JP2013132429A

JP2013132429A - 難燃性脱臭フィルタ

Info

Publication number: JP2013132429A
Application number: JP2011285255A
Authority: JP
Inventors: Keiko Iwasaki; 恵子岩崎
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2011-12-27
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2013-07-08
Anticipated expiration: 2031-12-27
Also published as: JP5861450B2

Abstract

【課題】オゾン分解機能有害ガス成分除去性と難燃性に優れる活性炭シートを提供する。
【解決手段】少なくとも表面が熱可塑性樹脂を主としてなる繊維からなる布帛の、表面および／または内部に活性炭粒子を担持する活性炭担持布帛と、活性炭シートが積層されてなる脱臭フィルタであって、前記活性炭担持布帛を流入側に配置し、活性炭シートを流出側に配置することを特徴とする難燃性脱臭フィルタ。
【選択図】図１

Description

本発明は、コピー機、プリンター、多機能ＯＡ機、コンピュータ、プロジェクター、ＰＯＤ印刷機等の電子機器に組み込んで、有害ガス成分を除去するための難燃性脱臭フィルタに関し、低圧力損失で高効率を有する難燃性脱臭フィルタに関する。ここで言う有毒ガス成分とは、人体や環境へ影響を与える有害ガス成分だけでなく、電子機器内部での問題を引き起こすガス等も含める。

コピー機、プリンター、多機能ＯＡ機、コンピュータ、プロジェクター、ＰＯＤ印刷機等の電子機器は、近年集積化、小型化が進み、機器内部に熱がこもるのを避けるために、ファン等による排熱が欠かせなくなってきている。そして、インク、トナー等といった印字の際に用いられる成分、電子機器の本体を構成するプラスチック、および、各種接合部に使用されているゴム等に含まれている各種成分がガス化し、有害ガス成分として排熱と共に室内へと排出されている。また、コピー機、レーザープリンター等では高電圧を使用するため、前記ガス成分だけでなく、オゾンといった有害ガス成分も排出されている。近年、環境問題への意識の高まりから、有害ガス成分に関して、排出規制が行われるようになった。例えば、ドイツでは、「ＢＡＭ（ブルーエンジェルマーク）」という環境ラベルが制定されており、電子機器毎に果たすべき環境性能基準が定められている。

電子機器から排出される有害ガス成分を低減する目的で、前記電子機器内部に脱臭フィルタが組み込まれている。前記脱臭フィルタは電子機器内部に組み込まれるため、有害ガス成分の除去に優れるだけではなく、難燃規格ＵＬ（ＵｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓＩｎｃ．）の取得が必須である（非特許文献１参照）。

レーザープリンターをはじめとする電子機器や、種々の空調機器等に組み込んでオゾン及びＶＯＣを除去するための難燃性オゾンＶＯＣ除去フィルタについてはよく知られている。例えば、特許文献１では、布帛からなるカバー材に、相異なる２種類以上の脱臭粉粒体を担持して成る積層型脱臭濾材が記載されている。
しかしながら、特許文献１の濾材は繊維ウェブが片側にしかなく、燃焼時には連結しているホットメルト樹脂が溶融し、発炎物質として脱臭粉粒体が滴下してしまい、難燃性が不十分という問題があった。

基材層間に吸着剤及び熱可塑性樹脂を含む吸着シートが開示されている（例えば、特許文献２、３参照）。これらの吸着シートでは、吸着層の上下に基材層はあるが、これらの吸着シートは、基材に難燃剤が含有されていないため、燃焼時には基材が溶融し、さらに、吸着剤と混合された熱可塑性樹脂が溶融し、発炎物質として吸着剤が滴下してしまい、難燃性が不十分という問題があった。

特許文献４では、活性炭によるオゾン除去性能を向上させるために、活性炭に炭酸カリウムを添着することが記載されているが、オゾン分解機能を補助するために添着されたアルカリ金属化合物やアルカリ土類金属は、燃焼時に活性炭の燃焼を促進し、さらにカバー材が溶融するため、発炎物質として吸着剤が滴下してしまい、難燃性が不十分となり、また吸着剤である活性炭に添着することでＶＯＣ性能が低下するという問題があった。

