JPH0780053A - 除菌フィルタ - Google Patents

除菌フィルタ

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JPH0780053A
JPH0780053A JP5228986A JP22898693A JPH0780053A JP H0780053 A JPH0780053 A JP H0780053A JP 5228986 A JP5228986 A JP 5228986A JP 22898693 A JP22898693 A JP 22898693A JP H0780053 A JPH0780053 A JP H0780053A
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JP
Japan
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group
vinyl copolymer
fiber
fibers
filter
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Pending
Application number
JP5228986A
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English (en)
Inventor
Toshiyuki Kato
敏之 加藤
Yoshihide Ito
芳英 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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  • Air Filters, Heat-Exchange Apparatuses, And Housings Of Air-Conditioning Units (AREA)
  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 多湿時に微生物の吸着能力にすぐれた、ピリ
ジニウム塩のビニル共重合体および保湿剤を表面に付着
させた繊維1と、低湿時に微生物の吸着能力にすぐれ
た、エレクトレット材料の繊維2とを混ぜ込んだ不織布
f1により、単層型除菌フィルタF1を構成する。また
は、上記ビニル共重合体および保湿剤を表面に付着させ
た繊維からなる不織布f2に、エレクトレット材料から
なる通気性のシートs1を積層して、積層型除菌フィル
タF2を構成する。 【作用】 湿度等の気象条件に関係なく、年間を通じて
除菌作用にすぐれている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、空気中の微生物を除去
する除菌フィルタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近時、微生物を吸着する機能にすぐれた
化合物として、一般式(1) :
【0003】
【化2】
【0004】〔式中R1 はベンジル基、炭素数4〜16
のアルキル基またはペンタフルオロフェニルメチル基、
2 は水素原子または炭素数1〜3のアルキル基、Xは
ハロゲン原子、Yは水素原子、炭素数1〜3のアルキル
基、アラルキル基、エーテル基、カルボキシル基、カル
ボン酸エステル基またはアリール基を示す。m,nは同
一または異なって重合度を示す。〕で表されるピリジニ
ウム塩のビニル共重合体が提案された(特開平3−47
536号公報)。
【0005】上記ピリジニウム塩のビニル共重合体によ
って、空気中の微生物が吸着される機構は明らかでない
が、式中の基 X- −R1 −N+ − が正に帯電しており、細胞膜表面の−OH基によって負
に帯電していると考えられる微生物との間に静電気的な
相互作用を生じることが、一つの重要な因子であろうと
推測されている。
【0006】また、上記化合物が微生物を吸着する機能
を発揮するには、水分の存在が不可欠であるため、これ
を保湿剤とともに基材の表面に付着させて、気相での使
用を可能とした気相用微生物吸着材も提案された(特開
平4−11945号公報)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記気相用
微生物吸着材の構成を、たとえば空気清浄機や空調装置
等において、空気中の微生物を除去する除菌フィルタに
適用した場合には、冬の乾燥時等、湿度が低いときに保
湿剤の効果が弱くなり、それに伴ってピリジニウム塩の
ビニル共重合体が微生物を吸着する機能も低下して、微
生物が除去されずにフィルタを通過してしまうという問
題があった。
【0008】本発明は以上の事情に鑑みてなされたもの
であって、湿度等の気象条件に関係なく、年間を通じて
除菌作用にすぐれた除菌フィルタを提供することを目的
としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の、本発明の除菌フィルタは、一般式(1) :
【0010】
【化3】
【0011】〔式中R1 はベンジル基、炭素数4〜16
のアルキル基またはペンタフルオロフェニルメチル基、
2 は水素原子または炭素数1〜3のアルキル基、Xは
