(57)【要約】【課題】本発明は、エアフィルタ濾材を形成する細繊維に添加する帯電強化剤および界面活性剤の吸着効果を利用することにより、捕集性能を向上させた濾材を提供する。【解決手段】基材層２と、基材層２の上面に設けた帯電性を有する細繊維層３から構成されるエアフィルタ濾材１において、細繊維層３は、平均繊維径が１００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の繊維で構成され、細繊維層３を形成する高分子の体積抵抗率が１０１６Ωｃｍ以上、且つ誘電正接が０．００１以下であり、細繊維層３には窒素元素を含む複素環状化合物であるヒンダードアミン系光安定剤、ヒンダードフェノール系光安定剤、ベンゾトリアゾール系光安定剤から選定される少なくとも一つ以上の光安定剤および芳香族環状構造を有する非イオン性界面活性剤を含有させたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層と、前記基材層の上面に設けた帯電性を有する細繊維層から構成されるエアフィルタ濾材において、前記細繊維は、平均繊維径が１００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の繊維で構成され、前記細繊維層を形成する高分子の体積抵抗率が１０１６Ωｃｍ以上、且つ誘電正接が０．００１以下であり、前記細繊維層には窒素元素を含む複素環状化合物であるヒンダードアミン系光安定剤、ヒンダードフェノール系光安定剤、ベンゾトリアゾール系光安定剤の少なくとも一つ以上の光安定剤および芳香族環状構造を有する非イオン性界面活性剤が含まれていることを特徴とするエアフィルタ濾材。
【請求項２】
紡糸溶液に対して、前記芳香族環状構造を有する非イオン性界面活性剤が０．０１重量％以上２．０重量％以下含まれていることを特徴とする請求項１に記載のエアフィルタ濾材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気浄化を目的とした空気清浄装置などに組み込まれるエアフィルタ用濾材に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気清浄装置に組み込まれているエアフィルタ濾材は低圧力損失化かつ高捕集効率が求められている中、従来のエアフィルタ濾材は、細繊維化した高分子繊維にヒンダードアミン系、トリアジン系、ベンゾトリアゾール系の光安定剤を添着加工することによって、紡糸後のエレクトレット処理で帯電しやすくなるとされている。さらに、紡糸を行う上での紡糸安定性や紡糸溶液中に分散した上記光安定剤の分散性を考慮して、界面活性剤を添加する場合がある。すなわち、上記光安定剤や界面活性剤の混合によりフィルタ性能が向上するとしている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
また、エアフィルタ濾材の合成において、帯電処理を施した不織布の撥油性およびオイルミスト耐性を強化するため、界面活性剤を含むフッ素系材料の溶液を用いてフッ素コーティングをする方法に従っているが、帯電処理を施した不織布に界面活性剤成分が残存すると、電荷安定性を阻害し、帯電性能を劣化させてしまうため、界面活性剤成分を除去する必要があり、熱を利用して蒸散させる方法や熱分解で不活性化させる方法が用いられていた（例えば、特許文献２を参照）。すなわち、電荷を安定的に保持させる必要がある帯電エアフィルタ濾材の製造時に、界面活性剤を含む紡糸溶液を用いる場合においても、界面活性剤成分が繊維に残存することで、帯電が阻害され、且つ熱を利用した界面活性剤成分の除去方法に従うと、濾材の損傷が懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−６８１０号公報
【特許文献２】特開２０１５−２１３８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、紫外光などの光による高分子の劣化を抑制するために用いられる光安定剤は、本来の上記用途以外にも、フィルタ濾材に添着させ、コロナ放電や液体浸漬等を利用したエレクトレット処理を行うと、電荷保持性能の向上に効くとされていた。また、紡糸安定性を確保するため、界面活性剤を混合する手法も広く知られていた。
【０００６】
しかしながら、分析を繰り返すと、上述した各種添加剤には、物性パラメータや化学構造による相性があり、光安定剤と界面活性剤の組み合わせ次第で、電荷保持能力すなわち帯電性能が著しく低下するという問題を見出した。つまり、添加剤を単独で添着させて効果を発揮するとしても、組合せによっては拮抗作用を引き起こし、添加剤の効果が得られないという課題であった。上記従来例では、帯電を阻害する可能性のある界面活性剤を、紡糸段階での安定性を利用した後に除去する方法として、熱による蒸散あるいは熱分解で不活性化するものであった。しかし、熱を利用することによって、高分子にトラップさせた電荷が放出する可能性があり、さらに、濾材損傷の可能性があると予測される。
