難燃性消臭フィルター及びその製造方法
【課題】優れた消臭性能が得られると共に十分な難燃性能を備えた難燃性消臭フィルターを提供する。
【解決手段】担持体に、活性炭、リン酸及び含窒素リン系難燃剤が担持されてなる消臭フィルターであって、前記リン酸の一部及び前記含窒素リン系難燃剤の一部は、前記活性炭の表面に付着した構成とする。中でも、活性炭混抄紙２にリン酸及び含窒素リン系難燃剤が担持されてなる消臭フィルター１であって、前記リン酸の一部及び前記含窒素リン系難燃剤の一部は、前記活性炭の表面に付着した構成とするのが好ましい。
【解決手段】担持体に、活性炭、リン酸及び含窒素リン系難燃剤が担持されてなる消臭フィルターであって、前記リン酸の一部及び前記含窒素リン系難燃剤の一部は、前記活性炭の表面に付着した構成とする。中でも、活性炭混抄紙２にリン酸及び含窒素リン系難燃剤が担持されてなる消臭フィルター１であって、前記リン酸の一部及び前記含窒素リン系難燃剤の一部は、前記活性炭の表面に付着した構成とするのが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、空気清浄機、エアコン等に取り付ける等して使用される難燃性消臭フィルター及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の生活環境の向上に伴い、生活空間の一層の快適性を確保すべく、生活空間における例えばアンモニア、トリメチルアミン、硫化水素、メチルメルカプタン、酢酸、アセトアルデヒド等の生活臭を除去することに強い関心が持たれている。
【０００３】
このような臭いの問題を解決する消臭材としては、例えば活性炭を不織布表面に担持したものが知られており、該消臭材では、活性炭の優れた吸着作用により速効性に優れた消臭性能が得られる。
【０００４】
しかしながら、活性炭は難燃性が不十分であることから、難燃性を求められる用途には使用し難いものであった。
【０００５】
そこで、活性炭系の消臭シートとして難燃性能を付与せしめたものが提案されている。特許文献１には、アルカリ金属化合物および／またはアルカリ土類金属化合物と活性炭を含んでなるガス吸着層、および難溶性難燃剤を含んでなる難燃層を、シート基材両面の夫々に前記難燃層が最表面となる様に積層してなるガス吸着用シートが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２７６６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来技術では、最表面に難燃層が存在することにより難燃性が向上するものの、活性炭を含んでなるガス吸着層の外側が難燃層で被覆されているので、活性炭本来の優れた吸着作用が十分に得られ難くなりやすく、その消臭性能は十分に満足できるものではなかった。
【０００８】
本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、優れた消臭性能が得られると共に十分な難燃性能を備えた難燃性消臭フィルター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】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
【００１０】
［１］担持体に、活性炭、リン酸及び含窒素リン系難燃剤が担持されてなる消臭フィルターであって、
前記リン酸の一部及び前記含窒素リン系難燃剤の一部は、前記活性炭の表面に付着していることを特徴とする難燃性消臭フィルター。
【００１１】
［２］活性炭混抄紙に、リン酸及び含窒素リン系難燃剤が担持されてなる消臭フィルターであって、
前記リン酸の一部及び前記含窒素リン系難燃剤の一部は、前記活性炭の表面に付着していることを特徴とする難燃性消臭フィルター。
【００１２】
［３］前記消臭フィルターは、リン酸及び水溶性の含窒素リン系難燃剤を含有する処理水溶液に活性炭混抄紙を浸漬した後乾燥させることによって得られたものである前項２に記載の難燃性消臭フィルター。
【００１３】
［４］活性炭混抄紙に、リン酸及び含窒素リン系難燃剤が担持されてなる消臭フィルターであって、
前記消臭フィルターは、リン酸及び水溶性の含窒素リン系難燃剤を含有する処理水溶液に活性炭混抄紙を浸漬した後乾燥させることによって得られたものであることを特徴とする難燃性消臭フィルター。
【００１４】
［５］前記活性炭混抄紙における活性炭含有率が４０質量％〜８０質量％である前項２〜４のいずれか１項に記載の難燃性消臭フィルター。
【００１５】
［６］前記活性炭混抄紙１００質量部に対して前記含窒素リン系難燃剤の担持量が３２質量部〜８０質量部である前項２〜５のいずれか１項に記載の難燃性消臭フィルター。
【００１６】
［７］前記活性炭混抄紙１００質量部に対して前記リン酸の担持量が８質量部〜２０質量部である前項２〜６のいずれか１項に記載の難燃性消臭フィルター。
【００１７】
［８］前記活性炭混抄紙に、さらに金属フタロシアニン錯体が担持されている前項２〜７のいずれか１項に記載の難燃性消臭フィルター。
【００１８】
［９］前記担持体に、さらに金属フタロシアニン錯体が担持されている前項１に記載の難燃性消臭フィルター。
【００１９】
［１０］前記含窒素リン系難燃剤は、リン酸グアニジン、縮合リン酸グアニジン及びリン酸グアニル尿素からなる群より選ばれる少なくとも１種の水溶性含窒素リン系難燃剤である前項１〜９のいずれか１項に記載の難燃性消臭フィルター。
【００２０】
［１１］リン酸及び水溶性の含窒素リン系難燃剤を含有する処理水溶液に活性炭混抄紙を浸漬する工程と、
前記処理水溶液から取り出した活性炭混抄紙を絞り装置で絞る絞り工程と、
前記絞り工程を経た活性炭混抄紙を乾燥させる工程と、を含むことを特徴とする難燃性消臭フィルターの製造方法。
【００２１】
［１２］前記絞り装置としてマングルを用いる前項１１に記載の難燃性消臭フィルターの製造方法。
【００２２】
［１３］前記処理水溶液におけるリン酸の濃度が４質量％〜１０質量％であり、前記処理水溶液における含窒素リン系難燃剤の濃度が１８質量％〜４０質量％である前項１１または１２に記載の難燃性消臭フィルターの製造方法。
【発明の効果】
【００２３】
［１］の発明では、担持体に活性炭が担持されているから、活性炭の優れた吸着作用により消臭することができる。また、担持体にリン酸が担持されているから、アンモニア等も十分に消臭することができる。更に、前記担持リン酸の一部及び前記担持含窒素リン系難燃剤の一部は、活性炭の表面に付着しており、このようにリン酸及び含窒素リン系難燃剤が付着した活性炭は難燃性を備えたものとなるから、難燃性能に優れた消臭フィルターが提供される。
【００２４】
［２］の発明では、活性炭混抄紙の活性炭の優れた吸着作用により消臭することができる。また、活性炭混抄紙にリン酸が担持されているから、アンモニア等も十分に消臭することができる。更に、前記担持リン酸の一部及び前記担持含窒素リン系難燃剤の一部は、活性炭の表面に付着しており、このようにリン酸及び含窒素リン系難燃剤が付着した活性炭は難燃性を備えたものとなるから、難燃性能に優れた消臭フィルターが提供される。
【００２５】
［３］の発明では、消臭フィルターは、リン酸及び水溶性の含窒素リン系難燃剤を含有する処理水溶液に活性炭混抄紙を浸漬した後乾燥させることによって得られたものであるから、活性炭の表面へのリン酸及び含窒素リン系難燃剤の付着を確実に行うことができるし、活性炭へのリン酸及び含窒素リン系難燃剤の固着力も増大させることができる。
【００２６】
［４］の発明では、リン酸及び水溶性の含窒素リン系難燃剤を含有する処理水溶液に活性炭混抄紙を浸漬した後乾燥させることによって、活性炭混抄紙にリン酸及び含窒素リン系難燃剤が担持されてなるものであるから、難燃性能に優れた消臭フィルターが提供される。また、活性炭混抄紙の活性炭の優れた吸着作用により消臭できると共に、担持されたリン酸によりアンモニア等も十分に消臭できる。
【００２７】
［５］の発明では、活性炭混抄紙における活性炭含有率が４０質量％〜８０質量％であるから、十分な吸着効果が得られるものとなり、消臭性能をより向上させることができる。
【００２８】
［６］の発明では、活性炭混抄紙１００質量部に対して含窒素リン系難燃剤の担持量が３２質量部〜８０質量部であるから、消臭フィルターの難燃性能をさらに向上させることができる。
【００２９】
［７］の発明では、活性炭混抄紙１００質量部に対してリン酸の担持量が８質量部〜２０質量部であるから、消臭フィルターの難燃性能をさらに向上させることができると共にアンモニア等もより十分に消臭できる。
【００３０】
［８］の発明では、活性炭混抄紙にさらに金属フタロシアニン錯体が担持されているから、硫黄系臭気に対する消臭性能をさらに向上させることができる。
【００３１】
［９］の発明では、担持体にさらに金属フタロシアニン錯体が担持されているから、硫黄系臭気に対する消臭性能をさらに向上させることができる。