特許文献１では、活性炭同士、または活性炭とカバー材がホットメルト樹脂によって連結もしくは固着することが記載されているが、ホットメルト樹脂や不織布を用いたシート形成では活性炭同士の接着が不十分であるため、通常使用時に活性炭の脱落が多くなるという問題や、燃焼時には活性炭が発炎物質として滴下してしまい十分な難燃性が得られないという問題があった。ここでいう通常使用時とは、温度条件−２０〜８０℃での使用のことを指す。

特許文献５では、バインダーによって合成樹脂ネットへ脱臭剤粉末を接着することが記載されているが、脱臭剤をバインダー溶液に浸漬するため、脱臭性能が低下したり、脱臭剤層が取扱い時や使用中に脱落するという問題があった。

上述のとおり、コピー機、プリンター、多機能ＯＡ機、コンピュータ、プロジェクター、ＰＯＤ印刷機等の電子機器に組み込んで、有害ガス成分を除去するための脱臭フィルタには、ＶＯＣ吸着を目的として活性炭を始めとする比表面積の大きな素材が用いられ、化学的なオゾン処理性能の向上に対しては、種々の化学物質を添着させる手法がとられている。難燃剤を濾材に付与することで難燃性の向上も望めるが、化学物質の添着量は制限され、満足なオゾン性能が得られない。
また、活性炭層に熱可塑性樹脂バインダー粒子を含有していなければ、通常使用時の活性炭粒子の脱落だけでなく、燃焼試験時に活性炭粒子が発炎物質として滴下してしまい、十分な難燃性は得られないという問題があった。

また、従来公知の脱臭フィルターではプリーツ形状とするための厚み制限があり、中間層に充填する吸着剤量を多くすることが困難であり、また、捕集効率を向上させるために粒度の小さな吸着剤を用いた場合には、通風抵抗の観点から吸着剤量を少なく、かつ表裏の繊維層を緻密にする必要があるため、寿命と効率を両立することが困難であった。

特開平１１−５７４６７号公報特開２００８−２０６５５０号公報特開２００７−３０１４３４号公報特開２００８−１１４１０９号公報特許第３５４４１６１号公報

ＵＬ９４：ＳｔａｎｄａｒｄｆｏｒＳａｆｅｔｙＴｅｓｔｓｆｏｒＦｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙｏｆＰｌａｓｔｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒＰａｒｔｓｉｎＤｅｖｉｃｅｓａｎｄＡｐｐｌｉａｎｃｅｓ．

本発明は、上記従来技術の現状に鑑み創案されたものであり、コピー機、プリンター、多機能ＯＡ機、コンピュータ、プロジェクター、ＰＯＤ印刷機等の電子機器に組み込んで、有害ガス成分を除去することができ、しかも燃焼時に十分な難燃性を有する脱臭フィルタを提供することを目的とする。

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意研究した結果、上流側に活性炭粒子を担持した布帛を用いることで圧力損失の上昇を抑えながら高効率にすることが出来、燃焼時に炭化する繊維を含んだ布帛をカバー材として使用し、さらにカバー材を難燃化することで、燃焼時にカバー材が溶融せず、しかも、活性炭層からの活性炭粒子の脱落を抑制できることを見出し、本発明の完成に到達した。

即ち、本発明は、以下の通りである。
１．少なくとも表面が熱可塑性樹脂を主としてなる繊維からなる布帛の、表面および／または内部に活性炭粒子を担持する活性炭担持布帛と、活性炭シートが積層されてなる脱臭フィルタであって、前記活性炭担持布帛を流入側に配置し、活性炭シートを流出側に配置することを特徴とする難燃性脱臭フィルタ。
２．活性炭シートが、活性炭層とその両面に設けられたカバー材とからなり、前記カバー材が少なくともセルロース繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアクリルニトリル繊維、フェノール繊維から選択される一種以上の繊維を３０％以上含有し、カバー材重量に対してリン系難燃剤を１０〜８０重量％含有するものであり、活性炭層中の活性炭粒子がポリエステル系樹脂もしくはポリアミド系樹脂バインダー粒子によって固着されており、活性炭層の目付が５０〜４００ｇ／ｍ^２である上記１に記載の難燃性脱臭フィルタ。
３．活性炭層が、活性炭粒子にポリエステル系樹脂もしくはポリアミド系樹脂バインダー粒子が活性炭粒子重量に対して１〜１５重量％混合されたものである上記１または２に記載の難燃性脱臭フィルタ。