【０００７】
そこで、本発明は、エアフィルタ濾材として低圧力損失且つ高捕集効率を前提として、紡糸安定化作用のある界面活性剤と帯電強化効果のある光安定剤の組合せを鋭意検討して、界面活性剤を除去せずとも、添加効果を最大限発揮させ、電荷保持性能の高いすなわち帯電性能の高いエアフィルタ濾材の開発を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、帯電性を有する高分子細繊維に添着する光安定剤や界面活性剤の組合せによる効果の拮抗作用の抑制と、界面活性剤の混合による帯電劣化の抑制とに着眼し、基材層と、前記基材層の上面に設けた帯電性を有する細繊維層から構成されるエアフィルタ濾材において、前記細繊維には窒素元素を含む複素環状化合物であるヒンダードアミン系、ヒンダードフェノール系、ベンゾトリアゾール系の光安定剤の少なくとも一つ以上および芳香族環状構造を有する非イオン性界面活性剤が含まれていることにより、上記光安定剤単独使用での帯電性能を上回る効果を有するエアフィルタ濾材を提供するものであり、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のエアフィルタ濾材によれば、基材層と、前記基材層の上面に設けた帯電性を有する細繊維層から構成されるエアフィルタ濾材において、前記細繊維は、平均繊維径が１００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の繊維で構成され、前記細繊維層を形成する高分子の体積抵抗率が１０１６Ωｃｍ以上、且つ誘電正接が０．００１以下であり、前記細繊維には窒素元素を含む複素環状化合物であるヒンダードアミン系、ヒンダードフェノール系、ベンゾトリアゾール系の光安定剤少なくとも一つ以上および芳香族環状構造を有する非イオン性界面活性剤が含まれていることにより、添加剤を組み合わせた際に発生する拮抗作用を抑え、電化保持性能の劣化を抑制することが可能である。さらに、上記光安定剤と上記非イオン性界面活性剤を組み合わせることによって、化学構造的安定化作用を引き起こし、上記光安定剤および上記非イオン性界面活性剤それぞれの添加効果を発揮するだけでなく、従来では得られなかった、光安定剤単独使用時の効果以上の帯電性能を発揮するという効果を奏する。これにより、紡糸後に界面活性剤成分を除去する必要がなく、除去処理によるエアフィルタ濾材の損傷が発生しない効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】エアフィルタ濾材の積層構造を示す概略図
【図２】電界紡糸法および本発明の製造工程を説明する概略図
【図３】細繊維内部における光安定剤成分および界面活性剤成分の分布状態を説明する模式図（（ａ）芳香族感情構造をもたない界面活性剤の場合の図（ｂ）芳香族環状構造をもつ界面活性剤の場合の図）
【図４】実施例における添加剤の有無、濾材の繊維径、および性能指数Ｑｆ値を評価した結果を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の請求項１に係わるエアフィルタ濾材は、基材層と、前記基材層の上面に設けた帯電性を有する細繊維層から構成されるエアフィルタ濾材において、前記細繊維は、平均繊維径が１００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の繊維で構成され、前記細繊維層を形成する高分子の体積抵抗率が１０１６Ωｃｍ以上、且つ誘電正接が０．００１以下であり、前記細繊維には窒素元素を含む複素環状化合物であるヒンダードアミン系光安定剤、ヒンダードフェノール系光安定剤、ベンゾトリアゾール系光安定剤の少なくとも一つ以上の光安定剤および芳香族環状構造を有する非イオン性界面活性剤が含まれていることを特徴とする。
【００１２】
芳香族環状構造を有する界面活性剤の種類として、主にアニオン性、カチオン性、両イオン性、非イオン性が挙げられるが、イオン性であるアニオン性、カチオン性、両イオン性の界面活性剤を添加すると、紡糸溶液の導電率の増加を招いてしまう。これにより、紡糸後の高分子繊維にも界面活性剤成分が残存してしまい、高分子繊維に対して帯電処理を施しても、電荷が大気中に放出されやすくなってしまい、電荷保持能力が低下してしまう。そこで、芳香族環状構造を有する非イオン性界面活性剤を用いることで、紡糸溶液の導電率増加を抑制でき、帯電処理により、エアフィルタ濾材として高い電荷保持能力を発揮可能となる。すなわち、芳香族環状構造を有する非イオン性界面活性剤を用いることによって、高分子繊維間に発生する電界によるクーロン力を利用した捕集効率の劣化を抑制することが可能である。
【００１３】
