(57)【要約】【課題】従来のナノファイバー積層材よりもナノファイバー不織布の均一性を高くすることが可能なナノファイバー積層材を提供する。【解決手段】多孔質のシート状基材と、中間繊維層と、エレクトロスピニング法により形成されたナノファイバー不織布層とがこの順序で積層され、中間繊維層を構成する繊維の平均繊維径は、シート状基材を構成する繊維の平均繊維径よりも小さく、かつ、ナノファイバー不織布層を構成するナノファイバーの平均繊維径よりも大きいことを特徴とするナノファイバー積層材。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質のシート状基材と、中間繊維層と、エレクトロスピニング法により形成されたナノファイバー不織布層とがこの順序で積層され、
前記中間繊維層を構成する繊維の平均繊維径は、前記シート状基材を構成する繊維の平均繊維径よりも小さく、かつ、前記ナノファイバー不織布層を構成するナノファイバーの平均繊維径よりも大きいことを特徴とするナノファイバー積層材。
【請求項２】
請求項１に記載のナノファイバー積層材において、
前記シート状基材は、繊維径が３μｍ以上かつ５０μｍ以下の繊維から構成され、
バブルポイント法で測定した前記シート状基材の最大細孔径は、１０μｍ以上かつ８００μｍ以下であることを特徴とするナノファイバー積層材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のナノファイバー積層材において、
前記中間繊維層を構成する繊維の平均繊維径は、１μｍ以上かつ３μｍ以下であることを特徴とするナノファイバー積層材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のナノファイバー積層材において、
前記ナノファイバー不織布層を構成するナノファイバーの平均繊維径は、１０ｎｍ以上かつ１０００ｎｍ以下であることを特徴とするナノファイバー積層材。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のナノファイバー積層材において、
前記シート状基材の秤量は、３ｇ／ｍ２以上かつ４０ｇ／ｍ２以下であり、
前記中間繊維層の秤量は、０．３ｇ／ｍ２以上であり、
前記ナノファイバー不織布層の秤量は、０．３ｇ／ｍ２以上であることを特徴とするナノファイバー積層材。
【請求項６】
ナノファイバー不織布層が高い均一性で多孔質のシート状基材上に積層されたナノファイバー積層材の製造方法であって、
前記シート状基材上に、前記シート状基材を構成する繊維の平均繊維径より小さく、かつ、前記ナノファイバー不織布層を構成するナノファイバーの平均繊維径よりも大きい平均繊維径を有する繊維からなる中間繊維層を形成する中間繊維層形成工程と、
前記中間繊維層上であって前記シート状基材とは反対の側に、エレクトロスピニング法によって前記ナノファイバー不織布層を形成するナノファイバー不織布層形成工程とをこの順序で含むことを特徴とするナノファイバー積層材の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載のナノファイバー積層材を含むことを特徴とするフィルター基材又はフィルター。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれかに記載のナノファイバー積層材を含むことを特徴とするマスク基材又はマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノファイバー積層材、ナノファイバー積層材の製造方法、フィルター基材又はフィルター、及び、マスク又はマスク基材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フィルターやマスク等を製造するのに用いる材料として、ナノファイバーからなるナノファイバー不織布が注目されている。ナノファイバー不織布には、従来の不織布よりも、孔径が小さく、かつ、孔径分布の均一性が高いという特徴がある。
ナノファイバーとは、ポリマー（高分子の有機材料）からなり、平均直径が数千ｎｍ程度かそれ以下の極細繊維のことをいう。ナノファイバーは、その細さに起因する特異な性質（例えば、大きな比表面積）を有し、近年盛んに研究が進められている。
【０００３】
ナノファイバー不織布は、ナノファイバーの細さに起因して、強度や形態保持性が低くなりがちである。このため、ナノファイバー不織布は基材（支持体）上に積層して使用するのが一般的である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
