(57)【要約】【課題】難燃性が向上した濾材の提供を目的とする。【解決手段】本発明は、有機ポリマーを含んだ通気性多孔体と、有機ポリマーを含んだ織物または編物の積層体を備えた濾材であると共に、少なくとも一箇所以上の端部が融着した濾材において、短辺の長さが３ｍｍよりも大きい目開きを有する織物または編物を採用することを特長とする。短辺の長さが３ｍｍよりも大きい目開きを有する織物または編物を採用することによって、有機ポリマーを含んだ織物または編物を構成する繊維から発生した火が、目開きを挟み隣接する繊維へ燃え移り難くなると考えられ、その結果、濾材の溶融滴下物による燃焼の発生を防止して燃焼性を低下できて、難燃性が向上した濾材を提供できる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ポリマーを含んだ通気性多孔体と、有機ポリマーを含んだ織物または編物の積層体を備えた濾材であって、
前記織物または編物は、短辺の長さが３ｍｍよりも大きい目開きを備えており、
少なくとも一箇所以上の端部が融着した、濾材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ＯＡ機器用フィルタなど各種フィルタとして使用可能な、濾材に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＯＡ機器用フィルタなど各種フィルタとして、例えば、通気性発泡体や通気性フィルムあるいは布帛（不織布や織物あるいは編物など）などの、通気性多孔体からなる濾材をフィルタ枠に収めたフィルタが使用されている。
濾材をフィルタ枠に収めてなるフィルタにおいて、フィルタ枠の存在はフィルタの大型化やフィルタの高価格化などを招く原因となることから、濾材単体をフィルタとして使用することが求められていた。しかし、濾材単体では剛性に劣るため、形状変形し易くて取り扱い性が悪いという問題や、形状変形することに起因する濾過性能の低下が発生し易いという問題を有していた。
【０００３】
従来技術にかかる濾材として、例えば、特開２００７−９８３７８号公報（以降、特許文献１と称することがある）には、熱可塑性樹脂のフィラメントからなる不織布と織物の積層体における、少なくとも一箇所以上の端部が融着あるいは溶断された濾材が開示されている。
特許文献１に開示されている濾材は、外部からの押し圧力に対する形状変形を抑制できることが開示されており、剛性に優れ、フィルタ枠を用いることなく単体でフィルタとして使用可能な濾材であると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−９８３７８号公報（特許請求の範囲、００１２など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らは、フィルタ枠を用いることなく単体でフィルタとして使用可能な濾材を提供するため、例えば特許文献１が開示するような、有機ポリマーを含んだ通気性多孔体と、有機ポリマーを含んだ織物または編物の積層体を備えると共に、少なくとも一箇所以上の端部が融着した濾材について検討した。
【０００６】
上述の構成を有する濾材は、剛性に優れており、フィルタ枠を用いることなく単体でフィルタとして使用可能な濾材であったが、濾材の構成部材として有機ポリマーを含んだ通気性多孔体の他にも可燃性の織物または編物を備えているため、前記通気性多孔体単体からなる濾材よりも燃え易くなり、難燃性が劣るものであった。
そのため、難燃性の向上した濾材が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、
「有機ポリマーを含んだ通気性多孔体と、有機ポリマーを含んだ織物または編物の積層体を備えた濾材であって、
前記織物または編物は、短辺の長さが３ｍｍよりも大きい目開きを備えており、
少なくとも一箇所以上の端部が融着した、濾材。」
である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明者らは検討を続けた結果、本発明の濾材において、短辺の長さが３ｍｍよりも大きい目開きを有する織物または編物を採用することによって、濾材の難燃性を向上できることを見出した。
この理由は完全に解明されていないが、短辺の長さが３ｍｍよりも大きい目開きを有する織物または編物を採用することによって、有機ポリマーを含んだ織物または編物を構成する繊維から発生した火が、目開きを挟み隣接する繊維へ燃え移り難くなると考えられる。