【００３２】
［１０］の発明では、含窒素リン系難燃剤として、リン酸グアニジン、縮合リン酸グアニジン及びリン酸グアニル尿素からなる群より選ばれる少なくとも１種の水溶性含窒素リン系難燃剤が用いられており、これらの少なくとも１種が表面に付着した活性炭は十分な難燃性を備えたものとなるから、難燃性能をさらに向上させることができる。
【００３３】
［１１］の発明では、リン酸及び水溶性の含窒素リン系難燃剤を含有する処理水溶液に活性炭混抄紙を浸漬した後、活性炭混抄紙の絞り工程を経て活性炭混抄紙を乾燥させるから、活性炭混抄紙にリン酸及び含窒素リン系難燃剤が担持されてなる消臭フィルターであって前記リン酸の一部及び含窒素リン系難燃剤の一部が前記活性炭の表面に付着している消臭フィルターを製造できる。得られた消臭フィルターは、優れた消臭性能が得られと共に十分な難燃性能を備えている。
【００３４】
［１２］の発明では、絞り装置としてマングルを用いるから、活性炭の表面にリン酸及び含窒素リン系難燃剤が付着した状態を十分に維持しつつ絞り操作を行うことができる。
【００３５】
［１３］の発明では、処理水溶液におけるリン酸の濃度が４質量％〜１０質量％、含窒素リン系難燃剤の濃度が１８質量％〜４０質量％であるから、難燃性能をさらに向上させた消臭フィルターを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る難燃性消臭フィルターの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線の断面図である。
【図３】実施例１の難燃性消臭フィルターの走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ写真）である。
【図４】図３の電子顕微鏡写真でＸ線光電子分光分析を行って得られた元素分析チャートである。
【図５】実施例１で用いた活性炭混抄紙（処理水溶液に浸漬処理する前の活性炭混抄紙）の走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ写真）である。
【図６】図５の電子顕微鏡写真でＸ線光電子分光分析を行って得られた元素分析チャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明に係る難燃性消臭フィルター１は、担持体に、活性炭、リン酸及び含窒素リン系難燃剤が担持されてなり、前記担持リン酸の一部及び前記担持含窒素リン系難燃剤の一部は、前記活性炭の表面に付着していることを特徴とする。
【００３８】
この難燃性消臭フィルターでは、担持体に活性炭が担持されているから、活性炭の優れた吸着作用により消臭することができる。また、担持体にリン酸が担持されているから、アンモニア等も十分に消臭することができる。更に、前記担持リン酸の一部及び前記担持された含窒素リン系難燃剤の一部は、活性炭の表面に付着しており、このようにリン酸及び含窒素リン系難燃剤が付着した活性炭は、難燃性を有したものとなるから、難燃性に優れた消臭フィルターが提供される。
【００３９】
前記担持体としては、活性炭、リン酸及び含窒素リン系難燃剤を担持できるものであればどのようなものでも使用することができ、例えば、紙、不織布、織物、編物等が挙げられる。なお、前記担持体は、シート状であってもよいし、例えばこれらシートが組み合わされる等して多孔質構造体に構成されていてもよい。前記多孔質構造体としては、特に限定されるものではないが、例えば、ハニカム構造体、或いは図１、２に示すような平面シート３と波形シート４が交互に積層されて一体化された多孔質構造体等を例示できる。
【００４０】
前記担持体としては紙を用いるのが好ましい。中でも、活性炭混抄紙２に、リン酸及び含窒素リン系難燃剤が担持されてなる消臭フィルター１であって、前記担持リン酸の一部及び前記担持された含窒素リン系難燃剤の一部が、前記活性炭の表面に付着した構成を採用するのが特に好ましい。
【００４１】
本発明で使用する活性炭としては、椰子殻活性炭、石油ピッチ系球状活性炭、活性炭素繊維、木質系活性炭等の活性炭系炭素多孔質体が、吸着比表面積が非常に高いことから好ましく用いられる。中でも、椰子殻活性炭を用いるのが特に好ましい。
【００４２】
前記活性炭混抄紙は通常の湿式抄紙法により製造できる。例えば、活性炭と天然パルプを水に添加し、水スラリーを作成する。水スラリーは、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のバインダー樹脂を含むのが好ましい。前記水スラリーを攪拌しながら所定の固形分濃度に調整し、その後カチオン系ポリマー又はアニオン系ポリマーを添加し、得られた凝集体水分散液を抄紙機を使い湿式抄紙法によりシート化し、乾燥処理を行なうことによって、活性炭混抄紙を得る。この活性炭混抄紙をコルゲート加工機を用いて例えばハニカム形状等に加工しフィルターの形状にする。
【００４３】
前記活性炭混抄紙に使用する繊維としては、天然パルプ、ポリオレフィン及びアクリル繊維等のフィブリル化繊維を用いればよいが、リン酸及び含窒素リン系難燃剤の担持のし易さから天然パルプが特に好適である。
【００４４】
前記活性炭混抄紙における活性炭含有率は４０質量％〜８０質量％であるのが好ましい。４０質量％以上であることで十分な消臭性能を確保できると共に８０質量％以下であることで十分な抄紙性を確保できる（即ち紙として十分な強度を確保できる）。
【００４５】
前記活性炭混抄紙を用いる場合において、含窒素リン系難燃剤の担持量及びリン酸の担持量は、それぞれ次のような範囲に設定されるのが好ましい。即ち、活性炭混抄紙１００質量部に対して含窒素リン系難燃剤の担持量が３２質量部〜８０質量部の範囲に設定されるのが好ましい。３２質量部以上とすることで十分な難燃性能を確保できると共に、８０質量部以下とすることでコスト増大を抑制できる。
【００４６】
また、活性炭混抄紙１００質量部に対してリン酸の担持量が８質量部〜２０質量部の範囲に設定されるのが好ましい。８質量部以上とすることで十分な難燃性能を確保できると共に、２０質量部以下とすることで天然パルプ等の紙の繊維が加水分解するのを十分に防止できる。
【００４７】
前記含窒素リン系難燃剤としては、特に限定されるものではないが、リン酸グアニジン、縮合リン酸グアニジン及びリン酸グアニル尿素からなる群より選ばれる少なくとも１種の水溶性含窒素リン系難燃剤を用いるのが好ましく、この場合には難燃性消臭フィルター１の難燃性能をさらに向上させることができる。
【００４８】
前記リン酸としては、特に限定されるものではないが、例えばＨ3ＰＯ4等が挙げられる。なお、前記「リン酸」の語は、リン酸塩、縮合リン酸を含まない意味で用いている。
【００４９】
本発明では、前記担持体にさらに金属フタロシアニン錯体が担持されているのが好ましい。例えば、前記活性炭混抄紙にさらに金属フタロシアニン錯体が担持されている構成を採用するのが好ましい。このように金属フタロシアニン錯体も担持した場合には、硫黄系臭気に対する消臭性能をさらに向上させることができる利点がある。
【００５０】
前記金属フタロシアニン錯体としては、特に限定されるものではないが、例えば、鉄フタロシアニン錯体、コバルトフタロシアニン錯体等が挙げられる。これらの中でもコバルトフタロシアニン錯体を用いるのが好ましく、この場合には、特にメチルメルカプタン、酢酸に対する消臭性能をさらに向上させることができる利点がある。前記コバルトフタロシアニン錯体としては、特に限定されるものではないが、例えばコバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウム、コバルトフタロシアニンオクタカルボン酸、コバルトフタロシアニンテトラカルボン酸、モノアミノトリカルボキシコバルトフタロシアニン等が挙げられる。また、前記鉄フタロシアニン錯体としては、特に限定されるものではないが、例えば鉄フタロシアニンテトラカルボン酸、鉄フタロシアニンオクタカルボン酸等が挙げられる。
【００５１】
前記活性炭混抄紙を用いる場合において、活性炭混抄紙１００質量部に対して金属フタロシアニン錯体の担持量は０．０１質量部〜１質量部の範囲に設定されるのが好ましい。０．０１質量部以上とすることで効果的な繰り返し消臭性能（消臭性能の耐久性）を実現できると共に、１質量部以下とすることで金属フタロシアニン錯体同士の会合が生じるのを回避できる。
【００５２】
本発明では、前記担持体又は前記活性炭混抄紙に、さらに他の消臭剤、添加剤等が担持等された構成を採用してもよい。
【００５３】
次に、本発明に係る、難燃性消臭フィルターの製造方法の好適例について説明する。まず、リン酸及び水溶性の含窒素リン系難燃剤を含有する処理水溶液に活性炭混抄紙を浸漬する（浸漬工程）。
【００５４】
