(57)【要約】      （修正有）【課題】低圧損で長寿命な難燃性エレクトレット濾材およびフィルターユニット提供する。【解決手段】ＲＳｉＯ１．５（Ｒは有機基）で示される単位を含有するシリコーン系化合物と、イミド構造を有する化合物とを含有する難燃性繊維が含まれる難燃性エレクトレット濾材であって、ヤング率が７０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の繊維が含まれ、繊維間が融着固定され、見掛け繊維密度が０．０５〜０．１５ｇ／ｃｍ３であり、１％伸長時の比強度が１５０Ｎ・ｃｍ／ｇ以上である難燃性エレクトレット濾材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＳｉＯ１．５（Ｒは有機基）で示される単位を含有するシリコーン系化合物と、イミド構造を有する化合物とを含有する難燃性繊維が含まれる難燃性エレクトレット濾材であって、ヤング率が７０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の繊維が含まれ、繊維間が融着固定され、見掛け繊維密度が０．０５〜０．１５ｇ／ｃｍ３であり、１％伸長時の比強度が１５０Ｎ・ｃｍ／ｇ以上である難燃性エレクトレット濾材。
【請求項２】
前記難燃性繊維は、芯鞘構造の繊維であり、かつ芯側ポリマー中にＲＳｉＯ１．５（Ｒは有機基）で示される単位を含有するシリコーン系化合物と、イミド構造を有する化合物を含む熱融着性繊維であることを特徴とする請求項１記載の難燃性エレクトレット濾材。
【請求項３】
シリコーン系化合物を構成する有機基Ｒがフェニル基を含み、且つフェニル基の含有量がシリコーン系化合物を構成する全有機基に対してモル比で３０ｍｏｌ％以上であることを特徴とする請求項１または２記載の難燃性エレクトレット濾材。
【請求項４】
シリコーン系化合物がシラノール基を含み、かつシラノール基の含有量がシリコーン系化合物に対して重量比で２％以上１０％以下である特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の難燃性エレクトレット濾材。
【請求項５】
イミド構造を有する化合物が、ポリエーテルイミドであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の難燃性エレクトレット濾材。
【請求項６】
濾材は平均繊維径が異なる繊維層を２層以上有し、エアー流れの最上流側に位置する少なくとも１層は、繊維径が異なる複数の短繊維で構成され平均繊維径が２０〜７０μｍ範囲の繊維層であり、またエアー流れの最下流側に位置する少なくとも１層は、目付が３〜５０ｇ／ｍ２、平均繊維径が０．５〜１５μｍ範囲の繊維層であることを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の難燃性エレクトレット濾材。
【請求項７】
脱臭剤に請求項１〜６いずれかに記載の難燃性エレクトレット濾材を積層した脱臭濾材。
【請求項８】
エアレイド法で製造された請求項１〜７いずれかに記載の難燃性エレクトレット濾材。
【請求項９】
請求項１〜８いずれかに記載の濾材を用いたフィルターユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難燃性エレクトレット濾材およびそれを用いたフィルターユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
集塵フィルターユニットや脱臭フィルターユニットに求められる性能には捕集性、やダストが目詰まりし難い長寿命性といった濾材としての基本性能に加えて、難燃性、低圧損性がある。
【０００３】
例えば、空調用や自動車搭載、機器に搭載されるフィルターの微細塵捕集濾材には、特に難燃性が要求され、このような試みが多数行われている。特許文献２には難燃性エレクトレット濾材として、難燃性ケミカルボンド不織布とエレクトレット化極細メルトブロー不織布を積層した濾材が開示されている。しかしながら、ケミカルボンド不織布は捕集効率が低くく、数十μｍ以下の粒子は殆ど最下流側の緻密なエレクトレット化極細メルトブロー不織布層で捕集される。そのため、エレクトレット化極細メルトブロー不織布が極めて短寿命となってしまう。なお、長寿命性を得るために濾材層全てエレクトレット材料で構成する考えが特許文献３に示されている。この文献に記載の濾材は、予め用意したメルトブロー不織布に繊維径５μｍ以上の繊維をメルトブロー法で噴射し溶着させた後エレクトレット加工した濾材であるが、メルトブロー不織布を構成する繊維は、繊維内の分子配向が十分でないポリプロピレン未延伸糸のため柔らかく、プリーツ加工した濾材が風圧で変形するため、構造圧損（プリーツ加工された濾材が収納されたフィルターユニットに空気を流した時に発生する圧損（ユニット圧損）から、濾材の素材に起因する圧損を差し引いた値）が生じ易く、低圧損性が得られないものであった。また、上記特許文献２には難燃性ケミカルボンド不織布を得るために、繊維間を固定する樹脂中に難燃剤（スルファミン酸グアニジン）を混合する旨も開示されている。この方法の特徴として、繊維の太さや長さの異なる繊維を用いる事が可能、またヤング率の高いものも使用できる旨が記載されている。しかしながら、具体的にどの様な繊維を使用して作れば圧力損失の低い低伸度高強度な濾材が出来るのかは何ら開示されていない。
【０００４】
また、特許文献４および特許文献５には、熱融着性繊維で構成されたポリオレフィン系繊維を用いたエレクトレット濾材が開示されている。しかし、オレフィン系ポリマーを溶融紡糸して、通常倍率の５倍以下で延伸された熱融着性短繊維のヤング率は２５〜４５ｃＮ／ｄｔｅｘと低いものであり、繊維間接着して得られる見掛け繊維密度が０．０５〜０．１５ｇ／ｃｍ３の不織布は非常に柔らかく、濾材伸びが大きく、風圧に十分耐えられる強度を有していなかった。すなわち構造圧損が生じ易く、低圧損性が得られないものであった。また見掛け繊維密度が小さい濾材は、巻いた時の厚み変化が大きく嵩高な繊維構造を保てないという問題もあった。
