難燃性有害ガス除去材
【課題】 ＶＯＣ除去性能と長期間のオゾン除去性能に加えて、難燃性にも優れる、実用的な難燃性有害ガス除去材を提供すること。
【解決手段】 本発明の難燃性有害ガス除去材は、平均粒子径０．８μｍ以下の二酸化マンガン粒子を添着した添着活性炭粒子と、炭酸カリウム粒子を添着した添着活性炭粒子とを含んでいる。本発明の難燃性有害ガス除去材はＶＯＣ除去性能に優れており、オゾン除去性能が長時間持続できることに加えて、難燃性にも優れている。
【解決手段】 本発明の難燃性有害ガス除去材は、平均粒子径０．８μｍ以下の二酸化マンガン粒子を添着した添着活性炭粒子と、炭酸カリウム粒子を添着した添着活性炭粒子とを含んでいる。本発明の難燃性有害ガス除去材はＶＯＣ除去性能に優れており、オゾン除去性能が長時間持続できることに加えて、難燃性にも優れている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は難燃性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）などの有害ガスを効果的に除去でき、しかも難燃性の除去材に関する。本発明の難燃性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。しかしながら、この難燃性オゾンＶＯＣ除去フィルタはオゾン除去性能の低下が比較的速く、長期間使用することが困難であった。
【０００４】
また、本願出願人は「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。」を提案した。この有害ガス除去材において、オゾン分解性能を付与し、オゾン除去性能を高めるために、活性炭に対して二酸化マンガン粒子に加えて炭酸カリウム粒子を添着した場合、難燃性が低下し、実用に耐えないものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１４１０９号公報
【特許文献２】特開２０１１−１０４５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、ＶＯＣ除去性能と長期間のオゾン除去性能に加えて、難燃性にも優れる、実用的な難燃性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】
【０００７】
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添着した添着活性炭粒子と、炭酸カリウム粒子を添着した添着活性炭粒子とを含んでいることを特徴とする難燃性有害ガス除去材。」である。
【発明の効果】
【０００８】
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添着した添着活性炭粒子とは別に、炭酸カリウム粒子を添着した添着活性炭粒子とを含んでいることによって、ＶＯＣ除去性能に優れており、オゾン除去性能が長時間持続できることに加えて、難燃性にも優れている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の難燃性有害ガス除去材の一例を示す断面模式図である。
【図２】本発明の難燃性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】本発明の難燃性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】本発明の難燃性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】本発明の難燃性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】
【００１０】
以下、本発明の難燃性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。
【００１１】
本発明の難燃性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（以下、「ＭｎＯ２添着活性炭粒子３」と表記することがある）と、炭酸カリウム粒子を活性炭粒子に添着した添着活性炭粒子３’（以下、「Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’」と表記することがある）とを担持してなる難燃性有害ガス除去材１３である。この例では、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’と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の難燃性有害ガス除去材１３はこのような形態からなるため、難燃性有害ガス除去材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（添着活性炭粒子層８）のＭｎＯ２添着活性炭粒子３とＫ２ＣＯ３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。
【００１２】
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ＭｎＯ２添着活性炭粒子３とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’とを付与した後、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、中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。
【００１３】
本発明においては、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３は平均粒子径が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。このような平均粒子径の二酸化マンガンを添着していることによって、オゾン、ＶＯＣ等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ＭｎＯ２添着活性炭粒子３から脱落しにくく、更にはＭｎＯ２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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３自体が脱落しにくい。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、二酸化マンガン粒子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難燃性有害ガス除去材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、難燃性有害ガス除去材全体に、均一に分散させることができる。
【００１４】
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
【００１５】
なお、二酸化マンガン粒子のＭｎＯ２添着活性炭粒子３における添着量は、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３の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。
【００１６】
本発明においては、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３に加えて、炭酸カリウム粒子を活性炭粒子に添着したＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’を含んでいることによって、ＶＯＣ等の除去性能に加えて、オゾン除去性能を長寿命化できる。また、同じ活性炭粒子に二酸化マンガン粒子と炭酸カリウムの両方が添着していると、難燃性に劣っているが、二酸化マンガン粒子のみが添着したＭｎＯ２添着活性炭粒子３と、炭酸カリウム粒子のみが添着したＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’とが並存していることによって、難燃性に優れていることを見出した。更に、炭酸カリウム粒子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難燃性有害ガス除去材１３を作製することができ、また、活性炭粒子と炭酸カリウム粒子の比重の違いによる偏在を生じることなく、難燃性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】
なお、炭酸カリウム粒子のＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’における添着量は、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’の１ｍａｓｓ％以上であるのが好ましく、２ｍａｓｓ％以上であるのがより好ましい。添着量が１ｍａｓｓ％未満であると、オゾン除去性能を維持できなくな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。
【００１８】
このＭｎＯ２添着活性炭粒子３又はＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’を構成する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、楕円球状などであることができ、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又は炭酸カリウム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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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してい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。
【００２２】
なお、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３を構成する活性炭粒子とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’を構成する活性炭粒子とは同じであっても良いし、異なっていても良い。
【００２３】
図１における添着活性炭粒子層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。
【００２４】
なお、二酸化マンガン粒子又は炭酸カリウム粒子の活性炭粒子への添着方法は特に限定されるものではなく、例えば、二酸化マンガン粒子又は炭酸カリウム粒子が分散した溶液を活性炭粒子に付与した後、乾燥することによって調製することができる。なお、付与方法としては、二酸化マンガン粒子又は炭酸カリウム粒子が分散した溶液を散布又は塗布する方法、二酸化マンガン粒子又は炭酸カリウム粒子が分散した溶液に活性炭粒子を浸漬する方法、などがある。
【００２５】
また、添着活性炭粒子層８における、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’との質量比率は特に限定するものではないが、（ＭｎＯ２添着活性炭粒子３）：（Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’）＝１０：９０〜９０：１０であるのが好ましい。
【００２６】
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。
【００２７】
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構成される繊維は環境に配慮した繊維であるため好ましい。
【００２８】
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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３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とを貼り合わせた難燃性有害ガス除去材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。
【００２９】
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、難燃性有害ガス除去材１３の圧力損失が高くなり、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。
【００３０】
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、難燃性有害ガス除去材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。
【００３１】
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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３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。ＭｎＯ２添着活性炭粒子３又はＫ２ＣＯ３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と、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３又はＫ２ＣＯ３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のような難燃性有害ガス除去材１３においては、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３又はＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’と難燃剤と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。