前記処理水溶液におけるリン酸の濃度は４質量％〜１０質量％であるのが好ましい。このような範囲に設定することにより、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸の担持量を８質量部〜２０質量部の範囲に設定することが十分に可能となる。
【００５５】
また、前記処理水溶液における含窒素リン系難燃剤の濃度は１８質量％〜４０質量％であるのが好ましい。このような範囲に設定することにより、活性炭混抄紙１００質量部に対する含窒素リン系難燃剤の担持量を３２質量部〜８０質量部の範囲に設定することが十分に可能となる。
【００５６】
次に、前記処理水溶液から取り出した活性炭混抄紙を絞り装置で絞る（絞り工程）。前記絞り装置としては、例えば、マングル、エアーブローノズル等が挙げられる。これらの中でも、マングルを用いるのが好ましい。マングルを用いた場合には、活性炭の表面にリン酸及び含窒素リン系難燃剤が付着した状態を十分に維持しつつ絞り操作を行うことができる。
【００５７】
次いで、前記絞り工程を経た活性炭混抄紙を乾燥させる（乾燥工程）。乾燥手法としては、特に限定されず、例えば、自然乾燥してもよいし、加熱乾燥してもよい。こうして難燃性消臭フィルター１を製造することができる。
【００５８】
なお、本発明の難燃性消臭フィルター１は、上記例示した製造方法で製造されるものに特に限定されるものではない。
【実施例】
【００５９】
次に、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。
【００６０】
＜実施例１＞
エチレン−酢酸ビニル共重合体の水性エマルジョン（固形分３０質量％）２０質量部と水１８０質量部とを混合して得た混合液に、椰子殻活性炭７０質量部及び天然パルプ３０質量部を混合して、水分散液（水スラリー）を得た。この水分散液を抄紙機を使用して湿式抄紙法によりシート化した後、乾燥処理を行って、活性炭混抄紙２を得た。この活性炭混抄紙２における活性炭含有率は６５質量％であった。
【００６１】
次いで、水５５質量部にリン酸（Ｈ3ＰＯ4）５質量部及びリン酸グアニジン２０質量部を溶解させて得られた処理水溶液に、前記活性炭混抄紙を１分間浸漬した後、この処理水溶液から活性炭混抄紙を取り出し、該活性炭混抄紙をマングルで絞った後、乾燥させることによって、難燃性消臭フィルター（シート体）を得た。この難燃性消臭フィルターにおいて、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸の担持量は１２質量部であり、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸グアニジンの担持量は４８質量部である。
【００６２】
次に、前記消臭フィルターからなる平面シート３と、前記消臭フィルターからなる波形シート４とが交互に積層一体化された多孔質構造の難燃性消臭フィルター１（縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ１０ｍｍ）を作製した（図１参照）。この難燃性消臭フィルター１のセル密度は、１４０セル／（inch）2であった。
【００６３】
実施例１で得られた難燃性消臭フィルター（シート体）の走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ写真）を図３に示す。また、図３の電子顕微鏡写真の領域においてＸ線光電子分光分析（ＥＳＣＡ・ＸＰＳ）を行って得られた元素分析チャートを図４に示す。この図４の結果から、前記難燃性消臭フィルター（シート体）の活性炭の表面にリン元素が付着していることが認められた。Ｘ線光電子分光分析（ＥＳＣＡ・ＸＰＳ）は、Ｘ線をサンプルに照射して表面から数ｎｍの深さから放出される光電子のエネルギー分析により元素を同定し組成・化学結合状態を分析するものであり、表面の元素・化学結合状態評価、表面の元素面分布評価などが可能である。なお、処理水溶液に浸漬処理する前の活性炭混抄紙の走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ写真）を図５に示す。この図５の電子顕微鏡写真の領域においてＸ線光電子分光分析（ＥＳＣＡ・ＸＰＳ）を行って得られた元素分析チャートを図６に示すが、リン元素は検出されなかった。
【００６４】
＜実施例２＞
活性炭混抄紙として、活性炭含有率が６０質量％である活性炭混抄紙２を用いた以外は、実施例１と同様にして、平面シート３と波形シート４とが交互に積層一体化された多孔質構造の難燃性消臭フィルター１（縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ１０ｍｍ）を作製した（図１参照）。
【００６５】
なお、活性炭含有率が６０質量％である活性炭混抄紙は、エチレン−酢酸ビニル共重合体の水性エマルジョン（固形分３０質量％）２０質量部と水１８０質量部とを混合して得た混合液に、椰子殻活性炭６５質量部及び天然パルプ３５質量部を混合して、水分散液（水スラリー）を得た後、この水分散液を抄紙機を使用して湿式抄紙法によりシート化した後、乾燥処理を行うことによって得た。
【００６６】
＜実施例３＞
活性炭混抄紙として、活性炭含有率が５０質量％である活性炭混抄紙２を用いた以外は、実施例１と同様にして、平面シート３と波形シート４とが交互に積層一体化された多孔質構造の難燃性消臭フィルター１を作製した（図１参照）。
【００６７】
なお、活性炭含有率が５０質量％である活性炭混抄紙は、エチレン−酢酸ビニル共重合体の水性エマルジョン（固形分３０質量％）２０質量部と水１８０質量部とを混合して得た混合液に、椰子殻活性炭６０質量部及び天然パルプ４０質量部を混合して、水分散液（水スラリー）を得た後、この水分散液を抄紙機を使用して湿式抄紙法によりシート化した後、乾燥処理を行うことによって得た。
【００６８】
＜実施例４＞
処理水溶液として、水５５質量部にリン酸６．３質量部及びリン酸グアニジン２０質量部を溶解させて得られた処理水溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして、平面シート３と波形シート４とが交互に積層一体化された多孔質構造の難燃性消臭フィルター１を作製した（図１参照）。得られた難燃性消臭フィルターにおいて、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸の担持量は１５質量部であり、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸グアニジンの担持量は４８質量部である。
【００６９】
＜実施例５＞
処理水溶液として、水５５質量部にリン酸７．５質量部及びリン酸グアニジン２０質量部を溶解させて得られた処理水溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして、平面シート３と波形シート４とが交互に積層一体化された多孔質構造の難燃性消臭フィルター１を作製した（図１参照）。得られた難燃性消臭フィルターにおいて、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸の担持量は１８質量部であり、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸グアニジンの担持量は４８質量部である。
【００７０】
＜実施例６＞
処理水溶液として、水５５質量部にリン酸５質量部及びリン酸グアニジン２５質量部を溶解させて得られた処理水溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして、平面シート３と波形シート４とが交互に積層一体化された多孔質構造の難燃性消臭フィルター１を作製した（図１参照）。得られた難燃性消臭フィルターにおいて、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸の担持量は１２質量部であり、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸グアニジンの担持量は６０質量部である。
【００７１】
＜実施例７＞
処理水溶液として、水５５質量部にリン酸５質量部及びリン酸グアニジン３０質量部を溶解させて得られた処理水溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして、平面シート３と波形シート４とが交互に積層一体化された多孔質構造の難燃性消臭フィルター１を作製した（図１参照）。得られた難燃性消臭フィルターにおいて、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸の担持量は１２質量部であり、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸グアニジンの担持量は７０質量部である。
【００７２】
＜実施例８＞
