JP6534142B2

JP6534142B2 - エアコン吸気口用フィルター

Info

Publication number: JP6534142B2
Application number: JP2016215684A
Authority: JP
Inventors: 将司足立; 拓人山岸
Original assignee: Toyo Aluminium Ekco Products Co Ltd
Current assignee: Toyo Aluminium Ekco Products Co Ltd
Priority date: 2016-11-02
Filing date: 2016-11-02
Publication date: 2019-06-26
Anticipated expiration: 2032-01-31
Also published as: JP2017060947A

Description

本発明は、エアコンディショナーの吸気口に貼り付けるフィルターに関する。

エアコンディショナーでは、その吸気口から室内の空気を装置内に吸気し、その空気を装置内の熱交換器に接触させることによって、空気の冷却又は加熱が行われる。この装置内には、空気中のホコリ等を除去するためのフィルターが設置されているが、フィルターの洗浄等の煩わしさを緩和するため、エアコンディショナーの吸気口を覆うプラスチックス製カバーには前記フィルターとは別に吸気口用フィルターを設ける方法が提案されている。このような吸気口用フィルターは、不織布の一方面に弱粘着性の粘着剤層を形成し、粘着剤層を介して吸気口に取付けられるようにしたものがほとんどである。例えば、対象物を貼着して通過する気体をろ過するためのフィルターであって、シート状の不織布と、前記不織布の一方面であって前記不織布の外周縁においてその一部のみに塗布された粘着剤とを備えたフィルターが知られている（特許文献１）。

このようなエアコンディショナー用フィルターでは、不織布の一方の面にアクリル系粘着剤を塗布したものが一般的に使われている。近年では、換気扇フィルター等の貼着フィルターでは、ポリウレタン系粘着剤が使われるようになっている。ポリウレタン系粘着剤は、糊残り又は貼着耐久性の面において、アクリル系粘着剤よりも優れた性能を発揮することができる。

特開２００２−８５９２７

しかしながら、エアコンディショナーの吸気口を覆うプラスチックス製カバーは、意匠性を向上させるために、特殊な塗装を施したり、梨地加工を行っているため、表面部がカバーと異なる材質から構成されることがあるため、通常のポリウレタン系粘着剤では対応できなくなっている。すなわち、このような異なる材質からなる表面部を有するプラスチック製カバーに対し、上述のようなポリウレタン系粘着剤でフィルターを貼着しても所望の粘着性が得られないため、吸気口用フィルターが脱落することがある。この場合、吸気口用フィルターが脱落しないように粘着力を強化する方法も考えられるが、粘着力を強くすると使用済みのフィルターを取り除く際にカバーの表面の塗装が剥がれ落ちたり、吸気口用フィルターの粘着剤が残る現象（糊残り）が生じる。

従って、本発明の主な目的は、フィルターの脱落を防止するとともに使用後のフィルター剥離時における糊残りが低減ないしは解消できる吸気口用フィルターを提供することにある。

本発明者は、種々の市販の２液混合型ポリウレタン系粘着剤について研究・実験を重ねたところ、メーカー指定の割合で硬化剤を主剤に混合した上で不織布に適用しても糊残りは改善しないことが判明した。この原因は、不織布のように表面に凹凸を有するような材料に対しては、印刷機、コーター等で粘着剤層を形成する過程で、均一かつ平滑な表面を有する塗工膜を不織布表面に形成できない結果、被貼付体であるカバーから不織布から脱落しやすいものになっていることを突き止めた。

