(57)【要約】【課題】本発明の目的は、非常に優れた難燃性および圧力損失を備える支持体を提供することにある。【解決手段】少なくとも繊維成分、難燃剤およびバインダー樹脂を含む支持体であり、前記繊維成分が、ガラス繊維および有機繊維を含み、前記難燃剤の含有量が支持体全体の１５〜３０質量％であり、前記難燃剤と前記バインダー樹脂の質量比（難燃剤：バインダー樹脂）が、７０：３０〜９０：１０であることを特徴とする支持体【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともガラス繊維、有機繊維、難燃剤およびバインダー樹脂を含む支持体であり、前記難燃剤の含有量が支持体全体の１５〜３０質量％であり、
前記難燃剤と前記バインダー樹脂の質量比（難燃剤：バインダー樹脂）が、７０：３０〜９０：１０である支持体。
【請求項２】
前記ガラス繊維の含有量が前記支持体全体の１０〜４０質量％である請求項１に記載の支持体。
【請求項３】
前記ガラス繊維と前記有機繊維の質量比（ガラス繊維：有機繊維）が、１０：９０〜４５：５５である請求項１または２に記載の支持体。
【請求項４】
ガラス繊維の繊維径が１０〜１５μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の支持体。
【請求項５】
剛軟度が２２００μＮ以上であり、かつ、厚さが０．１〜０．４ｍｍである請求項１〜４のいずれかに記載の支持体と、
不織布シートと、が積層されてなる濾材。
【請求項６】
プリーツ形状である請求項５の濾材の周囲に枠材を配したエアフィルターであり、そのプリーツ形状のピッチＰ（ｍｍ）が２〜５ｍｍであり、前記ピッチＰとそのプリーツ形状の山高さＨ（ｍｍ）の関係が０．２ｍｍ−１≦Ｈ／Ｐ２≦１５ｍｍ−１であるエアフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアフィルター用途に特に好適に使用される支持体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、火災に対する安全策として、電気電子機器をはじめ建築、自動車など広範囲の製品に難燃性が求められており、それらに使用されるエアフィルターについても高度な難燃性の付与の要求がある。
【０００３】
エアフィルターの難燃性能は一般的にそれを構成する支持体などに含有される難燃剤の含有量などによって決まることが知られており、エアフィルターに高度な難燃性を付与する目的で難燃剤を支持体中に多量に含有させることが行われている。しかし、この場合には、多量の難燃剤を用いることとなり環境負荷が大きくなるのみならず、支持体の剛軟度が低下し、それを用いたエアフィルターの圧力損失が高くなるとの課題があった。
【０００４】
かかる課題を解決するため、特許文献１には、難燃剤と溶融紡糸繊維とを含むエアフィルター用濾材であって、難燃剤の含有量および、難燃剤と溶融紡糸繊維との質量比を特定の範囲とすることで、高い難燃性を備え、かつ圧力損失の低いエアフィルター用濾材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１７８６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特に高度な難燃性および低い圧力損失が要求される自動車用途等のエアフィルターにおいては、近年、さらに高度な難燃性および低い圧力損失が要求されており、特許文献１に記載のエアフィルター用濾材では、その要求を満たしていないとの課題があった。
【０００７】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、非常に優れた難燃性および圧力損失を備える支持体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、上記目的を達成するための本発明は、以下の構成を有する。
（１）少なくともガラス繊維、有機繊維、難燃剤およびバインダー樹脂を含む支持体であり、前記難燃剤の含有量が前記支持体全体の１５〜３０質量％であり、前記難燃剤と前記バインダー樹脂の質量比（難燃剤：バインダー樹脂）が、７０：３０〜９０：１０である支持体、
（２）前記ガラス繊維の含有量が前記支持体全体の１０〜４０質量％である（１）の支持体、
