機能性粒子担持シート及びその製造方法
【課題】機能性粒子の機能が増加された、圧力損失の少ない２層構造の粒子層からなるシートであり、プリーツ加工時にプリーツの山部や谷部でシャープな形状となり、基材から機能性粒子が飛び出すこともなく、山高さの精度も良く、製造も容易で、低コスト化が可能な機能性粒子担持シートを提供する。
【解決手段】第１の通気性基材１１の表面上に第１の接着剤１２を介して第１の機能性粒子１３が固着してなる第１の粒子固着シート１０と、第２の通気性基材２１の表面上に、一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分２１ａを除いた部分に第２の接着剤２２を介して第２の機能性粒子２３が固着してなる第２の粒子固着シート２０とを有してなり、第１の粒子固着シートにおける機能性粒子と第２の粒子固着シートにおける機能性粒子とが第３の接着剤３０を介して接合している機能性粒子担持シート１。
【解決手段】第１の通気性基材１１の表面上に第１の接着剤１２を介して第１の機能性粒子１３が固着してなる第１の粒子固着シート１０と、第２の通気性基材２１の表面上に、一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分２１ａを除いた部分に第２の接着剤２２を介して第２の機能性粒子２３が固着してなる第２の粒子固着シート２０とを有してなり、第１の粒子固着シートにおける機能性粒子と第２の粒子固着シートにおける機能性粒子とが第３の接着剤３０を介して接合している機能性粒子担持シート１。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、臭気成分で汚染された流体を濾過して清浄化するための生活環境における空調機器に装着して用いる脱臭濾材や、半導体や液晶の生産施設やクリーンルームなどにおいて空気や雰囲気中に含まれるガス状汚染物質を除去するケミカルフィルタ用濾材などのように、脱臭機能、触媒機能など気体、或いは液体から有害な物質を除去するなど、特に濾材として好適に使用することのできる、有益な機能を発揮する機能性粒子が担持されたシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、生活環境での不快な臭気物質の除去などや、半導体や液晶の生産施設やクリーンルームなどにおいて空気や雰囲気中に含まれるガス状汚染物質の除去などには、様々な脱臭濾材やケミカルフィルタ用濾材などが提案されてきた。このような脱臭濾材やケミカルフィルタ用濾材としては、通気性を有するシート状の部材に、例えば活性炭や種々の化学吸着剤やイオン交換樹脂や触媒からなるガス除去粒子を保持したり、或いはこれらのガス除去粒子を熱可塑性樹脂で連結して多孔質体としたり、或いはこれらのガス除去粒子を通気性のあるケースに入れたものが知られている。
【０００３】
このような従来のガス除去粒子の担持技術を改良した技術として、例えば特許文献１に、ホットメルト樹脂からなるウエブを介して積層単位を構成する脱臭粉粒体同士が固着した積層型脱臭濾材が記載されている。この積層型脱臭濾材では、粒子１個分の高さの層が積層されて２層となっていて、個々の粉粒体同士が固着した構造となっている。そのため、粉粒体としての脱臭機能が増加されるにもかかわらず、粉粒体のもつ本来の脱臭機能を阻害することなく、圧力損失も少なくできるという効果がある。しかし、このような濾材をジグザグ形状にプリーツ加工して、フィルタエレメントとすると、２層であるためプリーツ形状の山部や谷部でシャープな形状とならなかったり、粉粒体を載せている基材から粉粒体が飛び出してしまうという問題があった。
【０００４】
そこで、プリーツ形状の山部や谷部を形成する個所には粉粒体が存在しないようにするため、通気性の基材上に山部や谷部に相当する線状の部分以外に接着剤を塗布して、この接着剤を介して機能性粒子を付着させることを検討した。この類似の方法による殺菌シートが特許文献２に記載されている。しかし、この殺菌シートは、繊維基布に点状、線状、または網目状に塗布された接着剤に粒状の殺菌剤が付着した殺菌シートであり、殺菌剤である機能性粒子が一層のみ積層されているので、機能性粒子の性能を増加させることはできなかった。
【０００５】
また、別の技術として、シート状の濾材中に機能材が分散されたフィルタであり、濾材に対する機能材の分布密度を変化させて通気抵抗に変化を与えたフィルタが特許文献３に記載されている。しかし、このフィルタはシート状の濾材中に機能材が分散されており、個々の機能材が例えば接着剤などにより特に固定しているものではないので、濾材の使用中に加わる振動などにより、機能材が互いにぶつかり合うことで破損して、破片や微粒子が飛散するという問題があった。また、機能材が粒子である場合は粒子が互いに接触して、しかも何層にも重なるため、特許文献１の積層型脱臭濾材とは異なり、粒子１個分の高さの層が積層されて２層となることはなく、そのため、粉粒体としての脱臭機能の増加とともに圧力損失を少なくするという効果を得ることができないという問題があった。
【０００６】
そこで、本出願人は、特許文献４に記載される機能性粒子担持シートを提案した。この機能性粒子担持シートは、通気性基材の表面上に、一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分を除いた部分に塗布された第１の接着剤を介して機能性粒子が固着してなる粒子固着シートを２枚有してなり、片方の粒子固着シートにおける空隙部分の位置が他の粒子固着シートにおける空隙部分の位置の中間位置となるように、片方の粒子固着シートにおける機能性粒子と他の粒子固着シートにおける機能性粒子とが第２の接着剤を介して接合している機能性粒子担持シートである。
【０００７】
しかし、この機能性粒子担持シートを製造するにあたり、片方の粒子固着シートにおける空隙部分の位置が他の粒子固着シートにおける空隙部分の位置の中間位置となるように配置することが難しいという問題があった。例えば、粒子固着シートの製造途中に多少の伸びが生じるため、製造時期の異なる２枚の粒子固着シートの空隙部の間隔が微妙に異なってしまい、２枚の粒子固着シートを接合した後ジグザグ形状にプリーツ加工して、フィルタエレメントとすると、折り山の高さが不揃いなフィルタエレメントとなってしまうという問題があった。また、例えば２枚の機能性粒子担持シートを送り出す速度を同一にする必要があったり、片方の粒子固着シートにおける空隙部分の位置が他の粒子固着シートにおける空隙部分の位置の中間位置となるように位置決めする必要があり、製造装置も高度な技術を要する装置が求められ、結果として製造コストが高くなってしまうという問題があった。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−５７４６７号公報
【特許文献２】登録実用新案公報第３０３２５２３号公報
【特許文献３】特開２００１−３８１１６号公報
【特許文献４】特開２００４−１１３４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題を解決して、機能性粒子の機能が増加されるにもかかわらず、機能性粒子のもつ本来の機能を阻害することなく、流体が通過する際の圧力損失も少なくできる、２層構造の粒子層からなるシートであり、さらにこのシートをジグザグ形状にプリーツ加工して、例えばフィルタエレメントとした場合、プリーツ形状の山部や谷部でシャープな形状とすることができ、機能性粒子を担持している基材から機能性粒子が飛び出してしまうことがなく、また、折り山の高さが精度良く揃った品質の良いフィルタエレメントとなり、その製造も容易で、製造コストの低減化が可能な機能性粒子担持シート及びその製造方法、並びにその機能性粒子担持シートを用いた機能性粒子担持エレメントを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための手段は、請求項１に係る発明では、図１に例示するように、第１の通気性基材１１の表面上に第１の接着剤１２を介して機能性粒子１３が固着してなる第１の粒子固着シート１０と、第２の通気性基材２１の表面上に、一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分２１ａを除いた部分に第２の接着剤２２を介して機能性粒子２３が固着してなる第２の粒子固着シート２０とを有してなり、第１の粒子固着シート１０における機能性粒子１３と第２の粒子固着シート２０における機能性粒子２３とが第３の接着剤３０を介して接合していることを特徴とする機能性粒子担持シートである。請求項１に係る発明により、この機能性粒子担持シートは、機能性粒子の機能が増加されるにもかかわらず、機能性粒子のもつ本来の機能を阻害することなく、流体が通過する際の圧力損失も少なくできる、２層構造の粒子層からなるシートであり、さらにこのシートをジグザグ形状にプリーツ加工して、例えばフィルタエレメントとした場合、プリーツ形状の山部や谷部でシャープな形状とすることができ、機能性粒子を担持している基材から機能性粒子が飛び出してしまうことがなく、また、折り山の高さが精度良く揃った品質の良いフィルタエレメントとなる利点を有している。また、その製造についても高度な技術を要する装置を不要とするのみならず、簡略なプリーツマシンで済むなど、製造が容易であり、製造コストの低減化が可能であるという利点を有している。
【００１１】
請求項２に係る発明では、前記帯状の空隙部分の幅が０．５〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の機能性粒子担持シートであり、前記帯状の空隙部分の幅が０．５〜１０ｍｍであることによって、前述の利点がより顕著となる。
【００１２】
請求項３に係る発明では、前記機能性粒子の平均粒径が０．１４７〜１．６５ｍｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の機能性粒子担持シートであり、前記機能性粒子の平均粒径が０．１４７〜１．６５ｍｍであることにより、前述の利点がより顕著となる。
【００１３】
請求項４に係る発明では、前記第１の通気性基材１１の表面上に、前記機能性粒子が最大固着量に対して２０〜９９％固着していることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の機能性粒子担持シートであり、前記機能性粒子が最大固着量に対して２０〜９９％固着していることにより、前述の利点がより顕著となる。
【００１４】
請求項５に係る発明では、前記第１の粒子固着シートに固着している機能性粒子同士の間隔が、前記第２の粒子固着シートに固着している機能性粒子同士の間隔よりも大きいことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の機能性粒子担持シートであり、このような構成により、機能性粒子の機能を充分に発揮させながらプリーツ形状の山部や谷部でよりシャープな形状とすることができるという利点があり、前述の利点がより顕著となる。
【００１５】
請求項６に係る発明では、前記第１の通気性基材の表面上に前記機能性粒子が最大固着量に対して固着している割合が、前記第２の通気性基材の帯状の空隙部分を除いた部分の表面上に前記機能性粒子が最大固着量に対して固着している割合よりも少ないことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の機能性粒子担持シートであり、このような構成により、機能性粒子の機能を充分に発揮させながらプリーツ形状の山部や谷部でよりシャープな形状とすることができるという利点があり、前述の利点がより顕著となる。
【００１６】
請求項７に係る発明では、前記第３の接着剤３０を介した接合が、ホットメルト樹脂の塗布によって行われていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の機能性粒子担持シートであり、機能性粒子の機能を大きく損なうことがなく、圧力損失の低下も少なくすることが可能である。
【００１７】
請求項８に係る発明では、図８に例示するように、請求項１〜７の何れかに記載の機能性粒子担持シートをプリーツ加工し、前記機能性粒子担持シート１の周縁部に枠材４０ａ、４０ｂを固着してなることを特徴とする機能性粒子担持エレメント２であり、この機能性粒子担持エレメント２は、プリーツ形状の山部や谷部でシャープな形状を有することができ、機能性粒子を担持している基材から機能性粒子が飛び出してしまうこともなく、エレメントの製造も容易であるという利点を有している。
【００１８】
請求項９に係る発明では、第１の通気性基材１１の表面上に第１の接着剤１２を介して機能性粒子１３を固着させた第１の粒子固着シート１０と、第２の通気性基材２１の表面上に、一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分２１ａを除いた部分に第２の接着剤２２を介して機能性粒子２３を固着させた第２の粒子固着シート２０とを準備し、次いで第１の粒子固着シート１０における機能性粒子１３と第２の粒子固着シート２０における機能性粒子２３とを第３の接着剤３０を介して接合することを特徴とする機能性粒子担持シートの製造方法である。
【００１９】
請求項１０に係る発明では、前記第３の接着剤３０を介して接合する方法が、第１の粒子固着シート１０における機能性粒子の面と第２の粒子固着シート２０における機能性粒子の面とに、前記第３の接着剤３０からなるホットメルト樹脂を同時に塗布し、次いで第１の粒子固着シート１０と第２の粒子固着シート２０とを重ね合わせて接合する方法であることを特徴とする請求項９に記載の機能性粒子担持シートの製造方法であり、第３の接着剤の塗布量が少なくても機能性粒子同士を強固に接合することができるので、圧力損失の少ない機能性粒子担持シートを製造することができるという利点がある。また、コスト低減が可能になるという利点がある。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によって、機能性粒子の機能が増加されるにもかかわらず、機能性粒子のもつ本来の機能を阻害することなく、流体が通過する際の圧力損失も少なくできる、２層構造の粒子層からなるシートであり、さらにこのシートをジグザグ形状にプリーツ加工して、例えばフィルタエレメントとした場合、プリーツ形状の山部や谷部でシャープな形状とすることができ、機能性粒子を担持している基材から機能性粒子が飛び出してしまうことがなく、また、折り山の高さが精度良く揃った品質の良いフィルタエレメントとなる利点を有している。また、その製造についても高度な技術を要する装置を不要とするのみならず、簡略なプリーツマシンで済むなど、その製造も容易であり、製造コストの低減化が可能な機能性粒子担持シート及びその製造方法、並びにその機能性粒子担持シートを用いた機能性粒子担持エレメントを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る機能性粒子担持シート及びその製造方法、並びにその機能性粒子担持シートを用いた機能性粒子担持エレメントの好ましい実施の形態について詳細に説明する。なお、機能性粒子担持シートの製造方法については、本発明の機能性粒子担持シートの説明の中で説明する。
