JP2004041445A

JP2004041445A - Deodorizing filter

Info

Publication number: JP2004041445A
Application number: JP2002202998A
Authority: JP
Inventors: Tomohiko Aida; 合田　智彦; Shinichiro Ito; 伊藤　紳一郎; Shunji Takeda; 武田　俊二
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2002-07-11
Filing date: 2002-07-11
Publication date: 2004-02-12

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a deodorizing filter exhibiting a superior deodrizing function to a wide range of odor components and having superior durability such as water resistance, chemical resistance, and weatherability. <P>SOLUTION: This deodorizing filter is so formed that deodorant is attached to and integrated with the open cell surface of open-cell polyolefine resin foam whose average air passing time is 10 seconds or less, average number of foams existing on a straight line of 25mm in length is 6-50, and average ratio of a film breaking area is 20-80%. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気清浄器や外気導入器等の臭気除去用として好適な脱臭フィルターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、悪臭や有害ガス等の臭気成分（被吸着物質）を吸着する機能（脱臭機能）を備えた脱臭フィルターは広く知られており、例えば、特開平９−５７０５０号公報では、３次元網状骨格構造を有するポリウレタンフォームを基材とし、この基材にバインダーを用いて脱臭剤粒子を固着させた脱臭フィルターが開示されている。
【０００３】
しかし、上記公報に開示されている脱臭フィルターは、耐水性や耐薬品性が低いポリウレタンフォームを基材としているため、用途や使用場所が制約されるという問題点がある。
【０００４】
また、ポリオレフィン系樹脂からなる不織布を基材として用いた脱臭フィルターも存在する。しかし、ポリオレフィン系樹脂からなる不織布は、耐水性や耐薬品性は優れているものの、接触面積が小さいため、この不織布を基材として用いた脱臭フィルターは、脱臭機能が弱く、用途や使用場所が制約されるという問題点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、広範囲の臭気成分に対して優れた脱臭機能を発現し、かつ、耐水性、耐薬品性、耐候性等の耐久性にも優れる脱臭フィルターを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明（本発明）による脱臭フィルターは、平均空気通過時間が１０秒以下であり、長さ２５ｍｍの直線上に存在する平均気泡数が６〜５０個であり、平均破膜面積割合が２０〜８０％である連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の連続気泡表面に、脱臭剤を付着一体化させてなることを特徴とする。
【０００７】
本発明の脱臭フィルターに基材として用いられる連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体を構成するポリオレフィン系樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレンを主成分とするエチレン−α−オレフィン共重合体、エチレンを主成分とするエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレンを主成分とするエチレン−エチルアクリレート共重合体などのポリエチレン系樹脂；ポリプロピレン、プロピレンを主成分とするプロピレン−α−オレフィン共重合体、プロピレンを主成分とするプロピレン−エチレン−ブテン三元共重合体などのポリプロピレン系樹脂；ポリブテン等が挙げられ、なかでも、耐水性や耐薬品性に優れることから、ポリエチレン系樹脂が好適に用いられる。これらのポリオレフィン系樹脂は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【０００８】
上記エチレン−α−オレフィン共重合体を構成するα−オレフィンとしては、特に限定されるものではないが、例えば、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン等が挙げられる。これらのα−オレフィンは、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【０００９】
また、上記プロピレン−α−オレフィン共重合体を構成するα−オレフィンとしては、特に限定されるものではないが、例えば、エチレン、１−ブテン、１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ヘキセン、１−ヘプテン、１−オクテン等が挙げられる。これらのα−オレフィンは、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００１０】
本発明で用いられる連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体は、平均空気通過時間が１０秒以下であることが必要であり、好ましくは５秒以下である。連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の平均空気通過時間が１０秒を超えると、臭気成分が連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の内部まで浸透し難くなって、得られる脱臭フィルターの脱臭機能が不十分となる。
【００１１】
上記連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の平均空気通過時間とは、以下の方法で測定された平均空気通過時間を意味する。
【００１２】
〔平均空気通過時間の測定方法〕
先ず、連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の任意部分から縦５ｃｍ×横１３ｃｍ×厚み１ｃｍの直方体状の試験片を切り出す。なお、連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体から上記大きさの試験片を切り出すことができない場合には、連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体から複数個の小片を切り出し、これら小片同士を互いに組み合わせることによって、上記大きさの試験片とすればよい。
【００１３】
次に、中央部に面積６４５．１６ｍｍ^２の円形状貫通孔が両面間に亘って貫通状態に貫設された一対の挟持板を用意し、これら挟持板をそれらの貫通孔同士が挟持板の厚み方向に合致した状態に互いに対向させるとともに、挟持板間に上記試験片をその厚み方向を挟持板の厚み方向に合致させ、挟持板の貫通孔を閉塞させた状態に挟着一体化させて試験体を作製する。
【００１４】
次いで、上記試験体をこの試験体を挟んだ一方側が開放状態で、他方側が閉塞空間部となった測定空間部内に配設する。そして、上記試験片に接触しないようにして、上記試験体の閉塞空間部側から上記挟持板の貫通孔から露出した試験片の露出部分に空気を８６２０Ｐａの圧力で試験片の露出面に対して直交する方向に吹き付け、５０ｃｍ^３の空気が上記試験片を通過するのに要した時間を測定し、その時間を平均空気通過時間とする。なお、上記平均空気通過時間の測定装置としては、特に限定されるものではないが、例えば、東洋精機製作所社から市販されている商品名「Ｂ型ガーレ式デンソメーター」等が挙げられる。
【００１５】
本発明で用いられる連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体は、長さ２５ｍｍの直線上に存在する平均気泡数が６〜５０個であることが必要であり、好ましくは１５〜４０個であり、より好ましくは２０〜３０個である。
【００１６】
連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の上記平均気泡数が６個未満であると、連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の通気性が低下して、得られる脱臭フィルターの脱臭機能が不十分となり、逆に連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の上記平均気泡数が５０個を超えると、連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の気泡中を通過する臭気成分のうち、気泡表面の脱臭剤に接触することなく気泡中を通過する臭気成分の割合が多くなって、得られる脱臭フィルターの脱臭機能が不十分となる。
【００１７】
上記連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体における長さ２５ｍｍの直線上に存在する平均気泡数とは、以下の方法で測定された平均気泡数を意味する。
【００１８】
〔長さ２５ｍｍの直線上に存在する平均気泡数の測定方法〕
先ず、連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体を任意の部分で水平方向（ｘ−ｙ方向）、垂直方向（ｘ−ｚ方向）および垂直でｘ−ｚ方向に直交する方向（ｙ−ｚ方向）のそれぞれの方向に切断する。
【００１９】
次に、連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の各切断断面（ｘ−ｙ方向断面、ｘ−ｚ方向断面、ｙ−ｚ方向断面）を実寸長さ２５ｍｍの直線とともに電子顕微鏡にて１０倍で撮影し、得られた各切断断面写真の任意部分に、写真に写された上記２５ｍｍの直線と同一長さの直線を描き、この直線と重なり、かつ、各切断断面表面に存在する気泡数を各切断断面毎に目視にて数える。気泡数を数えるにあたっては、気泡間の連通部分の全てに気泡膜があり、全ての気泡が独立気泡であると仮定したときの独立気泡の数を数え、また、上記切断断面写真に描いた直線と完全に重なり合う気泡のみを数える。
【００２０】
そして、上記各切断断面（ｘ−ｙ方向断面、ｘ−ｚ方向断面、ｙ−ｚ方向断面）の気泡数の平均を算出し、この平均個数を、長さ２５ｍｍの直線上に存在する平均気泡数とする。
【００２１】
なお、上記連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の各切断断面の写真撮影の際に、連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の各切断断面をマジックインキなどの着色剤で着色した後に写真撮影を行えば、気泡の判別が容易になるので好ましい。
【００２２】
本発明で用いられる連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体は、平均破膜面積割合が２０〜８０％であることが必要であり、好ましくは３０〜６０％であり、より好ましくは４０〜５０％である。
【００２３】
連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の平均破膜面積割合が２０％未満であると、連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の通気性が低下して、得られる脱臭フィルターの脱臭機能が不十分となり、逆に連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の平均破膜面積割合が８０％を超えると、連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の気泡中を通過する臭気成分のうち、気泡表面の脱臭剤に接触することなく気泡中を通過する臭気成分の割合が多くなって、得られる脱臭フィルターの脱臭機能が不十分となる。
【００２４】
上記連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の平均破膜面積割合とは、以下の方法で測定された平均破膜面積割合を意味する。
【００２５】
〔平均破膜面積割合の測定方法〕
先ず、連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体を任意の部分で水平方向（ｘ−ｙ方向）、垂直方向（ｘ−ｚ方向）および垂直でｘ−ｚ方向に直交する方向（ｙ−ｚ方向）のそれぞれの方向に切断する。
【００２６】
次に、上記連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の各切断断面を電子顕微鏡により約２５倍にて写真撮影する。得られた各切断断面（ｘ−ｙ方向、ｘ−ｚ方向、ｙ−ｚ方向）の写真において、任意の近接集合した気泡５個分を選択し、これら５個の気泡において、気泡膜が破れた黒く写っている空洞部分の総面積（空洞総面積）を算出する一方、５個の気泡の総面積（気泡総面積）を算出し、各切断断面における空洞総面積の気泡総面積に対する百分率を算出し、その平均を平均破膜面積割合とする。
【００２７】
なお、上記連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の各切断断面の写真撮影の際に、連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の各切断断面に金を蒸着した後に写真撮影を行えば、気泡膜および気泡膜が破れている部分の像が鮮明になって判別し易くなるので好ましい。
【００２８】
上記空洞総面積および上記気泡総面積からの平均破膜面積割合の算出方法を具体的に説明する。各切断断面写真における選択した５個の気泡全体をグラフ用紙に写し取り、その写し取った部分を切り取り、切り取った部分の重量（Ｗ_１）を測定する一方、５個の気泡における気泡間の気泡膜が破れて切断断面表面にみえる黒い空洞になっている部分をグラフ用紙に写し取り、その写し取った部分を切り取り、切り取った部分の重量（Ｗ_２）を測定し、下記式により平均破膜面積割合を算出する。
平均破膜面積割合（％）＝（Ｗ_２／Ｗ_１）×１００
【００２９】
また、本発明で用いられる連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体は、特に限定されるものではないが、ゲル分率が３０〜７０重量％であることが好ましい。連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体のゲル分率が３０重量％未満であると、強度および耐久性が低下することがあり、逆に連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体のゲル分率が７０重量％を超えると、前記平均空気通過時間が１０秒以下となり難くなったり、上記平均破膜面積割合が２０〜８０％となり難くなって、通気性が低下し、得られる脱臭フィルターの脱臭機能が不十分となることがある。
【００３０】
上記連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体のゲル分率とは、以下の方法で測定されたゲル分率を意味する。
〔ゲル分率の測定方法〕
先ず、連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体を約１００ｍｇ採取して試料とし、この試料の乾燥重量（Ｗ_３）を測定する。次に、上記試料をその気泡を潰した上で１２０℃のキシレン５０ｍｌ中に浸漬して２４時間放置した後、２００メッシュの金網で濾過し、金網上の残渣の乾燥重量（Ｗ_４）を測定し、下記式によりゲル分率を算出する。
ゲル分率（重量％）＝（Ｗ_４／Ｗ_３）×１００
【００３１】
