JP5334364B2

JP5334364B2 - ガス除去用濾材、複合フィルタ及びフィルタエレメント

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Publication number: JP5334364B2
Application number: JP2006266873A
Authority: JP
Inventors: 登志夫相川
Original assignee: Japan Vilene Co Ltd
Current assignee: Japan Vilene Co Ltd
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2026-09-29
Also published as: JP2008086841A

Description

本発明は、自動車用や家庭用空気清浄機などの生活環境における空調機器に装着して使用されるフィルタに関し、特にホルムアルデヒドと酸性ガスを同時に除去するガス除去用濾材および複合フィルタに関する。また、ガス除去用濾材または複合フィルタがプリーツ折り加工されてなるフィルタエレメントに関する。

住宅の居室やビルのオフィスなどの生活空間において、そこで使用されている内装材や家具には接着剤などの化学物質が多く含まれており、これらの接着剤などの化学物質からトルエンやホルムアルデヒドなどの揮発性物質が発生することが知られている。また、自動車などから排気ガスとして、二酸化イオウや二酸化チッソや酢酸ガスなどの酸性ガスが発生することが知られている。そして、これらの揮発性物質や酸性ガスによって、シックハウス症候群や化学物質過敏症に代表されるアレルギーの発生が増大しており、アレルギー対策が緊急の課題となっている。そこで、例えば、住居やビルについては、建築基準法が改正され、化学物質を多く揮発する合板などの建材の使用制限、換気システムの義務化、ホルムアルデヒドの許容基準を８０ｐｐｂとするなど、総合的な法整備が進められている。

また、人が時間を長く過ごす自動車の室内でも、住居と同様に内装材などから揮発性物質が発生することが知られており、自動車のフレームと窓ガラスを接着する接着剤や内装材において揮発性物質の発生が少ない材料を選ぶなどの対応が求められている。しかし、自動車を組み立てる上で多かれ少なかれ揮発性物質が発生する接着剤の使用は不可避であり、また住居にくらべ居住空間が狭い自動車の室内では揮発性物質の濃度を減少させることは困難であった。また、外気を導入して換気を行なうことで揮発性物質の濃度を減少させることが可能であるが、自動車自身による排気ガスに含まれる、二酸化イオウや二酸化チッソや酢酸ガスなどの酸性ガスが、自動車室内に給気されるという問題があった。

さらに、自動車を夏場などに炎天化に放置すると、自動車の室内は、ダッシュボード上で８０℃、室内は６０℃を越える温度まで上昇することが知られている。この高い温度では、内装材や接着剤などから非常に多くの揮発性物質が発生してしまい、乗車する人は高い濃度の揮発性物質に曝されるという大きな問題が生じる。

一方、揮発性物質や酸性ガスなどに対して、住宅や自動車には、活性炭などの粒子状の吸着材を保持した脱臭機能を有するフィルタが用いられており、例えば特許文献１のような積層型脱臭濾材が知られている。また、特許文献１には、活性炭やゼオライトなどの物理的吸着作用を持つ粉粒体の表面に、化学脱臭剤を付着させてなる、添着炭を用いることが記載されている。例えば、酸性臭気用粉粒体を構成する化学脱臭剤としては、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムなどのアルカリ金属炭酸塩や、エタノールアミン、ヘキサメチレンジアミン、ピペラジンなどのアミン化合物が好適であり、さらに、アルカリ臭気用粉粒体を構成する化学脱臭剤としては、燐酸、硫酸、硝酸、リンゴ酸、クエン酸、アスコルビン酸などを用いることができることが記載されている。

しかし、活性炭やゼオライト、あるいは上記の添着炭を用いても、運転中に目の粘膜刺激などを引き起こし、事故につながる危険のある、ホルムアルデヒドやアセトアルデヒドに対して、フィルタとしての除去効率が極めて低いものであった。また、ホルムアルデヒドやアセトアルデヒドと酸性ガスをともに除去する技術は知られておらず、これらの有害物質をともに除去する技術が求められていた。

特開平１１−５７４６７号公報

本発明は、上記問題を解決して、自動車用や家庭用空気清浄機などの生活環境における空調機器に装着して使用されるフィルタに関し、特にホルムアルデヒドやアセトアルデヒドとともに酸性ガスを、低コストで効率良く除去することが可能なガス除去用濾材および複合フィルタを提供することを課題とする。また、ガス除去用濾材または複合フィルタがプリーツ折り加工されてなるフィルタエレメントを提供することを課題とする。

上記課題を解決するための手段は、請求項１に係る発明では、平均粒径を０．１４７〜１．６５ｍｍとする活性炭からなるガス除去粒子が熱可塑性樹脂によって連結してなるガス除去粒子層を有し、且つ厚さが０．２〜４ｍｍのシート状物であるガス除去用濾材であって、前記ガス除去粒子には炭酸カリウムおよび／または炭酸水素カリウムと２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオールとが混合されて含まれており、前記炭酸カリウムの質量と前記炭酸水素カリウムの質量との合計がガス除去粒子全体の質量に対して１〜３．５質量％であり、前記２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオールの質量がガス除去粒子全体の質量に対して２〜７質量％であることを特徴とするガス除去用濾材である。
請求項１に係る発明により、自動車用や家庭用空気清浄機などの生活環境における空調機器に装着して使用されるフィルタに関し、ホルムアルデヒドやアセトアルデヒドとともに酸性ガスを、低コストで効率良く除去することが可能なガス除去用濾材を提供することが可能となる。

請求項１に係る発明では、前記ガス除去粒子には２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオールが含まれており、より優れたホルムアルデヒドやアセトアルデヒドの除去を行なうことが可能であるという利点がある。

請求項２に係る発明では、前記ガス除去粒子の平均粒径が前記ガス除去用濾材の厚さの０．１〜１．０倍であることを特徴とする請求項１に記載のガス除去用濾材であり、前記ガス除去粒子の平均粒径が前記ガス除去用濾材の厚さの０．１〜１．０倍であることによって、プリーツ加工を施すのに適しているという利点がある。

請求項３に係る発明では、請求項１〜２の何れかに記載のガス除去用濾材がプリーツ折り加工されてなることを特徴とするフィルタエレメントであり、前記ガス除去用濾材がプリーツ折り加工されているので、板状の場合と比較して、極めて寿命が長く、圧力損失も低くなるという利点がある。

請求項４に係る発明では、請求項１〜２の何れかに記載のガス除去用濾材と塵埃を除去する塵埃除去用濾材とが積層してなることを特徴とする複合フィルタであり、前記ガス除去用濾材の上流側に塵埃除去用濾材を積層または積層一体化して、複合フィルタとすることにより、ガス除去用濾材に直接塵埃が堆積することを防ぎ、ガス除去用濾材に関するホルムアルデヒドやアセトアルデヒド（以下、単にアルデヒドガスと称することがある）および酸性ガスの除去効率の低下を防止する効果がある。

請求項５に係る発明では、請求項４に記載の複合フィルタがプリーツ折り加工されてなることを特徴とするフィルタエレメントであり、前記複合フィルタがプリーツ折り加工されているので、板状の場合と比較して、極めて寿命が長く、圧力損失も低くなるという利点がある。

本発明によって、自動車用や家庭用空気清浄機などの生活環境における空調機器に装着して使用されるフィルタに関し、特にアルデヒドガスとともに酸性ガスを、低コストで効率良く除去することが可能なガス除去用濾材および複合フィルタを提供することが可能となった。また、ガス除去用濾材または複合フィルタがプリーツ折り加工されてなるフィルタエレメントを提供することが可能となった。

