JPH0696484B2 - 抗菌ならびに防カビおよびｃｏｄ低下機能を有するゼオライト‐活性炭複合体およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ゼオライト−活性炭複合体に関するものであ
る。さらに詳しくは、本発明は、抗菌ならびに防カビお
よびCOD低下機能を有し、新規なゼオライト−活性炭複
合体およびその製造方法を提供するものである。上記の
機能に加えて、本発明のゼオライト−活性炭複合体はさ
らに除湿能および結露防止の機能なども有している。

［従来の技術］ ゼオライトおよび活性炭は、周知のように、それぞれ広
範な用途を有する。しかしながら、両者を熱融着繊維ま
たは熱融着繊維と結合剤の存在下に融着成形して機能性
の合い物性の優れた複合体を得、これを利用する本発明
の技術は全く知られていなかった。

［発明の目的］ 本発明は、従来なかった全く新しいタイプの成形体、す
なわち抗菌ならびに防カビ機能およびCOD低下機能を有
するゼオライト−活性炭複合体およびその製造法を提供
するものである。本発明のゼオライト−活性炭複合体
は、さらに結露防止機能も有し、また機械的強度および
耐水性に優れる。従って本発明のゼオライト−活性炭複
合体は、例えば湿気の高い室の内装材などに適する。本
発明のゼオライト−活性炭複合体は抗菌（殺菌）、防カ
ビおよび／またはCOD低下等の目的で気相ならびに液相
の雰囲気で使用可能である。本発明の複合体は強度が大
きいので、実際に気相や液相で使用時に亀裂、粉落ち、
粉化、あるいは割れ等を起すことがなく、この点からも
内装用やあるいは工業的水処理の目的に適当している。
さらに除湿や結露防止を必要とする分野にも本複合体は
使用でき、効果を発揮する。また本発明は上記のゼオラ
イト−活性炭複合体の経済的な製造法を提供するもので
ある。

［発明の構成］ 本発明は、殺菌作用を有する金属イオンを保持したゼオ
ライト、該金属イオンを保持していない活性炭粉粒体、
および軟化点300℃以下の熱融着性繊維を主な成分とし
て含み、融着結合されている、抗菌ならびに防カビおよ
びCOD低下機能を有するゼオライト−活性炭複合体であ
る。また本発明の複合体は、前記の構成要素以外にさら
に結合剤を含むことができる。望ましくは、これらの新
規なゼオライト−活性炭複合体は前記の機能に加えて吸
湿および結露防止機能をも保持するものである。

さらに本発明は、殺菌作用を有する金属イオンを保持し
たゼオライト、該金属イオンを保持していない活性炭粉
粒体、および軟化点300℃以下の熱融着性繊維、好まし
くは更に結合剤を混和し、次いで熱融着性繊維の軟化点
以上の温度において上記混和物を加圧成形することを特
徴とするゼオライト−活性炭複合体の製造方法を提供す
る。

本発明において、加熱および加圧融着された熱融着性繊
維は、本複合体の抗菌ならびに防カビ機能、COD低下機
能、吸着能、結露防止機能などに悪影響を与えないこと
が見い出された。熱融着性繊維はゼオライトおよび活性
炭粉体又は粒体間の結合を強固にし最終的に得られるゼ
オライト−活性炭複合体の圧縮強度や曲げ破壊強さを著
しく向上させるのに著しい効果があることが判った。さ
らに熱融着性繊維の利用はゼオライト−活性炭複合体の
耐水性や物性を著しく向上させることも判明した。本技
術により得られる各種の組成のゼオライト−活性炭複合
体の抗菌ならびに防カビ機能は優れており、且つこれら
の機能は長期間に亘って安定に持続される長所がある。
また本発明のゼオライト−活性炭複合体のCOD低下機能
は優れている。また本発明のゼオライト−活性炭複合体
は吸湿や脱湿を好ましい状態で行うことも確認された。
従って本発明のゼオライト−活性炭複合体は、抗菌・防
カビ、COD低下等を必要とする気相や液相の分野で広い
用途があり、分野に応じて構成成分の割合を調節する。
また本発明の複合体は、その機能および物性値より見
て、結露防止、抗菌、防カビ等の特性を要求される内装
材として極めて有効であることが判明した。

本発明のゼオライト−活性炭複合体は、殺菌作用を有す
る金属イオンを保持したゼオライトおよび活性炭粉粒体
及び熱融着性繊維を混和し、次いで熱融着性繊維の軟化
点以上の温度において上記の混和物を加圧成形すること
により作られる。すなわち、本発明のゼオライト−活性
炭複合体の製造方法においては、通常のゼオライトや活
性炭の成形法に見られるような湿式成形法を採用せず、
乾式成形により作られる。すなわち水を使用せず、且つ
ゼオライト−活性炭複合体の成形温度が一般のゼオライ
トや活性炭の成形体の焼成温度に比較して本成形法では
著しく低い点が特徴である。かかる方法を用いて、極め
て機械的強度や耐水性の高い複合体が本発明では得られ
る特徴がある。