さらに、上記光安定剤の複素環状構造と上記界面活性剤の芳香族環状構造が互いに引き合い、吸着しやすくなる。界面活性剤成分は、界面の自由エネルギーを低減する作用があるため、紡糸溶液と空気の界面に集まりやすい性質をもつ。そのため、紡糸溶液から繊維形状が形成される工程でも、繊維と空気の界面付近に残存しやすい。すなわち、光安定剤と界面活性剤の吸着作用および界面活性剤の易動性により、光安定剤成分も繊維と空気の界面付近に分布しやすくなり、光安定剤単独使用時よりも高い電荷保持能力を発揮可能である。加えて、界面の自由エネルギーを低減する効果があるため、繊維の形状が均質化しやすく、紡糸が不安定の際に生じる球状のビーズの発生を抑制することが可能である。
【００１４】
また、本発明のエアフィルタ濾材は、帯電性を有する細繊維層の平均繊維径が１００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の繊維で構成され、前記細繊維層を形成する高分子の体積抵抗率が１０１６Ωｃｍ以上、且つ誘電正接が０．００１以下であることを特徴とする。
【００１５】
これにより、繊維径がナノオーダーサイズであるため、平面視での空隙部が小さくなる。すなわち、細繊維の３次元網目構造が形成する細孔が小さくなるため、機械的捕集による捕集効率が向上し、高体積抵抗率および低誘電正接のため、紡糸時に付与された多くの電荷を安定保持することが可能で、細繊維間に発生する高い電界強度を長期間にわたって保持することができるため、クーロン力による捕集効率を長期間維持することが可能である。
【００１６】
また、本発明の請求項２に係わるエアフィルタ濾材は、紡糸溶液に対して、芳香族環状構造を有する非イオン性界面活性剤が０．０１重量％以上２．０重量％以下含まれていることを特徴とする。
【００１７】
これにより、紡糸溶液の導電率の増加を抑制し、さらに紡糸後の細繊維の体積抵抗率の低下を防ぐ効果がある。すなわち、細繊維が電荷を保持するにあたり、電荷が大気中に放出されにくくなり、高い電荷保持能力を発揮する。
【００１８】
以下、図面を参照にしながら本発明におけるエアフィルタ濾材の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する内容は実施の一例に過ぎず、これに限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
図１に示すようにエアフィルタ濾材１は、基材層２と、基材層２の上面に設けた帯電性を有する細繊維層３から構成される。
【００２０】
本実施の形態のエアフィルタ濾材１の特徴を説明する前に、前提となる実施の形態におけるエアフィルタ濾材１の製造方法の一例について説明する。本実施の形態における細繊維層３の製造方法は、細繊維７を容易に形成できる、且つナノオーダーの繊維径を作製可能な方法であれば、特に限定されないが、機械的捕集効果を十分に得るという観点から、常温常圧の環境下において、緻密でナノオーダーの細繊維を容易に作製可能な電界紡糸法であればなおよい。
【００２１】
すなわち、図２に示すように、電界紡糸法は、高分子溶液専用ノズル５の先端と高分子原料を有機溶剤などに溶解させて得られる紡糸溶液４との間に高電圧を印加する（図示せず）ことで、高分子溶液専用ノズル５の先端付近の液滴が帯電し、同極性の電荷による静電反発力が液滴の表面張力を上回ると、紡糸溶液４がアース処理を施された搬送手段６に向かって噴霧され細繊維７を形成する方法である。さらに、製造時に高電界を印加し、細繊維層３に多くの電荷を付与することができ、後工程での帯電処理が必要ない。
【００２２】
本実施の形態におけるエアフィルタ濾材１の製造設備について説明する。図２に示すように、本実施の形態のエアフィルタ濾材１の製造設備は、水平移動が可能な搬送手段６と、搬送手段６の上方に配置された細繊維層３を形成する高分子溶液専用ノズル５で構成している。
【００２３】
以上のような製造設備を用いて、まず、基材層２は、搬送手段６によって搬送されている。次に、細繊維層３を形成する高分子溶液専用ノズル５を下方へ、すなわち基材層２に向けて噴霧し、細繊維層３を形成する。ここで、紡糸溶液４を噴霧する際、高分子溶液専用ノズル５に＋２０ｋＶ程度の高電圧が印加され、アース処理を施した搬送手段６との間での電位差によって、アース方向に高分子溶液が紡糸され、細繊維層３が得られる。
【００２４】
なお、電界紡糸法において、高分子原料を溶解させる溶媒としては、高分子を溶解させることが可能であれば特に限定されず、水、有機溶剤、アルコール類等が挙げられ、具体的には、アセトン、エタノール、メタノール、フェノール、プロパノール、イソプロパノール、クロロホルム、ベンジルアルコール、シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、四塩化炭素、酢酸、ギ酸、塩化メチレン、トルエン、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ヘキサフロロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）などが用いられる。さらに、これらの溶媒を２種類以上混合させて用いることも可能である。
