(57)【要約】【課題】水蒸気中で加熱されることによって強度が低下するのを抑制することができるフィルタ濾材を提供することを課題とする。【解決手段】フィルタ濾材は、通気性を有する第一濾材層と通気性を有する第二濾材層とが積層されてシート状に形成されており、前記第一濾材層によって一方の面が形成され、前記第二濾材層によって他方の面が形成される。前記第一濾材層は、主としてフッ素樹脂から構成されたフッ素樹脂多孔質膜からなり、前記第二濾材層は、通気性濾材からなり、前記通気性濾材を構成する部材の少なくとも表面が不加水分解物質で形成されており、該不加水分解物質は、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンエーテル、ポリサルホン、及び、ポリメチルペンテンからなる群から選択される少なくとも一つである。【選択図】図１
2020108881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通気性を有する第一濾材層と通気性を有する第二濾材層とが積層されてシート状に形成されており、
前記第一濾材層によって一方の面が形成され、前記第二濾材層によって他方の面が形成されており、
前記第一濾材層は、主としてフッ素樹脂から構成されたフッ素樹脂多孔質膜からなり、
前記第二濾材層は、通気性濾材からなり、
前記通気性濾材を構成する部材の少なくとも表面が不加水分解物質で形成されており、
該不加水分解物質は、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンエーテル、ポリサルホン、及び、ポリメチルペンテンからなる群から選択される少なくとも一つであるフィルタ濾材。
【請求項２】
通気性を有する第一濾材層と通気性を有する二つの第二濾材層とが積層されてシート状に形成されており、
前記二つの第二濾材層の一方によって一方の面が形成され、前記二つの第二濾材層の他方によって他方の面が形成されており、
前記第一濾材層は、主としてフッ素樹脂から構成されたフッ素樹脂多孔質膜からなり、
前記二つの第二濾材層は、通気性濾材からなり、
前記通気性濾材を構成する部材の少なくとも表面が不加水分解物質で形成されており、
該不加水分解物質は、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンエーテル、ポリサルホン、及び、ポリメチルペンテンからなる群から選択される少なくとも一つであるフィルタ濾材。
【請求項３】
前記フッ素樹脂多孔質膜は、ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜である請求項１又は２に記載のフィルタ濾材。
【請求項４】
前記通気性濾材は、不織布からなるものであり、
該不織布を構成する部材である各繊維は、全体が不加水分解物質で形成される請求項１乃至３の何れか一項に記載のフィルタ濾材。
【請求項５】
前記通気性濾材は、不織布からなるものであり、
該不織布を構成する部材である各繊維は、筒状に形成された鞘部と該鞘部の内側を埋める芯部とを備えており、
前記鞘部は、不加水分解物質で形成される請求項１乃至３の何れか一項に記載のフィルタ濾材。
【請求項６】
第一濾材層と第二濾材層とからなり、
第一濾材層と第二濾材層とが直接接着されてなる請求項１乃至５の何れか一項に記載のフィルタ濾材。
【請求項７】
通気性を有する第三濾材層が第一濾材層と第二濾材層との間に積層される請求項１乃至６の何れか一項に記載のフィルタ濾材。
【請求項８】
第二濾材層を構成する不織布は、目付が１５ｇ／ｍ２以上７００ｇ／ｍ２以下である請求項４乃至７の何れか一項に記載のフィルタ濾材。
【請求項９】
圧力損失が２５０Ｐａ以下である請求項１乃至８の何れか一項に記載のフィルタ濾材。
【請求項１０】
捕集効率が９５％以上である請求項１乃至９の何れか一項に記載のフィルタ濾材。
【請求項１１】
請求項１乃至１０の何れか一項に記載のフィルタ濾材がプリーツ状に折り返されて形成されるフィルタプリーツパック。
【請求項１２】
請求項１１に記載のフィルタプリーツパックと、該フィルタプリーツパックを支持する枠体とを備えるフィルタユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フッ素樹脂多孔質膜を用いて形成されたフィルタ濾材、フィルタプリーツパック、フィルタユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、気体に含まれる微粒子、菌類、ウイルス等を除去するために、主としてフッ素樹脂から構成された多孔質膜（以下、フッ素樹脂多孔質膜とも記す）を用いたフィルタ濾材が用いられている。斯かるフッ素樹脂多孔質膜は、厚みが比較的薄く、コシがないため、フッ素樹脂多孔質膜のみをフィルタ濾材として用いることが困難な場合もある。そこで、フッ素樹脂多孔質膜を第一濾材層とし、該第一濾材層に通気性を有する第二濾材層を積層したフィルタ濾材が提案されている（特許文献１，２参照）。
【０００３】
上記のようなフィルタ濾材の具体的な用途として、種々提案されているが、例えば、人の口や鼻を覆うマスクを構成する部材として用いられる場合がある。このようなマスクは、口鼻を覆うことにより、空気中の微粒子や菌類等が体内に取り込まれるのを防止するために使用されるものであるが、一つのマスクを繰り返し着用することで、マスクに付着した菌類等が増殖する虞がある。このように菌類等が増殖したマスクを着用すると、体内に菌類等が侵入し、感染症等を発症する要因となる。このため、一般的なマスクは、一度限りで使い捨てられる消耗品として扱われるのが通常である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０２５２３８号公報