本発明で複合素材の１つとして使用されるゼオライトは
天然または合成品の何れでもよく、これの形状は粉状ま
たは粒状が好適である。これらゼオライトは、成形に先
行して、後述の方法により抗菌性を付与される。天然ゼ
オライトとしてはモルデナイト、クリノプチロライト、
チャバサイト等が、合成ゼオライトとしてはＡ型、Ｘ型
およびＹ型ゼオライト、合成モルデナイト、ハイシリカ
ゼオライト等が本発明で使用する素材の好ましいものと
して例示される。これらのゼオライト素材に対して、抗
菌または殺菌性の金属イオンを保持させることにより、
ゼオライト母体に、抗菌ならびに防カビ機能が付与され
る。抗菌または殺菌性の金属イオンは通常の場合、ゼオ
ライト素材と抗菌性金属イオンとのイオン交換反応を実
施することによりゼオライト固相中に安定に保持され
る。本発明に於ては殺菌作用を有する金属イオンとして
は銀、銅、亜鉛、水銀、錫、鉛、ビスマス、カドミウム
およびクロムからなる群より選ばれた１種または２種以
上の金属イオンが使用される。好ましくは銀、銅または
亜鉛が使用される。好ましくは銀、銅または鉛が使用さ
れる。上記の群に属する金属イオンの１種または複数種
の溶液を用いて、バッチ法またはカラム法により、常温
または高温でゼオライト中のイオンとのイオン交換を実
施すればよい。ゼオライト相へイオン交換される抗菌金
属量は、水溶液相の塩類の濃度を調整することにより容
易に調節することが可能である。かかる湿式のイオン交
換法を実施することにより、ゼオライト固相中への殺菌
性金属イオンの均一な分布が達成され、好ましい特性を
有する抗菌性ゼオライトを調製することができる。ある
いは、イオン交換により調製した抗菌性ゼオライトとゼ
オライト素材（無抗菌性）を適宜混合して、所定量の殺
菌作用を有する金属イオンを総体として含有する成形用
の抗菌性ゼオライト素材を調製することも出来る。な
お、ゼオライト以外のある種の無機系の保持母体、例え
ば特開昭62-70220号および62-70221号明細書に記載され
る非晶質アルミノ珪酸塩等の母体に、予め必要量の抗菌
金属を安定に保持させたものを調製し、これを所定量の
ゼオライト素材（無抗菌性）と混合して、成形用ゼオラ
イト素材として使用することも可能である。

次に本発明で複合材の１つとして使用される活性炭につ
いて述べる。これの形状は粉状または粒状で細孔の発達
した比表面積の大きいものが好適である。例えば炭質系
やヤシ殻系の活性炭は引火点や他の物性より見ても本発
明の素材としては好ましい。上記の形状の活性炭は、前
記の方法で調整された殺菌作用を有する金属を保持した
ゼオライトの粉粒体と予め混合して用いるのが好まし
い。本発明で成形用素材として使用するゼオライトと活
性炭の使用比率は、最終的に得られる複合体の使用目的
により異なるが、通常ゼオライトと活性炭の合計重量
（無水基準）に対しゼオライトは２〜98％（重量％）が
適当である。例えば水溶液相のCOD低下率を大きくする
ためには複合体中の活性炭の含有量を高めた方がよい。

本発明のゼオライト−活性炭複合体中に占める殺菌作用
を有する金属イオンの含有量は、実際に使用される前述
の殺菌性金属の種類や、これらの組合せ（複合使用）に
より、また殺菌対象とする細菌やカビ（真菌）などの種
類により支配される。例えば殺菌性金属イオンとして銀
のみを使用する時は少くとも5ppm、銅のみを使用する時
は少くとも30ppm、また亜鉛のみを使用する時は少くと
も60ppmが本発明のゼオライト−活性炭複合体に含有さ
れていることが、抗菌ならびに防カビ効果を挙げるため
に最低限必要である。さらに前述の殺菌性金属イオンを
２種以上、例えば銀−銅、銀−銅−亜鉛などを組合せて
使用することにより、上記殺菌性金属イオンの相乗効果
が発揮されて細菌やカビに対する抗菌ならびに防カビ効
果をより高めることが出来る。

さて前述の方法で調整された殺菌作用を有する金属イオ
ンを含有しているゼオライトと活性炭は好ましくは、10
0°〜110℃付近で乾燥（空気雰囲気中）されるか、また
はより高温の温度領域で加熱活性化（必要あれば窒素、
炭酸ガスなどの不活性ガス雰囲気中）されて含水率をよ
り低下させた状態で加熱下の成形用のために使用され
る。通常の場合、成形に先行して該ゼオライト及び活性
炭を前記の100°〜110℃付近で乾燥して、それの表面の
付着水の大部分を除去する程度で充分使用可能である。
従って構成素材の１つである各種のゼオライト中に結晶
水が残留していても本発明の最終複合体を製造するため
の成形工程には何等使用はない。殺菌能を有するゼオラ
イト−活性炭複合体にさらに結露防止機能を持たせるた
めには、水の吸着容量が大であり、また比表面積の大き
い多孔質のゼオライト素材の使用がより好ましい。前述
の天然または合成ゼオライトを抗菌化し、これを活性炭
と複合させた本発明の複合体は抗菌ならびに防カビ機能
およびCOD低下機能に加えて、さらに吸湿や結露防止の
特性もさらに発揮する。殺菌作用を有する金属イオンを
含有しているゼオライト−活性炭複合体に、吸着材とし
て少量のアルミナ、マグネシヤ、シリカゲル、塩化カル
シウム、吸水性樹脂粉末等をさらに添加使用することに
より、結露防止機能を更に高めることも可能である。