【００２５】
次に、本実施の形態のエアフィルタ濾材１を形成する細繊維層３の特徴を説明する。細繊維層３は、帯電性能を向上させる光安定剤および紡糸を安定化させる芳香族環状構造を有する非イオン性界面活性剤を含んでいることを特徴とする。
【００２６】
従来技術の範囲では、光安定剤および界面活性剤の組合せには、拮抗作用を引き起こし、帯電性能が劣化する組合せが存在することが問題となっていた。すなわち、光安定剤の添加により、帯電性を有する細繊維層の電荷保持能力が強化されるが、界面活性剤の添加により、紡糸溶液４および細繊維層３の導電率が増加するため、電荷が大気中へ放出されやすくなり、帯電性能が劣化するということである。
【００２７】
そこで、本実施の形態のように、芳香族環状構造を有する非イオン性界面活性剤を選択することにより、紡糸溶液中でイオンとして存在しないため、紡糸溶液４および細繊維層３の導電率の増加を抑制することが可能で、大気中への電荷の放出を抑制することができる。さらに、図３に示すように、前記界面活性剤は芳香族としての化学構造を有するため、光安定剤の複素環状構造と上記界面活性剤の芳香族環状構造が互いに引き合い、吸着状態になり、光安定剤成分８と界面活性剤成分９が絡み合った構造をとる。
【００２８】
本実施の形態とは異なり、界面活性剤が芳香族でない場合、光安定剤成分８と界面活性剤成分９の吸着は起こらず、紡糸溶液４および紡糸後の細繊維層３中に分散状態として存在する。空気中に面した細繊維表面に電荷はトラップされやすいため、細繊維表面に帯電強化剤である光安定剤成分８が分布していないと十分な効果は得られない。
【００２９】
つまり、本実施の形態では、芳香族系の界面活性剤を光安定剤と組み合わせることによる吸着効果と、界面活性剤成分９が空気面と紡糸溶液面との界面（空気面と細繊維面との界面）に移動しやすい性質を利用し、光安定剤成分８を前記界面付近に分布させることが可能で、細繊維表面に電荷がトラップされやすくなり、光安定剤を単独で使用したときよりも細繊維層３の電荷保持能力が強化される。さらに、界面活性剤成分９を除去する必要がないため、熱を利用する除去工程での電荷の放出や濾材の損傷は発生しない。
【００３０】
また、前記のように細繊維層３は、高い帯電性を確保するために、細繊維層３を形成する高分子繊維の体積抵抗率を、１０１６Ωｃｍ以上、且つ誘電正接が０．００１以下の条件を満たす高分子原料を選択することが好ましい。
【００３１】
体積抵抗率が１０１６Ωｃｍより低い場合、高電圧印加時の細繊維への電荷の蓄積がなく帯電しないため、捕集効率が低下する。また、誘電正接が０．００１より大きい場合、細繊維に付与された電荷が熱エネルギーとして損失しやすいため、大気中に放出されやすく、捕集効率が低下してしまう。すなわち、体積抵抗率は１０１６Ωｃｍ以上、且つ誘電正接が０．００１以下の高分子原料が好ましい。
【００３２】
そこで、細繊維層３を形成する高分子として、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニルエーテル（ＰＰＥ）、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＥＥ）、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）、ペルフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ）、四フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ）など、あるいはこれらの混合物を用いることが可能である。
【００３３】
また、帯電による粉塵の捕集効果を発揮させるために、エアフィルタ濾材１を形成する細繊維層３は、平均繊維径を１００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の繊維で構成することが好ましい。繊維径が１５００ｎｍより太くなると、細繊維層３が形成する３次元網目構造の細孔が大きくなり、大気中の粉塵等を引き寄せるクーロン力が弱くなり、捕集効率の低下を招くため好ましくない。より好ましくは、１００ｎｍ以上８００ｎｍ以下である。
【００３４】
これにより、細繊維層３は、多くの電荷を保持することが可能になるため、３次元網目構造中の繊維間の強いクーロン力により捕集効率を向上させることができる。さらに、細繊維層３は電荷保持能力が高いため、様々な要因で汚染された大気中や温湿度等の高負荷環境下においても、長期間にわたって高い捕集効率を維持することができる。
【００３５】
