(57)【要約】【課題】  塵離れが良く、かつ水洗してもその捕集効率が低下しにくく、また圧力損失が低いエアフィルタ濾材を提供する。また、このエアフィルタ濾材を用いたエアフィルタユニットを提供する。【解決手段】  少なくとも一層のポリテトラフルオロエチレン多孔質膜１と、少なくとも一層の通気性支持材２とを含み、最外層に配置される２層の少なくとも一方が、前記ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜であり、未使用の状態であっても、水洗した後に乾燥させた状態であっても、前記ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜が配された最外層側から、ＪＩＳ試験用粉体の４種に規定されるタルクを、当該最外層のポリテトラフルオロエチレン多孔質膜に対して２５ｇ／ｍ2の割合で、かつ１８．８ｃｍ／秒の流速にて接触させた場合に、もう一方の最外層側に当該タルクの噴き漏れがないエアフィルタ濾材３とする。【選択図】  図１
2006175313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一層のポリテトラフルオロエチレン多孔質膜と、少なくとも一層の通気性支
持材とを含み、
最外層に配置される２層の少なくとも一方が、前記ポリテトラフルオロエチレン多孔質
膜であり、
未使用の状態であっても、水洗した後に乾燥させた状態であっても、前記ポリテトラフ
ルオロエチレン多孔質膜が配された最外層側から、ＪＩＳ試験用粉体の４種に規定される
タルクを、当該最外層のポリテトラフルオロエチレン多孔質膜に対して２５ｇ／ｍ2の割
合で、かつ１８．８ｃｍ／秒の流速にて接触させた場合に、もう一方の最外層側に当該タ
ルクの噴き漏れがない
ことを特徴とするエアフィルタ濾材。
【請求項２】
５．３ｃｍ／秒の流速で空気を透過させたときの圧力損失が２０〜１５０Ｐａである請
求項１に記載のエアフィルタ濾材。
【請求項３】
５．３ｃｍ／秒の流速で空気を透過させたときの圧力損失が２０〜７０Ｐａである請求
項１に記載のエアフィルタ濾材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のエアフィルタ濾材を用いたことを特徴とするエア
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、エアフィルタ濾材に関し、さらにこのエアフィルタ濾材を用いたエアフィル
タユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気清浄化に用いるエアフィルタ濾材として、ポリプロピレン製のエレクトレッ
ト不織布やガラス繊維製の濾材が使用されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２１４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これら従来のエアフィルタ濾材では、塵離れが悪くフィルタの掃除が容
易でなかったり、水洗して繰り返し使用するのが困難であったり、圧力損失が高く空気清
浄の省エネルギー化を阻害していたりするという問題がある。
【０００５】
そこで本発明は、塵離れが良く、かつ水洗してもその捕集効率が低下しにくく、また圧
力損失が低い、エアフィルタ濾材を提供することを目的とする。また、本発明の別の目的
は、このエアフィルタ濾材を用いたエアフィルタユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のエアフィルタ濾材は、少なくとも一層のポリテトラフルオロエチレン多孔質膜
と、少なくとも一層の通気性支持材とを含み、最外層に配置される２層の少なくとも一方
が、前記ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜であり、未使用の状態であっても、水洗し
た後に乾燥させた状態であっても、前記ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜が配された
最外層側から、ＪＩＳ試験用粉体の４種に規定されるタルクを、当該最外層のポリテトラ