【０００５】
さらに、特許文献５および特許文献６には、繊維ポリマー中に難燃剤を練り込んだ難燃性熱融着性繊維を用いた濾材が開示されている。しかし、通常倍率で延伸して得られたポリオレフィン系繊維を用いた濾材であるため、かかる繊維のヤング率が低く、繊維間接着して得られる不織布は非常に柔らかいものであった。そのため、風圧で伸びない、あるいは繊維嵩密度が変化しない濾材作成は困難であった。
【０００６】
一方、低圧損性を得るための手法としては、従来から、濾材の繊維量を減らし、また繊維径を太く、かさ高にして繊維密度を下げることが行われている。しかし、この方法では濾材の素材自身の圧損は下がるものの濾材の繊維間固定力が弱くなるため濾材に伸びが発生して構造圧損が逆に増し易い。変形し難い強度を得るために、特許文献７ではヤング率２０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上のポリフェニレンサルファイドなどの耐熱性繊維を用いてバグフィルターを構成する旨が開示されている。しかしながら、この濾材は形状が織物やウエッブであり、高い捕集性能が要求される、家庭用空気清浄機フィルターやビル・工場向けの空調用フィルター、車載用フィルター等に用いられる濾材とは、繊維使い、構造、目付、厚み、使用用途で著しく異なる濾材構成のものであった。
【０００７】
このように、難燃性を有し、風圧や押し圧で変形し難い強度を持つ、低圧損かつ長寿命の難燃性エレクトレット濾材はこれまで提供されていなかった。
【特許文献１】特開２００４−８２１０９号公報
【特許文献２】特開２００６−１３６８０９号公報
【特許文献３】特開平７−７６０５３号公報
【特許文献４】特開２００２−３３９２５６号公報
【特許文献５】特開２００７−１４６３５７号公報
【特許文献６】特開２００７−２３４１５号公報
【特許文献７】国際公開第０４／８７２９３号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、上記のような問題点を解消するものであり、濾材全層が潰れにくく、ダスト捕集性と保持能力を持った難燃性エレクトレット濾材により低圧損なフィルター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】
【０００９】
上記課題を達成するための本発明は、下記いずれかの構成を有するものである。
【００１０】
（１）ＲＳｉＯ１．５（Ｒは有機基）で示される単位を含有するシリコーン系化合物と、イミド構造を有する化合物とを含有する難燃性繊維が含まれる難燃性エレクトレット濾材であって、ヤング率が７０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の繊維が含まれ、繊維間が融着固定され、見掛け繊維密度が０．０５〜０．１５ｇ／ｃｍ３であり、１％伸長時の比強度が１５０Ｎ・ｃｍ／ｇ以上である難燃性エレクトレット濾材。
【００１１】
（２）前記難燃性繊維は、芯鞘構造の繊維であり、かつ芯側ポリマー中にＲＳｉＯ１．５（Ｒは有機基）で示される単位を含有するシリコーン系化合物と、イミド構造を有する化合物を含む熱融着性繊維であることを特徴とする（１）記載の難燃性エレクトレット濾材。
【００１２】
（３）シリコーン系化合物を構成する有機基Ｒがフェニル基を含み、且つフェニル基の含有量がシリコーン系化合物を構成する全有機基に対してモル比で３０ｍｏｌ％以上であることを特徴とする（１）または（２）記載の難燃性エレクトレット濾材。
【００１３】
（４）シリコーン系化合物がシラノール基を含み、かつシラノール基の含有量がシリコーン系化合物に対して重量比で２％以上１０％以下である特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の難燃性エレクトレット濾材。
【００１４】
（５）イミド構造を有する化合物が、ポリエーテルイミドであることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の難燃性エレクトレット濾材。
【００１５】
（６）濾材は平均繊維径が異なる繊維層を２層以上を有し、エアー流れの最上流側に位置する少なくとも１層は、繊維径が異なる複数の短繊維で構成され平均繊維径が２０〜７０μｍ範囲の繊維層であり、またエアー流れの最下流側に位置する少なくとも１層は、目付が３〜５０ｇ／ｍ２、平均繊維径が０．５〜１５μｍ範囲の繊維層であることを特徴とする（１）〜（５）いずれかに記載の難燃性エレクトレット濾材。
【００１６】
（７）脱臭剤に（１）〜（６）いずれかに記載の難燃性エレクトレット濾材を積層した脱臭濾材。
【００１７】
（８）エアレイド法で製造された（１）〜（７）いずれかに記載の難燃性エレクトレット濾材。
【００１８】
（９）（１）〜（８）いずれかに記載の濾材を用いたフィルターユニット。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の濾材は、ＲＳｉＯ１．５（Ｒは有機基）で示される単位を含有するシリコーン系化合物と、イミド構造を有する化合物とを含有する難燃性繊維が含まれた難燃性エレクトレット濾材である。また、ヤング率が７０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の繊維が含まれ、繊維間が融着固定された見掛け繊維密度が０．０５〜０．１５ｇ／ｃｍ３であり、１％伸長時の比強度を１５０Ｎ・ｃｍ／ｇ以上としたことを特徴とする。このため、難燃性エレクトレット濾材をプリーツ加工して収納したエアフィルターユニットの性能は、空気を通した時の風圧でも濾材が伸び難いため、構造圧損の発生が少なく低圧損性が得られる。また濾材全体に難燃剤が練り込まれたエレクトレット繊維が用いられるため難燃性であって捕集性能が高く、嵩高であるため長寿命である。また、ヤング率の高い繊維が嵩高構造を保つため巻いた時の巻き圧でも潰れにくく、低圧損性と長寿命性（高いダスト保持性）を維持する事ができる。