そこで、本発明者は、特定の分子量をもつポリウレタンポリオールに対して特定割合で硬化剤を主剤に配合してなる２液混合型ポリウレタン系粘着剤を不織布に適用することにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、下記のエアコン吸気口用フィルターに係る。
１．エアコンディショナーの吸気口を覆うプラチックス製カバーに貼り付けて使用するフィルターであって、
（１）前記フィルターは、厚み１．０〜２．０ｍｍ及び目付け２０〜５０ｇ／ｍ^２である不織布及びその不織布の一方面の全面又は一部に形成された粘着剤層を含み、
（２）前記粘着剤層は、主剤及び硬化剤を含む２液混合型ポリウレタン系粘着剤により形成されており、
（３）前記主剤は、分子量が１８０００〜２３０００のポリウレタンポリオールを主剤中９５〜１００重量％含み、
（４）前記硬化剤は、脂肪族系多官能イソシアネートであって、前記主剤１００重量部に対して６〜８重量部含まれ、
（５）前記粘着剤層の厚みは、１８０〜３００μｍであり、
（６）前記不織布に対する粘着剤層の面積割合が１０〜３０％であり、
（７）前記カバーの表面が樹脂コーティング又は梨地加工されており、
（８）下記条件（８−１）及び（８−２）：
（８−１）ＡＢＳ板（表面粗度：鏡面）及びＰＳ（ポリスチレン）板（表面粗度：鏡面）に当該フィルター（４ｃｍ×１１ｃｍであり、不織布に対して幅５ｍｍの粘着剤層が３０ｍｍ間隔の格子状になるように印刷機で塗工したもの（不織布に対する粘着剤層が占める面積割合は全体の１７．７％））の粘着剤層の面をローラーで圧力２ｋｇ／ｃｍ^２にて１往復させる方式で貼り付け、フィルター貼り付け後の当該板を垂直に立掛け、温度２５℃及び湿度７５％で３ヶ月静置した場合において、３ヶ月経過後に全くフィルターの脱落が認められない又は一部に剥離はあるものの、フィルターが脱落しないこと、
（８−２）前記と同じ方式でＡＢＳ板（表面粗度：鏡面）及びＰＳ（ポリスチレン）板（表面粗度：鏡面）に当該フィルター（４ｃｍ×１１ｃｍであり、不織布に対して幅５ｍｍの粘着剤層が３０ｍｍ間隔の格子状になるように印刷機で塗工したもの（不織布に対する粘着剤層が占める面積割合は全体の１７．７％））を貼り付け、フィルター貼り付け後の当該板を、温度２５℃及び４０℃で湿度７５％の恒湿恒温炉に３ヶ月間保持した後にフィルターを前記板より剥がした際に、前記板に視認できる糊残りが全く無いこと
を満たす、
ことを特徴とするエアコン吸気口用フィルター。
２．粘着剤が、主剤１００重量部に対して紫外線吸収剤０．２５〜０．５重量部をさらに含む、前記項１に記載のエアコン吸気口用フィルター。
３．粘着剤層上にさらに剥離シートが積層されている、前記項１又は２に記載のエアコン吸気口用フィルター。
４．粘着剤層が不織布に対してストライプ状、格子状、散点状又は絵柄模様に形成されている、前記項１〜３のいずれかに記載のエアコン吸気口用フィルター。
５．吸気口が室内の空気を吸込むための空気吸入口である、前記項１〜４のいずれかに記載のエアコン吸気口用フィルター。

本発明のエアコン吸気口用フィルターによれば、所定の分子量を有するポリウレタンポリオールとともに特定量の硬化剤を含む２液混合型ポリウレタン系粘着剤を不織布に適用していることから、当該粘着剤をエアコンの吸気口に貼着した場合は、所定の粘着力が得られ、エアコンからのフィルターの脱落をより効果的に抑制ないしは防止できる一方、フィルターの取り外し時には糊残りの問題も解消することができる。

本発明フィルターをエアコンに適用した状態を示す概略図である。図１で示したフィルターの取付け前の展開状態を示す平面図である。図２で示したフィルターの一部を示す図である。図３のＩＶ−ＩＶラインの断面図である。

本発明のエアコン吸気口用フィルターは、エアコンディショナーの吸気口を覆うカバーに貼り付けて使用するフィルターであって、
（１）前記フィルターは、不織布及びその不織布の一方面の全面又は一部に形成された粘着剤層を含み、
（２）前記粘着剤層は、主剤及び硬化剤を含む２液混合型ポリウレタン系粘着剤により形成されており、
（３）前記主剤は、分子量が１５０００〜２５０００のポリウレタンポリオールを含み、
（４）前記硬化剤は、前記主剤１００重量部に対して６〜８重量部含まれる、ことを特徴とする。