次に本発明で使用される熱融着性繊維について説明す
る。熱融着性繊維としては接着性繊維（例えば非結晶性
ポリエステル）、複合繊維（例えばナイロン6/66;ポリ
エチレン／ポリプロピレン；コポリエステル／ポリエス
テル）および熱融着性繊維（例えばコポリアミド、コポ
リエステル等の熱可塑性のコポリマー繊維：ポリプロピ
レン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリエチレンテレフタレート等のホモポリマ
ー繊維）が挙げられる。これらの繊維は抗菌化されたゼ
オライト及び活性炭に必要量添加され、加温下の混和や
加温下の加圧成形工程で熱融着される。熱接着性繊維と
しては、例えば、ポリプロピレン系（単一成分型）のHe
rculon T−151、ダイワボウPNSまたはPZS、ポリエチレ
ン系（単一成分型）のダイワボウBF、ポリプロピレン系
（複合成分型）のチッソES、ダイワボウNBFおよびDanak
lon ES、エステル系（単一成分型）のDiolen 51、Kadel
410、Grilene K−170、Hetrofilメルティ（ユニチカ）
およびベルコンビ（鐘紡）、エステル系（複合成分型）
のDiolen 56、およびナイロン系のHeterofil、塩化ビニ
ル系のMP Fiber、Vinylon-HH（何れも商標）等が挙げら
れる。好適に使用される低融点のベルコンビとしては、
軟化点110℃のベルコンビ−4000（単一成分型）および4
080（芯鞘型）、軟化点130℃のベルコンビ−3300（単一
成分型）、および3380（芯鞘型）、軟化点200℃のベル
コンビ−2000（単一成分型）、および2080（芯鞘型）が
例示される。さらに軟化点256℃のＮ−501（ポリエステ
ル）も挙げられる。上述の市販品ベルコンビは直径２〜
６デニール、長さ約数mm〜数十mmのものが容易が入手可
能である。一般に本発明に好適な熱融着性繊維として
は、軟化点が300℃以下のものが望ましい。本発明の抗
菌ならびに防カビ機能、COD低下機能および好ましくは
更に結露防止機能を有するゼオライト−活性炭複合体の
製造に際しては、上述した熱融着性繊維の１種または２
種以上が、その軟化点以上で、かつ好ましくは300℃以
下で、熱融着される。優れた物性を保有し、前述の機能
を有するゼオライト−活性炭複合体を得るために、通常
の場合、殺菌性の金属イオンを保有するゼオライトと活
性炭の粉粒体の合計重量（無水基準）に対して３〜67％
の熱融着性繊維を使用することが極めて有効であること
が判明した。本発明で、殺菌性の金属イオンを保有しな
いゼオライトをも併用する場合には、これの重量をゼオ
ライト重量に含める。

本発明で殺菌性金属イオンを保有するゼオライト−活性
炭複合体の成形に際しては上述の熱融着性繊維の少くと
も１種がバインダー繊維として使用される。

また上記成分にさらに下記の結合剤を添加して加圧成形
することもできる。結合剤としては、結合剤の特性を有
する液状の有機化合物や固体の有機系化合物をそのま
ま、または非水系の適当な溶媒または希釈剤でうすめて
適当の粘度にして使用して差し支えない。上記の結合剤
の使用量はゼオライトと活性炭の割合、熱融着性繊維の
種類ならびに使用比率によって支配されるが、粒子間の
結合を良好に保持させるためにゼオライトと活性炭の合
計重量（無水基準）に対して４〜35重量％の結合剤を使
用するのが好ましい。本発明のゼオライト−活性炭複合
体の製造において、殺菌作用を有する金属イオンを保持
したゼオライト−活性炭および熱融着性繊維よりなる混
合物または前記混合物にさらに結合剤を加えてなる混合
物は熱融着性繊維の軟化点以上、かつ好ましくは300℃
以下で混和される。後者の結合剤を含む混和物の使用に
際しては、使用される結合剤は耐熱性および低引火性で
あることが望ましい。かかる特性を有する好ましい結合
剤として、各種のポリエステル、例えば日本ポリウレタ
ン工業株式会社製のニッポラン（商標）が挙げられる。
特に〔粘度100〜3000cp（75℃）範囲の一連のニッポラ
ンは本発明に好適である。例えば液状のニッポランＮ−
1004〔粘度600〜900cp（75℃）；酸価２以下；水酸基価
39〜47;分子量約2500〕は、本発明で使用する結合剤と
して複合体の成形に非常に効果的である。これは結合剤
としての作用の他に、ゼオライト−活性炭複合体の表面
をより滑らかにすると同時に、複合された成形体に柔軟
性（可塑性）を付与する効果があることが本発明者らに
より確認された。