なお、本明細書では、基材と、ナノファイバー不織布であるナノファイバー不織布層とが積層されたものを「ナノファイバー積層材」という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３０３５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ナノファイバー不織布の製造方法としてエレクトロスピニング法（電界紡糸法ともいう。）が知られている。エレクトロスピニング法は、種々のポリマー材料に適用可能であり、かつ、ナノファイバー不織布を基材上に積層するのが容易であることから、様々な検討がなされている。
【０００７】
エレクトロスピニング法とは、簡単にいえば、ポリマー溶液を吐出するノズルとナノファイバーを捕集するコレクターとの間に電荷をかけながら紡糸を行う方法である。このようにすることで、ノズルから吐出されたポリマー溶液が電荷の反発で細分されるため、比較的容易にナノファイバーを製造することができる。
【０００８】
しかしながら、ナノファイバー不織布層を多孔質のシート状基材（例えば、多孔質の紙基材）上に積層する場合には、電荷がかかりやすい部分（例えば、紙基材を構成する繊維）上に偏ってナノファイバー不織布層が積層されてしまう。つまり、電荷がかかりにくい部分である孔（空隙）上にはナノファイバーが集まりにくい（後述する図２（ａ）、図３（ａ）及び図４（ａ）参照。）。
【０００９】
このため、従来のナノファイバー積層材においては、多孔質の基材を用いる場合に、ナノファイバー不織布層の均一性を高くすることが困難であるという問題がある。
なお、本明細書では、シート状基材の繊維上に存在するナノファイバーの本数と孔上に存在するナノファイバーの本数との差が小さいほど、ナノファイバー不織布層の均一性が高いと評価する（後述する実験例参照。）。
【００１０】
ところで、特許文献１には、シート状基材の表面抵抗率を１０３Ω〜１０１２Ω／ｓｑ．として、ナノファイバー不織布層の均一性とナノファイバー不織布層の密着性とを両立させる技術が記載されている。しかしながら、シート状基材の表面抵抗率は水分量に密接に関連し、当該水分量は紡糸環境やポリマー溶液に含まれる溶媒の種類によって大きく変化するため、表面抵抗率の調整で上記問題を解決することは難しい。さらに、ポリエステルやポリオレフィンといった汎用樹脂からなるシート状基材の表面抵抗率（一般的には１０１４Ω〜１０１５Ω／ｓｑ．）を上記範囲内に収めるためには、複雑な処理（例えば、静電気防止処理）が必要となることが多い。
【００１１】
そこで、本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、従来のナノファイバー積層材よりもナノファイバー不織布層の均一性を高くすることが可能なナノファイバー積層材及びナノファイバー積層材の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明のナノファイバー積層材を含むフィルター基材又はフィルター、及び、マスク基材又はマスクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の発明者らは、鋭意研究の結果、「ナノファイバー不織布層と多孔質のシート状基材との間に、シート状基材を構成する繊維の平均繊維径よりも小さく、かつ、ナノファイバー不織布層を構成するナノファイバーの平均繊維径よりも大きい平均繊維径を有する繊維からなる中間繊維層を配置すること」及び「ナノファイバー不織布層を多孔質のシート状基材へ積層する前に中間繊維層を積層すること」により、ナノファイバー不織布層をより均一に積層可能であることに想到し、本発明を完成させた。
【００１３】
［１］本発明に係るナノファイバー積層材は、多孔質のシート状基材と、中間繊維層と、エレクトロスピニング法により形成されたナノファイバー不織布層とがこの順序で積層され、前記中間繊維層を構成する繊維の平均繊維径は、前記シート状基材を構成する繊維の平均繊維径よりも小さく、かつ、前記ナノファイバー不織布層を構成するナノファイバーの平均繊維径よりも大きいことを特徴とする。
【００１４】
本発明のナノファイバー積層材は、上記したシート状基材と、中間繊維層と、ナノファイバー不織布層とがこの順序で積層されているため、後述する実験例に示すように、従来のナノファイバー積層材よりもナノファイバー不織布層の均一性を高くすることが可能なナノファイバー積層材となる。
【００１５】