本発明のエアコン吸気口用フィルター（本発明フィルター）は、エアコンディショナーの吸気口を覆うカバーに適用することができる。図１には、エアコンディショナー（家庭用エアコン）に本発明フィルターを適用した例を示す。この家庭用エアコン２０では、１）エアコン２０のカバー前面２１には室内の空気を吸込むための空気吸入口２２及び２）吸込まれた空気を冷却又は加温した後に室内に吹出すための空気吐出口２３を有する。また、図１に示すように、エアコン２０には、必要に応じて３）室内の温度を検知して吹出し温度を制御するための温度センサー２４が取付けられていても良い。また、空気吸入口２２は、一般にエアコン２０の幅方向に平行に伸びる複数の桟によって構成されている。

そして、図１では、本発明フィルター１５はエアコン２０のカバー前面２１及びカバー上面２５に取付けられている。本発明では、吸気口を覆うカバーの全面又はその一部に本発明フィルターを貼り付けることができる。特に、吸気口を覆うカバーの全面に本発明フィルターを貼り付けることが望ましい。

本発明フィルターで使用される不織布そのものは、公知又は市販のものを使用することができる。すなわち、天然繊維、合成繊維、これらの混合物からなる不織布をいずれも使用することができるが、例えばポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリイミド繊維等の合成繊維製不織布を好適に使用することができる。従って、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維からなる不織布も好適に使用することができる。不織布の製造方法も限定的でなく、例えばサーマルボンド法等の公知の製法によって製造された不織布を好適に用いることができる。

また、前記不織布の厚みは限定的ではないが、厚みは例えば１．０〜２．０ｍｍ、特に１．２〜１．５ｍｍであることが好ましい。また、不織布の目付けは、特に制限されず、例えば２０〜５０ｇ／ｍ^２、特に３０〜４０ｇ／ｍ^２であることが好ましい。

本発明フィルターは、不織布及びその不織布の一方面の全面又は一部に形成された粘着剤層を含む。例えば、図２には、図１で示した本発明フィルターを取り付ける前の展開状態を示す。図３にはそのフィルターの平面図の一部を示し、そのＩＶ−ＩＶ断面図を図４に示す。吸気口用フィルター１５は、粘着剤層３２が不織布３５の一方の面の一部に形成されている。より具体的には、粘着剤層３２が不織布３５に対してストライプ状に形成されている。本発明では、粘着剤層が不織布の一方の面の全面に形成されていても良いし、前記のように一部に形成されていても良い。さらに、不織布の片面の一部に粘着剤層を形成する場合は、図２及び図３のようにストライプ状に形成しても良いし、その他にも格子状、散点状、絵柄模様等のいずれの形態であっても良い。特に、不織布の片面の一部に粘着剤層を形成する場合、粘着剤の塗布面積を大きくすると、被貼付体（カバー）からフィルターが剥がれにくくなり、フィルターの保持力は向上するが、粘着剤の塗布部分は通気性がないために通気性を損うことがある。従って、吸気口フィルターとしてより効果的に機能させるためには、フィルターの不織布の貼着面側の面積に占める粘着剤の塗布部分の面積割合は通常１０〜３０％程度、特に１５〜２０％とすることが望ましい。

また、本発明フィルターは、粘着剤層上の剥離紙等の剥離シートを積層していても良い。例えば、図２のフィルターでは、図４に示すように使用前には粘着剤層３２上に剥離紙３７が積層されている。そして、使用時には、剥離紙３７を粘着剤層３２から剥がしてエアコンのカバーに貼着する。この際、粘着剤層３２の端部側の位置が内方に距離Ｌ２の位置に形成されていると、その端部まで粘着剤層３２が形成されているのに比べて剥離紙３７がより剥がし易くなる。この剥離紙３７の剥がし易さは、粘着剤層３２の形成方向の端部におけるフィルター１５の上辺１６及び下辺１７の位置においても同様である。

