乾燥機や赤外線乾燥機等の乾燥機で乾燥することによって、難燃剤を含有するカバー材５、５’を得ることができる。このように、バインダーに難燃剤が含有されていることによって、斑なくバインダーを付与することができ、結果として斑なく難燃剤を付与できるため、安定した難燃性を示すという利点がある。なお、バインダー樹脂液の付与量（固形分）は、付与後のカバー材５、５’の１５〜６０ｍａｓｓ％であるのが好ましい。
【００４０】
また、本発明においては、前記バインダーによって金属酸化物からなるオゾン分解触媒粒子が固定されたカバー材５、５’であるのが好ましい。オゾン分解触媒粒子が固定されていることによって、特にオゾンの分解機能に優れるためである。また、オゾン分解触媒粒子がバインダーで固定されたカバー材５、５’ではなく、オゾン分解触媒粒子が直接布帛に固定されたカバー材５、５’であっても良い。このようなカバー材５、５’は、例えば、布帛に対して、特開２００４−３０７０号公報に開示される技術を適用することによってカバー材５、５’を得ることができる。つまり、金属酸化物からなるオゾン分解触媒粒子を加熱状態で、熱可塑性樹脂からなる表面を有する布帛に接触させることによって、熱可塑性樹脂の可塑化によってオゾン分解触媒粒子を直接固定し、カバー材５、５’を作製することができる。
【００４１】
前記オゾン分解触媒粒子としては、例えば、白金、パラジウム等の貴金属系、又は、マンガン、銅、コバルト、ニッケル、鉄、チタンなどの卑金属系の酸化触媒、或いはこれら二種以上の複合酸化物などを、一種以上選択して適用できるが、難燃性を有し、しかもオゾン分解能に優れる金属酸化物からなるのが好ましく、特に、比表面積が大きい二酸化マンガンが好適である。
【００４２】
図１における有害ガス除去材１３においては、有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）に前記カバー材５、５’が接着剤１０、１０’によって貼り合せられ、積層一体化しているが、積層一体化しやすいように、カバー材５、５’に熱接着性樹脂が付着しているのが好ましい。このような熱接着性樹脂の付着形態としては、例えば、ペースト状の熱可塑性樹脂をドット状にプリントした形態、熱可塑性樹脂パウダーを散布した形態、或いは熱可塑性樹脂を溶融紡糸して蜘蛛の巣状ホットメルト不織布を接着した形態、などがある。このような熱接着性樹脂の付着量は、５〜６０ｇ／ｍ２であるのが好ましく、１０〜４０ｇ／ｍ２であるのが更に好ましい。なお、カバー材５、５’に替えて、又はカバー材５、５’に加えて、前記と同様の形態で熱可塑性樹脂が有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）に付着していても良い。このようにカバー材５、５’及び／又は有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）に熱可塑性樹脂が付着している場合、有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）とカバー材５、５’とを、熱可塑性樹脂付着面が当接するように積層した後に、熱可塑性樹脂が溶融する温度で加熱することによって一体化することができる。
【００４３】
このカバー材５、５’と有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）との一体化に関与する熱可塑性樹脂（接着剤１０、１０’）としては、熱可塑性ポリアミド系樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、またはポリオレフィン変性樹脂などを単独で、または混合して用いることができる。ポリオレフィン変性樹脂としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体の鹸化物、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−マレイン酸共重合体、アイオノマー樹脂 (エチレン−メタクリル酸共重合体に金属を付加した感熱性樹脂)などを挙げることができる。
【００４４】
本発明の有害ガス除去材１３の全体の目付は１６０〜８００ｇ／ｍ２であるのが好ましく、１８０〜５５０ｇ／ｍ２であるのより好ましく、２００〜５１０ｇ／ｍ２であるのが更に好ましい。目付が１６０ｇ／ｍ２未満であると、有害ガス除去性能に劣る場合があり、８００ｇ／ｍ２を超えると、圧力損失が高くなり過ぎる場合があるためである。また、厚さは０．４〜５ｍｍであるのが好ましく、０．５〜３ｍｍであるのが更に好ましい。厚さが０．４ｍｍより薄いと、有害ガス除去性能に劣る場合があり、厚さが５ｍｍを超えると、プリーツ加工が困難になる場合があるためである。また、有害ガス除去材１３の圧力損失は、面風速０．５ｍ／秒における圧力損失が３００Ｐａ以下であるのが好ましく、２００Ｐａ以下であるのがより好ましく、１５０Ｐａ以下であるのが更に好ましい。圧力損失が３００Ｐａを超えると、圧力損失が高くなり過ぎ、所望の有害ガス除去性能が得にくいばかりか、埃によって目詰まりし、所望の有害ガス除去性能を得ることができない場合があるためである。
【００４５】
本発明の有害ガス除去材１３の別の形態としては、図２、図３に例示するように、前記と同様のカバー材５の上に、ホットメルト樹脂からなる樹脂凝集部２を介して前記と同様の添着活性炭粒子３が接着されている形態がある。図２においては、添着活性炭粒子３を支持するカバー材５が１枚だけ存在する形態であり、図３においては、添着活性炭粒子３を支持するカバー材５、５’が２枚存在し、添着活性炭粒子３を両面から支持する形態である。これらの図においては、添着活性炭粒子３、樹脂凝集部２及び樹脂凝集部間を連結する連結樹脂１によって、有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）が構成されている。この有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）においては、樹脂凝集部間を連結する連結樹脂１を含んでいるが、必ずしも連結樹脂１を含んでいる必要はない。このような有害ガス除去材１３であれば、通気性に優れ、添着活性炭粒子３の表面を有効に利用できるので、オゾン、ＶＯＣ、及びホルムアルデヒド等の有害ガスの除去を効率良く行うことができる。また、通風時の圧力損失も低く、また、プリーツ折り加工も容易であるという利点がある。そのため、有害ガス除去材１３の厚さ方向に有害ガス含有ガスを通過させることによって、有害ガスを除去することができる。
【００４６】
図２のような構造の有害ガス除去材１３は、例えば、ホットメルト不織布を一体化したカバー材５のホットメルト不織布面側に添着活性炭粒子３を配した後、加熱処理によってホットメルト不織布と添着活性炭粒子３との接する部分に樹脂凝集部２を形成するとともにカバー材５と一体化して製造できる。この時の加熱処理条件を調節することによって、樹脂凝集部２間を連結する連結部１を形成することができる。つまり、乾熱若しくは湿熱による加熱処理を行うことによって、ホットメルト樹脂が可塑化し、その一部は繊維形態を残したまま連結部１となり、ホットメルト不織布を構成していた比較的細い繊維は溶融切断され、添着活性炭粒子３との接触部分に凝集して樹脂凝集部２を形成する。
【００４７】
図３のような構造の有害ガス除去材１３は、例えば、図２と同様の有害ガス除去材１３を作製した後、ホットメルト不織布を一体化したカバー材５’のホットメルト不織布面と添着活性炭粒子３とが当接するように積層した後、加熱処理によってホットメルト不織布と添着活性炭粒子３との接する部分に樹脂凝集部２’を形成するとともにカバー材５’と一体化することができる。この時の加熱処理条件を調節することによって、樹脂凝集部２’間を連結する連結部１’を形成することができる。
【００４８】
或いは、ホットメルト不織布を一体化したカバー材５のホットメルト不織布面側に添着活性炭粒子３を配し、更に、ホットメルト不織布を一体化したカバー材５’のホットメルト不織布面と添着活性炭粒子３とが当接するように積層した後、加熱処理によってホットメルト不織布と添着活性炭粒子３との接する部分に樹脂凝集部２、２’を形成するとともにカバー材５、５’と一体化して製造できる。この時の加熱処理条件を調節することによって、樹脂凝集部２、２’間を連結する連結部１、１’を形成することができる。
【００４９】
有害ガス除去材１３の更に別の形態として、例えば、図４に例示するように、前記と同様のカバー材５の上に、ホットメルト樹脂からなる樹脂凝集部２を介して前記と同様の添着活性炭粒子３が接着されており、前記と同様の添着活性炭粒子３、３’同士がホットメルト樹脂から成る樹脂凝集部２’’を介して接着しており、更に、添着活性炭粒子３’がホットメルト樹脂から成る樹脂凝集部２’を介して前記と同様のカバー材５’と接着している。図４においては、添着活性炭粒子３、３’、樹脂凝集部２、２’、２’’及び樹脂凝集部間を連結する連結樹脂１、１’、１’’によって、添着活性炭粒子層８（有害ガス除去層４）が構成されている。この添着活性炭粒子層８においては、樹脂凝集部間を連結する連結樹脂１、１’、１’’を含んでいるが、必ずしも連結樹脂１、１’、１’’を含んでいる必要はない。このような有害ガス除去材１３であれば、通気性に優れ、添着活性炭粒子３、３’の表面を有効に利用できるので、オゾン、ＶＯＣ、及びホルムアルデヒド等の有害ガスの除去を効率良く行うことができる。また、通風時の圧力損失も低く、また、プリーツ折り加工も容易であるという利点がある。そのため、有害ガス除去材１３の厚さ方向に有害ガス含有ガスを通過させることによって、有害ガスを除去することができる。
【００５０】
図４に示すような構造の有害ガス除去材１３は、例えば、ホットメルト不織布を一体化したカバー材５のホットメルト不織布面側に添着活性炭粒子３を配した後、加熱処理によってホットメルト不織布と添着活性炭粒子３との接する部分に樹脂凝集部２を形成するとともにカバー材５と一体化する。次いで、添着活性炭粒子３の上にホットメルト不織布、添着活性炭粒子３’を順に積層した後、加熱処理によってホットメルト不織布と添着活性炭粒子３、３’との接する部分に樹脂凝集部２’’を形成し、添着活性炭粒子３’と添着活性炭粒子３とを一体化する。そして、ホットメルト不織布を一体化したカバー材５’のホットメルト不織布面側が添着活性炭粒子３’と当接するように積層した後、加熱処理によってホットメルト不織布と添着活性炭粒子３’との接する部分に樹脂凝集部２’を形成するとともにカバー材５’と一体化して製造できる。このいずれの加熱処理においても、その条件を調節することによって、樹脂凝集部間を連結する連結部１、１’、１’’を形成することができる。つまり、乾熱若しくは湿熱による加熱処理を行うことによって、ホットメルト樹脂が可塑化し、その一部は繊維形態を残したまま連結部１、１’、１’’となり、ホットメルト不織布を構成していた比較的細い繊維は溶融切断され、添着活性炭粒子３、３’との接触部分に凝集して樹脂凝集部２、２’、２’’を形成する。