さらに、細繊維層３は、平均繊維径を１００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下のナノオーダーで構成したため、空気分子と細繊維表面との界面で発生する相互作用により空気が滑りやすくなるスリップフロー効果が働き、繊維界面近傍の空気の乱流を抑制することが可能となり、エアフィルタ濾材としての圧力損失の増加を抑制することが可能である。また、細繊維化による表面積の増大により、繊維表面の電荷密度を増加させることができるため、クーロン力による捕集効率はさらに向上する。
【００３６】
また、本発明において帯電強化のために添加する光安定剤は、窒素元素を含む複素環状化合物であるヒンダードアミン系光安定剤、ヒンダードフェノール系光安定剤、ベンゾトリアゾール系光安定剤を用いることができる。
【００３７】
本発明の光安定剤として適用可能な光安定剤は、例えば、Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ２０２０（ＢＡＳＦジャパン社製；Ｎ，Ｎ−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル）−Ｎ−［４−｛ブチル（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル）アミノ｝−１，３，５−トリアジン−２−イル］−１，６−ヘキサンジアミン）、Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ９４４（ＢＡＳＦジャパン社製；ポリ（［６−｛（１，１，３，３−テトラメチルブチル）アミノ｝−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル］｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝−１，６−ヘキサンジイル｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝）、Ｔｉｎｕｖｉｎ６２２（ＢＡＳＦジャパン社製；ブタン酸１−｛２−（４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジノ）エチル｝、Ｕｖｉｎｕｌ５０５０（ＢＡＳＦジャパン社製；高分子立体障害型アミノ誘導体）、Ｔｉｎｕｖｉｎ７６５（ＢＡＳＦジャパン社製；ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート及び１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジルセバケート（混合物））、Ｔｉｎｕｖｉｎ７７０（ＢＡＳＦジャパン社製；ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート）、Ｕｖｉｎｕｌ４０５０（ＢＡＳＦジャパン社製；Ｎ，Ｎ’−１，６−ヘキサンジイルビス｛Ｎ−（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル）−ホルムアミド｝）、サイアソーブＵＶ−３３４６（サイテック社製；ポリ［（６−モルフォリノ−Ｓ−トリアジン−２，４−ジイル）｛２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル｝イミノ］−ヘキサメチレン［（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ］）、サイアソーブＵＶ−３５２９（サイテック社製；１，６−ヘキサンジアミン，Ｎ，Ｎ’−ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）−ポリマーズモルホリン−２，４，６−トリクロロー１，３，５ートリ）、Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０（ＢＡＳＦジャパン社製；ペンタエリスリトールテトラキス｛３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート｝）、Ｉｒｇａｎｏｘ１０３５（ＢＡＳＦジャパン社製；ビス［３−｛３，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチル）−４−ヒドロキシフェニル｝］チオビスエチレン）、Ｉｒｇａｎｏｘ１０７６（ＢＡＳＦジャパン社製；  オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート）、Ｉｒｇａｎｏｘ１０９８（ＢＡＳＦジャパン社製；Ｎ，Ｎ’−ヘキサン−１，６−ジイルビス｛３−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオナミド｝）、Ｉｒｇａｎｏｘ５６５（ＢＡＳＦジャパン社製；４−［｛４，６−ビス（オクチルチオ）−１，３，５−トリアジン−２−イル｝アミノ］−２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、Ｔｉｎｕｖｉｎ３２６（ＢＡＳＦジャパン社製；２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔｅｒｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール）、Ｔｉｎｕｖｉｎ２３４（ＢＡＳＦジャパン社製；２−｛２−ヒドロキシ−３，５−ビス（α，α’ジメチルベンジル）フェニル｝−２Ｈ−ベンゾトリアゾール）、Ｔｉｎｕｖｉｎ３２９（ＢＡＳＦジャパン社製；２−（２−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール）、Ｔｉｎｕｖｉｎ３６０（ＢＡＳＦジャパン社製；２，２’−メチレンビス｛６−（ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−ｔｅｒｔ−オクチルフェノール｝）、Ｔｉｎｕｖｉｎ  Ｐ（ＢＡＳＦジャパン社製；２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−ｐ−クレゾール）、Ｔｉｎｕｖｉｎ５７１（ＢＡＳＦジャパン社製；２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−６−ドデシル−４−メチルフェノール）、Ｓｕｍｉｓｏｒｂ２５０（住友化学社製；２−｛２−ヒドロキシ−３−（３，４，５，６−テトラヒドロフタルイミド−メチル）−５−メチルフェニル｝ベンゾトリアゾール）、ＡＤＫＳＴＡＢ  ＬＡ３１（ＡＤＥＫＡ社製；２，２’−メチレンビス｛６−（ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−ｔｅｒｔ−オクチルフェノール｝）などが挙げられる。
【００３８】
また、本発明で用いる界面活性剤は、芳香族環状構造を有し、且つ非イオン性である特徴を有する。これらの条件を満たす界面活性剤は、市販品として、例えば、エマルゲンＡ−６０（花王社製；ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル）、エマルゲンＡ−９０（花王社製；ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル）、エマルゲンＢ−６６（花王社製；ポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテル）、Ｔｒｉｔｏｎ  Ｘ−１００（シグマアルドリッチ社製；４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）フェニル−ポリエチレングリコール）などが挙げられる。
【００３９】
上記界面活性剤は、添加量が２．０重量％を超えると、紡糸溶液の導電率が増大してしまい、帯電性能の劣化を招いてしまう。そのため、添加量は０．０１重量％以上２．０重量％以下が好ましい。より好ましくは０．０１重量％以上１．０重量％以下である。
【実施例】
【００４０】
本発明を、実施例を挙げ以下に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。また、実施例と比較例における評価項目は以下の手法で実施した。
（エアフィルタ濾材の性能評価）
エアフィルタ濾材をダクトに固定し、濾材の通過面風速は６．４５ｃｍ／ｓｅｃとなるようにポンプ流量を設定した。粉塵の捕集効率は、エアフィルタ濾材の上流と下流における大気粉塵の粒子径０．３〜０．５μｍの粒子数をパーティクルカウンター（カノマックス社製；Ｍｏｄｅｌ３８８７）で１サンプルあたり３回測定し、濾材の上流側と下流側の粒子数の比率から算出した。また、エアフィルタ濾材の圧力損失は、捕集効率の測定と同時に、濾材の上流側と下流側の静圧差を差圧計で測定した。
【００４１】
本実施例では、下記の計算式で算出される性能指数Ｑｆ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｆａｃｔｏｒ）値をフィルタ濾材の性能面の指標とした。この指標は、Ｑｆ値が大きい方が高性能であることを示し、評価対象間で圧力損失と捕集効率の両方が異なるエアフィルタ濾材でも、性能の優劣を判断可能である。
Ｑｆ［１／Ｐａ］＝−ｌｎ（１−捕集効率［％］／１００）／圧力損失［Ｐａ］
また、エアフィルタ濾材が、ＨＥＰＡ性能（粒子径０．３μｍの粉塵を９９．９７％以上捕集）を実現した際の濾材の圧力損失を、算出したＱｆ値を用いて試算した。
【００４２】
（平均繊維径）
紡糸後のエアフィルタ濾材の表面を、走査型電子顕微鏡（日立社製；Ｓ−３４００、倍率：１００００倍）を用いて観察し、繊維部を無作為に２０箇所以上抽出し、各繊維部の直径を測定し、その平均値を繊維径と定めた。
【００４３】
（実施例１）