多孔質のシート状基材としては、繊維質のものを用いることができる。シート状基材は、有機繊維からなるものでも無機繊維からなるものでもよいし、天然繊維からなるものでも合成繊維からなるものでもよい。また、シート状基材の形態は、不織布、織物、編物のいずれであってもよい。
【００１６】
［２］本発明に係るナノファイバー積層材においては、前記シート状基材は、繊維径が３μｍ以上かつ５０μｍ以下の繊維から構成され、バブルポイント法で測定した前記シート状基材の最大細孔径は、１０μｍ以上かつ８００μｍ以下であることが好ましい。
【００１７】
このような構成とすることにより、シート状基材は繊維径が５０μｍ以下の繊維から構成され、若しくはシート状基材は１０μｍ以上の最大細孔径を有するため、シート状基材の圧力損失や流体抵抗を適切に保つことが可能となる。また、上記のような構成とすることにより、シート状基材は繊維径が３μｍ以上の繊維から構成され、若しくはシート状基材は８００μｍ以下の最大細孔径を有するため、シート状基材の強度を十分に確保することが可能となる。
【００１８】
［３］本発明に係るナノファイバー積層材においては、前記中間繊維層を構成する繊維の平均繊維径は、１μｍ以上かつ３μｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
上記［１］に記載したように、中間繊維層を構成する繊維の平均繊維径が「シート状基材を構成する繊維の平均繊維径よりも小さく、かつ、ナノファイバー不織布層を構成するナノファイバーの平均繊維径よりも大きい」ならば、中間繊維層はシート状基材とナノファイバー不織布層との橋渡しとして機能する。しかしながら、本発明の発明者らは、中間繊維層を構成する繊維の平均繊維径について一層の鋭意研究を行い、上記［３］に記載の平均繊維径の範囲を導き出した。
【００２０】
中間繊維層を構成する繊維の平均繊維径が１μｍより小さいと、繊維径が細すぎて、中間繊維層が不均一に積層されてしまう場合がある。また、中間繊維層を構成する繊維の平均繊維径が３μｍより大きいと、ナノファイバーが中間繊維層を構成する繊維の上に集まり、ナノファイバー不織布層を十分均一に積層できない場合がある。
【００２１】
このため、上記のような構成とすることにより、中間繊維層が不均一に積層されるのを抑制することが可能となり、かつ、ナノファイバー不織布層を十分均一に積層することが可能となる。
【００２２】
［４］本発明に係るナノファイバー積層材においては、前記ナノファイバー不織布層を構成するナノファイバーの平均繊維径は、１０ｎｍ以上かつ１０００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２３】
このような構成とすることにより、ナノファイバーの繊維径を適切なものとして、孔径の小ささ及び孔径分布の均一性の高さを十分に確保することが可能となる。
【００２４】
［５］本発明に係るナノファイバー積層材においては、前記シート状基材の秤量は、３ｇ／ｍ２以上かつ４０ｇ／ｍ２以下であり、前記中間繊維層の秤量は、０．３ｇ／ｍ２以上であり、前記ナノファイバー不織布層の秤量は、０．３ｇ／ｍ２以上であることが好ましい。
【００２５】
このような構成とすることにより、シート状基材の秤量は３ｇ／ｍ２以上かつ４０ｇ／ｍ２以下であるため、シート状基材の秤量を適切なものとして、ナノファイバー積層材の圧力損失や流体抵抗が大きくなるのを抑制することが可能となる。
【００２６】
また、上記のような構成とすることにより、中間繊維層の秤量は０．３ｇ／ｍ２以上であるため、中間繊維層の秤量を十分なものとして、ナノファイバー不織布層の均一性を十分確保することが可能となる。
【００２７】
また、上記のような構成とすることにより、ナノファイバー不織布層の秤量は０．３ｇ／ｍ２以上であるため、ナノファイバー不織布層の秤量を十分なものとして、フィルター等としたときの性能を十分に確保することが可能となる。
【００２８】
ところで、ナノファイバー積層材の坪量があまり大きくなると、例えばフィルターとして使用する場合において、圧力損失や流体抵抗が大きくなってしまうため好ましくない。このため、中間繊維層の秤量及びナノファイバー不織布層の秤量は、３ｇ／ｍ２以下であることが一層好ましい。
【００２９】
［６］本発明に係るナノファイバー積層材の製造方法は、ナノファイバー不織布層が高い均一性で多孔質のシート状基材上に積層されたナノファイバー積層材の製造方法であって、前記シート状基材上に、前記シート状基材を構成する繊維の平均繊維径よりも小さく、かつ、前記ナノファイバー不織布層を構成するナノファイバーの平均繊維径よりも大きい平均繊維径を有する繊維からなる中間繊維層を形成する中間繊維層形成工程と、前記中間繊維層上であって前記シート状基材とは反対の側に、エレクトロスピニング法によって前記ナノファイバー不織布層を形成するナノファイバー不織布層形成工程とをこの順序で含むことを特徴とする。