（３）前記ガラス繊維と前記有機繊維の質量比（ガラス繊維：有機繊維）が、１０：９０〜４５：５５である（１）または（２）の支持体、
（４）ガラス繊維の繊維径が１０〜１５μｍであることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかの支持体、
（５）剛軟度が２２００μＮ以上であり、かつ、厚さが０．１〜０．４ｍｍである（１）〜（４）のいずれかに記載の支持体と、不織布シートと、が積層されてなる濾材、
（６）プリーツ形状である（５）の濾材の周囲に枠材を配したエアフィルターであり、そのプリーツ形状のピッチＰ（ｍｍ）が２〜５ｍｍであり、前記ピッチＰとそのプリーツ形状の山高さＨ（ｍｍ）の関係が０．２ｍｍ−１≦Ｈ／Ｐ２≦１５ｍｍ−１であるエアフィルター。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、非常に優れた難燃性および圧力損失を備える支持体が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の支持体は、少なくとも繊維成分、難燃剤およびバインダー樹脂を含み、前記繊維成分が、ガラス繊維および有機繊維を含み、前記難燃剤の含有量が全体の１５〜３０質量％であり、前記難燃剤と前記バインダー樹脂の質量比（難燃剤：バインダー樹脂）が、７０：３０〜９０：１０である。一般的に、エアフィルター用の支持体に含有させる難燃剤およびバインダー樹脂の含有量の総量には限界がある。よって、難燃剤を多く含有させたエアフィルター用の支持体においては、優れた難燃性は有するものの剛軟度に劣るものとなり、結果、圧力損失に劣るものとなる。また、エアフィルター用の支持体が剛軟度に劣る場合には、プリーツ加工によるプリーツ形状の保持性に劣るものとなる。
【００１１】
一方、バインダー樹脂を多く含有させたエアフィルター用の支持体においては、優れた剛軟度は有するものの難燃性に劣るものとなる。そこで、支持体に難燃剤およびバインダー樹脂をバランス良く含有させることが考えられるが、難燃性および剛軟度ともに不十分となる場合がある。ここで、本発明の支持体は、剛軟度に優れるガラス繊維を含有することで、その剛軟度が優れたものとなるとともに、さらに上記の支持体は、含有するバインダー樹脂が少量であっても剛軟度に優れるガラス繊維同士がバインダー樹脂によって十分に固定されるため、その剛軟度はさらに優れたものとなり、結果、上記の支持体は圧力損失およびプリーツ形状保持性能に非常に優れたものとなる。よって、本発明の支持体は、バインダー樹脂の含有量を少量としても優れた剛軟度を発揮しうるものであるため、難燃剤を多量に含有させることができ、非常に優れた難燃性も発揮するものである。
【００１２】
本発明の支持体は、剛軟度に優れるガラス繊維を含有しており、それにより支持体は剛軟度に優れたものとなる。
【００１３】
ここで、ガラス繊維の含有量は、支持体全体の１０〜４０質量％であることが好ましい。その下限としては、１５質量％以上であることがより好ましく、その上限としては、３５質量％以下であることがより好ましい。ガラス繊維の含有量を１０質量％以上とすることで、支持体の剛軟度がより優れたものとなり、結果、支持体の圧力損失およびプリーツ形状保持性能がより優れたものとなる。一方、ガラス繊維の含有量を４０質量％以下とすることで、プリーツ加工の際に折れたガラス繊維の飛散などによる毛羽立ちをより抑制でき、支持体廃棄性をより向上させることができる。
【００１４】
また、ガラス繊維の繊維径は、１０〜１５μｍであることが好ましく、１０〜１３μｍであることがより好ましい。ガラス繊維の繊維径を１０μｍ以上とすることで、ガラス繊維の剛軟度がより優れたものとなり、支持体の剛軟度がより向上し、結果、支持体の圧力損失およびプリーツ形状保持性能がより優れたものとなる。一方、ガラス繊維の繊維径を１５μｍ以下とすることで、支持体に含まれるガラス繊維の表面積の合計値が大きくなり、ガラス繊維の表面に添着される難燃剤の量が多くなり、支持体の難燃性がより優れたものとなる。なお、本発明の支持体には単一の繊維径のガラス繊維を含有させてもよいし、複数の繊維径のガラス繊維を含有させてもよい。
【００１５】