【００２２】
本発明の機能性粒子担持シートは、図１に例示するように、第１の通気性基材１１の表面上に第１の接着剤１２を介して機能性粒子１３が固着してなる第１の粒子固着シート１０と、第２の通気性基材２１の表面上に、一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分２１ａを除いた部分に第２の接着剤２２を介して機能性粒子２３が固着してなる第２の粒子固着シート２０とを有してなり、第１の粒子固着シート１０における機能性粒子１３と第２の粒子固着シート２０における機能性粒子２３とが第３の接着剤３０を介して接合している機能性粒子担持シート１である。
【００２３】
前記第１の通気性基材１１又は第２の通気性基材２１（以下、第１の通気性基材と第２の通気性基材を総称して単に通気性基材ということがある。）は、通気性を有するシート状物である限り特に限定されず、例えば、不織布、織物、膜、ろ紙、スポンジなどの多孔質体などが挙げられ、なかでも不織布は通気性を高くすることができるので好ましい。また、通気性基材に用いるシート状物が高分子材料であれば、フィルタ加工におけるプリーツ折り加工などへの追従性が高く、耐久性に優れているので好ましく用いることができる。前記不織布としては、例えばステープル繊維をカード機などを使用して、繊維ウエブに形成した後、繊維同士を接着や交絡などによって結合する乾式法によって得られる不織布、スパンボンド法による長繊維からなる不織布、あるいは、湿式法によって得られる不織布などを挙げることができる。このような通気性基材は、面密度で１０〜２００ｇ／ｍ2が好ましく、１０〜５０ｇ／ｍ2が更に好ましい。また、面風速０．５ｍ／秒における圧力損失が１００Ｐａ以下であることが好ましい。また、５０Ｐａ以下であることが更に好ましい。
【００２４】
また、前記機能性粒子としては、通気性基材の表面上に固着することができて、通気性基材を通過する気体又は液体に対して、機能を発揮することのできる固体粒子である限り、特に限定されず、無機質であっても有機質であってもよく、このような固体粒子の一種以上を適宜選択できる。また、前記第１の通気性基材に適用する機能性粒子と前記第２の通気性基材に適用する機能性粒子とは、同じであることも異なっていることも可能である。前記機能性粒子としては、例えば脱臭、ガス除去、触媒、光触媒、吸水、イオン交換、電磁波放射、イオン発生、抗菌、難燃、電磁波遮蔽、防音等の機能性をもつ固体粒子を挙げることができる。このような固体粒子の材質としては、例えば、活性炭、ゼオライト、酸化チタン、吸水性樹脂、イオン交換樹脂、金属粒子、トルマリン、炭酸カルシウム等、種々の材質を挙げることができる。
【００２５】
前記機能性粒子のうち、生活環境での不快な臭気物質の除去などや、半導体や液晶の生産施設やクリーンルームなどにおいて空気や雰囲気中に含まれるガス状汚染物質の除去などに用いる、ガス状物質を吸着したり、ガス状物質を吸着しやすい物質に変化させたりすることのできるガス除去機能を有する固体粒子としては、例えば活性炭や、これに酸性ガス又は塩基性ガスなどを除去できる数々の化学成分を付加した添着炭、ゼオライト、種々の化学吸着剤、イオン交換樹脂、光触媒などの触媒などがあり、これらの中から一種又は二種以上を適宜選択することができる。また、このうち例えば脱臭を目的として活性炭を選択した場合は比表面積が２００ｍ2／ｇ以上の多孔質のものが好ましく、５００ｍ2／ｇ以上のものがより好ましく、８００ｍ2／ｇ以上のものが更に好ましい。また、脱臭を目的としたガス除去粒子の粒径は、高効率と低圧損とを共に実現するために平均粒径を０．１４７ｍｍ（１００メッシュ）以上１．６５ｍｍ（１０メッシュ）以下とするのが好適である。また、平均粒径を０．２１２ｍｍ（７０メッシュ）〜１．０ｍｍ（１６メッシュ）とすることがより好ましい。この好適範囲の下限よりも細かい平均粒径のガス除去粒子を用いると、初期のガス除去効率を高く採れる反面、圧力損失が大きくなってしまう場合がある。なお、ガス除去粒子の粒径に分布がある場合の平均粒径は、各粒径の質量平均値で表すものとする。
【００２６】
本発明では、第２の粒子固着シート２０は、図１および図５に示すように、第２の通気性基材２１の表面上に、一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分２１ａを除いた部分に第２の接着剤２２を介して機能性粒子２３が固着している。この帯状の空隙部分２１ａの幅は、機能性粒子担持シートの厚さの１〜２倍程度が好ましく、具体的には、この帯状の空隙部分２１ａの幅が０．５〜１０ｍｍであることが好ましく、０．７〜５ｍｍであることがより好ましく、１〜３ｍｍであることが更に好ましい。この空隙部分の幅が０．５ｍｍ％未満であると、機能性粒子担持シートのプリーツ加工が難しくなったり、機能性粒子が通気性基材から飛び出してしまうという問題が生じる場合がある。また、この空隙部分の幅が１０ｍｍを超えると、プリーツの山が精度良く形成されなかったり、この空隙部分に相当する部分で流体が過剰に通過してしまい、機能性粒子の機能が十分に発揮されない場合がある。
【００２７】
また、本発明では、第１の粒子固着シート１０は、図１および図４に示すように、第１の通気性基材１１の表面上に第１の接着剤１２を介して機能性粒子１３が固着している。なお、第１の粒子固着シート１０においては、前述の第２の粒子固着シート２０のような空隙部分２１ａを有していない状態で機能性粒子１３が固着している。この機能性粒子１３の固着の形態としては、機能性粒子の機能が大きく低下しない限り、機能性粒子１３同士の間隔を広く、あるいは空隙を広く設けた状態で固着していることが好ましい。具体的には、この機能性粒子１３の固着の割合は、最大固着量に対して２０〜９９％固着していることが好ましく、３０〜９５％固着していることがより好ましく、４０〜９０％固着していることが更に好ましい。図２に例示する機能性粒子担持シートは、第１の粒子固着シート１０において、図１よりも機能性粒子の固着割合が低い場合の例を示している。このように、最大固着量に対して２０〜９９％固着していることによって、機能性粒子間に位置する通気性基材１１の部分が伸び易くなり、或いは変形しやすくなるので機能性粒子担持シートのプリーツ加工が容易となる。なお、最大固着量に対して９９％を超えると、機能性粒子の態様にもよるが、機能性粒子担持シートのプリーツ加工が難しくなる場合がある。また、最大固着量に対して２０％未満であると、機能性粒子の量が減り過ぎて、機能性粒子担持シートの機能が低下したり、あるいはプリーツの山の部分で流体が過剰に通過してしまい、機能性粒子の機能が十分に発揮されない場合がある。なお、具体的には、機能性粒子が前述のガス除去粒子である場合、面密度が５０〜５００ｇ／ｍ2であることが好ましく、７０〜４００ｇ／ｍ2であることがより好ましく、９０〜３５０ｇ／ｍ2であることが更に好ましい。
【００２８】
ここで、最大固着量とは、第１の通気性基材１１の表面上に機能性粒子１３が最大限に固着可能な量のことを意味し、実際の測定に際しては、例えば粘着性の物質が塗布された平板上に、機能性粒子を散布して、機能性粒子を平板上に固定した後、余剰の機能性粒子を除去する。次いで、この機能性粒子が付着した平板の上方から写真撮影を行い、この写真の映像における機能性粒子の面積比率Ａを算出する。一方比較対象となる粒子固着シートにおいても粒子が固着している側から写真撮影を行い、この写真の映像における機能性粒子の面積比率Ｂを算出する。その後、最大固着量に対する割合Ｒ（％）を、式Ｒ（％）＝１００×Ｂ／Ａを計算することによって得ることができる。
【００２９】
このように、第１の粒子固着シート１０では、機能性粒子１３の固着の割合は、最大固着量に対して２０〜９９％固着していることが好ましいが、その一方、第２の粒子固着シート２０では、機能性粒子２３同士の間隔を狭く、あるいは空隙を少なく設けた状態で固着していることが好ましい。具体的には、機能性粒子２３の固着の割合は、可能な限り固着していることが好ましく、帯状の空隙部分２１ａを除いた部分において、最大固着量に対して８０〜１００％固着していることが好ましく９５〜１００％固着していることがより好ましい。なお、具体的には、機能性粒子が前述のガス除去粒子である場合、面密度が７０〜５００ｇ／ｍ2であることが好ましく、９０〜４００ｇ／ｍ2であることがより好ましく、１１０〜３５０ｇ／ｍ2であることが更に好ましい。また、第１の粒子固着シート１０に固着している機能性粒子１３同士の間隔が、第２の粒子固着シート２０に固着している機能性粒子２３同士の間隔よりも相対的に大きいことが好ましい。具体的には、第１の通気性基材の表面上に前記機能性粒子が最大固着量に対して固着している割合が、第２の通気性基材の帯状の空隙部分を除いた部分の表面上に前記機能性粒子が最大固着量に対して固着している割合よりも少ないことが好ましい。このような形態により、第２の粒子固着シートの帯状の空隙部分においては、第２の通気性基材２１が伸び易くまたは変形し易く、且つ第１の通気性基材１１も機能性粒子１３同士の間隔が広いため伸び易くなり、或いは変形し易くなるので、機能性粒子担持シートのプリーツ加工が更に容易となり、プリーツ形状の山部や谷部で更にシャープな形状とすることが可能である。しかも、第２の粒子固着シート２０の空隙部分を除いた部分では機能性粒子の最大固着量に対する固着割合を大きくすることが可能であるので、機能性粒子の機能を充分に発揮させることが可能である。
【００３０】
本発明では、前記通気性基材１１（又は２１）の表面上に、第１の接着剤１２又は第２の接着剤２２（以下、第１の接着剤と第２の接着剤を総称して単に接着剤ということがある。）が付着又は塗布されており、接着剤１２（又は２２）の付着量は、接着剤が付着又は塗布されている領域において、面密度で５〜５０ｇ／ｍ2が好ましく、５〜４０ｇ／ｍ2が更に好ましい。なお、前記第２の通気性基材２１の表面上に、一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分を除いた部分に、第２の接着剤２２が付着又は塗布されていることがより好ましく、接着剤の節約になると共に確実に空隙部分を得ることができるという利点がある。接着剤１２（又は２２）としては、基材の表面上に前記機能性粒子を固着することができるものである限り特に限定されず、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、湿気硬化性の樹脂などが挙げられる。
【００３１】
前記接着剤が熱可塑性樹脂であれば、加熱溶融することにより機能性粒子を固着することができるので、例えば熱硬化性樹脂をエマルジョンとした接着剤などとは異なり、乾燥工程の必要がなく工程が簡略化できるので好ましい。また樹脂以外の添加物が混入する問題が生じないので好ましい。このような、熱可塑性樹脂としては、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、各々、単独または混合して用いることができる。ここで云うポリオレフィン変性樹脂としては、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）などが挙げられる。
【００３２】
また、前記接着剤が湿気硬化性の樹脂であれば、樹脂を硬化させるために加熱などの必要がなく、大気中に晒すだけで硬化させることができ、工程が簡略化できるので好ましい。このような、湿気硬化性の樹脂としては、例えば、ポリウレタン樹脂などがあり、湿気硬化性と熱可塑性の両方の性質を有するポリウレタン樹脂、又は溶剤に溶解させてから湿気で硬化させるポリウレタン樹脂がある。湿気硬化性と熱可塑性の両方の性質を有するポリウレタン樹脂であれば、例えば、この樹脂を溶融させてから基材に塗布して、続いて、そのまま大気中に晒すだけで、確実に硬化させることができるので好ましい。
【００３３】
前記第１の接着剤１２が第１の通気性基材１１の表面上に、付着又は塗布されている好ましい形態としては、グラビアロールを用いて、エマルジョン状態の接着剤、ペースト状態の接着剤または熱溶融状態の接着剤などを基材に塗布する方法によって得られる形態がある。また、ノードソン社のポーラスコート登録商標システムを用いて、一列に配置された多数のノズルによりホットメルト樹脂を間欠塗布する方法によって得られる形態がある。また、接着剤をスプレー法によって塗布する方法によって得られる形態がある。また、熱融着性の樹脂からなる粒子状の接着剤を基材の上に散布する方法によって得られる形態がある。また、熱可塑性の樹脂を加熱して、溶融状態として、ノズルなどから噴出させ、基材に塗布するか、或いは離型性の支持体シートの上に積層して、蜘蛛の巣状のホットメルト不織布を作成しておき、このホットメルト不織布を基材に載置する方法によって得られる形態がある。なお、第１の接着剤によって形成される接着層が通気性を有する形態とすれば、本発明による機能性粒子担持シートを濾材として有効に使用することができる。
【００３４】
次に、前記第２の接着剤２２が第２の通気性基材２１の表面上に、付着又は塗布されて形態の説明をする。本発明では、第２の接着剤が、前記第２の通気性基材２１の表面上に、一定の間隔の帯状の空隙部分２１ａを設けずに、付着又は塗布しておき、その後一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分を除いた部分に、第２の機能性粒子２３を固着させることも可能であるが、そのためには第２の機能性粒子２３を一定の間隔で散布などにより接触させる必要があり、製造し難い場合がある。そのため、前記第２の通気性基材２１の表面上に、一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分を除いた部分に、第２の接着剤２２が付着又は塗布されていることがより好ましく、接着剤の節約になると共に確実に空隙部分を得ることができるという利点がある。