【００３０】
本発明のナノファイバー積層材の製造方法によれば、上記中間繊維層形成工程と上記ナノファイバー不織布層形成工程とをこの順序で含むため、本発明のナノファイバー積層材を製造することが可能となる。
【００３１】
なお、中間繊維層は、エレクトロスピニング法やメルトブロー法等、細径繊維を形成可能な種々の方法により形成することができるが、繊維径の均一さやナノファイバー不織布層形成工程との兼ね合い等の観点から、エレクトロスピニング法で形成することが好ましい。
【００３２】
［７］本発明に係るフィルター基材又はフィルターは、本発明のナノファイバー積層材を含むことを特徴とする。
【００３３】
本発明のフィルター基材又はフィルターは、本発明のナノファイバー積層材を用いた高性能なフィルター基材又はフィルターとなる。
【００３４】
フィルター基材とは、フィルターに組み込まれる前の基材であり、本発明のナノファイバー積層材に物理的加工や化学的加工を施したもののことをいう。
フィルターとは、液体や気体等、流体を通過させることで流体中の異物、粒子状物等を捕集する種々の種類のものを含む。フィルターの具体例としては、エアフィルター、液体フィルター、ガスフィルター、バグフィルター、オイルフィルター、燃料フィルターを挙げることができる。
【００３５】
［８］本発明に係るマスク基材又はマスクは、本発明のナノファイバー積層材を含むことを特徴とする。
【００３６】
本発明のマスク基材又はマスクは、本発明のナノファイバー積層材を用いた高性能なマスク基材又はマスクとなる。
【００３７】
マスク基材とは、マスクとして加工される前の基材であり、本発明のナノファイバー積層材に物理的加工や化学的加工を施したもののことをいう。
マスクとは、主に人間が口や鼻に当てて用いるもので、一般用マスク、花粉症用マスク、クリーンルーム用マスク、手術用マスク、防塵マスク、ガスマスク等種々の種類のものを含む。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実験例におけるシート状基材ａ及び積層材ｂ〜ｄのＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）写真である。
【図２】実験例におけるナノファイバー積層材Ａ〜ＤのＳＥＭ写真である。
【図３】実験例におけるナノファイバー積層材Ａ〜ＤのＳＥＭ写真である。
【図４】実験例におけるナノファイバー積層材Ａ〜ＤのＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明に係るナノファイバー積層材、ナノファイバー積層材の製造方法、フィルター基材又はフィルター、及び、マスク基材又はマスクの実施形態について説明する。
【００４０】
［実施形態］
実施形態に係るナノファイバー積層材においては、多孔質のシート状基材と、中間繊維層と、エレクトロスピニング法により形成されたナノファイバー不織布層とがこの順序で積層されている。
【００４１】
実施形態におけるシート状基材は、繊維質のものからなる。シート状基材は、有機繊維であっても無機繊維であってもよいし、天然繊維であっても合成繊維であってもよい。また、シート状基材の形態は、不織布、織物、編物のいずれであってもよい。
シート状基材は、繊維径が３μｍ以上かつ５０μｍ以下の繊維から構成される。バブルポイント法で測定したシート状基材の最大細孔径は、１０μｍ以上かつ８００μｍ以下である。シート状基材の秤量は、３ｇ／ｍ２以上かつ４０ｇ／ｍ２以下である。
【００４２】
中間繊維層を構成する繊維の平均繊維径は、シート状基材を構成する繊維の平均繊維径よりも小さく、かつ、ナノファイバー不織布層を構成するナノファイバーの平均繊維径よりも大きい。
中間繊維層を構成する繊維の平均繊維径は、１μｍ以上かつ３μｍ以下である。中間繊維層の秤量は、０．３ｇ／ｍ２以上かつ３ｇ／ｍ２以下である。
【００４３】
ナノファイバー不織布層を構成するナノファイバーの平均繊維径は、１０ｎｍ以上かつ１０００ｎｍ以下である。ナノファイバー不織布層の秤量は、０．３ｇ／ｍ２以上かつ３ｇ／ｍ２以下である。
【００４４】
中間繊維層を構成する繊維と、ナノファイバー不織布層を構成するナノファイバーとは、同じ種類のポリマーであってもよいし、異なる種類のポリマーであってもよい。ポリマーとしては、ナノファイバー積層材を使用する目的に応じて種々の種類のものを用いることができ、例えば、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリ乳酸、セルロース、酢酸セルロースその他のセルロース誘導体、ポリアミド（ナイロン、アラミド等）、ポリイミド、シルクを挙げることができる。