【００５１】
なお、図２〜図４と同様の有害ガス除去材１３であるものの、樹脂凝集部間を連結する連結部を有しない有害ガス除去材１３は、例えば、添着活性炭粒子と熱融着性樹脂粉末とを混合した後、カバー材５の上に配置、又はカバー材５、５’で挟持した後、加熱処理することにより、前記熱融着性樹脂粉末の融着作用を発揮させることにより製造することができる。
【００５２】
前述の通り、図２〜図４においては、添着活性炭粒子３、３’が樹脂凝集部２、２’ 、２’’によってカバー材５、５’に一体化されているとともに、樹脂凝集部同士はホットメルト樹脂などの連結樹脂によって連結されており、添着活性炭粒子３、３’、樹脂凝集部２、２’、２’’及び連結樹脂から添着活性炭粒子層８（有害ガス除去層４）が形成されている。この添着活性炭粒子層８における添着活性炭粒子量は添着活性炭粒子層８の６０〜９５ｍａｓｓ％であるのが好ましく、７０〜９２ｍａｓｓ％であるのがより好ましく、８０〜９０ｍａｓｓ％であるのが更に好ましい。添着活性炭粒子量が６０ｍａｓｓ％未満であると、有害ガス除去性能が低下する場合があり、また、難燃性が低下する場合があるためである。一方、添着活性炭粒子量が９５ｍａｓｓ％を超えると、樹脂凝集部２、２’、２’’及び連結樹脂が少なくなり、添着活性炭粒子３、３’が脱落しやすいためである。
【００５３】
また、ホットメルト不織布を構成するホットメルト樹脂はＭＩ（メルトインデックス）が５０〜５００であるのが好ましい。このＭＩが５０未満であると、加熱時の流動性が低く、添着活性炭粒子３、３’の固着が不完全となる場合がある。一方、ＭＩが５００を超えると、加熱時の流動性が高過ぎて、添着活性炭粒子３、３’の固着が不完全となる場合があるためである。
【００５４】
なお、図２〜図４の有害ガス除去材１３におけるその他の物性、態様等は図１の有害ガス除去材で説明した内容と全く同様である。
【００５５】
本発明の有害ガス除去材１３は平板状のまま、有害ガス除去材１３のカバー材５、５’及び有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）を有害ガス含有ガスが透過するように使用することもできるし、有害ガス除去材１３をプリーツ加工し、有害ガス除去材１３のカバー材５、５’及び有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）を有害ガス含有ガスが透過するように使用することもできる。後者のようにプリーツ加工した場合には、有害ガス含有ガスと添着活性炭粒子層８との接触面積が広いため好適な態様である。
【００５６】
この好適であるプリーツ型有害ガス除去材２０について、図５を基に説明する。シート状有害ガス除去材２１を所定のピッチでプリーツ加工し、設計に応じた山間隔を保持するために、合成樹脂、紙又は金属などからなる枠材２２ａ、２２ｂにより固定して、プリーツ型有害ガス除去材２０を得ることができる。なお、プリーツ加工したシート状有害ガス除去材２１を射出成型した樹脂により固定して、プリーツ型有害ガス除去材２０とすることもできる。
【００５７】
尚、図５は濾過面の形状が長方形状のプリーツ型有害ガス除去材２０を図示するものであるが、長方形状である必要はなく、例えば、円形、三角形、楕円形など、装着機器に応じた形状とすることができる。なお、前記枠材２２ａ、２２ｂにカバー材と同様の難燃剤を含ませ、プリーツ型有害ガス除去材２０全体としての難燃性を向上させるのが好ましい。
【００５８】
前記長方形状のプリーツ型有害ガス除去材２０の大きさは装着機器によって異なるため特に限定するものではないが、例えば、電子機器用途や自動車用途に用いる場合は、高さｈ５０〜３００ｍｍ、幅ｗ５０〜３００ｍｍ、プリーツ深さｄ１５〜５０ｍｍであるのが好ましい。また、この用途の場合、面風速３．０ｍ／秒における圧力損失は２００Ｐａ以下であるのが好ましく、１５０Ｐａ以下であるのが更に好ましい。
【００５９】
本発明の有害ガス除去材１３、２０は、前述のカバー材５、５’の厚さ方向に、有害ガス含有ガスを通過させて使用する場合には、発泡材料水平燃焼試験（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｂｕｒｎｉｎｇ Ｆｏａｍｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｔｅｓｔ：以下、水平燃焼試験と略記すると共に、具体的な試験法については後段で詳述）に準ずる評価が「９４ＨＦ−１」の基準条件を満たす難燃性を有することが望ましい。９４ＨＦ−１に適合する難燃性を有していれば、電子写真装置などの電子機器用途に好適に使用することができる。
【実施例】
【００６０】
（二酸化マンガン含有液の準備）
市販の二酸化マンガン『活性化二酸化マンガン』（日本重化学工業（株）製）を、二酸化マンガン：水の質量比が１：９になるよう混合した二酸化マンガン含有液（Ｍ２）とその後、湿式微粒化装置（（株）スギノマシン製、スターバーストシステム）により微粒化させた二酸化マンガン含有液（Ｍ１）を調製した。なお、この二酸化マンガン含有液（Ｍ１）、（Ｍ２）をイオン交換水に滴下するとともに、１分間超音波分散させた後における二酸化マンガンの平均粒子径（メジアン径）を、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置（堀場製作所製、品番：ＬＡ−９１０Ｗ型）でそれぞれ測定したところ、二酸化マンガン含有液（Ｍ１）は０．７７μｍで、二酸化マンガン含有液（Ｍ２）は１．０μｍであった。
【００６１】
（活性炭粒子の準備）
ＢＥＴ法による比表面積が１５００ｍ２／ｇであり、充填密度が０．４２ｇ／ｃｍ３である市販の活性炭粒子（Ａ）『クラレコール ＧＷ−Ｈ２４／４２』（クラレケミカル（株）製，商品名；粒径範囲０．３５〜０．８５ｍｍ、椰子殻活性炭、破砕状、平均粒径：２４〜４２メッシュ）を準備した。
【００６２】
（添着活性炭粒子の準備）
前記二酸化マンガン含有液（Ｍ１）に水を混合して、濃度５ｍａｓｓ％の希釈液とした。
【００６３】
次いで、この希釈液を活性炭粒子（Ａ）に散布した後、活性炭粒子を乾燥させて、二酸化マンガンの付着割合が異なる２種類の添着活性炭粒子（Ａ１）、（Ａ２）を得た。なお、これら添着活性炭粒子（Ａ１）、（Ａ２）には、添着活性炭粒子全体に対して、それぞれ二酸化マンガンが５ｍａｓｓ％、１０ｍａｓｓ％の割合で添着するように散布した。また、添着活性炭粒子（Ａ３）は添着活性炭粒子（Ａ１）に、更に炭酸カリウム粒子が添着活性炭粒子全体に対して、４ｍａｓｓ％の割合で添着するように散布した。更に、添着活性炭粒子（Ａ４）は活性炭粒子（Ａ）に炭酸カリウム粒子が添着活性炭粒子全体に対して、４ｍａｓｓ％の割合で添着するように散布した。
【００６４】
また、二酸化マンガン含有液（Ｍ２）に水を混合して、濃度５ｍａｓｓ％の希釈液とした後、この希釈液を活性炭粒子（Ａ）に散布した後、活性炭粒子を乾燥させて、二酸化マンガンを５ｍａｓｓ％の割合で添着させた添着活性炭粒子（Ａ５）を得た。
【００６５】
（バインダー樹脂液の準備）
リン系難燃剤液（難溶性のポリリン酸アンモニウムが水に分散した難燃剤液：分散液濃度４２％）５１．３部と、アクリル系エマルジョン型接着剤（分散液濃度４５％）１１．０部と、増粘剤０．２部と、水３７．５部とからなるバインダー樹脂液を準備した。この樹脂液の濃度は２６．６５％であり、この樹脂液が乾燥してなる樹脂中に含まれるリン系難燃剤の質量比率は８１ｍａｓｓ％である。
【００６６】
（カバー材の準備１）
目付２０ｇ／ｍ２のポリエステル繊維からなるスパンボンド不織布に、前記バインダー樹脂液を含浸した後、乾燥させて、目付２７ｇ／ｍ２、厚さ０．１５ｍｍのカバー材（Ａ）を得た。このカバー材（Ａ）は、布帛であるスパンボンド不織布の繊維表面に、リン系難燃剤がアクリル系樹脂によって固定されたカバー材であり、カバー材（Ａ）には２１ｍａｓｓ％（目付：５．７ｇ／ｍ２）のリン系難燃剤が含まれていた。
【００６７】
（カバー材の準備２）
熱可塑性ポリアミド系樹脂（１９０℃におけるメルトインデックス：８０）を溶融紡糸して、目付１５ｇ／ｍ２の蜘蛛の巣状のホットメルト不織布を形成した後、直ちに前記カバー材（Ａ）の上に積層した。ホットメルト不織布は冷却されると同時にカバー材に付着して、ホットメルト不織布が付着した目付４２ｇ／ｍ２のカバー材（Ａ１）を得た。
【００６８】
（実験１、２）
カバー材の準備２で準備したホットメルト不織布が付着した目付４２ｇ／ｍ２のカバー材（Ａ１）のホットメルト不織布上に、添着活性炭粒子（Ａ１）を、添着活性炭粒子の目付が１３０ｇ／ｍ２となるように散布した。
【００６９】
続いて、約５ｋｇ／ｃｍ２の水蒸気処理をカバー材（Ａ）側から約７秒間行い、ホットメルト不織布を可塑化溶融させ、ホットメルト樹脂からなる樹脂凝集部２を介して、添着活性炭粒子（Ａ１）をカバー材（Ａ１）に接着した（実験１）。
【００７０】
また、カバー材の準備２で準備したホットメルト不織布が付着した目付４２ｇ／ｍ２のカバー材（Ａ１）のホットメルト不織布上に、添着活性炭粒子（Ａ５）を、添着活性炭粒子の目付が１３０ｇ／ｍ２となるように散布した。
【００７１】
続いて、約５ｋｇ／ｃｍ２の水蒸気処理をカバー材（Ａ）側から約７秒間行い、ホットメルト不織布を可塑化溶融させ、ホットメルト樹脂からなる樹脂凝集部２を介して、添着活性炭粒子（Ａ５）をカバー材（Ａ１）に接着した（実験２）。
【００７２】
次に、添着活性炭粒子が接着したカバー材（実験１、２）の添着活性炭粒子接着面を、それぞれ軽く手で擦った場合に、添着活性炭粒子がどの程度脱落するか、また、カバー材（Ａ１）の添着活性炭粒子接着面の反対面から、どの程度ニ酸化マンガンが抜け出るか、について評価した。
【００７３】
その結果、実験２のカバー材の方が実験１のカバー材よりも多くの添着活性炭粒子が脱落し、添着活性炭粒子の接着固定状態の悪いものであった。また、実験２のカバー材の方が実験１のカバー材よりも反対面から抜け出る二酸化マンガン粒子量が多く、二酸化マンガン粒子の固定状態の悪いものであった。
【００７４】
これらの結果から、二酸化マンガン粒子の平均粒子径が１．０μｍ以上であると、しっかりと活性炭粒子に添着されず、二酸化マンガン粒子が脱落しやすいばかりでなく、添着活性炭粒子自体が脱落しやすいのに対して、二酸化マンガン粒子の平均粒子径が約０．８μｍ以下であると、二酸化マンガン粒子がしっかりと活性炭粒子に添着されて脱落しにくく、しかも添着活性炭粒子自体が脱落しにくいことがわかった。
【００７５】
（実施例１）
図４のように、カバー材の準備２で準備したホットメルト不織布が付着した目付４２ｇ／ｍ２のカバー材（Ａ１）のホットメルト不織布上に、添着活性炭粒子（Ａ１）を、添着活性炭粒子の目付が１３０ｇ／ｍ２となるように散布した。