【００２０】
これらの結果、フィルターユニットおよび収納機器の小型化、多風量処理、長寿命化が可能になる。また、圧損が低くなるので濾材と空気との摩擦によって生じる風切り音が小さくなり、低騒音性にも貢献でき、さらには、消費電力の小さい低出力の送風ファンで空気を送れるようになるため省エネ性にも貢献することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明は、ＲＳｉＯ１．５（Ｒは有機基）で示される単位を含有するシリコーン系化合物と、イミド構造を有する化合物とを含有する難燃性繊維が含まれた難燃性エレクトレット濾材である。また、ヤング率が７０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の繊維が含まれ、繊維間が融着固定された、見掛け繊維密度が０．０５〜０．１５ｇ／ｃｍ３であり、１％伸長時の比強度が１５０Ｎ・ｃｍ／ｇ以上の、高捕集性、長寿命性、低圧損性に優れた嵩高、低伸度高強度な難燃性エレクトレット濾材である。
【００２２】
難燃性繊維から説明する。
【００２３】
難燃剤は、ＲＳｉＯ１．５（Ｒは有機基）で示される単位を含有するシリコーン系化合物とイミド構造を有する化合物であり、繊維のポリマー中に練り込まれている。
【００２４】
シリコーン系化合物とは、１官能性のＲ３ＳｉＯ０．５（Ｍ単位）、２官能性のＲ２ＳｉＯ１．０（Ｄ単位）、３官能性のＲＳｉＯ１．５（Ｔ単位）、４官能性のＳｉＯ２．０（Ｑ単位）で示される単位のいずれかから構成されるものであり、本発明でいうシリコーン系化合物は３官能性のＲＳｉＯ１．５を少なくとも含有するものである。ＲＳｉＯ１．５（Ｔ単位）で示される単位をシリコーン系化合物の構造中に含むことで、シリコーン系化合物の耐熱性が向上し、難燃性能の高い難燃性繊維を得ることができる。耐熱性、難燃性の観点からＲＳｉＯ１．５の含有率はシリコーン系化合物に対してモル比で２０％以上が好ましく、更に好ましくは５０％以上である。
【００２５】
シリコーン系化合物としてはＳｉ原子に対し、３個の酸素及び１個の有機基が結合したＳｉ原子を有する化合物であることが好ましい。
【００２６】
ここでいう有機基としては、水素基、水酸基、炭化水素基、芳香族炭化水素基などが挙げられる。
【００２７】
炭化水素基の具体例としてはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ビニル基、アリル基、メタクリル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。芳香族炭化水素基としてはフェニル基、ナフチル基などが挙げられる。
【００２８】
本発明では繊維物性の低下を抑制するためにシリコーン系化合物を構成する有機基がフェニル基を含み、且つフェニル基の含有量がシリコーン系化合物を構成する全有機基に対してモル比で３０％以上であることが好ましく、更に好ましくは６０％以上である。
【００２９】
また、シリコーン系化合物のシラノール基の含有量は十分な難燃性能を有するためにシリコーン系化合物に対して重量比で２％以上が好ましく、また加工性の点から１０％以下であることが好ましく、更に好ましくは３％以上８％以下である。シラノール基の含有量を上記範囲内とすることで、燃焼時に効率よく繊維と架橋構造を形成し、難燃性を向上することができる。
【００３０】
また、シリコーン系化合物の重量平均分子量は５００以上であるとシリコーン系化合物を溶融混練する際に溶融粘度が高く繊維への分散性が良好になるため好ましく、また３０００００以下であると分散性、操作性の点から好ましい。更に好ましくは１０００以上１０００００以下であり、更に好ましくは３０００以上５００００以下である。
【００３１】
イミド構造を有する化合物とは、分子構造中に−ＣＯ−ＮＲ−ＣＯ−（Ｒは有機基）の構造を有する化合物のことである。ここでいう有機基は、Ｃ１〜Ｃ１２のアルキル基、アルケン基、アルキン基、芳香環（ベンゼン環、縮合ベンゼン環、非ベンゼン系芳香環）などである。
【００３２】
イミド構造を有する化合物と上記シリコーン系化合物とを繊維中に含有することで、燃焼時にシリコーン系化合物とイミド構造を有する化合物と母材である繊維が効率よく炭化層を形成することが可能であり、シリコーン系化合物、イミド構造を有する化合物をそれぞれ単独で含有した場合よりも難燃性を著しく向上することができる。
【００３３】
イミド構造を有する化合物は熱可塑性を有するものが加工性の点から好ましい。すなわち、ガラス転移温度が１３０℃以上３００℃以下であることが好ましく、更に好ましくは１３０℃以上２５０℃以下であることが好ましい。
【００３４】
イミド構造を有する化合物として、具体的にはポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミドが挙げられる。中でも加工性の観点から好ましくはポリエーテルイミドが挙げられるが、分子構造中にイミド構造を有していればこの限りではない。
【００３５】
また、難燃性繊維に使用する上記シリコーン系化合物とイミド構造を有する化合物の含有比は（シリコーン系化合物）：（イミド構造を有する化合物）の重量比で５：９５〜９５：５の範囲が好ましく、更に好ましくは１０：９０〜９０：１０の範囲が好ましい。
【００３６】
また、本発明の難燃性繊維の組成比は難燃性の観点から（母材となる繊維）：（シリコーン系化合物）：（イミド構造を有する化合物）の重量比で９４：１：５〜４０：２０：４０の範囲が好ましく、更に好ましくは９０：３：７〜７０：１０：２０である。