前述した抗菌ならびに防カビおよびCOD低下機能、好ま
しくはさらに付加的に吸湿や結露防止機能を有する本発
明のゼオライト−活性炭複合体は次のように調製され
る。粉状ないし粒状の、殺菌作用を有する金属イオンを
保持している天然または合成ゼオライト、あるいはこれ
と上記金属イオンを保持していないゼオライト、および
活性炭の混合物（前述の処理をした乾燥品また加熱活性
化品）に、上記混合物重量（無水基準）に対して好まし
くは３〜67％の熱融着性繊維を加えて混和する。この場
合、既述のような吸湿剤が少量成分として添加されても
よい。さて混和は、記述のように好ましくは熱融着性繊
維の軟化点以上かつ300℃以下で行われる。混和時の最
適温度は、使用される熱融着性繊維の種類によるが、通
常、100°〜270℃がもっとも好ましい温度域である。混
和工程は通常空気雰囲気中で行われるが、混和時の温度
が比較的高くて活性炭の消耗などが見られる際は不活性
ガス雰囲気（例えば窒素、炭酸ガス等）で混和を実施す
ればよい。上記の繊維は混和工程に於て軟化ないし溶融
状態となり、繊維がゼオライト粒子や活性炭粒子にから
みあった好ましい状態になる。また上記の混和物に対し
てさらに結合剤、例えばニッポランＮ−1004を４〜35％
添加して、上述の温度域で混和してもよい。上述で得ら
れた混和物はさらに前記の温度域、好ましくは100°〜2
70℃の温度下で加圧成形されて抗菌ならびに防カビおよ
びCOD低下機能を有する本発明のゼオライト−活性炭複
合体が最終的に得られる。この場合の成形圧力は、成形
体の必要とする強度や見掛け密度により異るが、通常２
〜250kg/cm²の範囲内の成形圧力が好ましい。上述の方
法により製造される本発明のゼオライト−活性炭複合体
には、さらに不燃性または難燃性の軽量材を少量成分と
して含有させてもよい。この場合使用する軽量材として
は、紙、パルプ、木粉などは可燃性であるため難点があ
り、無機系の充填材や軽量材、例えばシリカ、アルミ
ナ、パーライト、ロックウール、ガラス繊維、炭素繊維
等が本発明に好ましいものである。また、着色のための
顔料、螢光剤、無機薬品粉粒体、金属粉末、弾性向上の
ための合成ゴム、吸水性向上のための高吸水率樹脂粉末
または繊維を少量成分として更に添加することができ
る。

本発明の成形体は、熱融着性繊維の軟化点以下、たとえ
ば300℃以下から極低温までの間で構造的に安定であ
る。特に液体窒素温度（約−200℃）においても非常に
安定であり、収縮率は僅か0.5％である。

次に本発明の実施態様を実施例により説明するが、本発
明は本実施例に限定されるものではない。

実施例１ 実施例１は、抗菌性ゼオライト、活性炭、熱融着性繊維
および有機系の結合剤の混和物を加圧成形してなる抗菌
ならびに防カビおよびCOD低下機能を有する本発明のゼ
オライト−活性炭複合体の製造例に関するものである。

抗菌性ゼオライトとしては、Ａ−型ゼオライト（NaZ）
をAgNO₃、Cu(NO₃)₂およびZn(NO₃)₂の混合塩溶液でイオ
ン交換（常温）してナトリウム交換基の一部をAg、Cuお
よびZnで置換して得られた抗菌性ゼオライト（NaAgCuZu
Z）を用いた。本抗菌性ゼオライト〔平均粒子径Dav＝3.
1μm:Ag＝2.35％;Cu＝7.33％;Zn＝9.01％（無水基
準）〕の乾燥粉末350gに対して10重量％の乾燥済み活性
炭（藤沢薬品（株）の椰子殻活性炭Ｂ−CW;Dav＝80μ
ｍ）を加え、両者を混合した。上記混合物に対して、熱
融着性繊維としてベルコンビ−4080〔（商標（鐘紡株式
会社）；軟化点110℃；形状3d×5mm（但しｄはデニー
ル）；芯鞘タイプ〕を15重量％およびベルコンビ−4000
〔軟化点110℃；形状6d×5mm;単一成分タイプ〕を18重
量％添加し、得られた混合物を170°〜180℃の加熱下に
保持しながら混和（ニーディング）した。上記温度域の
加熱下の混和により、熱融着性繊維は軟化ないし溶融状
態になって、繊維がゼオライトや活性炭の構成粒子に絡
んで複合体は強固に結合された好ましい状態になる。さ
らに上記の混和物に対して、結合剤として日本ポリウレ
タン工業（株）のニッポラン−1004（商標）を上記のゼ
オライトと活性炭の合計重量（無水基準）に対し10重量
％添加し、さらに混和を170°〜180℃の加熱下に続行し
た。次に上記工程で得られた混和物を180°〜190℃の温
度下で圧力150kg/cm²で加圧成形して抗菌ならびに防カ
ビおよびCOD低下機能を有する本発明のゼオライト−活
性炭複合体の試験プレート（形状;50×50mm;厚さ10mm）
を最終的に調製した。上記の試験プレート中の殺菌性金
属イオンの含有量はAg＝1.32％;Cu＝4.23％;Zn＝4.39％
であった。