その結果、濾材の溶融滴下物による燃焼の発生を防止して燃焼性を低下できると考えられる。
そのため、本発明の濾材は難燃性の向上した濾材である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
通気性多孔体は、例えば、不織布や織物あるいは編物などの布帛、あるいは、通気性発泡体や通気性フィルムなどの通気性を有する素材から構成された部材である。なお、通気性多孔体は、一種類の素材から構成しても複数の素材を積層するなど組み合わせることで構成してもよい。
【００１０】
素材は、例えば、ポリオレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、炭化水素の一部をシアノ基またはフッ素或いは塩素といったハロゲンで置換した構造のポリオレフィン系樹脂など）、スチレン系樹脂、ポリエーテル系樹脂（ポリエーテルエーテルケトン、ポリアセタール、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、ユリア系樹脂、エポキシ系樹脂、変性ポリフェニレンエーテル、芳香族ポリエーテルケトンなど）、ポリエステル系樹脂（ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、全芳香族ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂など）、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド系樹脂（例えば、芳香族ポリアミド樹脂、芳香族ポリエーテルアミド樹脂、ナイロン樹脂など）、二トリル基を有する樹脂（例えば、ポリアクリロニトリルなど）、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリスルホン系樹脂（ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなど）、フッ素系樹脂（ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなど）、セルロース系樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、アクリル系樹脂（例えば、アクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エステルなどを共重合したポリアクリロニトリル系樹脂、アクリロニトリルと塩化ビニルまたは塩化ビニリデンを共重合したモダアクリル系樹脂など）など、公知の有機ポリマーからなることができる。
【００１１】
使用する有機ポリマーの種類は適宜選択することができるが、後述するように、端部が融着した濾材を調製するのが容易となるように、また、融着により剛性が向上し易いように、有機ポリマーとして熱可塑性樹脂を採用するのが好ましい。
【００１２】
これらの有機ポリマーは、直鎖状ポリマーまたは分岐状ポリマーのいずれからなるものでも構わず、また有機ポリマーがブロック共重合体やランダム共重合体でも構わず、また有機ポリマーの立体構造や結晶性の有無がいかなるものでも、特に限定されるものではない。更には、複数の有機ポリマーを混ぜ合わせたものでも良く、特に限定されるものではない。
【００１３】
素材が布帛である場合、布帛を構成する繊維は、例えば、溶融紡糸法、乾式紡糸法、湿式紡糸法、直接紡糸法（メルトブロー法、スパンボンド法、静電紡糸法など）、複合繊維から一種類以上の樹脂成分を除去することで繊維径が細い繊維を抽出する方法、繊維を叩解して分割された繊維を得る方法など公知の方法により得ることができる。
【００１４】
布帛を構成する繊維は、一種類あるいは複数種類の樹脂成分から構成されてなるものでも構わず、一般的に複合繊維と称される、例えば、芯鞘型、海島型、サイドバイサイド型、オレンジ型などの複合繊維を使用できる。
【００１５】
布帛を構成する繊維の平均繊維径は特に限定するものではないが、例えば、０．０１μｍ〜１ｍｍであるのが好ましく、０．１μｍ〜１００μｍであるのがより好ましい。なお、繊維の横断面の形状が非円形である場合、前記横断面の面積と同一の面積を有する円の直径を、繊維径の大きさとみなす。また、繊維長も特に限定するものではないが、短繊維や長繊維あるいは連続繊維を使用できる。
【００１６】