【００３７】
また、本発明で用いられる難燃性繊維のポリマーは、ポリエステル、ポリオレフィンより選ばれる１種または２種である。
【００３８】
ポリエステルとはポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のジカルボン酸またはそのエステル形成誘導体ならびにジオールまたはそのエステル形成誘導体から合成されるポリマーであるあるほか、ポリ−Ｌ−乳酸、ポリ−Ｄ−乳酸の非石油系ポリエステル系化合物のことである。
【００３９】
また、ポリオレフィンとはポリエチレン、ポリプロピレン等のことである。
【００４０】
次に難燃性繊維は、難燃剤が繊維に均一に練り込まれた難燃性繊維も可能であるが、エレクトレット添加剤として練り込まれるヒンダードアミン系薬剤に作用してエレクトレット性を低下させる場合や繊維外にブリードアウトする場合があるので、芯鞘複合繊維として内部の芯側に難燃剤を集中して練り込み、鞘側にはヒンダードアミン系エレクトレット添加剤を集中的に練り込んだ芯鞘構造をした複合繊維とするとともに、鞘成分の融点を芯側より低くした難燃性の熱融着性繊維とすると、難燃性、エレクトレット性、熱融着性を一つの繊維で達成でき、しかもエレクトレット性の安定性に効果的であるので好ましい。また、同様の理由から、難燃剤を集中して練り込んだポリマーとヒンダードアミン系エレクトレット添加剤を集中的に練り込んだポリマーとを繊維の長手方向に貼り合わせサイドバイサイド型構造の複合繊維とし、エレクトレット添加剤を集中的に練り込んだ側のポリマーを他方の側のポリマーよりも融点を低くすることも好ましい。なお、低融点のポリマーとしては、他方のポリマーより２０℃以上融点が低いものが好ましい。
【００４１】
芯鞘構造をした複合繊維を構成するポリマーとしては、シース側／コア側が低融点ポリエステル／高融点ポリエステル、ポリエチレン／ポリエステル、ポリエチレン／ポリプロピレン、変成ポリオレフィン／ポリプロピレン、ポリプロピレン／ポリエステル等が使用出来る。中でも低融点ポリオレフィン／ポリプロピレン、低融点ポリオレフィン／ハイモジュラスポリプロピレン、ポリプロピレン／ポリエステル、変性ポリオレフィン／ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂がシース側（断面外側）を構成する繊維がエレクトレット化が可能となるため好適であり、さらに変性ポリオレフィン／ポリプロピレン、変性ポリオレフィン／ハイモジュラスポリプロピレンが、一般的なエレクトレット化方法のコロナ放電法やハイドロチャージ法、摩擦帯電法で得られるエレクトレット性能が高く、電荷の安定性が優れているので好ましく、中でも変成ポリプロピレン／ハイモジュラスポリプロピレンが比強度達成効果も高く最適繊維である。
【００４２】
上記変性ポリオレフィンを含む低融点成分には、変性ポリオレフィンの単独、少なくとも２種の変性ポリオレフィンの混合物、少なくとも１種の変性ポリオレフィンと他の熱可塑性樹脂との混合物等を利用することができる。変性ポリオレフィンは、未変性のポリオレフィンと比較した場合、一般的にポリマー強度が低下する傾向があるため、繊維強度をより高く維持するためには、低融点成分として、高変性率の変性ポリオレフィンと未変性のポリオレフィンとの混合物を用いることが好ましく、相溶性の面から変性ポリオレフィンの幹ポリマーと同じポリマーを用いることが特に好ましい。
【００４３】
ここで変成ポリオレフィンとは、エチレン−プロピレン共重合体やエチレン−プロピレン−ブテン共重合体に反応性官能基を有したビニルモノマーからなる重合体を含む樹脂（変性剤という）を含有させたものである。
【００４４】
上記変性ポリオレフィンは、前記反応性官能基を有するビニルモノマーを用いて重合することができ、ブロック、ランダム、ラダー等の共重合体、グラフト重合体のいずれも使用することができる。反応性官能基を有するビニルモノマーとしては、無水マレイン酸、マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、イタコン酸等から選択された不飽和カルボン酸、その誘導体、またはその無水物を少なくとも１種含むビニルモノマー、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル類、または同様なアクリル酸エステル等を少なくとも１種含むビニルモノマー、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、ブテンカルボン酸エステル類、アリルグリシジルエーテル、３，４−エポキシブテン、５，６−エポキシ−１−ヘキセン、ビニルシクロヘキセンモノオキシド等を少なくとも１種含むビニルモノマーを挙げることができる。
【００４５】
上記の変性ポリオレフィンのうち、グラフト重合体である変性ポリオレフィンが、ポリマー強度が高く、繊維加工性が良好であることから、より好ましく利用でき、変性率に関しては、繊維加工性及び本発明の効果を妨げない範囲で可能な限り、高変性率であることが好ましい。
【００４６】
上記変性ポリオレフィンの幹ポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−１等が用いられる。ポリエチレンとしては、高密度ポリエチレ、線状低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレンが用いられる。これらは、密度が０．９０〜０．９７ｇ／ｃｍ3、融点は、１００〜１３５℃程度のポリマーである。ポリプロピレンとしては、プロピレン単独重合体、プロピレンを主成分とする、プロピレンと他のα−オレフィンとの共重合体が用いられる。これらは、融点１３０〜１７０℃程度のポリマーである。ポリブテン−１は、融点が１１０〜１３０℃程度のポリマーである。これらのポリマーの中では、融点、共重合、グラフト重合の容易性を考慮するとポリエチレンが好ましく、不織布強度を向上させるためには、ポリマー強度が高い、高密度ポリエチレンがより好ましい。