本発明の難燃性脱臭フィルタは、燃焼時に溶融しないカバー材によって、燃焼時に活性炭粒子が発炎物質として滴下することもなく、十分な難燃性が得られ、熱可塑性樹脂バインダー粒子によって十分な接着性を有する活性炭シートと、活性炭担持布帛を積層することで、低圧損で高効率な難燃性とＶＯＣ除去・オゾン分解性能の両方を満たすフィルタを得ることが出来る。

本発明の難燃性脱臭フィルタの概略的断面図を示す。

以下、本発明の難燃性脱臭フィルタを詳細に説明する。
本発明の難燃性脱臭フィルタは、図１に示すように、片側に、少なくとも表面が熱可塑性樹脂からなる繊維で構成された布帛の、表面および／または内部に活性炭粒子が担持された活性炭担持布帛Ｃを用いている。また、活性炭層Ａとその両面に設けられたカバー材Ｂからなり、カバー材Ｂには燃焼時に炭化する繊維が含有されており、かつ難燃化されている活性炭シートを用いている。活性炭層Ａは活性炭粒子が熱可塑性樹脂バインダー粒子によって固着されている。

本発明の活性炭担持布帛Ｃに使用される布帛の形態としては、織物、編物、不織布またはこれらを適宜組み合わせた複合布など、適宜選択することが出来る。具体的には、スパンボンド法、メルトブローン法、或いはカード法や湿式抄造により調整したもの、さらに、これらの種々のウェップにニードルパンチや高圧水流による繊維絡合をしたものであっても良い

また、活性炭担持布帛Ｃを構成する繊維は、少なくとも表面が１種または２種以上の熱可塑性樹脂からなるものであって、繊維表面が単一組成からなる単繊維や断面同心円状に複数成分を配列した芯鞘型繊維などの複合繊維とすることが出来る。

上記布帛の表面および／または内部に活性炭粒子を固着担持させる工程としては、加熱した活性炭粒子を含有する気流を布帛に吹き付ける方法、加熱した活性炭粒子を布帛に対して自然落下させる方法、加熱した活性炭粒子の流動層中に布帛を晒すなどいずれかの方法を適応した後、活性炭粒子が固着するまで布帛を冷却し、布帛表面に固着されていない余剰の活性炭をエアーなどによって除去することが好ましい。

活性炭担持布帛Ｃに担持される活性炭粒子の平均粒子径は、これが担持される繊維径以下とすることが望ましい。

本発明のフィルタに活性炭層Ａに使用する活性炭粒子は、有害ガス成分を除去できれば特に限定されないが、例えば、石炭系活性炭、ヤシガラ系活性炭、木質系活性炭等を使用することができる。使用する活性炭粒子の比表面積は、好ましくは１０００ｍ^２／ｇ以上、より好ましくは１４００〜２０００ｍ^２／ｇである。比表面積が１０００ｍ^２／ｇ未満ではトルエンの除去性能が低くなる可能性がある。

本発明の活性炭粒子の平均粒子直径は、特に限定されないが、好ましくは５０〜８５０μｍである。平均粒子直径が５０μｍ未満では、粉塵等が生じるため取り扱い性が悪くなり、８５０μｍを越えると、活性炭層の形成が困難になる可能性がある。特に、熱可塑性樹脂からなる繊維へ担持する活性炭粒子粒径は、好ましくは５０〜２５０μｍである。

本発明の活性炭粒子には、オゾン分解機能を補助するために、アルカリ金属化合物、及びアルカリ土類金属化合物を添着した添着活性炭粒子を用いてもよい。

上記アルカリ金属化合物、及びアルカリ土類金属化合物の具体例として、アルカリ金属としては、ナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属の水酸化物、酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩、酢酸塩、シュウ酸塩、リン酸塩、硫酸塩、コハク酸塩、フタル酸塩、フタル酸水素などの水溶液の塩、ハロゲン化物などが挙げられる。アルカリ土類金属化合物としては、カルシウム、マグネシウム、バリウム、などのアルカリ土類金属の水酸化物、酸化物、炭酸塩、炭酸水素塩、酢酸塩、シュウ酸塩、リン酸塩などの水溶液の塩、ハロゲン化物などが挙げられる。