本発明フィルターでは、粘着剤層が、主剤及び硬化剤を含む２液混合型ポリウレタン系粘着剤により形成されている。前記粘着剤における主剤としては、主成分として分子量１５０００〜２５０００（好ましくは１８０００〜２３０００）であるポリウレタンポリオールを含む。本明細書では、分子量は、すべて重量平均分子量を示す。分子量の測定方法は、島津製作所製「Ｐｒｏｍｉｎｅｎｃｅ」を用いて実施した（カラム：ＴＯＳＯＨ製ＴＳＫｇｅｌＧＭＨｘ２本連結、検出器：ＲＩＤ−１０Ａ、溶媒：ＴＨＦ、流速；１ｍｌ／分）。

ポリウレタンポリオールは、ポリエステルポリオールと、ポリエーテルポリオールとを、触媒存在下又は無触媒で有機ポリイソシアネ−ト化合物と反応させてなるものであり、それ自体公知又は市販のものを使用することができる。

主剤中におけるポリウレタンポリオールの割合は、通常９５重量％以上とし、さらには９９重量％以上とする。従って、主剤中のポリウレタンポリオールの割合は１００重量％であっても良い。

前記硬化剤としては、例えば脂肪族系多官能イソシアネート等を好適に用いることができる。本発明において、硬化剤は、前記主剤１００重量部に対して６〜８重量部とする。このように、本発明では、特定の分子量をもつポリウレタンポリオールを含み、なおかつ、特定量の硬化剤を含む粘着剤を使用することによって、糊残りの問題及びフィルター脱落の問題を一挙に解決することが可能となる。

上記のような２液混合型ポリウレタン系粘着剤で使用する主剤及び硬化剤そのものは、公知又は市販のものを使用することもできる。市販品としては、例えば主剤として製品名「サイアバインＳＨ−１０１」（東洋インキ（株）製）と、硬化剤として製品名「サイアバインＴ−５０１」との組み合わせを好適に用いることができる。

本発明では、本発明の効果を妨げない範囲内において、必要に応じて２液混合型ポリウレタン系粘着剤中に他の添加剤が含まれていても良い。例えば、紫外線吸収剤、充填剤、着色剤、酸化防止剤、消泡剤、光安定剤等の添加剤が挙げられる。特に、本発明では、紫外線吸収剤が含まれていることが望ましい。紫外線吸収剤の添加量は、所望の特性に応じて適宜設定することができるが、例えば主剤１００重量部に対して０．２５〜０．５重量部添加することができる。

さらに、粘着剤（主剤又は硬化剤）は、必要に応じて溶媒で適宜希釈することができる。例えば、酢酸エチル等の有機溶剤を使用することができる。この場合の希釈率は限定的ではなく、例えば主剤１００重量部に対して１〜３０重量部の溶媒を配合することにより希釈することができる。

粘着剤層の形成は、公知の方法を採用すれば良く、例えば粘着剤を不織布に塗布することにより塗膜を形成した後、前記塗膜を乾燥（固化）させる方法を採用することができる。塗布方法も限定的でなく、例えばローラー、スプレー、刷毛、印刷等によって実施することができる。この場合、公知の装置を使用することができ、例えばロールコーター法、コンマコーター法、ダイコーター法、リバースコーター法、シルクスクリーン法、グラビアコーター法等をいずれも採用することができる。また、塗膜を固化させる方法は、加熱による方法、紫外線による方法等のいずれも採用することができるが、特に加熱による方法を好ましく採用することができる。この場合の加熱温度は、所望の粘着剤層を形成できれば特に限定されないが、通常は１２０〜１４０℃、特に１２５〜１３０℃の範囲が好ましい。

粘着剤層（固化後）の厚みは、所望の粘着性等に応じて適宜設定することができるが、通常は１００〜３００μｍ、特に１８０〜２３０μｍとすることが好ましい。

本発明フィルターは、公知のエアコン吸気口用フィルターと同様の方法によって使用することができる。すなわち、エアコンの吸気口を覆うカバー表面上に本発明フィルターの粘着剤層を当接することにより貼着すれば良い。また、必要に応じて、本発明フィルターをカバーのサイズに合致させるために、本発明フィルターを裁断しても良い。本発明フィルターを適用するエアコンは、吸気口を覆うカバーを有するものであれば良く、例えば家庭用、業務用等のいずれであっても良い。カバーの材質も特に限定されないが、例えばＡＢＳ、ＰＳ（ポリスチレン）等の合成樹脂が好適である。