【００４７】
上記変性剤は、反応性官能基を有した樹脂であり、該反応性官能基としては、水酸基、アミノ、ニトリル、ニトリロ、アミド、カルボニル、カルボキシル、グリシジル等の官能基が挙げられる。
【００４８】
変性剤としては、一般的に変性剤の全重量に対して前記反応性官能基を有するビニルモノマーを０．０５〜２．０ｍｏｌ／ｋｇの変性率で有することが好ましく、０．０５〜０．２ｍｏｌ／ｋｇの変性率の変性剤を利用することがより好ましい。
【００４９】
変性剤は、不織布を構成する際に無機物等の他素材との接着性が高いことや、難燃性繊維の帯電性を高めることから、不飽和カルボン酸またはその誘導体からなるビニルモノマーとポリオレフィンとからなる変性ポリオレフィンを好ましく用いることができる。
【００５０】
変性剤と他の熱可塑性樹脂とを混合する場合には、０．１ｍｏｌ／ｋｇ程度以上の高変性率の変性剤を用いることが好ましい。変性剤の添加量は、低融点成分に対して、１．０〜５０．０重量％配合されていることが好ましく、さらに好ましくは２．０〜２０．０重量％の範囲で配合されていることが望ましい。変性剤を用いることにより、帯電性を向上させるという効果を付加することができる。
【００５１】
本発明においては、この様なエレクトレット加工が可能な難燃性繊維を不織布化して難燃性濾材とするが、目付が多い場合や見掛け繊維密度が高い場合には、難燃剤を繊維に練り込む量だけでは十分な難燃性が得られない場合がある。この様な場合には、エマルジョン樹脂にポリエステルリン酸メラミンを混合した液（たとえば難燃剤比率７０重量％）を濾材表面に繊維重量の１０％以下スプレー付着させることで難燃性基準ＦＭＶＳＳ―３０２を達成することが可能となる。
【００５２】
次に、これまでに説明した難燃性繊維を不織布化して、プリーツ状態で使用される微細塵捕集を目的とした難燃性エレクトレット濾材について説明する。
【００５３】
本発明の難燃性エレクトレット濾材は、難燃性繊維、熱融着性繊維、ヤング率７０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高ヤング率繊維を含み、エレクトレット性はそれぞれの繊維が保持しても良いし、一部の繊維が保持しても良いが、好ましくは、熱融着性繊維がエレクトレット性、難燃性、高ヤング率性を保持した繊維で構成される事である。さらに好ましくは、熱融着性繊維の外側が溶けて他の繊維に融着することで繊維間が固定された見掛け繊維密度０．０５〜０．１５ｇ／ｃｍ３の不織布で構成される。
【００５４】
また、低伸度高強度化を達成し構造圧損を低減するために、該不織布は繊維径の異なる複数の熱融着性繊維を含んで構成されることが効果的である。熱融着性繊維は、高ヤング率繊維を繊維間交点で融着固定し、比強度を高める。一般に、繊維径の大きいものが強度を上げる上で好ましいと考えられるが、一方で、繊維間の固定箇所数が減るので繊維径の小さいものと混合して用いた方が比強度、低圧損性、ダスト保持量全ての面で優れる。
【００５５】
また、本発明の濾材は、エレクトレット化により、高い捕集効率を低圧損性で実現でき長寿命性が達成できる。繊維を樹脂で固定したケミカルボンド不織布は電荷を有していないが、本発明の濾材は、濾材を構成する繊維の少なくとも一種類の繊維が帯電しているため、所定の捕集効率を得るために緻密にする必要がなく低圧損に形成する事ができる。また捕集性能はエレクトレット電荷で向上できるため、従来のように細い繊維を使用する必要がなく、太い繊維からなる繊維密度の低い濾材構造で良いため低圧損でダスト保持量が多い濾材性能となる。
【００５６】
さらに、上述のような高ヤング率繊維を用いることにより、濾材の比強度を高める事ができる。この結果、プリーツ加工濾材が風圧で伸びたり、プリーツ山形状が変形することが少なく、構造圧損の小さいフィルターユニットとして低圧損で長寿命な高捕集性フィルターを達成できる。また、高ヤング率繊維を用いることで、見掛け繊維密度が低く空隙量が多い濾材でも伸び変形や圧縮変形がし難く、低圧損性でありダスト保持量が多く長寿命である。
【００５７】
高ヤング率繊維は、ヤング率が７０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上のものであり、濾材全質量の２０％以上の割合で含まれている事が望ましい。好ましい繊維のヤング率は１００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、より好ましくは１３０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、更に好ましくは３００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。一方、上限は３０００ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることが好ましい。これは、ヤング率が３０００ｃＮ／ｄｔｅｘを超える繊維を用いた場合、具体的にはアラミド繊維（４４００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上）、超高分子量ポリエチレン（８０００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上）、ガラス繊維（３２６０００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上）などを用いた場合、使用量や繊度にもよるが、不織布の引っ張り破断伸度が１．０％以下となり、比強度が１５０Ｎ・ｃｍ／ｇ以上とはなるが引き裂き強力低下や、プリーツ加工した山部分での屈曲伸びに耐えられず不織布破断が発生する恐れがあるからである。