フルオロエチレン多孔質膜に対して２５ｇ／ｍ2の割合で、かつ１８．８ｃｍ／秒の流速
にて接触させた場合に、もう一方の最外層側に当該タルクの噴き漏れがないことを特徴と
する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、未使用の状態であっても、水洗した後に乾燥させた状態であっても、
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）多孔質膜が配された最外層側から、ＪＩＳ試験
用粉体の４種に規定されるタルクを、当該最外層のポリテトラフルオロエチレン多孔質膜
に対して２５ｇ／ｍ2の割合で、かつ１８．８ｃｍ／秒の流速にて接触させた場合に、も
う一方の最外層側に当該タルクの噴き漏れがないエアフィルタ濾材が提供される。また、
ＰＴＦＥは高い離形性を有しており、このＰＴＦＥ多孔質膜を吸気側に配して粉塵を捕集
させることで、エアフィルタ濾材から粉塵を容易に除去できるため、エアフィルタ濾材の
塵離れ性を高めることができる。また、圧力損失を引き下げることができる。この優れた
耐洗浄性、塵離れ性、および低圧力損失性は、例えば家電や自動車等のエアフィルタユニ
ットのエアフィルタ濾材として有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。
【０００９】
図１の断面図で示すエアフィルタ濾材３は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）
多孔質膜１と通気性支持材２とを有している。このＰＴＦＥ多孔質膜１と通気性支持材２
とは、それぞれの一方主面が接するように積層されている。そして、このＰＴＦＥ多孔質
膜１の他方主面を、当該エアフィルタ濾材３の表面に露出させている。
【００１０】
上記ＰＴＦＥ多孔質膜１は、平均孔径０．０１〜５μｍであるものが好ましい。また、
その面積延伸倍率は３００〜７５０倍の範囲にあるものが好ましい。
【００１１】
このＰＴＦＥ多孔質膜１は、公知の製法により得ることができる。例えば、ＰＴＦＥシ
ートを一軸延伸または二軸延伸して製造してもよい。ＰＴＦＥシートは、一般に、ＰＴＦ
Ｅファインパウダーに液状潤滑剤を加えたペースト状の混和物を予備成形し、予備成形体
をペースト押し出し、圧延によりシート状に成形して作製される。なお、液状潤滑剤は、
ＰＴＦＥファインパウダーの表面を濡らすことができて抽出や加熱により除去できるもの
であれば特に制限されず、流動パラフィン、ナフサ、ホワイトオイルなどの炭化水素を用
いればよい。液状潤滑剤の添加量は、ＰＴＦＥファインパウダー１００質量部に対して５
〜５０質量部が適当である。予備成形は、液状潤滑剤が絞り出されない程度の圧力で行え
ばよい。液状潤滑剤は、延伸するＰＴＦＥシートから予め除去しておくとよいが、延伸後
に除去しても構わない。
【００１２】
上記通気性支持材２は、エアフィルタ濾材の補強材として作用できる限り、その材料や
構造は特に限定されない。材料としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポ
リオレフィン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、芳香族ポリ
アミドを単独で、あるいはこれらを組み合わせて用いることができる。構造としては、例
えば、フェルト、不織布、織布、メッシュ（網目状シート）等の構造とすることができる
が、ＰＴＦＥ多孔質膜１に比して通気性に優れる構造とすることが好ましい。なお、強度
、捕集性、柔軟性、取り扱いの容易さ等の側面からは、不織布状やメッシュ状とすること
が好ましい。
【００１３】
また、この通気性支持材２は、必要に応じて着色、抗菌、防カビ、消臭、撥水、撥油、
親水化などの処理を施してもよい。また、ＰＴＦＥ多孔質膜との接着性を向上させるため
に表面をコロナ処理してもよい。
【００１４】
上記ＰＴＦＥ多孔質膜１と通気性支持材２とは、単に重ね合わせるだけとしてもよいし
、熱ラミネート、接着剤ラミネートなどの方法により複合化してもよい。具体的には、例
えば、通気性支持材の原材料の融点およびＰＴＦＥの融点よりも低い融点を有するホット