以下、本発明に係るガス除去用濾材、複合フィルタ並びにフィルタエレメントの好ましい実施の形態について詳細に説明する。

本発明のガス除去用濾材は、ガス除去粒子が熱可塑性樹脂によって連結してなるガス除去粒子層を有し、且つ厚さが０．２〜４ｍｍのシート状物である。前記ガス除去用濾材は、ガス除去粒子層の片面または両面に通気性のカバー材を有することが好ましい。また前記ガス除去用濾材は、ガス除去粒子層の片面または両面に塵埃を除去する塵埃除去濾材を有した複合フィルタとすることが可能である。

前記ガス除去用濾材の形態としては、例えば図１に示すように、ガス除去粒子（３）と、ガス除去粒子（３）を連結する樹脂体（１０）、（１０’）とからなるガス除去粒子層（８）の両面に、通気性のカバー材（５）が積層一体化されているガス除去用濾材（１３）がある。この例では、ガス除去粒子（３）が熱接着性の繊維からなる樹脂体（１０’）によって連結してシート状になったガス除去粒子層（８）の片面または両面に樹脂体（１０）によって通気性のカバー材（５）が貼り合されている。

このような構造のガス除去粒子層（８）を得るには、例えば、通気性を有し且つ熱接着性を有する樹脂成分からなるマット状物の空隙に、ガス除去粒子（３）を保持しておき、その後、加熱処理によって、ガス除去粒子（３）をマット状物に接着させて得ることができる。また例えば、通気性を有し且つ熱溶融性を有する樹脂成分からなるマット状物の空隙に、ガス除去粒子（３）を保持しておき、その後、加熱処理によって、マット状物を溶融させ、ガス除去粒子（３）を連結させて得ることができる。このような通気性を有するマット状物としては、不織布、織物、膜、ろ紙、スポンジなどの多孔質体などが挙げられ、なかでも不織布は通気性が高いので好ましい。不織布の場合は、例えば１６０℃以下の融点を有する一成分からなる接着性繊維、或いは１６０℃以下の低融点成分を含む二成分以上からなる接着性複合繊維などを含む不織布を適用することができる。なお、本発明では上記マット状物をガス除去粒子を連結する樹脂体としている。

前記構造のガス除去粒子層（８）を得る別の方法としては、例えば、短い繊維長の熱接着性または熱溶融性を有する繊維とガス除去粒子（３）とを混合させた混合物を通気性のカバー材（５）の上に堆積させてシート状物を形成し、次いでこのシート状物を加熱処理によって、前記繊維に接着性を発現させるかまたは前記繊維を溶融させて樹脂体となし、この樹脂体によって、ガス除去粒子（３）を連結させて得ることができる。なお、この方法による場合は、前記繊維長は１〜１５ｍｍであることが好ましく、２〜１０ｍｍであることがより好ましい。

ガス除去用濾材の別の形態としては、例えば図２に例示するように、ガス除去粒子（３）と、前記ガス除去粒子（３）を連結する樹脂体（以下、連結部と称する）（１）、（１’）、（１０）、及び（１０’）と凝集した樹脂体（以下、樹脂凝集部と称する）（２）及び（２’）とからなるガス除去粒子層（８）の両面に、通気性のカバー材（５）及び（５’）が積層一体化されているガス除去用濾材（１３）がある。この例では、ガス除去粒子（３）が樹脂体（１）、（１’）、（１０）、又は（１０’）によって連結してシート状になったガス除去粒子層（８）に、通気性のカバー材（５）及び（５’）が積層一体化されている。より具体的には、ホットメルト樹脂からなる連結部（１）と樹脂凝集部（２）とで構成されたウエブの一方の表面に、樹脂凝集部（２）を介してガス除去粒子（３）が固着されている。

ガス除去用濾材のさらに別の形態としては、例えば図３に例示するように、ガス除去粒子（３）及び（３’）と、前記ガス除去粒子（３）及び（３’）を連結する樹脂体（１）、（１’）、（１” ）、（１０）、（１０’）及び（１０” ）と凝集した樹脂体（２）、（２’）及び（２” ）とからなるガス除去粒子層８の両面に、通気性のカバー材（５）及び５’が積層一体化されているガス除去用濾材（１３）がある。この例では、ガス除去粒子（３）及び（３’）が樹脂体（１）、（１’）、（１” ）、（１０）及び（１０’）によって連結してシート状になったガス除去粒子層の積層単位（４）と（４’）とが積層されており、さらにこの積層物に、通気性のカバー材（５）及び（５’）が樹脂体（１）、（１’）、（１０）、及び（１０’）と凝集した樹脂体（２）、（２’）及び（２” ）によって積層一体化されている。より具体的には、複数の積層単位（４）で構成され、積層単位（４）がホットメルト樹脂から成る連結部（１）と樹脂凝集部（２）とで構成されたウエブの一方の表面に、樹脂凝集部（２）を介してガス除去粒子（３）を固着してなり、該ウエブの他方の表面と、他の積層単位（４’）を構成するガス除去粒子（３’）とが樹脂凝集部（２” ）を介して固着している。

また、このような構造のガス除去用濾材を得る方法としては、例えば、図３に示すように積層単位（４）が２層以上である場合は、ホットメルト不織布（１０）の表面にガス除去粒子（３）を配した後、加熱処理によって該ホットメルト不織布と該ガス除去粒子とが接する部分に樹脂凝集部（２）を形成し、かつ樹脂凝集部（２）とホットメルト樹脂からなる連結部（１）とからなるウエブを形成する第一の工程と、該ガス除去粒子のうち、該ウエブに固着されたガス除去粒子のみを残存せしめて積層単位（４）を形成する第二の工程と、積層単位（４）のガス除去粒子（３）に接してホットメルト不織布（１０” ）を積層し、続いて、ホットメルト不織布（１０” ）の表面にガス除去粒子（３’）を配した後、前記第一の工程と前記第二の工程とを順次行う方法がある。なお、ガス除去粒子層８の両表面となるホットメルト不織布（１０）及び（１０’）のかわりに、カバー材（５）及び（５’）にホットメルト不織布を付着させたシートを用いることにより、通気性のカバー材（５）及び（５’）を積層一体化したガス除去用濾材（１３）とすることができる。

ガス除去用濾材のさらに別の形態としては、例えばガス除去粒子が熱融着性の樹脂体で互いに接合されてシート状となったガス除去粒子層の両面に、通気性のカバー材が積層一体化されているガス除去用濾材がある。このような構造のガス除去粒子層を得るには、例えば、ガス除去粒子と熱融着性の樹脂粉末とを混合した後、カバー材に挟持して、加熱処理によってガス除去用濾材とする方法がある。

上述の、図２または図３の形態であれば、特に低圧力損失でしかもガス除去粒子の表面が有効に利用されるのでホルムアルデヒドや低分子量のアルデヒドおよび酸性ガスに対して優れたガス除去効率を呈することができる。また、このような構造を有するガス除去用濾材は、ガス除去粒子が高密度で存在しながら、柔軟性に優れるので、プリーツ加工がし易いという利点がある。