さらに、本発明で用いられる連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体は、特に限定されるものではないが、見掛け密度が０．０１〜０．１ｇ／ｃｍ^３であることが好ましく、より好ましくは０．０２〜０．０５ｇ／ｃｍ^３である。連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の見掛け密度が０．０１ｇ／ｃｍ^３未満であると、連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体がへたり易くなることがあり、逆に連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の見掛け密度が０．１ｇ／ｃｍ^３を超えると、連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の連続気泡率が低くなったり、気泡膜が厚くなって、前記平均空気通過時間が１０秒以下となり難くなったり、上記平均破膜面積割合が２０〜８０％となり難くなって、通気性が低下し、得られる脱臭フィルターの脱臭機能が不十分となることがある。
【００３２】
上記連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の見掛け密度とは、以下の方法で測定された見掛け密度を意味する。
〔見掛け密度の測定方法〕
連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の重量（Ｗ_５：ｇ）および体積（Ｄ：ｃｍ^３）を測定し、下記式により見掛け密度を算出する。
見掛け密度（ｇ／ｃｍ^３）＝Ｗ_５／Ｄ
【００３３】
次に、上記連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の製造方法の一例を説明する。先ず、前記ポリオレフィン系樹脂に熱分解型発泡剤の他、必要に応じて架橋剤および発泡助剤等の添加剤を添加して熱分解型発泡剤が実質的に分解しない温度で溶融混練し、所定形状に成形した後、ポリオレフィン系樹脂を架橋、発泡させてポリオレフィン系樹脂発泡体を作製する。なお、上記熱分解型発泡剤、架橋剤および発泡助剤は、発泡体の製造において汎用されているものが用いられる。
【００３４】
そして、得られたポリオレフィン系樹脂発泡体をその厚みよりも狭い間隔で対向させられた一対のロール間に通過させて、ポリオレフィン系樹脂発泡体をその厚み方向に圧縮変形させることによって、ポリオレフィン系樹脂発泡体の独立気泡を連続気泡化させる。
【００３５】
次に、上記ポリオレフィン系樹脂発泡体に以下に説明する連通孔拡大処理を施すことによって、連続気泡間に形成された連通孔を拡げて連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体を製造することができる。
【００３６】
上記連通孔拡大処理は、ポリオレフィン系樹脂発泡体を密閉容器内に充填し、この密閉容器内を十分に脱気した後、密閉容器内に酸素ガスおよび可燃ガスを注入して、酸素ガスおよび可燃ガスに点火することによって行われる。
【００３７】
上記密閉容器としては、ポリオレフィン系樹脂発泡体を充填可能であって、容器内を真空状態にできるものであれば良く、その形状、大きさ等は適宜選択されれば良い。
【００３８】
そして、ポリオレフィン系樹脂発泡体を密閉容器内に充填した状態において、ポリオレフィン系樹脂発泡体の表面とこれに対向する密閉容器の内面との間の隙間が大きいと、酸素ガスおよび可燃ガスを燃焼させる際に、密閉容器の内面に対向したポリオレフィン系樹脂発泡体の表面がへたり易くなるので、密閉容器におけるポリオレフィン系樹脂発泡体の充填空間部を密閉容器に充填させるポリオレフィン系樹脂発泡体の形状にほぼ合致した形状にすることが好ましい。なお、ポリオレフィン系樹脂発泡体を複数枚組み合わせることによって、密閉容器の充填空間部にほぼ合致した形状としても良い。
【００３９】
上記密閉容器内を脱気する方法としては、例えば、密閉容器内の空気を真空ポンプにより吸引、除去する方法が挙げられる。密閉容器内の脱気が不十分であると、連通孔の拡大が不十分になるので、ポリオレフィン系樹脂発泡体の気泡内の全てが真空になるまで脱気を行うことが好ましい。
【００４０】
さらに、上記密閉容器に酸素ガスおよび可燃ガスを注入する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、酸素ガスを充填した高圧ボンベおよび可燃ガスを充填した高圧ボンベから、減圧弁で所望の混合比に見合う分圧に調整して、ガス混合ミキサーを通して密閉容器内に注入する方法や、酸素ガスを充填した高圧ボンベおよび可燃ガスを充填した高圧ボンベから、減圧弁で所望の混合比に見合う分圧に調整して、それぞれ別の注入口から注入する方法等が挙げられる。なお、ガス注入直後は、密閉容器内のガス分散状態が不均一なので、注入後に数分間放置しておくことが好ましい。
【００４１】
そして、上記可燃ガスとしては、酸素ガスの存在下で燃焼可能なものであれば良く、特に限定されるものではないが、例えば、水素ガス、メタンガス、プロパンガス等が挙げられる。これらの可燃ガスは、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００４２】
酸素ガスと可燃ガスとの混合比は、これらガスが燃焼可能な範囲であれば良く、特に限定されるものではないが、完全燃焼比前後であることが好ましい。例えば、可燃ガスとして水素ガスを使用する場合には、体積比（圧力比）で、酸素ガス：水素ガスが１：２前後であることが好ましい。
【００４３】
また、酸素ガスおよび可燃ガスの圧力は、特に限定されるものではないが、０．０５〜０．３ＭＰａであることが好ましく、より好ましくは０．０８〜０．１５ＭＰａである。酸素ガスおよび可燃ガスの圧力が０．０５ＭＰａ未満であると、点火した際に、気泡間に形成される連通孔の拡大が不十分になり、得られる連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の平均空気通過時間や平均破膜面積割合が前記範囲外になり易くて通気性が低下し、最終的に得られる脱臭フィルターの脱臭機能が不十分となることがあり、逆に酸素ガスおよび可燃ガスの圧力が０．３ＭＰａを超えると、得られる連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体がへたり易くなることがある。
【００４４】
なお、酸素ガスおよび可燃ガスの圧力が上記範囲内にあれば、その他に不活性ガスが混在していても良い。上記不活性ガスとしては、特に限定されるものではないが、例えば、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス、炭酸ガス等が挙げられる。これらの不活性ガスは、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００４５】
酸素ガスおよび可燃ガスを密閉容器に充填した後、点火する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、予め密閉容器内にスパークスイッチを配設しておき、スパークさせる方法等が挙げられる。
【００４６】
本発明の脱臭フィルターは、上述した連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の連続気泡表面に脱臭剤を付着一体化させてなる。
【００４７】
本発明で用いられる脱臭剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、光触媒機能を有する酸化チタン、ゼオライト、シリカゲル、活性炭等が挙げられる。これらの脱臭剤は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００４８】
上記脱臭剤のなかでも、光エネルギーを付与することにより既吸着の臭気成分を分解して、臭気成分の吸着容量（吸着能力）を回復し得ることから、光触媒機能を有する酸化チタンが好適に用いられる。ゼオライト、シリカゲル、活性炭等は、臭気成分の吸着容量に限界があり、これを超えると吸着性能が低下する。
【００４９】
上記脱臭剤の粒径は、連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の連続気泡径より小さければ良く、特に限定されるものではないが、１００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１０ｎｍ〜１０μｍである。脱臭剤の粒径が１００μｍを超えると、臭気成分との接触面積が小さくなって、得られる脱臭フィルターの脱臭機能が不十分となることがある。
【００５０】
なお、本発明においては、上記脱臭剤と抗菌剤とを併用して、得られる脱臭フィルターに脱臭機能と抗菌機能とを兼備させても良い。
【００５１】
連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の連続気泡表面に上記脱臭剤を付着一体化させる方法は、特に限定されるものではなく如何なる方法であっても良いが、作業が容易であって、良好な付着効率を得られることから、バインダーを用いて脱臭剤を付着一体化させる方法が好ましい。
【００５２】
上記バインダーとしては、特に限定されるものではないが、例えば、エマルジョン型バインダー（水系バインダー）、溶剤型バインダー、ホットメルト型バインダー、光重合可能なモノマー型（オリゴマー型も含む）バインダー等が挙げられ、なかでも、安全性に優れ、作業も容易であことから、エマルジョン型バインダーを用いることが好ましい。
【００５３】
上記エマルジョン型バインダーとしては、特に限定されるものではないが、例えば、アクリル系樹脂エマルジョン、酢酸ビニル系樹脂エマルジョン、塩化ビニル系樹脂エマルジョン、オレフィン系樹脂エマルジョン、スチレン系樹脂エマルジョン、ウレタン系樹脂エマルジョン、ポリエステル系樹脂エマルジョン、エポキシ系樹脂エマルジョン、エチレン−酢酸ビニル系樹脂エマルジョン、エチレン−酢酸ビニル−アクリル系樹脂エマルジョン、スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、アクリル−ウレタン系樹脂エマルジョン、天然ゴム系ラテックス、合成ゴム系ラテックス等が挙げられ、なかでも、接着性や耐候性に優れることから、アクリル系樹脂エマルジョンが好適に用いられる。これらのエマルジョン型バインダーは、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００５４】
上記アクリル系樹脂エマルジョンとしては、特に限定されるものではないが、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシルなどの（メタ）アクリル酸エステルの単独重合体エマルジョンもしくは共重合体エマルジョン、上記（メタ）アクリル酸エステルと（メタ）アクリル酸、スチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、エチレン、バーサチック酸ビニル、ブタジエン、イソプレン、クロロプレンなどとの共重合体エマルジョン等が挙げられる。これらのアクリル系樹脂エマルジョンは、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。なお、ここで言う（メタ）アクリル酸とは、アクリル酸またはメタクリル酸を意味する。
【００５５】
上記バインダーは、特に限定されるものではないが、使用温度における粘度が１０Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。バインダーの上記粘度が１０Ｐａ・ｓを超えると、脱臭剤を連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の内部にまで付着させることが困難となったり、脱臭剤の付着量が著しく不均一となることがある。
【００５６】
バインダーを用いて脱臭剤を連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の連続気泡表面に付着一体化させる方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、予めバインダーを連続気泡表面に塗布し、必要に応じて適当に乾燥し、バインダーが接着性を保持している間に脱臭剤を付着一体化させる方法や、予め脱臭剤をバインダー中に分散混合させた後、この分散混合液を連続気泡表面に塗布することにより、脱臭剤を付着一体化させる方法等が挙げられ、いずれの方法が採られても良い。
【００５７】
脱臭剤をバインダー中に分散混合させる場合、脱臭剤が凝集や会合を起こさないように分散混合させることが好ましい。また、脱臭剤は、連続気泡表面に微粉末状で均一に付着一体化させることが好ましい。
【００５８】
連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の連続気泡表面に対する脱臭剤の付着量は、特に限定されるものではないが、乾燥重量で１０〜１００ｍｇ／ｃｍ^３であることが好ましい。
【００５９】
脱臭剤の上記付着量が乾燥重量で１０ｍｇ／ｃｍ^３未満であると、得られる脱臭フィルターの寿命が短くなって交換頻度が高くなり、不経済となることがあり、逆に脱臭剤の上記付着量が乾燥重量で１００ｍｇ／ｃｍ^３を超えると、脱臭剤が密着したり重なり合ったりし、臭気成分と脱臭剤との接触面積が小さくなって、得られる脱臭フィルターの脱臭機能が不十分となることがある。
【００６０】
また、連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の連続気泡表面に対するバインダーの付着量は、特に限定されるものではないが、乾燥重量で１〜３０ｍｇ／ｃｍ^３であることが好ましく、かつ、脱臭剤の付着量の１０〜３０重量％であることが好ましい。
【００６１】
バインダーの上記付着量が乾燥重量で１ｍｇ／ｃｍ^３未満であるか、脱臭剤の付着量の１０重量％未満であると、脱臭剤が連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の連続気泡表面から剥落することがあり、逆にバインダーの上記付着量が乾燥重量で３０ｍｇ／ｃｍ^３を超えるか、脱臭剤の付着量の３０重量％を超えると、脱臭剤がバインダーに覆われて、得られる脱臭フィルターの脱臭機能が不十分となることがある。
【００６２】
本発明の脱臭フィルターの製造方法の一例をバインダーとしてエマルジョン型バインダーを用いた場合について述べると、先ず、連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体を脱臭剤が分散混合されたエマルジョン型バインダー中に浸漬して、脱臭剤を含有するエマルジョン型バインダーを連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の連続気泡内に浸透させた後、この連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体を搾ることによって、余分なエマルジョン型バインダーを除去する。次いで、連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体を乾燥させることによって、連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の連続気泡表面に脱臭剤を付着一体化させてなる所望の脱臭フィルターを得ることができる。
【００６３】
【作用】
本発明の脱臭フィルターは、特定の平均空気通過時間、特定の長さ２５ｍｍの直線上に存在する平均気泡数および特定の平均破膜面積割合を有する連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の連続気泡表面に脱臭剤を付着一体化させてなるので、広範囲の臭気成分に対して優れた脱臭機能を発現し、かつ、耐水性、耐薬品性、耐候性等の耐久性にも優れる。
【００６４】
【発明の実施の形態】本発明をさらに詳しく説明するため以下に実施例を挙げるが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、本実施例においては以下に示す原材料を用いた。
【００６５】
１．基材
脱臭フィルターの基材として表１に示す特性を有する下記６種類の基材を用いた。
（１）連続気泡ポリエチレン系樹脂発泡体−Ａ（以下、「ＰＥＦ−Ａ」と記す）
（２）連続気泡ポリエチレン系樹脂発泡体−Ｂ（以下、「ＰＥＦ−Ｂ」と記す）
（３）連続気泡ポリエチレン系樹脂発泡体−Ｃ（以下、「ＰＥＦ−Ｃ」と記す）
（４）連続気泡ポリエチレン系樹脂発泡体−Ｄ（以下、「ＰＥＦ−Ｄ」と記す）
（５）連続気泡ポリウレタン系樹脂発泡体（以下、「ＰＵＦ」と記す）
（６）ポリエチレン系樹脂不織布（以下、「ＰＥＮＷ」と記す）
【表１】