【００５８】
上記の理由から、使用する繊維の好適ヤング率範囲は、７０〜３０００ｃＮ／ｄｔｅｘ、より好ましくは１００〜２０００ｃＮ／ｄｔｅｘである。更に好ましくは２５０〜１５００ｃＮ／ｄｔｅｘ、最適には３００〜１０００ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲であり、このようにするとプリーツ加工での不織布切断や引き裂き強力低下が少なく、風圧でも濾材変形の少ない濾材となる。
【００５９】
本発明の難燃性エレクトレット濾材に含まれる高ヤング率繊維の素材としては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ビニロン、レーヨン等が使用出来るが、なかでもハイモジュラスなビニロンとポリプロピレンが好適であり、最適にはエレクトレット加工が可能なハイモジュラスポリプロピレンが本発明では最適繊維である。ハイモジュラスポリプロピレンとは、未延伸糸を５倍以上で超延伸することで高度に分子を配向結晶化させたもので、高いヤング率を有する。。
【００６０】
高ヤング率繊維としてハイモジュラスポリプロピレンとハイモジュラスビニロンを混合して用いるとエレクトレット性と比強度向上を同時に達成出来るので好ましい。
【００６１】
また本発明において上記のような繊維は非捲縮繊維であることが好ましい。非捲縮繊維の場合は、不織布における繊維集積が平面的となるため、１本１本の単繊維の配向性が１次元的であり、ルーズ性のない状態となる。そのため、不織布に外力が加わった時、ルーズ性に伴う伸びが少ないため、すぐに単糸物性に応じた引っ張り抵抗力が発生し易いという点で好適である。
【００６２】
なお、本発明においては、高ヤング率繊維が上述の難燃性繊維であってもよい
上述ような高ヤング率繊維を用いた本発明の難燃性エレクトレット濾材は、１％伸長時の比強度が１５０Ｎ・ｃｍ／ｇ以上となる。かかる比強度は、より好ましくは１５０〜８０００Ｎ・ｃｍ／ｇ、さらに好ましくは２００〜５０００Ｎ・ｃｍ／ｇ、最適には３００〜３０００Ｎ・ｃｍ／ｇである。比強度が１５０Ｎ・ｃｍ／ｇ以上であれば、難燃性エレクトレット濾材が変形し難いので、構造圧損を低減でき、低圧損フィルターが作成でき好ましい。
【００６３】
また、比強度は、不織布を一方向に引っ張った時の１％伸度での強度に関する指標であるが、不織布の変形は風圧によって曲がって生じるため、比強度管理に加えて曲げ抵抗性を上げることが極めて重要である。曲げ抵抗性は不織布の厚みを厚く目付を大きくすれば上げることが出来るが、通気抵抗を増し空気の流入間隔を狭め、かえって圧損上昇の要因となり厚くすることは出来ない。そこで、薄い不織布で曲げ抵抗性を上げるには、繊維径５μｍ以上の太い繊維を繊維全質量の２０％以上用いて不織布の骨格を作成するのが効果的である。  骨格はまた、粗大ダストを保持する空間を形成する目的があるため、曲がり難い太い繊維でヤング率の高い単繊維が適する。この目的から、骨格構成繊維としては、上述のような高ヤング率繊維であって、かつ、繊維径１０μｍ以上のものが適する。一方、太過ぎると皮膚に刺さったりするため、好ましい繊維径は１０〜７１μｍ範囲のものであり、好適には繊維径は２０〜６７μｍさらに最適な繊維径は３６〜６７μｍである。
【００６４】
そして、かかるヤング率、繊維径の繊維は繊維全質量の２０％〜７０％の割合で含まれていることが好ましい。より好ましくは２５％〜７０％、さらに好ましくは３０％〜６５％の範囲である。かかるヤング率、繊維径の繊維の配合率が２０％を下回る場合は、繊維密度が緻密になり圧損が上がるので好ましくない。一方、７０％を越える配合率にすると通気度は確保出来るが、繊維間の接合固定力が低下して比強度が低下しやすい。
【００６５】
また優れた比強度を得るためには、難燃性エレクトレット濾材の繊維見掛け密度が重要となる。繊維見掛け密度が低く過ぎる濾材構造では、低伸度性高強度性が得られない。また繊維見掛け密度が高過ぎると低伸度性高強度性は得られるが、濾材が高圧損となり、ダスト保持に必要な空間が少なくなるため長寿命性が得難くなる。
【００６６】
難燃性エレクトレット濾材の使用形態でも適する繊維見掛け密度は異なってくる。例えば、濾材をプリーツ加工して使用する場合は、嵩高過ぎる濾材は構造圧損を大きく発生させるため、適切な見掛け繊維密度は０．０６０〜０．１５ｇ／ｃｍ３が好ましく、より好ましくは０．０７０〜０．１４ｇ／ｃｍ３である。最適には、見掛け繊維密度を０．０８０〜０．１３ｇ／ｃｍ３とし、比強度３００Ｎ・ｃｍ／ｇ以上とするのが良い。この様な範囲に設定することで、１本１本の繊維が繊維間交点で融着される個数が適性化され、引っ張り応力に対し繊維移動が自由に起こり難い繊維間拘束力を発揮される。
【００６７】
一方、平面で使用する場合は、潰れにくい嵩高性と低圧損性が重要となるため、好適な見掛け繊維密度は、０．０５０〜０．０９ｇ／ｃｍ３範囲が好ましく、より好ましくは０．０６０〜０．０９０ｇ／ｃｍ３範囲とし、比強度１５０Ｎ・ｃｍ／ｇ以上とするのが良い。
【００６８】
次に使用に適した繊維長について説明する。互いの繊維長が短いと、繊維間固定しても十分な引っ張り強さが得られない。従来からエアレイド法で使用される繊維の長さは、数ミリ〜１０ｍｍ程度であった。この理由は、製法の特徴である、繊維の絡まりを少なくして繊維目付の均一性を得るためであった。しかし、繊維長が短すぎるとヤング率７０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の、繊維径５μｍを上回る太くて曲がりにくい短い繊維を、繊維同士で繊維間固定しても、１本の繊維が他の繊維と融着している融着点が少ないと繊維間の拘束力が弱く比強度を高めることは難しい。このため、本発明では、繊維長を５〜５０ｍｍ、好ましくは８〜４０ｍｍにして１本の繊維が固定される箇所を多くすることが好ましい。こうすることで比強度をさらに高めることができる。なお、５０ｍｍ以上では目付むらが大きくなる事に加え繊維の収束部分が増え比強度は低下する。