【００３２】
このカバー材５、５’に含有されてい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。
【００３３】
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、水和シリケート化合物としてカルシウムシリケート水和物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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、難燃性が悪くなる場合があり、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。
【００３７】
また、カバー材５、５’（布帛）に難燃剤が含まれている場合、難燃性有害ガス除去材全体に対する難燃剤の質量比率は１．５〜３０ｍａｓｓ％であるのが好ましく、２〜２５ｍａｓｓ％であるのがより好ましい。難燃剤の質量比率が１．５ｍａｓｓ％未満であると、難燃性が悪くなる場合があり、３０ｍａｓｓ％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。
【００３８】
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。これらのバインダーに難燃剤を含有させることができる。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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、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。
【００４２】
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。
【００４３】
図１における難燃性有害ガス除去材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。
【００４４】
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。
【００４５】
本発明の難燃性有害ガス除去材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、難燃性有害ガス除去材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。
【００４６】
本発明の難燃性有害ガス除去材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ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’を両面から支持する形態である。図２においては、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３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）が構成されており、図３においては、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’、樹脂凝集部２、２’及び樹脂凝集部間を連結する連結樹脂１、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、１’を含んでいるが、必ずしも連結樹脂１、１’を含んでいる必要はない。このような難燃性有害ガス除去材１３であれば、通気性に優れ、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３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、難燃性有害ガス除去材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。
【００４７】
図２のような構造の難燃性有害ガス除去材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ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３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ＭｎＯ２添着活性炭粒子３又はＫ２ＣＯ３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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３又はＫ２ＣＯ３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。
【００４８】
図３のような構造の難燃性有害ガス除去材１３は、例えば、図２と同様の難燃性有害ガス除去材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ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３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ＭｎＯ２添着活性炭粒子３又はＫ２ＣＯ３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。
【００４９】
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ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３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ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３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ＭｎＯ２添着活性炭粒子３又はＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’との接する部分に樹脂凝集部２と樹脂凝集部２’を同時に形成するとともに、同時にカバー材５及びカバー材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及び樹脂凝集部２’間を連結する連結部１’を形成することができる。
【００５０】
難燃性有害ガス除去材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ＭｎＯ２添着活性炭粒子３が接着されており、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’と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、Ｋ２ＣＯ３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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子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。このような難燃性有害ガス除去材１３であれば、通気性に優れ、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３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、難燃性有害ガス除去材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。
【００５１】
図４に示すような構造の難燃性有害ガス除去材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ＭｎＯ２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ＭｎＯ２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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３の上にホットメルト不織布、Ｋ２ＣＯ３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ＭｎＯ２添着活性炭粒子３又はＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’との接する部分に樹脂凝集部２’’を形成し、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３とＫ２ＣＯ３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Ｋ２ＣＯ３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Ｋ２ＣＯ３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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３又はＫ２ＣＯ３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、２’、２’’を形成する。
【００５２】
なお、図４における難燃性有害ガス除去材１３はＭｎＯ２添着活性炭粒子３のみからなる層とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’のみからなる層とを有する態様であるが、図２、３と同様に、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’とが混在する層を２層有する態様であっても良い。また、図４における難燃性有害ガス除去材１３はＭｎＯ２添着活性炭粒子３のみからなる層とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’のみからなる層の２層からなるが、３層以上であっても良く、その場合、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３のみからなる層とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’のみからなる層を積層した態様であっても良いし、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’とが混在した層のみからなる態様であっても良いし、これらの層が混在する態様であっても良い。
【００５３】
また、図２〜図４と同様の難燃性有害ガス除去材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難燃性有害ガス除去材は、例えば、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’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。
【００５４】
前述の通り、図２〜図４においては、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’の総量は、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。総量が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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’が脱落しやすいためである。
【００５５】
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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’の固着が不完全となる場合があるためである。
【００５６】
なお、図２〜図４の難燃性有害ガス除去材１３におけるその他の物性、態様等は図１の難燃性有害ガス除去材で説明した内容と全く同様である。
【００５７】
本発明の難燃性有害ガス除去材１３は平板状のまま、難燃性有害ガス除去材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、難燃性有害ガス除去材１３をプリーツ加工し、難燃性有害ガス除去材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。
【００５８】
この好適であるプリーツ型難燃性有害ガス除去材について、図５を基に説明する。シート状難燃性有害ガス除去材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、プリーツ型難燃性有害ガス除去材２０を得ることができる。なお、プリーツ加工したシート状難燃性有害ガス除去材２１を射出成型した樹脂により固定して、プリーツ型難燃性有害ガス除去材２０とすることもできる。
【００５９】