第１表に実施例１の成形条件と得られた成形体の特性を
示した。比較例１は空試験に関するものである。即ち比
較例１では抗菌性ゼオライトの代りに、実施例１と同種
の但し、殺菌性金属イオンを保持しないＡ型ゼオライオ
（NaZ;無抗菌性）の微粉末乾燥品（Dav＝３μｍ）を素
材として使用し、これに対して実施例１で使用したと同
種の活性炭を10％添加して混合物を調整した。この混合
物および熱融着性繊維を用いて実施例１と全く同様にし
て成形を実施してゼオライト−活性炭複合体の試験プレ
ート（50×50mm;厚さ10mm）を得た。乾燥状態の複合体
（最終製品）の曲げ破壊強さは実施例１では219kgf/cm²
であり、一方、比較例１（空試験）では173kgf/cm²であ
った。これらの値は何れも好ましい値であり、本発明の
方法により得られるゼオライト−活性炭複合体の強度が
極めて優れていることを示している。また複合体の見掛
け密度は、何れの例でも1.5〜1.7g/cm³の範囲にある。
次に本実施例により得られたゼオライト−活性炭複合体
に対する水浸漬試験を実施した。結果を第２表に示す。
本成形体を水に浸漬後８時間の経過時点では水の吸着量
は9.66％であり、48時間の経過時点では11.56％でほぼ
飽和に近づくことが判明した。本発明の複合体は水に長
期間に亘って浸漬しても粉落ち、亀裂、くずれなどの発
生例は全く見受けられず耐水性も極めて高いことが判明
した。

実施例２ 本例は本発明のゼオライト−活性炭複合体（形状50×50
mm;厚さ10mm）の別の製造例に関するものである。実施
例２に於て抗菌性ゼオライト（NaAgCuZnZ）としては実
施例１と同種のものを用い、これに対する活性炭（実施
例１と同種）の添加量は100重量％であった。上記混合
物の成形は、第１表に示したように、実施例１と全く同
一条件で行われた。得られたプレート中の抗菌金属の含
有量は、Ag＝0.70％;Cu＝2.31％およびZn＝2.29％であ
った。本例で得られた複合体の曲げ破壊強さおよび見掛
け密度はそれぞれ168kgf/cm²および1.323g/cm³であり、
試作プレートの水浸漬試験では、第２表に示したように
吸水率は24時間経過時点で、19.29％、48時間ではそれ
はほぼ飽和に近い20.05％に到達した。比較例２は比較
目的のための空試験に関するものである。即ち比較例２
では抗菌性ゼオライトの代りに、実施例２と同種の、但
し殺菌性金属イオンを保持しないＡ型ゼオライト（NaZ;
無抗菌性）の微粉末乾燥品（Dav＝３μｍ）を素材とし
て使用し、これに対して実施例２で使用したのと同種の
活性炭を100重量％添加し混合物を調整した。この混合
物及び熱融着性繊維を用いて実施例２と全く同様にして
成形を実施してゼオライト−活性炭複合体の試験プレー
ト（50×50mm;厚さ10mm）を最終的に得た。比較例２で
得られた成形体の曲げ破壊強さや見掛け密度は、第１表
記載の如く、いずれもほぼ実施例２で得られた値に近い
値であった。

実施例３ 本実施例は抗菌ゼオライト、活性炭、および熱融着性繊
維よりなる混和物を加圧成形してなる本発明のゼオライ
ト−活性炭複合体の製造例に関するものである。

抗菌性ゼオライトとしてはＹ−型ゼオライト（NaY）のN
a⁺をAg⁺およびSn²⁺で部分的に置換して得た銀−錫−ゼ
オライト（NaAgSnY）を使用した。抗菌性ゼオライト〔D
av＝1.1μm:Ag＝2.51％;Sn＝2.88％（無水基準）〕の乾
燥粉末250gに対して10重量％の乾燥済み活性炭（実施例
１と同質）を加え混合した。上記混合物に対して、熱融
着性繊維としてベルコンビ4000（軟化点110℃）を20重
量％およびＮ−501（軟化点256℃）を12重量％添加し、
260℃付近の加熱下（窒素ガス雰囲気）に保持しながら
混和を行った。次に、前記温度下で150kg/cm²で加圧成
形を行って、抗菌ならびに防カビおよびCOD低下機能を
有する本発明のゼオライト−活性炭複合体の試験プレー
ト（形状:50×50mm;厚さ10mm）を調整した。本試験プレ
ート中の抗菌金属の含有量はAg＝1.71％、Sn＝1.92％で
あった。試験プレートの曲げ破壊強さは、第１表記載の
如く、170kgf/cm²であり、見掛け密度は1.347g/cm³であ
った。

実施例４ 本実施例は抗菌ゼオライト、活性炭、熱融着性繊維およ
び結合剤よりなる混和物を加圧成形してなる本発明のゼ
オライト−活性炭複合体の別の構造例に関するものであ
る。