【００６９】
次に、本発明の難燃性エレクトレット濾材の製法としては、サーマルボンド法、エアレイド法、スパンボンド法などを例示できる。
【００７０】
サーマルボンド法は、捲縮のある熱融着性短繊維を含む短繊維をカード機を通してウエッブ化し、その後、繊維間を熱融着して不織布を作成する方法である。スパンボンド法は、ポリマーを溶かした状態で小さな孔から引き出した後、固化して直接不織布化する方法である。エアレイド法は、繊維長が数ミリ〜１０ミリと短い捲縮繊維、非捲縮繊維を問わず混合して、あるいは単独の構成で短繊維を積層後、熱融着性繊維の低融点部分を溶かして繊維間固定したり樹脂をスプレーして固定する事ができる方法である。上記のような製法のうち、比強度を達成するためには非捲縮繊維をも不織布化できるエアレイド法とスパンボンド法が最も好ましい。以下、エアレイド法が最適製法である理由を詳細に説明する。
【００７１】
ウエッブ形成手段として捲縮のある短繊維を用いることが必須のカード機を使用したケミカルボンド製法やサーマルボンド製法の不織布は、カード機に通して繊維ウエッブとした後、樹脂加工や熱接着で繊維間を固定して得られる。不織布構造は、用いた単繊維に３次元の捲縮が元々備わっているため、樹脂などで繊維間固定しても不織布が厚く成りやすく３次元状態のルーズ性の残ったものとなり易い。この結果、外力が加わった時に、ルーズ性が残った部分から繊維絡合がほどけ、変形抵抗強度より不織布濾材伸びが先行して起こるため、構造圧損が発生し易い。
【００７２】
一方、繊維長が数ミリ〜１０ミリと短い捲縮短繊維や非捲縮短繊維を空気に分散、篩いで落下、空気搬送してウエッブ化した後、繊維間固定するエアレイド製法は特に、非捲縮短繊維を用いた場合に繊維集積が平面的であるため、１本１本の単繊維の配向性が１次元的でありルーズ性の少ない状態である。
【００７３】
この繊維集積体の単繊維間を固定した濾材は、外力が加わった時に、ルーズ性に伴う伸びが少ないため、すぐに単糸物性に応じた引っ張り抵抗力が発生し易い。また繊維径や繊維長、繊維素材の異なる繊維を任意の割合で混合したり、積層することが可能であるあるため、繊維密度のコントロールや多層構造を形成可能であるため、本発明の難燃性エレクトレット濾材は、エアレイドにより不織布を製造することが好ましい。
【００７４】
濾材の目付や厚みは、濾材の使用用途で決まる物性で一概に決められるものではないが、空気清浄機やキャビン用フィルターなどのエアフィルターでは、濾材の目付範囲としては１０〜１５０ｇ／ｍ２、厚さ範囲として０．１０〜１．６ｍｍが好ましい。
【００７５】
次に濾材は平均繊維径が異なる繊維層を２層以上を有することができる。たとえば、エアー流れの最上流側に位置する少なくとも１層は、繊維径が異なる複数の短繊維で構成され平均繊維径が２０〜７０μｍ範囲の繊維層であり、またエアー流れの最下流側に位置する少なくとも１層は目付が３〜５０ｇ／ｍ２、平均繊維径が０．５〜１５μｍ範囲の繊維層で構成される。このとき、上流側の層および/または下流側の層にエレクトレット繊維が混合されることで、より長寿命化と高捕集化を達成することができる。
【００７６】
また本発明の難燃性エレクトレット濾材の下流側に、より緻密度の高いメルトブロー不織布を積層することで微細塵捕集性を更に高めることも出来る。
【００７７】
次に脱臭剤に本発明の難燃性エレクトレット濾材を積層した脱臭濾材について説明する。
【００７８】
従来から活性炭等の脱臭剤を不織布の間に挟んだ脱臭濾材が多く市販されている。その内容は、ポリプロピレン系スパンボンド不織布（繊維間固定がエンボスタイプで繊維径２０μｍ、厚み０．１４ｍｍ、目付１６ｇ／ｍ２、繊維密度０．１１ｇ／ｃｍ３、捕集効率０．２％）２層の間に粒状活性炭と粒子状の低融点パウダー接着剤混合物が接合一体化されたものである。この濾材構成での性能上の問題は、活性炭粒子が不織布の繊維間から脱落するのを防止するため繊維目開きの少ない薄い不織布を用いるため、不織布表面でダストが目詰まりし、寿命が短いことである。またダスト捕集効率が低い（花粉粒子捕集率が低い）という欠点があった。
【００７９】
ダスト保持量を上げ捕集効率を上げるためには嵩高にして細い繊維で構成すれば良いが、従来のヤング率の低い細い繊維で構成された嵩高な不織布は、濾材を巻いた時に内部に発生する巻き圧力によって潰れて薄くなるため嵩高性を保持できず、見掛け繊維密度が高くなるため通気抵抗が増しダスト保持能力も下がる。そのため高捕集性、長寿命な平面使用が可能な嵩高な濾材は無かった。しかし、上記ポリプロピレン系スパンボンド不織布の代わりに、本発明の、高ヤング率繊維と熱融着性繊維が繊維間融着された見掛け繊維密度０．０５〜０．１５ｇ／ｃｍ３とした難燃性エレクトレット濾材を用いれば、ヤング率の高い繊維が繊維間を橋かけして固定されるため、繊維径の細い繊維を使用して捕集効率を上げた嵩高構造でも変形し難く、またエレクトレット性により更に高捕集性となるためダスト保持能力に優れた平面使用に向く。
【００８０】
またエレクトレット加工が可能な太い熱融着性繊維と高ヤング率繊維を組み合わせるのが変形し難い強度をもち、高捕集化、長寿命化に有効である。
【００８１】
上記脱臭剤としてはヤシガラ系や木質系の粒状活性炭やゼオライト、多孔質シリカなどの粒度が平均粒子径０．１〜１．０ｍｍの粒状物が好適に使用できる。またそれぞれの脱臭剤には悪臭ガス成分と反応する薬品を添着して置いても良い。また活性炭とゼオライトまたは多孔質シリカ等の様に異種の脱臭剤を組み合わせ使用することも可能である。
【実施例】
【００８２】
以下、実施例を用いて本発明をより具体的に説明する。なお、本実施例における濾材の各特性の評価方法と濾材の作成方法を下記する。
【００８３】
＜ヤング率＞