【００３５】
第２の接着剤が帯状の空隙部分を一定間隔に設けて塗布されている好ましい形態としては、帯状の空隙部分が一定間隔に設けられている限り特に限定されず、例えば帯状の空隙部分に相当する部分に溝を設けたグラビアロールを用いて、エマルジョン状態の接着剤、ペースト状態の接着剤または熱溶融状態の接着剤などを基材に塗布する方法によって得られる形態がある。また、ノードソン社のポーラスコート登録商標システムを用いて、一列に配置された多数のノズルによりホットメルト樹脂を間欠塗布する方法において、各ノズルよりの塗布を一定間隔で止めることにより空隙部分を一定間隔に設ける方法によって得られる形態がある。また、空隙部分が一定間隔になるようにして、接着剤をスプレー法によって塗布する方法によって得られる形態がある。また、空隙部分が一定間隔になるようにして、熱融着性の樹脂からなる粒子状の接着剤を基材の上に散布する方法によって得られる形態がある。また、熱可塑性の樹脂を加熱して、溶融状態として、ノズルなどから噴出させ、空隙部分が一定間隔になるようにして、基材に塗布するか、或いは離型性の支持体シートの上に積層して、蜘蛛の巣状のホットメルト不織布を作成しておき、このホットメルト不織布を空隙部分が一定間隔になるように基材に載置する方法によって得られる形態がある。なお、第２の接着剤が帯状の空隙部分を一定間隔に設けて塗布されている形態として、第２の接着剤によって形成される接着層が通気性を有する形態とすれば、本発明による機能性粒子担持シートを濾材として有効に使用することができる。
【００３６】
前記ホットメルト不織布に利用できる熱可塑性樹脂としては、ＭＩが５０以上５００以下のものを選択するのが好ましい。この好適範囲よりも低いＭＩの樹脂は、加熱処理時に流動性が低く、熱処理時に、機能性粒子の固着が不完全となることがある。更に、上記範囲よりも高い樹脂では、加熱処理時の流動性が高く、機能性粒子の固着が不完全となることがある。
【００３７】
また、接着剤１２（又は２２）が通気性基材の表面上に、塗布されている好ましい形態としては、接着剤１２（又は２２）が規則的に、あるいは不規則に点状に塗布されている形態がある。また、接着剤１２（又は２２）が規則的に、あるいは不規則に線状に塗布されている形態がある。このように、点状又は線状に塗布するには、例えば、グラビアロール等を用いることができる。また、スクリーン印刷の方法により、ペースト状の熱可塑性樹脂をドット状にプリントすることにより、接着剤を規則的に点状または直線状に塗布することも可能である。また、ノードソン社のポーラスコート登録商標システムを用いて、一列に配置された多数のノズルによりホットメルト樹脂を間欠塗布することも可能である。このように、点状または直線状に塗布することによって、通気性を向上させた濾材とすることができる。更に、均一な接着剤の塗布を安定した状態で得ることができる。
【００３８】
なお、第２の接着剤が帯状の空隙部分を一定間隔に設けて塗布されている形態としては、例えばグラビアロールに空隙部分に相当する部分に彫刻せずに、第２の接着剤２２を塗布する方法がある。また、例えばスクリーン印刷の方法により、スクリーンを、空隙部分が一定間隔になるように、部分的にスクリーンの目止めをした上で、ペースト状の熱可塑性樹脂をドット状にプリントする方法がある。また、ノードソン社のポーラスコート登録商標システムを用いて、一列に配置された多数のノズルによりホットメルト樹脂を間欠塗布する方法において、各ノズルよりの塗布を一定間隔で止めることにより空隙部分を一定間隔に設ける方法がある。
【００３９】
また、接着剤１２（又は２２）が通気性基材１１（又は２１）の表面上に、ドット状に塗布されている好ましい形態としては、ドットの大きさが機能性粒子の大きさに近いことが好ましい。このような大きさにすることにより、各ドットと各機能性粒子とを実質的に一対一に対応させることが可能となり、ドットの間隔を調整することにより、機能性粒子同士の間隔、あるいは機能性粒子の固着密度を自由に調整することが容易となる。例えば、第１の粒子固着シート１０において機能性粒子１３の固着の割合を最大固着量に対して２０〜９９％固着させ、その一方、第２の粒子固着シート２０において機能性粒子２３の固着の割合を最大固着量に対して８０〜１００％固着させるという調整が容易となる。また、第１の粒子固着シート１０に固着している機能性粒子１３の固着の割合を、前記第２の粒子固着シート２０の帯状の空隙部分を除いた部分に固着している機能性粒子２３の固着の割合よりも少なくするという調整が容易となる。具体的には、ドットの大きさをドットの面積と同一の面積を有する円の直径で表し、機能性粒子の大きさを平均粒子径で表すとドットの大きさに対して機能性粒子の大きさが０．５〜３倍であることが好ましく、０．７〜１．５倍であることがより好ましい。また、ドットの大きさは直径０．１〜２ｍｍが好ましく、０．１５〜１．５ｍｍがより好ましい。また、隣接するドットの中心間の距離は０．２〜８ｍｍが好ましく、０．３〜６ｍｍがより好ましい。ドットの大きさに対する中心間距離の比率は１．０５〜４倍が好ましく、１．０５〜２倍がより好ましい。なお、ドットの中心間の距離は、各ドット同士の中心間の距離の平均値を用いるものとする。
【００４０】
また、接着剤１２（又は２２）が通気性基材１１（又は２１）の表面上に、付着又は塗布されている好ましい別の形態としては、例えば図６に例示する形態がある。図６では、機能性粒子１３（又は２３）と、前記機能性粒子１３（又は２３）を連結する樹脂体（以下、連結部と称する）である接着剤１２ａ（又は２２ａ）と凝集した樹脂体（以下、樹脂凝集部と称する）である接着剤１２ｂ（又は２２ｂ）とからなる機能性粒子層３の片面が、前記接着剤１２ｂ（又は２２ｂ）によって通気性基材１１（又は２１）に固着している。
【００４１】
このような形態の第１の粒子固着シート１０又は第２の粒子固着シート２０（以下、第１の粒子固着シートと第２の粒子固着シートを総称して単に粒子固着シートということがある。）を得る方法としては、図６に示すように通気性基材１１（又は２１）の上にホットメルト不織布１２ｃ（又は２２ｃ）を載置して、その後このホットメルト不織布１２ｃ（又は２２ｃ）の表面に機能性粒子１３（又は２３）を配した後、加熱処理によって該ホットメルト不織布と該機能性粒子１３（又は２３）とが接する部分に樹脂凝集部１２ｂ（又は２２ｂ）を形成し、かつ樹脂凝集部１２ｂ（又は２２ｂ）と連結部１２ａ（又は２２ａ）とからなるウエブを形成し、該機能性粒子のうち、該ウエブに固着された機能性粒子のみを残存せしめて機能性粒子層３の片面が、前記接着剤１２ｂ（又は２２ｂ）によって通気性基材に固着した粒子固着シート１０（又は２０）とすることができる。
【００４２】
前記機能性粒子を前記通気性基材に固着するには、前述のように、通気性基材の表面上に、接着剤を塗布した後に、機能性粒子を散布などの方法によって、接着剤の上に機能性粒子を接触させ、続いて接着剤を加熱硬化させるか、又は加熱溶融して基材に機能性粒子を固着させ、更に固着しなかった余剰の機能性粒子を除去する等の方法を用いることができる。このようにして、接着剤を介して機能性粒子が固着してなる粒子固着シートを得ることができる。また、このようにして得られた粒子固着シートでは、個々の機能性粒子がその機能性粒子の一部分において接着剤を介して通気性基材に固着しているため、粒子一個分の厚さで固着している形態となっており、実質的に機能性粒子の一層分が固着した形態となっている。また、固着の程度は、この粒子固着シートを機能性粒子側を下方に向けたときに通気性基材から機能性粒子が脱落しない程度であることが好ましい。
【００４３】
本発明の機能性粒子担持シートは、第１の粒子固着シート１０と、第２の粒子固着シート２０とを有する。この２枚の粒子固着シートは、第２の粒子固着シート２０のみに一定間隔で帯状の空隙部分２１ａを有しているので、この２枚の粒子固着シートを接合しても、プリーツの山間隔が一定に保たれる。したがって、第１の粒子固着シート１０と、第２の粒子固着シート２０とは、空隙部分２１ａの部分を除く部分において同じものであることも、異なるものであることも可能である。すなわち通気性基材、接着剤、または機能性粒子等の材質や形状が、同じものであることも、異なるものであることも可能である。例えば、粒子固着シートに固着している機能性粒子を互いに異なるものとすることによって、２種類の機能を発揮することも可能である。また、２種類の機能を相乗させた機能を得ることも可能である。
【００４４】
本発明の機能性粒子担持シートは、図１および図２に例示するように、第１の粒子固着シート１０と、一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分２１ａを除いた部分に機能性粒子２３が固着してなる第２の粒子固着シート２０とを有しており、第１の粒子固着シート１０における機能性粒子１３と第２の粒子固着シート２０における機能性粒子２３とが第３の接着剤３０を介して接合している。
【００４５】
第３の接着剤としては、第１の粒子固着シートにおける機能性粒子と第２の粒子固着シートにおける機能性粒子とを接合できるものである限り特に限定されず、合成樹脂からなる接着剤などが挙げられる。このような接着剤としては、例えば熱可塑性ポリアミド系樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂などの熱融着性の樹脂が好ましい。あるいは、ポリウレタン樹脂などの湿気硬化性の樹脂が好ましい。また、湿気硬化性と熱可塑性の両方の性質を有するポリウレタン樹脂であれば、例えば、この樹脂を溶融させてから、粒子固着シートの機能性粒子に塗布して、他の粒子固着シートの機能性粒子と接合させ、続いて、そのまま大気中に晒すだけで、加熱の必要もなく、確実に硬化させることができる。
【００４６】
このような熱融着性の樹脂を機能性粒子の表面へ適用するには、例えば、熱融着性の樹脂を加熱して、溶融状態として、ノズルなどから噴出させ、蜘蛛の巣状に、機能性粒子の表面へ塗布する方法がある。また、このような熱融着性の樹脂を加熱して、溶融状態として、ノズルなどから噴出させ、離型性の支持体シートの上に積層して、蜘蛛の巣状のホットメルト不織布３０ａとしたものを、離型性の支持体シートより分離して、図３に例示するように、１３および２３の機能性粒子の表面に配置する方法も可能である。このような第２の接着剤の付着量は、面密度で５〜５０ｇ／ｍ2が好ましく、１０〜４０ｇ／ｍ2が更に好ましい。なお、熱融着性の樹脂などの第３の接着剤を機能性粒子の表面へ適用するに際して、第３の接着剤によって形成される接着層が通気性を有する形態とすれば、本発明による機能性粒子担持シートを濾材として有効に使用することができる。
【００４７】
次に、前述の熱融着性の樹脂を加熱して、溶融状態として、ノズルなどから噴出させ、蜘蛛の巣状に、機能性粒子の表面へ塗布する方法として、好ましい例を説明する。すなわち、本発明では、前記第３の接着剤３０を介して接合する方法として、図９に例示するように、第１の粒子固着シート１０における機能性粒子の面と第２の粒子固着シート２０における機能性粒子の面とに、前記第３の接着剤３０からなるホットメルト樹脂３１を同時に塗布し、次いで第１の粒子固着シート１０と第２の粒子固着シート２０とを重ね合わせて接合する方法がある。この例に拠れば、第３の接着剤の塗布量が少なくても機能性粒子同士を強固に接合することができるので、圧力損失の少ない機能性粒子担持シートを製造することができるという利点がある。また、コスト低減が可能になるという利点がある。
【００４８】
図９および図１０に示す装置は、本発明の機能性粒子担持シートの製造に好ましく用いられる装置であり、第１の粒子固着シート１０と第２の粒子固着シート２０を別個に繰り出す２つのシート供給手段１２１、１２２と、前記シート供給手段によって繰り出された２枚の機能性粒子担持シートを挟持しながら連続的に積層する一対のロール１２３と、前記一対のロールの合せ目に向かって配置されるホットメルトスプレー装置１２５とからなる積層一体化シートの製造装置１２０であり、前記ホットメルトスプレー装置１２５は、前記２枚のシート状物の積層によって形成される境界線に向かって、ホットメルト樹脂３１をホットメルトスプレーすることが可能であり、且つ２枚のシート状物のそれぞれの貼り合わせ面に両面同時にホットメルト樹脂を塗布するように配置されている。
【００４９】
前記ホットメルト樹脂は、ホットメルト接着剤として使用できる限り、その材質は特に限定されず、例えばエチレン酢酸ビニル共重合物系（ＥＶＡ系）、ポリアミド系、ポリオレフィン共重合物系、ポリエステル系、ウレタン系、反応性ウレタン系、エラストマー系、合成ゴム系の樹脂などを挙げることができる。また、前記ホットメルト樹脂の（ＪＩＳ Ｋ６８６３−１９９４「ホットメルト接着剤の軟化点試験方法」）による軟化点は、７０〜１８０℃が好ましく、８０〜１６０℃がより好ましい。また、溶融時の粘度が低いことが好ましく、例えば１８０℃で、１００〜２００００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、２００〜１５０００ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。
【００５０】
また、２枚のシート状物のそれぞれの貼り合わせ面に、両面同時にホットメルト樹脂をホットメルトスプレーにより塗布するが、ここで両面同時とは、２枚のシート状物のそれぞれの貼り合わせ面において、ホットメルト樹脂が塗布されてから貼り合わせるまでの待機時間が両面で同じであることを意味する。この待機時間は短いほど好ましく、生産速度と、スプレー装置の位置にもよるが、１０秒以下が好ましく、５秒以下がより好ましく、１秒以下が更に好ましい。例えば、図９および図１０に例示する装置であれば１秒以下が可能である。
【００５１】