処理水溶液として、水５５質量部にリン酸５質量部及び縮合リン酸グアニジン２０質量部を溶解させて得られた処理水溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして、平面シート３と波形シート４とが交互に積層一体化された難燃性消臭フィルター１（図１参照）を得た。
【００７３】
＜実施例９＞
処理水溶液として、水５５質量部にリン酸５質量部及びリン酸グアニル尿素２０質量部を溶解させて得られた処理水溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして、平面シート３と波形シート４とが交互に積層一体化された難燃性消臭フィルター１（図１参照）を得た。
【００７４】
＜実施例１０＞
処理水溶液として、水５５質量部に、リン酸５質量部、リン酸グアニジン２０質量部及びコバルトフタロシアニンオクタカルボン酸０．１質量部を溶解させて得られた処理水溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして、平面シート３と波形シート４とが交互に積層一体化された難燃性消臭フィルター１（図１参照）を得た。得られた難燃性消臭フィルターにおいて、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸の担持量は１２質量部であり、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸グアニジンの担持量は４８質量部であり、活性炭混抄紙１００質量部に対するコバルトフタロシアニンオクタカルボン酸の担持量は０．２質量部である。
【００７５】
＜比較例１＞
処理水溶液として、水５５質量部にリン酸グアニジン２０質量部を溶解させて得られた処理水溶液を用いた（活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸の担持量を０質量部とした）以外は、実施例１と同様にして、平面シートと波形シートとが交互に積層一体化された消臭フィルターを得た。
【００７６】
＜比較例２＞
処理水溶液として、水５５質量部にリン酸５質量部を溶解させて得られた処理水溶液を用いた（活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸グアニジンの担持量を０質量部とした）以外は、実施例１と同様にして、平面シートと波形シートとが交互に積層一体化された消臭フィルターを得た。
【００７７】
＜比較例３＞
処理水溶液として、水５５質量部に縮合リン酸グアニジン２０質量部を溶解させて得られた処理水溶液を用いた（活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸の担持量は０質量部）以外は、実施例１と同様にして、平面シートと波形シートとが交互に積層一体化された消臭フィルターを得た。
【００７８】
＜比較例４＞
処理水溶液として、水５５質量部にリン酸グアニル尿素２０質量部を溶解させて得られた処理水溶液を用いた（活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸の担持量は０質量部）以外は、実施例１と同様にして、平面シートと波形シートとが交互に積層一体化された消臭フィルターを得た。
【００７９】
【表１】
【００８０】
【表２】
【００８１】
上記のようにして得られた各消臭フィルターについて下記評価法により性能評価を行った。これらの結果を表１、２に示す。
【００８２】
＜消臭性能評価法＞
消臭フィルターから切り出した円形試験片（直径１００ｍｍ×厚さ１０ｍｍ）を円筒管の内部の一端側に固定し、該円筒管の他端側にファンを設置し、ファンの回転により円筒管の一端から１ｍ／秒の条件で空気の吸引を行うように構成された試験キットを、内容量１００リットルのアクリルボックス内に入れた。次に、アクリルボックス内にアンモニア濃度が１０ｐｐｍになるようにアンモニアガスを注入すると共に該ボックス内に硫化水素濃度が１０ｐｐｍになるように硫化水素ガスを注入した。ファンを回転させた状態で６０分経過した後に、アクリルボックス内におけるアンモニアの残存濃度及び硫化水素の残存濃度を測定し、これら測定値よりアンモニアガスの除去率（％）及び硫化水素ガスの除去率（％）を算出した。６０分経過後のアンモニアガス除去率及び硫化水素ガス除去率の両方が８０％以上であるものを「○」とし、少なくともいずれか一方が８０％未満であるものを「×」とした。
【００８３】
＜難燃性評価法＞
国土交通省が定める鉄道車輌用材料燃焼性試験に準拠して消臭フィルターの燃焼試験を行った。即ち、１８２ｍｍ×２５７ｍｍの消臭フィルター（供試材；燃焼性試験用としてこの大きさに作成したもの）を４５°傾斜に保持し、燃料容器の底の中心が、供試材の下面中心の垂直下方２５．４ｍｍ（１インチ）のところにくるように、コルクのような熱伝導率の低い材質の台にのせ、燃料容器に純エチルアルコール０．５ｍＬ（ミリリットル）を入れて着火し、燃料が燃え尽きるまで放置する。
【００８４】
燃焼性判定は、アルコールの燃焼中と燃焼後とに分けて、燃焼中は供試材への着火、着炎、発煙状態、炎の状態等を観察し、燃焼後は、残炎、残じん、炭化、変形状態を調査し、表３の燃焼性判定基準に基づいて、不燃性、極難燃性、難燃性、緩焼性、可燃性の各区分のいずれに該当するか判定する。
【００８５】
【表３】
【００８６】
表から明らかなように、本発明の実施例１〜１０の難燃性消臭フィルターは、消臭性能に優れていると共に十分な難燃性を備えていた。
【００８７】
これに対して、比較例１〜４の消臭フィルターは、消臭性能に優れるものの、難燃性を有しないものであった（緩燃性又は可燃性であった）。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明の難燃性消臭フィルターは、例えば、空気清浄機、エアコン等に取り付けられて室内等を消臭するのに用いられるが、特にこのような用途に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００８９】
１…難燃性消臭フィルター
２…活性炭混抄紙
３…平面シート
４…波形シート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、空気清浄機、エアコン等に取り付ける等して使用される難燃性消臭フィルター及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の生活環境の向上に伴い、生活空間の一層の快適性を確保すべく、生活空間における例えばアンモニア、トリメチルアミン、硫化水素、メチルメルカプタン、酢酸、アセトアルデヒド等の生活臭を除去することに強い関心が持たれている。
【０００３】
このような臭いの問題を解決する消臭材としては、例えば活性炭を不織布表面に担持したものが知られており、該消臭材では、活性炭の優れた吸着作用により速効性に優れた消臭性能が得られる。
【０００４】
しかしながら、活性炭は難燃性が不十分であることから、難燃性を求められる用途には使用し難いものであった。
【０００５】
そこで、活性炭系の消臭シートとして難燃性能を付与せしめたものが提案されている。特許文献１には、アルカリ金属化合物および／またはアルカリ土類金属化合物と活性炭を含んでなるガス吸着層、および難溶性難燃剤を含んでなる難燃層を、シート基材両面の夫々に前記難燃層が最表面となる様に積層してなるガス吸着用シートが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２７６６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来技術では、最表面に難燃層が存在することにより難燃性が向上するものの、活性炭を含んでなるガス吸着層の外側が難燃層で被覆されているので、活性炭本来の優れた吸着作用が十分に得られ難くなりやすく、その消臭性能は十分に満足できるものではなかった。
【０００８】
本発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、優れた消臭性能が得られると共に十分な難燃性能を備えた難燃性消臭フィルター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】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
【００１０】
［１］担持体に、活性炭、リン酸及び含窒素リン系難燃剤が担持されてなる消臭フィルターであって、
前記リン酸の一部及び前記含窒素リン系難燃剤の一部は、前記活性炭の表面に付着していることを特徴とする難燃性消臭フィルター。
【００１１】
［２］活性炭混抄紙に、リン酸及び含窒素リン系難燃剤が担持されてなる消臭フィルターであって、