【００７６】
続いて、約５ｋｇ／ｃｍ２の水蒸気処理をカバー材（Ａ）側から約７秒間行い、ホットメルト不織布を可塑化溶融させ、ホットメルト樹脂からなる樹脂凝集部２を介して、添着活性炭粒子（Ａ１）をカバー材（Ａ１）に接着した。なお、樹脂凝集部同士は連結部１によって連結していた。
【００７７】
続いて、添着活性炭粒子（Ａ１）上に、目付２０ｇ／ｍ２のホットメルト不織布を積層し、更に添着活性炭粒子（Ａ１）の目付が１７０ｇ／ｍ２となるように添着活性炭粒子（Ａ１）を散布した後、カバー材（Ａ）側から約５ｋｇ／ｃｍ２の水蒸気処理を約７秒間行い、添着活性炭粒子（Ａ１）同士をホットメルト樹脂からなる樹脂凝集部２’’を介して接着した。
【００７８】
次に、カバー材の準備２で準備したカバー材（Ａ１）を、添着活性炭粒子（Ａ１）上に、ホットメルト不織布が当接するように積層した後、ヒートプレス処理（温度：１３５℃、圧力：約４ｋｇ/ｃｍ２、時間：約２秒）により、ホットメルト不織布を可塑化溶融して、ホットメルト樹脂からなる樹脂凝集部２’を介して、添着活性炭粒子（Ａ１）をカバー材（Ａ１）に接着し、シート状有害ガス除去材を得た。なお、樹脂凝集部同士は連結部１’によって連結していた。
【００７９】
このシート状有害ガス除去材の厚さは１．０ｍｍであり、目付は４０４ｇ／ｍ２であり、面風速０．５ｍ／秒における圧力損失は７５Ｐａであった。また、添着活性炭粒子層８の質量は３５０ｇ／ｍ２、厚さ０．７ｍｍであり、添着活性炭粒子が３００ｇ／ｍ２（８５．７ｍａｓｓ％）含まれていた。
【００８０】
（比較例１）
添着活性炭粒子（Ａ１）の替わりに、添着活性炭粒子（Ａ５）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、シート状有害ガス除去材を得た。このシート状有害ガス除去材の厚さは１．０ｍｍであり、目付は４０４ｇ／ｍ２であり、面風速０．５ｍ／秒における圧力損失は７５Ｐａであった。なお、このシート状有害ガス除去材においては、カバー材（Ａ１）と添着活性炭粒子（Ａ５）との間に一部接着不良が生じていたため、フィルタとして実用に適さないものであった。
【００８１】
（実施例２）
添着活性炭粒子（Ａ１）の替わりに、添着活性炭粒子（Ａ２）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、シート状有害ガス除去材を得た。このシート状有害ガス除去材の厚さは１．０ｍｍであり、目付は４０４ｇ／ｍ２であり、面風速０．５ｍ／秒における圧力損失は７５Ｐａであった。
【００８２】
（比較例２、３）
添着活性炭粒子（Ａ１）の替わりに、活性炭粒子（Ａ）（＝比較例２）又は炭酸カリウム添着活性炭粒子（Ａ４）（＝比較例３）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、それぞれシート状有害ガス除去材を得た。いずれのシート状有害ガス除去材の厚さも１．０ｍｍであり、目付は４０４ｇ／ｍ２であり、面風速０．５ｍ／秒における圧力損失は７５Ｐａであった。
【００８３】
（実施例３）
添着活性炭粒子（Ａ１）の替わりに、添着活性炭粒子（Ａ３）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、シート状有害ガス除去材を得た。このシート状有害ガス除去材の厚さは１．０ｍｍであり、目付は４０４ｇ／ｍ２であり、面風速０．５ｍ／秒における圧力損失は７５Ｐａであった。
【００８４】
（難燃性評価）
ＵＬ ９４（国際標準図書番号：ＩＳＢＮ１−５５９８９−１５０−５）に規定された水平燃焼試験により難燃性を評価した。
【００８５】
つまり、所定の高さに試験片を配置しておくことができる支持用金網を用い、この金網の下方に１７５±２５ｍｍの距離で脱脂綿（標識綿）を配置し、この金網に、長さ１５０±１ｍｍ、幅５０±１ｍｍの短冊状に裁断され、しかも長さ方向の一方の端部から２５ｍｍ、６０ｍｍ及び１２５ｍｍの各位置に合計３つの標線を予め書き込んだ試験片（シート状有害ガス除去材）を載置する。
【００８６】
その後、試験片を水平に載置した状態で、標線の基準となった端部に金網の下方から炎を６０±１秒間当てた後、炎を試験片から離す。この時点から計時し、
［ａ］炎が消えた（残炎）時間
［ｂ］炎と赤熱が消えた（残じん）時間
［ｃ］炎又は赤熱の前線が１２５ｍｍ標線に達した時間、若しくは試験片が１２５ｍｍ標線の手前で燃焼又は赤熱が止まった時間
の３種類の時間を記録する。
【００８７】
このような評価試験を５回実施した結果に応じて、次の表１に示すような「９４ＨＦ−１」、「９４ＨＦ−２」若しくは「９４ＨＢＦ」の３つに分類評価した。
【００８８】
【表１】
【００８９】
（ＶＯＣ除去性能評価）
「ＤＩＮ ７１４６０−ＩＩ」に準拠し、ＶＯＣをトルエンとした性能評価を実施した。
【００９０】
試験するシート状有害ガス除去材を折高さ６０ｍｍのプリーツ型有害ガス除去材とし、周知の枠材によって、間口面積；縦５６ｍｍ×横１１２ｍｍ×高さ６０ｍｍ、濾材面積；９４０ｃｍ２の寸法でエレメントを作製し、風速２．０ｍ／秒、流入側トルエン濃度８０ｐｐｍ一定の条件下でトルエンガスを流し続け、経時的にエレメント流出側のトルエン濃度を脱臭フィルタ用ガス除去性能測定装置にて測定した。
【００９１】
このＶＯＣ除去性能評価は、流出側におけるトルエンの濃度が流入側の濃度の９５％になった破過点（効率としては５％にまで低下した時点）までの、トルエン吸着容量を間口面積当たりの値として、（ｇ／ｍ２）の単位で求めた。また、試験開始後、１分後の測定値を初期効率として算出した。
【００９２】
なお、比較例１のシート状有害ガス除去材はカバー材（Ａ１）と添着活性炭粒子（Ａ５）との間に一部接着不良が生じており、エレメントを作製することができなかったため、ＶＯＣ除去性能の評価を行わなかった。
【００９３】
（オゾン分解性能評価）
試験するシート状有害ガス除去材を直径３０ｍｍの円盤状に裁断し、円筒状ガラス製測定ホルダーにセットした。なお、この測定ホルダーの有効ろ過直径は２５ｍｍである。この測定ホルダーに対して、市販のオゾン発生機でオゾン濃度（Ｏｃｂ、単位：ｐｐｍ）２．７ｐｐｍ、セットされたシート状有害ガス除去材表面での面風速１７ｃｍ／秒、温度２５℃、相対湿度３５％の条件下、オゾンを連続８時間流し、ホルダーの流出側のオゾン濃度（Ｏｃａ、単位：ｐｐｍ）を経時的に測定した。この際、オゾン濃度の測定には、『ＭＯＤＥＬ１２００』（ダイレック（株）製，商品名）を用い、オゾン分解性能は、下記の式からオゾン除去率（＝Ｏｒｅ、単位：％）として算出した。尚、試験開始後１０分後のオゾン除去率を初期効率とした。
Ｏｒｅ＝｛（Ｏｃｂ−Ｏｃａ）／Ｏｃｂ｝×１００
【００９４】
（ホルムアルデヒド除去の性能評価）
試験するシート状有害ガス除去材を直径３０ｍｍの円盤状に裁断し、円筒状ガラス製測定ホルダーにセットした。この測定ホルダーに対して、ホルムアルデヒド濃度（Ｆｃｂ、単位：ｐｐｍ）２．４ｐｐｍ、セットされたシート状有害ガス除去材表面での面風速１７ｃｍ／秒、温度２５℃、相対湿度３５％の条件下、ホルムアルデヒドを連続１時間半流し、ホルダーの流出側のホルムアルデヒド濃度（Ｆｃａ、単位：ｐｐｍ）を経時的に測定した。
【００９５】
この際、ホルムアルデヒド濃度の測定には、『光音響マルチガスモニター ＩＮＶ １３１４−５型』（ＩＮＮＯＶＡ社製、商品名）を用い、ホルムアルデヒド分解性能は、下記からホルムアルデヒド除去率（＝Ｆｒｅ、単位：％）として算出した。尚、試験開始後１０分後のホルムアルデヒド除去率を初期効率とした。
Ｆｒｅ＝｛（Ｆｃｂ−Ｆｃａ）／Ｆｃｂ｝×１００
【００９６】
（共存下における除去性能評価）
実施例１及び比較例２のシート状有害ガス除去材を直径３０ｍｍの円盤状に裁断し、円筒状ガラス製測定ホルダーにセットした。なお、この測定ホルダーの有効ろ過直径は２５ｍｍである。この測定ホルダーに対して、濃度（Ｆｃｂ、単位：ｐｐｍ）０．８ｐｐｍのホルムアルデヒドと濃度（Ｏｃｂ、単位：ｐｐｍ）２．７ｐｐｍのオゾンの混合ガスを、セットされたシート状有害ガス除去材表面での面風速１７ｃｍ/秒、温度２５℃、相対湿度３５％の条件下、連続８時間流し、ホルダーの流出側におけるホルムアルデヒド濃度（Ｆｃａ、単位：ｐｐｍ）及びオゾン濃度（Ｏｃａ、単位：ｐｐｍ）を経時的に測定した。なお、ホルムアルデヒド濃度の測定とオゾン濃度の測定には、前記と同じ装置を用い、それぞれのガス除去率を前記と同じ算出式から算出した。
【００９７】
また、測定温度を４５℃としても測定し、それぞれのガス除去率を算出した。
【００９８】
【表２】
【００９９】
【表３】
【０１００】
【表４】
【０１０１】
実施例１と比較例１の比較（表２）から、二酸化マンガンの平均粒子径が０．８μｍ以下であると、オゾン、ホルムアルデヒド除去性能ともに向上することがわかった。
【０１０２】
また、実施例２〜３と比較例２〜３との比較（表３）から、二酸化マンガンが添着されていることによって、オゾン除去性能、ホルムアルデヒド除去性能のいずれにも優れており、有害ガス除去材として好適であった。
【０１０３】
更に、実施例１と比較例３との比較（表４）から、オゾンとホルムアルデヒドが共存している状態では、二酸化マンガンが存在していることによって、オゾン、ホルムアルデヒドの両方の除去性能が向上し、測定温度が４５℃では、更に除去性能が向上した。したがって、排気口の温度が４５℃程度であり、また、オゾンとホルムアルデヒドの両方が常に発生する複写機等の機器用に好適な有害ガス除去材であった。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明の有害ガス除去材はオゾン、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及びホルムアルデヒドなどの有害ガスを効果的に除去することができるため、レーザープリンター等の電子写真装置用途や、種々の空調機器に装着して使用することができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１、１’、１” 連結部
２、２’ 樹脂凝集部
３、３’ 添着活性炭粒子
４ 有害ガス除去層
５、５’ カバー材
８ 添着活性炭粒子層
１０、１０’ 接着剤
１３ 有害ガス除去材
２０ プリーツ型有害ガス除去材
２１ シート状有害ガス除去材
２２ａ、２２ｂ 枠材
【技術分野】
【０００１】