抗菌性ゼオライトとしては天然モルデナイト〔SiO₂/Al₂
O₃＝約10（モル比）〕中のイオン交換可能な金属をAg⁺
で部分的に置換して得られた抗菌性の銀−モルデナイト
（Ag-mordenite）を使用した。本抗菌性モルデナイト
〔Ag＝3.24％；（無水基準）〕の乾燥粉末（150〜200メ
ッシュ）300gに対して20重量％の乾燥済み活性炭（実施
例１と同質）を加え混合した。上記混合物に対して熱融
着性繊維としてベルコンビ4080および4000をそれぞれ1
5、18重量％添加し、さらに結合剤としてニッポラン100
4を10重量％添加し、実施例１と全く同様な方法により
混和と成形を実施して、本発明のゼオライト−活性炭複
合体の試験プレート（形状:50×50mm;厚さ10mm）を調整
した。本試験プレート中の抗菌金属の含有量はAg＝1.81
％であった。試験プレートの曲げ破壊強さは、第１表記
載の如く、177kgf/cm²であり、見掛け密度は1.629g/cm³
であった。

比較例４は実施例４との比較目的のためのものであり、
殺菌性金属を保持しない天然モルデナイト（無抗菌性:1
50〜200メッシュ）を用いた。成形の条件は第１表記載
の如く、実施例４と全く同様である。

抗菌ならびに防カビ機能試験 次に本発明のゼオライト−活性炭複合体の抗菌ならびに
防カビ機能試験について説明する。このために試験とし
ては、死滅率の測定および発育阻止帯の形成についての
試験が実施された。細菌の死滅率の測定に際しては細菌
の懸濁液（10⁴個/1ml）1mlを被検体（本発明のゼオライ
ト−活性炭複合体を切断して得た小試験片）を浸漬して
いる液（1ml当り200mgの試験片を含む）9mlの中へ注入
混釈し、37℃で24時間作用させ、その0.1mlをMueller H
inton培地に分散させ、30℃で48時間後に生存個体数を
測定し、死滅率を求めた。また真菌の死滅率の測定に際
しては、1ml当り被検体（本発明の成形体を切断して得
た小試験片）100mgおよび胞子10⁴個を含む液を作り、こ
れを30℃で24時間置き、その0.1mlをサブロー寒天培地
に分散させ、30℃、48時間後に生存個体数を測定し、死
滅率を求めた。

上記の抗菌試験に際しては細菌としてスタフィロコッカ
ス アウレウス（Staphylococcus aureus）およびシュ
ードモナス アエルギノサ（Pseudomonas aeruginosa）
を用い、カビ（真菌）としてはアスペルギルス フラブ
ス（Aspergillus flavus）およびアスペルギルス ニガ
ー（Aspergillus niger）を使用した。

死滅率の測定結果を第３表に示した。実施例１で試作さ
れたゼオライト−活性炭複合体（AgCuZnZ含有）はStaph
ylococcus aureusやAspergillus nigerに対して、いず
れも死滅率100％を示し、実施例２で試作された複合体
（AgCuZnZ含有）はPseudomonas aeruginosaやAspergill
us flavusに対していずれも100％の死滅率を示した。こ
れより見て、本発明の複合体は優れた抗菌機能および防
カビ機能を有することは明らかである。一方、比較例１
の複合体（空試験）はStaphylococcus aureusに対し
て、死滅率０％で効果を示さず、またAspergillus nige
rのようなカビに対してもほとんど効果を示さない。比
較例２の被検体（空試験用）はPseudomonas aeruginosa
に対し効果がなく、またAspergillus flavusのようなカ
ビに対してもほとんど防カビ能を発揮しないことが判明
した。実施例３で試作された本発明の複合体（AgSnY含
有）は、Staphylococcus aureusのような細菌に対し優
れた効果を発揮する。さらに実施例４で試作された本発
明の複合体（Ag-mordenite含有）はAspergillus flavus
のようなカビに対して100％の死滅率を与える。一方、
比較例４の複合体（空試験）は、上記カビに対して殆ど
で効果を示していない。以上の結果より、本発明のゼオ
ライト−活性炭複合体が細菌やカビ（真菌）に対して極
めて優れた効果を発揮することは明らかである。

次に発育阻止帯の形成の有無を、典型的な細菌としての
Staphylococcus aureusを用いて調べた。被検体として
実施例１および比較例１で得た複合体を用いた。上記の
細菌は生理食塩水に10⁸個/ml浮遊させ、Mueller Hinton
培地に、0.1mlコンラージ棒で分散させ複合体をその上
にはりつけて37℃で18時間経過後に阻止帯形成の有無を
観察した。実施例１の被検体（AgCuZnZ含有）では明ら
かに阻止帯の形成が確認されたが、比較例１の被検体で
は阻止帯の形成は全く認められなかった。上述の試験よ
りも本発明のゼオライト−活性炭複合体の抗菌効果は明
らかである。