【００４５】
実施形態に係るナノファイバー積層材は、実施形態に係るナノファイバー積層材の製造方法により製造することができる。実施形態に係るナノファイバー積層材の製造方法は、ナノファイバー不織布層が高い均一性で多孔質のシート状基材上に積層されたナノファイバー積層材の製造方法であって、中間繊維層形成工程と、ナノファイバー不織布層形成工程とをこの順序で含む。
【００４６】
中間繊維層形成工程は、シート状基材上に、シート状基材を構成する繊維の平均繊維径よりも小さく、かつ、ナノファイバー不織布層を構成するナノファイバーの平均繊維径よりも大きい平均繊維径を有する繊維からなる中間繊維層を形成する工程である。中間繊維層は、エレクトロスピニング法、メルトブロー法等、細径繊維を形成可能な種々の方法により形成することができるが、繊維径の均一さやナノファイバー不織布層形成工程との兼ね合い等の観点から、エレクトロスピニング法で形成することが好ましい。
【００４７】
ナノファイバー不織布層形成工程は、中間繊維層上であってシート状基材とは反対の側に、エレクトロスピニング法によってナノファイバー不織布層を形成する工程である。
【００４８】
エレクトロスピニング法を実施するにあたって、ノズル方式、シリンダ方式、ワイヤ方式、バブル方式等、いずれの方式のナノファイバー製造装置を使用することもできる。
例えば、ノズル方式のナノファイバー製造装置を使用する場合には、最初にエレクトロスピニングするユニットに中間繊維層を形成するための紡糸原液を、残りのユニットにナノファイバー不織布層を形成するための紡糸原液を、それぞれセットすることが好ましい。このようにすることで、本発明のナノファイバー積層材を一度で得ることができる。
【００４９】
紡糸原液に用いる溶媒としては、使用するポリマーの種類に応じて種々の溶媒を用いることができ、例えば、アセトン、メチルエチルケトン（２−ブタノン）、ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルスルホキシド、蟻酸、酢酸、水を挙げることができる。
【００５０】
実施形態に係るフィルター基材又はフィルターは、実施形態に係るナノファイバー積層材を含む。
フィルターとしては、エアフィルター、ガスフィルター、バグフィルター、オイルフィルター、燃料フィルターを例示することができる。
【００５１】
実施形態に係るマスク基材又はマスクは、実施形態に係るナノファイバー積層材を含むことを特徴とする。
【００５２】
マスクとしては、一般用マスク、花粉症用マスク、クリーンルーム用マスク、手術用マスク、防塵マスク、ガスマスクを例示することができる。
【００５３】
実施形態に係るナノファイバー積層材は、上記したシート状基材と、中間繊維層と、ナノファイバー不織布層とがこの順序で積層されているため、従来のナノファイバー積層材よりもナノファイバー不織布層の均一性を高くすることが可能なナノファイバー積層材となる。
【００５４】
また、実施形態に係るナノファイバー積層材によれば、シート状基材は繊維径が５０μｍ以下の繊維から構成され、シート状基材の最大細孔径は１０μｍ以上であるため、シート状基材の圧力損失や流体抵抗を適切に保つことが可能となる。
また、実施形態に係るナノファイバー積層材によれば、シート状基材は繊維径が３μｍ以上の繊維から構成され、シート状基材の最大細孔径は８００μｍ以下であるため、シート状基材の強度を十分に確保することが可能となる。
【００５５】
また、実施形態に係るナノファイバー積層材によれば、中間繊維層を構成する繊維の平均繊維径は、１μｍ以上かつ３μｍ以下であるため、中間繊維層が不均一に積層されるのを抑制することが可能となり、かつ、ナノファイバー不織布層を十分均一に積層することが可能となる。
【００５６】
また、実施形態に係るナノファイバー積層材によれば、ナノファイバー不織布層を構成するナノファイバーの平均繊維径は、１０ｎｍ以上かつ１０００ｎｍ以下であるため、ナノファイバーの繊維径を適切なものとして、孔径の小ささ及び孔径分布の均一性の高さを十分に確保することが可能となる。
【００５７】
また、実施形態に係るナノファイバー積層材によれば、シート状基材の秤量は３ｇ／ｍ２以上かつ４０ｇ／ｍ２以下であるため、シート状基材の秤量を適切なものとして、ナノファイバー積層材の圧力損失や流体抵抗が大きくなるのを抑制することが可能となる。
【００５８】