ガラス繊維の繊維長は、５ｍｍ以上であることが好ましい。ガラス繊維の繊維長を５ｍｍ以上とすることで、有機繊維との交絡点が多くなり、支持体の剛軟度が高くなる。また、ガラス繊維の飛散や支持体の毛羽立ちをより抑制することができる。一方、ガラス繊維の繊維長の上限については特に限定されないが、支持体の製造工程における供給ラインの詰まりによる生産不具合の抑制の観点から、３０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１６】
本発明の支持体の剛軟度は、２２００μＮ以上であることが好ましい。支持体の剛軟度を２２００μＮ以上とすることで、後述するプリーツ加工を施したとしてもプリーツ形状を保持でき、またプリーツ加工を施した支持体をエアフィルターに用いた場合においても通風による支持体の変形が抑制されるため、通風時の支持体の変形による構造要因の圧力損失の上昇を抑制することができる。また、支持体の剛軟度の上限については特に限定はしないが、剛軟度を高くするためには、支持体のガラス繊維の含有比を大きくしたり、支持体の厚みや目付を大きくしたりする必要がある。ここで、支持体のガラス繊維の含有比を大きくすると毛羽立ちの目立つ支持体となる傾向があり、また、支持体の厚みや目付を大きくすると、その支持体を濾材とし、その濾材に後述するプリーツ加工を施しエアフィルターとした場合に通風可能な面積が減少し、構造要因の圧力損失が上昇する傾向にある。よって、支持体の剛軟度は８５００μＮ以下であることが好ましい。更に、上記の観点から、支持体の剛軟度の上限は７５００μＮ以下であることがより好ましい。また、支持体の剛軟度を上記の範囲とする手段としては、支持体の構成（具体的には、支持体のガラス繊維の含有比など）や支持体の厚みや目付を適宜調整することが挙げられる。
【００１７】
本発明の支持体の目付は、１０〜７０ｇ／ｍ２であることが好ましい。目付を１０ｇ／ｍ２以上にすることで、支持体の剛軟度がより優れたものとなる。目付を７０ｇ／ｍ２以下にすることで、通気度がより優れたものとなり、圧力損失を低いものとすることができる。
【００１８】
本発明の支持体は、ガラス繊維を含有しているため、支持体の剛軟度を２２００μＮ以上としつつ、その厚みを薄くすることができる。ここで、支持体の厚みが薄いと、その支持体に不織布シートを積層した濾材の厚みも薄くすることができ、詳細は後述するが濾材の厚みが薄くなることで、その濾材をエアフィルターに用いた場合にその圧力損失を低いものとすることができる。よって、支持体は、その剛軟度が２２００μＮ以上であり、かつ、その厚みが０．１〜０．４ｍｍであることが好ましく、下限は０．２ｍｍ以上であることがより好ましい。支持体の厚みを０．１ｍｍ以上とすることで、支持体の剛軟度がより優れたものとなる。一方、支持体の厚みを０．４ｍｍ以下とすることで、その支持体を濾材とし、その濾材にプリーツ加工を施しエアフィルターとした場合に、その圧力損失を低いものとすることができる。これは、プリーツ形状の濾材は山部および谷部を有するが、その山部の山頂部およびその谷部の谷底部では濾材は折り曲げられ濾材内部の空隙が潰れ、その部分の通気度が極端に低下する。ここで濾材の厚みが小さいと、山部または谷部の１個あたりの通気度が極端に低下した山頂部または谷底部の表面積が、濾材の厚みが大きい場合のそれに比べ小さくなり、結果として上記のエアフィルターの圧力損失を低くすることができると推測する。また、同じ面積に同じ数の山部および谷部を配置する場合、濾材の厚みが薄いと、濾材の厚みが厚い場合に比べ、山部と山部の間の隙間を大きくすることができ、風のとおりがよくなることも、上記のエアフィルターの圧力損失を低くすることができる要因と推測する。
【００１９】
また、本発明の支持体は、有機繊維を含有しており、これによりガラス繊維の飛散が抑制され、ガラス繊維による支持体の毛羽立ちが抑制さる。
【００２０】
有機繊維は、特に限定されないが、ポリエステル繊維、溶融ポリエステル繊維、ビニロン繊維、ナイロン繊維、ポリプロピレン繊維、パルプ繊維などを使用することができる。また、有機繊維は上記の繊維を１種以上含むものであってもよい。有機繊維は、繊維の伸度が高く濾材の引裂強さ向上の観点からポリエステル繊維と、燃焼時に炭化する挙動を示す観点からビニロン繊維の混合繊維であることが好ましい。
【００２１】