本発明の活性炭層Ａには、活性炭層の各成分を互いに接着し、活性炭層形成時の取り扱い性を向上させるため、熱可塑性樹脂バインダー粒子が含まれていることが好ましい。熱可塑性樹脂バインダー粒子としては、ポリエステル系樹脂、尿素系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド樹脂等の限界酸素指数（ＬＯＩ値）の大きな、熱可塑性樹脂を使用することができる。これらの樹脂の中では、経済性及び入手容易性の面からポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂が好ましい。

熱可塑性樹脂バインダー粒子の平均粒子直径は、特に限定されないが、好ましくは１．０〜１５０μｍである。より好ましくは、５．０〜８０μｍである。平均粒子直径が１．０μｍ未満であると、粉塵等が生じるため取り扱い性が悪くなり、１５０μｍを越えると、活性炭と均一に混合しない可能性がある。

熱可塑性樹脂バインダー粒子の融点は、事務機器等の環境温度などを考慮すると、好ましくは８０℃〜１５０℃である。より好ましくは、１００℃〜１３０℃である。

熱可塑性樹脂バインダー粒子の溶融時の流動性はＪＩＳＫ７２１０記載のＭＩ値で、好ましくは１〜８０ｇ／１０ｍｉｎである。より好ましくは３〜３０ｇ／１０ｍｉｎである。この範囲であれば、活性炭の表面の被覆を防止しつつ、活性炭同士を強固に接着することが出来る。

活性炭層Ａ中の活性炭粒子の含有量は、好ましくは５０〜４００ｇ／ｍ^２である。より好ましくは、１００〜３５０ｇ／ｍ^２である。更に好ましくは、２００〜３００ｇ／ｍ^２である。活性炭粒子の含有量が５０ｇ／ｍ^２未満では、トルエン等の有害ガスの除去性能が低くなり、４００ｇ／ｍ^２を越えると、活性炭の燃焼物としての作用が大きくなるため、ＵＬ規格を満足することができない。

活性炭層Ａ中の熱可塑性樹脂バインダー粒子の含有量は、好ましくは活性炭粒子１００重量部に対して１〜１５重量部である。より好ましくは、３〜１０重量部である。熱可塑性樹脂バインダー粒子の含有量が１重量部未満では、活性炭層の固着が弱く剥離が起こる可能性があり、１５重量部を越えると、難燃性とＶＯＣ・オゾン性能の両方を満足することができない可能性がある。

本発明の難燃性脱臭フィルタは、活性炭層Ａの両面にカバー材Ｂとして布帛を有することが必要である。かかる積層構造により、燃焼試験時に活性炭の脱落を抑制することができる。使用する布帛は、特に限定されないが、例えば、不織布、編物、又は織物からなることができ、特に不織布が好ましい。フィルタ形成時の活性炭粒子の脱落防止の観点から、活性炭粒子の粒径よりも小さい目合いのものが好ましい。

不織布としては、セルロース繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアクリルニトリル繊維、フェノール繊維から選択される一種以上の繊維を含んだ繊維より作られるものが好ましい。燃焼時における繊維形状保持から、これらいずれかの繊維を３０〜１００％含有したものであることが好ましい。

不織布の製造法としては、サーマルボンド法、ケミカルボンド法、ニードルパンチ法、スパンレース法（水流絡合法）等が使用できる。布帛は、難燃剤を練りこんで紡糸された繊維からなることも好ましい。

カバー材Ｂに使用する布帛の目付と厚みは、特に限定されないが、好ましくは、目付は１０ｇ／ｍ^２〜４５ｇ／ｍ^２、厚みは０．０５ｍｍ〜２ｍｍである。目付が１０ｇ／ｍ^２未満では、活性炭シート加工時に活性炭粒子が布帛から脱落してしまい、４５ｇ／ｍ^２を越えると、活性炭シート形成時の加工性が悪くなる可能性がある。また、厚みが０．０５ｍｍ未満では、シート加工時に活性炭粒子が布帛から脱落してしまい、２ｍｍを越えると、活性炭シート形成時の取り扱い性が悪くなる可能性がある。ここで布帛の厚みは、７ｇｆ／ｃｍ^２荷重で測定した厚みを指す。