前記リン酸の一部及び前記含窒素リン系難燃剤の一部は、前記活性炭の表面に付着していることを特徴とする難燃性消臭フィルター。
【００１２】
［３］前記消臭フィルターは、リン酸及び水溶性の含窒素リン系難燃剤を含有する処理水溶液に活性炭混抄紙を浸漬した後乾燥させることによって得られたものである前項２に記載の難燃性消臭フィルター。
【００１３】
［４］活性炭混抄紙に、リン酸及び含窒素リン系難燃剤が担持されてなる消臭フィルターであって、
前記消臭フィルターは、リン酸及び水溶性の含窒素リン系難燃剤を含有する処理水溶液に活性炭混抄紙を浸漬した後乾燥させることによって得られたものであることを特徴とする難燃性消臭フィルター。
【００１４】
［５］前記活性炭混抄紙における活性炭含有率が４０質量％〜８０質量％である前項２〜４のいずれか１項に記載の難燃性消臭フィルター。
【００１５】
［６］前記活性炭混抄紙１００質量部に対して前記含窒素リン系難燃剤の担持量が３２質量部〜８０質量部である前項２〜５のいずれか１項に記載の難燃性消臭フィルター。
【００１６】
［７］前記活性炭混抄紙１００質量部に対して前記リン酸の担持量が８質量部〜２０質量部である前項２〜６のいずれか１項に記載の難燃性消臭フィルター。
【００１７】
［８］前記活性炭混抄紙に、さらに金属フタロシアニン錯体が担持されている前項２〜７のいずれか１項に記載の難燃性消臭フィルター。
【００１８】
［９］前記担持体に、さらに金属フタロシアニン錯体が担持されている前項１に記載の難燃性消臭フィルター。
【００１９】
［１０］前記含窒素リン系難燃剤は、リン酸グアニジン、縮合リン酸グアニジン及びリン酸グアニル尿素からなる群より選ばれる少なくとも１種の水溶性含窒素リン系難燃剤である前項１〜９のいずれか１項に記載の難燃性消臭フィルター。
【００２０】
［１１］リン酸及び水溶性の含窒素リン系難燃剤を含有する処理水溶液に活性炭混抄紙を浸漬する工程と、
前記処理水溶液から取り出した活性炭混抄紙を絞り装置で絞る絞り工程と、
前記絞り工程を経た活性炭混抄紙を乾燥させる工程と、を含むことを特徴とする難燃性消臭フィルターの製造方法。
【００２１】
［１２］前記絞り装置としてマングルを用いる前項１１に記載の難燃性消臭フィルターの製造方法。
【００２２】
［１３］前記処理水溶液におけるリン酸の濃度が４質量％〜１０質量％であり、前記処理水溶液における含窒素リン系難燃剤の濃度が１８質量％〜４０質量％である前項１１または１２に記載の難燃性消臭フィルターの製造方法。
【発明の効果】
【００２３】
［１］の発明では、担持体に活性炭が担持されているから、活性炭の優れた吸着作用により消臭することができる。また、担持体にリン酸が担持されているから、アンモニア等も十分に消臭することができる。更に、前記担持リン酸の一部及び前記担持含窒素リン系難燃剤の一部は、活性炭の表面に付着しており、このようにリン酸及び含窒素リン系難燃剤が付着した活性炭は難燃性を備えたものとなるから、難燃性能に優れた消臭フィルターが提供される。
【００２４】
［２］の発明では、活性炭混抄紙の活性炭の優れた吸着作用により消臭することができる。また、活性炭混抄紙にリン酸が担持されているから、アンモニア等も十分に消臭することができる。更に、前記担持リン酸の一部及び前記担持含窒素リン系難燃剤の一部は、活性炭の表面に付着しており、このようにリン酸及び含窒素リン系難燃剤が付着した活性炭は難燃性を備えたものとなるから、難燃性能に優れた消臭フィルターが提供される。
【００２５】
［３］の発明では、消臭フィルターは、リン酸及び水溶性の含窒素リン系難燃剤を含有する処理水溶液に活性炭混抄紙を浸漬した後乾燥させることによって得られたものであるから、活性炭の表面へのリン酸及び含窒素リン系難燃剤の付着を確実に行うことができるし、活性炭へのリン酸及び含窒素リン系難燃剤の固着力も増大させることができる。
【００２６】
［４］の発明では、リン酸及び水溶性の含窒素リン系難燃剤を含有する処理水溶液に活性炭混抄紙を浸漬した後乾燥させることによって、活性炭混抄紙にリン酸及び含窒素リン系難燃剤が担持されてなるものであるから、難燃性能に優れた消臭フィルターが提供される。また、活性炭混抄紙の活性炭の優れた吸着作用により消臭できると共に、担持されたリン酸によりアンモニア等も十分に消臭できる。
【００２７】
［５］の発明では、活性炭混抄紙における活性炭含有率が４０質量％〜８０質量％であるから、十分な吸着効果が得られるものとなり、消臭性能をより向上させることができる。
【００２８】
［６］の発明では、活性炭混抄紙１００質量部に対して含窒素リン系難燃剤の担持量が３２質量部〜８０質量部であるから、消臭フィルターの難燃性能をさらに向上させることができる。
【００２９】
［７］の発明では、活性炭混抄紙１００質量部に対してリン酸の担持量が８質量部〜２０質量部であるから、消臭フィルターの難燃性能をさらに向上させることができると共にアンモニア等もより十分に消臭できる。
【００３０】
［８］の発明では、活性炭混抄紙にさらに金属フタロシアニン錯体が担持されているから、硫黄系臭気に対する消臭性能をさらに向上させることができる。
【００３１】
［９］の発明では、担持体にさらに金属フタロシアニン錯体が担持されているから、硫黄系臭気に対する消臭性能をさらに向上させることができる。
【００３２】
［１０］の発明では、含窒素リン系難燃剤として、リン酸グアニジン、縮合リン酸グアニジン及びリン酸グアニル尿素からなる群より選ばれる少なくとも１種の水溶性含窒素リン系難燃剤が用いられており、これらの少なくとも１種が表面に付着した活性炭は十分な難燃性を備えたものとなるから、難燃性能をさらに向上させることができる。
【００３３】
［１１］の発明では、リン酸及び水溶性の含窒素リン系難燃剤を含有する処理水溶液に活性炭混抄紙を浸漬した後、活性炭混抄紙の絞り工程を経て活性炭混抄紙を乾燥させるから、活性炭混抄紙にリン酸及び含窒素リン系難燃剤が担持されてなる消臭フィルターであって前記リン酸の一部及び含窒素リン系難燃剤の一部が前記活性炭の表面に付着している消臭フィルターを製造できる。得られた消臭フィルターは、優れた消臭性能が得られと共に十分な難燃性能を備えている。
【００３４】
［１２］の発明では、絞り装置としてマングルを用いるから、活性炭の表面にリン酸及び含窒素リン系難燃剤が付着した状態を十分に維持しつつ絞り操作を行うことができる。
【００３５】
［１３］の発明では、処理水溶液におけるリン酸の濃度が４質量％〜１０質量％、含窒素リン系難燃剤の濃度が１８質量％〜４０質量％であるから、難燃性能をさらに向上させた消臭フィルターを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る難燃性消臭フィルターの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線の断面図である。
【図３】実施例１の難燃性消臭フィルターの走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ写真）である。
【図４】図３の電子顕微鏡写真でＸ線光電子分光分析を行って得られた元素分析チャートである。
【図５】実施例１で用いた活性炭混抄紙（処理水溶液に浸漬処理する前の活性炭混抄紙）の走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ写真）である。
【図６】図５の電子顕微鏡写真でＸ線光電子分光分析を行って得られた元素分析チャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明に係る難燃性消臭フィルター１は、担持体に、活性炭、リン酸及び含窒素リン系難燃剤が担持されてなり、前記担持リン酸の一部及び前記担持含窒素リン系難燃剤の一部は、前記活性炭の表面に付着していることを特徴とする。
【００３８】
この難燃性消臭フィルターでは、担持体に活性炭が担持されているから、活性炭の優れた吸着作用により消臭することができる。また、担持体にリン酸が担持されているから、アンモニア等も十分に消臭することができる。更に、前記担持リン酸の一部及び前記担持された含窒素リン系難燃剤の一部は、活性炭の表面に付着しており、このようにリン酸及び含窒素リン系難燃剤が付着した活性炭は、難燃性を有したものとなるから、難燃性に優れた消臭フィルターが提供される。
【００３９】
前記担持体としては、活性炭、リン酸及び含窒素リン系難燃剤を担持できるものであればどのようなものでも使用することができ、例えば、紙、不織布、織物、編物等が挙げられる。なお、前記担持体は、シート状であってもよいし、例えばこれらシートが組み合わされる等して多孔質構造体に構成されていてもよい。前記多孔質構造体としては、特に限定されるものではないが、例えば、ハニカム構造体、或いは図１、２に示すような平面シート３と波形シート４が交互に積層されて一体化された多孔質構造体等を例示できる。
【００４０】