ハロゲン原子、Yは水素原子、炭素数1〜3のアルキル
基、アラルキル基、エーテル基、カルボキシル基、カル
ボン酸エステル基またはアリール基を示す。m,nは同
一または異なって重合度を示す。〕で表されるピリジニ
ウム塩のビニル共重合体および保湿剤を表面に付着させ
た繊維と、エレクトレット材料の繊維とを混ぜ込んだ不
織布により構成されていることを特徴とする。
【0012】また本発明の他の除菌フィルタは、上記一
般式(1) で表されるピリジニウム塩のビニル共重合体お
よび保湿剤を表面に付着させた繊維からなる不織布に、
エレクトレット材料からなる通気性のシートを積層して
一体化したことを特徴とする。
【0013】
【作用】上記構成からなる本発明の除菌フィルタは、あ
らかじめ高電圧を印加して分極させることで、湿度の低
いときに、静電気的な相互作用によって、空気中の微生
物を吸着する機能を有するエレクトレット材料を、前記
のように湿度の高いときに空気中の微生物の吸着機能に
すぐれた、一般式(1) で表されるピリジニウム塩のビニ
ル共重合体と保湿剤とを表面に付着させた繊維と組み合
わせたものゆえ、湿度等の気象条件に関係なく、年間を
通じて除菌作用にすぐれている。また上記エレクトレッ
ト材料は集塵作用を有するため、本発明の除菌フィルタ
は、除菌機能に加えて集塵機能をも有するものとなる。
【0014】なお上記ビニル共重合体と保湿剤とを表面
に付着させた繊維を、エレクトレット材料の繊維ととも
に混ぜ込んで形成された不織布からなる本発明の除菌フ
ィルタ(以下「単層型除菌フィルタ」という)は、製造
工程が少なくてすみ、製造が容易である。一方、上記ビ
ニル共重合体と保湿剤とを表面に付着させた繊維からな
る不織布に、エレクトレット材料からなる通気性のシー
トを積層し、一体化することで形成された本発明の他の
除菌フィルタ(以下「積層型除菌フィルタ」という)
は、エレクトレット材料からなる通気性のシートが、静
電フィルタ等として比較的容易に入手できるため、ビニ
ル共重合体と保湿剤とを表面に付着させた繊維からなる
不織布を簡単に組み合わせるだけで、比較的安価に製造
できるという利点がある。
【0015】
【実施例】以下に本発明を、その一実施例を示す図面を
参照しつつ、詳細に説明する。まず図1(a) の実施例に
ついて説明する。図の実施例は、本発明のうち単層型除
菌フィルタF1に相当するもので、前記一般式(1) で表
されるピリジニウム塩のビニル共重合体と保湿剤とを表
面に付着させた、多湿時に微生物を吸着する繊維1を、
エレクトレット材料からなり、低湿時に微生物を吸着す
る繊維2とともに混ぜ込んで形成された、波板状の不織
布f1により構成されている。
【0016】上記不織布f1は、上記両繊維1,2を用
いて、通常の不織布製造方法のうち、繊維1の表面に付
着させたビニル共重合体と保湿剤に影響を及ぼさない製
造方法によって製造される。具体的には、 繊維を空気流によって解繊した後、シート形成した
ウエッブを、ニードルパンチ機またはステッチボンド機
で処理して、ウエッブの繊維を互いに絡合させる方法
(乾式機械結合法)、 等の製造方法が採用される。
【0017】つぎに図1(b) の実施例について説明す
る。図の実施例は、本発明のうち積層型除菌フィルタF
2に相当するもので、前記ビニル共重合体と保湿剤とを
表面に付着させた繊維からなる波板状の不織布f2に、
同じく波板状でかつエレクトレット材料からなる通気性
のシートs1を積層し、一体化することで形成されてい
る。
【0018】不織布f2は、 a) あらかじめ、その表面に前記ビニル共重合体と保湿
剤とを付着させた繊維を用いて、前記の製造方法で不
織布化する方法、 b) ビニル共重合体と保湿剤とを付着させていない繊維
から製造した不織布に、前記ビニル共重合体と保湿剤と
を含浸させて、不織布を構成する繊維の表面に、ビニル
共重合体と保湿剤とを付着させる方法、 のいずれかによって製造される。上記のうち後者のb)の
方法で用いる、ビニル共重合体と保湿剤とを付着させて
いない繊維からなる不織布は、の製造方法で製造され
る他、 繊維を空気流によって解繊した後、シート形成した
ウエッブに、含浸、噴霧などの手段によって樹脂分を付
与して加熱硬化させる方法(乾式接着剤法)、 繊維を水等の流体中に分散させ、すくいあげてシー
ト状とする方法(湿式法)、 紡糸した合成繊維フィラメントをただちに層状に積
層してウェッブを形成し、これに熱または機械的処理を
施す方法(乾式直接紡糸法)、 によって製造することもできる。
【0019】不織布f2と積層される通気性のシートs
1としては、エレクトレット材料の繊維からなる不織
布、織布、編物、エレクトレット材料からなる多孔性の
シート等があげられ、中でもとくにエレクトレット材料
の繊維からなる不織布が、通気性等の点で好適に採用さ
れる。不織布f2と通気性のシートs1を積層一体化す
るには、接着剤による接着、加熱溶着、超音波溶着等の
接合方法が採用される。
【0020】上記単層型または積層型の除菌フィルタF
1,F2は、たとえばそれ自体を複数枚を重ね合わせる
か、あるいは除菌フィルタ等の他の部材と重ね合わせ
て、除菌エレメントまたは集塵エレメントとして、空気