尚、図５は濾過面の形状が長方形状のプリーツ型難燃性有害ガス除去材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、プリーツ型難燃性有害ガス除去材２０全体としての難燃性を向上させるのが好ましい。
【００６０】
前記長方形状のプリーツ型難燃性有害ガス除去材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、たて５０〜３００ｍｍ、よこ５０〜３００ｍｍ、山高さ１０〜６０ｍｍ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。
【００６１】
本発明の難燃性有害ガス除去材１３、２０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ものである。そのため、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】
【００６２】
以下に本発明の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００６３】
（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）を用意した。
【００６４】
また、前記二酸化マンガン含有液（Ｍ２）を湿式微粒化装置（（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。
【００６５】
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。
【００６６】
（炭酸カリウムの準備）
市販の炭酸カリウム粉末（ナカライテスク（株）製）を用意した。
【００６７】
（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。
【００６８】
（添着活性炭粒子の準備）
（１）ＭｎＯ２添着活性炭粒子Ｍ５ｓの調製；
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。
【００６９】
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、平均粒径が０．７７μｍの二酸化マンガン粒子を全体の５ｍａｓｓ％添着した添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）を調製した。
【００７０】
（２）ＭｎＯ２添着活性炭粒子Ｍ１０ｓの調製；
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。
【００７１】
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、平均粒径が０．７７μｍの二酸化マンガン粒子を全体の１０ｍａｓｓ％添着した添着活性炭粒子（Ｍ１０ｓ）を調製した。
【００７２】
（３）ＭｎＯ２添着活性炭粒子Ｍ５ｂの調製；
前記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。
【００７３】
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、平均粒径が１μｍの二酸化マンガン粒子を全体の５ｍａｓｓ％添着した添着活性炭粒子（Ｍ５ｂ）を調製した。
【００７４】
（４）Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子Ｋ４の調製；
前記炭酸カリウム粉末を水に分散させて、濃度８ｍａｓｓ％の分散液を調製した。
【００７５】
次いで、この分散液を活性炭粒子（Ａ）に散布した後、活性炭粒子を乾燥させて、全体の４ｍａｓｓ％添着したＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）を調製した。
【００７６】
（５）Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子Ｋ２の調製；
前記炭酸カリウム粉末を水に分散させて、濃度４ｍａｓｓ％の分散液を調製した。
【００７７】
次いで、この分散液を活性炭粒子（Ａ）に散布した後、活性炭粒子を乾燥させて、全体の２ｍａｓｓ％添着したＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ２）を調製した。
【００７８】
（６）ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子ＭＫ５４の調製；
前記炭酸カリウム粉末を水に分散させて、濃度８ｍａｓｓ％の分散液を調製した後、この分散液に前記二酸化マンガン含有液（Ｍ１）を添加して、混合液を調製した。
【００７９】
次いで、この混合液を前述の活性炭粒子（Ａ）に散布した後、活性炭粒子を乾燥させて、平均粒径が０．７７μｍの二酸化マンガン粒子を全体の５ｍａｓｓ％と、炭酸カリウムを全体の４ｍａｓｓ％添着した、ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（ＭＫ５４）を調製した。
【００８０】
（７）ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子ＭＫ５２の調製；
前記炭酸カリウム粉末を水に分散させて、濃度４ｍａｓｓ％の分散液を調製した後、この分散液に前記二酸化マンガン含有液（Ｍ１）を添加して、混合液を調製した。
【００８１】
次いで、この混合液を前述の活性炭粒子（Ａ）に散布した後、活性炭粒子を乾燥させて、平均粒径が０．７７μｍの二酸化マンガン粒子を全体の５ｍａｓｓ％と、炭酸カリウムを全体の２ｍａｓｓ％添着した、ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（ＭＫ５２）を調製した。
【００８２】
（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％であった。
【００８３】
（カバー材の準備）
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（面風速０．５ｍ／秒における圧力損失：１０Ｐａ）を得た。このカバー材は、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、リン系難燃剤はカバー材全体の２１ｍａｓｓ％（目付：５．７ｇ／ｍ２）を占めていた。
【００８４】
（複合カバー材の準備）
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の複合カバー材を得た。
【００８５】
（実施例１）
図４のようなシート状難燃性有害ガス除去材を作製した。つまり、まず、複合カバー材のホットメルト不織布上に、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）を１ｍ２あたり１３０ｇとなるように散布した。
【００８６】
続いて、約５ｋｇ／ｃｍ２の水蒸気処理をカバー材側から約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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）をカバー材５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。
【００８７】
続いて、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）上に、目付２０ｇ／ｍ２のホットメルト不織布を積層し、更にＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）を１ｍ２あたり１７０ｇとなるように散布した後、カバー材側から約５ｋｇ／ｃｍ２の水蒸気処理を約７秒間行い、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）と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。
【００８８】
次に、複合カバー材を、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）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、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）をカバー材５’に接着し、シート状難燃性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。
【００８９】
このシート状難燃性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、添着活性炭粒子の総量は３００ｇ／ｍ２（８５．７ｍａｓｓ％）であった。
【００９０】
（実施例２）
図４のようなシート状難燃性有害ガス除去材を作製した。つまり、まず、複合カバー材のホットメルト不織布上に、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）とを混合した混合添着活性炭粒子を１ｍ２あたり１３０ｇとなるように散布した。なお、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）とは１：１の質量比で混合した。
【００９１】
続いて、約５ｋｇ／ｃｍ２の水蒸気処理をカバー材側から約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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）をカバー材５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。
【００９２】
続いて、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）の層上に、目付２０ｇ／ｍ２のホットメルト不織布を積層し、更に、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）とを混合した混合添着活性炭粒子を１ｍ２あたり１７０ｇとなるように散布した後、カバー材側から約５ｋｇ／ｃｍ２の水蒸気処理を約７秒間行い、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）同士、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）同士、及びＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）とを、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。
【００９３】
次に、露出したＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）とからなる層に、複合カバー材の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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）をカバー材５’に接着し、シート状難燃性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。
【００９４】
このシート状難燃性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、添着活性炭粒子の総量は３００ｇ／ｍ２（８５．７ｍａｓｓ％）であった。
【００９５】
（比較例１）
図４のようなシート状難燃性有害ガス除去材を作製した。つまり、まず、複合カバー材のホットメルト不織布上に、ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（ＭＫ５４）を１ｍ２あたり１３０ｇとなるように散布した。
【００９６】
続いて、約５ｋｇ／ｃｍ２の水蒸気処理をカバー材側から約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、ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（ＭＫ５４）をカバー材５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。
【００９７】
続いて、ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（ＭＫ５４）上に、目付２０ｇ／ｍ２のホットメルト不織布を積層し、更にＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（ＭＫ５４）を１ｍ２あたり１７０ｇとなるように散布した後、カバー材側から約５ｋｇ／ｃｍ２の水蒸気処理を約７秒間行い、ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（ＭＫ５４）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。
【００９８】
次に、複合カバー材を、ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（ＭＫ５４）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、ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（ＭＫ５４）をカバー材５’に接着し、シート状難燃性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。
【００９９】
このシート状難燃性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、添着活性炭粒子の総量は３００ｇ／ｍ２（８５．７ｍａｓｓ％）であった。