本発明に適用されるガス除去粒子は、生活環境での不快な臭気物質の除去などに用いる、或いは半導体や液晶の生産施設やクリーンルームなどにおいて空気や雰囲気中に含まれるガス状汚染物質を除去するために用いる、ガス状物質を吸着したり、ガス状物質を吸着しやすい物質に変化させたりすることのできる固体粒子に、炭酸カリウムおよび／または炭酸水素カリウムと次の一般式（１）で表わされる化合物とが含まれており、前記炭酸カリウムの質量と、前記炭酸水素カリウムの質量と、次の一般式（１）で表わされる化合物の質量の合計がガス除去粒子全体の質量に対して０．０２〜２０質量％含んでいることを必要とする。

〔式（１）中、Ｒ_１はメチル基またはヒドロキシメチル基、Ｒ_２はメチル基、エチル基またはヒドロキシメチル基である。〕

前述の一般式（１）で表わされる化合物の具体例としては、例えばＲ_１及びＲ_２がメチル基である、次の式（２）に示す２−アミノ−２−メチル−１−プロパノールがある。

また、具体例として、Ｒ_１がヒドロキシメチル基でＲ_２がメチル基である、２−アミノ−２−メチル−１，３−プロパンジオールがある。また、Ｒ_１がヒドロキシメチル基でＲ_２がエチル基である、次の式（３）に示す２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオールがある。

また、具体例として、Ｒ_１及びＲ_２がヒドロキシメチル基である、次の式（４）に示す２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール、別名で表すとトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタンなどを挙げることができる。

本発明では、これらの中でも原料の入手のし易さやコスト面を考慮して、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール、２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオールおよび２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオールが好ましく、更にアルデヒド類との反応性に富む２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオールおよび２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオールがより好ましい。また、この両者を比較すると、水への溶解性の点でより優れる２−アミノ−２−エチル−１，３−プロパンジオールを採用することも可能である。また水分の付着などにより再溶解して固体粒子から離脱する問題のない２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオールを採用することも好ましい。

本発明では、このような前述の一般式（１）の化合物と炭酸カリウムおよび／または炭酸水素カリウムとを前記固体粒子に０．０２〜２０質量％含んでいるが、このような固体粒子としては、例えば活性炭や、ゼオライト、種々の化学吸着剤、イオン交換樹脂、光触媒などの触媒などがあり、これらの中から一種又は二種以上を適宜選択することができる。本発明では、多様なガス状物質を吸着する能力に優れる活性炭を選択することが好ましい。また、例えば活性炭を選択した場合は比表面積が２００ｍ^２／ｇ以上の多孔質のものが好ましく、５００ｍ^２／ｇ以上のものがより好ましく、８００ｍ^２／ｇ以上のものが更に好ましい。

本発明では、前記ガス除去粒子の粒径は、高効率と低圧損とを共に実現するために平均粒径を０．１４７ｍｍ（１００メッシュ）〜１．６５ｍｍ（１０メッシュ）とする必要がある。また、平均粒径を０．２１２ｍｍ（７０メッシュ）〜１．０ｍｍ（１６メッシュ）とすることがより好ましい。平均粒径が０．１４７ｍｍ（１００メッシュ）未満の細かい平均粒径のガス除去粒子を用いると、アルデヒドガスや酸性ガスに対して初期のガス除去効率を高く採れる反面、圧力損失が大きくなってしまうという問題が生じる。また、平均粒径が１．６５ｍｍ（１０メッシュ）を超える粗い平均粒径のガス除去粒子を用いると、アルデヒドガスや酸性ガスに対して初期のガス除去効率が不十分になるという問題がある。

本発明に適用されるガス除去粒子は、前述の一般式（１）の化合物と炭酸カリウムおよび／または炭酸水素カリウムとを付着などにより０．０２〜２０質量％含んでいることを必要とし、０．５〜１５質量％含んでいることが好ましく、１〜１０質量％含んでいることがより好ましい。０．０２質量％未満ではアルデヒドガスおよび酸性ガスの除去効率が不十分であり、２０質量％を超えるとアルデヒドガスおよび酸性ガスの除去効率は優れるものの、固体粒子自体が有する機能を低下するという問題がある。例えばトルエンなどの有機ガス（アルデヒドガスを除く）の除去効率が低下するという問題がある。

また、前記ガス除去粒子は、前述の一般式（１）の化合物と炭酸カリウムおよび／または炭酸水素カリウムとを付着などにより０．０２〜２０質量％含んでいる限り、一般式（１）の化合物が含まれる割合は特に限定されないが、アルデヒドガスの除去能力やアルデヒドガス以外の有機性ガスの除去能力を考慮すると、ガス除去粒子全体の質量に対して０．０１〜１９質量％含むことが好ましく、０．５〜１５質量％含んでいることが好ましく、１〜１２質量％含んでいることがより好ましい。０．０１質量％未満ではアルデヒドガスの除去効率が不十分となる場合があり、１９質量％を超えるとアルデヒドガスの除去効率は優れるものの、例えばトルエンなどの有機ガス（アルデヒドガスを除く）の除去効率が低下する場合がある。

また、前記ガス除去粒子は、前述の一般式（１）の化合物と炭酸カリウムおよび／または炭酸水素カリウムとを付着などにより０．０２〜２０質量％含んでいる限り、炭酸カリウムおよび／または炭酸水素カリウムが含まれる割合は特に限定されないが、酸性ガスの除去能力を考慮すると、ガス除去粒子全体の質量に対して０．０１〜１２質量％含むことが好ましく、０．５〜１０質量％含んでいることが好ましく、１〜８質量％含んでいることがより好ましい。０．０１質量％未満では酸性ガスの除去効率が不十分となる場合があり、１２質量％を超えると酸性ガスの除去効率が限界近くに達するため、それ以上の効率の向上が望めず、その一方で一般式（１）の化合物の含有量が低下するためアルデヒドガスの除去能力が低下する場合がある。

本発明において、一般式（１）の化合物と炭酸カリウムおよび／または炭酸水素カリウムとを前記固体粒子に付着するには、例えば一般式（１）の化合物と炭酸カリウムを別々に、あるいは混合して、好ましくは０．５〜４０％の水溶液としておき、より好ましくは１〜３０％の水溶液としておき、更に好ましくは１〜２０％の水溶液としておき、この水溶液を前記固体粒子に散布して、その後乾燥させることによって得ることができる。

前記ガス除去粒子は、前述の一般式（１）の化合物と炭酸カリウムおよび／または炭酸水素カリウムとを付着などにより０．０２〜２０質量％含んでいる限り、付着の形態には特に限定されず、例えば、一般式（１）の化合物と炭酸カリウムおよび／または炭酸水素カリウムとが、別々に、あるいは混合されて、前記固体粒子の一種又は二種以上に付着していることが可能である。また、例えばガス除去粒子が二種以上の固体粒子からなっており、一種の固体粒子のみに一般式（１）の化合物と炭酸カリウムおよび／または炭酸水素カリウムとが、別々に、あるいは混合されて、付着していることも可能である。また、例えば図３のように、積層単位が２以上ある場合は、前記ガス除去粒子全体に対して、一般式（１）の化合物および炭酸カリウムおよび／または炭酸水素カリウムが０．０２〜２０質量％含んでいる限り、各積層単位において一般式（１）の化合物および炭酸カリウムおよび／または炭酸水素カリウムの付着割合を変えることも可能である。また、前記ガス除去粒子は、一般式（１）の化合物以外にも、本発明による効果を損なわない限り、他の薬剤を含むことも可能である。なお、一般的に異なる物質を除去する薬剤は互い同士を混合すると反応して効果がなくなってしまう場合があるが、前述の一般式（１）の化合物と炭酸カリウムおよび／または炭酸水素カリウムは互い同士の反応性が無いため混合して溶解することが出来、付着工程が１回で済むため時間的、経済的なメリットが大きい。