【特許文献２】特開２００２−３０１３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、資源を有効利用する観点や、マスクを使用する環境等によっては、一つのマスクを繰り返し着用することが要求される場合がある。このような場合、使用済みのマスクを滅菌処理した後で着用することが必要となる。マスクを滅菌処理する方法としては、例えば、水蒸気中で加熱する方法（具体的には、オートクレーブ滅菌）が知られている。
【０００６】
しかしながら、このような水蒸気中での加熱によってフィルタ濾材の強度が著しく低下する虞がある。そして、このような水蒸気中での加熱による強度低下は、フィルタ濾材を使用した製品であれば、マスクに限らず生じ得る。
【０００７】
本発明は、上記のような問題に鑑み、水蒸気中で加熱されることによって強度が低下するのを抑制することができるフィルタ濾材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の発明者らは、フィルタ濾材が水蒸気中で加熱された際に第二濾材層が加水分解することによって、フィルタ濾材の強度が著しく低下することを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち、本発明に係るフィルタ濾材は、通気性を有する第一濾材層と通気性を有する第二濾材層とが積層されてシート状に形成されており、前記第一濾材層によって一方の面が形成され、前記第二濾材層によって他方の面が形成されており、前記第一濾材層は、主としてフッ素樹脂から構成されたフッ素樹脂多孔質膜からなり、前記第二濾材層は、通気性濾材からなり、前記通気性濾材を構成する部材の少なくとも表面が不加水分解物質で形成されており、該不加水分解物質は、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンエーテル、ポリサルホン、及び、ポリメチルペンテンからなる群から選択される少なくとも一つである。
【００１０】
斯かる構成によれば、前記第一濾材層によってフィルタ濾材の一方の面が形成され、前記第二濾材層によってフィルタ濾材の他方の面が形成される。また、前記第一濾材層が主としてフッ素樹脂から構成されたフッ素樹脂多孔質膜からなり、前記第二濾材層が通気性濾材からなる。そして、前記通気性濾材を構成する部材の少なくとも表面は、上記の各物質からなる群から選択される少なくとも一つである不加水分解物質で形成される。これにより、第二濾材層が加水分解し難いため、水蒸気中で加熱された際のフィルタ濾材の強度低下を抑制することができる。
【００１１】
また、本発明に係るフィルタ濾材は、通気性を有する第一濾材層と通気性を有する二つの第二濾材層とが積層されてシート状に形成されており、前記二つの第二濾材層の一方によって一方の面が形成され、前記二つの第二濾材層の他方によって他方の面が形成されており、前記第一濾材層は、主としてフッ素樹脂から構成されたフッ素樹脂多孔質膜からなり、前記二つの第二濾材層は、通気性濾材からなり、前記通気性濾材を構成する部材の少なくとも表面が不加水分解物質で形成されており、該不加水分解物質は、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンエーテル、ポリサルホン、及び、ポリメチルペンテンからなる群から選択される少なくとも一つである。
【００１２】
斯かる構成によれば、前記二つの第二濾材層の一方によって一方の面が形成され、前記二つの第二濾材層の他方によって他方の面が形成される。また、前記第一濾材層が主としてフッ素樹脂から構成されたフッ素樹脂多孔質膜から形成され、前記二つの第二濾材層が通気性濾材から形成される。そして、前記通気性濾材を構成する部材の少なくとも表面は、上記の各物質からなる群から選択される少なくとも一つである不加水分解物質で形成される。これにより、フィルタ濾材の両面において第二濾材層が加水分解し難いため、水蒸気中で加熱された際のフィルタ濾材の強度低下を抑制することができる。
【００１３】
前記フッ素樹脂多孔質膜は、ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜であることが好ましい。
【００１４】
前記通気性濾材は、不織布からなるものであり、該不織布を構成する部材である各繊維は、全体が不加水分解物質で形成されることが好ましい。
【００１５】
斯かる構成によれば、前記通気性濾材は、不織布からなるものである。そして、該不織布を構成する部材である各繊維は、全体が不加水分解物質で形成される。これにより、水蒸気中で加熱された際のフィルタ濾材の強度低下をより効果的に抑制することができる。
【００１６】
前記通気性濾材は、不織布からなるものであり、該不織布を構成する部材である各繊維は、筒状に形成された鞘部と該鞘部の内側を埋める芯部とを備えており、前記鞘部は、不加水分解物質で形成されることが好ましい。
【００１７】
斯かる構成によれば、通気性濾材は、不織布からなるものである。そして、該不織布を構成する部材である各繊維が鞘部と芯部とを備え、該鞘部が不加水分解物質で形成されることで、水蒸気中で加熱された際のフィルタ濾材の強度低下をより効果的に抑制することができる。
【００１８】
また、本発明に係るフィルタ濾材は、第一濾材層と第二濾材層とからなり、第一濾材層と第二濾材層とが直接接着されてなることが好ましい。
【００１９】