また、有機繊維の繊維径は、１〜２０μｍであることが好ましく、１〜１８μｍであることがより好ましい。有機繊維の繊維径を１μｍ以上とすることで、支持体の圧力損失がより優れたものとなる。一方、有機繊維の繊維径を２０μｍ以下とすることで、プリーツ加工時にガラス繊維が有機繊維間の隙間からの毛羽立ちを抑制する観点から好ましい。なお、本発明の支持体には単一の繊維径の有機繊維を含有させてもよいし、複数の繊維径の有機繊維を含有させてもよい。
【００２２】
次に、有機繊維の繊維長は、５ｍｍ以上であることが好ましい。有機繊維の繊維長を５ｍｍ以上とすることで、支持体に含まれるガラス繊維の飛散や、支持体の毛羽立ちをより抑制することができる。一方、有機繊維の繊維長の上限については特に限定されないが、繊維同士を緻密に交絡させることができ、捕集効率向上の観点から、３０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２３】
次に、支持体に含まれるガラス繊維と有機繊維の質量比（ガラス繊維：有機繊維）は１０：９０〜４５：５５であることが好ましい。
【００２４】
ガラス繊維が、支持体に含まれるガラス繊維と有機繊維の質量比（ガラス繊維：有機繊維）で１０：９０以上、支持体に含まれる場合には、その支持体の剛軟度がより向上し、結果、支持体の圧力損失およびプリーツ形状保持性能がより優れたものとなる。上記の観点からは、支持体に含まれるガラス繊維と有機繊維の質量比（ガラス繊維：有機繊維）は、１５：８５〜４５：５５であることがより好ましく、２０：８０〜４５：５５であることが更に好ましい。
【００２５】
一方で、有機繊維が、支持体に含まれるガラス繊維と有機繊維の質量比（ガラス繊維：有機繊維）で４５：５５以上、支持体に含まれる場合には、その支持体はガラス繊維の飛散がより抑制され、ガラス繊維による支持体の毛羽立ちもより抑制される。上記の観点から、支持体に含まれるガラス繊維と有機繊維の質量比（ガラス繊維：有機繊維）は１０：９０〜４０：６０であることがより好ましく、１０：９０〜３０：７０であることがさらに好ましい。なお、支持体に含まれるガラス繊維と有機繊維の質量比（ガラス繊維：有機繊維）は、目的に応じて、上記の基準より適宜選択することができる。
【００２６】
また、本発明の支持体は、難燃剤を含有しており、これにより、支持体の難燃性は優れたものとなる。
【００２７】
難燃剤としては、特に限定はされない。難燃剤は、その構成成分により、それぞれ有機化合物であるリン系難燃剤、窒素系難燃剤、ハロゲン系難燃剤、臭素系難燃剤およびこれらの複合系などの有機系難燃剤と、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、アンチモン系、シリコーン系などの無機系難燃剤に大別される。欧州におけるＲｏＨＳ指令によりＰＢＤＥ（ポリブロモジフェニルエーテル）等の一部の臭素系難燃剤が環境負荷の観点から使用禁止になっていること、ビニロンなどのポリビニルアルコール成分やパルプなどのセルロース成分が燃焼した時に炭化を促進する効果が高く、ポリエステル繊維などの燃焼時に溶融するタイプの繊維が混合されても炭化を促進して燃え広がるのを防止することができるなどの観点から、リン系難燃剤が好ましい。リン系難燃剤は、具体的に、リン酸、リン酸エステル、リン酸アンモニウム、リン酸グアニジン、リン酸メラミン、リン酸グアニル尿素およびこれらの化合物のポリ化合物などが挙げられる。上記の難燃剤は単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００２８】
また、難燃剤の含有量は、支持体全体の１５〜３０質量％である。難燃剤の含有量が支持体全体の１５質量％未満では、支持体の難燃性が不十分となる。一方で、難燃剤の含有量が支持体全体の３０質量％を超えると、支持体全質量に対する難燃剤質量が高くなるため、支持体のなかの繊維量を十分に確保することができず、結果として、支持体の圧力損失が上昇し、支持体のダスト捕集効率も低下する。また、支持体製造時に、支持体が、例えばロール等に張り付くことで、生産トラブルを引き起こしてしまう。上記の観点から、難燃剤の含有量は、支持体全体の１６〜２８質量％であることが好ましく、１８〜２５質量％であることがより好ましい。
【００２９】