前記担持体としては紙を用いるのが好ましい。中でも、活性炭混抄紙２に、リン酸及び含窒素リン系難燃剤が担持されてなる消臭フィルター１であって、前記担持リン酸の一部及び前記担持された含窒素リン系難燃剤の一部が、前記活性炭の表面に付着した構成を採用するのが特に好ましい。
【００４１】
本発明で使用する活性炭としては、椰子殻活性炭、石油ピッチ系球状活性炭、活性炭素繊維、木質系活性炭等の活性炭系炭素多孔質体が、吸着比表面積が非常に高いことから好ましく用いられる。中でも、椰子殻活性炭を用いるのが特に好ましい。
【００４２】
前記活性炭混抄紙は通常の湿式抄紙法により製造できる。例えば、活性炭と天然パルプを水に添加し、水スラリーを作成する。水スラリーは、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のバインダー樹脂を含むのが好ましい。前記水スラリーを攪拌しながら所定の固形分濃度に調整し、その後カチオン系ポリマー又はアニオン系ポリマーを添加し、得られた凝集体水分散液を抄紙機を使い湿式抄紙法によりシート化し、乾燥処理を行なうことによって、活性炭混抄紙を得る。この活性炭混抄紙をコルゲート加工機を用いて例えばハニカム形状等に加工しフィルターの形状にする。
【００４３】
前記活性炭混抄紙に使用する繊維としては、天然パルプ、ポリオレフィン及びアクリル繊維等のフィブリル化繊維を用いればよいが、リン酸及び含窒素リン系難燃剤の担持のし易さから天然パルプが特に好適である。
【００４４】
前記活性炭混抄紙における活性炭含有率は４０質量％〜８０質量％であるのが好ましい。４０質量％以上であることで十分な消臭性能を確保できると共に８０質量％以下であることで十分な抄紙性を確保できる（即ち紙として十分な強度を確保できる）。
【００４５】
前記活性炭混抄紙を用いる場合において、含窒素リン系難燃剤の担持量及びリン酸の担持量は、それぞれ次のような範囲に設定されるのが好ましい。即ち、活性炭混抄紙１００質量部に対して含窒素リン系難燃剤の担持量が３２質量部〜８０質量部の範囲に設定されるのが好ましい。３２質量部以上とすることで十分な難燃性能を確保できると共に、８０質量部以下とすることでコスト増大を抑制できる。
【００４６】
また、活性炭混抄紙１００質量部に対してリン酸の担持量が８質量部〜２０質量部の範囲に設定されるのが好ましい。８質量部以上とすることで十分な難燃性能を確保できると共に、２０質量部以下とすることで天然パルプ等の紙の繊維が加水分解するのを十分に防止できる。
【００４７】
前記含窒素リン系難燃剤としては、特に限定されるものではないが、リン酸グアニジン、縮合リン酸グアニジン及びリン酸グアニル尿素からなる群より選ばれる少なくとも１種の水溶性含窒素リン系難燃剤を用いるのが好ましく、この場合には難燃性消臭フィルター１の難燃性能をさらに向上させることができる。
【００４８】
前記リン酸としては、特に限定されるものではないが、例えばＨ3ＰＯ4等が挙げられる。なお、前記「リン酸」の語は、リン酸塩、縮合リン酸を含まない意味で用いている。
【００４９】
本発明では、前記担持体にさらに金属フタロシアニン錯体が担持されているのが好ましい。例えば、前記活性炭混抄紙にさらに金属フタロシアニン錯体が担持されている構成を採用するのが好ましい。このように金属フタロシアニン錯体も担持した場合には、硫黄系臭気に対する消臭性能をさらに向上させることができる利点がある。
【００５０】
前記金属フタロシアニン錯体としては、特に限定されるものではないが、例えば、鉄フタロシアニン錯体、コバルトフタロシアニン錯体等が挙げられる。これらの中でもコバルトフタロシアニン錯体を用いるのが好ましく、この場合には、特にメチルメルカプタン、酢酸に対する消臭性能をさらに向上させることができる利点がある。前記コバルトフタロシアニン錯体としては、特に限定されるものではないが、例えばコバルトフタロシアニンポリスルホン酸ナトリウム、コバルトフタロシアニンオクタカルボン酸、コバルトフタロシアニンテトラカルボン酸、モノアミノトリカルボキシコバルトフタロシアニン等が挙げられる。また、前記鉄フタロシアニン錯体としては、特に限定されるものではないが、例えば鉄フタロシアニンテトラカルボン酸、鉄フタロシアニンオクタカルボン酸等が挙げられる。
【００５１】
前記活性炭混抄紙を用いる場合において、活性炭混抄紙１００質量部に対して金属フタロシアニン錯体の担持量は０．０１質量部〜１質量部の範囲に設定されるのが好ましい。０．０１質量部以上とすることで効果的な繰り返し消臭性能（消臭性能の耐久性）を実現できると共に、１質量部以下とすることで金属フタロシアニン錯体同士の会合が生じるのを回避できる。
【００５２】
本発明では、前記担持体又は前記活性炭混抄紙に、さらに他の消臭剤、添加剤等が担持等された構成を採用してもよい。
【００５３】
次に、本発明に係る、難燃性消臭フィルターの製造方法の好適例について説明する。まず、リン酸及び水溶性の含窒素リン系難燃剤を含有する処理水溶液に活性炭混抄紙を浸漬する（浸漬工程）。
【００５４】
前記処理水溶液におけるリン酸の濃度は４質量％〜１０質量％であるのが好ましい。このような範囲に設定することにより、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸の担持量を８質量部〜２０質量部の範囲に設定することが十分に可能となる。
【００５５】
また、前記処理水溶液における含窒素リン系難燃剤の濃度は１８質量％〜４０質量％であるのが好ましい。このような範囲に設定することにより、活性炭混抄紙１００質量部に対する含窒素リン系難燃剤の担持量を３２質量部〜８０質量部の範囲に設定することが十分に可能となる。
【００５６】
次に、前記処理水溶液から取り出した活性炭混抄紙を絞り装置で絞る（絞り工程）。前記絞り装置としては、例えば、マングル、エアーブローノズル等が挙げられる。これらの中でも、マングルを用いるのが好ましい。マングルを用いた場合には、活性炭の表面にリン酸及び含窒素リン系難燃剤が付着した状態を十分に維持しつつ絞り操作を行うことができる。
【００５７】
次いで、前記絞り工程を経た活性炭混抄紙を乾燥させる（乾燥工程）。乾燥手法としては、特に限定されず、例えば、自然乾燥してもよいし、加熱乾燥してもよい。こうして難燃性消臭フィルター１を製造することができる。
【００５８】
なお、本発明の難燃性消臭フィルター１は、上記例示した製造方法で製造されるものに特に限定されるものではない。
【実施例】
【００５９】
次に、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。
【００６０】
＜実施例１＞
エチレン−酢酸ビニル共重合体の水性エマルジョン（固形分３０質量％）２０質量部と水１８０質量部とを混合して得た混合液に、椰子殻活性炭７０質量部及び天然パルプ３０質量部を混合して、水分散液（水スラリー）を得た。この水分散液を抄紙機を使用して湿式抄紙法によりシート化した後、乾燥処理を行って、活性炭混抄紙２を得た。この活性炭混抄紙２における活性炭含有率は６５質量％であった。
【００６１】
次いで、水５５質量部にリン酸（Ｈ3ＰＯ4）５質量部及びリン酸グアニジン２０質量部を溶解させて得られた処理水溶液に、前記活性炭混抄紙を１分間浸漬した後、この処理水溶液から活性炭混抄紙を取り出し、該活性炭混抄紙をマングルで絞った後、乾燥させることによって、難燃性消臭フィルター（シート体）を得た。この難燃性消臭フィルターにおいて、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸の担持量は１２質量部であり、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸グアニジンの担持量は４８質量部である。
【００６２】
次に、前記消臭フィルターからなる平面シート３と、前記消臭フィルターからなる波形シート４とが交互に積層一体化された多孔質構造の難燃性消臭フィルター１（縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ１０ｍｍ）を作製した（図１参照）。この難燃性消臭フィルター１のセル密度は、１４０セル／（inch）2であった。
【００６３】
実施例１で得られた難燃性消臭フィルター（シート体）の走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ写真）を図３に示す。また、図３の電子顕微鏡写真の領域においてＸ線光電子分光分析（ＥＳＣＡ・ＸＰＳ）を行って得られた元素分析チャートを図４に示す。この図４の結果から、前記難燃性消臭フィルター（シート体）の活性炭の表面にリン元素が付着していることが認められた。Ｘ線光電子分光分析（ＥＳＣＡ・ＸＰＳ）は、Ｘ線をサンプルに照射して表面から数ｎｍの深さから放出される光電子のエネルギー分析により元素を同定し組成・化学結合状態を分析するものであり、表面の元素・化学結合状態評価、表面の元素面分布評価などが可能である。なお、処理水溶液に浸漬処理する前の活性炭混抄紙の走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ写真）を図５に示す。この図５の電子顕微鏡写真の領域においてＸ線光電子分光分析（ＥＳＣＡ・ＸＰＳ）を行って得られた元素分析チャートを図６に示すが、リン元素は検出されなかった。