本発明では、カバー材Ｂに使用する布帛に難燃剤が含まれていることが好ましい。布帛に難燃剤が含まれることによって、布帛自体を難燃性にする効果と、燃焼時に布帛の繊維形状が保持されるという効果があるためである。

カバー材Ｂに使用する布帛に含有される難燃剤としては、難燃効果の面からリン系難燃剤が好ましく、布帛に塗布、乾燥することより、水溶性の難燃剤、例えば、リン酸グアニジン、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウムがより好ましい。

カバー材Ｂに使用する布帛には前記難燃剤が布帛重量に対して、好ましくは１０〜８０重量％含まれている。より好ましくは、２０〜７０重量％である。１０重量％未満ではフィルタ全体の難燃性が不十分となる場合があり、８０重量％を超えると、難燃剤を添着する加工性が悪くなり、圧力損失が上昇するなどの問題が起こる場合がある。

活性炭層Ａとカバー材Ｂとは、活性炭層Ａ中の熱可塑性樹脂バインダー粒子や別途設ける接着層により積層一体化することができる。

接着層としては、例えば前記布帛にペースト状の熱可塑性樹脂をドット状にプリントしたもの、熱可塑性樹脂のパウダーを散布したもの、或いは熱可塑性樹脂を溶融紡糸して蜘蛛の巣状のホットメルト不織布としたものなどがある。接着層の目付は、５〜５０ｇ／ｍ^２が好ましく、１０〜３０ｇ／ｍ^２がより好ましい。

前記熱可塑性樹脂としては、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、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)などがあげられる。また、前記熱可塑性樹脂に難燃剤が含まれることも可能であるが、優れた接着性を得るためには難燃剤が含まれていないことが好ましい。

活性炭層Ａとカバー材Ｂを接着層により積層する方法としては、例えば接着剤を用いる方法や、ホットメルト不織布又は熱可塑性樹脂バインダー粒子などのホットメルト樹脂を用いて積層一体化する方法などがあり特に限定されない。カバー材と活性炭粒子を接着剤や熱可塑性樹脂によって積層一体化するには、例えば、布帛とホットメルト不織布、活性炭粒子を積層して、この積層シートを加熱加工などにより一体化する方法や、予め熱接着性樹脂が付着した布帛を作製しておき、この布帛で活性炭粒子を挟み込んでシートとする方法がある。後者の予め熱接着性樹脂が付着した布帛を作製しておく方法にすれば、生産工程でのトラブルが少なくなる利点があり好ましい。

前記ホットメルト不織布の目付と厚みは、特に限定されないが、目付は５ｇ／ｍ^２〜２０ｇ／ｍ^２、厚みは０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍであることが好ましい。目付が２０ｇ／ｍ^２を越えると、フィルタの圧力損失が上昇する可能性がある。厚みが０．５ｍｍを越えると、活性炭層形成時の取り扱い性が悪くなる可能性がある。また、目付が５ｇ／ｍ^２未満、厚みが０．０５ｍｍ未満であると、接着性が劣り、層間剥離が発生する可能性がある。ここで布帛の厚みは、７ｇｆ／ｃｍ^２荷重で測定した厚みを言う。

本発明の難燃性脱臭フィルタ剥離強度は、５ｇｆ／ｃｍ〜１００ｇｆ／ｃｍであることが好ましい。より好ましくは１５ｇｆ／ｃｍ〜８０ｇｆ／ｃｍである。剥離強度が５ｇｆ／ｃｍ未満ではカバー材Ｂと活性炭層Ａの接着力が弱く、シート作成時に層間剥離を起こす可能性がある。

本発明では、活性炭担持布帛Ａと、活性炭シートを積層構成するものである。布帛Ａと活性炭シートの積層に際しては、これらを重ねて枠を取り付けたのみであっても良く、種々の粘着剤やバインダー等で部分的に接合構成してもよい。