結露防止機能試験 次に本発明のゼオライト−活性炭複合体の結露防止機能
について説明する。実施例１および実施例２で試作され
た成形体を切断して小試験片（25×25mm;厚さ10mm）を
調製した。上記の試験片を200℃で３時間真空加熱して
再活性化した後、これらを用いて吸湿率の経時変化を恒
湿器中で温度25℃、相対湿度（RH）25％または90％の雰
囲気中で測定した。第１図中の曲線１および２は実施例
２の被検体に関するものであり、曲線３および４は実施
例２の被検体に関するものである。曲線１および３は25
℃、RH＝90％のもとで、また曲線２および４は、25℃、
RH＝53％の条件下の吸湿率曲線である。比較的湿度の高
い雰囲気（曲線１および３）でも、また比較的湿度の低
い雰囲気（曲線２および４）でも本発明のゼオライト−
活性炭複合体の吸湿性が優れていることは第１図より明
らかである。さらに上記の実施例１および２で得られた
成形体の小試験片（形状25×25mm;厚さ10mm）に水を飽
和させた後、25℃、RH＝35％の雰囲気で、除湿試験を行
った。いずれの試験片においても好ましい速度で除湿が
行われることが確認された。上述の試験より見て本発明
のゼオライト−活性炭複合体は満足すべき結露防止機能
を有することは明らかである。

COD低下及び殺菌試験 次に本発明のゼオライト−活性炭複合体は気相や液相の
脱臭、水中の遊離塩素除去剤としても効果があり、また
本複合体を利用して水中のCOD（またはBOD）貢献成分の
除去にも有効である。

本発明のゼオライト−活性炭複合体が、COD低下機能と
殺菌機能の両者を有していることを示すために、モデル
の廃水を用いてテストした。

下水道水を水で希釈し、大腸菌を接種してモデル廃水を
二種調製した。

モデル廃水A:COD＝50mg/l、 大腸菌数約10⁶個/ml モデル廃水B:COD＝83mg/l、 大腸菌数約10⁶個/ml 試験１ 上記実施例２で調製されたゼオライト−活性炭複合体プ
レート（50×50×10mm、Ag0.70％、Cu2.31％、Zn2.29
％）を切断して10×10×10mmの小片を50個作り、モデル
廃水Ａの400mlに入れた。これを20〜25℃で20時間攪拌
（350rpm）した。次にCOD除去率を測定し、またモデル
廃水中の大腸菌の死滅率を求めた。結果を第４表に示
す。

試験２ 上記実施例４で調製されたゼオライト−活性炭複合体プ
レート（50×50×10mm、Ag1.81％）を切断して10×10×
10mmの小片を60個作り、モデル廃水Ｂの400mlに入れ、
試験１と同様に試験した。

この結果より、本発明の複合体は抗菌性ゼオライトと活
性炭を熱融着性繊維及び結合剤で融着結合して固めたも
のであるにも拘らず、優れたCOD除去率と殺菌効果の両
者を発揮することが明らかである。

以下に本発明のゼオライト−活性炭複合体の特徴を要約
する。

（ａ）本発明のゼオライト−活性炭複合体は優れた抗菌
ならびに防カビおよびCOD低下機能を発揮する。

（ｂ）本発明のゼオライト−活性炭複合体は雰囲気の湿
度に従って吸湿または脱湿を可逆的に行う。

（ｃ）（ａ）および（ｂ）項に記載した機能を本発明の
複合体は保持しているので、これを用いて結露防止やカ
ビの発生を防止したりまたは抑制することが可能であ
る。

（ｄ）本複合体は熱融着性繊維により強固に結合されて
いるので強度が極めて大であり、通常のゼオライト成形
体に見られる如く、使用中に亀裂、粉落ち、割れ等が発
生する現象は見られない。

（ｅ）本発明の複合体を得るための処理温度は通常のゼ
オライトや活性炭の湿式成形時に比較して低く、極めて
経済的に製造することが可能である。

（ｆ）本成形体の曲げ破壊強さは、成形圧力、熱融着性
繊維および結合剤の添加量その他の要因により支配され
るが、一般的に極めて強度の高い且つ弾力性を保持した
成形体が得られる。

（ｇ）本複合体の耐水性は大である。水に浸漬して水分
を飽和させた後、これを乾燥させた複合体の曲げ破壊強
さは製造時のそれとほゞ同じ値である。また、本複合体
を水に浸漬し、飽和吸着させても成形体の亀裂や粉化、
割れ等の現象は全く見られない。またその際成形体を構
成するゼオライト成分や抗菌性金属イオンの水中への溶
出は極めて微量である。さらに本複合体の膨潤性は僅少
であって、水飽和時の長さの伸びは約0.5％である。

（ｈ）本発明の成形体は300℃の高温から低温域にわた
って構造的に安定である。液体窒素温度において成形体
は、非常に安定であり、それの収縮率は0.5％以下に過
ぎない。

（ｉ）本発明の複合体は断熱性や防音性の点でも優れて
いる。

（ｊ）本発明のゼオライト−活性炭複合体の特性より見
て、本発明の複合体は、例えば内装材として、また脱臭
剤やCOD低下剤として好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のゼオライト−活性炭複合体の試験片
の温度25℃、RH＝53％または99％に於ける吸湿率曲線を
示すグラフである。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 1/28 Ａ 1/50 １０１ (72)発明者 安藤 聰 大阪府大阪市城東区鴫野西５―１―２― 604 (72)発明者 堂野 彬 大阪府大阪市都島区友渕町１丁目６番４― 402号 (72)発明者 澤田 和夫 大阪府茨木市東太田１丁目１番1029号 (56)参考文献 特開 昭60−100504（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−63910（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−137553（ＪＰ，Ａ)

