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技術 粘着式フィルタ

出願人 日本バイリーン株式会社
発明者 冨岡孝宏
出願日 1999年11月17日 (20年3ヶ月経過) 出願番号 1999-326278
公開日 2001年5月22日 (18年9ヶ月経過) 公開番号 2001-137627
状態 特許登録済
技術分野 濾過材 接着剤、接着方法
主要キーワード 付着構成 接着補強 ソーダ石鹸 試験風 粘着剤単独 粉じん カリ石鹸 試験回数
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2001年5月22日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (2)

課題

優れた捕集性能と難燃性とを有し、しかも有害物質の発生を実質的に解消し得る新規粘着式フィルタを提供すること。

解決手段

粘着剤濾材に付着してなる粘着式フィルタにおいて、この粘着剤がポリブテンリン酸エステルとで構成されてなる。

概要

背景

従来、粘着式フィルタとして、不織布や織物などからなる濾材に、エアフィルタ油などの粘着剤を付着させたものが知られている。濾材に粘着剤を付着させたことによって、比較的緻密な構造で塵埃捕集するフィルタに較べて、低い圧力損失を実現することができ、しかも塵埃の再飛散防止を図り得ることから、広く実用に供されている。

このような粘着式フィルタに用いられる粘着剤としては、上述したエアフィルタ油(JIS K−2243)のほか、スチレンブタジエンゴムポリイソブチレンゴムポリブタジエンゴムなどの合成ゴム天然ゴムポリアクリル酸エステルエチレン酢酸ビニル共重合体などが用いられる。

また、この種のフィルタとして、塵埃を除去する機能と並んで、その用途によっては難燃性を必要とする。その一例として、本出願人が特開平7−136429号公報に提案するような難燃性を有する粘着剤、具体的には
(1)トリクレジルホスフェートトリキシレニルホスフェート、トリスイソプロピルホスフェートなどのリン酸エステル系粘着剤
(2)トリス(2−クロロエチル)ホスフェート、トリス(2−クロロプロピル)ホスフェート、トリス(ジクロロプロピル)ホスフェート、エチレンビスビスクロロエチルホスフェート)などの含ハロゲンリン酸エステル系粘着剤
(3)ビスクロロエチル・クロロエチルホスホネート塩素化ホスホネートオリゴマーなどのホスホン酸エステル系粘着剤
(4)塩パラテトラブロモビスフェノールA、デカブロモジフェニルエーテルヘキサブロモベンゼンなどのハロゲン系粘着剤が開示されている。

一方、これら粘着剤を濾材付着に当たっては、上述した公報に開示されるように、粘着剤に界面活性剤を配合したエマルジョンコーティング液とし、当該液に対して濾材を含浸・乾燥させるほか、スプレー印刷等で濾材に付着する技術が知られている。

概要

優れた捕集性能と難燃性とを有し、しかも有害物質の発生を実質的に解消し得る新規な粘着式フィルタを提供すること。

粘着剤が濾材に付着してなる粘着式フィルタにおいて、この粘着剤がポリブテンとリン酸エステルとで構成されてなる。

目的

本発明者は、上述した技術背景に鑑み、リン酸エステル系粘着剤単独で用いた場合の問題点を解消し、難燃性を損なわず、しかも焼却廃棄時の大気汚染を回避し得る粘着式フィルタを実現すべく、種々の粘着剤を組み合わせて検討した結果、本発明を完成するに至った。従って、本発明の目的は、優れた捕集性能と難燃性とを有し、しかも有害物質の発生を実質的に解消し得る新規な粘着式フィルタを提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
3件

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請求項1

粘着剤濾材に付着してなる粘着式フィルタにおいて、前記粘着剤がポリブテンハロゲン不含リン酸エステルとを含有することを特徴とする粘着式フィルタ。

請求項2

前記粘着剤は、ポリブテンとハロゲン不含のリン酸エステルとの重量比が2:1〜1:2の範囲で構成されてなることを特徴とする請求項1記載の粘着式フィルタ。

技術分野

0001

この発明は、空気中の塵埃捕集するための粘着剤濾材付着構成した粘着式フィルタに関し、特に、安全性に優れた粘着剤を付着構成した新規な粘着式フィルタに関する。

背景技術

0002

従来、粘着式フィルタとして、不織布や織物などからなる濾材に、エアフィルタ油などの粘着剤を付着させたものが知られている。濾材に粘着剤を付着させたことによって、比較的緻密な構造で塵埃を捕集するフィルタに較べて、低い圧力損失を実現することができ、しかも塵埃の再飛散防止を図り得ることから、広く実用に供されている。