このような方法により、第１の粒子固着シート１０における機能性粒子１３と第２の粒子固着シート２０における機能性粒子２３とが第３の接着剤３０を介して接合することによって、次の効果がある。すなわち、両面同時にホットメルト樹脂をホットメルトスプレーにより塗布し、しかもホットメルト樹脂が塗布されてから貼り合わせるまでの待機時間を極めて短くすることが可能であるので、冷え易いホットメルト樹脂の表面がまだ半溶融状態のうちに容易に２枚の粒子固着シートの積層一体化が可能であり、より少量の樹脂量で強固に、積層一体化が可能である。例えば面密度で１〜６０ｇ／ｍ2が可能であり、より好適には３〜５０ｇ／ｍ2が可能であり、さらに好適には５〜４０ｇ／ｍ2が可能となる。また、ホットメルト樹脂の表面が多少冷えることがあっても、ホットメルト樹脂同士であれば軟化点が低く接着性に優れるので、加圧によって、強固な接着が可能となる。また、この製造方法では、シート状物をホットメルト樹脂の溶融温度まで加熱する必要がないので、機能性粒子としての機能を低下させずに強固に、しかも容易に積層一体化が可能である。
【００５２】
本発明の機能性粒子担持シートは、前述のように、第１の粒子固着シート１０と、一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分２１ａを除いた部分に機能性粒子２３が固着してなる第２の粒子固着シート２０とを有しており、第１の粒子固着シート１０における機能性粒子１３と第２の粒子固着シート２０における機能性粒子２３とが第３の接着剤３０を介して接合している。そこで、図７に例示するように、機能性粒子担持シート１を、帯状の空隙部分２１ａがプリーツ折りの山または谷となるようにして、ジグザグ形状にプリーツ加工して、更に図８に例示するような、例えばフィルタエレメントとして好適な、機能性粒子担持エレメント２にすると、プリーツ形状の山部や谷部でシャープな形状とすることができる。すなわち、帯状の空隙部分では、機能性粒子が１層になっており、しかも各粒子が個々に基材に固着しているので、基材が曲がっても個々の粒子は基材に追従して、基材より剥離することがない。また、機能性粒子間に位置する通気性基材１１（又は２１）の部分が伸び易くなり、或いは変形しやすくなる。また、機能性粒子を担持している基材から機能性粒子が飛び出してしまうという問題も生じない。また、折り山の高さが精度良く揃った品質の良いエレメントであり、その製造装置も高度な技術を要する装置が必要なく、結果として製造コストが低減された機能性粒子担持エレメントを提供することができる。
【００５３】
また、本発明の機能性粒子担持シートは、機能性粒子同士が第３の接着剤３０を介して接合しているので、機能性粒子が密集して処理流体と接触しない部分ができるという問題がない。このため、機能性粒子の機能が増加されるにもかかわらず、機能性粒子のもつ本来の機能を阻害することなく、圧力損失も少なくすることができる。
【００５４】
なお、本発明の機能性粒子担持シートをジグザグ形状にプリーツ加工し、更に枠材を接着して、機能性粒子担持エレメントとすることができる。例えば、図８に例示するように、機能性粒子担持シート１に、所定のピッチでプリーツ加工を施し、設計に応じた山間隔を保持するために、種々の合成樹脂、紙、または金属材料など周知の材料からなる枠材４０ａ、４０ｂを接着固定して、機能性粒子担持エレメント２を得ることができる。尚、同図は、機能性粒子担持エレメントの最も一般的な形状を示したに過ぎず、流体通過面を構成する形状は、例示した矩形に代えて、円形、三角形、楕円形など、機能性粒子担持エレメントを装着する機器に応じた形状とすることができる。
【００５５】
前記機能性粒子担持エレメントは、例えば機能性粒子をガス除去機能を有する固体粒子として、自動車用途にフィルタエレメントとして用いる場合は、機能性粒子担持シートの厚さを０．２〜４ｍｍとすることが好ましく、０．３〜３ｍｍであることがより好ましく、０．５〜２ｍｍであることが更に好ましい。なお、厚さは０．５ｇ／ｃｍ2の加圧時の厚さをいう。また、機能性粒子担持シートの面密度は１５０〜１２００ｇ／ｍ2であることが好ましく、２００〜１０００ｇ／ｍ2であることがより好ましく、２５０〜９００ｇ／ｍ2であることが更に好ましい。また、機能性粒子担持エレメントの寸法は、高さｈは５０〜３００ｍｍが好ましく、幅ｗは５０〜３００ｍｍが好ましく、プリーツ深さｄは１５〜３００ｍｍが好ましい。また、この機能性粒子担持エレメントの面風速３．０ｍ／秒における圧力損失は２００Ｐａ以下が好ましく、１５０Ｐａ以下が更に好ましい。
【００５６】
以下、本発明の実施例につき説明するが、これは発明の理解を容易とするための好適例に過ぎず、本願発明はこれら実施例の内容に限定されるものではない。
【実施例】
【００５７】
（通気性基材の準備）
第１の通気性基材１１および第２の通気性基材２１として、部分的に熱接着された面密度３０ｇ／ｍ2のポリエステルスパンボンドを準備した。
（グラビアロールＡ１の準備）
直径１５０ｍｍで、３００ｍｍの巾を有し、その表面に、直径０．４ｍｍで、深さ０．１ｍｍの円形の凹部を有するグラビアロールであり、ロールの巾方向に対して±４５度の角度をなす直線上に、凹部の中心の間隔が０．５ｍｍとなるように、凹部が配列したグラビアロールＡ１を準備した。
（グラビアロールＡ２の準備）
直径１５０ｍｍで、３００ｍｍの巾を有し、その表面に、直径０．４ｍｍで、深さ０．１ｍｍの円形の凹部を有するグラビアロールであり、ロールの巾方向に対して±４５度の角度をなす直線上に、凹部の中心の間隔が０．７ｍｍとなるように、凹部が配列したグラビアロールＡ２を準備した。
（グラビアロールＢの準備）
直径１５０ｍｍで、３００ｍｍの巾を有し、その表面に、直径０．４ｍｍで、深さ０．１ｍｍの円形の凹部を有するグラビアロールであり、ロールの巾方向に対して±４５度の角度をなす直線上に、凹部の中心の間隔が０．５ｍｍとなるように、凹部が配列しており、更にロールの巾方向全体にわたり、２．０ｍｍの巾の帯状部分が等間隔で、１６箇所あり、その帯状部分には凹部を有さない、グラビアロールＢを用意した。
【００５８】
（実施例１）
湿気硬化性の熱可塑性ポリウレタン樹脂を１２０℃で加熱溶融して、準備したグラビアロールＡ１の凹部を有する表面に付着させ、グラビアロールＡ１を回転させ、準備したスパンボンドからなる第１の基材１１をこのグラビアロールに通して、基材上に、この湿気硬化性のポリウレタン樹脂を面密度１５ｇ／ｍ2となるように点状に塗布した。続いて、この湿気硬化性のポリウレタン樹脂が溶融状態の間に、基材の上から、平均粒径が４００μｍ（粒径２５０〜５００μｍの幅に９５％以上が分布する）の活性炭粒子を散布して、活性炭粒子を基材に付着した。次に、そのまま室温で冷却して、付着しなかった余剰の活性炭粒子を除去して、面密度１３０ｇ／ｍ2の活性炭粒子を、基材に固着して、第１の粒子固着シート１０を得た。この粒子固着シート１０は図４に示す形状を有していた。また、活性炭粒子の固着量は最大固着量に対して１００％であった。
次に、前述と同様に、湿気硬化性の熱可塑性ポリウレタン樹脂を１２０℃で加熱溶融して、準備したグラビアロールＢの凹部を有する表面に付着させ、グラビアロールＢを回転させ、準備したスパンボンドからなる第２の基材２１をこのグラビアロールに通して、基材上に、この湿気硬化性のポリウレタン樹脂を面密度１４ｇ／ｍ2となるように点状に塗布した。続いて、この湿気硬化性のポリウレタン樹脂が溶融状態の間に、基材の上から、平均粒径が４００μｍの活性炭粒子を散布して、活性炭粒子を基材に付着した。次に、そのまま室温で冷却して、付着しなかった余剰の活性炭粒子を除去して、帯状の空隙部分を除いた部分に面密度１３０ｇ／ｍ2の活性炭粒子を基材に固着して、第２の粒子固着シート２０を得た。この粒子固着シート２０は図５に示す形状を有していた。また、活性炭粒子の固着量は最大固着量に対して１００％であった。
次に、ポリオレフィン共重合物からなるホットメルト樹脂（軟化点１５０℃）を加熱溶融させた。ついで、図９および図１０に示す装置を準備して、第１の粒子固着シート１０における機能性粒子の面と第２の粒子固着シート２０における機能性粒子の面とに、前記加熱溶融したホットメルト樹脂３１をノズル１２６よりスプレーして、面密度２０ｇ／ｍ2となるように、両面同時に塗布し、次いで第１の粒子固着シート１０と第２の粒子固着シート２０とを重ね合わせて一対のロール１２３の間で接合した。その後、室温で冷却して、しばらく大気中に放置して、帯状の空隙部分を除いた部分に面密度２６０ｇ／ｍ2の活性炭粒子を有する機能性粒子担持シートを得た。
【００５９】
（実施例２）
湿気硬化性の熱可塑性ポリウレタン樹脂を１２０℃で加熱溶融して、準備したグラビアロールＡ２の凹部を有する表面に付着させ、グラビアロールＡ２を回転させ、準備したスパンボンドからなる第１の基材１１をこのグラビアロールに通して、基材上に、この湿気硬化性のポリウレタン樹脂を面密度８ｇ／ｍ2となるように点状に塗布した。続いて、この湿気硬化性のポリウレタン樹脂が溶融状態の間に、基材の上から、平均粒径が４００μｍ（粒径２５０〜５００μｍの幅に９５％以上が分布する）の活性炭粒子を散布して、活性炭粒子を基材に付着した。次に、そのまま室温で冷却して、付着しなかった余剰の活性炭粒子を除去して、面密度１０５ｇ／ｍ2の活性炭粒子を基材に固着して、第１の粒子固着シート１０を得た。この粒子固着シート１０は図４に示す形状を有していた。また、活性炭粒子の固着量は最大固着量に対して８１％であった。
その後の工程については実施例１と同様にして、帯状の空隙部分を除いた部分に面密度２３５ｇ／ｍ2の活性炭粒子を有する機能性粒子担持シートを得た。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の機能性粒子担持シートの一例を示す断面模式図である。
【図２】本発明の機能性粒子担持シートの別の一例を示す断面模式図である。
【図３】本発明の機能性粒子担持シートの別の一例を示す断面模式図である。
【図４】第１の粒子固着シートの一例を示す平面模式図である。
【図５】第２の粒子固着シートの一例を示す平面模式図である。
【図６】第１の粒子固着シート（又は第２の粒子固着シート）の一例を示す断面模式図である。
【図７】本発明の機能性粒子担持シートをプリーツ加工した一例を示す断面模式図である。
【図８】本発明の機能性粒子担持エレメントの一例を示す斜視図である。また、枠材を矢印Ａの方向に装着する態様を例示する図である。
【図９】本発明の機能性粒子担持シートの製造に好ましく用いられる装置の一例
【図１０】本発明の機能性粒子担持シートの製造に好ましく用いられる装置の一例
【符号の説明】
【００６１】
１ 機能性粒子担持シート
２ 機能性粒子担持エレメント
３ 機能性粒子層
１０ 第１の粒子固着シート
１１ 第１の通気性基材
１２ 第１の接着剤
１２ａ 連結部
１２ｂ 樹脂凝集部
１２ｃ ホットメルト不織布
１３ 第１の機能性粒子
２０ 第２の粒子固着シート
２１ 第２の通気性基材
２１ａ 帯状の空隙部分
２２ 第２の接着剤
２２ａ 連結部
２２ｂ 樹脂凝集部
２２ｃ ホットメルト不織布
２３ 第２の機能性粒子
３０ 第３の接着剤
３０ａ ホットメルト不織布
３１ ホットメルト樹脂
４０ａ 枠材
４０ｂ 枠材
４１ セパレータ
１２０ 積層一体化シートの製造装置
１２１、１２２ シート供給手段
１２３ 一対のロール
１２５ ホットメルトスプレー装置
１２６ ノズル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、臭気成分で汚染された流体を濾過して清浄化するための生活環境における空調機器に装着して用いる脱臭濾材や、半導体や液晶の生産施設やクリーンルームなどにおいて空気や雰囲気中に含まれるガス状汚染物質を除去するケミカルフィルタ用濾材などのように、脱臭機能、触媒機能など気体、或いは液体から有害な物質を除去するなど、特に濾材として好適に使用することのできる、有益な機能を発揮する機能性粒子が担持されたシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、生活環境での不快な臭気物質の除去などや、半導体や液晶の生産施設やクリーンルームなどにおいて空気や雰囲気中に含まれるガス状汚染物質の除去などには、様々な脱臭濾材やケミカルフィルタ用濾材などが提案されてきた。このような脱臭濾材やケミカルフィルタ用濾材としては、通気性を有するシート状の部材に、例えば活性炭や種々の化学吸着剤やイオン交換樹脂や触媒からなるガス除去粒子を保持したり、或いはこれらのガス除去粒子を熱可塑性樹脂で連結して多孔質体としたり、或いはこれらのガス除去粒子を通気性のあるケースに入れたものが知られている。
【０００３】
このような従来のガス除去粒子の担持技術を改良した技術として、例えば特許文献１に、ホットメルト樹脂からなるウエブを介して積層単位を構成する脱臭粉粒体同士が固着した積層型脱臭濾材が記載されている。この積層型脱臭濾材では、粒子１個分の高さの層が積層されて２層となっていて、個々の粉粒体同士が固着した構造となっている。そのため、粉粒体としての脱臭機能が増加されるにもかかわらず、粉粒体のもつ本来の脱臭機能を阻害することなく、圧力損失も少なくできるという効果がある。しかし、このような濾材をジグザグ形状にプリーツ加工して、フィルタエレメントとすると、２層であるためプリーツ形状の山部や谷部でシャープな形状とならなかったり、粉粒体を載せている基材から粉粒体が飛び出してしまうという問題があった。
【０００４】
そこで、プリーツ形状の山部や谷部を形成する個所には粉粒体が存在しないようにするため、通気性の基材上に山部や谷部に相当する線状の部分以外に接着剤を塗布して、この接着剤を介して機能性粒子を付着させることを検討した。この類似の方法による殺菌シートが特許文献２に記載されている。しかし、この殺菌シートは、繊維基布に点状、線状、または網目状に塗布された接着剤に粒状の殺菌剤が付着した殺菌シートであり、殺菌剤である機能性粒子が一層のみ積層されているので、機能性粒子の性能を増加させることはできなかった。
【０００５】
また、別の技術として、シート状の濾材中に機能材が分散されたフィルタであり、濾材に対する機能材の分布密度を変化させて通気抵抗に変化を与えたフィルタが特許文献３に記載されている。しかし、このフィルタはシート状の濾材中に機能材が分散されており、個々の機能材が例えば接着剤などにより特に固定しているものではないので、濾材の使用中に加わる振動などにより、機能材が互いにぶつかり合うことで破損して、破片や微粒子が飛散するという問題があった。また、機能材が粒子である場合は粒子が互いに接触して、しかも何層にも重なるため、特許文献１の積層型脱臭濾材とは異なり、粒子１個分の高さの層が積層されて２層となることはなく、そのため、粉粒体としての脱臭機能の増加とともに圧力損失を少なくするという効果を得ることができないという問題があった。