本発明は有害ガス除去材に関する。特に、オゾン、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及びホルムアルデヒドなどの有害ガスを効果的に除去できる除去材に関する。本発明の有害ガス除去材はレーザープリンター等の電子写真装置用途や、種々の空調機器に好適に使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真装置の使用に際して、機器内の放電現象等に伴ってオゾンが発生し、このオゾンが人体に対して悪影響を及ぼすことが問題視されてきた。また、高精細なドットの細かい画像が求められていることから、記録材として、上質紙表面を化学物質でコートしたコート紙の利用が拡大しているが、例えば１８０℃程度でトナー像を加熱定着する際に、コート紙から揮発性有機化合物（ＶＯＣ）が発生し、前述したオゾンと同様に、人体への悪影響が懸念されている。
【０００３】
そのため、本願出願人は「難燃剤を含有し、かつ布帛からなるカバー材に、炭酸カリウムを添着した活性炭粒子を担持してなる難燃性オゾンＶＯＣ除去フィルタであって、前記炭酸カリウムの添着量を１〜３質量％としたことを特徴とする難燃性オゾンＶＯＣ除去フィルタ」（特許文献１）を提案した。この除去フィルタはオゾン分解とＶＯＣ除去に優れ、しかも難燃性を阻害しないものであった。
【０００４】
ところで、近年、紙などからホルムアルデヒドを発生することが明らかとなった。しかしながら、本願出願人の提案した前記除去フィルタはホルムアルデヒド除去性能を有していないものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１４１０９号公報（請求項１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本願出願人は、オゾン、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）に加えて、ホルムアルデヒドも除去できる有害ガス除去材について検討し、活性炭粒子に対して二酸化マンガン粒子を添着すれば、特に電子写真装置用途において発生するオゾンと共存することにより、前記有害ガスの除去を促進できるのではないかと考えた。しかしながら、二酸化マンガン粒子を添着した活性炭粒子を使用して有害ガス除去材を作製しようとしたが、活性炭粒子からの二酸化マンガン粒子の脱落が著しく、実用に耐えないことが明らかとなった。
【０００７】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、活性炭粒子からの二酸化マンガン粒子の脱落が生じにくく、オゾン、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及びホルムアルデヒド等の有害ガスを効果的に除去できる、実用的な有害ガス除去材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らの検討の結果、活性炭粒子から二酸化マンガン粒子が脱落するのは、二酸化マンガン粒子の平均粒径が大き過ぎることに起因していることを見出し、本発明に至ったものである。
【０００９】
本発明の請求項１にかかる発明は、「平均粒子径０．８μｍ以下の二酸化マンガン粒子を活性炭粒子に添着した添着活性炭粒子を含有する有害ガス除去材。」である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１にかかる発明は、添着活性炭粒子からの二酸化マンガン粒子の脱落が生じにくく、オゾン、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及びホルムアルデヒド等の有害ガスを効果的に除去できる、実用的な有害ガス除去材である。
【００１１】
また、添着活性炭粒子をカバー材などの基材に接着固定した場合に、添着活性炭粒子自体が基材から脱落しにくいという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の有害ガス除去材の一例を示す断面模式図である。
【図２】本発明の有害ガス除去材の別の一例を示す断面模式図である。
【図３】本発明の有害ガス除去材の更に別の一例を示す断面模式図である。
【図４】本発明の有害ガス除去材の更に別の一例を示す断面模式図である。
【図５】本発明の有害ガス除去材を使用したエレメントの一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の有害ガス除去材の好ましい実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
本発明の有害ガス除去材の形態としては、例えば、図１に例示するように、布帛からなる２枚のカバー材５、５’の間に、二酸化マンガン粒子を活性炭粒子に添着した添着活性炭粒子３を担持してなる有害ガス除去材１３である。この例では、添着活性炭粒子３が熱接着性繊維に固定された有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）の両面に、接着剤１０、１０’によってカバー材５、５’が貼り合されている。図１の有害ガス除去材１３はこのような形態からなるため、有害ガス除去材１３の厚さ方向（２枚のカバー材５、５’を最短で結ぶ直線方向）に有害ガス含有ガスを通過させることにより、有害ガス除去層４の添着活性炭粒子３の作用によって有害ガスを除去することができる。
【００１５】
前記有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）は、例えば、熱接着性繊維を含む通気性シートに添着活性炭粒子３を付与した後、熱接着性繊維の接着力を発揮させることによって得ることができる。このような通気性シートとしては、例えば、不織布、織物、ろ紙などの多孔質体などを挙げることができ、なかでも不織布は通気性が高いので好ましい。なお、熱接着性繊維は低融点成分一成分、又は低融点成分と低融点成分よりも融点の高い高融点成分を含む二成分以上からなることができる。
【００１６】
本発明においては、添着活性炭粒子３が平均粒子径０．８μｍ以下の二酸化マンガン粒子を活性炭粒子に添着したものであることが重要である。このように、二酸化マンガンを添着していることによって、オゾン、ＶＯＣ及びホルムアルデヒドなどの有害ガスを効果的に除去できる。また、二酸化マンガン粒子の平均粒子径が０．８μｍ以下であることによって、二酸化マンガン粒子が添着活性炭から脱落しにくいだけでなく、添着活性炭粒子３が熱接着性繊維にしっかりと固定され、添着活性炭粒子３自体が脱落しにくく、更には、二酸化マンガン粒子の平均粒子径が０．８μｍ以下であることによって二酸化マンガン粒子の表面積が増加するため、有害ガス除去性能も向上する。更に、二酸化マンガンを活性炭粒子に添着したことによって、活性炭粒子量を減らすことなく有害ガス除去材１３を作製することができ、また、活性炭粒子と二酸化マンガン粒子の比重の違いによる偏在を生じることなく、有害ガス除去材全体に、均一に分散させることができる。
【００１７】
本発明の二酸化マンガン粒子は前述の通り、活性炭粒子から脱落しないように、平均粒子径が０．８μｍ以下であるが、より脱落しないように０．５μｍ以下であるのが好ましく、０．３μｍ以下であるのがより好ましく、０．１μｍ以下であるのが更に好ましい。なお、本発明における「平均粒子径」はレーザー回折／散乱式粒度分布測定装置（堀場製作所製、品番：ＬＡ−９１０Ｗ型）を用いて測定したメディアン径を意味する。なお、「平均粒子径」の測定条件は次の通りである。
１．フローセルを使用
２．測定溶媒としてイオン交換水を使用
３．１分間の超音波分散後に測定
４．相対屈折率：１．７０−０．００ｉ
【００１８】
なお、二酸化マンガン粒子の添着活性炭粒子３における添着量は、添着活性炭粒子３に対して１ｍａｓｓ％以上であるのが好ましく、３ｍａｓｓ％以上であるのがより好ましい。添着量が１ｍａｓｓ％未満であると、有害ガスの除去性能に劣る傾向があるためである。なお、添着量の上限は特に限定するものではないが、２０ｍａｓｓ％以下であるのが好ましい。２０ｍａｓｓ％を超えると、ＶＯＣ除去性能が低下する可能性があるためである。
【００１９】
本発明の活性炭粒子としては、例えば、石油ピッチ系活性炭、椰子殻活性炭、石炭系活性炭、木質系活性炭などを挙げることができるが、有害ガス除去性の点から、比表面積の高い椰子殻活性炭や石油ピッチ系活性炭が好適である。また、その形状についても、破砕状、粉末状、ペレット状、球状、楕円球状など特に限定するものではないが、圧力損失を低くすることができ、二酸化マンガン粒子の添着量を多くすることができ、しかも有害ガスの除去性能を高めるといった点から、球状又は破砕状であるのが好ましい。
【００２０】
前記活性炭粒子の比表面積としては、ＢＥＴ法による測定で７００ｍ２／ｇ以上であるのが好ましく、１０００ｍ２／ｇ以上であるのがより好ましく、有害ガス除去性及び難燃性の点から、１３５０ｍ２／ｇ以上であるのが更に好ましい。なお、活性炭粒子の比表面積は高ければ高い程好ましいが、活性炭粒子の強度の点から２０００ｍ２／ｇ以下であるのが好ましい。このＢＥＴ法による測定は、「ＪＩＳ Ｚ８８３０ 気体吸着による粉体（固体）の比表面積測定方法」に規定される容量法により得ることができる。
【００２１】
また、前記活性炭粒子の充填密度は０．６５ｇ／ｃｍ３以下であるのが好ましく、０．６ｇ／ｃｍ３以下であるのがより好ましく、０．５５ｇ／ｃｍ３以下であるのが更に好ましい。充填密度が０．６５ｇ／ｃｍ３を超えると比表面積が低下して難燃性に劣る場合があるためである。また、充填密度の下限は特に限定するものではないが、活性炭粒子の形状保持性の点から０．３ｇ／ｃｍ３以上であるのが好ましく、０．３５ｇ／ｃｍ３以上であるのがより好ましい。ここで、充填密度は「ＪＩＳ Ｋ１４７４ 活性炭試験方法 ６．７充てん密度」に規定される方法で測定して求めた値である。
【００２２】
更に、前記活性炭粒子の平均粒径は有害ガス除去性能、難燃性及び低圧損を同時に満足できるように、０．１４７ｍｍ（１００メッシュ）以上、１．６５ｍｍ（１０メッシュ）以下であるのが好ましく、０．２９ｍｍ（５０メッシュ）以上、０．８４ｍｍ（２０メッシュ）以下であるのがより好ましい。つまり、平均粒径が０．１４７ｍｍ（１００メッシュ）よりも細かい平均粒径の活性炭粒子を用いると、初期における有害ガス除去性能が高くなるものの、圧力損失が大きくなるためである。なお、本発明の活性炭粒子に、難燃剤が付着するなどして含まれていることができるが、有害ガス除去性能を十分に発揮させることを考慮すると、活性炭粒子に難燃剤が含まれていないのが好ましい。
【００２３】
本発明においては、カバー材に前記添着活性炭粒子が担持されているが、このような形態として、ホットメルト樹脂などによって添着活性炭粒子が連結されると共にカバー材と添着活性炭とが接着されている形態であることが好ましい。
【００２４】