また、より具体的な態様としては、例えば、炭酸カリウムおよび／または炭酸水素カリウムのみを含む固体粒子と一般式（１）の化合物のみを含む固体粒子とを混合して、その結果ガス除去粒子全体の質量に対して０．０２〜２０質量％含む形態が可能である。また、例えば、一般式（１）の化合物と炭酸カリウムおよび／または炭酸水素カリウムとを予め混合した物質を固体粒子に含ませ、その結果ガス除去粒子全体の質量に対して０．０２〜２０質量％含む形態が可能である。後者の形態であれば、個々のガス除去粒子がアルデヒドガスとともに酸性ガスを除去することが可能となるので、アルデヒドガス除去用の粒子と酸性ガス除去用の粒子とを混合するような手間のかかる工程を採用する必要はなく、またこの工程において混合した際のガス除去粒子の分散性を考慮する必要もなく、さらに個々の粒子で何れのガスも除去できるため、前者と比較してより優れた除去効率を得ることができるという利点がある。

本発明のガス除去用濾材の厚さは、プリーツ加工を施すことを考慮すると、０．２〜４ｍｍである必要があり、０．３〜３ｍｍであることが好ましく、０．４〜２ｍｍであることがより好ましく、０．５〜２ｍｍであることが更に好ましい。０．２ｍｍ未満であると、アルデヒドガスや酸性ガスの除去効率が不十分となる。また、４ｍｍをこえると、プリーツ加工を施したときに、気体の濾過に寄与しないか又は寄与が極めて少ない部分（以下、デッドスペースと称する）が多くなり、かえってアルデヒドガスや酸性ガスの除去効率が不十分となる。また、ガス除去粒子の平均粒径とガス除去用濾材の厚さの関係としては、前記ガス除去粒子の平均粒径が前記ガス除去用濾材の厚さの０．１〜１．０倍であることが好ましい。また、前記ガス除去粒子の平均粒径が前記ガス除去用濾材の厚さの０．２〜０．８倍であることがより好ましい。なお、厚さは、ＪＩＳＬ１９１３−１９９８６．１．２Ａ法に規定される試験方法により得られる値とする。

また、本発明のガス除去用濾材中に、ガス除去粒子と熱可塑性樹脂が占める割合は、ガス除去粒子が６０〜９５質量％と、熱可塑性樹脂が４０〜５質量％とからなることが好ましく、ガス除去粒子が７０〜９２質量％と、熱可塑性樹脂が３０〜８質量％とからなることがより好ましく、ガス除去粒子が８０〜９０質量％と、熱可塑性樹脂が２０〜１０質量％とからなることが更に好ましい。ガス除去粒子が６０質量％未満の場合、アルデヒドガスや酸性ガスの除去効率が低下する場合がある。また、熱可塑性樹脂が５質量％未満の場合、ガス除去粒子を充分に連結することができずに、ガス除去粒子が脱落するという問題がある。

本発明の複合フィルタは、前記ガス除去用濾材と塵埃を除去する塵埃除去用濾材とが積層してなる複合フィルタである。前記ガス除去用濾材の上流側に塵埃除去用濾材を積層または積層一体化して、複合フィルタとすることにより、ガス除去用濾材に直接塵埃が堆積することを防ぎ、ガス除去用濾材に関するアルデヒドガスや酸性ガスの除去効率の低下を顕著に防止する効果がある。

前記塵埃除去用濾材の態様は通気性のある素材である限り特に限定されず、例えば、織物、編物、ネットまたは不織布などの繊維基材を適用することができる。この中でも、不織布であれば、繊維表面の総面積を広く効率良く利用でき、且つ繊維同士によって形成される小さな空隙を多数有しているので、特に好ましい。

前記繊維基材としての不織布（以下、不織布基材と称する）も特に限定されず、不織布基材の構造としては、例えば繊維長１５〜１００ｍｍの、捲縮数５〜３０個／インチを有する通常ステープル繊維と呼ばれる繊維をカード機やエアレイ装置などを使用して、繊維ウエブに形成した後、接着性繊維または接着剤を用いて構成繊維を接着によって結合する方法による、一般的に乾式法と呼ばれる製法によって得られる不織布がある。乾式法による不織布は、厚さ方向に多数の繊維が配向しているので、厚さが大きく、且つ厚さがつぶれ難い利点がある。また、ステープル繊維には、カード機などで開繊可能なように捲縮加工が施されているので、嵩高な不織布基材となり、且つ圧縮に対しても厚さ方向の反発力に優れる利点がある。

また、乾式法に限らずに任意の不織布の製法により、例えば湿式法、スパンボンド法、メルトブロー法、静電紡糸法又はフラッシュ紡糸法などによって形成される不織布を適用することができる。湿式法による場合は、例えば、水平長網方式、傾斜ワイヤー型短網方式、円網方式、又は長網・円網コンビネーション方式の抄紙機などを用いて、熱可塑性樹脂からなる繊維を含むスラリーから繊維シートを漉き上げる方法を採用することができる。詳細には、抄紙後の繊維シートに接着剤を用いて構成繊維を接着によって結合する方法がある。或いは、熱可塑性樹脂からなる接着性繊維をスラリーに混入させておき、抄紙後、接着性繊維を用いて構成繊維同士を接着によって結合する方法がある。

また、スパンボンド法による場合は、例えば熱可塑性樹脂からなる繊維をノズルより紡出させて長繊維からなる繊維フリースとした後、凹凸を有する加熱ロールと平滑ロールとの間で繊維フリースを加圧しながら通過させることにより、部分的に熱可塑性樹脂からなる繊維が融着した不織布基材とする方法がある。また、例えば熱可塑性樹脂からなる繊維をノズルより紡出させて長繊維からなる繊維フリースとした後、熱可塑性樹脂からなる接着剤を用いて構成繊維を接着によって結合する方法がある。或いは、互いに融点が異なる２種類の樹脂成分からなる芯鞘型の長繊維をノズルより紡出させた後、低融点の鞘成分を接着成分として、構成繊維を接着によって結合する方法がある。また、熱可塑性樹脂からなる繊維をノズルより紡出させて長繊維からなる繊維フリースとする際に、熱可塑性樹脂からなる接着性のステープル繊維を吹き込み長繊維と短繊維とが一体化した繊維フリースとした後、構成繊維を接着によって結合する方法がある。ステープル繊維を用いた不織布基材であれば、厚さ方向に多数の繊維が配向しているので、厚さが大きく、且つ厚さがつぶれ難い利点がある。また、圧縮に対しても厚さ方向の反発力に優れる利点がある。

また、静電紡糸法又はフラッシュ紡糸法などによる場合は、例えば熱可塑性樹脂からなる繊維をノズルより紡出させて繊維フリースとした後、熱可塑性樹脂からなる接着剤を用いて構成繊維を接着によって結合する方法がある。

また、これらの不織布製法において、形成される繊維ウェブ、繊維シート、または繊維フリースにニードルや水流の作用によって繊維同士を絡合させて繊維同士を結合する方法を併用することも可能である。また、加熱ロールを用いて、全面的にまたは部分的に繊維同士を熱融着により結合する方法を併用することも可能である。