【００６６】
２．脱臭剤
下記３種類の脱臭剤を用いた。
（１）ゼオライト
（２）シリカゲル
（３）酸化チタン
【００６７】
３．バインダー
アクリル酸エステルを乳化重合して得られたアクリル系樹脂エマルジョンを用いた。
【００６８】
（実施例１）
アクリル系樹脂エマルジョンを蒸留水で樹脂分１０重量％に希釈した後、脱臭剤としてゼオライトを含有量が１５重量％となるように添加し、攪拌により分散混合させて、ゼオライト含有アクリル系樹脂エマルジョンを調製した。次いで、基材としてＰＥＦ−Ａを上記ゼオライト含有アクリル系樹脂エマルジョン中に浸漬して、ゼオライト含有アクリル系樹脂エマルジョンをＰＥＦ−Ａの連続気泡内に浸透させた後、このＰＥＦ−Ａを連続気泡表面にのみゼオライト含有アクリル系樹脂エマルジョンが付着するように搾った。その後、８０℃の乾燥機中で３時間乾燥させて、ゼオライトの付着量が乾燥重量で１６．８ｍｇ／ｃｍ^３であり、アクリル系樹脂エマルジョンの付着量が乾燥重量で５．０ｍｇ／ｃｍ^３である脱臭フィルターを作製した。
【００６９】
（実施例２）
アクリル系樹脂エマルジョンを蒸留水で樹脂分１０重量％に希釈した後、脱臭剤としてシリカゲルを含有量が１５重量％となるように添加し、攪拌により分散混合させて、シリカゲル含有アクリル系樹脂エマルジョンを調製した。次いで、基材としてＰＥＦ−Ｂを上記シリカゲル含有アクリル系樹脂エマルジョン中に浸漬して、シリカゲル含有アクリル系樹脂エマルジョンをＰＥＦ−Ｂの連続気泡内に浸透させた後、このＰＥＦ−Ｂを連続気泡表面にのみシリカゲル含有アクリル系樹脂エマルジョンが付着するように搾った。その後、８０℃の乾燥機中で３時間乾燥させて、シリカゲルの付着量が乾燥重量で１９．１ｍｇ／ｃｍ^３であり、アクリル系樹脂エマルジョンの付着量が乾燥重量で５．４ｍｇ／ｃｍ^３である脱臭フィルターを作製した。
【００７０】
（実施例３）
アクリル系樹脂エマルジョンを蒸留水で樹脂分１０重量％に希釈した後、脱臭剤として酸化チタンを含有量が３０重量％となるように添加し、攪拌により分散混合させて、酸化チタン含有アクリル系樹脂エマルジョンを調製した。次いで、基材としてＰＥＦ−Ｃを上記酸化チタン含有アクリル系樹脂エマルジョン中に浸漬して、酸化チタン含有アクリル系樹脂エマルジョンをＰＥＦ−Ｃの連続気泡内に浸透させた後、このＰＥＦ−Ｃを連続気泡表面にのみ酸化チタン含有アクリル系樹脂エマルジョンが付着するように搾った。その後、８０℃の乾燥機中で３時間乾燥させて、酸化チタンの付着量が乾燥重量で３０．５ｍｇ／ｃｍ^３であり、アクリル系樹脂エマルジョンの付着量が乾燥重量で４．２ｍｇ／ｃｍ^３である脱臭フィルターを作製した。
【００７１】
（実施例４）
アクリル系樹脂エマルジョンを蒸留水で樹脂分１０重量％に希釈した後、脱臭剤として酸化チタンを含有量が１０重量％となるように添加し、攪拌により分散混合させて、酸化チタン含有アクリル系樹脂エマルジョンを調製した。次いで、基材としてＰＥＦ−Ｄを上記酸化チタン含有アクリル系樹脂エマルジョン中に浸漬して、酸化チタン含有アクリル系樹脂エマルジョンをＰＥＦ−Ｄの連続気泡内に浸透させた後、このＰＥＦ−Ｄを連続気泡表面にのみ酸化チタン含有アクリル系樹脂エマルジョンが付着するように搾った。その後、８０℃の乾燥機中で３時間乾燥させて、酸化チタンの付着量が乾燥重量で１２．２ｍｇ／ｃｍ^３であり、アクリル系樹脂エマルジョンの付着量が乾燥重量で３．１ｍｇ／ｃｍ^３である脱臭フィルターを作製した。
【００７２】
（比較例１）
アクリル系樹脂エマルジョンを蒸留水で樹脂分１０重量％に希釈した後、脱臭剤として酸化チタンを含有量が１０重量％となるように添加し、攪拌により分散混合させて、酸化チタン含有アクリル系樹脂エマルジョンを調製した。次いで、基材としてＰＵＦを上記酸化チタン含有アクリル系樹脂エマルジョン中に浸漬して、酸化チタン含有アクリル系樹脂エマルジョンをＰＵＦの連続気泡内に浸透させた後、このＰＵＦを連続気泡表面にのみ酸化チタン含有アクリル系樹脂エマルジョンが付着するように搾った。その後、８０℃の乾燥機中で３時間乾燥させて、酸化チタンの付着量が乾燥重量で１３．１ｍｇ／ｃｍ^３であり、アクリル系樹脂エマルジョンの付着量が乾燥重量で３．７ｍｇ／ｃｍ^３である脱臭フィルターを作製した。
【００７３】
（比較例２）
アクリル系樹脂エマルジョンを蒸留水で樹脂分１０重量％に希釈した後、脱臭剤として酸化チタンを含有量が１０重量％となるように添加し、攪拌により分散混合させて、酸化チタン含有アクリル系樹脂エマルジョンを調製した。次いで、基材としてＰＥＮＷを上記酸化チタン含有アクリル系樹脂エマルジョン中に浸漬して、酸化チタン含有アクリル系樹脂エマルジョンをＰＥＮＷの内部まで浸透させた後、このＰＥＮＷを表面にのみ酸化チタン含有アクリル系樹脂エマルジョンが付着するように搾った。その後、８０℃の乾燥機中で３時間乾燥させて、酸化チタンの付着量が乾燥重量で１０．１ｍｇ／ｃｍ^３であり、アクリル系樹脂エマルジョンの付着量が乾燥重量で２．２ｍｇ／ｃｍ^３である脱臭フィルターを作製した。
【００７４】
実施例１〜実施例４、ならびに、比較例１および比較例２で得られた脱臭フィルターの構成を表２に示す。
【表２】