また、実施形態に係るナノファイバー積層材によれば、中間繊維層の秤量は０．３ｇ／ｍ２以上であるため、中間繊維層の秤量を十分なものとして、ナノファイバー不織布層の均一性を十分確保することが可能となる。
【００５９】
また、実施形態に係るナノファイバー積層材によれば、ナノファイバー不織布層の秤量は０．３ｇ／ｍ２以上であるため、ナノファイバー不織布層の秤量を十分なものとして、フィルター等としたときの性能を十分に確保することが可能となる。
【００６０】
実施形態に係るナノファイバー積層材の製造方法は、上記中間繊維層形成工程と上記ナノファイバー不織布層形成工程とをこの順序で含むため、実施形態に係るナノファイバー積層材を製造することが可能となる。
【００６１】
実施形態に係るフィルター基材又はフィルターは、本発明のナノファイバー積層材を含むため、実施形態に係るナノファイバー積層材を用いた高性能なフィルター基材又はフィルターとなる。
【００６２】
実施形態に係るマスク基材又はマスクは、本発明のナノファイバー積層材を含むため、本発明のナノファイバー積層材を用いた高性能なマスク基材又はマスクとなる。
【００６３】
［実験例］
本発明の発明者らは、本発明に係るナノファイバー積層材を実際に製造し、本発明の効果を検証した。具体的には、中間繊維層の秤量の違いによるナノファイバー不織布層の均一性の違いについて実験を行った。
まず、実験例で用いたシート状基材やポリマー等について説明する。
【００６４】
シート状基材としては、針葉樹パルプ、マニラ麻パルプ及びレーヨン繊維からなるティーバッグ用紙（日本製紙パピリア株式会社より購入）を用意した。バブルポイント法で測定したこのシート状基材の最大細孔径は、１０μｍ以上かつ３５０μｍ以下であった。また、このシート状基材は、繊維径が３μｍ以上かつ５０μｍ以下の繊維から構成されていることを確認した。
【００６５】
最大細孔径の測定は、ＪＩＳ−Ｋ３８３２に準じてバブルポイント圧力を測定し、以下に示す式１を用いて算出した。
［式１］
ＤＢＰ＝４γｃｏｓθ／Ｐ×１０−６…（１）
ここで、ＤＢＰは最大細孔径（μｍ）、γは試験液の表面張力（Ｎ／ｍ）、θは不織布と溶剤の接触角（ｒａｄ）、Ｐはバブルポイント圧力（Ｐａ）である。
また、秤量は、１２．５ｇ／ｍ２とした。以下、このシート状基材をシート状基材ａという。
【００６６】
実験例においては、本発明のナノファイバー積層材の製造方法に沿ってナノファイバー積層材を製造した。なお、中間繊維層の形成もエレクトロスピニング法により行った。
【００６７】
中間繊維層を形成するために、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（和光純薬工業株式会社より購入）４１部とアセトン（和光純薬工業株式会社より購入）４１部との混合溶媒に、平均分子量１８万のポリフッ化ビニリデン（米国のＳＩＧＭＡ−ＡＬＤＲＩＣＨ社より購入。）を１８部混合して、中間繊維層を形成するための紡糸原液を作製した。
【００６８】
また、ナノファイバー不織布層を形成するために、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド４４部とアセトン４４部との混合溶媒に、平均分子量１８万のポリフッ化ビニリデン（米国のＳＩＧＭＡ−ＡＬＤＲＩＣＨ社より購入。）を１２部混合して、ナノファイバー不織布層を形成するための紡糸原液を作製した。
【００６９】
なお、実験例で用いたポリマーは、中間繊維層とナノファイバー不織布層とで同様であるが、紡糸原液の粘度の違いにより、紡糸される繊維の平均繊維径に差が生じる。上記２種類の紡糸原液を比較すると、ナノファイバー不織布層を形成するために作成した紡糸原液の方が低粘度である（溶媒の割合が多い）ため、紡糸される繊維の平均繊維径も細くなった。
【００７０】
エレクトロスピニング法は、先端にマイクロチップを装着したシリンジで紡糸溶液を採取し、金属ドラムの表面にシート状基材ａを固定してこれを回転させ、紡糸原液と金属ドラムとの間に電圧を印加することで行った。
【００７１】
シリンジとしては、容量５ｍｌのものを用いた。
高圧電源発生装置としては、グリーンテクノ社製のＧＳ５０を用いた。電圧は１０ｋＶとした。
マイクロチップ先端と金属回転ドラムとの間の距離は、１０ｃｍとした。
以下、行った実験と実験結果について記載する。
【００７２】
図１は、実験例１におけるシート状基材ａ及び積層材ｂ〜ｄのＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）写真である。図１（ａ）はシート状基材ａのＳＥＭ写真であり、図１（ｂ）は積層材ｂのＳＥＭ写真であり、図１（ｃ）は積層材ｃのＳＥＭ写真であり、図１（ｄ）は積層材ｄのＳＥＭ写真である。