斯かる構成によれば、フィルタ濾材が第一濾材層と第二濾材層とからなるものである。そして、第一濾材層と第二濾材層とが直接接着されることで、第一濾材層の剛性を第二濾材層で補うことができる。
【００２０】
また、本発明に係るフィルタ濾材は、通気性を有する第三濾材層が第一濾材層と第二濾材層との間に積層されることが好ましい。
【００２１】
斯かる構成によれば、通気性を有する第三濾材層が第一濾材層と第二濾材層との間に積層される。これにより、第三濾材層に対して第一濾材層と第二濾材層とを接着等することができるため、三層以上の構成を持つフィルタ濾材を容易に作製することができる。
【００２２】
第二濾材層を構成する不織布は、目付が１５ｇ／ｍ２以上７００ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。
【００２３】
斯かる構成によれば、第二濾材層を構成する不織布の目付が上記の範囲であることで、良好な剛性と通気性とを有するフィルタ濾材を得ることができると共に、第一濾材層又は第三濾材層と第二濾材層との良好な接着性を得ることができる。
【００２４】
また、本発明に係るフィルタ濾材は、圧力損失が２５０Ｐａ以下であってもよい。
【００２５】
また、本発明に係るフィルタ濾材は、捕集効率が９５％以上であってもよい。
【００２６】
本発明に係るフィルタプリーツパックは、上記のフィルタ濾材がプリーツ状に折り返されて形成される。
【００２７】
本発明に係るフィルタユニットは、上記のフィルタプリーツパックと、該フィルタプリーツパックを支持する枠体とを備える。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明によれば、フィルタ濾材が水蒸気中で加熱されることによって生じる強度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本願発明の一実施形態に係るフィルタ濾材の断面図。
【図２】本願発明の他の実施形態に係るフィルタ濾材の断面図。
【図３】（ａ）は、本願発明の更に他の実施形態に係るフィルタ濾材の断面図、（ｂ）は、本願発明の更に他の実施形態に係るフィルタ濾材の断面図。
【図４】本願発明の一実施形態に係るフィルタ濾材を用いて形成されるフィルタプリーツパックを示した斜視図。
【図５】本願発明の一実施形態に係るフィルタプリーツパックを用いて形成されるフィルタユニットを示した断面斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
＜第一実施形態＞
以下、本発明の第一実施形態について図１を参照しながら説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付しその説明は繰り返さない。
【００３１】
本実施形態に係るフィルタ濾材１は、図１に示すように、シート状に形成されるものである。また、フィルタ濾材１は、複数のシート状の濾材が積層されることで形成される。具体的には、フィルタ濾材１は、通気性を有する第一濾材層２と通気性を有する第二濾材層３とが積層されて形成される。そして、第一濾材層２は、フィルタ濾材１の一方の面を形成し、第二濾材層３は、フィルタ濾材１の他方の面を形成する。
【００３２】
第一濾材層２は、主としてフッ素樹脂から構成された多孔質膜（以下、フッ素樹脂多孔質膜とも記す）２ａからなるものである。該フッ素樹脂多孔質膜２ａは、主としてフッ素樹脂から構成され、フィブリル部（繊維状部）と、フィブリル部に接続されたノード部（結節部）とを有する。ここで、「主として」とは、第一濾材層２の構成成分全体に対して５０質量％を超えて含有されることをいう。言い換えると、第一濾材層２は、フッ素樹脂と異なる成分を５０重量％未満含有してもよい。フッ素樹脂と異なる成分としては、例えば、繊維化しない非溶融加工性成分である無機フィラー等が挙げられる。
フッ素樹脂多孔質膜２ａを構成するフッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ素化エチレンプロピレン、ペルフルオロアルコキシポリマー、ポリ（エチレン−コ−テトラフルオロエチレン−コ−ヘキサフルオロプロピレン）（ＥＦＥＰ）、テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレンビニリデンフルオリド（ＴＨＶ）、ポリ（テトラフルオロエチレン−コ−ヘキサフルオロプロピレン）（ＦＥＰ）、ペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）からなる群より選択される少なくとも一つが挙げられる。特には、フッ素樹脂多孔質膜２ａとしては、フッ素樹脂としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を用いて形成されたポリテトラフルオロエチレン多孔質膜（以下、ＰＴＦＥ多孔質膜とも記す）であることが好ましい。ＰＴＦＥ多孔質膜を構成するＰＴＦＥは、後述するように繊維化し得るもの（具体的には、高分子量のもの）が挙げられる。なお、上記の各フッ素樹脂から構成される膜を複数重ねてフッ素樹脂多孔質膜２ａが構成されてもよい。
第一濾材層２（即ち、フッ素樹脂多孔質膜２ａ）の厚みとしては、特に限定されるものではないが、例えば、０．１ｕｍ以上１００ｕｍ以下であってもよく、好ましくは１ｕｍ以上２０ｕｍ以下であってもよい。
【００３３】