布帛が織物や編物である場合、上述のようにして調製した繊維を、織るあるいは編むことで素材を調製できる。
【００１７】
布帛が不織布である場合、不織布を製造可能な繊維ウェブの調製方法として、例えば、乾式法、湿式法などを用いることができる。そして、繊維ウエブを構成する繊維同士を絡合および／または一体化して不織布にする方法として、例えば、ニードルや水流によって絡合する方法、繊維同士をバインダで一体化する方法、あるいは、繊維ウエブが熱可塑性樹脂を含んでいる場合には、繊維ウエブを加熱処理することで前記熱可塑性樹脂を溶融して、繊維同士を一体化する方法を挙げることができる。
なお、繊維ウエブを加熱処理する方法として、例えば、カレンダーロールにより加熱加圧する方法、熱風乾燥機により加熱する方法、無圧下で赤外線を照射して熱可塑性樹脂繊維を溶融させる方法などを用いることができる。また、直接紡糸法を用いて紡糸された繊維を捕集することで、不織布を調製してもよい。
【００１８】
素材が通気性発泡体や通気性フィルムである場合、例えば、溶融状態の樹脂を型に流し込み成型、発泡処理するなど、公知の方法で素材を調製できる。
【００１９】
通気性多孔体の形状、目付、厚さなどの諸特性は、特に限定されるべきものではなく、適宜調整するのが好ましい。
通気性多孔体の形状は、例えば、円板状や多角形の平板状あるいは不定形形状であってもよい。このような形状の通気性多孔体は、調製した素材を所望する形状となるように切り抜く、あるいは、打ち抜くことで得ることができる。
通気性多孔体の目付は、１〜５００ｇ／ｍ２であるのが好ましく、３〜３００ｇ／ｍ２であるのがより好ましく、５〜１５０ｇ／ｍ２であるのが最も好ましい。そして、通気性多孔体の厚さは、０．０１〜３０ｍｍであるのが好ましく、０．０５〜２０ｍｍであるのがより好ましく、０．１〜１０ｍｍであるのが最も好ましい。
なお、本発明でいう「目付」とは主面における面積１ｍ２あたりの質量をいい、主面とは面積が広い面をいう。また、本発明でいう「厚さ」は、圧縮弾性式厚み計により計測した値であり、具体的には測定対象物の主面に対して５ｃｍ２の荷重領域に１００ｇｆの荷重をかけた際の前記領域における厚さの値をいう。
【００２０】
本発明でいう織物または編物は、同一種類の繊維のみを用いて形成しても、複数種類の繊維を用いて形成してもよい。以降、織物と編物を総称して織編物と称することがある。
【００２１】
織編物は有機ポリマーを含んでおり、有機ポリマーの含有態様として、有機ポリマーを含んだ繊維からなる織編物であっても、織編物を構成する繊維の表面に有機ポリマーが付着してなる織編物であってもよい。
織編物に含まれている有機ポリマーの種類は適宜選択するものであるが、例えば、上述した通気性多孔体を構成する素材に含むことができるとして例示した有機ポリマーを含むことができる。なお、使用する有機ポリマーの種類は適宜選択することができるが、後述するように、端部が融着した濾材を調製するのが容易となるように、また、融着により濾材の剛性が向上し易いように、有機ポリマーとして熱可塑性樹脂を採用するのが好ましい。
【００２２】
織編物を構成する繊維の平均繊維径は特に限定するものではないが、例えば、０．０１ｍｍ〜１０ｍｍであるのが好ましく、０．０５ｍｍ〜１ｍｍであるのがより好ましく、０．１ｍｍ〜０．３ｍｍであるのが最も好ましい。
【００２３】
織編物の種類は適宜選択するが、織物の場合、例えば、平織り、綾織り、平畳織りなどして調製された織物を使用することができ、繊維同士の交点が一体化した無結節の織物であってもよい。
【００２４】
本発明の織編物が、短辺の長さが３ｍｍよりも大きな目開きを備えていることによって、濾材の難燃性を向上できる。
短辺の長さが長いほど、有機ポリマーを含んだ織編物を構成する繊維から発生した火が、目開きを挟み隣接する繊維へ燃え移り難くなり、その結果、濾材の溶融滴下物による燃焼の発生を防止して濾材の燃焼性を低下できると考えられる。
短辺の長さは４ｍｍ以上であるのが好ましいが、短辺の長さが長すぎると濾材の剛性が低下する傾向があることから、短辺の長さは１０ｍｍ以下であるのが現実的である。
【００２５】
本発明において、織編物の目開きにおける短辺の長さは、織編物を主面側から見た際の繊維同士に囲まれた平面形状（目開き）において、前記平面形状が正方形または長方形である場合には、前記正方形または長方形における最も短い辺の長さである。