【０００６】
そこで、本出願人は、特許文献４に記載される機能性粒子担持シートを提案した。この機能性粒子担持シートは、通気性基材の表面上に、一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分を除いた部分に塗布された第１の接着剤を介して機能性粒子が固着してなる粒子固着シートを２枚有してなり、片方の粒子固着シートにおける空隙部分の位置が他の粒子固着シートにおける空隙部分の位置の中間位置となるように、片方の粒子固着シートにおける機能性粒子と他の粒子固着シートにおける機能性粒子とが第２の接着剤を介して接合している機能性粒子担持シートである。
【０００７】
しかし、この機能性粒子担持シートを製造するにあたり、片方の粒子固着シートにおける空隙部分の位置が他の粒子固着シートにおける空隙部分の位置の中間位置となるように配置することが難しいという問題があった。例えば、粒子固着シートの製造途中に多少の伸びが生じるため、製造時期の異なる２枚の粒子固着シートの空隙部の間隔が微妙に異なってしまい、２枚の粒子固着シートを接合した後ジグザグ形状にプリーツ加工して、フィルタエレメントとすると、折り山の高さが不揃いなフィルタエレメントとなってしまうという問題があった。また、例えば２枚の機能性粒子担持シートを送り出す速度を同一にする必要があったり、片方の粒子固着シートにおける空隙部分の位置が他の粒子固着シートにおける空隙部分の位置の中間位置となるように位置決めする必要があり、製造装置も高度な技術を要する装置が求められ、結果として製造コストが高くなってしまうという問題があった。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−５７４６７号公報
【特許文献２】登録実用新案公報第３０３２５２３号公報
【特許文献３】特開２００１−３８１１６号公報
【特許文献４】特開２００４−１１３４３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題を解決して、機能性粒子の機能が増加されるにもかかわらず、機能性粒子のもつ本来の機能を阻害することなく、流体が通過する際の圧力損失も少なくできる、２層構造の粒子層からなるシートであり、さらにこのシートをジグザグ形状にプリーツ加工して、例えばフィルタエレメントとした場合、プリーツ形状の山部や谷部でシャープな形状とすることができ、機能性粒子を担持している基材から機能性粒子が飛び出してしまうことがなく、また、折り山の高さが精度良く揃った品質の良いフィルタエレメントとなり、その製造も容易で、製造コストの低減化が可能な機能性粒子担持シート及びその製造方法、並びにその機能性粒子担持シートを用いた機能性粒子担持エレメントを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための手段は、請求項１に係る発明では、図１に例示するように、第１の通気性基材１１の表面上に第１の接着剤１２を介して機能性粒子１３が固着してなる第１の粒子固着シート１０と、第２の通気性基材２１の表面上に、一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分２１ａを除いた部分に第２の接着剤２２を介して機能性粒子２３が固着してなる第２の粒子固着シート２０とを有してなり、第１の粒子固着シート１０における機能性粒子１３と第２の粒子固着シート２０における機能性粒子２３とが第３の接着剤３０を介して接合していることを特徴とする機能性粒子担持シートである。請求項１に係る発明により、この機能性粒子担持シートは、機能性粒子の機能が増加されるにもかかわらず、機能性粒子のもつ本来の機能を阻害することなく、流体が通過する際の圧力損失も少なくできる、２層構造の粒子層からなるシートであり、さらにこのシートをジグザグ形状にプリーツ加工して、例えばフィルタエレメントとした場合、プリーツ形状の山部や谷部でシャープな形状とすることができ、機能性粒子を担持している基材から機能性粒子が飛び出してしまうことがなく、また、折り山の高さが精度良く揃った品質の良いフィルタエレメントとなる利点を有している。また、その製造についても高度な技術を要する装置を不要とするのみならず、簡略なプリーツマシンで済むなど、製造が容易であり、製造コストの低減化が可能であるという利点を有している。
【００１１】
請求項２に係る発明では、前記帯状の空隙部分の幅が０．５〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の機能性粒子担持シートであり、前記帯状の空隙部分の幅が０．５〜１０ｍｍであることによって、前述の利点がより顕著となる。
【００１２】
請求項３に係る発明では、前記機能性粒子の平均粒径が０．１４７〜１．６５ｍｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の機能性粒子担持シートであり、前記機能性粒子の平均粒径が０．１４７〜１．６５ｍｍであることにより、前述の利点がより顕著となる。
【００１３】
請求項４に係る発明では、前記第１の通気性基材１１の表面上に、前記機能性粒子が最大固着量に対して２０〜９９％固着していることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の機能性粒子担持シートであり、前記機能性粒子が最大固着量に対して２０〜９９％固着していることにより、前述の利点がより顕著となる。
【００１４】
請求項５に係る発明では、前記第１の粒子固着シートに固着している機能性粒子同士の間隔が、前記第２の粒子固着シートに固着している機能性粒子同士の間隔よりも大きいことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の機能性粒子担持シートであり、このような構成により、機能性粒子の機能を充分に発揮させながらプリーツ形状の山部や谷部でよりシャープな形状とすることができるという利点があり、前述の利点がより顕著となる。
【００１５】
請求項６に係る発明では、前記第１の通気性基材の表面上に前記機能性粒子が最大固着量に対して固着している割合が、前記第２の通気性基材の帯状の空隙部分を除いた部分の表面上に前記機能性粒子が最大固着量に対して固着している割合よりも少ないことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の機能性粒子担持シートであり、このような構成により、機能性粒子の機能を充分に発揮させながらプリーツ形状の山部や谷部でよりシャープな形状とすることができるという利点があり、前述の利点がより顕著となる。
【００１６】
請求項７に係る発明では、前記第３の接着剤３０を介した接合が、ホットメルト樹脂の塗布によって行われていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の機能性粒子担持シートであり、機能性粒子の機能を大きく損なうことがなく、圧力損失の低下も少なくすることが可能である。
【００１７】
請求項８に係る発明では、図８に例示するように、請求項１〜７の何れかに記載の機能性粒子担持シートをプリーツ加工し、前記機能性粒子担持シート１の周縁部に枠材４０ａ、４０ｂを固着してなることを特徴とする機能性粒子担持エレメント２であり、この機能性粒子担持エレメント２は、プリーツ形状の山部や谷部でシャープな形状を有することができ、機能性粒子を担持している基材から機能性粒子が飛び出してしまうこともなく、エレメントの製造も容易であるという利点を有している。
【００１８】
請求項９に係る発明では、第１の通気性基材１１の表面上に第１の接着剤１２を介して機能性粒子１３を固着させた第１の粒子固着シート１０と、第２の通気性基材２１の表面上に、一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分２１ａを除いた部分に第２の接着剤２２を介して機能性粒子２３を固着させた第２の粒子固着シート２０とを準備し、次いで第１の粒子固着シート１０における機能性粒子１３と第２の粒子固着シート２０における機能性粒子２３とを第３の接着剤３０を介して接合することを特徴とする機能性粒子担持シートの製造方法である。
【００１９】
請求項１０に係る発明では、前記第３の接着剤３０を介して接合する方法が、第１の粒子固着シート１０における機能性粒子の面と第２の粒子固着シート２０における機能性粒子の面とに、前記第３の接着剤３０からなるホットメルト樹脂を同時に塗布し、次いで第１の粒子固着シート１０と第２の粒子固着シート２０とを重ね合わせて接合する方法であることを特徴とする請求項９に記載の機能性粒子担持シートの製造方法であり、第３の接着剤の塗布量が少なくても機能性粒子同士を強固に接合することができるので、圧力損失の少ない機能性粒子担持シートを製造することができるという利点がある。また、コスト低減が可能になるという利点がある。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によって、機能性粒子の機能が増加されるにもかかわらず、機能性粒子のもつ本来の機能を阻害することなく、流体が通過する際の圧力損失も少なくできる、２層構造の粒子層からなるシートであり、さらにこのシートをジグザグ形状にプリーツ加工して、例えばフィルタエレメントとした場合、プリーツ形状の山部や谷部でシャープな形状とすることができ、機能性粒子を担持している基材から機能性粒子が飛び出してしまうことがなく、また、折り山の高さが精度良く揃った品質の良いフィルタエレメントとなる利点を有している。また、その製造についても高度な技術を要する装置を不要とするのみならず、簡略なプリーツマシンで済むなど、その製造も容易であり、製造コストの低減化が可能な機能性粒子担持シート及びその製造方法、並びにその機能性粒子担持シートを用いた機能性粒子担持エレメントを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る機能性粒子担持シート及びその製造方法、並びにその機能性粒子担持シートを用いた機能性粒子担持エレメントの好ましい実施の形態について詳細に説明する。なお、機能性粒子担持シートの製造方法については、本発明の機能性粒子担持シートの説明の中で説明する。
【００２２】
本発明の機能性粒子担持シートは、図１に例示するように、第１の通気性基材１１の表面上に第１の接着剤１２を介して機能性粒子１３が固着してなる第１の粒子固着シート１０と、第２の通気性基材２１の表面上に、一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分２１ａを除いた部分に第２の接着剤２２を介して機能性粒子２３が固着してなる第２の粒子固着シート２０とを有してなり、第１の粒子固着シート１０における機能性粒子１３と第２の粒子固着シート２０における機能性粒子２３とが第３の接着剤３０を介して接合している機能性粒子担持シート１である。
【００２３】
前記第１の通気性基材１１又は第２の通気性基材２１（以下、第１の通気性基材と第２の通気性基材を総称して単に通気性基材ということがある。）は、通気性を有するシート状物である限り特に限定されず、例えば、不織布、織物、膜、ろ紙、スポンジなどの多孔質体などが挙げられ、なかでも不織布は通気性を高くすることができるので好ましい。また、通気性基材に用いるシート状物が高分子材料であれば、フィルタ加工におけるプリーツ折り加工などへの追従性が高く、耐久性に優れているので好ましく用いることができる。前記不織布としては、例えばステープル繊維をカード機などを使用して、繊維ウエブに形成した後、繊維同士を接着や交絡などによって結合する乾式法によって得られる不織布、スパンボンド法による長繊維からなる不織布、あるいは、湿式法によって得られる不織布などを挙げることができる。このような通気性基材は、面密度で１０〜２００ｇ／ｍ2が好ましく、１０〜５０ｇ／ｍ2が更に好ましい。また、面風速０．５ｍ／秒における圧力損失が１００Ｐａ以下であることが好ましい。また、５０Ｐａ以下であることが更に好ましい。
【００２４】
また、前記機能性粒子としては、通気性基材の表面上に固着することができて、通気性基材を通過する気体又は液体に対して、機能を発揮することのできる固体粒子である限り、特に限定されず、無機質であっても有機質であってもよく、このような固体粒子の一種以上を適宜選択できる。また、前記第１の通気性基材に適用する機能性粒子と前記第２の通気性基材に適用する機能性粒子とは、同じであることも異なっていることも可能である。前記機能性粒子としては、例えば脱臭、ガス除去、触媒、光触媒、吸水、イオン交換、電磁波放射、イオン発生、抗菌、難燃、電磁波遮蔽、防音等の機能性をもつ固体粒子を挙げることができる。このような固体粒子の材質としては、例えば、活性炭、ゼオライト、酸化チタン、吸水性樹脂、イオン交換樹脂、金属粒子、トルマリン、炭酸カルシウム等、種々の材質を挙げることができる。
【００２５】
前記機能性粒子のうち、生活環境での不快な臭気物質の除去などや、半導体や液晶の生産施設やクリーンルームなどにおいて空気や雰囲気中に含まれるガス状汚染物質の除去などに用いる、ガス状物質を吸着したり、ガス状物質を吸着しやすい物質に変化させたりすることのできるガス除去機能を有する固体粒子としては、例えば活性炭や、これに酸性ガス又は塩基性ガスなどを除去できる数々の化学成分を付加した添着炭、ゼオライト、種々の化学吸着剤、イオン交換樹脂、光触媒などの触媒などがあり、これらの中から一種又は二種以上を適宜選択することができる。また、このうち例えば脱臭を目的として活性炭を選択した場合は比表面積が２００ｍ2／ｇ以上の多孔質のものが好ましく、５００ｍ2／ｇ以上のものがより好ましく、８００ｍ2／ｇ以上のものが更に好ましい。また、脱臭を目的としたガス除去粒子の粒径は、高効率と低圧損とを共に実現するために平均粒径を０．１４７ｍｍ（１００メッシュ）以上１．６５ｍｍ（１０メッシュ）以下とするのが好適である。また、平均粒径を０．２１２ｍｍ（７０メッシュ）〜１．０ｍｍ（１６メッシュ）とすることがより好ましい。この好適範囲の下限よりも細かい平均粒径のガス除去粒子を用いると、初期のガス除去効率を高く採れる反面、圧力損失が大きくなってしまう場合がある。なお、ガス除去粒子の粒径に分布がある場合の平均粒径は、各粒径の質量平均値で表すものとする。