【００７３】
図２〜図４は、実験例１におけるナノファイバー積層材Ａ〜ＤのＳＥＭ写真である。図２（ａ）、図３（ａ）及び図４（ａ）はナノファイバー積層材ＡのＳＥＭ写真であり、図２（ｂ）、図３（ｂ）及び図４（ｂ）はナノファイバー積層材ＢのＳＥＭ写真であり、図２（ｃ）、図３（ｃ）及び図４（ｃ）はナノファイバー積層材ＣのＳＥＭ写真であり、図２（ｄ）、図３（ｄ）及び図４（ｄ）はナノファイバー積層材ＤのＳＥＭ写真である。図２、図３及び図４のＳＥＭ写真は、それぞれ拡大倍率が異なり、図２、図３、図４の順に拡大倍率が大きい。また、図４のＳＥＭ写真は、シート状基材ａの孔付近を撮影したものである。
【００７４】
まず、エレクトロスピニング法により、シート状基材ａ上に中間繊維層を形成して積層材ｂ〜ｄを製造した。中間繊維層の秤量を０．３ｇ／ｍ２としたものを積層材ｂとし、０．６ｇ／ｍ２としたものを積層材ｃとし、０．９ｇ／ｍ２としたものを積層材ｄとする（図１参照。）。中間繊維層を構成する繊維の平均繊維径は、１．５μｍであった。
中間繊維層を構成する繊維の平均繊維径は、ＳＥＭ写真から繊維５０本の幅を計測し、算術平均して算出した。
【００７５】
続いて、シート状基材ａと積層材ｂ〜ｄとの上にナノファイバー不織布層を形成してナノファイバー積層材Ａ〜Ｄを製造した。シート状基材ａにナノファイバー不織布層を形成したものをナノファイバー積層材Ａとし、積層材ｂにナノファイバー不織布層を形成したものをナノファイバー積層材Ｂとし、積層材ｃにナノファイバー不織布層を形成したものをナノファイバー積層材Ｃとし、積層材ｄにナノファイバー不織布層を形成したものをナノファイバー積層材Ｄとした。
【００７６】
ナノファイバー積層材Ａは、従来のナノファイバー積層材と同様の構成を有する比較用のナノファイバー積層材である。また、ナノファイバー積層材Ｂ〜Ｄは、本発明のナノファイバー積層材である。
ナノファイバー不織布層の秤量は、全て０．５ｇ／ｍ２とした。ナノファイバー不織布層を構成する繊維の平均繊維径は、５００ｎｍであった。
ナノファイバー不織布層を構成するナノファイバーの平均繊維径は、ＳＥＭ写真からナノファイバー１００本の幅を計測し、算術平均して算出した。
【００７７】
このようにして製造したナノファイバー積層材Ａ〜Ｄについて、ＳＥＭ写真により構造を確認し（図２〜４参照。）、ナノファイバー不織布層の均一性を評価した。なお、図２〜４においては、最も細く見える繊維がナノファイバー不織布層を構成するナノファイバーである。
【００７８】
ナノファイバー不織布層の均一性は、ＳＥＭ写真（図３として示した写真）から、シート状基材ａを構成する繊維の上に存在するナノファイバーの本数（α）と、シート状基材ａの孔の上に存在するナノファイバーの本数（β）とを、３０μｍ×３０μｍの範囲について１０箇所ずつ計測することによって評価した。計測した箇所のうち、代表的な１箇所の結果を、以下の表１に示す。
【００７９】
［表１］
（比較用）  （本発明）  （本発明）  （本発明）  
ナノファイバー積層材                  Ａ          Ｂ          Ｃ          Ｄ    
シート状基材の秤量              １２．５    １２．５    １２．５    １２．５    
中間繊維層の秤量                      −      ０．３      ０．６      ０．９    
ナノファイバー不織布層の秤量      ０．５      ０．５      ０．５      ０．５    
α（本）                            ３２        ２１        ２６        １９    
β（本）                            １５        １０        ２２        １９    
α−β（本）                        １７        １１          ４          ０    
（秤量はいずれもｇ／ｍ２単位）
【００８０】
結果、表１に示すように、本発明のナノファイバー積層材Ｂ〜Ｄでは、比較用のナノファイバー積層材Ａよりも、シート状基材ａを構成する繊維の上に存在するナノファイバーの本数（α）とシート状基材ａの孔の上に存在するナノファイバーの本数（β）との差が小さいことを確認できた。また、実験をした範囲内においては、中間繊維層の秤量が多いほど、αとβとの差が小さい傾向があることを確認できた。
なお、上記表１の結果はナノファイバー積層材Ａ〜Ｄにおける代表的な１箇所の結果であるが、他の箇所においても同様の傾向が得られた。