なお、平面形状が不定形など非正方形または非長方形の場合には、前記平面形状の重心を通過し前記平面形状の輪郭と交点を有する直線を複数作成し、作成した各直線上における交点間の長さのうち最も短いものを、短辺の長さとみなす。
【００２６】
織編物の目付や厚さなどの諸構成は、適宜調整するのが好ましいが、目付は１０ｇ／ｍ２〜２０００ｇ／ｍ２であるのが好ましく、１００ｇ／ｍ２〜１５００ｇ／ｍ２であるのがより好ましく、２００ｇ／ｍ２〜１２００ｇ／ｍ２であるのが最も好ましい。
また、厚さは、０．０１ｍｍ〜１０ｍｍであるのが好ましく、０．０５ｍｍ〜５ｍｍであるのがより好ましく、０．１ｍｍ〜１ｍｍであるのが最も好ましい。
【００２７】
なお、本発明の濾材は織物または編物を備えることを特徴としており、織物と編物のいずれを採用するかは適宜選択するものであるが、難燃性に優れ剛性に優れた濾材を調製し易いことから、織物を備えた濾材であるのが好ましい。
【００２８】
本発明の濾材に機能性を付与する場合には、通気性多孔体および／または織編物が機能性成分を含んでいるのが好ましい。機能性成分の種類は、濾材に求められる機能によって適宜選択できるため、限定されるものではないが、例えば、放射性物質吸着剤（例えば、ゼオライト、活性炭、紺青（プルシアンブルー）など）、抗菌剤、抗ウイルス剤、抗カビ剤、触媒（例えば、酸化チタンや二酸化マンガンあるいは白金担持アルミナなど）、調湿剤（例えば、シリカゲルやシリカマイクロカプセルなど）、活性炭やカーボンブラックなどの脱臭剤、色素、リン酸系難燃剤や水酸化アルミニウムなどの難燃剤、消臭剤、防虫剤、殺菌剤、芳香剤、陽イオン交換樹脂や陰イオン交換樹脂などを挙げることができる。
【００２９】
そして、機能性成分は、通気性多孔体および／または織編物の表面や内部に粒子状、あるいは、通気性多孔体および／または織編物の表面（例えば、繊維表面など）の一部や全部を被覆するように皮膜状で存在していることができる。特に、粒子状の機能性成分を用いると、通気性多孔体および／または織編物に存在する多孔中にも機能性粒子が存在できて、更に、機能性に優れる濾材を提供でき好ましい。
なお、機能性成分を付与する方法は適宜調整するが、機能性成分を含んだバインダ液へ含浸してバインダにより機能性成分を担持する方法、機能性成分を含んだバインダ液をスプレー付与してバインダにより機能性成分を担持する方法などを採用できる。
【００３０】
通気性多孔体と織編物を積層し積層体を調製する方法は適宜選択するが、例えば、
１．通気性多孔体と織編物をただ重ね合わせる方法、
２．通気性多孔体および／または織編物の主面にバインダやホットメルト樹脂などの接着剤を付与し、通気性多孔体と織編物を重ね合わせて接着一体化する方法、
３．通気性多孔体と織編物を重ね合わせた状態で、例えばニードルパンチ装置や水流絡合装置へ供して、通気性多孔体を構成する繊維を織編物に食い込ませて一体化する方法、
４．織編物と不織布を重ね合わせた状態で加熱手段へ供して、通気性多孔体および／または織編物を構成する繊維の一部を融着させ融着一体化する方法、
５．メルトブロー法などの直接紡糸法を用いて紡糸された繊維を織編物の主面に捕集することで、織編物と不織布の積層構造体を調製する方法、
６．織編物の主面上に繊維を抄き上げることで、織編物と湿式不織布の積層構造体を調製する方法、
などを用いることができる。
【００３１】
なお、上述した説明では通気性多孔体と織編物を積層してなる積層体を例示したが、通気性多孔体側の主面および／または織編物の主面に、他の部材（例えば、布帛、通気性フィルム、通気性発泡体など）を積層して積層体を調製してもよい。通気性多孔体と織編物および他の部材を積層してなる積層体の調製方法は、上述した、通気性多孔体と織編物を積層し積層体を調製する方法と同様の方法を採用できる。
【００３２】
本発明の濾材は、通気性多孔体と織編物の積層体における少なくとも一箇所以上の端部が融着することで構成されており、融着した端部を有することで剛性が向上した濾材である。なお、本発明でいう端部とは、通気性多孔体や織編物あるいは積層体や濾材などを主面側から見た際の、その外周部分を意味する。
【００３３】
濾材の端部に占める融着した端部の割合が高いほど濾材の剛性を向上できることから、濾材が正方形あるいは長方形の形状である場合、濾材の外周における一辺全体にわたり融着しているのが好ましく、濾材外周における平行をなす二辺全体にわたり、あるいは、直交する二辺の全体にわたり融着しているのがより好ましく、濾材外周における三辺の全体にわたり融着しているのがより好ましく、濾材外周全て（濾材外周における四辺の全体）にわたり融着しているのが最も好ましい。