【０１００】
（比較例２）
ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）に替えて、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｂ）を使用したこと以外は実施例１と同様にして、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。
【０１０１】
（実施例３）
ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）に替えて、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ１０ｓ）を使用したこと以外は実施例１と同様にして、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。
【０１０２】
（実施例４）
ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）に替えて、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ１０ｓ）を使用したこと以外は実施例２と同様にして、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。
【０１０３】
（実施例５）
Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）に替えて、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ２）を使用したこと以外は実施例１と同様にして、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。
【０１０４】
（実施例６）
Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）に替えて、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ２）を使用したこと以外は実施例２と同様にして、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。
【０１０５】
（実施例７）
ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）に替えて、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ１０ｓ）を使用したこと、及び、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）に替えて、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ２）を使用したこと以外は実施例１と同様にして、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。
【０１０６】
（実施例８）
ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）に替えて、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ１０ｓ）を使用したこと、及び、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）に替えて、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ２）を使用したこと以外は実施例２と同様にして、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。
【０１０７】
（比較例３）
ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（ＭＫ５４）に替えて、ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（ＭＫ５２）を使用したこと以外は比較例１と同様にして、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。
【０１０８】
（比較例４）
ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）に替えて、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。つまり、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）のみを使用して、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。
【０１０９】
（比較例５）
ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）に替えて、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ２）を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。つまり、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ２）のみを使用して、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。
【０１１０】
（比較例６）
Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）に替えて、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。つまり、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）のみを使用して、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。
【０１１１】
（比較例７）
ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）に替えて、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ１０ｓ）を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。つまり、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ１０ｓ）のみを使用して、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。
【０１１２】
（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。
【０１１３】
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（シート状難燃性有害ガス除去材）を載置した。
【０１１４】
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、炎を試験片から離した。この時点から計時して、
［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種類の時間を記録した。
【０１１５】
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。この結果は表２〜表５に示す通りであった。
【０１１６】
【表１】
【０１１７】
（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。
【０１１８】
試験するシート状難燃性有害ガス除去材を山高さ６０ｍｍのプリーツ型難燃性有害ガス除去材とした。その後、枠材２２ａ、２２ｂとしてのスパンボンド不織布を、ホットメルト接着剤で接着することによって、プリーツ型難燃性有害ガス除去材の形状を固定し、間口面積が、たて５６ｍｍ×よこ１１２ｍｍ×高さ６０ｍｍで、濾材面積が、９４０ｃｍ２の寸法のエレメントを作製した。
【０１１９】
そして、このエレメントに対して、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。
【０１２０】
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。この結果は表２〜表５に示す通りであった。
【０１２１】
（オゾン除去性能評価）
試験するシート状難燃性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、オゾン発生機『Ｍｏｄｅｌ ＯＥＳ−１０Ａ』（ダイレック（株）製，商品名）でオゾン濃度（Ｏｃｂ、単位：ｐｐｍ）２．７ｐｐｍ、セットされたシート状難燃性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１６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、オゾン除去性能は、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。この結果は表２〜表５に示す通りであった。
Ｏｒｅ＝｛（Ｏｃｂ−Ｏｃａ）／Ｏｃｂ｝×１００
【０１２２】
【表２】
＃：Ａ・・ＭｎＯ２添着活性炭粒子のみからなる層とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子のみからなる層を形成
Ｂ・・ＭｎＯ２添着活性炭粒子とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子が混在する層を２層形成
Ｃ・・ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子のみからなる層を２層形成
＃：二酸化マンガンの平均粒径が大き過ぎ、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｂ）から二酸化マンガンの脱落が著しく、エレメントを作製できなかったため、未測定
【０１２３】
【表３】
＃：Ａ・・ＭｎＯ２添着活性炭粒子のみからなる層とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子のみからなる層を形成
Ｂ・・ＭｎＯ２添着活性炭粒子とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子が混在する層を２層形成
【０１２４】
【表４】
＃：Ａ・・ＭｎＯ２添着活性炭粒子のみからなる層とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子のみからなる層を形成
Ｂ・・ＭｎＯ２添着活性炭粒子とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子が混在する層を２層形成
Ｃ・・ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子のみからなる層を２層形成
【０１２５】
【表５】
＃：Ｄ・・Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子のみからなる層を２層形成
Ｅ・・ＭｎＯ２添着活性炭粒子のみからなる層を２層形成
【０１２６】
実施例１と比較例２との比較から、二酸化マンガン粒子の平均粒子径が０．８μｍ以下であると、オゾン除去性能が向上することがわかった。
【０１２７】
また、実施例１、２と比較例１との比較、及び実施例５、６と比較例３との比較から、二酸化マンガン粒子と炭酸カリウム粒子が別々の活性炭粒子に添着していることによって、難燃性に優れていることがわかった。
【０１２８】
更に、実施例１〜８と比較例４〜７との比較から、二酸化マンガン粒子を添着した添着活性炭粒子と炭酸カリウム粒子を添着した添着活性炭粒子とが並存していることによって、比較的高いオゾン除去性能を長期間、維持可能であることが推察できた。
【０１２９】
更に、実施例１と実施例２との比較、実施例３と実施例４との比較、実施例５と実施例６との比較、及び実施例７と実施例８との比較から、ＭｎＯ２添着活性炭粒子とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子とが混在するのではなく、ＭｎＯ２添着活性炭粒子のみからなる層とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子のみからなる層を備えている方が、オゾンの除去性能に優れていることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明の難燃性有害ガス除去材はオゾン、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）などの有害ガスを効果的に除去することができ、しかも難燃性に優れているため、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】
【０１３１】
１、１’、１” 連結部
２、２’ 樹脂凝集部
３ 二酸化マンガン粒子を添着した添着活性炭粒子
３’ 炭酸カリウム粒子を添着した添着活性炭粒子
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 難燃性有害ガス除去材
２０ プリーツ型難燃性有害ガス除去材
２１ シート状難燃性有害ガス除去材
２２ａ、２２ｂ 枠材
【技術分野】
【０００１】