また、本発明の支持体は、バインダー樹脂を含有しており、それにより、支持体に含まれる繊維同士が固定され、支持体の剛軟度が向上する。一般的に、ポリエステル繊維などの有機繊維のみからなる支持体の場合に、その有機繊維同士をバインダー樹脂で固定し、支持体の剛軟度を一定以上とする場合、多量のバインダー樹脂を要する。しかし、本発明の支持体は剛軟度に優れるガラス繊維を含み、さらにガラス繊維と有機繊維およびガラス繊維同士がバインダー樹脂で固定されているため（特にガラス繊維同士がバインダー樹脂で固定されているため）、支持体が含むバインダー樹脂が少量であっても、その支持体の剛軟度は優れたものとなり、圧力損失の低い支持体を得ることができる。
【００３０】
バインダー樹脂としては、特に限定はされないが、ポリビニルアルコール樹脂、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、スチレン−アクリル共重合体樹脂、ポリエステル樹脂などを使用することができる。特に、ポリビニルアルコール樹脂やアクリル樹脂をバインダー樹脂として使用することが、異臭が少なく、支持体の優れた剛軟度が得られやすいため好ましい。
【００３１】
次に、支持体に含まれる難燃剤とバインダー樹脂の質量比（難燃剤：バインダー樹脂）は７０：３０〜９０：１０であることが必要である。ここで、支持体に含有させる難燃剤およびバインダー樹脂の含有量の合計値が多くなると、支持体の全質量に対する難燃剤およびバインダー樹脂の質量の合計値が高くなるため、支持体のなかの繊維量を十分に確保することができず、結果として、支持体の圧力損失が上昇し、支持体のダスト捕集効率も低下する。よって、支持体に含有させることができる難燃剤とバインダー樹脂の含有量の合計値には限界があり、難燃剤の含有量を多くすると、その分バインダー樹脂の含有量を減らす必要があり、逆に、バインダー樹脂の含有量を多くすると難燃剤の含有量を減らす必要がある。そのような関係のなかで、支持体に含まれるバインダー樹脂を、支持体に含まれる難燃剤とバインダー樹脂との質量比で９０：１０よりも少なくすると、支持体の剛軟度が低下する結果、支持体の圧力損失が上昇し、また、プリーツ形状保持性能も低下する。一方で、支持体に含まれる難燃剤とバインダー樹脂の質量比で７０：３０よりも支持体に含まれる難燃剤を少なくすると、支持体の難燃性が低下する。上記の観点から、支持体に含まれる難燃剤は、支持体に含まれる難燃剤とバインダー樹脂の質量比（難燃剤：バインダー樹脂）で７２：２８以上がより好ましく、７５：２５以上がさらに好ましい。一方で、支持体に含まれるバインダー樹脂は、支持体に含まれる難燃剤とバインダー樹脂の質量比（難燃剤：バインダー樹脂）で８８：１２以上がより好ましく、８５：１５以上がさらに好ましい。
【００３２】
本発明の支持体の構造は、通気性を有する繊維構造体であればよく、例えば綿状物、編物、織物、不織布、または、その他の三次元網状体等を挙げることができる。この中でも、プリーツ加工性を持たせるために、不織布で構成されることが望ましい。
【００３３】
不織布としては、湿式不織布やレジンボンド式乾式不織布、サーマルボンド式乾式不織布、スパンボンド式乾式不織布、ニードルパンチ式乾式不織布、ウォータジェットパンチ式乾式不織布、メルトブロー不織布またはフラッシュ紡糸式乾式不織布等などのような不織布等が挙げられる。この中でも、特に目付や厚みが均一にできることから抄紙による湿式不織布がより好ましい。
【００３４】
また、本発明の支持体における難燃性の達成とは、空気清浄装置用濾材燃焼性試験方法指針ＪＡＣＡ難燃試験法（Ｎｏ．１１−Ａ  ２００３）においてクラス３を満たすことである。支持体の成分によって難燃性の発現効果は変化する。例えば、支持体に可燃性であるポリエステル繊維を含有させ、その支持体中のポリエステル繊維の配合比が、支持体全体の質量に対し高くなると難燃性は低下する。また、無機材質であるガラス繊維の配合比が、支持体全体の質量に対し高くなると、難燃性は向上する。
【００３５】
本発明の支持体は、自身のみでフィルターとして用いることができるが、１層以上の不織布シートを積層して用いることも好ましい。例えば、エアフィルターは高捕集効率を求められる。そのため、さらに不織布シートを、本発明の支持体に積層することでより高い捕集効率化が可能となる。なお、積層シート寿命の問題からガラス繊維を含む支持体を送風の上流側、不織布シートを下流側に配置することが好ましい。