【００３４】
端部を融着する方法は適宜選択するが、例えばヒートシール装置へ供するなどして加熱した板などの部材を押し当て融着させる方法、ヒートロールを押し当て融着させる方法、超音波融着機を用いてポイントシールする方法などを採用できる。なお、通気性多孔体と織編物の積層体を溶断することで、端部を融着させると同時に所望する形状の、端部が融着した濾材を調製してもよい。
【００３５】
本発明の濾材の形状は平板状であっても、プリーツ形状であってもよい。濾材のプリーツ形状（例えば、プリーツ高さやプリーツ山同士の間隔など）や、濾材をプリーツ形状に加工する方法などは適宜調整する。
【実施例】
【００３６】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。
【００３７】
（濾材の難燃性の試験方法）
日本空気清浄協会が定める試験方法である、ＪＡＣＡ  Ｎｏ．１１Ａ−２００３「空気清浄装置用ろ材燃焼性試験方法指針」に規定される試験方法において、表１に規定された基準に基づき、該当する難燃性の評価区分（クラス１〜３）を求めた。
なお、クラス３に適合する濾材を難燃性に優れる濾材であると評価し、クラス３を満足しなかった濾材を難燃性に劣る濾材であると評価した。
【００３８】
【表１】
2015085294.tif 000002
【００３９】
（不織布の準備）
芯成分が融点２４８℃のポリエステル樹脂であり、鞘成分が融点７２℃の低融点ポリエステル樹脂である複合繊維（繊度：２０デシテックス、繊維長：６４ｍｍ）６５質量％と、芯成分が融点２４８℃のポリエステル樹脂であり、鞘成分が融点７２℃の低融点ポリエステル樹脂である複合繊維（繊度：６．６デシテックス、繊維長：５１ｍｍ）３５質量％とを混合して、カード機を使用して繊維ウエブを調製した。
次いで、この繊維ウエブをエアスルー型の乾燥機を用いて１５０℃の熱風により加熱接着処理を行った後、１ｍｍのスリットゲージを備える水冷ロールの間を通過させて不織布（目付：１５０ｇ／ｍ２、厚さ：３ｍｍ）を調製した。
（織物の準備）
融点７２℃の低融点ポリエステル樹脂の繊維を緯経に織ってなるニットＡ（目開き：縦４ｍｍ、横４ｍｍの正方形形状）と、融点７２℃の低融点ポリエステル樹脂の繊維を緯経に織ってなるニットＢ（目開き：縦３ｍｍ、横３ｍｍの正方形形状）を準備した。
【００４０】
（実施例１）
不織布とニットＡを積層し、１４５℃に調整したヒートロールへ供することで低融点ポリエステル樹脂を溶融させて、不織布とニットＡを融着一体化して積層体を調製した。
次いで、ヒートシール装置によって積層体を溶断し、一辺１５ｃｍの正方形形状の濾材を調製した。なお、このようにして調製された濾材の外周全て（濾材外周における四辺の全体）は、融着しているものであった。
実施例１の濾材は剛性に優れ、形状変形し難くて取り扱い性が良い濾材であった。また、難燃性の試験において、濾材の溶融滴下物による標識用綿の燃焼が防止されてクラス３を満足したことから、難燃性に優れる濾材であった。
【００４１】
（比較例１）
ヒートシール装置によって不織布を溶断し、一辺１５ｃｍの正方形形状の濾材を調製した。なお、このようにして調製された濾材の外周全て（濾材外周における四辺の全体）は、融着しているものであった。
比較例１の濾材は剛性に劣り、形状変形し易くて取り扱い性が悪い濾材であった。また、難燃性の試験において、濾材の溶融滴下物による標識用綿の燃焼が発生したためクラス２に分類され、クラス３を満足しなかったことから、難燃性に劣る濾材であった。
【００４２】
（比較例２）
ニットＡの代わりにニットＢを使用したこと以外は、実施例１と同様にして、一辺１５ｃｍの正方形形状の濾材を調製した。なお、このようにして調製された濾材の外周全て（濾材外周における四辺の全体）は、融着しているものであった。
比較例２の濾材は剛性に優れ、形状変形し難くて取り扱い性が良い濾材であった。また、難燃性の試験において、濾材の溶融滴下物による標識用綿の燃焼が発生したためクラス２に分類され、クラス３を満足しなかったことから、難燃性に劣る濾材であった。
【００４３】
以上の結果から、本発明の濾材は剛性に優れると共に難燃性の向上した濾材である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の濾材は、例えば、ＯＡ機器用フィルタなど各種フィルタとして使用できる。