前記不織布基材を構成する繊維は、特に限定されず、熱可塑性樹脂からなる合成繊維、レーヨンなどの半合成繊維、綿およびパルプ繊維などの天然繊維、あるいは金属などの無機繊維を適用することが可能であるが、耐久性や加工性などの点を考慮すると、熱可塑性樹脂からなる繊維を含むことが好ましい。熱可塑性樹脂からなる繊維としては、不織布の製造で一般的に用いられる合成繊維があり、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド系繊維、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリアクリロニトリルなどのアクリル系繊維およびポリビニルアルコール系繊維などを挙げることができる。また、フィルタの濾過性能をさらに向上させる場合は、これらの繊維の中でも帯電性に優れるポリオレフィン系繊維を適用することが好ましい。

また、熱可塑性樹脂からなる繊維が、熱接着性の繊維であることも可能である。熱接着性の繊維としては、例えば他の繊維よりも融点が低く他の繊維を熱接着することのできる単一樹脂成分からなる繊維や、他の繊維よりも融点が低く他の繊維を熱接着することのできる低融点成分を繊維表面に有する複合繊維がある。このような複合繊維には、その横断面形状が例えば、低融点成分を繊維表面に有する芯鞘型やサイドバイサイド型等の複合繊維があり、またその材質は例えば、共重合ポリエステル／ポリエステル、共重合ポリプロピレン／ポリプロピレン、ポリプロピレン／ポリアミド、ポリエチレン／ポリプロピレン、ポリプロピレン／ポリエステル、ポリエチレン／ポリエステルなどの繊維形成性重合体の組み合わせからなる複合繊維がある。なお、前記熱接着性繊維の不織布基材全体に占める割合は、本発明の効果を損なわない限り任意の割合で用いることが出来る。

また、前記不織布基材における繊維の平均繊度は、０．１〜３０デシテックスが好ましく、０．５〜２０デシテックスがより好ましく、０．５〜１０デシテックスが更に好ましい。

以上述べたように、使用目的に応じて様々な不織布基材を用いて複合フィルタとすることができるが、複合フィルタにプリーツ加工を施すことを考慮すると、本発明の複合フィルタの厚さは、０．２〜４ｍｍであることが好ましく、０．４〜３ｍｍであることがより好ましく、０．６〜２ｍｍであることが更に好ましい。０．２ｍｍ未満であると、アルデヒドガスや酸性ガスの除去効率が不十分となる場合があり、また、４ｍｍをこえると、プリーツ加工を施したときに、気体の濾過に寄与しないか又は寄与が極めて少ない部分（以下、デッドスペースと称する）が多くなり、かえってアルデヒドガスや酸性ガスの除去効率が不十分となる場合がある。

また、前記繊維基材の面密度は５〜１００ｇ／ｍ^２であることが好ましく、１０〜８０ｇ／ｍ^２であることがより好ましい。

前記塵埃除去用濾材の濾過性能は、粗塵除去用のフィルタとして機能することが好ましく、具体的には、ＡＳＨＲＡＥ５２．１−１９９２に規定される試験方法において、ＳＡＥＦＩＮＥダストを用いて、質量法により評価すると、試験条件が風速０．２５ｍ／ｓｅｃの時に、粒子捕集平均効率が５０〜９９％であることが好ましく、粒子捕集平均効率が６０〜９９％であることが好ましく、粒子捕集平均効率が７０〜９９％であることが更に好ましい。粒子捕集平均効率が５０％未満である場合は粗塵除去が不十分であり、粒子捕集平均効率が９９％を超える場合は、塵埃除去用濾材の開孔径が細かくなり過ぎるため、すぐに塵埃除去用濾材前後の圧力損失が限界に達して寿命が短くなり粗塵除去用のフィルタとして使用できない場合がある。なお、ＳＡＥＦＩＮＥダストとは、ＩＳＯ１２１０３−１（１９９７）のＡ２（ｆｉｎｅ）に規定される試験用ダストに適合するダストである。また、ＪＩＳＢ９９０８形式１に規定される試験方法において、０．３μｍの大気塵を用いて、計数法により評価すると、試験条件が風速０．１ｍ／ｓｅｃの時に、粒子捕集平均効率が５〜５０％であることが好ましく、粒子捕集平均効率が１０〜５０％であることが好ましく、粒子捕集平均効率が２０〜５０％であることが更に好ましい。

前記塵埃除去用濾材の圧力損失は、前述の濾過性能を確保しつつ、できる限り少ないものが好ましく、初期の圧力損失（Ｐａ）は風速０．１ｍ／ｓｅｃにて測定すると、０．０５〜１０Ｐａが好ましく、０．１〜７Ｐａがより好ましく、０．５〜５Ｐａが更に好ましい。

以上の要件を考慮すると、前記複合フィルタに用いる塵埃除去用濾材の不織布基材としては、厚さが少なくても、除塵効率が優れる効果を有している不織布基材を用いることが好ましい。このような不織布基材として好ましい形態にメルトブロー不織布がある。具体的には、このメルトブロー法不織布の平均繊維径は０．１〜５０μｍが好ましく、０．５〜４０μｍがより好ましく、１〜３０μｍが更に好ましい。また材質は、ポリプロピレン樹脂からなることが好ましく、さらにコロナチャージなどによる帯電加工を施して、計数法効率５〜４０％、好ましくは１０〜３０％（大気塵０．３〜０．５μｍ風速１０ｃｍ／ｓ）の塵埃除去用濾材とすることが好ましい。

本発明のフィルタエレメントは、前記ガス除去用濾材がプリーツ折り加工されてなるか、あるいは前記複合フィルタがプリーツ折り加工されてなる。具体的には、本発明のフィルタエレメントは、図４又は図５に例示するように、ガス除去用濾材または複合フィルタ（２１）がプリーツ加工されており、保形部材（２２ａ）によってプリーツ形状が保持されてなるフィルタエレメント（２０）である。なお、図４では、プリーツ加工されたフィルタ（２１）の、プリーツの峰線方向と交叉する端面に、保形部材（２２ｂ）が矢印Ａの方向に装着する態様も例示している。ガス除去用濾材または複合フィルタのプリーツ加工は、ジグザグ形状に折られている限り限定されず、この折り加工方法としてはレシプロ式やロータリー式などのプリーツ加工機による方法や、ジグザグ形状に成形された押型でプレスする方法などがある。

また、保形部材としては、プリーツ形状を保持することができる限り、特に限定されず、例えば織編物、不織布、合成樹脂シート、発泡シート、紙、金属材料またはこれらの複合物などのシート状物を適用することができる。このうち特に不織布であれば、強度に優れると共に、フィルタエレメントを剛性枠に装着する際にクッション性に優れ、剛性枠との間のシール性に優れるので好ましい。具体的には、これらのシート状物を、熱融着させたり、接着剤や接着性シートを介して接着することにより、プリーツの峰線方向と交叉する端面に、装着することができる。なお、保形部材としては、シート状物に限らず、発泡性樹脂等を付着させて発泡して形成することなども可能である。また、保形部材は、プリーツの峰線方向と交叉する端面以外にも、峰線方向と平行な端面にも装着することが可能である。

前記プリーツ加工前に、或いはプリーツ加工後に、図４又は図５に例示するように、ガス除去用濾材または複合フィルタ（２１）に、プリーツの峰線方向と交叉する方向に、間隔をおいて平行に、線状の樹脂を付着させたセパレータ（２４）を設けて、プリーツの山の斜面が接触してデッドスペースとなることを防ぐことも好ましい。線状の樹脂の付着は、これらの図のように、断続的としてプリーツの山の峰に設けて、プリーツの谷部には設けないようにすることも好ましく、またガス除去用濾材または複合フィルタの両面に設けることも好ましい態様である。