フッ素樹脂多孔質膜２ａがＰＴＦＥ多孔質膜である場合、該ＰＴＦＥ多孔質膜を形成する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、以下の方法を採用することができる。具体的には、ＰＴＦＥファインパウダーに液状潤滑剤を添加してペースト状の混合物を形成する。液状潤滑剤としては、混合物表面に適度な濡れ性を付与し得るものであれば、特に限定されるものではなく、抽出処理や加熱処理によって除去し得るものであれることが好ましい。例えば、流動パラフィン、ナフサ、ホワイトオイルなどの炭化水素等を液状潤滑剤として用いることができる。
【００３４】
そして、得られたペースト状の混合物から液状潤滑剤が分離しない程度の圧力で、前記混合物を棒状に予備成形する。次に、得られた棒状の予備成形物を押出成形や圧延成形することで帯状に成形する。その後、得られた帯状の成形物を長手方向と幅方向とに延伸する。これにより、帯状の成形物が多孔質化（繊維化）させてＰＴＦＥ多孔質膜が形成される。
【００３５】
第二濾材層３は、通気性濾材（以下では、第二濾材層通気性濾材とも記す）３ａからなるものである。第二濾材層３（即ち、第二濾材層通気性濾材３ａ）の厚みとしては、特に限定されるものではなく、例えば、１００μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましい。また、第二濾材層通気性濾材３ａの通気性（通気量）としては、特に限定されるものではなく、例えば、１０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ以上であることが好ましい。また、第二濾材層通気性濾材３ａを構成する部材は、特に限定されるものではなく、例えば、融点が１２７℃以上である物質で構成されることが好ましい。
【００３６】
第二濾材層通気性濾材３ａとしては、特に限定されるものではなく、例えば、複数の繊維状の部材から形成されるもの（例えば、織布、不織布、フェルト等）、網状の部材から形成されるもの（例えば、メッシュ、ネット等）、及び、発泡体状の部材から形成されるもの（例えば、シート状のスポンジ等）の少なくとも一つを用いることができる。特には、第二濾材層通気性濾材３ａとして不織布を用いることが好ましい。該不織布の目付としては、特に限定されるものではなく、例えば、１５ｇ／ｍ２以上であってもよく、２０ｇ／ｍ２以上であってもよく、３０ｇ／ｍ２以上であってもよく、７００ｇ／ｍ２以下であってもよく、３００ｇ／ｍ２以下であってもよく、１００ｇ／ｍ２以下であってもよく、７０ｇ／ｍ２以下であってもよい。このような目付とすることで、後述の熱ラミネートを行う際に、不織布（即ち、第二濾材層通気性濾材３ａ）が軟化しすぎてしまうのを抑制することができる。また、不織布を構成する繊維の直径としては、特に限定されるものではなく、例えば、５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
【００３７】
また、第二濾材層通気性濾材３ａを構成する部材の少なくとも表面は、加水分解する化学結合（具体的には、エステル結合、及び／又は、アミド結合等）を有さない物質（以下、不加水分解物質とも記す）で形成される。不加水分解物質としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンエーテル、ポリサルホン、及び、ポリメチルペンテンからなる群から選択される少なくとも一つが挙げられる。
【００３８】
具体的には、第二濾材層通気性濾材３ａとして不織布を用いる場合には、該不織布を構成する部材である各繊維の少なくとも表面が不加水分解物質で形成される。より詳しくは、不織布を構成する部材である各繊維の全体が不加水分解物質で形成されてもよい。又は、該不織布を構成する部材である各繊維が筒状に形成された鞘部と該鞘部の内側を埋める芯部とを備える場合（いわゆる芯鞘構造の繊維である場合）には、該鞘部が不加水分解物質で形成されてもよい。斯かる構成においては、芯部は、不加水分解物質、又は、不加水分解物質以外の物質（具体的には、エステル結合、及び／又は、アミド結合等を有する加水分解し得る物質等）で形成されてもよい。なお、芯部と鞘部とは、融点の異なる物質から構成されることが好ましい。芯部を構成する不加水分解物質以外の物質としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ナイロン、ポリ乳酸、及び、ポリイミドからなる群から選択される少なくとも一つが挙げられる。
【００３９】
本実施形態では、フィルタ濾材１は、第一濾材層２（即ち、フッ素樹脂多孔質膜２ａ）、及び、第二濾材層３（即ち、第二濾材層通気性濾材３ａ）のみによって形成される。また、第一濾材層２（即ち、フッ素樹脂多孔質膜２ａ）と第二濾材層３（即ち、第二濾材層通気性濾材３ａ）とが接するように積層される。そして、第一濾材層２（即ち、フッ素樹脂多孔質膜２ａ）と第二濾材層３（即ち、第二濾材層通気性濾材３ａ）とが直接接着されることでフィルタ濾材１が形成される。フッ素樹脂多孔質膜２ａと第二濾材層通気性濾材３ａとを直接接着する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、熱ラミネート（熱溶着）する方法を採用することができる。この場合、第二濾材層通気性濾材３ａを構成する部材の少なくとも表面は、第一濾材層２を構成するフッ素樹脂よりも融点の低い不加水分解物質で形成されることが好ましい。
【００４０】