また、前記添着活性炭粒子層８の質量や厚さは特に限定するものではないが、質量は１２０〜７５０ｇ／ｍ２であるのが好ましく、１４０〜５００ｇ／ｍ２であるのがより好ましく、２５０〜４６０ｇ／ｍ２であるのが更に好ましい。質量が１２０ｇ／ｍ２未満であると、有害ガスの除去が効率的に行なわれない場合があり、７５０ｇ／ｍ２を超えると、圧力損失が高くなり過ぎ、有害ガスの除去が効率的に行なわれない場合があるためである。また、厚さは、０．３〜５ｍｍであるのが好ましく、０．５〜３ｍｍであるのが更に好ましい。厚さが０．３ｍｍより薄いと、有害ガスの除去性能が低下する場合があり、厚さが５ｍｍより厚いと、カバー材５、５’が破損する場合があるためである。
【００２５】
図１におけるカバー材５、５’は布帛からなるが、このような布帛としては、例えば不織布、織物、編物などの通気性を有するシートを挙げることができ、なかでも不織布は通気性が高いので好ましい。このような通気性を有するシートからなれば、シートの厚さ方向へ有害ガス含有ガスを通過させることにより、有害ガスを除去することができる。好適である不織布としては、有機繊維からなる不織布であるのが特に好ましく、繊維長１５〜１００ｍｍ、捲縮数５〜３０個／インチのステープル繊維からなる乾式繊維ウエブを形成した後、繊維同士を接着、融着又は交絡によって結合した乾式不織布が好ましい。しかしながら、乾式不織布である必要はなく、例えば、湿式不織布又はスパンボンド不織布を使用することもできる。
【００２６】
前記布帛構成繊維は有機繊維であるのが好ましい。より具体的には、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などからなるポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６などからなるポリアミド系繊維、ポリプロピレン、ポリエチレンなどからなるポリオレフィン系繊維、ポリアクリロニトリルなどのアクリル系繊維、ポリビニルアルコール繊維、或いは合成パルプなどの合成繊維、レーヨンなどの半合成繊維、綿およびパルプ繊維などの天然繊維を挙げることができる。なお、前記有機繊維の中でも燃焼によって溶融して吸熱効果を奏する合成繊維であるのが好ましい。また、前記有機繊維は合成繊維に難燃剤を練り込んだ繊維であるのも好ましい。また、実質的にハロゲン元素を含有しない重合体から形成された繊維は環境に配慮した繊維であるため好ましい。
【００２７】
図１におけるカバー材５、５’（布帛）は有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）の両面に位置しているが、両面に位置している必要はなく、片面のみに位置していても良い。また、カバー材５、５’の目付は１０〜６０ｇ／ｍ２であるのが好ましく、より好ましくは１５〜６０ｇ／ｍ２であり、更に好ましくは１５〜４０ｇ／ｍ２である。目付が１０ｇ／ｍ２未満であると、添着活性炭粒子３が脱落しやすくなり、また、目付が６０ｇ／ｍ２を超えると、通気抵抗が高くなったり、カバー材５、５’と添着活性炭粒子層８とを貼り合わせた有害ガス除去材１３をプリーツ状に折り曲げて有害ガス除去エレメントを形成しようとした時に、プリーツの折り山のＲを小さくして鋭角にしにくいためである。
【００２８】
また、カバー材５、５’は面風速０．５ｍ／秒における圧力損失が３０Ｐａ以下であるのが好ましく、２０Ｐａ以下であるのがより好ましく、１５Ｐａ以下であるのが更に好ましい。圧力損失が３０Ｐａを超えると、有害ガス除去材１３の圧力損失が高くなり過ぎ、埃によって目詰まりし、所望の有害ガス除去性能を得ることができなくなる場合があるためである。
【００２９】
更に、カバー材５、５’の厚さは０．１〜１ｍｍであるのが好ましく、０．１〜０．５ｍｍであるのがより好ましい。厚さが０．１ｍｍ未満であると、カバー材５、５’の繊維組織が密となる結果、表面濾過となり、カバー材５、５’による粉塵保持容量が少なくなり、有害ガス除去材１３の目的とする有害ガス除去性能を得ることができなくなる場合があるためである。また、厚さが１ｍｍを超えると、カバー材５、５’の濾過効率が低下し、有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）に多くの粗塵が堆積して、有害ガス除去性能が低下する場合があるためである。尚、厚さはＪＩＳ Ｌ１９１３−１９９８一般短繊維不織布試験方法６．１Ａ法に準じて測定した値をいう。
【００３０】
本発明では、前記カバー材５、５’に難燃剤が含まれているのが好ましい。カバー材５、５’に難燃剤が含まれていることによって、カバー材自体を難燃性にするだけではなく、添着活性炭粒子３の難燃性の向上にも寄与する効果があるためである。添着活性炭粒子３に難燃剤が直接付与されるか、接触した状態にある場合には、添着活性炭粒子３のもつ有害ガス除去性能を減ずる悪影響をもたらすが、図１のような有害ガス除去材１３においては、実質的に添着活性炭粒子３と難燃剤が直接接していないため、有害ガス除去性能に悪影響を及ぼさない。
【００３１】
このカバー材５、５’に含有される難燃剤は特に限定するものではなく、無機系、有機系の難燃剤のいずれも適用可能であり、例えば、有機ハロゲン系の難燃剤も適用できるが、環境に与える影響を考慮して、非ハロゲン系難燃剤であるのが好ましい。非ハロゲン系難燃剤としては、無機系、有機系のいずれも適用可能である。
【００３２】
より具体的には、無機系の非ハロゲン系難燃剤として、例えば、水和金属化合物、水和シリケート化合物、リン系化合物、窒素系化合物、硼素系化合物、アンチモン系化合物等を挙げることができる。水和金属化合物として、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、アルミン酸カルシウム等を挙げることができ、リン系化合物として、赤リン、メタリン酸アルミニウム、リン酸メラミン、リン酸マグネシウム、縮合リン酸アミドを挙げることができ、窒素系化合物として、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、モリブデン酸アンモニウムを挙げることができ、硼素系化合物として、ホウ酸亜鉛を挙げることができ、アンチモン系化合物として、酸化アンチモンを挙げることができる。これら以外にも、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の各種金属酸化物、各種金属硝酸塩、各種金属錯体等を適用することができる。これらの中でも、特に、難溶性のメタリン酸アルミニウム、リン酸メラミン、リン酸マグネシウム、縮合リン酸アミドなどのリン系難燃剤、あるいは難溶性の水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムが好適である。
【００３３】
また、有機系の非ハロゲン系難燃剤としては、例えば、Ｎメチロールジメチルホスホノプロピオンアミド、ポリリン酸カルバメート、グアニジン誘導体リン酸塩、環状ホスホン酸エステル、リン酸メラミンなどのリン系難燃剤を適用することができる。
【００３４】
前述の通り、カバー材５、５’（布帛）に難燃剤が含まれているのが好ましいが、その状態としては、例えば、カバー材５、５’を構成する繊維自体に難燃剤が含まれている状態（例えば、繊維の紡糸時に練り込んだ場合）、また、不織布などの布帛を結合しているバインダー中に難燃剤が含まれている状態、或いは、後加工によって布帛に難燃剤が付着した状態（例えば、難燃剤がバインダーによって布帛に付着した状態）であることができる。なお、これらの状態が組合わされた状態であることもできる。これらの状態の中でも、後加工によって布帛に難燃剤が付着した状態であると、布帛の種類にとらわれることなく、難燃性カバー材５、５’を製造できるため好適である。
【００３５】
なお、カバー材５、５’に難燃剤が含まれている場合、難燃剤はカバー材５、５’全体の５〜５０ｍａｓｓ％含まれているのが好ましく、より好ましくは１０〜４０ｍａｓｓ％であり、更に好ましくは１５〜３５ｍａｓｓ％である。５ｍａｓｓ％未満であると、有害ガス除去材全体としての難燃性が不十分となる場合があり、５０ｍａｓｓ％を超えると、難燃剤を布帛に固定することが困難で、難燃剤が脱落したり、圧力損失が上昇するなどの問題を生じる場合があるためである。
【００３６】
また、カバー材５、５’（布帛）に難燃剤が含まれている場合、有害ガス除去材全体に対する難燃剤の質量比率は１．５〜１２ｍａｓｓ％であるのが好ましく、２〜１０ｍａｓｓ％であるのがより好ましく、２〜７ｍａｓｓ％であるのが更に好ましく、２〜３ｍａｓｓ％であるのが最も好ましい。難燃剤の質量比率が１．５ｍａｓｓ％未満であると、有害ガス除去材全体としての難燃性が不十分となる場合があり、１２ｍａｓｓ％を超えると難燃剤をカバー材５、５’（布帛）に固定することが困難となり、難燃剤が脱落したり、圧力損失が上昇するなどの問題を生じる場合があるためである。
【００３７】
不織布などの布帛を結合しているバインダー、あるいは布帛の後加工により付着しているバインダーとしては、例えば、アクリル酸エステル系接着剤、ＳＢＲ系接着剤、ＮＢＲ系接着剤、尿素樹脂系接着剤、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどを挙げることができるが、実質的にハロゲン元素を含まない、アクリル酸エステル系接着剤、ＳＢＲ系接着剤、ＮＢＲ系接着剤、尿素樹脂系接着剤が好ましい。これらの接着剤に難燃剤を含有させることができる。
【００３８】
より具体的には、例えば、バインダー樹脂液として、粉末状の非ハロゲン系難燃剤を液体中に懸濁させたスラリーと、実質的にハロゲン元素を含有しない接着剤溶液とを混合したバインダー樹脂液を準備する。スラリーは、一般的に、非ハロゲン系難燃剤２０〜８０ｍａｓｓ％と水８０〜２０ｍａｓｓ％とを混合し、分散安定剤を用いて、非ハロゲン系難燃剤を分散させることによって得ることができる。あるいは、液体の非ハロゲン系難燃剤を液体中に分散させた難燃剤液と実質的にハロゲン元素を含有しない接着剤溶液とを混合したバインダー樹脂液を準備する。いずれの場合であっても、非ハロゲン系難燃剤の固形分比率がバインダー樹脂液の固形分に対して５０〜８５ｍａｓｓ％であるのが好ましい。なお、バインダー樹脂液に抗菌剤、抗黴剤または撥水剤などを含ませることもできる。
【００３９】
次に、バインダー樹脂液は繊維ウエブ、不織布などの布帛に対し、浸漬法、スプレー法、泡含浸法などの方法によって付与することができる。その後、熱風乾燥機や赤外線乾燥機等の乾燥機で乾燥することによって、難燃剤を含有するカバー材５、５’を得ることができる。このように、バインダーに難燃剤が含有されていることによって、斑なくバインダーを付与することができ、結果として斑なく難燃剤を付与できるため、安定した難燃性を示すという利点がある。なお、バインダー樹脂液の付与量（固形分）は、付与後のカバー材５、５’の１５〜６０ｍａｓｓ％であるのが好ましい。
【００４０】