メルト剤（パウダーやウェブ）をＰＴＦＥ多孔質膜と通気性支持材との間に介在させ、加
熱によりそれぞれを接着する方法が挙げられる。通気性支持材の融点がＰＴＦＥの融点よ
りも低ければ、支持材の一部を溶融して複合化してもよい。ＰＴＦＥ多孔質膜と通気性支
持材とを接着剤を用いて複合化する方法を用いてもよい。この場合、接着剤としては、２
液混合型や熱による自己架橋型の接着剤などが適している。２液混合型としてはエポキシ
樹脂、熱による自己架橋型としては酢酸ビニル−エチレン共重合体やエチレン−塩化ビニ
ル共重合体などを用いればよい。
【００１５】
上記エアフィルタ濾材３の厚さは特に限定されないが、プリーツ加工後にその形状を維
持できる程度の厚さを有していることが好ましい。例えば、０．０５ｍｍ〜２ｍｍの範囲
とすることができる。また、上記エアフィルタ濾材３の圧力損失は、２０〜１５０Ｐａで
あることが好ましく、２０〜７０Ｐａであることがより好ましい。なお、この圧力損失は
、５．３ｃｍ／秒の流速で空気を透過させて測定して得た値に基づいて規定される。また
、体積平均粒径０．３〜０．５μｍの粒子を５．３ｃｍ／秒の流速で接触させた場合にお
ける、当該粒子の捕集効率が８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることが
より好ましい。なお、このエアフィルタ濾材３の圧力損失および捕集効率の測定では、Ｐ
ＴＦＥ多孔質膜１の他方主面側から空気および粒子を接触させることが好ましい。
【００１６】
このようにして得られたエアフィルタ濾材３は、図２で示すように、連続したＷ字状の
ひだ折り加工（以下「プリーツ加工」という）がなされ、ＰＴＦＥ多孔質膜１と通気性支
持材２とが対向する面において互いに接触しないように、ホットメルト剤などでビードが
形成され、さらに樹脂製や金属製の外枠４などで枠付けされてエアフィルタユニット５と
なる。
【００１７】
プリーツ加工は、例えば、外周にブレードを配置した一対の回転ドラムを回転させなが
ら濾材をひだ折りしていくロータリー方式、濾材の移送方向に所定の間隔をおいて配置し
た一対のブレードを移動させながら濾材を両面から交互に折り畳んでいくレシプロ方式な
どにより行われる。
【００１８】
本発明のエアフィルタ濾材は、図１で示した構造に限らず、少なくとも一層のＰＴＦＥ
多孔質膜と、少なくとも一層の通気性支持材とを含み、最外層に配置される２層の少なく
とも一方がＰＴＦＥ多孔質膜である限り、多種多様な構造をとることができる。例えば、
複数のＰＴＦＥ多孔質膜や通気性支持材を含んでいてもよく、また例えば、両側の最外層
にＰＴＦＥ多孔質膜が配置されていてもよい。
【実施例】
【００１９】
以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれによって限定
されるものではない。圧力損失、捕集効率の測定は、以下に示す方法により行った。
【００２０】
〔圧力損失〕
図３で示すように、サンプル（例えば、上記実施形態のエアフィルタ濾材）を有効面積
１００ｃｍ2の円形のホルダー６にセットした。なお、このホルダー６を、試験器７の上
流側にＰＴＦＥ多孔質膜が露出するように配置した。ホルダー６の上流側と下流側とに圧
力差を与え、空気の透過速度を流量計で５．３ｃｍ／秒に調整したときの圧力損失を圧力
計（マノメーター）で測定した。測定は１サンプルにつき１０箇所行い、各測定値の平均
をサンプルの圧力損失とした。
【００２１】
〔捕集効率〕
圧力損失の測定と同一の試験器７を用い、上流側にＪＩＳ試験用粉体の４種に規定され
るタルクを供給し、ＰＴＦＥ多孔質膜に対して２５ｇ／ｍ2の割合で、かつ１８．８ｃｍ
／秒の流速にて接触するように調整した。上流側のタルク濃度とサンプルを透過してきた
下流側のタルク濃度とをそれぞれパーティクルカウンターで測定し、以下の式（１）に基
づいて捕集効率を求めた。
捕集効率（％）＝（１−下流側粒子濃度／上流側粒子濃度）×１００  ・・・（１）
【００２２】
（実施例１）
ＰＴＦＥファインパウダー（旭硝子フロロポリマーズ社製アフロンＣＤ１２３）１００
質量部に対して液状潤滑剤（ドデカン）２０質量部を均一に混合し、この混合物を予備成