本発明の方法では、活性炭担持布帛Ａと活性炭シートの積層濾材の使用方法として、活性炭担持布帛Ａを臭気流入側に配置し、活性炭シート側を流出側に配置し、ガス除去を行う。

上記のように構成された本発明の脱臭フィルタは、通常使用時だけでなく燃焼時も活性炭層中の活性炭粒子を脱落させることがないので、有害ガス成分を効果的に除去できるだけでなく、ＵＬ規格９４ＨＦ−１を満足する高い難燃性を持つ。

以下、実施例によって本発明の脱臭フィルタの作用効果を具体的に示すが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。なお、実施例中で測定した特性値の評価方法を以下に示す。

（難燃性）
非特許文献１に記載されている水平燃焼試験により評価を実施した。この水平燃焼試験では、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）を配置しておく。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、６０ｍｍ、１２５ｍｍの各位置に合計２つの標線を予め書き込んだ試験片を設置する。燃焼試験では、試験片を水平に載置した状態で上述した端部に金網の下方から炎を６０±１秒間当てたのち、炎を試験片から離す。この時点から計時し、
［ａ］炎が消えた（残炎）時間
［ｂ］炎と赤熱が消えた（残じん）時間
［ｃ］炎又は赤熱の前線が１２５ｍｍ標線に達した時間、もしくは試験片が１２５ｍｍ標線の手前で燃焼又は赤熱が止まった時間
の３種類の時間を記録する。このような評価試験を５回実施し、下記の表１に示すような「９４ＨＦ−１」又は「９４ＨＦ−２」の２つの分類に応じて評価する。

（トルエンの除去率）
フィルタ試料に、トルエン濃度５ｐｐｍの空気を風速１０ｃｍ／秒で通し、カラムの入口側と出口側のトルエン濃度（ｐｐｍ）を測定した。測定条件は、温度２５℃、湿度５０％とした。これらの測定値を下記式に代入してトルエン除去率（％）を算出した。尚、初期効率を求めるため、測定開始後１分でのトルエン除去率を求めた。

トルエン除去率［％］＝｛１−（出口側トルエン濃度［ｐｐｍ］／入口側トルエン濃度［ｐｐｍ］）｝×１００

（オゾンの除去率）
フィルタ試料に、オゾン濃度４ｐｐｍの空気を風速１０ｃｍ／秒で通し、カラムの入口側と出口側のオゾン濃度（ｐｐｍ）を測定した。測定条件は、温度２５℃、湿度５０％とした。これらの測定値を下記式に代入してオゾン除去率（％）を算出した。尚、初期効率を求めるため、測定開始後１分でのトオゾン除去率を求めた。

オゾン除去率［％］＝｛１−（出口側オゾン濃度［ｐｐｍ］／入口側オゾン濃度［ｐｐｍ］）｝×１００

（平均粒子直径）
各粒子を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し、１００個の粒子の直径を測定し、それから平均直径を算出した。

（難燃剤の調整）
リン系難燃剤液（難燃剤が水に溶解した水溶液：分散液濃度６０％）５０部と水５０部とからなる難燃剤溶液を準備した。

（実施例１）
（カバー材の準備）
レーヨン繊維／ポリエチレンテレフタレート（以下、「ＰＥＴ」という）繊維（重量比７０：３０）混合スパンレース不織布（目付２４ｇ／ｍ^２、厚み０．１６ｍｍ）に、前記難燃剤水溶液を含浸した後、乾燥させ、３４ｇ／ｍ^２のカバー材を得た。それぞれのカバー材は、布帛であるスパンレースの繊維表面に、リン系難燃剤が添着されたカバー材であり、カバー材には、１０ｇ／ｍ^２のリン系難燃剤が含まれていた。
（活性炭担持布帛）
次に、ＰＥＴ繊維（２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍ）、レーヨン繊維（１．７デシテックス-繊維長４０ｍｍ）カード工程、ニードルパンチ工程にかけ、１３０℃の熱処理工程にて繊維を熱融着させ、目付け１５ｇ／ｍ^２の布帛を得た。次に、活性炭粒子（平均粒子直径１０μｍ）を１３０℃に加熱し、吹き付け、冷却し、繊維表面に活性炭粒子が５ｇ／ｍ^２固着した目付２０ｇ／ｍ^２の布帛を得た。
（活性炭シート）
難燃加工をしたカバー材上に、活性炭粒子（平均粒子直径５００μｍ）が１５０重量部、熱可塑性樹脂バインダー粒子（平均粒子直径５０μｍ、ＰＥＴ樹脂）が１０．５ｇ／ｍ^２となるように混合したものを散布して活性炭層を形成し、この活性炭層の上にカバー材を重ねた後、これを１４０℃に熱した鉄板の間に挟み込んで１分間ヒートプレスを行い、熱可塑性樹脂バインダー粒子によって活性炭層を固着させ、活性炭シートを作製した。この時の目付は２２８．５ｇ／ｍ^２であった。
上記手順により、作製した活性炭担持布帛をガス流入側に配置し、活性炭シートをガス流出側に配置して積層し、実施例の脱臭濾材とした。