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】殺菌作用を有する金属イオンを保持したゼ
   オライト、該金属イオンを保持していない活性炭の粉粒
   体、及び軟化点300℃以下の熱融着性繊維を主な成分と
   して含み、融着結合されている、抗菌ならびに防カビ及
   びCOD低下機能を有するゼオライト−活性炭複合体。
2. 【請求項２】ポリエステル系結合剤をさらに含む特許請
   求の範囲第１項記載のゼオライト−活性炭複合体。
3. 【請求項３】殺菌作用を有する金属イオンを保持したゼ
   オライトと共に殺菌作用を有する金属イオンを保持して
   いないゼオライトをも含む特許請求の範囲第１項又は第
   ２項記載のゼオライト−活性炭複合体。
4. 【請求項４】ゼオライト−活性炭複合体中のゼオライト
   が、ゼオライトと活性炭の合計重量（無水基準）に対し
   て２〜98重量％の範囲内で含まれる特許請求の範囲第１
   項、第２項又は第３項記載のゼオライト−活性炭複合
   体。
5. 【請求項５】不燃性または難燃性の充填剤および／また
   は軽量材を更に含む特許請求の範囲第１〜第４項のいず
   れか１つに記載のゼオライト−活性炭複合体。
6. 【請求項６】無機系の吸湿剤を少量成分として更に含む
   特許請求の範囲第１〜５項のいずれか１つに記載のゼオ
   ライト−活性炭複合体。
7. 【請求項７】熱融着性繊維がポリエステル系繊維である
   特許請求の範囲第１〜６項のいずれか１つに記載のゼオ
   ライト−活性炭複合体。
8. 【請求項８】殺菌作用を有する金属イオンを保持したゼ
   オライトおよび活性炭の粉粒体の合計重量（無水基準）
   に対して熱融着繊維を３〜67重量％含む特許請求の範囲
   第１〜７項のいずれか１つに記載のゼオライト−活性炭
   複合体。
9. 【請求項９】殺菌作用を有する金属イオンを保持したゼ
   オライトおよび活性炭の粉粒体の重量（無水基準）に対
   して４〜35重量％のポリエステル系の結合剤を含む特許
   請求の範囲第１〜８項のいずれか１つに記載のゼオライ
   ト−活性炭複合体。
10. 【請求項１０】殺菌作用を有する金属イオンが銀、銅、
    亜鉛、水銀、錫、鉛、ビスマス、カドミウムおよびクロ
    ムからなる群から選ばれた１種または２種以上の金属イ
    オンである特許請求の範囲第１〜９項のいずれか１つに
    記載のゼオライト−活性炭複合体。
11. 【請求項１１】殺菌作用を有する金属イオンを保持した
    ゼオライト、該金属イオンを保持していない活性炭の粉
    粒体、および軟化点300℃以下の熱融着性繊維を混和
    し、次いで熱融着性繊維の軟化点以上の温度において上
    記の混和物を加圧成形することを特徴とするゼオライト
    −活性炭複合体の製造方法。
12. 【請求項１２】殺菌作用を有する金属イオンを保持した
    ゼオライトおよび活性炭の粉粒体、熱融着性繊維に加え
    て更にポリエステル系結合剤を混和する特許請求の範囲
    第11項記載の方法。
13. 【請求項１３】殺菌作用を有する金属イオンを保持した
    ゼオライトと共に殺菌作用を有する金属イオンを保持し
    ていないゼオライトをも混和する特許請求の範囲第12項
    記載の方法。
14. 【請求項１４】ゼオライトを、ゼオライトと活性炭の合
    計重量（無水基準）に対して２〜98重量％の範囲内で加
    える特許請求の範囲第11〜13項記載のいずれか１つに記
    載のゼオライト−活性炭複合体の製造方法。
15. 【請求項１５】不燃性または難燃性の充填材および／ま
    たは軽量材を更に加え混和する特許請求の範囲第11〜14
    項記載のいずれか１つに記載の方法。
16. 【請求項１６】無機系の吸湿剤を少量成分として更に添
    加し、混和する特許請求の範囲第11〜15項のいずれか１
    つに記載の方法。
17. 【請求項１７】加圧成形を300℃以下の温度で行う特許
    請求の範囲第11〜16のいずれか１つに記載の方法。
18. 【請求項１８】熱融着性繊維がポリエステル系繊維であ
    る特許請求の範囲第11〜17のいずれか１つに記載の方
    法。
19. 【請求項１９】殺菌作用を有する金属イオンを保持した
    ゼオライト−活性炭粉粒体重量（無水基準）に対して３
    〜67重量％の熱融着性繊維を混和する特許請求の範囲第
    11〜18項のいずれか１つに記載の方法。
20. 【請求項２０】殺菌作用を有する金属イオンを保持した
    ゼオライトおよび活性炭粉粒体重量（無水基準）に対し
    て４〜35重量％のポリエステル系結合剤を含む特許請求
    の範囲第11〜19項のいずれか１つに記載の方法。