【００２６】
本発明では、第２の粒子固着シート２０は、図１および図５に示すように、第２の通気性基材２１の表面上に、一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分２１ａを除いた部分に第２の接着剤２２を介して機能性粒子２３が固着している。この帯状の空隙部分２１ａの幅は、機能性粒子担持シートの厚さの１〜２倍程度が好ましく、具体的には、この帯状の空隙部分２１ａの幅が０．５〜１０ｍｍであることが好ましく、０．７〜５ｍｍであることがより好ましく、１〜３ｍｍであることが更に好ましい。この空隙部分の幅が０．５ｍｍ％未満であると、機能性粒子担持シートのプリーツ加工が難しくなったり、機能性粒子が通気性基材から飛び出してしまうという問題が生じる場合がある。また、この空隙部分の幅が１０ｍｍを超えると、プリーツの山が精度良く形成されなかったり、この空隙部分に相当する部分で流体が過剰に通過してしまい、機能性粒子の機能が十分に発揮されない場合がある。
【００２７】
また、本発明では、第１の粒子固着シート１０は、図１および図４に示すように、第１の通気性基材１１の表面上に第１の接着剤１２を介して機能性粒子１３が固着している。なお、第１の粒子固着シート１０においては、前述の第２の粒子固着シート２０のような空隙部分２１ａを有していない状態で機能性粒子１３が固着している。この機能性粒子１３の固着の形態としては、機能性粒子の機能が大きく低下しない限り、機能性粒子１３同士の間隔を広く、あるいは空隙を広く設けた状態で固着していることが好ましい。具体的には、この機能性粒子１３の固着の割合は、最大固着量に対して２０〜９９％固着していることが好ましく、３０〜９５％固着していることがより好ましく、４０〜９０％固着していることが更に好ましい。図２に例示する機能性粒子担持シートは、第１の粒子固着シート１０において、図１よりも機能性粒子の固着割合が低い場合の例を示している。このように、最大固着量に対して２０〜９９％固着していることによって、機能性粒子間に位置する通気性基材１１の部分が伸び易くなり、或いは変形しやすくなるので機能性粒子担持シートのプリーツ加工が容易となる。なお、最大固着量に対して９９％を超えると、機能性粒子の態様にもよるが、機能性粒子担持シートのプリーツ加工が難しくなる場合がある。また、最大固着量に対して２０％未満であると、機能性粒子の量が減り過ぎて、機能性粒子担持シートの機能が低下したり、あるいはプリーツの山の部分で流体が過剰に通過してしまい、機能性粒子の機能が十分に発揮されない場合がある。なお、具体的には、機能性粒子が前述のガス除去粒子である場合、面密度が５０〜５００ｇ／ｍ2であることが好ましく、７０〜４００ｇ／ｍ2であることがより好ましく、９０〜３５０ｇ／ｍ2であることが更に好ましい。
【００２８】
ここで、最大固着量とは、第１の通気性基材１１の表面上に機能性粒子１３が最大限に固着可能な量のことを意味し、実際の測定に際しては、例えば粘着性の物質が塗布された平板上に、機能性粒子を散布して、機能性粒子を平板上に固定した後、余剰の機能性粒子を除去する。次いで、この機能性粒子が付着した平板の上方から写真撮影を行い、この写真の映像における機能性粒子の面積比率Ａを算出する。一方比較対象となる粒子固着シートにおいても粒子が固着している側から写真撮影を行い、この写真の映像における機能性粒子の面積比率Ｂを算出する。その後、最大固着量に対する割合Ｒ（％）を、式Ｒ（％）＝１００×Ｂ／Ａを計算することによって得ることができる。
【００２９】
このように、第１の粒子固着シート１０では、機能性粒子１３の固着の割合は、最大固着量に対して２０〜９９％固着していることが好ましいが、その一方、第２の粒子固着シート２０では、機能性粒子２３同士の間隔を狭く、あるいは空隙を少なく設けた状態で固着していることが好ましい。具体的には、機能性粒子２３の固着の割合は、可能な限り固着していることが好ましく、帯状の空隙部分２１ａを除いた部分において、最大固着量に対して８０〜１００％固着していることが好ましく９５〜１００％固着していることがより好ましい。なお、具体的には、機能性粒子が前述のガス除去粒子である場合、面密度が７０〜５００ｇ／ｍ2であることが好ましく、９０〜４００ｇ／ｍ2であることがより好ましく、１１０〜３５０ｇ／ｍ2であることが更に好ましい。また、第１の粒子固着シート１０に固着している機能性粒子１３同士の間隔が、第２の粒子固着シート２０に固着している機能性粒子２３同士の間隔よりも相対的に大きいことが好ましい。具体的には、第１の通気性基材の表面上に前記機能性粒子が最大固着量に対して固着している割合が、第２の通気性基材の帯状の空隙部分を除いた部分の表面上に前記機能性粒子が最大固着量に対して固着している割合よりも少ないことが好ましい。このような形態により、第２の粒子固着シートの帯状の空隙部分においては、第２の通気性基材２１が伸び易くまたは変形し易く、且つ第１の通気性基材１１も機能性粒子１３同士の間隔が広いため伸び易くなり、或いは変形し易くなるので、機能性粒子担持シートのプリーツ加工が更に容易となり、プリーツ形状の山部や谷部で更にシャープな形状とすることが可能である。しかも、第２の粒子固着シート２０の空隙部分を除いた部分では機能性粒子の最大固着量に対する固着割合を大きくすることが可能であるので、機能性粒子の機能を充分に発揮させることが可能である。
【００３０】
本発明では、前記通気性基材１１（又は２１）の表面上に、第１の接着剤１２又は第２の接着剤２２（以下、第１の接着剤と第２の接着剤を総称して単に接着剤ということがある。）が付着又は塗布されており、接着剤１２（又は２２）の付着量は、接着剤が付着又は塗布されている領域において、面密度で５〜５０ｇ／ｍ2が好ましく、５〜４０ｇ／ｍ2が更に好ましい。なお、前記第２の通気性基材２１の表面上に、一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分を除いた部分に、第２の接着剤２２が付着又は塗布されていることがより好ましく、接着剤の節約になると共に確実に空隙部分を得ることができるという利点がある。接着剤１２（又は２２）としては、基材の表面上に前記機能性粒子を固着することができるものである限り特に限定されず、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、湿気硬化性の樹脂などが挙げられる。
【００３１】
前記接着剤が熱可塑性樹脂であれば、加熱溶融することにより機能性粒子を固着することができるので、例えば熱硬化性樹脂をエマルジョンとした接着剤などとは異なり、乾燥工程の必要がなく工程が簡略化できるので好ましい。また樹脂以外の添加物が混入する問題が生じないので好ましい。このような、熱可塑性樹脂としては、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、各々、単独または混合して用いることができる。ここで云うポリオレフィン変性樹脂としては、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）などが挙げられる。
【００３２】
また、前記接着剤が湿気硬化性の樹脂であれば、樹脂を硬化させるために加熱などの必要がなく、大気中に晒すだけで硬化させることができ、工程が簡略化できるので好ましい。このような、湿気硬化性の樹脂としては、例えば、ポリウレタン樹脂などがあり、湿気硬化性と熱可塑性の両方の性質を有するポリウレタン樹脂、又は溶剤に溶解させてから湿気で硬化させるポリウレタン樹脂がある。湿気硬化性と熱可塑性の両方の性質を有するポリウレタン樹脂であれば、例えば、この樹脂を溶融させてから基材に塗布して、続いて、そのまま大気中に晒すだけで、確実に硬化させることができるので好ましい。
【００３３】
前記第１の接着剤１２が第１の通気性基材１１の表面上に、付着又は塗布されている好ましい形態としては、グラビアロールを用いて、エマルジョン状態の接着剤、ペースト状態の接着剤または熱溶融状態の接着剤などを基材に塗布する方法によって得られる形態がある。また、ノードソン社のポーラスコート登録商標システムを用いて、一列に配置された多数のノズルによりホットメルト樹脂を間欠塗布する方法によって得られる形態がある。また、接着剤をスプレー法によって塗布する方法によって得られる形態がある。また、熱融着性の樹脂からなる粒子状の接着剤を基材の上に散布する方法によって得られる形態がある。また、熱可塑性の樹脂を加熱して、溶融状態として、ノズルなどから噴出させ、基材に塗布するか、或いは離型性の支持体シートの上に積層して、蜘蛛の巣状のホットメルト不織布を作成しておき、このホットメルト不織布を基材に載置する方法によって得られる形態がある。なお、第１の接着剤によって形成される接着層が通気性を有する形態とすれば、本発明による機能性粒子担持シートを濾材として有効に使用することができる。
【００３４】
次に、前記第２の接着剤２２が第２の通気性基材２１の表面上に、付着又は塗布されて形態の説明をする。本発明では、第２の接着剤が、前記第２の通気性基材２１の表面上に、一定の間隔の帯状の空隙部分２１ａを設けずに、付着又は塗布しておき、その後一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分を除いた部分に、第２の機能性粒子２３を固着させることも可能であるが、そのためには第２の機能性粒子２３を一定の間隔で散布などにより接触させる必要があり、製造し難い場合がある。そのため、前記第２の通気性基材２１の表面上に、一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分を除いた部分に、第２の接着剤２２が付着又は塗布されていることがより好ましく、接着剤の節約になると共に確実に空隙部分を得ることができるという利点がある。
【００３５】
第２の接着剤が帯状の空隙部分を一定間隔に設けて塗布されている好ましい形態としては、帯状の空隙部分が一定間隔に設けられている限り特に限定されず、例えば帯状の空隙部分に相当する部分に溝を設けたグラビアロールを用いて、エマルジョン状態の接着剤、ペースト状態の接着剤または熱溶融状態の接着剤などを基材に塗布する方法によって得られる形態がある。また、ノードソン社のポーラスコート登録商標システムを用いて、一列に配置された多数のノズルによりホットメルト樹脂を間欠塗布する方法において、各ノズルよりの塗布を一定間隔で止めることにより空隙部分を一定間隔に設ける方法によって得られる形態がある。また、空隙部分が一定間隔になるようにして、接着剤をスプレー法によって塗布する方法によって得られる形態がある。また、空隙部分が一定間隔になるようにして、熱融着性の樹脂からなる粒子状の接着剤を基材の上に散布する方法によって得られる形態がある。また、熱可塑性の樹脂を加熱して、溶融状態として、ノズルなどから噴出させ、空隙部分が一定間隔になるようにして、基材に塗布するか、或いは離型性の支持体シートの上に積層して、蜘蛛の巣状のホットメルト不織布を作成しておき、このホットメルト不織布を空隙部分が一定間隔になるように基材に載置する方法によって得られる形態がある。なお、第２の接着剤が帯状の空隙部分を一定間隔に設けて塗布されている形態として、第２の接着剤によって形成される接着層が通気性を有する形態とすれば、本発明による機能性粒子担持シートを濾材として有効に使用することができる。
【００３６】
前記ホットメルト不織布に利用できる熱可塑性樹脂としては、ＭＩが５０以上５００以下のものを選択するのが好ましい。この好適範囲よりも低いＭＩの樹脂は、加熱処理時に流動性が低く、熱処理時に、機能性粒子の固着が不完全となることがある。更に、上記範囲よりも高い樹脂では、加熱処理時の流動性が高く、機能性粒子の固着が不完全となることがある。
【００３７】
また、接着剤１２（又は２２）が通気性基材の表面上に、塗布されている好ましい形態としては、接着剤１２（又は２２）が規則的に、あるいは不規則に点状に塗布されている形態がある。また、接着剤１２（又は２２）が規則的に、あるいは不規則に線状に塗布されている形態がある。このように、点状又は線状に塗布するには、例えば、グラビアロール等を用いることができる。また、スクリーン印刷の方法により、ペースト状の熱可塑性樹脂をドット状にプリントすることにより、接着剤を規則的に点状または直線状に塗布することも可能である。また、ノードソン社のポーラスコート登録商標システムを用いて、一列に配置された多数のノズルによりホットメルト樹脂を間欠塗布することも可能である。このように、点状または直線状に塗布することによって、通気性を向上させた濾材とすることができる。更に、均一な接着剤の塗布を安定した状態で得ることができる。
【００３８】
なお、第２の接着剤が帯状の空隙部分を一定間隔に設けて塗布されている形態としては、例えばグラビアロールに空隙部分に相当する部分に彫刻せずに、第２の接着剤２２を塗布する方法がある。また、例えばスクリーン印刷の方法により、スクリーンを、空隙部分が一定間隔になるように、部分的にスクリーンの目止めをした上で、ペースト状の熱可塑性樹脂をドット状にプリントする方法がある。また、ノードソン社のポーラスコート登録商標システムを用いて、一列に配置された多数のノズルによりホットメルト樹脂を間欠塗布する方法において、各ノズルよりの塗布を一定間隔で止めることにより空隙部分を一定間隔に設ける方法がある。
【００３９】