【００７５】
実施例１および実施例２で得られた脱臭フィルターの硫化水素吸着性能およびアンモニア吸着性能を以下の方法で評価した。その結果は表３に示すとおりであった。
【００７６】
〔硫化水素吸着性能およびアンモニア吸着性能の評価方法〕
１．８Ｌのガラス瓶に脱臭フィルター（試料）１．０ｇを秤取し、密栓して、硫化水素５０．０ｐｐｍまたはアンモニア４０．０ｐｐｍを注入し、ガス検知管を用いて、所定時間毎にガス濃度を測定した。
【００７７】
【表３】

【００７８】
表３から明らかなように、本発明による実施例１および実施例２の脱臭フィルターは、硫化水素およびアンモニアのいずれに対しても優れた吸着性能（脱臭機能）を発現した。
【００７９】
また、実施例３、実施例４、比較例１および比較例２で得られた脱臭フィルターのアセトアルデヒド吸着性能を以下の方法で評価した。なお、実施例３および実施例４で得られた脱臭フィルターについてはアンモニア吸着性能も以下の方法で評価した。その結果は表４に示すとおりであった。
【００８０】
〔アセトアルデヒド吸着性能およびアンモニア吸着性能の評価方法〕
３．０Ｌのガラス瓶に脱臭フィルター（試料）５０ｃｍ^３を秤取し、密栓して、アセトアルデヒド２０ｐｐｍまたはアンモニア１０００ｐｐｍを注入し、暗所で１５時間放置した後、４０ｗのブラックライトで紫外線を照射し、ガス検知管を用いて、所定時間毎のガス濃度を測定した。
【００８１】
【表４】

【００８２】
表４から明らかなように、本発明による実施例３および実施例４の脱臭フィルターは、アセトアルデヒドおよびアンモニアのいずれに対しても優れた吸着性能（脱臭機能）を発現した。これに対し、基材に連続気泡ポリウレタン系樹脂発泡体（ＰＵＦ）を用いた比較例１の脱臭フィルターおよび基材にポリエチレン系樹脂不織布（ＰＥＮＷ）を用いた比較例２の脱臭フィルターは、いずれもアセトアルデヒドに対する吸着性能（脱臭機能）が劣っていた。
【００８３】
さらに、実施例４および比較例１で得られた脱臭フィルターの耐候性および耐薬品性を以下の以下の方法で評価した。その結果は表５に示すとおりであった。
【００８４】
〔耐候性の評価方法〕
ＪＩＳ　Ｋ−６７６７「発泡プラスチック−ポリエチレン−試験方法」に準拠して、脱臭フィルターの引張試験を行い、引張強度および伸び率を測定した。また、ＪＩＳ　Ａ−１４１５「プラスチック建築材料の促進暴露試験方法」に準拠して、脱臭フィルターの促進暴露試験を行い、２００時間暴露後の引張強度および伸び率を上記と同様にして測定した。
【００８５】
〔耐薬品性の評価方法〕
ＪＩＳ　Ｋ−６７６７に準拠して、脱臭フィルターの引張試験を行い、引張強度および伸び率を測定した。また、ＪＩＳ　Ｋ−７１１４「プラスチックの耐薬品性試験方法」に準拠して、脱臭フィルターの耐薬品性試験を行い、耐薬品性試験終了後の引張強度および伸び率を上記と同様にして測定した。なお、耐薬品性試験は、水酸化アルミニウム、次亜塩素酸ナトリウムおよび塩酸の３種類の薬品について行った。
【００８６】
【表５】