【００８１】
実験例の結果、本発明のナノファイバー積層材は、従来のナノファイバー積層材よりもナノファイバー不織布の均一性を高くすることが可能なナノファイバー積層材となることが確認できた。
【００８２】
以上、本発明を上記実施形態等に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の様態において実施することが可能である。
【００８３】
（１）上記実験例においては、シート状基材として、針葉樹パルプ、マニラ麻パルプ及びレーヨン繊維からなるティーバッグ用紙を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明におけるシート状基材としては、上記ティーバッグ用紙以外の天然繊維からなるものを用いてもよいし、合成繊維からなるものを用いてもよいし、無機繊維からなるものを用いてもよい。また、シート状基材の形態は、不織布、織物、編物のいずれであってもよい。
【００８４】
（２）上記実験例においては、バブルポイント法で測定した最大細孔径が３５０μｍ以下のシート状基材を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、バブルポイント法で測定した最大細孔径が１０μｍ以上かつ８００μｍ以下のシート状基材を用いることができる。
【００８５】
（３）上記実験例においては、シート状基材の秤量を１２．５ｇ／ｍ２としたが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明におけるシート状基材の秤量は、例えば、３ｇ／ｍ２以上かつ４０ｇ／ｍ２以下とすることができる。
【００８６】
（４）上記実験例においては、中間繊維層及びナノファイバー不織布層を形成するために、平均分子量１８万のポリフッ化ビニリデンとＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドとアセトンとの混合溶媒とを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。ポリマーとしては、ナノファイバー積層材を使用する目的に応じて種々の種類のものを用いることができる。また、使用するポリマーの種類に応じて種々の溶媒を用いることができる。さらに、使用するポリマーや溶媒の種類に応じて、最適な混合比を用いることができる。
【００８７】
（５）上記実験例においては、エレクトロスピニング法のための装置を記載したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明に係るナノファイバー積層材の製造方法には、種々のエレクトロスピニング法のための装置を用いることができる。
【００８８】
（６）上記実験例においては、中間繊維層を構成する繊維の平均繊維径を１．５μｍとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。中間繊維層を構成する繊維の平均繊維径は、シート状基材を構成する繊維の平均繊維径よりも小さく、かつ、ナノファイバー不織布層を構成するナノファイバーの平均繊維径よりも大きいものとすることができる。また、中間繊維層を構成する繊維の平均繊維径は、例えば、１μｍ以上かつ３μｍ以下とすることができる。
【００８９】
（７）上記実験例においては、中間繊維層の秤量を０．３ｇ／ｍ２、０．６ｇ／ｍ２及び０．９ｇ／ｍ２としたが、本発明はこれに限定されるものではない。中間繊維層の秤量は、例えば、０．３ｇ／ｍ２以上とすることができ、また、３ｇ／ｍ２以下とすることができる。
【００９０】
（８）上記実験例においては、ナノファイバー不織布層を構成するナノファイバーの平均繊維径を５００μｍとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。ナノファイバー不織布層を構成するナノファイバーの平均繊維径は、例えば、１０ｎｍ以上かつ１０００ｎｍ以下とすることができる。
【００９１】
（９）上記実験例においては、ナノファイバー不織布層を構成するナノファイバーの秤量を０．５ｇ／ｍ２としたが、本発明はこれに限定されるものではない。ナノファイバー不織布層を構成するナノファイバーの秤量は、例えば、０．３ｇ／ｍ２以上とすることができ、また、３ｇ／ｍ２以下とすることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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