また、接着剤１２（又は２２）が通気性基材１１（又は２１）の表面上に、ドット状に塗布されている好ましい形態としては、ドットの大きさが機能性粒子の大きさに近いことが好ましい。このような大きさにすることにより、各ドットと各機能性粒子とを実質的に一対一に対応させることが可能となり、ドットの間隔を調整することにより、機能性粒子同士の間隔、あるいは機能性粒子の固着密度を自由に調整することが容易となる。例えば、第１の粒子固着シート１０において機能性粒子１３の固着の割合を最大固着量に対して２０〜９９％固着させ、その一方、第２の粒子固着シート２０において機能性粒子２３の固着の割合を最大固着量に対して８０〜１００％固着させるという調整が容易となる。また、第１の粒子固着シート１０に固着している機能性粒子１３の固着の割合を、前記第２の粒子固着シート２０の帯状の空隙部分を除いた部分に固着している機能性粒子２３の固着の割合よりも少なくするという調整が容易となる。具体的には、ドットの大きさをドットの面積と同一の面積を有する円の直径で表し、機能性粒子の大きさを平均粒子径で表すとドットの大きさに対して機能性粒子の大きさが０．５〜３倍であることが好ましく、０．７〜１．５倍であることがより好ましい。また、ドットの大きさは直径０．１〜２ｍｍが好ましく、０．１５〜１．５ｍｍがより好ましい。また、隣接するドットの中心間の距離は０．２〜８ｍｍが好ましく、０．３〜６ｍｍがより好ましい。ドットの大きさに対する中心間距離の比率は１．０５〜４倍が好ましく、１．０５〜２倍がより好ましい。なお、ドットの中心間の距離は、各ドット同士の中心間の距離の平均値を用いるものとする。
【００４０】
また、接着剤１２（又は２２）が通気性基材１１（又は２１）の表面上に、付着又は塗布されている好ましい別の形態としては、例えば図６に例示する形態がある。図６では、機能性粒子１３（又は２３）と、前記機能性粒子１３（又は２３）を連結する樹脂体（以下、連結部と称する）である接着剤１２ａ（又は２２ａ）と凝集した樹脂体（以下、樹脂凝集部と称する）である接着剤１２ｂ（又は２２ｂ）とからなる機能性粒子層３の片面が、前記接着剤１２ｂ（又は２２ｂ）によって通気性基材１１（又は２１）に固着している。
【００４１】
このような形態の第１の粒子固着シート１０又は第２の粒子固着シート２０（以下、第１の粒子固着シートと第２の粒子固着シートを総称して単に粒子固着シートということがある。）を得る方法としては、図６に示すように通気性基材１１（又は２１）の上にホットメルト不織布１２ｃ（又は２２ｃ）を載置して、その後このホットメルト不織布１２ｃ（又は２２ｃ）の表面に機能性粒子１３（又は２３）を配した後、加熱処理によって該ホットメルト不織布と該機能性粒子１３（又は２３）とが接する部分に樹脂凝集部１２ｂ（又は２２ｂ）を形成し、かつ樹脂凝集部１２ｂ（又は２２ｂ）と連結部１２ａ（又は２２ａ）とからなるウエブを形成し、該機能性粒子のうち、該ウエブに固着された機能性粒子のみを残存せしめて機能性粒子層３の片面が、前記接着剤１２ｂ（又は２２ｂ）によって通気性基材に固着した粒子固着シート１０（又は２０）とすることができる。
【００４２】
前記機能性粒子を前記通気性基材に固着するには、前述のように、通気性基材の表面上に、接着剤を塗布した後に、機能性粒子を散布などの方法によって、接着剤の上に機能性粒子を接触させ、続いて接着剤を加熱硬化させるか、又は加熱溶融して基材に機能性粒子を固着させ、更に固着しなかった余剰の機能性粒子を除去する等の方法を用いることができる。このようにして、接着剤を介して機能性粒子が固着してなる粒子固着シートを得ることができる。また、このようにして得られた粒子固着シートでは、個々の機能性粒子がその機能性粒子の一部分において接着剤を介して通気性基材に固着しているため、粒子一個分の厚さで固着している形態となっており、実質的に機能性粒子の一層分が固着した形態となっている。また、固着の程度は、この粒子固着シートを機能性粒子側を下方に向けたときに通気性基材から機能性粒子が脱落しない程度であることが好ましい。
【００４３】
本発明の機能性粒子担持シートは、第１の粒子固着シート１０と、第２の粒子固着シート２０とを有する。この２枚の粒子固着シートは、第２の粒子固着シート２０のみに一定間隔で帯状の空隙部分２１ａを有しているので、この２枚の粒子固着シートを接合しても、プリーツの山間隔が一定に保たれる。したがって、第１の粒子固着シート１０と、第２の粒子固着シート２０とは、空隙部分２１ａの部分を除く部分において同じものであることも、異なるものであることも可能である。すなわち通気性基材、接着剤、または機能性粒子等の材質や形状が、同じものであることも、異なるものであることも可能である。例えば、粒子固着シートに固着している機能性粒子を互いに異なるものとすることによって、２種類の機能を発揮することも可能である。また、２種類の機能を相乗させた機能を得ることも可能である。
【００４４】
本発明の機能性粒子担持シートは、図１および図２に例示するように、第１の粒子固着シート１０と、一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分２１ａを除いた部分に機能性粒子２３が固着してなる第２の粒子固着シート２０とを有しており、第１の粒子固着シート１０における機能性粒子１３と第２の粒子固着シート２０における機能性粒子２３とが第３の接着剤３０を介して接合している。
【００４５】
第３の接着剤としては、第１の粒子固着シートにおける機能性粒子と第２の粒子固着シートにおける機能性粒子とを接合できるものである限り特に限定されず、合成樹脂からなる接着剤などが挙げられる。このような接着剤としては、例えば熱可塑性ポリアミド系樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂などの熱融着性の樹脂が好ましい。あるいは、ポリウレタン樹脂などの湿気硬化性の樹脂が好ましい。また、湿気硬化性と熱可塑性の両方の性質を有するポリウレタン樹脂であれば、例えば、この樹脂を溶融させてから、粒子固着シートの機能性粒子に塗布して、他の粒子固着シートの機能性粒子と接合させ、続いて、そのまま大気中に晒すだけで、加熱の必要もなく、確実に硬化させることができる。
【００４６】
このような熱融着性の樹脂を機能性粒子の表面へ適用するには、例えば、熱融着性の樹脂を加熱して、溶融状態として、ノズルなどから噴出させ、蜘蛛の巣状に、機能性粒子の表面へ塗布する方法がある。また、このような熱融着性の樹脂を加熱して、溶融状態として、ノズルなどから噴出させ、離型性の支持体シートの上に積層して、蜘蛛の巣状のホットメルト不織布３０ａとしたものを、離型性の支持体シートより分離して、図３に例示するように、１３および２３の機能性粒子の表面に配置する方法も可能である。このような第２の接着剤の付着量は、面密度で５〜５０ｇ／ｍ2が好ましく、１０〜４０ｇ／ｍ2が更に好ましい。なお、熱融着性の樹脂などの第３の接着剤を機能性粒子の表面へ適用するに際して、第３の接着剤によって形成される接着層が通気性を有する形態とすれば、本発明による機能性粒子担持シートを濾材として有効に使用することができる。
【００４７】
次に、前述の熱融着性の樹脂を加熱して、溶融状態として、ノズルなどから噴出させ、蜘蛛の巣状に、機能性粒子の表面へ塗布する方法として、好ましい例を説明する。すなわち、本発明では、前記第３の接着剤３０を介して接合する方法として、図９に例示するように、第１の粒子固着シート１０における機能性粒子の面と第２の粒子固着シート２０における機能性粒子の面とに、前記第３の接着剤３０からなるホットメルト樹脂３１を同時に塗布し、次いで第１の粒子固着シート１０と第２の粒子固着シート２０とを重ね合わせて接合する方法がある。この例に拠れば、第３の接着剤の塗布量が少なくても機能性粒子同士を強固に接合することができるので、圧力損失の少ない機能性粒子担持シートを製造することができるという利点がある。また、コスト低減が可能になるという利点がある。
【００４８】
図９および図１０に示す装置は、本発明の機能性粒子担持シートの製造に好ましく用いられる装置であり、第１の粒子固着シート１０と第２の粒子固着シート２０を別個に繰り出す２つのシート供給手段１２１、１２２と、前記シート供給手段によって繰り出された２枚の機能性粒子担持シートを挟持しながら連続的に積層する一対のロール１２３と、前記一対のロールの合せ目に向かって配置されるホットメルトスプレー装置１２５とからなる積層一体化シートの製造装置１２０であり、前記ホットメルトスプレー装置１２５は、前記２枚のシート状物の積層によって形成される境界線に向かって、ホットメルト樹脂３１をホットメルトスプレーすることが可能であり、且つ２枚のシート状物のそれぞれの貼り合わせ面に両面同時にホットメルト樹脂を塗布するように配置されている。
【００４９】
前記ホットメルト樹脂は、ホットメルト接着剤として使用できる限り、その材質は特に限定されず、例えばエチレン酢酸ビニル共重合物系（ＥＶＡ系）、ポリアミド系、ポリオレフィン共重合物系、ポリエステル系、ウレタン系、反応性ウレタン系、エラストマー系、合成ゴム系の樹脂などを挙げることができる。また、前記ホットメルト樹脂の（ＪＩＳ Ｋ６８６３−１９９４「ホットメルト接着剤の軟化点試験方法」）による軟化点は、７０〜１８０℃が好ましく、８０〜１６０℃がより好ましい。また、溶融時の粘度が低いことが好ましく、例えば１８０℃で、１００〜２００００ｍＰａ・ｓであることが好ましく、２００〜１５０００ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。
【００５０】
また、２枚のシート状物のそれぞれの貼り合わせ面に、両面同時にホットメルト樹脂をホットメルトスプレーにより塗布するが、ここで両面同時とは、２枚のシート状物のそれぞれの貼り合わせ面において、ホットメルト樹脂が塗布されてから貼り合わせるまでの待機時間が両面で同じであることを意味する。この待機時間は短いほど好ましく、生産速度と、スプレー装置の位置にもよるが、１０秒以下が好ましく、５秒以下がより好ましく、１秒以下が更に好ましい。例えば、図９および図１０に例示する装置であれば１秒以下が可能である。
【００５１】
このような方法により、第１の粒子固着シート１０における機能性粒子１３と第２の粒子固着シート２０における機能性粒子２３とが第３の接着剤３０を介して接合することによって、次の効果がある。すなわち、両面同時にホットメルト樹脂をホットメルトスプレーにより塗布し、しかもホットメルト樹脂が塗布されてから貼り合わせるまでの待機時間を極めて短くすることが可能であるので、冷え易いホットメルト樹脂の表面がまだ半溶融状態のうちに容易に２枚の粒子固着シートの積層一体化が可能であり、より少量の樹脂量で強固に、積層一体化が可能である。例えば面密度で１〜６０ｇ／ｍ2が可能であり、より好適には３〜５０ｇ／ｍ2が可能であり、さらに好適には５〜４０ｇ／ｍ2が可能となる。また、ホットメルト樹脂の表面が多少冷えることがあっても、ホットメルト樹脂同士であれば軟化点が低く接着性に優れるので、加圧によって、強固な接着が可能となる。また、この製造方法では、シート状物をホットメルト樹脂の溶融温度まで加熱する必要がないので、機能性粒子としての機能を低下させずに強固に、しかも容易に積層一体化が可能である。
【００５２】
本発明の機能性粒子担持シートは、前述のように、第１の粒子固着シート１０と、一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分２１ａを除いた部分に機能性粒子２３が固着してなる第２の粒子固着シート２０とを有しており、第１の粒子固着シート１０における機能性粒子１３と第２の粒子固着シート２０における機能性粒子２３とが第３の接着剤３０を介して接合している。そこで、図７に例示するように、機能性粒子担持シート１を、帯状の空隙部分２１ａがプリーツ折りの山または谷となるようにして、ジグザグ形状にプリーツ加工して、更に図８に例示するような、例えばフィルタエレメントとして好適な、機能性粒子担持エレメント２にすると、プリーツ形状の山部や谷部でシャープな形状とすることができる。すなわち、帯状の空隙部分では、機能性粒子が１層になっており、しかも各粒子が個々に基材に固着しているので、基材が曲がっても個々の粒子は基材に追従して、基材より剥離することがない。また、機能性粒子間に位置する通気性基材１１（又は２１）の部分が伸び易くなり、或いは変形しやすくなる。また、機能性粒子を担持している基材から機能性粒子が飛び出してしまうという問題も生じない。また、折り山の高さが精度良く揃った品質の良いエレメントであり、その製造装置も高度な技術を要する装置が必要なく、結果として製造コストが低減された機能性粒子担持エレメントを提供することができる。
【００５３】
また、本発明の機能性粒子担持シートは、機能性粒子同士が第３の接着剤３０を介して接合しているので、機能性粒子が密集して処理流体と接触しない部分ができるという問題がない。このため、機能性粒子の機能が増加されるにもかかわらず、機能性粒子のもつ本来の機能を阻害することなく、圧力損失も少なくすることができる。
【００５４】
なお、本発明の機能性粒子担持シートをジグザグ形状にプリーツ加工し、更に枠材を接着して、機能性粒子担持エレメントとすることができる。例えば、図８に例示するように、機能性粒子担持シート１に、所定のピッチでプリーツ加工を施し、設計に応じた山間隔を保持するために、種々の合成樹脂、紙、または金属材料など周知の材料からなる枠材４０ａ、４０ｂを接着固定して、機能性粒子担持エレメント２を得ることができる。尚、同図は、機能性粒子担持エレメントの最も一般的な形状を示したに過ぎず、流体通過面を構成する形状は、例示した矩形に代えて、円形、三角形、楕円形など、機能性粒子担持エレメントを装着する機器に応じた形状とすることができる。
【００５５】
前記機能性粒子担持エレメントは、例えば機能性粒子をガス除去機能を有する固体粒子として、自動車用途にフィルタエレメントとして用いる場合は、機能性粒子担持シートの厚さを０．２〜４ｍｍとすることが好ましく、０．３〜３ｍｍであることがより好ましく、０．５〜２ｍｍであることが更に好ましい。なお、厚さは０．５ｇ／ｃｍ2の加圧時の厚さをいう。また、機能性粒子担持シートの面密度は１５０〜１２００ｇ／ｍ2であることが好ましく、２００〜１０００ｇ／ｍ2であることがより好ましく、２５０〜９００ｇ／ｍ2であることが更に好ましい。また、機能性粒子担持エレメントの寸法は、高さｈは５０〜３００ｍｍが好ましく、幅ｗは５０〜３００ｍｍが好ましく、プリーツ深さｄは１５〜３００ｍｍが好ましい。また、この機能性粒子担持エレメントの面風速３．０ｍ／秒における圧力損失は２００Ｐａ以下が好ましく、１５０Ｐａ以下が更に好ましい。
【００５６】
以下、本発明の実施例につき説明するが、これは発明の理解を容易とするための好適例に過ぎず、本願発明はこれら実施例の内容に限定されるものではない。
【実施例】
【００５７】
（通気性基材の準備）
第１の通気性基材１１および第２の通気性基材２１として、部分的に熱接着された面密度３０ｇ／ｍ2のポリエステルスパンボンドを準備した。