フッ素樹脂多孔質膜２ａと第二濾材層通気性濾材３ａとを熱ラミネートする方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、一対のローラー部材（図示せず）の間に、フッ素樹脂多孔質膜２ａと第二濾材層通気性濾材３ａ（具体的には、不織布）とを積層しつつ搬送し、フッ素樹脂多孔質膜２ａと第二濾材層通気性濾材３ａ（具体的には、不織布）とを連続的に加熱圧着する方法を採用することができる。このように形成されるフィルタ濾材１では、第二濾材層通気性濾材３ａ（具体的には、不織布）におけるフッ素樹脂多孔質膜２ａと接する部分が熱によって軟化し、フッ素樹脂多孔質膜２ａと第二濾材層通気性濾材３ａとが貼合わされた状態が維持される。
【００４１】
上記のようにして形成されるフィルタ濾材１の厚みとしては、特に限定されるものではなく、例えば、０．０１ｍｍ以上２ｍｍ以下であってもよく、好ましくは０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であってもよい。また、フィルタ濾材１の通気量としては、特に限定されるものではなく、例えば、１ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ以上５０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ以下であってもよく、好ましくは１ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ以上１０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ以下であってもよい。
【００４２】
また、フィルタ濾材１の圧力損失としては、特に限定されるものではなく、例えば、３５０Ｐａ以下であってもよく、好ましくは２５０Ｐａ以下であってもよい。また、フィルタ濾材１の捕集効率としては、特に限定されるものではなく、例えば、９０％以上であってもよく、好ましくは９５％以上であってもよく、さらに好ましくは９７％以上であってもよい。また、フィルタ濾材１のＰＦ値としては、特に限定されるものではなく、例えば、５以上であってもよく、好ましくは１０以上であってもよい。なお、ＰＦ値は、フィルタ濾材１における捕集性能の指標となる数値であって、大きいほど捕集性能が高いことを意味するものである。
【００４３】
上記の圧力損失は、ＪＩＳ  Ｋ  ０９０１に規定される方法に基づくものである。斯かる方法の概略を説明すると、環状のホルダー（円形の開口を有し開口面積が１００ｃｍ２であるもの）の開口を塞ぐようにフィルタ濾材１をセットする。次に、該フィルタ濾材１におけるホルダーの内側に位置する領域のみに空気を透過させる。これにより、フィルタ濾材１の一方の面側と他方の面側との圧力差を発生させる。そして、フィルタ濾材１を透過する空気の線流速を流量計で測定し、該線流速が５．３ｃｍ／秒となったときの前記圧力差を圧力計（マノメータ）で測定する。そして、上記圧力差の測定を８回行い、その平均値をフィルタ濾材１の圧力損失とする。
【００４４】
また、上記の捕集効率は、以下の方法に基づくものである。具体的には、環状のホルダー（円形の開口を有し開口面積が１００ｃｍ２であるもの）の開口を塞ぐようにフィルタ濾材１をセットする。次に、該フィルタ濾材１におけるホルダーの内側に位置する領域のみに空気を透過させる。これにより、フィルタ濾材１の一方の面側と他方の面側との圧力差を発生させる。そして、フィルタ濾材１を透過する空気の線流速を流量計で測定し、該線流速が５．３ｃｍ／秒となるように空気量を調節する。そして、斯かる状態で、単分散測定装置を用いた測定において粒径が０．１５μｍの単分散セバシン酸ビス（２−エチルへキシル）（ＤＥＨＳ）粒子の含有量（上流側の粒子濃度）が約１０７個／Ｌとなるように、該粒子を空気に供給してフィルタ濾材を透過させる。この際、フィルタ濾材１を介して下流側の単分散ＤＥＨＳ粒子の濃度をパーティクルカウンターで測定し、下記の（１）式により捕集効率（％）を得ることができる。
捕集効率＝｛１−（下流側のＤＥＨＳ粒子濃度／上流側のＤＥＨＳ粒子濃度）｝
×１００      （１）
【００４５】
また、上記のＰＦ値は、以下の方法に基づくものである。具体的には、上記の捕集効率（ＣＥ）及び圧力損失（ＰＬ）と、下記の式（２）に基づいて求められるものである。なお、（２）式における圧力損失ＰＬの単位はｍｍＨ２Ｏである。
ＰＦ値＝｛−ｌоｇ［（１００−ＣＥ）／１００］／ＰＬ｝×１００      （２）
【００４６】
上記のように構成されるフィルタ濾材１は、平面状で使用されてもよく、プリーツ状（襞状）に折り返された状態（所謂、プリーツ加工された状態）で使用されてもよい。以下では、フィルタ濾材１がプリーツ加工されたものをフィルタプリーツパックともいう。
【００４７】
フィルタ濾材１をプリーツ加工する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、レシプロ式の加工機やロータリー式の加工機を用いた公知の方法を用いることができる。具体的には、長尺状のフィルタ濾材１の長手方向に向かって交互に設定され、且つ、幅方向平行に設定された山折り線および谷折り線で、フィルタ濾材１を連続して折り返すことでプリーツ加工を行うことができる。
【００４８】
フィルタ濾材１をフィルタプリーツパックとすることによって、後述するフィルタユニットに組み込んだ際に、当該フィルタユニットの通気面積（枠体の開口面積）に対する濾過面積を大きくすることができる。
【００４９】