0003

このような粘着式フィルタに用いられる粘着剤としては、上述したエアフィルタ油(JIS K−2243)のほか、スチレンブタジエンゴムポリイソブチレンゴムポリブタジエンゴムなどの合成ゴム天然ゴムポリアクリル酸エステルエチレン酢酸ビニル共重合体などが用いられる。

0004

また、この種のフィルタとして、塵埃を除去する機能と並んで、その用途によっては難燃性を必要とする。その一例として、本出願人が特開平7−136429号公報に提案するような難燃性を有する粘着剤、具体的には
(1)トリクレジルホスフェートトリキシレニルホスフェート、トリスイソプロピルホスフェートなどのリン酸エステル系粘着剤
(2)トリス(2−クロロエチル)ホスフェート、トリス(2−クロロプロピル)ホスフェート、トリス(ジクロロプロピル)ホスフェート、エチレンビスビスクロロエチルホスフェート)などの含ハロゲンリン酸エステル系粘着剤
(3)ビスクロロエチル・クロロエチルホスホネート塩素化ホスホネートオリゴマーなどのホスホン酸エステル系粘着剤
(4)塩パラテトラブロモビスフェノールA、デカブロモジフェニルエーテルヘキサブロモベンゼンなどのハロゲン系粘着剤が開示されている。

0005

一方、これら粘着剤を濾材付着に当たっては、上述した公報に開示されるように、粘着剤に界面活性剤を配合したエマルジョンコーティング液とし、当該液に対して濾材を含浸・乾燥させるほか、スプレー印刷等で濾材に付着する技術が知られている。

発明が解決しようとする課題

0006

上述したように様々な種類の粘着剤が知られているが、従来周知の粘着剤を付着構成した粘着式フィルタにも未だ解決されていない問題が有る。即ち、難燃性を付与し得る粘着剤には、ハロゲンを含有するものが多く、これを用いたフィルタの焼却廃棄時にはダイオキシン等の有害物質が排出されてしまう。この大気汚染防止の観点から、先に例示したトリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、トリスイソプロピルホスフェートなどのリン酸エステルの使用が好ましい。しかし、これらハロゲン不含のリン酸エステルは、粘着剤として単独で用いるには粘着性が乏しく、これを単独で粘着剤として用いたフィルタでは充分な捕集効率を期待することが難しいという問題が有る。

0007

本発明者は、上述した技術背景に鑑み、リン酸エステル系粘着剤単独で用いた場合の問題点を解消し、難燃性を損なわず、しかも焼却廃棄時の大気汚染を回避し得る粘着式フィルタを実現すべく、種々の粘着剤を組み合わせて検討した結果、本発明を完成するに至った。従って、本発明の目的は、優れた捕集性能と難燃性とを有し、しかも有害物質の発生を実質的に解消し得る新規な粘着式フィルタを提供することにある。

課題を解決するための手段

0008

この目的の達成を図るため、本発明の構成によれば、粘着剤が濾材に付着してなる粘着式フィルタにおいて、上述した粘着剤がポリブテンとリン酸エステルとで構成されてなることを特徴としている。

発明を実施するための最良の形態

0009

以下、本発明の好適な実施形態につき説明する。まず、本発明に係る粘着式フィルタは、ポリブテンとリン酸エステルとを主成分とする粘着剤が濾材に付着したものである。濾材としては、従来周知のものを任意好適に選択して用いることができるが、不織布、織物、編物ネットなど、焼却が容易であり、濾材自体にハロゲン成分を実質的に含まないものが良い。また、濾材自体に構造的な強度を持つものが好ましく、例えば繊維同士の交点バインダー接着補強した不織布や熱融着性繊維により融着補強された不織布などが、高い捕集効率を実現し得る点で望ましい。