（グラビアロールＡ１の準備）
直径１５０ｍｍで、３００ｍｍの巾を有し、その表面に、直径０．４ｍｍで、深さ０．１ｍｍの円形の凹部を有するグラビアロールであり、ロールの巾方向に対して±４５度の角度をなす直線上に、凹部の中心の間隔が０．５ｍｍとなるように、凹部が配列したグラビアロールＡ１を準備した。
（グラビアロールＡ２の準備）
直径１５０ｍｍで、３００ｍｍの巾を有し、その表面に、直径０．４ｍｍで、深さ０．１ｍｍの円形の凹部を有するグラビアロールであり、ロールの巾方向に対して±４５度の角度をなす直線上に、凹部の中心の間隔が０．７ｍｍとなるように、凹部が配列したグラビアロールＡ２を準備した。
（グラビアロールＢの準備）
直径１５０ｍｍで、３００ｍｍの巾を有し、その表面に、直径０．４ｍｍで、深さ０．１ｍｍの円形の凹部を有するグラビアロールであり、ロールの巾方向に対して±４５度の角度をなす直線上に、凹部の中心の間隔が０．５ｍｍとなるように、凹部が配列しており、更にロールの巾方向全体にわたり、２．０ｍｍの巾の帯状部分が等間隔で、１６箇所あり、その帯状部分には凹部を有さない、グラビアロールＢを用意した。
【００５８】
（実施例１）
湿気硬化性の熱可塑性ポリウレタン樹脂を１２０℃で加熱溶融して、準備したグラビアロールＡ１の凹部を有する表面に付着させ、グラビアロールＡ１を回転させ、準備したスパンボンドからなる第１の基材１１をこのグラビアロールに通して、基材上に、この湿気硬化性のポリウレタン樹脂を面密度１５ｇ／ｍ2となるように点状に塗布した。続いて、この湿気硬化性のポリウレタン樹脂が溶融状態の間に、基材の上から、平均粒径が４００μｍ（粒径２５０〜５００μｍの幅に９５％以上が分布する）の活性炭粒子を散布して、活性炭粒子を基材に付着した。次に、そのまま室温で冷却して、付着しなかった余剰の活性炭粒子を除去して、面密度１３０ｇ／ｍ2の活性炭粒子を、基材に固着して、第１の粒子固着シート１０を得た。この粒子固着シート１０は図４に示す形状を有していた。また、活性炭粒子の固着量は最大固着量に対して１００％であった。
次に、前述と同様に、湿気硬化性の熱可塑性ポリウレタン樹脂を１２０℃で加熱溶融して、準備したグラビアロールＢの凹部を有する表面に付着させ、グラビアロールＢを回転させ、準備したスパンボンドからなる第２の基材２１をこのグラビアロールに通して、基材上に、この湿気硬化性のポリウレタン樹脂を面密度１４ｇ／ｍ2となるように点状に塗布した。続いて、この湿気硬化性のポリウレタン樹脂が溶融状態の間に、基材の上から、平均粒径が４００μｍの活性炭粒子を散布して、活性炭粒子を基材に付着した。次に、そのまま室温で冷却して、付着しなかった余剰の活性炭粒子を除去して、帯状の空隙部分を除いた部分に面密度１３０ｇ／ｍ2の活性炭粒子を基材に固着して、第２の粒子固着シート２０を得た。この粒子固着シート２０は図５に示す形状を有していた。また、活性炭粒子の固着量は最大固着量に対して１００％であった。
次に、ポリオレフィン共重合物からなるホットメルト樹脂（軟化点１５０℃）を加熱溶融させた。ついで、図９および図１０に示す装置を準備して、第１の粒子固着シート１０における機能性粒子の面と第２の粒子固着シート２０における機能性粒子の面とに、前記加熱溶融したホットメルト樹脂３１をノズル１２６よりスプレーして、面密度２０ｇ／ｍ2となるように、両面同時に塗布し、次いで第１の粒子固着シート１０と第２の粒子固着シート２０とを重ね合わせて一対のロール１２３の間で接合した。その後、室温で冷却して、しばらく大気中に放置して、帯状の空隙部分を除いた部分に面密度２６０ｇ／ｍ2の活性炭粒子を有する機能性粒子担持シートを得た。
【００５９】
（実施例２）
湿気硬化性の熱可塑性ポリウレタン樹脂を１２０℃で加熱溶融して、準備したグラビアロールＡ２の凹部を有する表面に付着させ、グラビアロールＡ２を回転させ、準備したスパンボンドからなる第１の基材１１をこのグラビアロールに通して、基材上に、この湿気硬化性のポリウレタン樹脂を面密度８ｇ／ｍ2となるように点状に塗布した。続いて、この湿気硬化性のポリウレタン樹脂が溶融状態の間に、基材の上から、平均粒径が４００μｍ（粒径２５０〜５００μｍの幅に９５％以上が分布する）の活性炭粒子を散布して、活性炭粒子を基材に付着した。次に、そのまま室温で冷却して、付着しなかった余剰の活性炭粒子を除去して、面密度１０５ｇ／ｍ2の活性炭粒子を基材に固着して、第１の粒子固着シート１０を得た。この粒子固着シート１０は図４に示す形状を有していた。また、活性炭粒子の固着量は最大固着量に対して８１％であった。
その後の工程については実施例１と同様にして、帯状の空隙部分を除いた部分に面密度２３５ｇ／ｍ2の活性炭粒子を有する機能性粒子担持シートを得た。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の機能性粒子担持シートの一例を示す断面模式図である。
【図２】本発明の機能性粒子担持シートの別の一例を示す断面模式図である。
【図３】本発明の機能性粒子担持シートの別の一例を示す断面模式図である。
【図４】第１の粒子固着シートの一例を示す平面模式図である。
【図５】第２の粒子固着シートの一例を示す平面模式図である。
【図６】第１の粒子固着シート（又は第２の粒子固着シート）の一例を示す断面模式図である。
【図７】本発明の機能性粒子担持シートをプリーツ加工した一例を示す断面模式図である。
【図８】本発明の機能性粒子担持エレメントの一例を示す斜視図である。また、枠材を矢印Ａの方向に装着する態様を例示する図である。
【図９】本発明の機能性粒子担持シートの製造に好ましく用いられる装置の一例
【図１０】本発明の機能性粒子担持シートの製造に好ましく用いられる装置の一例
【符号の説明】
【００６１】
１ 機能性粒子担持シート
２ 機能性粒子担持エレメント
３ 機能性粒子層
１０ 第１の粒子固着シート
１１ 第１の通気性基材
１２ 第１の接着剤
１２ａ 連結部
１２ｂ 樹脂凝集部
１２ｃ ホットメルト不織布
１３ 第１の機能性粒子
２０ 第２の粒子固着シート
２１ 第２の通気性基材
２１ａ 帯状の空隙部分
２２ 第２の接着剤
２２ａ 連結部
２２ｂ 樹脂凝集部
２２ｃ ホットメルト不織布
２３ 第２の機能性粒子
３０ 第３の接着剤
３０ａ ホットメルト不織布
３１ ホットメルト樹脂
４０ａ 枠材
４０ｂ 枠材
４１ セパレータ
１２０ 積層一体化シートの製造装置
１２１、１２２ シート供給手段
１２３ 一対のロール
１２５ ホットメルトスプレー装置
１２６ ノズル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通気性基材の表面上に第１の接着剤を介して機能性粒子が固着してなる第１の粒子固着シートと、第２の通気性基材の表面上に、一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分を除いた部分に第２の接着剤を介して機能性粒子が固着してなる第２の粒子固着シートとを有してなり、第１の粒子固着シートにおける機能性粒子と第２の粒子固着シートにおける機能性粒子とが第３の接着剤を介して接合していることを特徴とする機能性粒子担持シート。
【請求項２】
前記帯状の空隙部分の幅が０．５〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の機能性粒子担持シート。
【請求項３】
前記機能性粒子の平均粒径が０．１４７〜１．６５ｍｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の機能性粒子担持シート。
【請求項４】
前記第１の通気性基材の表面上に、前記機能性粒子が最大固着量に対して２０〜９９％固着していることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の機能性粒子担持シート。
【請求項５】
前記第１の粒子固着シートに固着している機能性粒子同士の間隔が、前記第２の粒子固着シートに固着している機能性粒子同士の間隔よりも大きいことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の機能性粒子担持シート。
【請求項６】
前記第１の通気性基材の表面上に前記機能性粒子が最大固着量に対して固着している割合が、前記第２の通気性基材の帯状の空隙部分を除いた部分の表面上に前記機能性粒子が最大固着量に対して固着している割合よりも少ないことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の機能性粒子担持シート。
【請求項７】
前記第３の接着剤を介した接合が、ホットメルト樹脂の塗布によって行われていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の機能性粒子担持シート。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかに記載の機能性粒子担持シートをプリーツ加工し、前記機能性粒子担持シートの周縁部に枠材を固着してなることを特徴とする機能性粒子担持エレメント。
【請求項９】
第１の通気性基材の表面上に第１の接着剤を介して機能性粒子を固着させた第１の粒子固着シートと、第２の通気性基材の表面上に、一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分を除いた部分に第２の接着剤を介して機能性粒子を固着させた第２の粒子固着シートとを準備し、次いで第１の粒子固着シートにおける機能性粒子と第２の粒子固着シートにおける機能性粒子とを第３の接着剤を介して接合することを特徴とする機能性粒子担持シートの製造方法。
【請求項１０】
前記第３の接着剤を介して接合する方法が、第１の粒子固着シートにおける機能性粒子の面と第２の粒子固着シートにおける機能性粒子の面とに、前記第３の接着剤からなるホットメルト樹脂を同時に塗布し、次いで第１の粒子固着シートと第２の粒子固着シートとを重ね合わせて接合する方法であることを特徴とする請求項９に記載の機能性粒子担持シートの製造方法。
【請求項１】
第１の通気性基材の表面上に第１の接着剤を介して機能性粒子が固着してなる第１の粒子固着シートと、第２の通気性基材の表面上に、一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分を除いた部分に第２の接着剤を介して機能性粒子が固着してなる第２の粒子固着シートとを有してなり、第１の粒子固着シートにおける機能性粒子と第２の粒子固着シートにおける機能性粒子とが第３の接着剤を介して接合していることを特徴とする機能性粒子担持シート。
【請求項２】
前記帯状の空隙部分の幅が０．５〜１０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の機能性粒子担持シート。
【請求項３】
前記機能性粒子の平均粒径が０．１４７〜１．６５ｍｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の機能性粒子担持シート。
【請求項４】
前記第１の通気性基材の表面上に、前記機能性粒子が最大固着量に対して２０〜９９％固着していることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の機能性粒子担持シート。
【請求項５】
前記第１の粒子固着シートに固着している機能性粒子同士の間隔が、前記第２の粒子固着シートに固着している機能性粒子同士の間隔よりも大きいことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の機能性粒子担持シート。
【請求項６】
前記第１の通気性基材の表面上に前記機能性粒子が最大固着量に対して固着している割合が、前記第２の通気性基材の帯状の空隙部分を除いた部分の表面上に前記機能性粒子が最大固着量に対して固着している割合よりも少ないことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の機能性粒子担持シート。
【請求項７】
前記第３の接着剤を介した接合が、ホットメルト樹脂の塗布によって行われていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の機能性粒子担持シート。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかに記載の機能性粒子担持シートをプリーツ加工し、前記機能性粒子担持シートの周縁部に枠材を固着してなることを特徴とする機能性粒子担持エレメント。
【請求項９】
第１の通気性基材の表面上に第１の接着剤を介して機能性粒子を固着させた第１の粒子固着シートと、第２の通気性基材の表面上に、一定の間隔で設けられた帯状の空隙部分を除いた部分に第２の接着剤を介して機能性粒子を固着させた第２の粒子固着シートとを準備し、次いで第１の粒子固着シートにおける機能性粒子と第２の粒子固着シートにおける機能性粒子とを第３の接着剤を介して接合することを特徴とする機能性粒子担持シートの製造方法。
【請求項１０】
前記第３の接着剤を介して接合する方法が、第１の粒子固着シートにおける機能性粒子の面と第２の粒子固着シートにおける機能性粒子の面とに、前記第３の接着剤からなるホットメルト樹脂を同時に塗布し、次いで第１の粒子固着シートと第２の粒子固着シートとを重ね合わせて接合する方法であることを特徴とする請求項９に記載の機能性粒子担持シートの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−２６４５２２（Ｐ２００８−２６４５２２Ａ）
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７５１７３（Ｐ２００８−７５１７３）
【出願日】平成２０年３月２４日（２００８．３．２４）
【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２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２４日（２００８．３．２４）
【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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