また、前記フィルタエレメントは、図４に例示するように、ひだ（２３）が多数形成されていることが好ましく、具体的には、図６に示すように、ひだ（２３）の高さＨは５〜１５０ｍｍが好ましく、８〜１００ｍｍがより好ましく、１０〜６０ｍｍが更に好ましい。また、ひだ（２３）のピッチＰは１〜２０ｍｍが好ましく、２〜１５ｍｍがより好ましく、３〜１０ｍｍが更に好ましい。また、ピッチＰ（ｍｍ）と高さＨ（ｍｍ）との比Ｐ／Ｈが０．０５〜０．７であることが好ましく、０．０５〜０．５であることが好ましく、０．０５〜０．３であることが更に好ましい。Ｐ／Ｈが０．０５未満であると、ひだの角度が小さくなり過ぎるので、風圧でひだの角度が広がり隣接するひだと付着してしまいデッドスペースとなり、アルデヒドガス除去効果が低下してしまう場合がある。また、Ｐ／Ｈが０．５を超えると、ひだの数が少なくなり濾材全体の面積が少なくなり、アルデヒドガス及び酸性ガス除去効果が低下してしまう場合がある。また、ひだの高さが１５０ｍｍを超えると、ひだの角度が小さくなり過ぎるので、風圧でひだの角度が広がり隣接するひだと付着してしまいデッドスペースとなり、かえってアルデヒドガス及び酸性ガス除去効果が低下してしまう場合がある。

また、フィルタエレメントの全体の大きさは、自動車用や家庭用空気清浄機などの生活環境における空調機器に装着して使用されるフィルタエレメントの場合、空気の流入面の一辺の寸法が８０〜５００ｍｍが好ましく、１００〜４００ｍｍがより好ましく、１５０〜３００ｍｍが更に好ましい。また、奥行は５〜１００ｍｍが好ましく、８〜５０ｍｍがより好ましく、１０〜３０ｍｍが更に好ましい。また、ビル、工場、事務所などに設置される空気清浄装置に、パッケージフィルター、ファンコイルユニット、中央空調用フィルタユニット等のアルデヒドガス除去フィルタとして使用されるフィルタエレメントの場合、空気の流入面の一辺の寸法が２００〜１５００ｍｍが好ましく、３００〜１０００ｍｍがより好ましく、４００〜７００ｍｍが更に好ましい。また、奥行は１０〜５００ｍｍが好ましく、２０〜４００ｍｍがより好ましく、３０〜３００ｍｍが更に好ましい。

前記フィルタエレメントを空調装置に適用する場合はフィルタエレメントを剛性枠に装着して用いることができる。この剛性枠は剛性のある材質である限り特に限定されず、木材、金属、プラスチック等が適用され、数回の洗浄再生の後に焼却、廃棄される場合は木材が好ましい。

前記フィルタエレメントのガス除去性能は、ＤＩＮ７１４６０ＰａｒｔＩＩによって評価することができる。詳細には、アルデヒドガスに対しては、アセトアルデヒドの３ｐｐｍガスを用いて、ワンパスでの除去効率を測定する。このアセトアルデヒドガスの除去効率は、好ましくは２０％以上であり、より好ましくは３０％以上であり、更に好ましくは４０％以上である。また、他の有機ガスに対しては、アルデヒドガスと挙動が異なる場合が多く、このためトルエンガスを代表として、トルエンの８０ｐｐｍガスを用いて、ワンパスでの除去効率を測定する。このトルエンガスの除去効率は、好ましくは５０％以上であり、より好ましくは６０％以上であり、更に好ましくは７０％以上である。また、酸性ガスに対しては、二酸化硫黄の３０ｐｐｍガスを用いて、ワンパスでの除去効率を測定する。この二酸化硫黄ガスの除去効率は、好ましくは２５％以上であり、より好ましくは３０％以上であり、更に好ましくは５０％以上である。

以上説明したように、本発明によって、自動車用や家庭用空気清浄機などの生活環境における空調機器に装着して使用されるフィルタに関し、特にアルデヒドガスとともに酸性ガスを、低コストで効率良く除去することが可能なガス除去用濾材および複合フィルタを提供することが可能となった。また、ガス除去用濾材または複合フィルタがプリーツ折り加工されてなるフィルタエレメントを提供することが可能となった。

以下、本発明の実施例につき説明するが、これは発明の理解を容易とするための好適例に過ぎず、本発明はこれら実施例の内容に限定されるものではない。

（塵埃除去用濾材の圧力損失試験方法）
初期の圧力損失（Ｐａ）は風速０．１ｍ／ｓｅｃにて測定した値を用いる。

（塵埃除去用濾材の濾過性能試験方法−計数法）
ＪＩＳＢ９９０８形式１に規定される試験方法において、風速０．１ｍ／ｓｅｃにて、０．３μｍの大気塵を供給して、粒子捕集平均効率（％）を求める。

（アルデヒドガス除去性能試験）
ＤＩＮ７１４６０ＰａｒｔＩＩに規定される試験方法において、アセトアルデヒド濃度が３ｐｐｍとなるように、試験用エアーを調整した後、風量２８０ｍ^３／ｈｒにて試験用エアーを供給して、アセトアルデヒドガスの初期除去効率を（％）を求め、アルデヒドガス除去効率とする。なお、アルデヒドガスの濃度の検出には、Ｂ＆Ｋ社製のマルチガスモニター１３０２型を使用する。

（有機ガス除去性能試験）
ＤＩＮ７１４６０ＰａｒｔＩＩに規定される試験方法において、トルエン濃度が８０ｐｐｍとなるように、試験用エアーを調整した後、風量２８０ｍ^３／ｈｒにて試験用エアーを供給して、トルエンガスの初期除去効率を（％）を求め、有機ガス除去効率とする。なお、トルエンガスの濃度の検出には、ＢＲＵＫＥＲ社製のＦＴ−ＩＲ分析装置ＥＱＵＩＮＯＸ５５を使用する。

（酸性ガス除去性能試験）
ＤＩＮ７１４６０ＰａｒｔＩＩに規定される試験方法において、二酸化硫黄濃度が３０ｐｐｍとなるように、試験用エアーを調整した後、風量２８０ｍ^３／ｈｒにて試験用エアーを供給して、二酸化硫黄ガスの初期除去効率を（％）を求め酸性ガス除去効率とする。なお、二酸化硫黄ガスの濃度の検出には、Ｂ＆Ｋ社製のマルチガスモニター１３０２型を使用する。
また、二酸化硫黄ガス除去効率が低下して１０％に達した時間を二酸化硫黄除去寿命した。次いで、実施例１の二酸化硫黄除去寿命に対して各実施例の二酸化硫黄除去寿命の倍率を求めた。

（原材料調整１ａ）
炭酸カリウムと前述の一般式（１）の中で、Ｒ_１及びＲ_２がヒドロキシメチル基である、次の式（４）に示す２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオールと炭酸カリウムを水に溶解して、１．２％、３％、４％、８．５％、の水溶液とした。次いで、この水溶液を粒径０．２５〜０．５ｍｍに分級した市販の活性炭粒子に散布した後、活性炭粒子を乾燥させて、２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオールと炭酸カリウムの付着割合が異なる４種類のガス除去粒子Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを得た。これらガス除去粒子Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤには、それぞれのガス除去粒子全体の質量に対して、炭酸カリウムを１質量％、２．５質量％、３．５質量％及び８．５質量％の割合で付着させた。また、２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオールを２質量％、５質量％、７質量％及び１５質量％の割合で付着させた。