また、本発明においては、前記バインダーによって金属酸化物からなるオゾン分解触媒粒子が固定されたカバー材５、５’であるのが好ましい。オゾン分解触媒粒子が固定されていることによって、特にオゾンの分解機能に優れるためである。また、オゾン分解触媒粒子がバインダーで固定されたカバー材５、５’ではなく、オゾン分解触媒粒子が直接布帛に固定されたカバー材５、５’であっても良い。このようなカバー材５、５’は、例えば、布帛に対して、特開２００４−３０７０号公報に開示される技術を適用することによってカバー材５、５’を得ることができる。つまり、金属酸化物からなるオゾン分解触媒粒子を加熱状態で、熱可塑性樹脂からなる表面を有する布帛に接触させることによって、熱可塑性樹脂の可塑化によってオゾン分解触媒粒子を直接固定し、カバー材５、５’を作製することができる。
【００４１】
前記オゾン分解触媒粒子としては、例えば、白金、パラジウム等の貴金属系、又は、マンガン、銅、コバルト、ニッケル、鉄、チタンなどの卑金属系の酸化触媒、或いはこれら二種以上の複合酸化物などを、一種以上選択して適用できるが、難燃性を有し、しかもオゾン分解能に優れる金属酸化物からなるのが好ましく、特に、比表面積が大きい二酸化マンガンが好適である。
【００４２】
図１における有害ガス除去材１３においては、有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）に前記カバー材５、５’が接着剤１０、１０’によって貼り合せられ、積層一体化しているが、積層一体化しやすいように、カバー材５、５’に熱接着性樹脂が付着しているのが好ましい。このような熱接着性樹脂の付着形態としては、例えば、ペースト状の熱可塑性樹脂をドット状にプリントした形態、熱可塑性樹脂パウダーを散布した形態、或いは熱可塑性樹脂を溶融紡糸して蜘蛛の巣状ホットメルト不織布を接着した形態、などがある。このような熱接着性樹脂の付着量は、５〜６０ｇ／ｍ２であるのが好ましく、１０〜４０ｇ／ｍ２であるのが更に好ましい。なお、カバー材５、５’に替えて、又はカバー材５、５’に加えて、前記と同様の形態で熱可塑性樹脂が有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）に付着していても良い。このようにカバー材５、５’及び／又は有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）に熱可塑性樹脂が付着している場合、有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）とカバー材５、５’とを、熱可塑性樹脂付着面が当接するように積層した後に、熱可塑性樹脂が溶融する温度で加熱することによって一体化することができる。
【００４３】
このカバー材５、５’と有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）との一体化に関与する熱可塑性樹脂（接着剤１０、１０’）としては、熱可塑性ポリアミド系樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、またはポリオレフィン変性樹脂などを単独で、または混合して用いることができる。ポリオレフィン変性樹脂としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体の鹸化物、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−マレイン酸共重合体、アイオノマー樹脂 (エチレン−メタクリル酸共重合体に金属を付加した感熱性樹脂)などを挙げることができる。
【００４４】
本発明の有害ガス除去材１３の全体の目付は１６０〜８００ｇ／ｍ２であるのが好ましく、１８０〜５５０ｇ／ｍ２であるのより好ましく、２００〜５１０ｇ／ｍ２であるのが更に好ましい。目付が１６０ｇ／ｍ２未満であると、有害ガス除去性能に劣る場合があり、８００ｇ／ｍ２を超えると、圧力損失が高くなり過ぎる場合があるためである。また、厚さは０．４〜５ｍｍであるのが好ましく、０．５〜３ｍｍであるのが更に好ましい。厚さが０．４ｍｍより薄いと、有害ガス除去性能に劣る場合があり、厚さが５ｍｍを超えると、プリーツ加工が困難になる場合があるためである。また、有害ガス除去材１３の圧力損失は、面風速０．５ｍ／秒における圧力損失が３００Ｐａ以下であるのが好ましく、２００Ｐａ以下であるのがより好ましく、１５０Ｐａ以下であるのが更に好ましい。圧力損失が３００Ｐａを超えると、圧力損失が高くなり過ぎ、所望の有害ガス除去性能が得にくいばかりか、埃によって目詰まりし、所望の有害ガス除去性能を得ることができない場合があるためである。
【００４５】
本発明の有害ガス除去材１３の別の形態としては、図２、図３に例示するように、前記と同様のカバー材５の上に、ホットメルト樹脂からなる樹脂凝集部２を介して前記と同様の添着活性炭粒子３が接着されている形態がある。図２においては、添着活性炭粒子３を支持するカバー材５が１枚だけ存在する形態であり、図３においては、添着活性炭粒子３を支持するカバー材５、５’が２枚存在し、添着活性炭粒子３を両面から支持する形態である。これらの図においては、添着活性炭粒子３、樹脂凝集部２及び樹脂凝集部間を連結する連結樹脂１によって、有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）が構成されている。この有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）においては、樹脂凝集部間を連結する連結樹脂１を含んでいるが、必ずしも連結樹脂１を含んでいる必要はない。このような有害ガス除去材１３であれば、通気性に優れ、添着活性炭粒子３の表面を有効に利用できるので、オゾン、ＶＯＣ、及びホルムアルデヒド等の有害ガスの除去を効率良く行うことができる。また、通風時の圧力損失も低く、また、プリーツ折り加工も容易であるという利点がある。そのため、有害ガス除去材１３の厚さ方向に有害ガス含有ガスを通過させることによって、有害ガスを除去することができる。
【００４６】
図２のような構造の有害ガス除去材１３は、例えば、ホットメルト不織布を一体化したカバー材５のホットメルト不織布面側に添着活性炭粒子３を配した後、加熱処理によってホットメルト不織布と添着活性炭粒子３との接する部分に樹脂凝集部２を形成するとともにカバー材５と一体化して製造できる。この時の加熱処理条件を調節することによって、樹脂凝集部２間を連結する連結部１を形成することができる。つまり、乾熱若しくは湿熱による加熱処理を行うことによって、ホットメルト樹脂が可塑化し、その一部は繊維形態を残したまま連結部１となり、ホットメルト不織布を構成していた比較的細い繊維は溶融切断され、添着活性炭粒子３との接触部分に凝集して樹脂凝集部２を形成する。
【００４７】
図３のような構造の有害ガス除去材１３は、例えば、図２と同様の有害ガス除去材１３を作製した後、ホットメルト不織布を一体化したカバー材５’のホットメルト不織布面と添着活性炭粒子３とが当接するように積層した後、加熱処理によってホットメルト不織布と添着活性炭粒子３との接する部分に樹脂凝集部２’を形成するとともにカバー材５’と一体化することができる。この時の加熱処理条件を調節することによって、樹脂凝集部２’間を連結する連結部１’を形成することができる。
【００４８】
或いは、ホットメルト不織布を一体化したカバー材５のホットメルト不織布面側に添着活性炭粒子３を配し、更に、ホットメルト不織布を一体化したカバー材５’のホットメルト不織布面と添着活性炭粒子３とが当接するように積層した後、加熱処理によってホットメルト不織布と添着活性炭粒子３との接する部分に樹脂凝集部２、２’を形成するとともにカバー材５、５’と一体化して製造できる。この時の加熱処理条件を調節することによって、樹脂凝集部２、２’間を連結する連結部１、１’を形成することができる。
【００４９】
有害ガス除去材１３の更に別の形態として、例えば、図４に例示するように、前記と同様のカバー材５の上に、ホットメルト樹脂からなる樹脂凝集部２を介して前記と同様の添着活性炭粒子３が接着されており、前記と同様の添着活性炭粒子３、３’同士がホットメルト樹脂から成る樹脂凝集部２’’を介して接着しており、更に、添着活性炭粒子３’がホットメルト樹脂から成る樹脂凝集部２’を介して前記と同様のカバー材５’と接着している。図４においては、添着活性炭粒子３、３’、樹脂凝集部２、２’、２’’及び樹脂凝集部間を連結する連結樹脂１、１’、１’’によって、添着活性炭粒子層８（有害ガス除去層４）が構成されている。この添着活性炭粒子層８においては、樹脂凝集部間を連結する連結樹脂１、１’、１’’を含んでいるが、必ずしも連結樹脂１、１’、１’’を含んでいる必要はない。このような有害ガス除去材１３であれば、通気性に優れ、添着活性炭粒子３、３’の表面を有効に利用できるので、オゾン、ＶＯＣ、及びホルムアルデヒド等の有害ガスの除去を効率良く行うことができる。また、通風時の圧力損失も低く、また、プリーツ折り加工も容易であるという利点がある。そのため、有害ガス除去材１３の厚さ方向に有害ガス含有ガスを通過させることによって、有害ガスを除去することができる。
【００５０】
図４に示すような構造の有害ガス除去材１３は、例えば、ホットメルト不織布を一体化したカバー材５のホットメルト不織布面側に添着活性炭粒子３を配した後、加熱処理によってホットメルト不織布と添着活性炭粒子３との接する部分に樹脂凝集部２を形成するとともにカバー材５と一体化する。次いで、添着活性炭粒子３の上にホットメルト不織布、添着活性炭粒子３’を順に積層した後、加熱処理によってホットメルト不織布と添着活性炭粒子３、３’との接する部分に樹脂凝集部２’’を形成し、添着活性炭粒子３’と添着活性炭粒子３とを一体化する。そして、ホットメルト不織布を一体化したカバー材５’のホットメルト不織布面側が添着活性炭粒子３’と当接するように積層した後、加熱処理によってホットメルト不織布と添着活性炭粒子３’との接する部分に樹脂凝集部２’を形成するとともにカバー材５’と一体化して製造できる。このいずれの加熱処理においても、その条件を調節することによって、樹脂凝集部間を連結する連結部１、１’、１’’を形成することができる。つまり、乾熱若しくは湿熱による加熱処理を行うことによって、ホットメルト樹脂が可塑化し、その一部は繊維形態を残したまま連結部１、１’、１’’となり、ホットメルト不織布を構成していた比較的細い繊維は溶融切断され、添着活性炭粒子３、３’との接触部分に凝集して樹脂凝集部２、２’、２’’を形成する。
【００５１】
なお、図２〜図４と同様の有害ガス除去材１３であるものの、樹脂凝集部間を連結する連結部を有しない有害ガス除去材１３は、例えば、添着活性炭粒子と熱融着性樹脂粉末とを混合した後、カバー材５の上に配置、又はカバー材５、５’で挟持した後、加熱処理することにより、前記熱融着性樹脂粉末の融着作用を発揮させることにより製造することができる。
【００５２】