本実施の形態に示す製造方法に沿って、エアフィルタ濾材を作製した。高分子原料としてポリスチレンを用いて、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドに溶解し、ポリスチレン２０重量％溶液を作製した。この溶液に、ベンゾトリアゾール系光安定剤であるＴｉｎｕｖｉｎ３２６を０．１重量％、芳香族環状構造を有する非イオン性界面活性剤であるエマルゲンＡ６０を１．０重量％添加し、紡糸溶液を得た。電界紡糸法を用いて上記紡糸溶液を紡糸し、細繊維層を形成したエアフィルタ濾材を得た。その後、濾材の捕集効率、圧力損失、平均繊維径を評価し、図４に示した。
【００４４】
（比較例１）
高分子原料としてポリスチレンを用いて、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドに溶解し、ポリスチレン２０重量％溶液を得た。実施例１と同様の方法で上記溶液を紡糸し、エアフィルタ濾材を得た。その後、濾材の捕集効率、圧力損失、平均繊維径を評価し、図４に示した。
【００４５】
（比較例２）
高分子原料としてポリスチレンを用いて、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドに溶解し、イオン性界面活性剤であるサーフロンＳ−２１１（ＡＧＣセイミケミカル社製）を添加し紡糸溶液を得た。実施例１と同様の方法で上記溶液を紡糸し、エアフィルタ濾材を得た。その後、濾材の捕集効率、圧力損失、平均繊維径を評価し、図４に示した。
【００４６】
（比較例３）
高分子原料としてポリスチレンを用いて、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドに溶解し、ベンゾトリアゾール系光安定剤であるＴｉｎｕｖｉｎ３２６を０．１重量％添加し紡糸溶液を得た。実施例１と同様の方法で上記溶液を紡糸し、エアフィルタ濾材を得た。その後、濾材の捕集効率、圧力損失、平均繊維径を評価し、図４に示した。
【００４７】
（比較例４）
高分子原料としてポリスチレンを用いて、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドに溶解し、ベンゾトリアゾール系光安定剤であるＴｉｎｕｖｉｎ３２６を０．１重量％、芳香族環状構造をもたない非イオン性界面活性剤であるレオドールＳＰ−Ｏ３０Ｖ（花王社製）を１．０重量％添加し紡糸溶液を得た。実施例１と同様の方法で上記溶液を紡糸し、エアフィルタ濾材を得た。その後、濾材の捕集効率、圧力損失、平均繊維径を評価し、図４に示した。
【００４８】
（比較結果）
イオン性界面活性剤を添加した比較例２はポリスチレン単独の比較例１と比べると、Ｑｆ値が低下した。これは、イオン性界面活性剤の添加により、紡糸溶液の導電率が増加し、電荷が大気中に放出されやすくなったためである。
【００４９】
ベンゾトリアゾール系光安定剤および芳香族環状構造を有する非イオン性界面活性剤を添加した実施例１は、ベンゾトリアゾール系光安定剤のみを添加した比較例３と、ベンゾトリアゾール系光安定剤および芳香族環状構造をもたない非イオン性界面活性剤を添加した比較例４と比べると、Ｑｆ値が大幅に増大し、高いＱｆ値を示した。算出したＱｆ値から、ＨＥＰＡ性能時のエアフィルタ濾材の圧力損失を算出すると、実施例１では３０．３Ｐａ、比較例３では４０．５Ｐａ、比較例４では５３．０Ｐａとなり、実施例１のエアフィルタ濾材は、高い帯電性能を保持するとともに低圧力損失化が可能である。圧力損失の低減分を利用して、空気清浄機の脱臭機能の強化や空気清浄機本体の基本性能向上を図ることができる。
【００５０】
一方、比較例３と比較例４を比べると、比較例４は、ベンゾトリアゾール系光安定剤と非イオン性界面活性剤の組合せで拮抗作用を引き起こし、ベンゾトリアゾール系光安定剤のみを添加した比較例３の場合よりも低いＱｆ値を示した。
【００５１】
すなわち、複素環状構造を有する光安定剤と芳香族環状構造を有する非イオン性界面活性剤の組合せにより、光安定剤単独での効果以上の電荷保持能力を発揮することが可能であり、高い捕集性能且つ低圧力損失のエアフィルタ濾材が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように、本発明におけるエアフィルタ濾材は、低圧力損失ながら捕集効率を著しく向上させたものである。従って、長期間にわたって安定した性能維持が可能であるため、家庭用および産業用の空気清浄装置において、大気中の塵や埃、花粉などのアレルゲン物質を除去し浄化するエアフィルタ濾材として利用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１    エアフィルタ濾材
２    基材層
３    細繊維層
４    紡糸溶液
５    高分子溶液専用ノズル
６    搬送手段
７    細繊維
８    光安定剤成分
９    界面活性剤成分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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