清浄機や空調装置等に使用される。上記各実施例におい
て繊維の表面に付着される、前記一般式(1) で表される
ピリジニウム塩のビニル共重合体は、4−ビニルピリジ
ンとモノビニルモノマーとを共重合させた後、分子中の
ピリジル基の窒素に、 −R1 −X で表される基を含むハロゲン化物を作用させることで合
成される。
【0021】共重合に用いるモノビニルモノマーとして
は、たとえばモノオレフィン(エチレン、プロピレン、
ブテン等)、スチレン、酢酸ビニル、アクリル酸、アク
リル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステ
ル、脂肪酸ビニルエステル、アクリロニトリルおよびこ
れらの誘導体等があげられる。これらは単独で使用され
る他、2種以上を併用することもできる。
【0022】また、4−ビニルピリジンとモノビニルモ
ノマーとの共重合体に作用させるハロゲン化物として
は、たとえばハロゲン化アルキル、ハロゲン化ベンジ
ル、ハロゲン化ペンタフルオロフェニルメチル等があげ
られる。4−ビニルピリジンとモノビニルモノマーとの
共重合比、すなわち一般式(1)中のmとnの割合は、使
用されるモノビニルモノマーの種類や重合度等によって
も異なるが、通常はm:nが10:90〜90:10の
範囲内であるのが好ましい。
【0023】この範囲よりも4−ビニルピリジンの割合
が少ないと、十分な微生物吸着性が得られないおそれが
あり、逆にこの範囲よりも4−ビニルピリジンの割合が
多いと、得られるビニル共重合体が水溶性の高いものと
なってしまい、たとえば繊維表面の水分が多い場合に、
ビニル共重合体がこの水分に溶出して、除菌フィルタ中
における分布むらを生じたり、除菌フィルタから流れお
ちてしまったりするおそれがある。
【0024】またビニル共重合体の重合度は、300以
上であるのが好ましい。重合度が300未満では、やは
り、得られる共重合体が水溶性の高いものとなって、上
記のような問題を生じるおそれがある。前記一般(1) で
表されるピリジニウム塩のビニル共重合体は、水に対し
て実質的に不溶または難溶であって、アルコール類、エ
ステル類、フェノール類、エーテル類等の有機溶媒には
可溶である。この性質を利用して、上記ビニル共重合体
は、有機溶媒に溶かされて溶液とされ、ディップコーテ
ィング、スプレーコーティング等の各種方法で、繊維の
表面に付着される。
【0025】詳細には、単層型除菌フィルタF1の場
合、紡績後、不織布f1を形成する前の段階の繊維1
を、上記ビニル共重合体を含む溶液で処理することで、
ビニル共重合体が繊維1の表面に付着される。一方、積
層型除菌フィルタF2の場合には、前述したように、不
織布f2を形成する前の段階の繊維を溶液で処理して、
ビニル共重合体を繊維の表面に付着させるか、または、
あらかじめ形成された不織布f2を溶液で含浸処理し
て、ビニル共重合体を繊維の表面に付着させればよい。
【0026】ピリジニウム塩のビニル共重合体の、繊維
に対する付着量はとくに限定されないが、繊維に対する
重量%で表して、約0.001〜100重量%の範囲内
が好ましい。ビニル共重合体の付着量が上記範囲未満で
は、十分な微生物吸着効果がえられないおそれがある。
逆に、ビニル共重合体の付着量が100重量%を超えて
も、それ以上の吸着効果が得られないため、不経済であ
る。
【0027】ピリジニウム塩のビニル共重合体とともに
繊維に含浸または繊維の表面に付着される保湿剤として
は、空気中の水分を吸収して保持する性質のある種々の
物質を使用することができる。保湿剤の例としては、こ
れに限定されるものではないが、たとえば塩化カルシウ
ム、塩化マグネシウム等のアルカリ土類金属塩、塩化リ
チウム、メタケイ酸カリウム、硫酸チタニウム等の潮解
性物質、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸塩、ポ
リビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロース等の
高吸水性樹脂、シリカゲル、ゼオライト、コラーゲン、
エチレングリコール、五酸化二リン、酸化マグネシウ
ム、酸化カルシウム等があげられる。
【0028】保湿剤を繊維の表面に付着させるには、ビ
ニル共重合体を有機溶媒に溶解した溶液中に、保湿剤を
溶解または分散させておき、当該溶液を繊維に塗布する
か、または、先に溶液を繊維に塗布し、当該溶液が乾燥
する前に、保湿剤をまぶせばよい。保湿剤の付着量は、
保湿剤の種類や水分の吸着力によって異なるが、ビニル
共重合体に対する重量%で表して、約5〜500重量%
の範囲内が好ましい。保湿剤の付着量が上記範囲未満で
は、ビニル共重合体の微生物吸着性能を維持するのに必
要な水分を供給できなくなるおそれがある。逆に、保湿
剤の付着量が500重量%を超えても、ビニル共重合体
によるそれ以上の吸着効果が得られないため、不経済で
ある。
【0029】ピリジニウム塩のビニル共重合体および保
湿剤が表面に付着される繊維としては、たとえばセルロ
ース、レーヨン、ポリエステル等の天然繊維や合成繊維
があげられる。上記単層型または積層型の除菌フィルタ
F1,F2には、さらに殺菌剤を付着させることもでき
る。殺菌剤としては、これに限定されるものではない