（原材料調整１ｂ）
炭酸水素カリウムと前述の式（４）に示す２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオールとを水に溶解して、４％の水溶液とした。次いで、この水溶液を粒径０．３５５〜０．８５ｍｍに分級した市販の活性炭粒子に散布した後、活性炭粒子を乾燥させて、ガス除去粒子Ｅを得た。このガス除去粒子Ｅには、ガス除去粒子全体の質量に対して、炭酸水素カリウムを３．５質量％、２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオールを７質量％の割合で付着させた。

（原材料調整１ｃ）
炭酸カリウムと炭酸水素カリウムと前述の式（４）に示す２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオールとを水に溶解して、４％の水溶液とした。次いで、この水溶液を粒径０．２５〜０．５ｍｍに分級した市販の活性炭粒子に散布した後、活性炭粒子を乾燥させて、ガス除去粒子Ｆを得た。このガス除去粒子Ｆには、ガス除去粒子全体の質量に対して、炭酸カリウムを１．８質量％の割合で、炭酸水素カリウムを１．７質量％、２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオールを７質量％の割合で付着させた。

（原材料調整２）
熱可塑性ポリアミド系樹脂（１９０℃におけるメルトインデックス：８０）を溶融紡糸して、面密度２０ｇ／ｍ^２の蜘蛛の巣状のホットメルト不織布を形成した後、直ちに繊維径１０〜３０μｍ、面密度２０ｇ／ｍ^２、厚さ０．１２ｍｍ、圧力損失１．０Ｐａ（風速１０ｃｍ／ｓ）のポリエステル繊維からなるスパンボンド不織布に付着させて、ホットメルト不織布が付着した面密度４０ｇ／ｍ^２のカバー材Ａを得た。

（原材料調整３）
メルトブロー法によって、繊維径３〜３０μｍ、面密度２０ｇ／ｍ^２、厚さ０．５ｍｍ、圧力損失２Ｐａ（風速１０ｃｍ／ｓ）のポリプロピレン樹脂からなるメルトブロー不織布を得た。さらにコロナチャージによる帯電加工を施して、計数法効率２０％（大気塵０．３〜０．５μｍ風速１０ｃｍ／ｓ）の塵埃除去用濾材Ａを得た。

（実施例１）
図３に例示するように、原材料調整２で準備したホットメルト不織布が付着した面密度４０ｇ／ｍ^２のカバー材Ａのホットメルト不織布（１０）の表面に、原材料調整１ａで得たガス除去粒子Ａ（３）を面密度１３０ｇ／ｍ^２となるようにして散布する。続いて、約５Ｋｇ／ｃｍ^２の水蒸気処理をカバー材（５）側（ホットメルト不織布（１０）側）から約７秒間行い、ホットメルト不織布（１０）を可塑化溶融して、ホットメルト樹脂からなる連結部（１）と樹脂凝集部（２）とで構成されたウエブに、樹脂凝集部（２）を介してガス除去粒子（３）を固着させた。続いて、固着したガス除去粒子以外のガス除去粒子は殆んどなかったが、念のため固着したガス除去粒子以外のガス除去粒子を除去することにより、ガス除去粒子（３）が、各々の粒径に応じて固着され、しかもカバー材（５）と接着された１層目の積層単位（４）を得た。さらに、この状態の積層単位（４）に面密度２０ｇ／ｍ^２のホットメルト不織布（１０” ）を積層し、面密度１４０ｇ／ｍ^２となるようにしてガス除去粒子（３’）散布、水蒸気処理、並びに念のため固着されていないガス除去粒子の除去を経て２層目の積層単位（４’）を形成した。
次に原材料調整２で準備したホットメルト不織布が付着した面密度４０ｇ／ｍ^２のカバー材Ａである（５’）を、ホットメルト不織布（１０’）側が積層単位（４’）に接するようにして積層単位（４’）の上に積層し、約５Ｋｇ／ｃｍ^２の水蒸気処理をシート材（５’）側（ホットメルト不織布（１０’）側）から約７秒間行い、ホットメルト不織布（１０’）を可塑化溶融して、ホットメルト樹脂からなる連結部（１’）と樹脂凝集部（２’）とで構成されたウエブに、樹脂凝集部（２’）を介して活性炭粒子（３’）を固着させて面密度３７０ｇ／ｍ^２、厚さ１．０ｍｍのガス除去用濾材（１３）を得た。

次いで、得られたガス除去用濾材を用いて、図４に示すように、フィルタエレメント（２１）の全体の大きさが保形部材側２２５ｍｍ×保形部材と垂直な側２３５ｍｍのフィルタエレメントとなるように、またプリーツの山高さＨが約２９ｍｍ、プリーツの山の間隔が約６ｍｍ、山数３７個となるように、プリーツを形成した後、不織布からなる枠材（２４）の片面にホットメルト樹脂シートを貼りあわせた枠材（２４）を準備して、図４に示す矢印Ａの方向に枠材（２４）を固着して、フィルタエレメントを得た。実施例１の評価結果を表１に示す。

（実施例２及び３）
実施例１において、ガス除去粒子Ａの替わりに、原材料調整１ａで準備したガス除去粒子Ｂ及びＣを用いたこと以外は、実施例１と同様にして実施例２及び３のフィルタエレメントを得た。実施例２及び３の評価結果を表１に示す。

（比較例１）
実施例１において、ガス除去粒子Ａの替わりに、炭酸カリウム、炭酸水素カリウムおよび２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオールの何れも付着させていない、粒径０．２５〜０．５ｍｍに分級した市販の活性炭粒子を用いたこと以外は、実施例１と同様にして比較例１のフィルタエレメントを得た。比較例１の評価結果を表１に示す。

（比較例２）
実施例１において、ガス除去粒子Ａの替わりに、原材料調整１ａで準備したガス除去粒子Ｄを用いたこと以外は、実施例１と同様にして比較例２のフィルタエレメントを得た。比較例２の評価結果を表１に示す。

（実施例４）
図３に例示するように、原材料調整２で準備したホットメルト不織布が付着した面密度４０ｇ／ｍ^２のカバー材Ａのホットメルト不織布（１０）の表面に、原材料調整１ｂで得たガス除去粒子Ｅ（３）を面密度１４０ｇ／ｍ^２となるようにして散布する。続いて、約５Ｋｇ／ｃｍ^２の水蒸気処理をカバー材（５）側（ホットメルト不織布（１０）側）から約７秒間行い、ホットメルト不織布（１０）を可塑化溶融して、ホットメルト樹脂からなる連結部（１）と樹脂凝集部（２）とで構成されたウエブに、樹脂凝集部（２）を介してガス除去粒子（３）を固着させた。続いて、固着したガス除去粒子以外のガス除去粒子は殆んどなかったが、念のため固着したガス除去粒子以外のガス除去粒子を除去することにより、ガス除去粒子（３）が、各々の粒径に応じて固着され、しかもカバー材（５）と接着された１層目の積層単位（４）を得た。さらに、この状態の積層単位（４）に面密度２０ｇ／ｍ^２のホットメルト不織布（１０” ）を積層し、面密度１８０ｇ／ｍ^２となるようにしてガス除去粒子（３’）散布、水蒸気処理、並びに念のため固着されていないガス除去粒子の除去を経て２層目の積層単位（４’）を形成した。
次に原材料調整２で準備したホットメルト不織布が付着した面密度４０ｇ／ｍ^２のカバー材Ａである（５’）を、ホットメルト不織布（１０’）側が積層単位（４’）に接するようにして積層単位（４’）の上に積層し、約５Ｋｇ／ｃｍ^２の水蒸気処理をシート材（５’）側（ホットメルト不織布（１０’）側）から約７秒間行い、ホットメルト不織布（１０’）を可塑化溶融して、ホットメルト樹脂からなる連結部（１’）と樹脂凝集部（２’）とで構成されたウエブに、樹脂凝集部（２’）を介して活性炭粒子（３’）を固着させて面密度４２０ｇ／ｍ^２、厚さ１．１ｍｍのガス除去用濾材（１３）を得た。実施例４の評価結果を表２に示す。