【００８７】
表５から明らかなように、本発明による実施例４の脱臭フィルターは、耐候性および耐薬品性のいずれについても優れていた。これに対し、基材に連続気泡ポリウレタン系樹脂発泡体（ＰＵＦ）を用いた比較例１の脱臭フィルターは、耐候性および耐薬品性のいずれもが悪かった。
【００８８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の脱臭フィルターは、広範囲の臭気成分に対して優れた脱臭機能を発現し、かつ、耐水性、耐薬品性、耐候性等の耐久性にも優れるものであるので、空気清浄器や外気導入器等を始め、広範囲の用途における臭気除去用として好適に用いられる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a deodorizing filter suitable for removing odors from an air purifier, an outside air introducing device, and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a deodorizing filter having a function (deodorizing function) of adsorbing odor components (substances to be adsorbed) such as malodor and harmful gas has been widely known. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-57050 discloses a three-dimensional mesh filter. A deodorizing filter is disclosed in which a polyurethane foam having a skeletal structure is used as a base material and deodorant particles are fixed to the base material using a binder.
[0003]
However, the deodorizing filter disclosed in the above publication has a problem that the use and the place of use are restricted because the base is made of a polyurethane foam having low water resistance and low chemical resistance.
[0004]
There is also a deodorizing filter using a nonwoven fabric made of a polyolefin resin as a base material. However, the nonwoven fabric made of polyolefin resin has excellent water resistance and chemical resistance, but has a small contact area.Therefore, the deodorizing filter using this nonwoven fabric as a base material has a weak deodorizing function, There is a problem that it is restricted.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a deodorizing filter that exhibits an excellent deodorizing function with respect to a wide range of odor components, and also has excellent durability such as water resistance, chemical resistance, and weather resistance. It is in.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The deodorizing filter according to the first aspect of the present invention has an average air passage time of 10 seconds or less, an average number of bubbles existing on a straight line having a length of 25 mm is 6 to 50, and an average ruptured membrane. A deodorant is attached to and integrated with the open cell surface of the open cell polyolefin resin foam having an area ratio of 20 to 80%.
[0007]
The polyolefin-based resin constituting the open-celled polyolefin-based resin foam used as a substrate in the deodorizing filter of the present invention is not particularly limited, but, for example, low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, Linear low-density polyethylene, ethylene-α-olefin copolymer containing ethylene as a main component, ethylene-vinyl acetate copolymer containing ethylene as a main component, ethylene-ethyl acrylate copolymer containing ethylene as a main component, etc. Polyethylene-based resin; polypropylene, propylene-based propylene-α-olefin copolymer containing propylene as a main component, polypropylene-based resin such as propylene-ethylene-butene terpolymer containing propylene as a main component; polybutene; Above all, it is excellent in water resistance and chemical resistance A polyethylene resin is preferably used. These polyolefin resins may be used alone or in combination of two or more.
[0008]
The α-olefin constituting the ethylene-α-olefin copolymer is not particularly limited. For example, propylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 1-hexene , 1-heptene, 1-octene and the like. These α-olefins may be used alone or in combination of two or more.
[0009]
The α-olefin constituting the propylene-α-olefin copolymer is not particularly limited, but may be, for example, ethylene, 1-butene, 1-pentene, 4-methyl-1-pentene, -Hexene, 1-heptene, 1-octene and the like. These α-olefins may be used alone or in combination of two or more.
[0010]
The open-celled polyolefin resin foam used in the present invention needs to have an average air passage time of 10 seconds or less, and preferably 5 seconds or less. If the average air passage time of the open-celled polyolefin-based resin foam exceeds 10 seconds, the odor component becomes difficult to penetrate into the open-celled polyolefin-based resin foam, and the deodorizing function of the obtained deodorizing filter becomes insufficient. .
[0011]
The average air passage time of the open-celled polyolefin-based resin foam means an average air passage time measured by the following method.
[0012]
[Measurement method of average air passage time]
First, a rectangular parallelepiped test piece having a length of 5 cm, a width of 13 cm and a thickness of 1 cm is cut out from an arbitrary portion of the open-cell polyolefin resin foam. If a test piece of the above size cannot be cut out from the open-celled polyolefin-based resin foam, a plurality of small pieces are cut out from the open-celled polyolefin-based resin foam, and by combining these small pieces with each other, the above-described method is used. A test piece having a size may be used.
[0013]
Next, an area of 645.16 mm is provided at the center. ² Prepare a pair of holding plates having a circular through hole penetrating between both surfaces in a penetrating state, and make these holding plates face each other so that their through holes match in the thickness direction of the holding plate. Then, the test piece is sandwiched between the sandwiching plates so that the thickness direction of the test piece matches the thickness direction of the sandwiching plate, and the through holes of the sandwiching plate are closed to be integrated.
[0014]
Next, the test piece is placed in a measurement space portion in which one side of the test piece is open and the other side is a closed space portion. Then, air was applied to the exposed surface of the test piece at a pressure of 8620 Pa from the closed space side of the test piece to the exposed portion of the test piece exposed from the through hole of the holding plate so as not to come into contact with the test piece. Spray in orthogonal direction, 50cm ³ The time required for the air to pass through the test piece is measured, and the time is defined as the average air passage time. The measuring device for the average air passage time is not particularly limited, but for example, a product name “B-type Gurley type densometer” commercially available from Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. may be mentioned.
[0015]
The open-celled polyolefin resin foam used in the present invention needs to have an average number of cells present on a straight line having a length of 25 mm of 6 to 50, preferably 15 to 40, and more preferably Is 20 to 30 pieces.
[0016]
When the average cell number of the open-celled polyolefin resin foam is less than 6, the air permeability of the open-celled polyolefin resin foam is reduced, and the deodorizing function of the obtained deodorizing filter becomes insufficient. If the average number of cells of the cellular polyolefin resin foam exceeds 50, of the odor components passing through the cells of the open-cell polyolefin resin foam, they pass through the bubbles without contacting the deodorant on the cell surface. The ratio of the odorous component increases, and the deodorizing function of the obtained deodorizing filter becomes insufficient.
[0017]
The average number of cells existing on a straight line having a length of 25 mm in the open-celled polyolefin-based resin foam refers to the average number of cells measured by the following method.
[0018]
[Method for measuring the average number of bubbles existing on a straight line having a length of 25 mm]
First, the open-celled polyolefin-based resin foam is placed in an arbitrary portion in a horizontal direction (xy direction), a vertical direction (xz direction), and a vertical direction (yz direction) orthogonal to the xz direction. Cut in the direction of.
[0019]
Next, each cut cross section (cross section in the xy direction, cross section in the xz direction, cross section in the yz direction) of the open-cell polyolefin resin foam was photographed with an electron microscope at 10 × magnification along with a straight line having an actual length of 25 mm. Draw a straight line of the same length as the straight line of 25 mm shown in the photograph on an arbitrary portion of each of the obtained cross-sectional photographs, and determine the number of bubbles overlapping with this straight line and present on the surface of each of the cross-sectional cuts. Visually count each section. In counting the number of bubbles, all of the communicating portions between the bubbles have a bubble film, count the number of closed cells assuming that all the bubbles are closed cells, and also draw the straight line drawn in the above cut sectional photograph Count only the bubbles that completely overlap with.
[0020]
Then, the average of the number of bubbles in each of the cut sections (the section in the xy direction, the section in the xz direction, and the section in the yz direction) is calculated. Number.
[0021]
In addition, when taking a photograph of each cut cross section of the open-cell polyolefin resin foam, if the photograph is taken after coloring each cut cross section of the open-cell polyolefin resin foam with a coloring agent such as a magic ink, bubbles This is preferable because it is easy to determine
[0022]
The open-celled polyolefin-based resin foam used in the present invention needs to have an average rupture area ratio of 20 to 80%, preferably 30 to 60%, and more preferably 40 to 50%. .
[0023]
If the average cell rupture area ratio of the open-celled polyolefin-based resin foam is less than 20%, the air permeability of the open-celled polyolefin-based resin foam decreases, and the deodorizing function of the obtained deodorizing filter becomes insufficient. When the average rupture area ratio of the open-celled polyolefin resin foam exceeds 80%, among the odor components passing through the cells of the open-celled polyolefin resin foam, the odor components in the bubbles without contacting the deodorant on the cell surface The ratio of the odor component passing through the filter increases, and the deodorizing function of the obtained deodorizing filter becomes insufficient.
[0024]
The average percentage of broken area of the open-cell polyolefin-based resin foam means the average percentage of broken area measured by the following method.
[0025]
(Measurement method of average rupture area ratio)
First, the open-celled polyolefin-based resin foam is placed in an arbitrary portion in a horizontal direction (xy direction), a vertical direction (xz direction), and a vertical direction (yz direction) orthogonal to the xz direction. Cut in the direction of.
[0026]
Next, a photograph of each cut cross section of the open-celled polyolefin-based resin foam is taken with an electron microscope at approximately 25 times. In the photographs of the obtained cross sections (xy direction, xz direction, and yz direction), five arbitrary closely assembled bubbles were selected, and in these five bubbles, the bubble film was broken. While calculating the total area of the hollow part (the total area of the cavities), the total area of the five bubbles (the total area of the bubbles) is calculated, and the percentage of the total area of the cavities with respect to the total area of the bubbles in each cut section is calculated. It is calculated and the average is taken as the average rupture area ratio.
[0027]
In addition, when taking a photograph of each cut section of the open-celled polyolefin-based resin foam, and taking a picture after depositing gold on each cut-off section of the open-celled polyolefin-based resin foam, a bubble film and a bubble film are formed. This is preferable because the image of the torn portion becomes clear and easy to distinguish.
[0028]
A method for calculating the average rupture area ratio from the total cavity area and the total bubble area will be specifically described. The entire five selected bubbles in each cross-sectional photograph are copied on graph paper, the copied portion is cut out, and the weight of the cut out portion (W ₁ ) Is measured, and a portion of a black cavity visible on the cross-section surface of the cut bubble is broken on the graph paper, the cut portion is cut, and the weight of the cut portion is measured. (W ₂ ) Is measured, and the average rupture area ratio is calculated by the following equation.
Average rupture area ratio (%) = (W ₂ / W ₁ ) × 100
[0029]
The open-celled polyolefin resin foam used in the present invention is not particularly limited, but preferably has a gel fraction of 30 to 70% by weight. When the gel fraction of the open-celled polyolefin-based resin foam is less than 30% by weight, the strength and durability may decrease, and conversely, the gel fraction of the open-celled polyolefin-based resin foam exceeds 70% by weight. And the average air passage time is less likely to be 10 seconds or less, or the average film rupture area ratio is less likely to be 20 to 80%, the air permeability is reduced, and the deodorizing function of the obtained deodorizing filter becomes insufficient. Sometimes.
[0030]
The gel fraction of the open-celled polyolefin-based resin foam means a gel fraction measured by the following method.
(Method for measuring gel fraction)
First, about 100 mg of the open-celled polyolefin resin foam was sampled to obtain a sample, and the dry weight (W ₃ ) Is measured. Next, after crushing the air bubbles, the sample was immersed in 50 ml of xylene at 120 ° C. and allowed to stand for 24 hours. Then, the sample was filtered through a 200-mesh wire net, and the dry weight of the residue on the wire mesh (W ₄ ) Is measured, and the gel fraction is calculated by the following equation.
Gel fraction (% by weight) = (W ₄ / W ₃ ) × 100
[0031]
Further, the open-celled polyolefin-based resin foam used in the present invention is not particularly limited, but has an apparent density of 0.01 to 0.1 g / cm. ³ And more preferably 0.02 to 0.05 g / cm ³ It is. The apparent density of the open cell polyolefin resin foam is 0.01 g / cm ³ If it is less than 1, the open-celled polyolefin-based resin foam may be easily sagged, and the apparent density of the open-celled polyolefin-based resin foam may be 0.1 g / cm. ³ When it exceeds, the open cell ratio of the open-celled polyolefin-based resin foam becomes low, the cell membrane becomes thick, the average air passage time becomes difficult to be 10 seconds or less, or the average film rupture area ratio becomes 20 to It becomes difficult to be 80%, the air permeability is reduced, and the deodorizing function of the obtained deodorizing filter may be insufficient.