【００３６】
支持体にはガラス繊維、有機繊維、難燃剤、バインダー樹脂以外にも、発明の効果を損なわない範囲で合成樹脂などを混ぜることも可能である。また、顔料、染料、着色剤、撥水剤、吸水剤、安定化剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、金属粒子などの無機化合物粒子、結晶核剤、滑剤、可塑剤、香料、脱臭剤、抗菌剤、防カビ剤、抗ウイルス剤、抗アレルゲン剤、忌避剤、ガス吸着剤、ガス吸着多孔質体等を添加することができる。
【００３７】
積層する不織布シートはメルトブロー不織布であることが好ましい。さらに高い捕集効率を実現するため、好ましくはポリオレフィン系繊維、特に好ましくはポリプロピレン繊維を使用したメルトブロー不織布であることが好ましい。さらに、上記のメルトブロー不織布は、エレクトレット加工がされているものであることが好ましい。
【００３８】
エレクトレット加工の方法としては特に限定されるものではなく、不織布シートにコロナ放電法、純水サクション法、摩擦帯電法などの帯電方法から任意に選択することができる。
【００３９】
また、エレクトレット不織布に用いる繊維は、エレクトレット加工による帯電効果を向上させるための添加剤を含むものであってもよい。このような添加剤としては種々使用できるが、なかでもヒンダードアミン系やトリアジン系添加剤は、静電気が維持しやすいためより好ましい。
【００４０】
支持体に不織布シートが積層された濾材は、単に支持体と不織布シートの二つのシートが重ねられているだけのものや、熱融着樹脂や湿気硬化型樹脂などの接着剤を介してシート同士が結合されているものを任意に選択することができる。中でも接着剤によってシート同士を結合する方法は、不織布シートが後述するエレクトレット不織布である場合、積層前のエレクトレット不織布の性能を積層後も維持しやすく、また、さらにプリーツ加工時にシート間が剥れにくいため好ましい。接着剤として熱融着樹脂を使用する場合、支持体または不織布シートのいずれか一方にパウダー状の接着剤を散布し、炉内で加熱した後、他方と積層させる方法と、また、支持体または不織布シートのいずれか一方にパウダー状の接着剤を散布し、他方を重ねながら加熱ロールで挟み込んで積層させる方法を任意に選択することができる。湿気硬化型樹脂を使用する場合、支持体または不織布シートのいずれか一方に接着剤を塗布し、他方を積層させて接着させる。
【００４１】
ここで、濾材は、支持体に不織布シートのみを積層したものでもよいし、本発明の効果を阻害しない範囲で支持体および不織布シート以外のシートを積層したものでもよい。
【００４２】
濾材をエアフィルターとして使用する場合、濾材をそのまま使用してもよいが、限られた寸法内により多くの濾材を入れるために、山谷状のプリーツ加工を施すことが好ましい。
【００４３】
プリーツ加工とは、濾材に山谷状の折加工を施すことであり、このように波状に加工することによって、一定の通気面積に対して濾材の面積を増やすことができ、所定の風量に対して濾材を通過する空気の貫通風速が相対的に低下するのに伴って、濾材要因の圧力損失をより優れたものにすることができる。更に、濾材の捕集効率の上昇及び集塵性能寿命の長期化が達成させる。
【００４４】
プリーツ形状のピッチＰとは、プリーツ形状の濾材の山部と山部の間の距離であり、プリーツ形状の複数のピッチが一定ではない変則ピッチの場合には、各ピッチの平均値をピッチＰとして用いることができる。
【００４５】
プリーツ形状の山高さＨとは、プリーツ形状の濾材の谷から山までの高さであり、前記ピッチが充分に小さく、かつ、濾材の厚さの影響が無視し得る場合には、山部から谷部までの距離に近似され、また、通常はエアフィルターの厚さに相当する。プリーツ形状の複数のプリーツの山高さが一定ではない変則の場合には、各山高さの平均値を山高さＨとして用いることができる。
【００４６】
ここで、エアフィルターは、プリーツ形状のピッチＰ（ｍｍ）が２〜５ｍｍであり、プリーツ形状の山高さＨとピッチＰの関係が０．２ｍｍ−１≦Ｈ／Ｐ２≦１５ｍｍ−１を満たすことが好ましい。Ｈ／Ｐ２が０．２ｍｍ−１以上場合には、濾材の使用量を確保できるため、適正な通気性が得られ、濾材を通過する気流の線速度の上昇に伴う圧力損失の上昇を抑えることができる。Ｈ／Ｐ２が１５ｍｍ−１以下場合には、プリーツ形状の隣接する山部同士が接近せず、最適な通気性が得られ、構造的な要因による圧力損失の上昇を抑えることができる。