上記のように形成されるフィルタプリーツパックとしては、例えば、図４に示すフィルタプリーツパック１０が挙げられる。該フィルタプリーツパック１０は、フィルタ濾材１における対向するように配置された平板状の領域（以下では、平板部とも記す）１０ａと、隣り合う平板部１０ａ，１０ａ同士の間隔を保持する間隔保持部１０ｂとを備える。該間隔保持部１０ｂは、フィルタ濾材１の一方の面側、及び、他方の面側に線状に形成される。また、間隔保持部１０ｂは、フィルタ濾材１の一方の面、及び、他方の面に線状に塗布された接着剤（例えば、ホットメルト等）によって形成される。間隔保持部１０ｂは、フィルタ濾材１の屈曲した部分（以下、屈曲部とも記す）１０ｃと交差する方向に延びるように形成される。また、間隔保持部１０ｂは、第二濾材層３と接するように形成されることが好ましい。換言すれば、間隔保持部１０ｂは、接着剤が第二濾材層３に塗布されることで（即ち、フッ素樹脂多孔質膜２ａと接しないように）形成されることが好ましい。また、間隔保持部１０ｂは、屈曲部１０ｃの延びる方向に、間隔を空けて複数形成されることが好ましい。なお、間隔保持部１０ｂを形成する接着剤としては、特に限定されるものではなく、ポリアミド、又は、ポリオレフィン等の樹脂を溶融して用いることができる。
【００５０】
上記のように構成されるフィルタプリーツパック１０は、図５に示すように、枠体１００ａに支持されることで、フィルタユニット１００を構成する。枠体１００ａは、フィルタプリーツパック１０の外周端部を支持するように構成される。つまり、フィルタプリーツパック１０の外周端部よりも内側の領域が枠体１００ａの開口に露出するように構成される。枠体１００ａを構成する材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、金属製のもの、樹脂製のもの、又は、これらを複合したものを用いることができる。なお、枠体１００ａが樹脂製の材料で形成される場合は、枠体１００ａの成形と同時にフィルタプリーツパック１０が枠体１００ａに支持されるように構成してもよい。
【００５１】
上記のように構成されるフィルタ濾材１、フィルタプリーツパック１０、及び、フィルタユニット１００の用途としては、特に限定されるものではなく、例えば、粉塵の侵入を防止するマスク、細菌及び／又はウイルスの侵入を防止するマスク、化学物質や放射性物質の侵入を防止するマスク等に用いることができ、マスク以外の用途（例えば、バグフィルター等）で使用することもできる。フィルタ濾材１を用いたマスクとしては、例えば、米国労働安全衛生研究所（ＮＩＯＳＨ）のＮ９５規格（所定のＮａＣｌ粒子の捕集効率が９５％以上）をクリアするものや、ＪＩＳ  Ｚ  ８１２２で規定されるＨＥＰＡフィルタ等が挙げられる。
【００５２】
また、上記のように構成されるフィルタ濾材１、フィルタプリーツパック１０、及び、フィルタユニット１００は、滅菌すること等を目的として、水蒸気中で加熱されてもよい。加熱する際の温度としては、特に限定されるものではなく、例えば、９０℃以上１４０℃以下であることが好ましく、１２０℃以上１３５℃以下であることがより好ましい。また、加熱する際の湿度としては、特に限定されるものではなく、例えば、加熱温度における飽和水蒸気量であってもよい。また、加熱時間としては、特に限定されるものではなく、例えば、４分以上３５分以下であることが好ましい。また、フィルタ濾材１は、上記のように水蒸気中で加熱されたことによる強度低下が比較的低くなるものである。具体的には、フィルタ濾材１は、水蒸気中で加熱される前の引っ張り強度に対する水蒸気中で加熱された後の引っ張り強度の割合（以下、強度低下率とも記す）が１５％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましく、８％以下であることが更に好ましく、６％以下であることが更に好ましい。
【００５３】
以上のように、第一実施形態に係るフィルタ濾材によれば、水蒸気中で加熱されることによって生じる強度の低下を抑制することができる。
【００５４】
即ち、第一濾材層２によってフィルタ濾材１の一方の面が形成され、第二濾材層３によってフィルタ濾材１の他方の面が形成される。また、第一濾材層２が主としてフッ素樹脂から構成されたフッ素樹脂多孔質膜２ａからなり、第二濾材層３が通気性濾材３ａからなる。そして、通気性濾材３ａを構成する部材の少なくとも表面は、上記の各物質からなる群から選択される少なくとも一つの不加水分解物質で形成される。これにより、第二濾材層３が加水分解し難いため、フィルタ濾材１が水蒸気中で加熱された際の強度低下を抑制することができる。
【００５５】
また、通気性濾材３ａは、不織布からなるものである。そして、該不織布を構成する部材である各繊維は、全体が不加水分解物質で形成されてもよい。斯かる場合には、フィルタ濾材１が水蒸気中で加熱された際の強度低下をより効果的に抑制することができる。
【００５６】
又は、不織布を構成する部材である各繊維が鞘部と芯部とを備え、該鞘部が不加水分解物質で形成されてもよい。斯かる場合には、フィルタ濾材１が水蒸気中で加熱された際の強度低下をより効果的に抑制することができる。
【００５７】
また、フィルタ濾材１が第一濾材層２と第二濾材層３とからなり、第一濾材層２と第二濾材層３とが直接接着されてもよい。斯かる場合には、第一濾材層２の剛性を第二濾材層３で補うことができると共に、第一濾材層２、第二濾材層３以外の劣化を防止することができる。
【００５８】
また、第二濾材層３を構成する不織布の目付が上記の範囲であることで、良好な剛性と通気性とを有するフィルタ濾材１を得ることができると共に、第一濾材層２と第二濾材層３との良好な接着性を得ることができる。
【００５９】
＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態に係るフィルタ濾材１について、図２を参照しつつ説明する。第二実施形態に係るフィルタ濾材１は、第一実施形態のフィルタ濾材１と比較して、第二濾材層３を二つ備える点で異なるものである。従って、以下では、第一実施形態のフィルタ濾材１と異なる点について説明する。