[0032]
The apparent density of the open-celled polyolefin-based resin foam means an apparent density measured by the following method.
[Method of measuring apparent density]
Weight of open cell polyolefin resin foam (W ₅ : G) and volume (D: cm ³ ) Is measured, and the apparent density is calculated by the following equation.
Apparent density (g / cm ³ ) = W ₅ / D
[0033]
Next, an example of a method for producing the above-mentioned open-cell polyolefin resin foam will be described. First, in addition to the pyrolytic foaming agent to the polyolefin-based resin, if necessary, additives such as a crosslinking agent and a foaming aid are added and melt-kneaded at a temperature at which the pyrolytic foaming agent does not substantially decompose, After molding into a predetermined shape, the polyolefin-based resin is crosslinked and foamed to produce a polyolefin-based resin foam. As the above-mentioned pyrolytic foaming agent, cross-linking agent and foaming assistant, those commonly used in the production of foams are used.
[0034]
Then, the obtained polyolefin-based resin foam is passed between a pair of rolls opposed to each other at a smaller interval than its thickness, and the polyolefin-based resin foam is compressed and deformed in the thickness direction thereof, whereby the polyolefin-based resin is deformed. The closed cells of the foam are made open cells.
[0035]
Next, the above-mentioned polyolefin-based resin foam is subjected to a communication-hole expanding process described below, whereby the communication hole formed between the open cells is expanded, whereby an open-cell polyolefin-based resin foam can be manufactured.
[0036]
In the above-described communication hole expansion treatment, a polyolefin resin foam is filled in a closed container, and after sufficiently evacuating the inside of the closed container, oxygen gas and flammable gas are injected into the closed container, and oxygen gas and flammable gas are injected. This is done by igniting the gas.
[0037]
The closed container may be any container that can be filled with a polyolefin-based resin foam and can make the inside of the container vacuum, and its shape, size, and the like may be appropriately selected.
[0038]
When the gap between the surface of the polyolefin resin foam and the inner surface of the closed container facing the polyolefin resin foam is large in a state where the polyolefin resin foam is filled in the closed container, the oxygen gas and the combustible gas are burned. At the time, the surface of the polyolefin-based resin foam facing the inner surface of the closed container is likely to be sagged, so that the filling space of the polyolefin-based resin foam in the closed container is filled with the shape of the polyolefin-based resin foam to be filled in the closed container. It is preferable that the shape is substantially matched. Note that, by combining a plurality of polyolefin-based resin foams, the shape may substantially match the filling space of the closed container.
[0039]
As a method of degassing the inside of the closed container, for example, a method of sucking and removing air in the closed container with a vacuum pump is used. Insufficient degassing in the closed container results in insufficient expansion of the communication holes. Therefore, it is preferable to perform degassing until all the bubbles in the polyolefin resin foam become vacuum.
[0040]
Further, the method for injecting the oxygen gas and the flammable gas into the closed container is not particularly limited, but, for example, a method in which a high-pressure cylinder filled with an oxygen gas and a high-pressure cylinder filled with a flammable gas, Adjust the partial pressure to match the mixing ratio of the mixture, and inject it into a closed container through a gas mixing mixer, or from a high-pressure cylinder filled with oxygen gas and a high-pressure cylinder filled with combustible gas, to a desired mixing ratio with a pressure reducing valve. A method of adjusting the partial pressure to an appropriate value and injecting the same from different inlets, etc., may be used. Immediately after gas injection, the gas dispersion state in the sealed container is not uniform, so it is preferable that the gas is left for several minutes after injection.
[0041]
The combustible gas is not particularly limited as long as it is combustible in the presence of oxygen gas, and examples thereof include hydrogen gas, methane gas, and propane gas. These flammable gases may be used alone or in combination of two or more.
[0042]
The mixing ratio of the oxygen gas and the combustible gas is not particularly limited as long as these gases can be combusted, but is preferably around the complete combustion ratio. For example, when hydrogen gas is used as the combustible gas, it is preferable that the ratio of oxygen gas: hydrogen gas is about 1: 2 by volume ratio (pressure ratio).
[0043]
The pressure of the oxygen gas and the combustible gas is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 0.3 MPa, and more preferably 0.08 to 0.15 MPa. When the pressure of the oxygen gas and the combustible gas is less than 0.05 MPa, the expansion of the communication hole formed between the bubbles at the time of ignition becomes insufficient, and the average air passage of the obtained open-celled polyolefin resin foam is reduced. The time and the average membrane rupture area ratio are easily out of the above range, the air permeability is reduced, the deodorizing function of the finally obtained deodorizing filter may be insufficient, and conversely, the pressure of the oxygen gas and the combustible gas is reduced. If it exceeds 0.3 MPa, the obtained open-celled polyolefin-based resin foam may be easily sagged.
[0044]
As long as the pressure of the oxygen gas and the combustible gas is within the above range, an inert gas may be mixed. Examples of the inert gas include, but are not particularly limited to, nitrogen gas, helium gas, argon gas, and carbon dioxide gas. These inert gases may be used alone or in combination of two or more.
[0045]
The method of igniting after filling the closed container with oxygen gas and flammable gas is not particularly limited. For example, a method in which a spark switch is provided in a closed container in advance, and a spark is cited. Can be
[0046]
The deodorizing filter of the present invention is obtained by adhering and integrating a deodorant on the open cell surface of the above-mentioned open cell polyolefin resin foam.
[0047]
The deodorant used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include titanium oxide, zeolite, silica gel, and activated carbon having a photocatalytic function. These deodorants may be used alone or in combination of two or more.
[0048]
Among the above-mentioned deodorants, titanium oxide having a photocatalytic function is preferably used because it can decompose the adsorbed odor component by applying light energy and recover the adsorption capacity (adsorption capacity) of the odor component. Can be Zeolite, silica gel, activated carbon and the like have a limit in the adsorption capacity of the odor component, and if it exceeds this, the adsorption performance is reduced.
[0049]
The particle size of the deodorant is not particularly limited as long as it is smaller than the open cell diameter of the open-cell polyolefin resin foam, and is preferably 100 μm or less, more preferably 10 nm to 10 μm. When the particle size of the deodorant exceeds 100 μm, the contact area with the odor component becomes small, and the deodorizing function of the obtained deodorizing filter may be insufficient.
[0050]
In the present invention, the obtained deodorizing filter may have both the deodorizing function and the antibacterial function by using the above deodorizing agent and the antibacterial agent together.
[0051]
The method for adhering and integrating the deodorant on the open cell surface of the open cell polyolefin resin foam is not particularly limited, and any method may be used. Therefore, a method of attaching and integrating a deodorant using a binder is preferable.
[0052]
The binder is not particularly limited, and examples thereof include an emulsion binder (aqueous binder), a solvent binder, a hot melt binder, and a photopolymerizable monomer binder (including an oligomer binder). Among them, it is preferable to use an emulsion type binder because of its excellent safety and easy operation.
[0053]
Examples of the emulsion type binder include, but are not particularly limited to, acrylic resin emulsion, vinyl acetate resin emulsion, vinyl chloride resin emulsion, olefin resin emulsion, styrene resin emulsion, urethane resin emulsion, Polyester resin emulsion, epoxy resin emulsion, ethylene-vinyl acetate resin emulsion, ethylene-vinyl acetate-acrylic resin emulsion, styrene-acrylic resin emulsion, acryl-urethane resin emulsion, natural rubber latex, synthetic rubber Latex and the like are mentioned, and among them, an acrylic resin emulsion is preferably used because of excellent adhesiveness and weather resistance. These emulsion type binders may be used alone or in combination of two or more.
[0054]
The acrylic resin emulsion is not particularly limited, and examples thereof include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, and 2-ethylhexyl (meth) acrylate. Homopolymer or copolymer emulsion of (meth) acrylic acid ester, the above (meth) acrylic acid ester and (meth) acrylic acid, styrene, acrylonitrile, vinyl acetate, ethylene, vinyl versatate, butadiene, isoprene, chloroprene, etc. And the like. These acrylic resin emulsions may be used alone or in combination of two or more. Here, the (meth) acrylic acid means acrylic acid or methacrylic acid.
[0055]
The binder is not particularly limited, but preferably has a viscosity of 10 Pa · s or less at a use temperature. When the viscosity of the binder exceeds 10 Pa · s, it may be difficult to attach the deodorant to the inside of the open-celled polyolefin resin foam, or the amount of the attached deodorant may be extremely uneven.
[0056]
The method of attaching and integrating the deodorant with the open cell surface of the open-celled polyolefin resin foam using a binder is not particularly limited. After drying appropriately, a method of attaching and integrating the deodorant while the binder maintains the adhesiveness, or dispersing and mixing the deodorant in the binder in advance, and then applying the dispersion mixture to the open cell surface A method of attaching and integrating a deodorant by coating is exemplified, and any method may be adopted.
[0057]
When the deodorizing agent is dispersed and mixed in the binder, it is preferable that the deodorizing agent is dispersed and mixed so that aggregation and association do not occur. Further, it is preferable that the deodorant is uniformly adhered and integrated in the form of fine powder on the surface of the open cells.
[0058]
The amount of the deodorant attached to the open cell surface of the open cell polyolefin resin foam is not particularly limited, but is 10 to 100 mg / cm in dry weight. ³ It is preferable that
[0059]
The amount of the deodorant attached is 10 mg / cm in dry weight. ³ If the amount is less than the above, the life of the obtained deodorizing filter is shortened, the replacement frequency is increased, and it may be uneconomical. ³ If the ratio exceeds the above range, the deodorant may adhere or overlap with each other, the contact area between the odor component and the deodorant may be reduced, and the deodorizing function of the obtained deodorizing filter may be insufficient.
[0060]
The amount of the binder adhered to the open cell surface of the open cell polyolefin resin foam is not particularly limited, but is 1 to 30 mg / cm by dry weight. ³ And preferably 10 to 30% by weight of the amount of the deodorant attached.
[0061]
The amount of the binder attached is 1 mg / cm in dry weight. ³ When the amount is less than 10% by weight or less than 10% by weight of the attached amount of the deodorant, the deodorant may peel off from the open-cell surface of the open-celled polyolefin resin foam. 30mg / cm ³ If the amount exceeds 30% by weight or exceeds 30% by weight of the attached amount of the deodorizing agent, the deodorizing agent may be covered with the binder and the deodorizing function of the obtained deodorizing filter may be insufficient.
[0062]
To describe an example of the method for producing the deodorizing filter of the present invention when using an emulsion type binder as a binder, first, the open cell polyolefin resin foam is immersed in an emulsion type binder in which a deodorant is dispersed and mixed, After the emulsion-type binder containing the deodorant is penetrated into the open cells of the open-celled polyolefin-based resin foam, the excess emulsion-type binder is removed by squeezing the open-celled polyolefin-based resin foam. Then, by drying the open-celled polyolefin-based resin foam, a desired deodorizing filter can be obtained in which a deodorant is adhered to and integrated with the open-cell surface of the open-celled polyolefin-based resin foam.
[0063]
[Action]
The deodorizing filter of the present invention has a specific average air passage time, a specific average number of cells present on a straight line having a length of 25 mm, and a specific average membrane rupture area. Since the deodorizing agent is attached and integrated, it exhibits an excellent deodorizing function for a wide range of odor components, and also has excellent durability such as water resistance, chemical resistance, and weather resistance.
[0064]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. In this example, the following raw materials were used.
[0065]
1. Base material
The following six types of substrates having the characteristics shown in Table 1 were used as the substrates of the deodorizing filter.
(1) Open-cell polyethylene resin foam-A (hereinafter referred to as “PEF-A”)
(2) Open-cell polyethylene resin foam-B (hereinafter referred to as “PEF-B”)
(3) Open-cell polyethylene resin foam-C (hereinafter referred to as “PEF-C”)
(4) Open-cell polyethylene resin foam-D (hereinafter referred to as “PEF-D”)
(5) Open-cell polyurethane resin foam (hereinafter referred to as “PUF”)
(6) Polyethylene resin nonwoven fabric (hereinafter referred to as “PENW”)
[Table 1]