本発明は難燃性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）などの有害ガスを効果的に除去でき、しかも難燃性の除去材に関する。本発明の難燃性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。しかしながら、この難燃性オゾンＶＯＣ除去フィルタはオゾン除去性能の低下が比較的速く、長期間使用することが困難であった。
【０００４】
また、本願出願人は「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。」を提案した。この有害ガス除去材において、オゾン分解性能を付与し、オゾン除去性能を高めるために、活性炭に対して二酸化マンガン粒子に加えて炭酸カリウム粒子を添着した場合、難燃性が低下し、実用に耐えないものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１４１０９号公報
【特許文献２】特開２０１１−１０４５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、ＶＯＣ除去性能と長期間のオゾン除去性能に加えて、難燃性にも優れる、実用的な難燃性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】
【０００７】
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添着した添着活性炭粒子と、炭酸カリウム粒子を添着した添着活性炭粒子とを含んでいることを特徴とする難燃性有害ガス除去材。」である。
【発明の効果】
【０００８】
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添着した添着活性炭粒子とは別に、炭酸カリウム粒子を添着した添着活性炭粒子とを含んでいることによって、ＶＯＣ除去性能に優れており、オゾン除去性能が長時間持続できることに加えて、難燃性にも優れている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の難燃性有害ガス除去材の一例を示す断面模式図である。
【図２】本発明の難燃性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】本発明の難燃性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】本発明の難燃性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】本発明の難燃性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】
【００１０】
以下、本発明の難燃性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。
【００１１】
本発明の難燃性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（以下、「ＭｎＯ２添着活性炭粒子３」と表記することがある）と、炭酸カリウム粒子を活性炭粒子に添着した添着活性炭粒子３’（以下、「Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’」と表記することがある）とを担持してなる難燃性有害ガス除去材１３である。この例では、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’と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の難燃性有害ガス除去材１３はこのような形態からなるため、難燃性有害ガス除去材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（添着活性炭粒子層８）のＭｎＯ２添着活性炭粒子３とＫ２ＣＯ３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。
【００１２】
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ＭｎＯ２添着活性炭粒子３とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’とを付与した後、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、中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。
【００１３】
本発明においては、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３は平均粒子径が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。このような平均粒子径の二酸化マンガンを添着していることによって、オゾン、ＶＯＣ等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ＭｎＯ２添着活性炭粒子３から脱落しにくく、更にはＭｎＯ２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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３自体が脱落しにくい。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、二酸化マンガン粒子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難燃性有害ガス除去材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、難燃性有害ガス除去材全体に、均一に分散させることができる。
【００１４】
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
【００１５】
なお、二酸化マンガン粒子のＭｎＯ２添着活性炭粒子３における添着量は、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３の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。
【００１６】
本発明においては、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３に加えて、炭酸カリウム粒子を活性炭粒子に添着したＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’を含んでいることによって、ＶＯＣ等の除去性能に加えて、オゾン除去性能を長寿命化できる。また、同じ活性炭粒子に二酸化マンガン粒子と炭酸カリウムの両方が添着していると、難燃性に劣っているが、二酸化マンガン粒子のみが添着したＭｎＯ２添着活性炭粒子３と、炭酸カリウム粒子のみが添着したＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’とが並存していることによって、難燃性に優れていることを見出した。更に、炭酸カリウム粒子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難燃性有害ガス除去材１３を作製することができ、また、活性炭粒子と炭酸カリウム粒子の比重の違いによる偏在を生じることなく、難燃性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】
なお、炭酸カリウム粒子のＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’における添着量は、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’の１ｍａｓｓ％以上であるのが好ましく、２ｍａｓｓ％以上であるのがより好ましい。添着量が１ｍａｓｓ％未満であると、オゾン除去性能を維持できなくな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。
【００１８】
このＭｎＯ２添着活性炭粒子３又はＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’を構成する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、楕円球状などであることができ、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又は炭酸カリウム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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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してい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。
【００２２】
なお、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３を構成する活性炭粒子とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’を構成する活性炭粒子とは同じであっても良いし、異なっていても良い。
【００２３】
図１における添着活性炭粒子層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。
【００２４】
なお、二酸化マンガン粒子又は炭酸カリウム粒子の活性炭粒子への添着方法は特に限定されるものではなく、例えば、二酸化マンガン粒子又は炭酸カリウム粒子が分散した溶液を活性炭粒子に付与した後、乾燥することによって調製することができる。なお、付与方法としては、二酸化マンガン粒子又は炭酸カリウム粒子が分散した溶液を散布又は塗布する方法、二酸化マンガン粒子又は炭酸カリウム粒子が分散した溶液に活性炭粒子を浸漬する方法、などがある。
【００２５】
また、添着活性炭粒子層８における、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’との質量比率は特に限定するものではないが、（ＭｎＯ２添着活性炭粒子３）：（Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’）＝１０：９０〜９０：１０であるのが好ましい。
【００２６】
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。
【００２７】
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構成される繊維は環境に配慮した繊維であるため好ましい。
【００２８】
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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３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とを貼り合わせた難燃性有害ガス除去材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。
【００２９】
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、難燃性有害ガス除去材１３の圧力損失が高くなり、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。
【００３０】
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、難燃性有害ガス除去材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。
【００３１】
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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３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。ＭｎＯ２添着活性炭粒子３又はＫ２ＣＯ３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と、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３又はＫ２ＣＯ３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のような難燃性有害ガス除去材１３においては、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３又はＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’と難燃剤と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。
【００３２】
このカバー材５、５’に含有されてい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。
【００３３】
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、水和シリケート化合物としてカルシウムシリケート水和物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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、難燃性が悪くなる場合があり、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。