（実施例５）
実施例１において、ガス除去粒子Ａの替わりに、原材料調整１ｃで準備したガス除去粒子Ｆを用いたこと以外は、実施例１と同様にして実施例５のフィルタエレメントを得た。実施例５の評価結果を表２に示す。

（実施例６）
実施例１で得られたガス除去用濾材（１３）のカバー材（５’）側に原料調整３で得た塵埃除去用濾材Ａを積層した。次いでこの積層物を凹凸のある加熱エンボスロールと表面平滑な加熱ロールとからなる一対のロールの間に通し、加熱圧着することにより、塵埃除去用濾材Ａの表面に部分的な融着部分を有する複合フィルタを得た。
この複合フィルタの厚さは１．３ｍｍであり、面密度は３９０ｇ／ｍ^２であった。
次いで、得られた複合フィルタを用いて、実施例１と同様にして、フィルタエレメントを得た。実施例６の評価結果を表３に示す。

（実施例７及び８）
実施例６において、実施例１で得られたガス除去用濾材の替わりに実施例２及び３で得られたガス除去用濾材を用いたこと以外は、実施例６と同様にして実施例７及び８のフィルタエレメントを得た。実施例７及び８の評価結果を表３に示す。

（比較例３及び４）
実施例６において、実施例１で得られたガス除去用濾材の替わりに比較例１及び２で得られたガス除去用濾材を用いたこと以外は、実施例６と同様にして比較例３及び４のフィルタエレメントを得た。比較例３及び４の評価結果を表３に示す。

（実施例９及び１０）
実施例６において、実施例１で得られたガス除去用濾材の替わりに実施例４及び５で得られたガス除去用濾材を用い、実施例４の濾材はプリーツの山の間隔を約６.５ｍｍ、山数３５個となるようにしたこと以外は、実施例６と同様にして実施例９及び１０のフィルタエレメントを得た。実施例９及び１０の評価結果を表４に示す。

表１

表２

表３

表４

表１および表３から明らかなように、炭酸カリウムおよび２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオールをガス除去粒子中に３〜１０．５質量％含むガス除去用濾材から得られる実施例１〜３、及び６〜８のフィルタエレメントは、炭酸カリウムおよび２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオールをガス除去粒子中に含まないガス除去用濾材から得られる比較例１及び３のフィルタエレメントよりもアルデヒドガスの除去率が著しく優れている。また、アルデヒドガスの除去のみならず酸性ガスの除去率が著しく優れている。また、実施例１〜３、及び６〜８のフィルタエレメントは、トルエンの除去効果も保持している。また、炭酸カリウムおよび２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオールをガス除去粒子中に２０質量％を超えた２３．５質量％を含む比較例２及び４のガス除去用濾材の場合、トルエン除去効率が大きく低下している。また、塵埃除去用濾材が積層した複合フィルタから得られる実施例６〜８のフィルタエレメントは、圧力損失も低いという優れた効果を有することが確認された。

また、表２および表４から明らかなように、炭酸水素カリウムおよび２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオールをガス除去粒子中に１０．５質量％含むガス除去用濾材、あるいは炭酸カリウム、炭酸水素カリウムおよび２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオールをガス除去粒子中に１０．５質量％含むガス除去用濾材、から得られる実施例４、５、９及び１０のフィルタエレメントは、これらの化合物をガス除去粒子中に含まないガス除去用濾材から得られる比較例１及び３のフィルタエレメントよりもアルデヒドガスの除去率が著しく優れている。また、アルデヒドガスの除去のみならず酸性ガスの除去率が著しく優れている。また、実施例４、５、９及び１０のフィルタエレメントは、トルエンの除去効果も保持している。また、塵埃除去用濾材が積層した複合フィルタから得られる実施例９及び１０のフィルタエレメントは、圧力損失も低いという優れた効果を有することが確認された。

また、表１〜表４から明らかなように、実施例２〜５のフィルタエレメントは、実施例１のフィルタエレメントと比較して、二酸化硫黄ガスの除去率が著しく高いということはいえないが、二酸化硫黄ガスの除去寿命については著しく長くなっていることが認められた。また、実施例７〜１０のフィルタエレメントは、実施例６のフィルタエレメントと比較して、二酸化硫黄ガスの除去率が著しく高いということはいえないが、二酸化硫黄ガスの除去寿命については著しく長くなっていることが認められた。

本発明のガス除去用濾材の一例を示す断面模式図である。本発明のガス除去用濾材の別の一例を示す断面模式図である。本発明のガス除去用濾材の別の一例を示す断面模式図である。本発明のフィルタエレメントの一例を示す斜視図である。また、保形部材を矢印Ａの方向に装着する態様を例示する図である。本発明のフィルタエレメントの要部拡大図である。本発明のフィルタエレメントの模式断面図である。

符号の説明

１，１’，１” 連結部（樹脂体）
２，２’，２” 樹脂凝集部（樹脂体）
３，３’ ガス除去粒子
４，４’ 積層単位
５，５’ カバー材
８ガス除去粒子層
１０，１０’，１０” ホットメルト樹脂（ホットメルト不織布）（樹脂体）
１３ガス除去用濾材
２０フィルタエレメント
２１ガス除去用濾材または複合フィルタ
２２ａ保形部材
２２ｂ保形部材
２３ひだ
２４セパレータ

Claims

平均粒径を０．１４７〜１．６５ｍｍとする活性炭からなるガス除去粒子が熱可塑性樹脂によって連結してなるガス除去粒子層を有し、且つ厚さが０．２〜４ｍｍのシート状物であるガス除去用濾材であって、前記ガス除去粒子には炭酸カリウムおよび／または炭酸水素カリウムと２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオールとが混合されて含まれており、前記炭酸カリウムの質量と前記炭酸水素カリウムの質量との合計がガス除去粒子全体の質量に対して１〜３．５質量％であり、前記２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオールの質量がガス除去粒子全体の質量に対して２〜７質量％であることを特徴とするガス除去用濾材。
前記ガス除去粒子の平均粒径が前記ガス除去用濾材の厚さの０．１〜１．０倍であることを特徴とする請求項１に記載のガス除去用濾材。
請求項１〜２の何れかに記載のガス除去用濾材がプリーツ折り加工されてなることを特徴とするフィルタエレメント。
請求項１〜２の何れかに記載のガス除去用濾材と塵埃を除去する塵埃除去用濾材とが積層してなることを特徴とする複合フィルタ。
請求項４に記載の複合フィルタがプリーツ折り加工されてなることを特徴とするフィルタエレメント。