[0066]
2. Deodorant
The following three types of deodorants were used.
(1) Zeolite
(2) Silica gel
(3) Titanium oxide
[0067]
3. binder
An acrylic resin emulsion obtained by emulsion polymerization of an acrylic ester was used.
[0068]
(Example 1)
After diluting the acrylic resin emulsion to a resin content of 10% by weight with distilled water, a zeolite as a deodorant is added so as to have a content of 15% by weight, and the mixture is dispersed and mixed by stirring to obtain a zeolite-containing acrylic resin emulsion. Prepared. Next, PEF-A as a base material is immersed in the zeolite-containing acrylic resin emulsion to infiltrate the zeolite-containing acrylic resin emulsion into the open cells of PEF-A. The zeolite-containing acrylic resin emulsion was squeezed so as to adhere only to the zeolite. Then, it was dried in a dryer at 80 ° C. for 3 hours, and the amount of the attached zeolite was 16.8 mg / cm by dry weight. ³ And the dry weight of the acrylic resin emulsion is 5.0 mg / cm. ³ Was prepared.
[0069]
(Example 2)
After diluting the acrylic resin emulsion with distilled water to a resin content of 10% by weight, silica gel is added as a deodorant so that the content becomes 15% by weight, and the mixture is dispersed and mixed by stirring to obtain a silica gel-containing acrylic resin emulsion. Prepared. Next, PEF-B as a base material is immersed in the silica gel-containing acrylic resin emulsion to infiltrate the silica gel-containing acrylic resin emulsion into the open cells of PEF-B. This was squeezed so that the silica-based acrylic resin emulsion adhered only to the emulsion. Then, it was dried in a dryer at 80 ° C. for 3 hours, and the adhered amount of silica gel was 19.1 mg / cm by dry weight. ³ And the amount of the acrylic resin emulsion attached is 5.4 mg / cm in dry weight. ³ Was prepared.
[0070]
(Example 3)
After diluting the acrylic resin emulsion to a resin content of 10% by weight with distilled water, titanium oxide as a deodorant is added so as to have a content of 30% by weight, and the mixture is dispersed and mixed by stirring. An emulsion was prepared. Next, PEF-C as a base material is immersed in the titanium oxide-containing acrylic resin emulsion to infiltrate the titanium oxide-containing acrylic resin emulsion into open cells of PEF-C. Squeezing was performed so that the titanium oxide-containing acrylic resin emulsion adhered only to the cell surface. Then, it was dried in a dryer at 80 ° C. for 3 hours, and the adhesion amount of titanium oxide was 30.5 mg / cm by dry weight. ³ And the dry weight of the acrylic resin emulsion is 4.2 mg / cm. ³ Was prepared.
[0071]
(Example 4)
After diluting the acrylic resin emulsion with distilled water to a resin content of 10% by weight, titanium oxide is added as a deodorant so that the content becomes 10% by weight, and the mixture is dispersed and mixed by stirring. An emulsion was prepared. Next, PEF-D as a base material is immersed in the titanium oxide-containing acrylic resin emulsion to infiltrate the titanium oxide-containing acrylic resin emulsion into open cells of PEF-D. Squeezing was performed so that the titanium oxide-containing acrylic resin emulsion adhered only to the cell surface. Then, it was dried in a dryer at 80 ° C. for 3 hours, and the adhesion amount of titanium oxide was 12.2 mg / cm2 on a dry weight basis. ³ And the adhesion amount of the acrylic resin emulsion is 3.1 mg / cm on a dry weight basis. ³ Was prepared.
[0072]
(Comparative Example 1)
After diluting the acrylic resin emulsion with distilled water to a resin content of 10% by weight, titanium oxide is added as a deodorant so that the content becomes 10% by weight, and the mixture is dispersed and mixed by stirring. An emulsion was prepared. Next, PUF as a base material is immersed in the titanium oxide-containing acrylic resin emulsion to infiltrate the titanium oxide-containing acrylic resin emulsion into the open cells of the PUF. Squeezed so that the contained acrylic resin emulsion adhered. Then, it was dried in a dryer at 80 ° C. for 3 hours, and the adhesion amount of titanium oxide was 13.1 mg / cm in dry weight. ³ And the adhesion amount of the acrylic resin emulsion is 3.7 mg / cm in dry weight. ³ Was prepared.
[0073]
(Comparative Example 2)
After diluting the acrylic resin emulsion with distilled water to a resin content of 10% by weight, titanium oxide is added as a deodorant so that the content becomes 10% by weight, and the mixture is dispersed and mixed by stirring. An emulsion was prepared. Next, PENW as a base material is immersed in the titanium oxide-containing acrylic resin emulsion to allow the titanium oxide-containing acrylic resin emulsion to penetrate into the interior of the PENW. Squeezed so that the emulsion adhered. Then, it was dried in a dryer at 80 ° C. for 3 hours, and the adhesion amount of titanium oxide was 10.1 mg / cm by dry weight. ³ And the adhesion amount of the acrylic resin emulsion is 2.2 mg / cm in dry weight. ³ Was prepared.
[0074]
Table 2 shows the configurations of the deodorizing filters obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2.
[Table 2]