【００６４】
＜実施例２＞
活性炭混抄紙として、活性炭含有率が６０質量％である活性炭混抄紙２を用いた以外は、実施例１と同様にして、平面シート３と波形シート４とが交互に積層一体化された多孔質構造の難燃性消臭フィルター１（縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ１０ｍｍ）を作製した（図１参照）。
【００６５】
なお、活性炭含有率が６０質量％である活性炭混抄紙は、エチレン−酢酸ビニル共重合体の水性エマルジョン（固形分３０質量％）２０質量部と水１８０質量部とを混合して得た混合液に、椰子殻活性炭６５質量部及び天然パルプ３５質量部を混合して、水分散液（水スラリー）を得た後、この水分散液を抄紙機を使用して湿式抄紙法によりシート化した後、乾燥処理を行うことによって得た。
【００６６】
＜実施例３＞
活性炭混抄紙として、活性炭含有率が５０質量％である活性炭混抄紙２を用いた以外は、実施例１と同様にして、平面シート３と波形シート４とが交互に積層一体化された多孔質構造の難燃性消臭フィルター１を作製した（図１参照）。
【００６７】
なお、活性炭含有率が５０質量％である活性炭混抄紙は、エチレン−酢酸ビニル共重合体の水性エマルジョン（固形分３０質量％）２０質量部と水１８０質量部とを混合して得た混合液に、椰子殻活性炭６０質量部及び天然パルプ４０質量部を混合して、水分散液（水スラリー）を得た後、この水分散液を抄紙機を使用して湿式抄紙法によりシート化した後、乾燥処理を行うことによって得た。
【００６８】
＜実施例４＞
処理水溶液として、水５５質量部にリン酸６．３質量部及びリン酸グアニジン２０質量部を溶解させて得られた処理水溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして、平面シート３と波形シート４とが交互に積層一体化された多孔質構造の難燃性消臭フィルター１を作製した（図１参照）。得られた難燃性消臭フィルターにおいて、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸の担持量は１５質量部であり、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸グアニジンの担持量は４８質量部である。
【００６９】
＜実施例５＞
処理水溶液として、水５５質量部にリン酸７．５質量部及びリン酸グアニジン２０質量部を溶解させて得られた処理水溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして、平面シート３と波形シート４とが交互に積層一体化された多孔質構造の難燃性消臭フィルター１を作製した（図１参照）。得られた難燃性消臭フィルターにおいて、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸の担持量は１８質量部であり、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸グアニジンの担持量は４８質量部である。
【００７０】
＜実施例６＞
処理水溶液として、水５５質量部にリン酸５質量部及びリン酸グアニジン２５質量部を溶解させて得られた処理水溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして、平面シート３と波形シート４とが交互に積層一体化された多孔質構造の難燃性消臭フィルター１を作製した（図１参照）。得られた難燃性消臭フィルターにおいて、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸の担持量は１２質量部であり、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸グアニジンの担持量は６０質量部である。
【００７１】
＜実施例７＞
処理水溶液として、水５５質量部にリン酸５質量部及びリン酸グアニジン３０質量部を溶解させて得られた処理水溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして、平面シート３と波形シート４とが交互に積層一体化された多孔質構造の難燃性消臭フィルター１を作製した（図１参照）。得られた難燃性消臭フィルターにおいて、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸の担持量は１２質量部であり、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸グアニジンの担持量は７０質量部である。
【００７２】
＜実施例８＞
処理水溶液として、水５５質量部にリン酸５質量部及び縮合リン酸グアニジン２０質量部を溶解させて得られた処理水溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして、平面シート３と波形シート４とが交互に積層一体化された難燃性消臭フィルター１（図１参照）を得た。
【００７３】
＜実施例９＞
処理水溶液として、水５５質量部にリン酸５質量部及びリン酸グアニル尿素２０質量部を溶解させて得られた処理水溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして、平面シート３と波形シート４とが交互に積層一体化された難燃性消臭フィルター１（図１参照）を得た。
【００７４】
＜実施例１０＞
処理水溶液として、水５５質量部に、リン酸５質量部、リン酸グアニジン２０質量部及びコバルトフタロシアニンオクタカルボン酸０．１質量部を溶解させて得られた処理水溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして、平面シート３と波形シート４とが交互に積層一体化された難燃性消臭フィルター１（図１参照）を得た。得られた難燃性消臭フィルターにおいて、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸の担持量は１２質量部であり、活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸グアニジンの担持量は４８質量部であり、活性炭混抄紙１００質量部に対するコバルトフタロシアニンオクタカルボン酸の担持量は０．２質量部である。
【００７５】
＜比較例１＞
処理水溶液として、水５５質量部にリン酸グアニジン２０質量部を溶解させて得られた処理水溶液を用いた（活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸の担持量を０質量部とした）以外は、実施例１と同様にして、平面シートと波形シートとが交互に積層一体化された消臭フィルターを得た。
【００７６】
＜比較例２＞
処理水溶液として、水５５質量部にリン酸５質量部を溶解させて得られた処理水溶液を用いた（活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸グアニジンの担持量を０質量部とした）以外は、実施例１と同様にして、平面シートと波形シートとが交互に積層一体化された消臭フィルターを得た。
【００７７】
＜比較例３＞
処理水溶液として、水５５質量部に縮合リン酸グアニジン２０質量部を溶解させて得られた処理水溶液を用いた（活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸の担持量は０質量部）以外は、実施例１と同様にして、平面シートと波形シートとが交互に積層一体化された消臭フィルターを得た。
【００７８】
＜比較例４＞
処理水溶液として、水５５質量部にリン酸グアニル尿素２０質量部を溶解させて得られた処理水溶液を用いた（活性炭混抄紙１００質量部に対するリン酸の担持量は０質量部）以外は、実施例１と同様にして、平面シートと波形シートとが交互に積層一体化された消臭フィルターを得た。
【００７９】
【表１】
【００８０】
【表２】
【００８１】
上記のようにして得られた各消臭フィルターについて下記評価法により性能評価を行った。これらの結果を表１、２に示す。
【００８２】
＜消臭性能評価法＞