0010

本発明に粘着剤の主成分として用いるポリブテンは、食品若しくは化粧品添加物として用いられている極めて安全性の高い物質であり、フィルタの粘着剤として好適な平均分子量は1,200以上、好ましくは2,300以上である。これよりも重合度が低い場合には粘性不足し、捕集された塵埃の再飛散を来す場合が有る。

0011

また、本発明のフィルタには、難燃性を満足するため、上記ポリブテンに加えてハロゲン不含のリン酸エステル系粘着剤を含有する。本発明に適用可能なリン酸エステル系粘着剤としては、トリクレジルホスフェート(:4-tert-ブチルフェニルジフェニルホスフェート)、トリキシレニルホスフェート、トリスイソプロピルホスフェート、トリス(4-tert-ブチルフェニル)ホスフェート、ビス(4-tert-ブチルフェニル)フェニルホスフェートなどが挙げられる。

0012

これらポリブテンとリン酸エステル系粘着剤との混合比率は2:1〜1:2、即ち、粘着剤の合計重量に占めるポリブテンの重量割合が約33mass%以上67mass%以下の範囲内とするのが望ましい。これら好適範囲を超えてポリブテンが多くなる場合には、難燃性を達成することが難しくなり、リン酸エステルの含有量が多くなる場合には吸湿性を軽減することが難しくなる。また、フィルタにおける粘着剤の付着量は、所期粘着特性、フィルタの面密度などによって種々に設計することができるが、当該フィルタの総重量に占める粘着剤の重量割合を10mass%以上40mass%以下とするのが好ましい。

0013

本発明に係る粘着剤をフィルタに付着させるに当たっては、溶媒に溶解させた後にスプレー等で噴霧被着させることもできるが、前述した公報に開示される界面活性剤であって、しかもハロゲン不含のもの、即ち、脂肪酸ソーダ石鹸、脂肪酸カリ石鹸ラウリルアルコール硫酸エステルソーダ塩ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダアルキルサルフェート等のアニオン系界面活性剤ポリオキシエチレンアルキルエーテルポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテルポリオキシエチレン脂肪酸エステルソルビタンエステル、ソルビタンエステル・エーテル等のノニオン系界面活性剤を用いた上記粘着剤の水系エマルジョン中に含浸乾燥するのが好ましい。この水系エマルジョン調製に当たっては、用いる界面活性剤の臨界ミセル濃度、所望とするエマルジョンの粘度などによって、粘着剤との比率を任意好適に選択することができるが、粘着剤:界面活性剤の重量比として100:2〜100:20程度とするのが好ましい。

0014

以下、本発明の好適実施例につき説明する。この実施例では、ポリブテンの粘着性を平均分子量を変えて捕集性能を評価した結果、ポリブテンとリン酸エステルとの比率による難燃性確認試験並びに捕集性能評価の結果について説明する。尚、以下の説明では、説明の理解を容易とするため、特定条件を挙げて説明するが、本発明はこれら特定条件にのみ限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内で任意好適な設計の変更及び変形を行うことができる。

0015

まず、評価用に作製した粘着式フィルタの製造工程について説明すれば、始めにポリプロピレンポリエチレンとを芯鞘状配置構成した市販の複合型熱接着繊維からなるカードウエブを調製し、加熱処理することによって繊維間接着された面密度約200g/m2の基布を得た。次いで、後段で述べる種々の組成に調製した水系エマルジョンに基布を含浸した後、絞りロールで所定の湿重量に調整・乾燥して、約80g/m2の粘着剤を付着させた。然る後、この状態の基布に、市販の熱融着性ネット(目開き約2mm,面密度47g/m2)を積層した後に加熱処理し、最終的な面密度が約327g/m2の粘着式フィルタとした。

0016

まず、この様な手順で作製した粘着式フィルタにおいて、平均分子量の異なるポリブテンのみを粘着剤として、捕集性能を評価した結果につき説明する。評価に当たっては前述の方法により、平均分子量が960、1,260、2,300、並びに3,000のポリブテンを用いて水系エマルジョンを各々調製し、評価サンプルとなるフィルタ4種を得た。この際に用いた水系エマルジョンは、ポリブテン30.61mass%に対して、界面活性剤であるポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩1.91mass%とポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル0.60mass%、並びに水を66.87mass%加えて調製した。