[0075]
The hydrogen sulfide adsorption performance and the ammonia adsorption performance of the deodorizing filters obtained in Example 1 and Example 2 were evaluated by the following methods. The results were as shown in Table 3.
[0076]
(Evaluation method of hydrogen sulfide adsorption performance and ammonia adsorption performance)
1.0 g of a deodorizing filter (sample) is weighed and placed in a 1.8 L glass bottle, sealed, and injected with 50.0 ppm of hydrogen sulfide or 40.0 ppm of ammonia. Was measured.
[0077]
[Table 3]

[0078]
As is clear from Table 3, the deodorizing filters of Examples 1 and 2 according to the present invention exhibited excellent adsorption performance (deodorizing function) for both hydrogen sulfide and ammonia.
[0079]
The acetaldehyde adsorption performance of the deodorizing filters obtained in Example 3, Example 4, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 was evaluated by the following method. The deodorizing filters obtained in Example 3 and Example 4 were also evaluated for ammonia adsorption performance by the following method. The results were as shown in Table 4.
[0080]
[Evaluation method of acetaldehyde adsorption performance and ammonia adsorption performance]
Deodorizing filter (sample) 50cm in 3.0L glass bottle ³ Is weighed, sealed, injected with 20 ppm of acetaldehyde or 1000 ppm of ammonia, left for 15 hours in a dark place, irradiated with ultraviolet light with a 40 w black light, and gas concentration at predetermined time intervals using a gas detector tube. Was measured.
[0081]
[Table 4]

[0082]
As is clear from Table 4, the deodorizing filters of Examples 3 and 4 according to the present invention exhibited excellent adsorption performance (deodorizing function) for both acetaldehyde and ammonia. On the other hand, the deodorizing filter of Comparative Example 1 using the open-cell polyurethane resin foam (PUF) as the base material and the deodorizing filter of Comparative Example 2 using the polyethylene resin nonwoven fabric (PENW) as the base material were all used. Adsorption performance (deodorizing function) for acetaldehyde was inferior.
[0083]
Furthermore, the weather resistance and chemical resistance of the deodorizing filters obtained in Example 4 and Comparative Example 1 were evaluated by the following methods. The results were as shown in Table 5.
[0084]
(Weather resistance evaluation method)
In accordance with JIS K-6767 "Expanded Plastic-Polyethylene-Test Method", a tensile test of the deodorizing filter was performed, and a tensile strength and an elongation were measured. In addition, a deodorizing filter was subjected to an accelerated exposure test in accordance with JIS A-1415 "Accelerated exposure test method for plastic building materials", and the tensile strength and elongation after 200 hours of exposure were measured in the same manner as described above.
[0085]
[Chemical resistance evaluation method]
According to JIS K-6767, a tensile test of the deodorizing filter was performed, and the tensile strength and the elongation were measured. Further, a chemical resistance test of the deodorizing filter was performed in accordance with JIS K-7114 “Chemical resistance test method for plastics”, and the tensile strength and elongation after the chemical resistance test were measured in the same manner as described above. . In addition, the chemical resistance test was performed about three kinds of chemicals, such as aluminum hydroxide, sodium hypochlorite, and hydrochloric acid.
[0086]
[Table 5]

[0087]
As is clear from Table 5, the deodorizing filter of Example 4 according to the present invention was excellent in both weather resistance and chemical resistance. On the other hand, the deodorizing filter of Comparative Example 1 using the open-cell polyurethane resin foam (PUF) as the substrate had poor weather resistance and chemical resistance.
[0088]
As described above, the deodorizing filter of the present invention exhibits an excellent deodorizing function for a wide range of odor components and also has durability such as water resistance, chemical resistance and weather resistance. Since it is excellent, it is suitably used for removing odors in a wide range of applications including air purifiers and outside air introducers.

Claims

平均空気通過時間が１０秒以下であり、長さ２５ｍｍの直線上に存在する平均気泡数が６〜５０個であり、平均破膜面積割合が２０〜８０％である連続気泡ポリオレフィン系樹脂発泡体の連続気泡表面に、脱臭剤を付着一体化させてなることを特徴とする脱臭フィルター。Open-cell polyolefin-based resin foam having an average air passage time of 10 seconds or less, an average number of cells existing on a straight line having a length of 25 mm of 6 to 50, and an average film rupture area ratio of 20 to 80% A deodorizing filter characterized in that a deodorizing agent is attached to and integrated with the surface of the open cell.