【００３７】
また、カバー材５、５’（布帛）に難燃剤が含まれている場合、難燃性有害ガス除去材全体に対する難燃剤の質量比率は１．５〜３０ｍａｓｓ％であるのが好ましく、２〜２５ｍａｓｓ％であるのがより好ましい。難燃剤の質量比率が１．５ｍａｓｓ％未満であると、難燃性が悪くなる場合があり、３０ｍａｓｓ％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。
【００３８】
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。これらのバインダーに難燃剤を含有させることができる。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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、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。
【００４２】
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。
【００４３】
図１における難燃性有害ガス除去材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。
【００４４】
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。
【００４５】
本発明の難燃性有害ガス除去材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、難燃性有害ガス除去材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。
【００４６】
本発明の難燃性有害ガス除去材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ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’を両面から支持する形態である。図２においては、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３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）が構成されており、図３においては、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’、樹脂凝集部２、２’及び樹脂凝集部間を連結する連結樹脂１、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、１’を含んでいるが、必ずしも連結樹脂１、１’を含んでいる必要はない。このような難燃性有害ガス除去材１３であれば、通気性に優れ、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３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、難燃性有害ガス除去材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。
【００４７】
図２のような構造の難燃性有害ガス除去材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ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３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ＭｎＯ２添着活性炭粒子３又はＫ２ＣＯ３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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３又はＫ２ＣＯ３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。
【００４８】
図３のような構造の難燃性有害ガス除去材１３は、例えば、図２と同様の難燃性有害ガス除去材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ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３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ＭｎＯ２添着活性炭粒子３又はＫ２ＣＯ３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。
【００４９】
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ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３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ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３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ＭｎＯ２添着活性炭粒子３又はＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’との接する部分に樹脂凝集部２と樹脂凝集部２’を同時に形成するとともに、同時にカバー材５及びカバー材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及び樹脂凝集部２’間を連結する連結部１’を形成することができる。
【００５０】
難燃性有害ガス除去材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ＭｎＯ２添着活性炭粒子３が接着されており、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’と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、Ｋ２ＣＯ３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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子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。このような難燃性有害ガス除去材１３であれば、通気性に優れ、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３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、難燃性有害ガス除去材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。
【００５１】
図４に示すような構造の難燃性有害ガス除去材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ＭｎＯ２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ＭｎＯ２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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３の上にホットメルト不織布、Ｋ２ＣＯ３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ＭｎＯ２添着活性炭粒子３又はＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’との接する部分に樹脂凝集部２’’を形成し、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３とＫ２ＣＯ３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Ｋ２ＣＯ３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Ｋ２ＣＯ３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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３又はＫ２ＣＯ３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、２’、２’’を形成する。
【００５２】
なお、図４における難燃性有害ガス除去材１３はＭｎＯ２添着活性炭粒子３のみからなる層とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’のみからなる層とを有する態様であるが、図２、３と同様に、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’とが混在する層を２層有する態様であっても良い。また、図４における難燃性有害ガス除去材１３はＭｎＯ２添着活性炭粒子３のみからなる層とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’のみからなる層の２層からなるが、３層以上であっても良く、その場合、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３のみからなる層とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’のみからなる層を積層した態様であっても良いし、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’とが混在した層のみからなる態様であっても良いし、これらの層が混在する態様であっても良い。
【００５３】
また、図２〜図４と同様の難燃性有害ガス除去材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難燃性有害ガス除去材は、例えば、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’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。
【００５４】
前述の通り、図２〜図４においては、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’の総量は、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。総量が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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’が脱落しやすいためである。
【００５５】
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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子３及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子３’の固着が不完全となる場合があるためである。
【００５６】
なお、図２〜図４の難燃性有害ガス除去材１３におけるその他の物性、態様等は図１の難燃性有害ガス除去材で説明した内容と全く同様である。
【００５７】
本発明の難燃性有害ガス除去材１３は平板状のまま、難燃性有害ガス除去材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、難燃性有害ガス除去材１３をプリーツ加工し、難燃性有害ガス除去材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。
【００５８】
この好適であるプリーツ型難燃性有害ガス除去材について、図５を基に説明する。シート状難燃性有害ガス除去材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、プリーツ型難燃性有害ガス除去材２０を得ることができる。なお、プリーツ加工したシート状難燃性有害ガス除去材２１を射出成型した樹脂により固定して、プリーツ型難燃性有害ガス除去材２０とすることもできる。
【００５９】
尚、図５は濾過面の形状が長方形状のプリーツ型難燃性有害ガス除去材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、プリーツ型難燃性有害ガス除去材２０全体としての難燃性を向上させるのが好ましい。
【００６０】
前記長方形状のプリーツ型難燃性有害ガス除去材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、たて５０〜３００ｍｍ、よこ５０〜３００ｍｍ、山高さ１０〜６０ｍｍ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。
【００６１】
本発明の難燃性有害ガス除去材１３、２０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ものである。そのため、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】
【００６２】
以下に本発明の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００６３】