0017

評価試験は、定法に従って各サンプルとなるフィルタの上流側から試験風速2.5m/秒で粉じんを供給し、フィルタに捕集された粉じんの重量を測定することによって実施した。供給した粉じんは砂塵系の粉じんである「JIS8種」とし、評価結果は粉じん供給量に対する、フィルタに捕集された粉じんの重量を百分率として算出した捕集率(%)で表した。その結果を縦軸に捕集率(%)、横軸に粉じん供給量(g/m2)を採った特性曲線図として図1に示す。

0018

この図1から理解できるように、平均分子量が2,300のポリブテンの場合、及び平均分子量が3,000のポリブテンの場合には、粉じん供給量が増すにつれて捕集率が僅かに上昇する傾向を示し、粘着剤が有効に機能することによって、所謂、メカニカル濾過現象が認められた。これに対して、平均分子量が1,260のポリブテン、並びに平均分子量が960のポリブテンの場合には、何れもメカニカル濾過は実質的に認められず、特に、平均分子量が960のものにおいては、粘着性が低いための再飛散と考えられる捕集効率の低下が見られた。このことから、平均分子量約1,200以上のポリブテンを選択することにより、実用上充分な粘着性を期待し得ることが理解できる。

0019

次いで、上記捕集率の評価から良好な結果が得られた平均分子量3,000のポリブテンを用い、リン酸エステルとの組み合わせによる難燃性を評価した結果につき説明する。この難燃性評価では、リン酸エステルとしてトリス(4-tert-ブチルフェニル)ホスフェートを主成分とし、前述した界面活性剤の組成によりエマルジョンとした市販の難燃性粘着剤『ノンネンBC−71E』(丸菱油化工業(株)製,商品名:平均分子量364)を用い、当該粘着剤におけるリン酸エステルの固形分換算量と平均分子量3,000のポリブテンとの合計重量におけるポリブテンの重量比率を種々に変えてフィルタを作製評価した。フィルタ作製は前述と同一の手順とし、水系エマルジョンとして、これら2種類の粘着剤の比率を変えたこと以外には、当該エマルジョンにおける粘着剤の固形分換算重量、界面活性剤並びに水の比率を統一した。また、難燃性評価は、JIS L1091『繊維製品難燃性試験』に規定される「A−1法(45゜ミクロバーナ法)」により実施した。結果の表示に際しては、1種のサンプルに対して複数回の試験を行い、試験回数に対して、上記試験法に規定された各区分(詳細は省略)の結果となる頻度占有率(%)によって表した。その結果を表1に示す。

0020

0021

この表1に示す通り、ポリブテンの重量比率を67mass%以下とし、前述のリン酸エステルの含有量を増やすことによって、区分1となる頻度を実質的に解消することができた。

0022

次いで、上記難燃性試験で作製した各粘着式フィルタに対して、既に述べた捕集性能試験を実施した。その結果は図1と同様な図2によって示すが、当該図から理解できるように、ポリブテンの重量比率を33mass%以上67mass%以下とした各サンプル(表1のサンプル2,3,4に相当)では、塵埃の再飛散のない良好な結果を与えたのに対して、ポリブテンの比率を25mass%としたサンプル(サンプル5に相当)では若干の再飛散が認められた。

0023

以上、表1に示す難燃性試験並びに図2に示す捕集性能試験の結果から、ポリブテンとリン酸エステルとの重量比率を2:1から1:2とすることにより、難燃性と捕集性能とに優れた粘着式フィルタを実現し得ることが判った。尚、詳細な説明を省略するが、ポリブテンの代わりに従前用いられてきたアクリル酸系粘着剤を用いた場合、エマルジョン含浸量の調整に用いた絞りロールに明らかなタック性が認められた。このことから、ポリブテンを用いた本発明適用のフィルタは、その製造工程において連続生産に際しても有利な結果をもたらすことが判った。

発明の効果

0024

上述した説明からも明らかなように、本発明によれば、粘着剤が濾材に付着してなる粘着式フィルタであって、この粘着剤がポリブテンとハロゲン不含のリン酸エステルとを含有する構成を採用している。このため、優れた捕集性能と難燃性とを有し、しかも有害物質の発生を実質的に解消し得る粘着式フィルタを実現することができる。

図面の簡単な説明

0025

図1実施例を説明するための特性曲線図、
図2実施例を説明するための特性曲線図。

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