消臭フィルターから切り出した円形試験片（直径１００ｍｍ×厚さ１０ｍｍ）を円筒管の内部の一端側に固定し、該円筒管の他端側にファンを設置し、ファンの回転により円筒管の一端から１ｍ／秒の条件で空気の吸引を行うように構成された試験キットを、内容量１００リットルのアクリルボックス内に入れた。次に、アクリルボックス内にアンモニア濃度が１０ｐｐｍになるようにアンモニアガスを注入すると共に該ボックス内に硫化水素濃度が１０ｐｐｍになるように硫化水素ガスを注入した。ファンを回転させた状態で６０分経過した後に、アクリルボックス内におけるアンモニアの残存濃度及び硫化水素の残存濃度を測定し、これら測定値よりアンモニアガスの除去率（％）及び硫化水素ガスの除去率（％）を算出した。６０分経過後のアンモニアガス除去率及び硫化水素ガス除去率の両方が８０％以上であるものを「○」とし、少なくともいずれか一方が８０％未満であるものを「×」とした。
【００８３】
＜難燃性評価法＞
国土交通省が定める鉄道車輌用材料燃焼性試験に準拠して消臭フィルターの燃焼試験を行った。即ち、１８２ｍｍ×２５７ｍｍの消臭フィルター（供試材；燃焼性試験用としてこの大きさに作成したもの）を４５°傾斜に保持し、燃料容器の底の中心が、供試材の下面中心の垂直下方２５．４ｍｍ（１インチ）のところにくるように、コルクのような熱伝導率の低い材質の台にのせ、燃料容器に純エチルアルコール０．５ｍＬ（ミリリットル）を入れて着火し、燃料が燃え尽きるまで放置する。
【００８４】
燃焼性判定は、アルコールの燃焼中と燃焼後とに分けて、燃焼中は供試材への着火、着炎、発煙状態、炎の状態等を観察し、燃焼後は、残炎、残じん、炭化、変形状態を調査し、表３の燃焼性判定基準に基づいて、不燃性、極難燃性、難燃性、緩焼性、可燃性の各区分のいずれに該当するか判定する。
【００８５】
【表３】
【００８６】
表から明らかなように、本発明の実施例１〜１０の難燃性消臭フィルターは、消臭性能に優れていると共に十分な難燃性を備えていた。
【００８７】
これに対して、比較例１〜４の消臭フィルターは、消臭性能に優れるものの、難燃性を有しないものであった（緩燃性又は可燃性であった）。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明の難燃性消臭フィルターは、例えば、空気清浄機、エアコン等に取り付けられて室内等を消臭するのに用いられるが、特にこのような用途に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００８９】
１…難燃性消臭フィルター
２…活性炭混抄紙
３…平面シート
４…波形シート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
担持体に、活性炭、リン酸及び含窒素リン系難燃剤が担持されてなる消臭フィルターであって、
前記リン酸の一部及び前記含窒素リン系難燃剤の一部は、前記活性炭の表面に付着していることを特徴とする難燃性消臭フィルター。
【請求項２】
活性炭混抄紙に、リン酸及び含窒素リン系難燃剤が担持されてなる消臭フィルターであって、
前記リン酸の一部及び前記含窒素リン系難燃剤の一部は、前記活性炭の表面に付着していることを特徴とする難燃性消臭フィルター。
【請求項３】
前記消臭フィルターは、リン酸及び水溶性の含窒素リン系難燃剤を含有する処理水溶液に活性炭混抄紙を浸漬した後乾燥させることによって得られたものである請求項２に記載の難燃性消臭フィルター。
【請求項４】
活性炭混抄紙に、リン酸及び含窒素リン系難燃剤が担持されてなる消臭フィルターであって、
前記消臭フィルターは、リン酸及び水溶性の含窒素リン系難燃剤を含有する処理水溶液に活性炭混抄紙を浸漬した後乾燥させることによって得られたものであることを特徴とする難燃性消臭フィルター。
【請求項５】
前記活性炭混抄紙における活性炭含有率が４０質量％〜８０質量％である請求項２〜４のいずれか１項に記載の難燃性消臭フィルター。
【請求項６】
前記活性炭混抄紙１００質量部に対して前記含窒素リン系難燃剤の担持量が３２質量部〜８０質量部である請求項２〜５のいずれか１項に記載の難燃性消臭フィルター。
【請求項７】
前記活性炭混抄紙１００質量部に対して前記リン酸の担持量が８質量部〜２０質量部である請求項２〜６のいずれか１項に記載の難燃性消臭フィルター。
【請求項８】
前記活性炭混抄紙に、さらに金属フタロシアニン錯体が担持されている請求項２〜７のいずれか１項に記載の難燃性消臭フィルター。
【請求項９】
前記担持体に、さらに金属フタロシアニン錯体が担持されている請求項１に記載の難燃性消臭フィルター。
【請求項１０】
前記含窒素リン系難燃剤は、リン酸グアニジン、縮合リン酸グアニジン及びリン酸グアニル尿素からなる群より選ばれる少なくとも１種の水溶性含窒素リン系難燃剤である請求項１〜９のいずれか１項に記載の難燃性消臭フィルター。
【請求項１１】
リン酸及び水溶性の含窒素リン系難燃剤を含有する処理水溶液に活性炭混抄紙を浸漬する工程と、
前記処理水溶液から取り出した活性炭混抄紙を絞り装置で絞る絞り工程と、
前記絞り工程を経た活性炭混抄紙を乾燥させる工程と、を含むことを特徴とする難燃性消臭フィルターの製造方法。
【請求項１２】
前記絞り装置としてマングルを用いる請求項１１に記載の難燃性消臭フィルターの製造方法。
【請求項１３】
前記処理水溶液におけるリン酸の濃度が４質量％〜１０質量％であり、前記処理水溶液における含窒素リン系難燃剤の濃度が１８質量％〜４０質量％である請求項１１または１２に記載の難燃性消臭フィルターの製造方法。
【請求項１】
担持体に、活性炭、リン酸及び含窒素リン系難燃剤が担持されてなる消臭フィルターであって、
前記リン酸の一部及び前記含窒素リン系難燃剤の一部は、前記活性炭の表面に付着していることを特徴とする難燃性消臭フィルター。
【請求項２】
活性炭混抄紙に、リン酸及び含窒素リン系難燃剤が担持されてなる消臭フィルターであって、
前記リン酸の一部及び前記含窒素リン系難燃剤の一部は、前記活性炭の表面に付着していることを特徴とする難燃性消臭フィルター。
【請求項３】
前記消臭フィルターは、リン酸及び水溶性の含窒素リン系難燃剤を含有する処理水溶液に活性炭混抄紙を浸漬した後乾燥させることによって得られたものである請求項２に記載の難燃性消臭フィルター。
【請求項４】
活性炭混抄紙に、リン酸及び含窒素リン系難燃剤が担持されてなる消臭フィルターであって、
前記消臭フィルターは、リン酸及び水溶性の含窒素リン系難燃剤を含有する処理水溶液に活性炭混抄紙を浸漬した後乾燥させることによって得られたものであることを特徴とする難燃性消臭フィルター。
【請求項５】
前記活性炭混抄紙における活性炭含有率が４０質量％〜８０質量％である請求項２〜４のいずれか１項に記載の難燃性消臭フィルター。
【請求項６】
前記活性炭混抄紙１００質量部に対して前記含窒素リン系難燃剤の担持量が３２質量部〜８０質量部である請求項２〜５のいずれか１項に記載の難燃性消臭フィルター。
【請求項７】
前記活性炭混抄紙１００質量部に対して前記リン酸の担持量が８質量部〜２０質量部である請求項２〜６のいずれか１項に記載の難燃性消臭フィルター。
【請求項８】
前記活性炭混抄紙に、さらに金属フタロシアニン錯体が担持されている請求項２〜７のいずれか１項に記載の難燃性消臭フィルター。
【請求項９】
前記担持体に、さらに金属フタロシアニン錯体が担持されている請求項１に記載の難燃性消臭フィルター。
【請求項１０】
前記含窒素リン系難燃剤は、リン酸グアニジン、縮合リン酸グアニジン及びリン酸グアニル尿素からなる群より選ばれる少なくとも１種の水溶性含窒素リン系難燃剤である請求項１〜９のいずれか１項に記載の難燃性消臭フィルター。
【請求項１１】
リン酸及び水溶性の含窒素リン系難燃剤を含有する処理水溶液に活性炭混抄紙を浸漬する工程と、
前記処理水溶液から取り出した活性炭混抄紙を絞り装置で絞る絞り工程と、
前記絞り工程を経た活性炭混抄紙を乾燥させる工程と、を含むことを特徴とする難燃性消臭フィルターの製造方法。
【請求項１２】
前記絞り装置としてマングルを用いる請求項１１に記載の難燃性消臭フィルターの製造方法。
【請求項１３】
前記処理水溶液におけるリン酸の濃度が４質量％〜１０質量％であり、前記処理水溶液における含窒素リン系難燃剤の濃度が１８質量％〜４０質量％である請求項１１または１２に記載の難燃性消臭フィルターの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２４９７４２（Ｐ２０１２−２４９７４２Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２３３１５（Ｐ２０１１−１２３３１５）
【出願日】平成２３年６月１日（２０１１．６．１）
【出願人】（３９００１４４８７）住江織物株式会社 (294)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１日（２０１１．６．１）
【出願人】（３９００１４４８７）住江織物株式会社 (294)
【Ｆターム（参考）】
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