（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）を用意した。
【００６４】
また、前記二酸化マンガン含有液（Ｍ２）を湿式微粒化装置（（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。
【００６５】
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。
【００６６】
（炭酸カリウムの準備）
市販の炭酸カリウム粉末（ナカライテスク（株）製）を用意した。
【００６７】
（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。
【００６８】
（添着活性炭粒子の準備）
（１）ＭｎＯ２添着活性炭粒子Ｍ５ｓの調製；
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。
【００６９】
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、平均粒径が０．７７μｍの二酸化マンガン粒子を全体の５ｍａｓｓ％添着した添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）を調製した。
【００７０】
（２）ＭｎＯ２添着活性炭粒子Ｍ１０ｓの調製；
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。
【００７１】
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、平均粒径が０．７７μｍの二酸化マンガン粒子を全体の１０ｍａｓｓ％添着した添着活性炭粒子（Ｍ１０ｓ）を調製した。
【００７２】
（３）ＭｎＯ２添着活性炭粒子Ｍ５ｂの調製；
前記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。
【００７３】
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、平均粒径が１μｍの二酸化マンガン粒子を全体の５ｍａｓｓ％添着した添着活性炭粒子（Ｍ５ｂ）を調製した。
【００７４】
（４）Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子Ｋ４の調製；
前記炭酸カリウム粉末を水に分散させて、濃度８ｍａｓｓ％の分散液を調製した。
【００７５】
次いで、この分散液を活性炭粒子（Ａ）に散布した後、活性炭粒子を乾燥させて、全体の４ｍａｓｓ％添着したＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）を調製した。
【００７６】
（５）Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子Ｋ２の調製；
前記炭酸カリウム粉末を水に分散させて、濃度４ｍａｓｓ％の分散液を調製した。
【００７７】
次いで、この分散液を活性炭粒子（Ａ）に散布した後、活性炭粒子を乾燥させて、全体の２ｍａｓｓ％添着したＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ２）を調製した。
【００７８】
（６）ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子ＭＫ５４の調製；
前記炭酸カリウム粉末を水に分散させて、濃度８ｍａｓｓ％の分散液を調製した後、この分散液に前記二酸化マンガン含有液（Ｍ１）を添加して、混合液を調製した。
【００７９】
次いで、この混合液を前述の活性炭粒子（Ａ）に散布した後、活性炭粒子を乾燥させて、平均粒径が０．７７μｍの二酸化マンガン粒子を全体の５ｍａｓｓ％と、炭酸カリウムを全体の４ｍａｓｓ％添着した、ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（ＭＫ５４）を調製した。
【００８０】
（７）ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子ＭＫ５２の調製；
前記炭酸カリウム粉末を水に分散させて、濃度４ｍａｓｓ％の分散液を調製した後、この分散液に前記二酸化マンガン含有液（Ｍ１）を添加して、混合液を調製した。
【００８１】
次いで、この混合液を前述の活性炭粒子（Ａ）に散布した後、活性炭粒子を乾燥させて、平均粒径が０．７７μｍの二酸化マンガン粒子を全体の５ｍａｓｓ％と、炭酸カリウムを全体の２ｍａｓｓ％添着した、ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（ＭＫ５２）を調製した。
【００８２】
（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％であった。
【００８３】
（カバー材の準備）
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（面風速０．５ｍ／秒における圧力損失：１０Ｐａ）を得た。このカバー材は、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、リン系難燃剤はカバー材全体の２１ｍａｓｓ％（目付：５．７ｇ／ｍ２）を占めていた。
【００８４】
（複合カバー材の準備）
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の複合カバー材を得た。
【００８５】
（実施例１）
図４のようなシート状難燃性有害ガス除去材を作製した。つまり、まず、複合カバー材のホットメルト不織布上に、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）を１ｍ２あたり１３０ｇとなるように散布した。
【００８６】
続いて、約５ｋｇ／ｃｍ２の水蒸気処理をカバー材側から約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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）をカバー材５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。
【００８７】
続いて、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）上に、目付２０ｇ／ｍ２のホットメルト不織布を積層し、更にＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）を１ｍ２あたり１７０ｇとなるように散布した後、カバー材側から約５ｋｇ／ｃｍ２の水蒸気処理を約７秒間行い、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）と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。
【００８８】
次に、複合カバー材を、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）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、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）をカバー材５’に接着し、シート状難燃性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。
【００８９】
このシート状難燃性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、添着活性炭粒子の総量は３００ｇ／ｍ２（８５．７ｍａｓｓ％）であった。
【００９０】
（実施例２）
図４のようなシート状難燃性有害ガス除去材を作製した。つまり、まず、複合カバー材のホットメルト不織布上に、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）とを混合した混合添着活性炭粒子を１ｍ２あたり１３０ｇとなるように散布した。なお、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）とは１：１の質量比で混合した。
【００９１】
続いて、約５ｋｇ／ｃｍ２の水蒸気処理をカバー材側から約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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）をカバー材５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。
【００９２】
続いて、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）の層上に、目付２０ｇ／ｍ２のホットメルト不織布を積層し、更に、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）とを混合した混合添着活性炭粒子を１ｍ２あたり１７０ｇとなるように散布した後、カバー材側から約５ｋｇ／ｃｍ２の水蒸気処理を約７秒間行い、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）同士、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）同士、及びＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）とを、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。
【００９３】
次に、露出したＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）とからなる層に、複合カバー材の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、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）をカバー材５’に接着し、シート状難燃性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。
【００９４】
このシート状難燃性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、添着活性炭粒子の総量は３００ｇ／ｍ２（８５．７ｍａｓｓ％）であった。
【００９５】
（比較例１）
図４のようなシート状難燃性有害ガス除去材を作製した。つまり、まず、複合カバー材のホットメルト不織布上に、ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（ＭＫ５４）を１ｍ２あたり１３０ｇとなるように散布した。
【００９６】
続いて、約５ｋｇ／ｃｍ２の水蒸気処理をカバー材側から約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、ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（ＭＫ５４）をカバー材５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。
【００９７】
続いて、ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（ＭＫ５４）上に、目付２０ｇ／ｍ２のホットメルト不織布を積層し、更にＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（ＭＫ５４）を１ｍ２あたり１７０ｇとなるように散布した後、カバー材側から約５ｋｇ／ｃｍ２の水蒸気処理を約７秒間行い、ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（ＭＫ５４）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。
【００９８】
次に、複合カバー材を、ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（ＭＫ５４）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、ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（ＭＫ５４）をカバー材５’に接着し、シート状難燃性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。
【００９９】
このシート状難燃性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、添着活性炭粒子の総量は３００ｇ／ｍ２（８５．７ｍａｓｓ％）であった。
【０１００】
（比較例２）
ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）に替えて、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｂ）を使用したこと以外は実施例１と同様にして、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。
【０１０１】
（実施例３）
ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）に替えて、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ１０ｓ）を使用したこと以外は実施例１と同様にして、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。
【０１０２】