以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特徴をより具体的に説明する。ただし、本発明の範囲は、実施例に限定されない。

実施例１〜７及び比較例１〜７
（１）２液混合型ポリウレタン系粘着剤の調製
表１には、本実施例で用いた市販のポリウレタンポリオールＡ〜Ｅの主剤の平均分子量の測定結果を示す。これらのポリウレタンポリオールを表２に示すように市販の脂肪族系多官能イソシアネート系硬化剤と所定の割合で混合し、さらに酢酸エチルで５〜２０重量部希釈することによって２液混合型ポリウレタン系粘着剤をそれぞれ調製した。硬化剤としては、製品名「サイアバインＴ−５０１」を使用した。

（２）粘着加工
フィルターに用いる不織布として、市販の不織布（目付け３５ｇ／ｍ^２、厚み１．２ｍｍ±１０％（メーカー公称値））を準備した。ポリウレタン系粘着剤は、不織布に対して幅５ｍｍの粘着剤層が３０ｍｍ間隔の格子状になるように印刷機で塗工した。このようにして得られたフィルターにおいて、不織布に対する粘着剤層が占める面積割合は全体の１７．７％であった。粘着剤の乾燥条件としては、全長１０ｍの乾燥炉の中を１２５〜１３０℃、１８〜２５ｍ／分の速さで通過させることにより乾燥させた。得られた粘着剤層（乾燥後）の厚みは、２００μｍ±２０μｍの範囲にあった。

試験例１
実施例及び比較例で得られた各フィルターを基材（市販のエアコンのカバー等）に取り付けて脱落の有無及び糊残りの有無をそれぞれ調べた。その結果を表２に示す。

（１）フィルター脱落の有無
ＡＢＳ板（表面粗度：鏡面）、ＰＳ（ポリスチレン）板（表面粗度：鏡面）及び東芝製エアコン木かげのカバー（表面クリヤー塗装品、表面粗度：鏡面）に各フィルター（４ｃｍ×１１ｃｍ）を貼り付け、垂直に立掛け、室温（平均２５℃）及び湿度７５％（エアコンは除く。）で３ヶ月静置し、脱落の有無を確認した。なお、貼り付け（圧着）は、ローラーで圧力２ｋｇ／ｃｍ^２にて１往復させる方式で実施した。得られたサンプルについてフィルター脱落の有無を調べた。全く脱落が認められなかった場合を「○」と評価し、一部に剥離はあるものの、脱落しなかった場合を「△」と評価し、脱落した場合を「×」と評価した。

（２）糊残りの有無
被着体として試験例１と同じＡＢＳ板、ＰＳ板及び東芝製エアコンディショナー：木かげ（表面クリヤー塗装品）に各フィルター（４ｃｍ×１１ｃｍ）を貼り付け、室温（平均２５℃）及び４０℃で湿度７５％の恒湿恒温炉に３ヶ月間保持した。その後にフィルターを被着体より剥がした際に、被着体に視認できる糊残りが全く無い場合を「○」と評価し、影響の無い程度にわずかに残っている場合を「△」と評価し、糊残りが視認でき、残った糊を拭き取る等の処置をしないと新たにフィルターを貼り付けできない状態を「×」と評価した。

表２の結果からも明らかなように、硬化剤の含有量については、主剤１００重量部に対して６．０重量部から８．０重量部の範囲において、被貼付体に対する糊残り性の問題ない上、フィルターの脱落の問題もないことがわかる。特に、硬化剤の含有量を８．０重量部とした場合が最も優れた効果が認められた。次に、ポリウレタンポリオールの分子量についてみると、ポリウレタンポリオールの分子量は２００００〜２５０００が特に優れた効果があることが確認された。粘着力を上げる目的で実施した低分子量（１００００〜１５０００）のポリウレタンポリオールでは、硬化剤を削減できると考えたが、糊残りの問題を解決できなかった。また、糊残りの問題を解決する目的で、分子量（２５０００〜３００００）の第１液に対して、硬化剤を減らした粘着剤については、塗工性が悪く、フィルターの脱落も認められた。