前述の通り、図２〜図４においては、添着活性炭粒子３、３’が樹脂凝集部２、２’ 、２’’によってカバー材５、５’に一体化されているとともに、樹脂凝集部同士はホットメルト樹脂などの連結樹脂によって連結されており、添着活性炭粒子３、３’、樹脂凝集部２、２’、２’’及び連結樹脂から添着活性炭粒子層８（有害ガス除去層４）が形成されている。この添着活性炭粒子層８における添着活性炭粒子量は添着活性炭粒子層８の６０〜９５ｍａｓｓ％であるのが好ましく、７０〜９２ｍａｓｓ％であるのがより好ましく、８０〜９０ｍａｓｓ％であるのが更に好ましい。添着活性炭粒子量が６０ｍａｓｓ％未満であると、有害ガス除去性能が低下する場合があり、また、難燃性が低下する場合があるためである。一方、添着活性炭粒子量が９５ｍａｓｓ％を超えると、樹脂凝集部２、２’、２’’及び連結樹脂が少なくなり、添着活性炭粒子３、３’が脱落しやすいためである。
【００５３】
また、ホットメルト不織布を構成するホットメルト樹脂はＭＩ（メルトインデックス）が５０〜５００であるのが好ましい。このＭＩが５０未満であると、加熱時の流動性が低く、添着活性炭粒子３、３’の固着が不完全となる場合がある。一方、ＭＩが５００を超えると、加熱時の流動性が高過ぎて、添着活性炭粒子３、３’の固着が不完全となる場合があるためである。
【００５４】
なお、図２〜図４の有害ガス除去材１３におけるその他の物性、態様等は図１の有害ガス除去材で説明した内容と全く同様である。
【００５５】
本発明の有害ガス除去材１３は平板状のまま、有害ガス除去材１３のカバー材５、５’及び有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）を有害ガス含有ガスが透過するように使用することもできるし、有害ガス除去材１３をプリーツ加工し、有害ガス除去材１３のカバー材５、５’及び有害ガス除去層４（添着活性炭粒子層８）を有害ガス含有ガスが透過するように使用することもできる。後者のようにプリーツ加工した場合には、有害ガス含有ガスと添着活性炭粒子層８との接触面積が広いため好適な態様である。
【００５６】
この好適であるプリーツ型有害ガス除去材２０について、図５を基に説明する。シート状有害ガス除去材２１を所定のピッチでプリーツ加工し、設計に応じた山間隔を保持するために、合成樹脂、紙又は金属などからなる枠材２２ａ、２２ｂにより固定して、プリーツ型有害ガス除去材２０を得ることができる。なお、プリーツ加工したシート状有害ガス除去材２１を射出成型した樹脂により固定して、プリーツ型有害ガス除去材２０とすることもできる。
【００５７】
尚、図５は濾過面の形状が長方形状のプリーツ型有害ガス除去材２０を図示するものであるが、長方形状である必要はなく、例えば、円形、三角形、楕円形など、装着機器に応じた形状とすることができる。なお、前記枠材２２ａ、２２ｂにカバー材と同様の難燃剤を含ませ、プリーツ型有害ガス除去材２０全体としての難燃性を向上させるのが好ましい。
【００５８】
前記長方形状のプリーツ型有害ガス除去材２０の大きさは装着機器によって異なるため特に限定するものではないが、例えば、電子機器用途や自動車用途に用いる場合は、高さｈ５０〜３００ｍｍ、幅ｗ５０〜３００ｍｍ、プリーツ深さｄ１５〜５０ｍｍであるのが好ましい。また、この用途の場合、面風速３．０ｍ／秒における圧力損失は２００Ｐａ以下であるのが好ましく、１５０Ｐａ以下であるのが更に好ましい。
【００５９】
本発明の有害ガス除去材１３、２０は、前述のカバー材５、５’の厚さ方向に、有害ガス含有ガスを通過させて使用する場合には、発泡材料水平燃焼試験（Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ Ｂｕｒｎｉｎｇ Ｆｏａｍｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｔｅｓｔ：以下、水平燃焼試験と略記すると共に、具体的な試験法については後段で詳述）に準ずる評価が「９４ＨＦ−１」の基準条件を満たす難燃性を有することが望ましい。９４ＨＦ−１に適合する難燃性を有していれば、電子写真装置などの電子機器用途に好適に使用することができる。
【実施例】
【００６０】
（二酸化マンガン含有液の準備）
市販の二酸化マンガン『活性化二酸化マンガン』（日本重化学工業（株）製）を、二酸化マンガン：水の質量比が１：９になるよう混合した二酸化マンガン含有液（Ｍ２）とその後、湿式微粒化装置（（株）スギノマシン製、スターバーストシステム）により微粒化させた二酸化マンガン含有液（Ｍ１）を調製した。なお、この二酸化マンガン含有液（Ｍ１）、（Ｍ２）をイオン交換水に滴下するとともに、１分間超音波分散させた後における二酸化マンガンの平均粒子径（メジアン径）を、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置（堀場製作所製、品番：ＬＡ−９１０Ｗ型）でそれぞれ測定したところ、二酸化マンガン含有液（Ｍ１）は０．７７μｍで、二酸化マンガン含有液（Ｍ２）は１．０μｍであった。
【００６１】
（活性炭粒子の準備）
ＢＥＴ法による比表面積が１５００ｍ２／ｇであり、充填密度が０．４２ｇ／ｃｍ３である市販の活性炭粒子（Ａ）『クラレコール ＧＷ−Ｈ２４／４２』（クラレケミカル（株）製，商品名；粒径範囲０．３５〜０．８５ｍｍ、椰子殻活性炭、破砕状、平均粒径：２４〜４２メッシュ）を準備した。
【００６２】
（添着活性炭粒子の準備）
前記二酸化マンガン含有液（Ｍ１）に水を混合して、濃度５ｍａｓｓ％の希釈液とした。
【００６３】
次いで、この希釈液を活性炭粒子（Ａ）に散布した後、活性炭粒子を乾燥させて、二酸化マンガンの付着割合が異なる２種類の添着活性炭粒子（Ａ１）、（Ａ２）を得た。なお、これら添着活性炭粒子（Ａ１）、（Ａ２）には、添着活性炭粒子全体に対して、それぞれ二酸化マンガンが５ｍａｓｓ％、１０ｍａｓｓ％の割合で添着するように散布した。また、添着活性炭粒子（Ａ３）は添着活性炭粒子（Ａ１）に、更に炭酸カリウム粒子が添着活性炭粒子全体に対して、４ｍａｓｓ％の割合で添着するように散布した。更に、添着活性炭粒子（Ａ４）は活性炭粒子（Ａ）に炭酸カリウム粒子が添着活性炭粒子全体に対して、４ｍａｓｓ％の割合で添着するように散布した。
【００６４】
また、二酸化マンガン含有液（Ｍ２）に水を混合して、濃度５ｍａｓｓ％の希釈液とした後、この希釈液を活性炭粒子（Ａ）に散布した後、活性炭粒子を乾燥させて、二酸化マンガンを５ｍａｓｓ％の割合で添着させた添着活性炭粒子（Ａ５）を得た。
【００６５】
（バインダー樹脂液の準備）
リン系難燃剤液（難溶性のポリリン酸アンモニウムが水に分散した難燃剤液：分散液濃度４２％）５１．３部と、アクリル系エマルジョン型接着剤（分散液濃度４５％）１１．０部と、増粘剤０．２部と、水３７．５部とからなるバインダー樹脂液を準備した。この樹脂液の濃度は２６．６５％であり、この樹脂液が乾燥してなる樹脂中に含まれるリン系難燃剤の質量比率は８１ｍａｓｓ％である。
【００６６】
（カバー材の準備１）
目付２０ｇ／ｍ２のポリエステル繊維からなるスパンボンド不織布に、前記バインダー樹脂液を含浸した後、乾燥させて、目付２７ｇ／ｍ２、厚さ０．１５ｍｍのカバー材（Ａ）を得た。このカバー材（Ａ）は、布帛であるスパンボンド不織布の繊維表面に、リン系難燃剤がアクリル系樹脂によって固定されたカバー材であり、カバー材（Ａ）には２１ｍａｓｓ％（目付：５．７ｇ／ｍ２）のリン系難燃剤が含まれていた。
【００６７】
（カバー材の準備２）
熱可塑性ポリアミド系樹脂（１９０℃におけるメルトインデックス：８０）を溶融紡糸して、目付１５ｇ／ｍ２の蜘蛛の巣状のホットメルト不織布を形成した後、直ちに前記カバー材（Ａ）の上に積層した。ホットメルト不織布は冷却されると同時にカバー材に付着して、ホットメルト不織布が付着した目付４２ｇ／ｍ２のカバー材（Ａ１）を得た。
【００６８】
（実験１、２）
カバー材の準備２で準備したホットメルト不織布が付着した目付４２ｇ／ｍ２のカバー材（Ａ１）のホットメルト不織布上に、添着活性炭粒子（Ａ１）を、添着活性炭粒子の目付が１３０ｇ／ｍ２となるように散布した。
【００６９】
続いて、約５ｋｇ／ｃｍ２の水蒸気処理をカバー材（Ａ）側から約７秒間行い、ホットメルト不織布を可塑化溶融させ、ホットメルト樹脂からなる樹脂凝集部２を介して、添着活性炭粒子（Ａ１）をカバー材（Ａ１）に接着した（実験１）。
【００７０】
また、カバー材の準備２で準備したホットメルト不織布が付着した目付４２ｇ／ｍ２のカバー材（Ａ１）のホットメルト不織布上に、添着活性炭粒子（Ａ５）を、添着活性炭粒子の目付が１３０ｇ／ｍ２となるように散布した。
【００７１】
続いて、約５ｋｇ／ｃｍ２の水蒸気処理をカバー材（Ａ）側から約７秒間行い、ホットメルト不織布を可塑化溶融させ、ホットメルト樹脂からなる樹脂凝集部２を介して、添着活性炭粒子（Ａ５）をカバー材（Ａ１）に接着した（実験２）。
【００７２】
次に、添着活性炭粒子が接着したカバー材（実験１、２）の添着活性炭粒子接着面を、それぞれ軽く手で擦った場合に、添着活性炭粒子がどの程度脱落するか、また、カバー材（Ａ１）の添着活性炭粒子接着面の反対面から、どの程度ニ酸化マンガンが抜け出るか、について評価した。
【００７３】
その結果、実験２のカバー材の方が実験１のカバー材よりも多くの添着活性炭粒子が脱落し、添着活性炭粒子の接着固定状態の悪いものであった。また、実験２のカバー材の方が実験１のカバー材よりも反対面から抜け出る二酸化マンガン粒子量が多く、二酸化マンガン粒子の固定状態の悪いものであった。
【００７４】
これらの結果から、二酸化マンガン粒子の平均粒子径が１．０μｍ以上であると、しっかりと活性炭粒子に添着されず、二酸化マンガン粒子が脱落しやすいばかりでなく、添着活性炭粒子自体が脱落しやすいのに対して、二酸化マンガン粒子の平均粒子径が約０．８μｍ以下であると、二酸化マンガン粒子がしっかりと活性炭粒子に添着されて脱落しにくく、しかも添着活性炭粒子自体が脱落しにくいことがわかった。
【００７５】
（実施例１）
図４のように、カバー材の準備２で準備したホットメルト不織布が付着した目付４２ｇ／ｍ２のカバー材（Ａ１）のホットメルト不織布上に、添着活性炭粒子（Ａ１）を、添着活性炭粒子の目付が１３０ｇ／ｍ２となるように散布した。
【００７６】
続いて、約５ｋｇ／ｃｍ２の水蒸気処理をカバー材（Ａ）側から約７秒間行い、ホットメルト不織布を可塑化溶融させ、ホットメルト樹脂からなる樹脂凝集部２を介して、添着活性炭粒子（Ａ１）をカバー材（Ａ１）に接着した。なお、樹脂凝集部同士は連結部１によって連結していた。
【００７７】
続いて、添着活性炭粒子（Ａ１）上に、目付２０ｇ／ｍ２のホットメルト不織布を積層し、更に添着活性炭粒子（Ａ１）の目付が１７０ｇ／ｍ２となるように添着活性炭粒子（Ａ１）を散布した後、カバー材（Ａ）側から約５ｋｇ／ｃｍ２の水蒸気処理を約７秒間行い、添着活性炭粒子（Ａ１）同士をホットメルト樹脂からなる樹脂凝集部２’’を介して接着した。