形し、次いでこれをペースト押出により丸棒状に成形した。さらに、この丸棒状成形体を
一対の金属製圧延ロール間に通して、厚さ０．２ｍｍのシート状成形体を得た。引き続き
、このシート状成形体から、ノルマルデカンを用いた抽出法により液状潤滑剤を除去した
。
【００２３】
このシート状成形体を２軸に延伸し、面積延伸倍率が６００倍のＰＴＦＥ多孔質膜（平
均孔径１．１μｍ）を得た。このＰＴＦＥ多孔質膜と、ポリエステル不織布（目付量１３
０ｇ／ｍ2）とを、ポリオレフィン系のホットメルト剤を介して重ね合わせた後、ホット
メルト剤の融点よりも高い温度で加熱することによって、本実施例１にかかる２層構造の
エアフィルタ濾材（厚さ：０．３ｍｍ）を得た。
【００２４】
（実施例２）
本実施例２は、面積延伸倍率が６５０倍のＰＴＦＥ多孔質膜（平均孔径１．３μｍ）を
用いたこと以外は、上記実施例１と同様のエアフィルタ濾材である。
【００２５】
（実施例３）
本実施例３は、面積延伸倍率が５４０倍のＰＴＦＥ多孔質膜（平均孔径１．０μｍ）を
用いたこと以外は、上記実施例１と同様のエアフィルタ濾材である。
【００２６】
（比較例１）
本比較例１は、ＰＴＦＥ多孔質膜に代えてエレクトレット化したポリプロピレン製の不
繊布（２０ｇ／ｍ2）を用い、また、エアフィルタ濾材の厚さを０．４２ｍｍとしたこと
以外は、上記実施例１と同様のエアフィルタ濾材である。なお、上記エレクトレット化と
は、フィルタ繊維の一本毎に電荷を与えて永久分極させた誘電状態をいう。
【００２７】
上記実施例１〜３および比較例１にかかるエアフィルタ濾材について、圧力損失および
捕集効率を測定した。実施例１の圧力損失は８０Ｐａであり、実施例２では４０Ｐａ、実
施例３では１３０Ｐａ、比較例１では３０Ｐａと、いずれも１５０Ｐａ以下と優れた値を
示した。また、実施例１の捕集効率は９９．４％であり、実施例２では９８．３％、実施
例３では９９．９７％、比較例１では９９．１％と、いずれも高い値を示し、下流側への
タルク粒子の噴き漏れが観察されなかった。
【００２８】
ところが、タルクの捕集効率を測定したそれぞれのフィルタ濾材を流水で洗浄したとこ
ろ、実施例１〜３では、水洗によって、表面のＰＴＦＥ多孔質膜からほとんどの粉塵を離
形できた、すなわち粉塵をほとんど洗い流すことができたものの、比較例１では、かなり
の粉塵がＰＴＦＥ多孔質膜に残留した。
【００２９】
さらに、それぞれのエアフィルタ濾材を、同様の条件で水洗した後、十分に風乾し、再
度、試験器を用いて捕集試験を行った。実施例１〜３では、下流側へのタルク粒子の噴き
漏れが観察されなかったものの、比較例１では、フィルタとしての使用が困難な程度にま
でタルク粉末の噴き漏れが顕著に発生した。
【００３０】
なお、これら実施例１〜３にかかるエアフィルタ濾材を、１２０ｍｍ×１２０ｍｍの範
囲に山高さ２０ｍｍの山部が１８箇所形成されるようにプリーツ加工した後、この外縁を
２０ｍｍ幅のポリエステル不織布で取り囲み、これに外枠を溶着させたエアフィルタユニ
ットを作製した場合であっても、上述のような優れた耐洗浄性および塵離れ性が発揮され
ることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、塵離れが良く、かつ水洗してもその捕集効率が低下しにくく、また圧力損失
が低いエアフィルタ濾材、および、このエアフィルタ濾材を用いたエアフィルタユニット
にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のエアフィルタ濾材の一例を示す断面図である。
【図２】本発明のエアフィルタユニットの一例を示す斜視図である。
【図３】タルク粉末の噴き漏れ試験に用いる試験器を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    ＰＴＦＥ多孔質膜
２    通気性支持材
３    エアフィルタ濾材
４    外枠
５    エアフィルタユニット
６    ホルダー
７    試験器
【図１】
2006175313.tif 000003
【図２】
2006175313.tif 000004
【図３】
2006175313.tif 000005