が、たとえば抗生物質、第4級アンモニウム塩等の陽性
界面滑性剤、アルキルアミノエチルグリシン等の両性界
面活性剤、クロルヘキシジン、ポリヘキサメチレンビグ
アニビン等のビグアナイド、ウンデシレン酸等の高級脂
肪酸、金属および金属イオン、フェノール類等があげら
れる。
【0030】単層型除菌フィルタF1において、ビニル
共重合体および保湿剤が表面に付着された繊維1ととも
に不織布f1を構成する繊維2を構成し、また積層型除
菌フィルタF2において、ビニル共重合体および保湿剤
が表面に付着された繊維からなる不織布f2と積層、一
体化されるシートs1を構成するエレクトレット材料と
しては、エレクトレットとして機能する従来公知の種々
の材料を使用することができる。エレクトレット材料の
具体例としては、これに限定されるものではないが、た
とえばテフロン(PTFE)、ポリプロピレン(P
P)、ポリエチレン(PE)等があげられる。
【0031】なお本発明の除菌フィルタの構成は、上記
各実施例には限定されない。たとえば図1(a)(b)の除菌
フィルタF1,F2はいずれも波板状に形成されていた
が、平板状その他の形状に形成することもできる。その
他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の設計変更
を施すことができる。
【0032】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、多
湿時に微生物の吸着能力にすぐれた、ピリジニウム塩の
ビニル共重合体および保湿剤を表面に付着させた繊維
と、低湿時に微生物の吸着能力にすぐれたエレクトレッ
ト材料と組み合わせているので、湿度等の気象条件に関
係なく、年間を通じて除菌作用にすぐれた除菌フィルタ
が得られる。
【0033】なお上記ビニル共重合体と保湿剤とを表面
に付着させた繊維を、エレクトレット材料の繊維ととも
に混ぜ込んで形成された不織布により除菌フィルタを構
成した場合には、製造工程が少なくてすみ、製造が容易
であるという利点がある。また、上記ビニル共重合体と
保湿剤とを表面に付着させた繊維からなる不織布に、静
電フィルタ等として容易に入手できる、エレクトレット
材料からなる通気性のシートを積層し、一体化して除菌
フィルタを構成した場合には、本発明の除菌フィルタを
比較的安価に製造できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】同図(a) は本発明のうち単層型の除菌フィルタ
を示す部分拡大斜視図、同図(b) は積層型の除菌フィル
タを示す斜視図である。
【符合の説明】
F1 単層型除菌フィルタ f1 不織布 1,2 繊維 F2 積層型除菌フィルタ f2 不織布 s1 シート

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(1) : 【化1】 〔式中R1 はベンジル基、炭素数4〜16のアルキル基
    またはペンタフルオロフェニルメチル基、R2 は水素原
    子または炭素数1〜3のアルキル基、Xはハロゲン原
    子、Yは水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、アラル
    キル基、エーテル基、カルボキシル基、カルボン酸エス
    テル基またはアリール基を示す。m,nは同一または異
    なって重合度を示す。〕で表されるピリジニウム塩のビ
    ニル共重合体および保湿剤を表面に付着させた繊維(1)
    と、エレクトレット材料の繊維(2) とを混ぜ込んだ不織
    布(f1)により構成されていることを特徴とする除菌フィ
    ルタ(F1)。
  2. 【請求項2】上記一般式(1) で表されるピリジニウム塩
    のビニル共重合体および保湿剤を表面に付着させた繊維
    からなる不織布(f2)に、エレクトレット材料からなる通
    気性のシート(s1)を積層して一体化したことを特徴とす
    る除菌フィルタ(F2)。
JP5228986A 1993-09-14 1993-09-14 除菌フィルタ Pending JPH0780053A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007043164A1 (ja) * 2005-10-07 2007-04-19 Honda Motor Co., Ltd. 脱臭フィルター及び抗菌脱臭フィルター製品
CN104566665A (zh) * 2014-12-26 2015-04-29 合肥创想能源环境科技有限公司 多孔陶瓷膜滤杀病原微生物的空气净化装置
JP2018018677A (ja) * 2016-07-27 2018-02-01 日亜化学工業株式会社 光源装置

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CN104566665A (zh) * 2014-12-26 2015-04-29 合肥创想能源环境科技有限公司 多孔陶瓷膜滤杀病原微生物的空气净化装置
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