ちなみに、ポリウレタンポリオールＣ（分子量２００００）に対する硬化剤のメーカー指定の配合割合は４重量部である。ところが、表２の比較例７に示すように、４重量部の配合割合では、糊残りが生じることがわかる。このことは、メーカーが推奨する配合割合の適正値は、不織布に対するものではないことが起因しているものと考えられる。

このため、本発明の目的を達成するために、メーカー指定の配合割合とは別に、硬化剤量を検討し、配合割合をメーカー指定から外れる６〜８重量部にあえて設定したところ、エアコンディショナー用フィルターとして必要な粘着力が得られるとともに、糊残りは認められないという所望の結果を得ることができ、このような粘着剤がによりエアコンディショナーに適したフィルターを得ることができた。すなわち、表２の「評価」の欄にも示すように、比較例のフィルターは実用上問題があった（×）のに対し、実施例のフィルターは実用性の高いもの（○）が得られた。

Claims

エアコンディショナーの吸気口を覆うプラチックス製カバーに貼り付けて使用するフィルターであって、
（１）前記フィルターは、厚み１．０〜２．０ｍｍ及び目付け２０〜５０ｇ／ｍ^２である不織布及びその不織布の一方面の全面又は一部に形成された粘着剤層を含み、
（２）前記粘着剤層は、主剤及び硬化剤を含む２液混合型ポリウレタン系粘着剤により形成されており、
（３）前記主剤は、分子量が１８０００〜２３０００のポリウレタンポリオールを主剤中９５〜１００重量％含み、
（４）前記硬化剤は、脂肪族系多官能イソシアネートであって、前記主剤１００重量部に対して６〜８重量部含まれ、
（５）前記粘着剤層の厚みは、１８０〜３００μｍであり、
（６）前記不織布に対する粘着剤層の面積割合が１０〜３０％であり、
（７）前記カバーの表面が樹脂コーティング又は梨地加工されており、
（８）下記条件（８−１）及び（８−２）：
（８−１）ＡＢＳ板（表面粗度：鏡面）及びＰＳ（ポリスチレン）板（表面粗度：鏡面）に当該フィルター（４ｃｍ×１１ｃｍであり、不織布に対して幅５ｍｍの粘着剤層が３０ｍｍ間隔の格子状になるように印刷機で塗工したもの（不織布に対する粘着剤層が占める面積割合は全体の１７．７％））の粘着剤層の面をローラーで圧力２ｋｇ／ｃｍ^２にて１往復させる方式で貼り付け、フィルター貼り付け後の当該板を垂直に立掛け、温度２５℃及び湿度７５％で３ヶ月静置した場合において、３ヶ月経過後に全くフィルターの脱落が認められない又は一部に剥離はあるものの、フィルターが脱落しないこと、
（８−２）前記と同じ方式でＡＢＳ板（表面粗度：鏡面）及びＰＳ（ポリスチレン）板（表面粗度：鏡面）に当該フィルター（４ｃｍ×１１ｃｍであり、不織布に対して幅５ｍｍの粘着剤層が３０ｍｍ間隔の格子状になるように印刷機で塗工したもの（不織布に対する粘着剤層が占める面積割合は全体の１７．７％））を貼り付け、フィルター貼り付け後の当該板を、温度２５℃及び４０℃で湿度７５％の恒湿恒温炉に３ヶ月間保持した後にフィルターを前記板より剥がした際に、前記板に視認できる糊残りが全く無いこと
を満たす、
ことを特徴とするエアコン吸気口用フィルター。
粘着剤が、主剤１００重量部に対して紫外線吸収剤０．２５〜０．５重量部をさらに含む、請求項１に記載のエアコン吸気口用フィルター。
粘着剤層上にさらに剥離シートが積層されている、請求項１又は２に記載のエアコン吸気口用フィルター。
粘着剤層が不織布に対してストライプ状、格子状、散点状又は絵柄模様に形成されている、請求項１〜３のいずれかに記載のエアコン吸気口用フィルター。
吸気口が室内の空気を吸込むための空気吸入口である、請求項１〜４のいずれかに記載のエアコン吸気口用フィルター。