【００４７】
プリーツ加工の方法としては、レシプロ方式やロータリー方式などの方法がある。また、プリーツ形状を保持するため、山部同士の隙間を保持するためのくしやビードなどのセパレータを入れるセパレータ加工を行うことが好ましく、生産効率の観点からビード接着による加工を行うことが好ましい。ビード塗布は連続、間欠のいずれでもよい。
【００４８】
エアフィルターはこれらプリーツ加工した濾材の周辺に接着剤を塗布した枠材を貼り付けて作製する。また、プリーツ形状の濾材の上流や下流には防かび剤や抗アレルゲン剤、ガス吸着多孔質体などの機能性粒子を添着もしくは挟み込んだシートを、プリーツ加工を施した濾材と一緒に枠材に貼り付け、固定してもよい。
【００４９】
枠材は金属枠、不織布枠、紙枠などが使用でき、いずれの形でもよい。また、枠材とプリーツ加工を施した濾材との接着は、接着テープ、ウレタン接着剤、または、ホットメルト接着剤などが使用できるが、作業性および接着性の観点からホットメルト接着剤が好ましい。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明は必ずしもこれらに限定されるものではない。本実施例における支持体の各特性の評価方法を下記する。
【００５１】
［測定方法］
（１）目付
２４℃６０％ＲＨに８時間以上放置して、評価対象試料の質量を求め、その面積から１ｍ２当たりの質量に直して、それぞれの評価試料の目付として求める。測定の最小面積は０．０１ｍ２以上とした。
【００５２】
（２）厚み
テクロック（株）製ＳＭ１１４を用いて測定サンプル面積１ｍ２で１０箇所の厚みを求めその算術平均を用いた。
【００５３】
（３）難燃性
空気清浄装置用濾材燃焼性試験方法指針ＪＡＣＡ難燃試験法（Ｎｏ．１１−Ａ  ２００３）に準じて評価した。
クラス３達成：○
クラス３未達成：×                                  。
【００５４】
（４）剛軟度
剛軟度はＪＩＳ  Ｌ  １０８５：１９９８  ６．１０．１  Ｂ法（ガーレ法）に準拠し、幅２５ｍｍ、長さ９０ｍｍのサンプルを、ガーレ式剛軟度試験機を用いて評価した。評価数は５として、その平均値を値として評価した。
２２００μＮ以上：○
２２００μＮ未満：×          。
【００５５】
（５）毛羽立ち
レシプロ方式によってプリーツ加工した後の山の頂点（長さ２０ｍｍ）を顕微鏡（倍率１００倍）で観察し、評価した。
繊維の長さ２ｍｍ以上の飛び出しがないもの：◎
繊維の長さ２ｍｍ以上の飛び出しが１本であるもの：○
繊維の長さ２ｍｍ以上の飛び出しが２本以上であるもの：×        。
【００５６】
（６）エアフィルターの圧力損失
測定装置にエアフィルターのサイズにあわせて開口した２枚の板状のフランジを上下流にあらかじめセットし、測定対象物であるエアフィルターを２枚のフランジの間にセットし、エアフィルターとフランジ間から空気が漏れないように閉め、処理風量７．０ｍ３／ｍｉｎで空気を通過させた時のエアフィルター上下流の差圧をデジタルマノメーター（ＭＯＤＵＳ社製  ＭＡ２−０４Ｐ）にて測定し、その差圧を圧力損失とした。
【００５７】
［実施例１］
傾斜ワイヤー方式の湿式抄紙方法により、繊維集積体を作製した後、該繊維集積体を難燃剤とバインダーの混合液に含浸させ、乾燥熱処理して目付４０ｇ／ｍ２、厚み０．３６ｍｍの難燃支持体を作製した。構成としてはガラス繊維（（１）繊維径１０μｍ、繊維長２０ｍｍ、（２）繊維径１３μｍ、繊維長２０ｍｍ））３１質量％、ポリエステル繊維（（１）繊維径６μｍ、繊維長１０ｍｍ、（２）繊維径２μｍ、繊維長５ｍｍ）２６質量％、ビニロン繊維（繊維径１７μｍ、繊維長１２ｍｍ）７質量％、パルプ繊維９質量％、ポリビニルアルコール合成樹脂３質量％、バインダー樹脂（スチレンアクリル重合体（ガラス転移点温度Ｔｇ４０℃）４質量％、難燃剤２０質量％となるよう調整した。難燃剤はリン酸アンモニウムを使用した。
得られた支持体は、傾斜ワイヤー方式の湿式抄紙方法による生産性は良好だった。また、得られた支持体は難燃性および剛軟度は良好だった。