【００６０】
第二実施形態に係るフィルタ濾材１は、第一濾材層２（即ち、フッ素樹脂多孔質膜２ａ）と二つの第二濾材層３，３（即ち、第二濾材層通気性濾材３ａ，３ａ）とが積層されてシート状に形成される。そして、二つの第二濾材層３，３の一方によってフィルタ濾材１の一方の面が形成され、二つの第二濾材層３，３の他方によってフィルタ濾材１の他方の面が形成される。つまり、本実施形態では、二つの第二濾材層３，３（即ち、第二濾材層通気性濾材３ａ，３ａ）の間に第一濾材層２（即ち、フッ素樹脂多孔質膜２ａ）が積層されてフィルタ濾材１が形成される。
【００６１】
本実施形態では、フィルタ濾材１は、第一濾材層２（即ち、フッ素樹脂多孔質膜２ａ）、及び、二つの第二濾材層３，３（即ち、第二濾材層通気性濾材３ａ，３ａ）のみによって形成される。また、第一濾材層２（即ち、フッ素樹脂多孔質膜２ａ）と各第二濾材層３（即ち、各第二濾材層通気性濾材３ａ）とが接するように積層される。そして、第一濾材層２（即ち、フッ素樹脂多孔質膜２ａ）と各第二濾材層３（即ち、各第二濾材層通気性濾材３ａ）とが直接接着されることでフィルタ濾材１が形成される。フッ素樹脂多孔質膜２ａと第二濾材層通気性濾材３ａとを直接接着する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、熱ラミネート（熱溶着）する方法を採用することができる。
【００６２】
以上のように、第二実施形態に係るフィルタ濾材１によれば、両面において第二濾材層３が加水分解し難いため、フィルタ濾材１が水蒸気中で加熱された際の強度低下を抑制することができる。また、第一濾材層２（即ち、フッ素樹脂多孔質膜２ａ）が二つの第二濾材層３，３（即ち、第二濾材層通気性濾材３ａ，３ａ）の間に配置されるため、第一濾材層２（即ち、フッ素樹脂多孔質膜２ａ）を両面側から保護することができる。
【００６３】
なお、本発明に係るフィルタ濾材、フィルタプリーツパック、及び、フィルタユニットは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。また、上記した複数の実施形態の構成や方法等を任意に採用して組み合わせてもよく（１つの実施形態に係る構成や方法等を他の実施形態に係る構成や方法等に適用してもよく）、さらに、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。
【００６４】
例えば、上記実施形態では、フィルタ濾材１は、第一濾材層２（即ち、フッ素樹脂多孔質膜２ａ）と第二濾材層３（即ち、第二濾材層通気性濾材３ａ）とが接するように積層されて形成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、図３（ａ）（ｂ）に示すように、第一濾材層２と第二濾材層３との間に通気性を有する少なくとも一つの第三濾材層４を備えるように構成されてもよい。
【００６５】
通気性を有する第三濾材層４が第一濾材層２と第二濾材層３との間に積層されることで、第三濾材層４に対して第一濾材層２と第二濾材層３とを接着等することができるため、三層以上の構成を持つフィルタ濾材を容易に作製することができる。
【００６６】
第三濾材層４は、通気性濾材（以下、第三濾材層通気性濾材とも記す）４ａからなるものである。第三濾材層４（即ち、第三濾材層通気性濾材４ａ）の厚みとしては、特に限定されるものではなく、例えば、１００μｍ以上１０００μｍ以下であることが好ましい。また、第三濾材層通気性濾材４ａの通気性（通気量）としては、特に限定されるものではなく、例えば、１０ｃｍ３／ｃｍ２／ｓ以上であることが好ましい。
【００６７】
第三濾材層通気性濾材４ａとしては、特に限定されるものではなく、例えば、複数の繊維状の部材から形成されるもの（例えば、織布、不織布、フェルト等）、網状の部材から形成されるもの（例えば、メッシュ、ネット等）、及び、発泡体状の部材から形成されるもの（例えば、シート状のスポンジ等）の少なくとも一つを用いることができる。特には、第三濾材層通気性濾材４ａとして不織布を用いることが好ましい。該不織布の目付としては、特に限定されるものではなく、例えば、１５ｇ／ｍ２以上であってもよく、２０ｇ／ｍ２以上であってもよく、３０ｇ／ｍ２以上であってもよく、７００ｇ／ｍ２以下であってもよく、３００ｇ／ｍ２以下であってもよく、１００ｇ／ｍ２以下であってもよく、７０ｇ／ｍ２以下であってもよい。このような目付とすることで、熱ラミネートを行う際に、不織布（即ち、第三濾材層通気性濾材４ａ）が軟化しすぎてしまうのを抑制することができる。また、不織布を構成する繊維の直径としては、特に限定されるものではなく、例えば、５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
【００６８】
第三濾材層通気性濾材４ａとして不織布を使用する場合には、該不織布を構成する部材である各繊維は、少なくとも表面が不加水分解物質、又は、不加水分解物質以外の物質で形成されてもよい。不加水分解物質以外の物質としては、特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリ乳酸、及び、ポリイミドからなる群から選択される少なくとも一つが挙げられる。
【００６９】
また、第一濾材層２（即ち、フッ素樹脂多孔質膜２ａ）及び第二濾材層３（即ち、第二濾材層通気性濾材３ａ）と、第三濾材層４（即ち、第三濾材層通気性濾材４ａ）とは、熱ラミネートされるように構成してもよい。