【００７８】
次に、カバー材の準備２で準備したカバー材（Ａ１）を、添着活性炭粒子（Ａ１）上に、ホットメルト不織布が当接するように積層した後、ヒートプレス処理（温度：１３５℃、圧力：約４ｋｇ/ｃｍ２、時間：約２秒）により、ホットメルト不織布を可塑化溶融して、ホットメルト樹脂からなる樹脂凝集部２’を介して、添着活性炭粒子（Ａ１）をカバー材（Ａ１）に接着し、シート状有害ガス除去材を得た。なお、樹脂凝集部同士は連結部１’によって連結していた。
【００７９】
このシート状有害ガス除去材の厚さは１．０ｍｍであり、目付は４０４ｇ／ｍ２であり、面風速０．５ｍ／秒における圧力損失は７５Ｐａであった。また、添着活性炭粒子層８の質量は３５０ｇ／ｍ２、厚さ０．７ｍｍであり、添着活性炭粒子が３００ｇ／ｍ２（８５．７ｍａｓｓ％）含まれていた。
【００８０】
（比較例１）
添着活性炭粒子（Ａ１）の替わりに、添着活性炭粒子（Ａ５）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、シート状有害ガス除去材を得た。このシート状有害ガス除去材の厚さは１．０ｍｍであり、目付は４０４ｇ／ｍ２であり、面風速０．５ｍ／秒における圧力損失は７５Ｐａであった。なお、このシート状有害ガス除去材においては、カバー材（Ａ１）と添着活性炭粒子（Ａ５）との間に一部接着不良が生じていたため、フィルタとして実用に適さないものであった。
【００８１】
（実施例２）
添着活性炭粒子（Ａ１）の替わりに、添着活性炭粒子（Ａ２）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、シート状有害ガス除去材を得た。このシート状有害ガス除去材の厚さは１．０ｍｍであり、目付は４０４ｇ／ｍ２であり、面風速０．５ｍ／秒における圧力損失は７５Ｐａであった。
【００８２】
（比較例２、３）
添着活性炭粒子（Ａ１）の替わりに、活性炭粒子（Ａ）（＝比較例２）又は炭酸カリウム添着活性炭粒子（Ａ４）（＝比較例３）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、それぞれシート状有害ガス除去材を得た。いずれのシート状有害ガス除去材の厚さも１．０ｍｍであり、目付は４０４ｇ／ｍ２であり、面風速０．５ｍ／秒における圧力損失は７５Ｐａであった。
【００８３】
（実施例３）
添着活性炭粒子（Ａ１）の替わりに、添着活性炭粒子（Ａ３）を用いたこと以外は実施例１と同様にして、シート状有害ガス除去材を得た。このシート状有害ガス除去材の厚さは１．０ｍｍであり、目付は４０４ｇ／ｍ２であり、面風速０．５ｍ／秒における圧力損失は７５Ｐａであった。
【００８４】
（難燃性評価）
ＵＬ ９４（国際標準図書番号：ＩＳＢＮ１−５５９８９−１５０−５）に規定された水平燃焼試験により難燃性を評価した。
【００８５】
つまり、所定の高さに試験片を配置しておくことができる支持用金網を用い、この金網の下方に１７５±２５ｍｍの距離で脱脂綿（標識綿）を配置し、この金網に、長さ１５０±１ｍｍ、幅５０±１ｍｍの短冊状に裁断され、しかも長さ方向の一方の端部から２５ｍｍ、６０ｍｍ及び１２５ｍｍの各位置に合計３つの標線を予め書き込んだ試験片（シート状有害ガス除去材）を載置する。
【００８６】
その後、試験片を水平に載置した状態で、標線の基準となった端部に金網の下方から炎を６０±１秒間当てた後、炎を試験片から離す。この時点から計時し、
［ａ］炎が消えた（残炎）時間
［ｂ］炎と赤熱が消えた（残じん）時間
［ｃ］炎又は赤熱の前線が１２５ｍｍ標線に達した時間、若しくは試験片が１２５ｍｍ標線の手前で燃焼又は赤熱が止まった時間
の３種類の時間を記録する。
【００８７】
このような評価試験を５回実施した結果に応じて、次の表１に示すような「９４ＨＦ−１」、「９４ＨＦ−２」若しくは「９４ＨＢＦ」の３つに分類評価した。
【００８８】
【表１】
【００８９】
（ＶＯＣ除去性能評価）
「ＤＩＮ ７１４６０−ＩＩ」に準拠し、ＶＯＣをトルエンとした性能評価を実施した。
【００９０】
試験するシート状有害ガス除去材を折高さ６０ｍｍのプリーツ型有害ガス除去材とし、周知の枠材によって、間口面積；縦５６ｍｍ×横１１２ｍｍ×高さ６０ｍｍ、濾材面積；９４０ｃｍ２の寸法でエレメントを作製し、風速２．０ｍ／秒、流入側トルエン濃度８０ｐｐｍ一定の条件下でトルエンガスを流し続け、経時的にエレメント流出側のトルエン濃度を脱臭フィルタ用ガス除去性能測定装置にて測定した。
【００９１】
このＶＯＣ除去性能評価は、流出側におけるトルエンの濃度が流入側の濃度の９５％になった破過点（効率としては５％にまで低下した時点）までの、トルエン吸着容量を間口面積当たりの値として、（ｇ／ｍ２）の単位で求めた。また、試験開始後、１分後の測定値を初期効率として算出した。
【００９２】
なお、比較例１のシート状有害ガス除去材はカバー材（Ａ１）と添着活性炭粒子（Ａ５）との間に一部接着不良が生じており、エレメントを作製することができなかったため、ＶＯＣ除去性能の評価を行わなかった。
【００９３】
（オゾン分解性能評価）
試験するシート状有害ガス除去材を直径３０ｍｍの円盤状に裁断し、円筒状ガラス製測定ホルダーにセットした。なお、この測定ホルダーの有効ろ過直径は２５ｍｍである。この測定ホルダーに対して、市販のオゾン発生機でオゾン濃度（Ｏｃｂ、単位：ｐｐｍ）２．７ｐｐｍ、セットされたシート状有害ガス除去材表面での面風速１７ｃｍ／秒、温度２５℃、相対湿度３５％の条件下、オゾンを連続８時間流し、ホルダーの流出側のオゾン濃度（Ｏｃａ、単位：ｐｐｍ）を経時的に測定した。この際、オゾン濃度の測定には、『ＭＯＤＥＬ１２００』（ダイレック（株）製，商品名）を用い、オゾン分解性能は、下記の式からオゾン除去率（＝Ｏｒｅ、単位：％）として算出した。尚、試験開始後１０分後のオゾン除去率を初期効率とした。
Ｏｒｅ＝｛（Ｏｃｂ−Ｏｃａ）／Ｏｃｂ｝×１００
【００９４】
（ホルムアルデヒド除去の性能評価）
試験するシート状有害ガス除去材を直径３０ｍｍの円盤状に裁断し、円筒状ガラス製測定ホルダーにセットした。この測定ホルダーに対して、ホルムアルデヒド濃度（Ｆｃｂ、単位：ｐｐｍ）２．４ｐｐｍ、セットされたシート状有害ガス除去材表面での面風速１７ｃｍ／秒、温度２５℃、相対湿度３５％の条件下、ホルムアルデヒドを連続１時間半流し、ホルダーの流出側のホルムアルデヒド濃度（Ｆｃａ、単位：ｐｐｍ）を経時的に測定した。
【００９５】
この際、ホルムアルデヒド濃度の測定には、『光音響マルチガスモニター ＩＮＶ １３１４−５型』（ＩＮＮＯＶＡ社製、商品名）を用い、ホルムアルデヒド分解性能は、下記からホルムアルデヒド除去率（＝Ｆｒｅ、単位：％）として算出した。尚、試験開始後１０分後のホルムアルデヒド除去率を初期効率とした。
Ｆｒｅ＝｛（Ｆｃｂ−Ｆｃａ）／Ｆｃｂ｝×１００
【００９６】
（共存下における除去性能評価）
実施例１及び比較例２のシート状有害ガス除去材を直径３０ｍｍの円盤状に裁断し、円筒状ガラス製測定ホルダーにセットした。なお、この測定ホルダーの有効ろ過直径は２５ｍｍである。この測定ホルダーに対して、濃度（Ｆｃｂ、単位：ｐｐｍ）０．８ｐｐｍのホルムアルデヒドと濃度（Ｏｃｂ、単位：ｐｐｍ）２．７ｐｐｍのオゾンの混合ガスを、セットされたシート状有害ガス除去材表面での面風速１７ｃｍ/秒、温度２５℃、相対湿度３５％の条件下、連続８時間流し、ホルダーの流出側におけるホルムアルデヒド濃度（Ｆｃａ、単位：ｐｐｍ）及びオゾン濃度（Ｏｃａ、単位：ｐｐｍ）を経時的に測定した。なお、ホルムアルデヒド濃度の測定とオゾン濃度の測定には、前記と同じ装置を用い、それぞれのガス除去率を前記と同じ算出式から算出した。
【００９７】
また、測定温度を４５℃としても測定し、それぞれのガス除去率を算出した。
【００９８】
【表２】
【００９９】
【表３】
【０１００】
【表４】
【０１０１】
実施例１と比較例１の比較（表２）から、二酸化マンガンの平均粒子径が０．８μｍ以下であると、オゾン、ホルムアルデヒド除去性能ともに向上することがわかった。
【０１０２】
また、実施例２〜３と比較例２〜３との比較（表３）から、二酸化マンガンが添着されていることによって、オゾン除去性能、ホルムアルデヒド除去性能のいずれにも優れており、有害ガス除去材として好適であった。
【０１０３】
更に、実施例１と比較例３との比較（表４）から、オゾンとホルムアルデヒドが共存している状態では、二酸化マンガンが存在していることによって、オゾン、ホルムアルデヒドの両方の除去性能が向上し、測定温度が４５℃では、更に除去性能が向上した。したがって、排気口の温度が４５℃程度であり、また、オゾンとホルムアルデヒドの両方が常に発生する複写機等の機器用に好適な有害ガス除去材であった。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明の有害ガス除去材はオゾン、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及びホルムアルデヒドなどの有害ガスを効果的に除去することができるため、レーザープリンター等の電子写真装置用途や、種々の空調機器に装着して使用することができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１、１’、１” 連結部
２、２’ 樹脂凝集部
３、３’ 添着活性炭粒子
４ 有害ガス除去層
５、５’ カバー材
８ 添着活性炭粒子層
１０、１０’ 接着剤
１３ 有害ガス除去材
２０ プリーツ型有害ガス除去材
２１ シート状有害ガス除去材
２２ａ、２２ｂ 枠材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均粒子径０．８μｍ以下の二酸化マンガン粒子を活性炭粒子に添着した添着活性炭粒子を含有する有害ガス除去材。
【請求項１】
平均粒子径０．８μｍ以下の二酸化マンガン粒子を活性炭粒子に添着した添着活性炭粒子を含有する有害ガス除去材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１０４５２９（Ｐ２０１１−１０４５２９Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６２９３６（Ｐ２００９−２６２９３６）
【出願日】平成２１年１１月１８日（２００９．１１．１８）
【出願人】（０００２２９５４２）日本バイリーン株式会社 (378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１８日（２００９．１１．１８）
【出願人】（０００２２９５４２）日本バイリーン株式会社 (378)
【Ｆターム（参考）】
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