（比較例１）
ガス流入側に実施例で作製した活性炭シートを用い、ガス流出側に実施例で作製した活性炭担持布帛を用いたものを比較例１とする。

（比較例２）
実施例の活性炭シートのみを単層で用いた。

（比較例３）
実施例の活性炭粒子を担持した布帛のみを用いた。

（比較例４）
次に、活性炭担持布帛にて、活性炭粒子をバインダー接着形成したことを除いては、実施例と同一の構造とした。

（比較例５）
バインダーによって活性炭粒子を接着形成したことを除いては、実施例と同様の配置関係とした。

（比較例６）
バインダーによって活性炭粒子を接着形成した布帛をガス流出側に配置し、活性炭シートをガス流入側に配置した構造とした。

実施例１、比較例１〜５で得られたフィルタの構成とトルエン・オゾン性能評価結果を表２に示す。

表２から明らかなように、本開発品である実施例では、何れの比較例と比べても初期除去率・寿命共に有効にトルエン・オゾンを除去することが出来る。比較例１では、実施例と同一構造であっても、配置関係によってより有効にガスを除去することが出来ることを確認した。比較例１と比較例２から、オゾンに対しては布帛の効果はあるものの、配置関係の影響が大きいことがわかる。また、比較例３、および４は、活性炭量が少ないために除去性能が非常に低く、比較例５および６は、バインダーによる活性炭粒子の接着では、性能低下が起こる。

本発明の難燃性脱臭フィルタは、有害ガス成分の除去性と難燃性に優れるので、コピー機、プリンター、多機能ＯＡ機、コンピュータ、プロジェクター、ＰＯＤ印刷機等の電子機器の排出ガス中に含まれる有害ガス成分を除去するための難燃性脱臭フィルタ、冷蔵庫やトイレ脱臭機などに用いられる難燃性脱臭フィルタ等に好適に使用できる。

１活性炭粒子
２熱可塑性樹脂粉末
Ａ活性炭層
Ｂカバー材
Ｃ活性炭担持布帛

Claims

少なくとも表面が熱可塑性樹脂を主としてなる繊維からなる布帛の、表面および／または内部に活性炭粒子を担持する活性炭担持布帛と、活性炭シートが積層されてなる脱臭フィルタであって、前記活性炭担持布帛を流入側に配置し、活性炭シートを流出側に配置することを特徴とする難燃性脱臭フィルタ。
活性炭シートが、活性炭層とその両面に設けられたカバー材とからなり、前記カバー材が少なくともセルロース繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリアクリルニトリル繊維、フェノール繊維から選択される一種以上の繊維を３０％以上含有し、カバー材重量に対してリン系難燃剤を１０〜８０重量％含有するものであり、活性炭層中の活性炭粒子がポリエステル系樹脂もしくはポリアミド系樹脂バインダー粒子によって固着されており、活性炭層の目付が５０〜４００ｇ／ｍ^２である請求項１に記載の難燃性脱臭フィルタ。
活性炭層が、活性炭粒子にポリエステル系樹脂もしくはポリアミド系樹脂バインダー粒子が活性炭粒子重量に対して１〜１５重量％混合されたものである請求項１または２に記載の難燃性脱臭フィルタ。