（実施例４）
ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）に替えて、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ１０ｓ）を使用したこと以外は実施例２と同様にして、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。
【０１０３】
（実施例５）
Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）に替えて、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ２）を使用したこと以外は実施例１と同様にして、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。
【０１０４】
（実施例６）
Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）に替えて、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ２）を使用したこと以外は実施例２と同様にして、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。
【０１０５】
（実施例７）
ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）に替えて、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ１０ｓ）を使用したこと、及び、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）に替えて、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ２）を使用したこと以外は実施例１と同様にして、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。
【０１０６】
（実施例８）
ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）に替えて、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ１０ｓ）を使用したこと、及び、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）に替えて、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ２）を使用したこと以外は実施例２と同様にして、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。
【０１０７】
（比較例３）
ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（ＭＫ５４）に替えて、ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（ＭＫ５２）を使用したこと以外は比較例１と同様にして、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。
【０１０８】
（比較例４）
ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）に替えて、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。つまり、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）のみを使用して、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。
【０１０９】
（比較例５）
ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）に替えて、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ２）を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。つまり、Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ２）のみを使用して、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。
【０１１０】
（比較例６）
Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）に替えて、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。つまり、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）のみを使用して、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。
【０１１１】
（比較例７）
ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｓ）及びＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子（Ｋ４）に替えて、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ１０ｓ）を使用したこと以外は、実施例１と同様にして、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。つまり、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ１０ｓ）のみを使用して、シート状難燃性有害ガス除去材を得た。
【０１１２】
（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。
【０１１３】
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（シート状難燃性有害ガス除去材）を載置した。
【０１１４】
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、炎を試験片から離した。この時点から計時して、
［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種類の時間を記録した。
【０１１５】
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。この結果は表２〜表５に示す通りであった。
【０１１６】
【表１】
【０１１７】
（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。
【０１１８】
試験するシート状難燃性有害ガス除去材を山高さ６０ｍｍのプリーツ型難燃性有害ガス除去材とした。その後、枠材２２ａ、２２ｂとしてのスパンボンド不織布を、ホットメルト接着剤で接着することによって、プリーツ型難燃性有害ガス除去材の形状を固定し、間口面積が、たて５６ｍｍ×よこ１１２ｍｍ×高さ６０ｍｍで、濾材面積が、９４０ｃｍ２の寸法のエレメントを作製した。
【０１１９】
そして、このエレメントに対して、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。
【０１２０】
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。この結果は表２〜表５に示す通りであった。
【０１２１】
（オゾン除去性能評価）
試験するシート状難燃性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、オゾン発生機『Ｍｏｄｅｌ ＯＥＳ−１０Ａ』（ダイレック（株）製，商品名）でオゾン濃度（Ｏｃｂ、単位：ｐｐｍ）２．７ｐｐｍ、セットされたシート状難燃性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１６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、オゾン除去性能は、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。この結果は表２〜表５に示す通りであった。
Ｏｒｅ＝｛（Ｏｃｂ−Ｏｃａ）／Ｏｃｂ｝×１００
【０１２２】
【表２】
＃：Ａ・・ＭｎＯ２添着活性炭粒子のみからなる層とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子のみからなる層を形成
Ｂ・・ＭｎＯ２添着活性炭粒子とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子が混在する層を２層形成
Ｃ・・ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子のみからなる層を２層形成
＃：二酸化マンガンの平均粒径が大き過ぎ、ＭｎＯ２添着活性炭粒子（Ｍ５ｂ）から二酸化マンガンの脱落が著しく、エレメントを作製できなかったため、未測定
【０１２３】
【表３】
＃：Ａ・・ＭｎＯ２添着活性炭粒子のみからなる層とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子のみからなる層を形成
Ｂ・・ＭｎＯ２添着活性炭粒子とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子が混在する層を２層形成
【０１２４】
【表４】
＃：Ａ・・ＭｎＯ２添着活性炭粒子のみからなる層とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子のみからなる層を形成
Ｂ・・ＭｎＯ２添着活性炭粒子とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子が混在する層を２層形成
Ｃ・・ＭｎＯ２−Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子のみからなる層を２層形成
【０１２５】
【表５】
＃：Ｄ・・Ｋ２ＣＯ３添着活性炭粒子のみからなる層を２層形成
Ｅ・・ＭｎＯ２添着活性炭粒子のみからなる層を２層形成
【０１２６】
実施例１と比較例２との比較から、二酸化マンガン粒子の平均粒子径が０．８μｍ以下であると、オゾン除去性能が向上することがわかった。
【０１２７】
また、実施例１、２と比較例１との比較、及び実施例５、６と比較例３との比較から、二酸化マンガン粒子と炭酸カリウム粒子が別々の活性炭粒子に添着していることによって、難燃性に優れていることがわかった。
【０１２８】
更に、実施例１〜８と比較例４〜７との比較から、二酸化マンガン粒子を添着した添着活性炭粒子と炭酸カリウム粒子を添着した添着活性炭粒子とが並存していることによって、比較的高いオゾン除去性能を長期間、維持可能であることが推察できた。
【０１２９】
更に、実施例１と実施例２との比較、実施例３と実施例４との比較、実施例５と実施例６との比較、及び実施例７と実施例８との比較から、ＭｎＯ２添着活性炭粒子とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子とが混在するのではなく、ＭｎＯ２添着活性炭粒子のみからなる層とＫ２ＣＯ３添着活性炭粒子のみからなる層を備えている方が、オゾンの除去性能に優れていることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【０１３０】
本発明の難燃性有害ガス除去材はオゾン、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）などの有害ガスを効果的に除去することができ、しかも難燃性に優れているため、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】
【０１３１】
１、１’、１” 連結部
２、２’ 樹脂凝集部
３ 二酸化マンガン粒子を添着した添着活性炭粒子
３’ 炭酸カリウム粒子を添着した添着活性炭粒子
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 難燃性有害ガス除去材
２０ プリーツ型難燃性有害ガス除去材
２１ シート状難燃性有害ガス除去材
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添着した添着活性炭粒子と、炭酸カリウム粒子を添着した添着活性炭粒子とを含んでいることを特徴とする難燃性有害ガス除去材。
【請求項１】
平均粒子径０．８μｍ以下の二酸化マンガン粒子を添着した添着活性炭粒子と、炭酸カリウム粒子を添着した添着活性炭粒子とを含んでいることを特徴とする難燃性有害ガス除去材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−７１０５２（Ｐ２０１３−７１０５２Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１１８１３（Ｐ２０１１−２１１８１３）
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【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２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【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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