【００５８】
［実施例２〜５］
表１、２に記載の条件にする以外は実施例１と同様の方法で実施した。いずれの支持体も難燃性と剛軟度は良好だった。また、生産性や毛羽立ちも良好だった。
【００５９】
［実施例６］
表１、２に記載の条件にする以外は実施例１と同様の方法で実施した。実施例１の支持体と比較して、プリーツ加工した後の実施例６の支持体の山の頂点に繊維の毛羽立ちが発生していた。
【００６０】
ここで、実施例１〜６の支持体の構成を表１、２に示し、実施例１〜６の支持体の評価結果等を表２に示す。
【００６１】
【表１】
2015187325.tif 000002
【００６２】
【表２】
2015187325.tif 000003
【００６３】
［比較例１］
表３、４に記載の条件にする以外は実施例１と同様の方法で実施した。実施例１の支持体と比較して、剛軟度が劣っていた。
【００６４】
［比較例２］
表３、４に記載の条件にする以外は実施例１と同様の方法で実施した。実施例１の支持体と比較して、難燃性が劣っていた。また、プリーツ加工した後の比較例２の支持体の山の頂点に繊維の毛羽立ちが発生していた。
【００６５】
［比較例３］
表３、４に記載の条件にする以外は実施例１と同様の方法で実施した。実施例１の支持体と比較して、剛軟度が劣っていた。
【００６６】
［比較例４］
表３、４に記載の条件にする以外は実施例１と同様の方法で実施した。実施例１の支持体と比較して、難燃性が劣っていた。
【００６７】
［比較例５］
表３、４に記載の条件にする以外は実施例１と同様の方法で実施した。実施例１の支持体と比較して、剛軟度が劣っていた。また、支持体生産時に、ワイヤーと支持体の剥離不良による生産不具合が発生した。
【００６８】
ここで、比較例１〜５の支持体の構成を表３、４に示し、比較例１〜５の支持体の評価結果等を表４に示す。
【００６９】
【表３】
2015187325.tif 000004
【００７０】
【表４】
2015187325.tif 000005
【００７１】
［実施例７］
（積層する不織布シート）
トリアジン系化合物である“キマソーブ”（登録商標）９４４（チバガイギージャパン製）を１質量％添加したポリプロピレンからメルトブロー法により目付１８ｇ／ｍ２の不織布を作成した。さらに得られた不織布を純粋サクション方式にてエレクトレット加工し、エレクトレット不織布を作製した。
【００７２】
（積層濾材）
実施例１記載の支持体と前記エレクトレット不織布の２つのシートに湿気硬化型ウレタン樹脂を５ｇ／ｍ２散布してシード同士を接着し、目付６３ｇ／ｍ２の濾材を得た。
【００７３】
（プリーツ、ビード、枠付け）
前記濾材を幅２５５ｍｍ、山高さ３７ｍｍ、ピッチ３．３ｍｍ（Ｈ／Ｐ２＝３．３ｍｍ−１）でプリーツ・ビード加工し、プリーツの山の数が１２０山となる部分を1つのエアフィルター単位としてカットし、ホットメルト接着剤を塗布した不織布枠を用いて周囲４辺をシールし、エアフィルターを作製した。エアフィルターの圧損は良好だった。
【００７４】
［比較例６］
比較例１記載の支持体を使用する以外は実施例７と同様の方法でエアフィルターを作製した。実施例１の支持体を使用したエアフィルターと比較して、圧力損失が劣っていた。
【００７５】
ここで、実施例７と比較例６のエアフィルターの評価結果等を表５に示す。
【００７６】
【表５】
2015187325.tif 000006
【００７７】
実施例と比較例を比較すると、本発明の範囲内にあるものは、高難燃性と高剛軟度を両立させ、かつ、生産性が良好であることがわかる。すなわち、本願実施例に記載の支持体は、非常に優れた難燃性および圧力損失を具備し、さらに、プリーツ形状保持性に非常に優れるものであった。
【００７８】
また、実施例７と比較例６を比較すると、実施例７のエアフィルターに使用した支持体の剛軟度は、比較例６のエアフィルターに使用した支持体の剛軟度よりも高く、その結果、実施例７のエアフィルターの圧力損失は比較例６のエアフィルターの圧力損失に比べ優れたものであった。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明の支持体は家庭用空気清浄機用途やビル・工場・車載用等の空調設備に使用されるエアフィルターに特に好適に利用可能である。