【００７０】
また、上記実施形態では、各層が熱ラミネートされるように構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、各層の間に接着剤や両面テープ等が配置されることで各層が貼合わされてもよい。
【実施例】
【００７１】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００７２】
１．使用材料
・ＰＴＦＥ多孔質膜（日東電工社製）
・不織布１：ＰＰ繊維（旭化成社製  品名：エルタスＰ０３０７０）
・不織布２：ＰＥＴ繊維（ユニチカ社製  品名：マリックス７０５００ＷＳＯ）
・不織布３：ナイロン繊維（旭化成社製  品名：エルタスＮ０５０４０）
・不織布４：芯部がＰＥＴで鞘部がＰＥの芯鞘繊維（ユニチカ社製  品名：エルベスＳ０３０３ＷＤＯ）
・不織布５：ＰＰＳ繊維（廣瀬製紙社製  品名：ＰＰＳペーパーＰＳ００８０）
・不織布６：芯部がＰＭＰで鞘部がＰＰの芯鞘繊維（日本バイリーン製  品名：ＯＸ１９００３）
・フェルト：ＰＴＦＥ繊維（日本フェルト社製  品名：ミクロパンチＦＬＦ４７０／ＡＷ）
【００７３】
２．ＰＴＦＥ多孔質膜の作製
上記のＰＴＦＥ多孔質膜は、以下の方法で作製した。具体的には、ＰＴＦＥファインパウダー（ダイキン社製「ポリフロン（登録商標）ＰＴＦＥ  Ｆ−１０４」、標準比重：２．１６２）１００重量部に液状潤滑剤（ドデカン）２０重量部を均一に混合して混合物を得た。次に、該混合物をペースト押出しすることで成形し、ロッド状成形物を得た。得られたロッド状成形物を１対の金属圧延ロール間に通して、厚さ２００μｍの長尺シートを得た。そして、得られた長尺シートを２８０℃の延伸温度で長手方向に延伸した後、幅方向に延伸して、ＰＴＦＥ多孔質膜を作製した。長手方向及び幅方向の延伸倍率については表１に示す。
【００７４】
３．フィルタ濾材の作製
下記表２に記載の層構成となるように、上記の各使用材料を積層して熱ラミネートし、各実施例及び各比較例のフィルタ濾材を作成した。なお、実施例６のフィルタ濾材は、二つの第二濾材層の間に第一濾材層が積層されたものである。また、各実施例及び各比較例で使用したＰＴＦＥ多孔質膜、及び、熱ラミネートの条件については、下記表１に示す。また、フィルタ濾材の圧力損失、通気量、及び、捕集効率については、下記表２に示す。
【００７５】
４．加熱処理
各実施例及び各比較例のフィルタ濾材（サイズ：５０ｃｍ×１００ｃｍ）をオートクレーブ滅菌した。具体的には、飽和水蒸気中１２７℃で２４時間、オートクレーブ滅菌を行った。
【００７６】
５．強度の評価
各実施例及び各比較例のフィルタ濾材に対して、加熱処理の前後の強度を測定した。強度の測定は、以下の方法で行った。具体的には、加熱処理の前後それぞれのフィルタ濾材１から１０ｃｍ×２．５ｃｍの長方形状の試験サンプルを切り出した。該試験サンプルの長手方向の両端部に幅２ｃｍのテープを張り、該テープ部分を引っ張り試験機（オリエンテック社製  テンシロン  ＲＴＣ−１３１０Ａ）にセットした。そして、引っ張り速度５０ｍｍ／分で引っ張り強度の試験を行い、最大応力（ＭＰａ）を測定した。このとき、引張試験のチャック間は６ｃｍであった。そして、加熱処理前の最大応力に対する加熱処理後の最大応力の割合を強度低下率として算出した。強度低下率については、下記表２に示す。
【００７７】
６．捕集効率の評価
各実施例及び各比較例のフィルタ濾材に対して、加熱処理の前後の捕集効率を測定した。捕集効率は、上記実施形態に記載の方法に基づいて得られたものである。そして、加熱処理前の捕集効率に対する加熱処理後の捕集効率の割合（捕集効率低下率）を算出した。捕集効率低下率については、下記表２に示す。
【００７８】
【表１】
2020108881.tif 000003
【００７９】
【表２】
2020108881.tif 000004
【００８０】
＜まとめ＞
表２の実施例１〜６と比較例１〜３とを比較すると、実施例１〜６の方が強度低下率が低いことが認められる。つまり、通気性濾材（つまり、第二濾材層）を構成する部材の少なくとも表面が不加水分解物質で形成されることで、フィルタ濾材が水蒸気中で加熱された際にも、第二濾材層が加水分解し難い。このため、水蒸気中での加熱によるフィルタ濾材の強度の低下を抑制することができる。
また、実施例１〜６では、フィルタ濾材が水蒸気中で加熱される温度（以下、加熱温度とも記す）よりも融点が高い物質で通気性濾材（つまり、第二濾材層）を構成する部材の少なくとも表面が形成される。このため、比較例３のように、加熱温度よりも融点が低い物質（具体的には、鞘部分のポリエチレン）で通気性濾材（つまり、第二濾材層）を構成する部材の少なくとも表面が形成される場合よりも、水蒸気中での加熱によるフィルタ濾材の強度の低下を抑制することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１…フィルタ濾材、２…第一濾材層、２ａ…フッ素樹脂多孔質膜、３…第二濾材層、３ａ…第二濾材層通気性濾材、４…第三濾材層、４ａ…第三濾材層通気性濾材、１０…フィルタプリーツパック、１０ａ…平板部、１０ｂ…間隔保持部、１０ｃ…屈曲部、１００…フィルタユニット、枠体…１００ａ
【図１】
2020108881.tif 000005
【図２】
2020108881.tif 000006
【図３】
2020108881.tif 000007
【図４】
2020108881.tif 000008
【図５】
2020108881.tif 000009