ＪＩＳ−Ｌ１０１３（１９９９）に準じて評価する。初期引張抵抗度から見かけヤング率を求め、この数値をヤング率とする。また繊維長が数ｍｍから数１０ｍｍと短いため、１分間の引っ張り速度は繊維長の１００％とする。また評価Ｎ数は少なくとも１０本以上とし、算術平均を本発明におけるヤング率とする。
【００８４】
＜厚み＞
ＪＩＳ−Ｌ１０８５（１９７７）の試験方法に準じて試料面積１００ｃｍ２当たり１箇所の測定密度で、合計２１箇所以上の厚みを求め、その算術平均値を算出する。
【００８５】
＜目付＞
２４℃６０％ＲＨの室温に８時間以上放置して、評価試料の質量を求め、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。サンプルング最小面積は０．０１ｍ２以上とする。
【００８６】
＜比強度＞
ＪＩＳ  Ｌ１０８５（１９９８）に準拠して引っ張り強さを求め、該引っ張り強さから比強度を求めた。具体的には、まず、幅５０ｍｍの不織布を、定速引っ張り試験機（オートグラフ  ＳＨＩＭＡＤＺＵ（株）製型式ＡＧＳ−Ｊ）で、チャック間長さ２００ｍｍ、引っ張り速度１００ｍｍ／ｍｉｎで評価したＳ−Ｓカーブから、１％伸張時の発生強力（Ｎ）を求め、該発生強力を試験片の断面積（不織布幅５０ｍｍ×不織布厚み）で割り、１％伸長時の引っ張り強さ（Ｎ／ｃｍ２）を求めた。続いて、該引っ張り強さ（Ｎ／ｃｍ２）を、後述する方法で求められる不織布の繊維見掛け密度（ｇ／ｃｍ３）で割って、比強度を求めた。なお、比強度は、不織布のプリーツ加工方向（ＭＤ方向）に２００ｍｍ長さを少なくとも５個以上サンプリングして評価した値の算術平均値とする。
【００８７】
＜難燃性エレクトレット濾材の圧損測定＞
ＪＩＳ  Ｂ９９０８（２００１）形式３試験法に準じた試験機に評価試料をセットして、評価試料を通過する風速を４．５ｍ／ｍｉｎとして求める。評価Ｎ数は２枚以上とし、算術平均値を利用する。
【００８８】
＜難燃性エレクトレット濾材の捕集効率測定＞
ＪＩＳ  Ｂ９９０８（２００１）形式３試験法に準じた試験機に評価試料をセットして、下記式で求める。
捕集効率＝（１−（ＣＯ／ＣＩ））×１００
ＣＯ；評価試料が捕集した０．３μｍ〜０．５μｍの粒子数
ＣＩ；評価試料に供給された０．３μｍ〜０．５μｍの粒子数
粒子は大気塵（粒子径範囲０．３〜０．５μｍ）を用いて、測定風速４．５ｍ／ｍｉｎで求める。
評価Ｎ数は２枚以上とし、算術平均値を利用する。
【００８９】
＜ダスト保持量とダスト捕集効率＞
ＪＩＳ  Ｂ９９０８（２００１）形式３試験法に準じた評価機器に濾材をセットし、濾材貫通風速４．５ｍ／ｍｉｎで空気を流し濾材初期圧損（△Ｐ１）を求める。次いで、最終圧損１５０Ｐａに達する時点まで、ＪＩＳ Ｚ８９０１（１９７４）に記載のダスト１５種を供給し、濾材に捕集されたダスト量（Ｗ１）と評価ユニットに捕集されずに下流側の絶対フィルターに捕集されたダスト量（Ｗ２）から、下記式でダスト捕集率を求める。
ダスト捕集率＝[１−（Ｗ２／(Ｗ１＋Ｗ２））]×１００
Ｗ１＝評価試料が捕集したＪＩＳ１５種ダスト粒子の質量
Ｗ２＝絶対フィルターが捕集したＪＩＳ１５種ダスト粒子の質量
ダスト保持量はＷ１の値とする。
【００９０】
＜フィルターユニットのダスト保持量およびダスト捕集率＞
ＪＩＳ  Ｂ９９０８（２００１）形式３試験法に準じた評価機器にフィルターユニットをセットし、風量１．０５ｍ３／ｍｉｎで空気を流しフィルターユニット初期圧損（△Ｐ２）を求める。次いで、最終圧損２００Ｐａ達する時点まで、ＪＩＳ Ｚ８９０１（１９７４）に記載のダスト１５種を供給し、フィルターユニットに捕集されたダスト量（Ｗ３）と評価ユニットに捕集されずに下流側の絶対フィルターに捕集されたダスト量（Ｗ４）から、下記式でフィルターユニットにおけるダスト捕集率を求める。
ダスト捕集率＝[１−（Ｗ４／(Ｗ３＋Ｗ４））]×１００
Ｗ３＝フィルターユニットが捕集したＪＩＳ１５種ダスト粒子の質量
Ｗ４＝フィルターユニットと絶対フィルターが捕集したＪＩＳ１５種ダスト粒子の質量合計
ダスト保持量はＷ２の値とする。
【００９１】
＜見掛け繊維密度＞
ＪＩＳ−Ｌ１０８５（１９７７）の試験方法に準じて試料面積１００ｃｍ２当たり１箇所の測定で、合計２１箇所以上の厚みを求め、その算術平均値を算出する。また濾材目付は、２４℃６０％ＲＨの室温に８時間以上放置して、不織布の質量を求め、その面積から１ｍ２当たりの質量に直して目付とする。サンプリング最小面積は０．０１ｍ２以上とし、評価する試料の枚数は２枚以上とし、それらの算術平均値を用いる。
【００９２】
上記の方法で求めた不織布の厚みと目付から、不織布の見掛け密度を下記式で求める。
【００９３】
見掛け繊維密度（ｇ／ｃｍ３）＝濾材目付（ｇ／ｃｍ２）／濾材厚み（ｃｍ）×１００００。
【００９４】
＜難燃性＞
ＦＭＶＳＳ−３０２に準じて実施する。
【００９５】
＜平均繊維径＞
平均繊維径は、電子顕微鏡で不織布表面を撮影し、繊維本数１００本以上の繊維幅を測定して算術平均して平均繊維径とする。
＜フェニル基、メチル基の割合＞
前記したＲ部分をそれぞれフェニル基、メチル基で置換し、モル比でフェニル基、メチル基の割合の異なるシリコーン系化合物を調製した。
＜シラノール基の含有量＞
シリコーン系化合物を縮合する際の反応時間を各々調整し、得られたシリコーン系化合物を赤外分光分析によりシラノール基を測定した。また、シラノール基の含有量が０％の場合はシラノール基の封鎖剤としてＲ３ＳｉＯＣｌを過剰に添加し、シラノール基の含有量を０％とした。
【００９６】
＜難燃性エレクトレット濾材の作成＞
（熱融着性難燃繊維の製造）
ＲＳｉＯ１．５としてＲがフェニル基５０モル％、メチル基５０モル％、シラノール基５．５モル％からなるシリコーン系化合物、分子量ＭＷ５５９０を得た。またイミド化合物としてポリエーテルイミドを用いた。質量比率としてポリプロピレン：ＲＳｉＯ１．５：ポリエーテルイミド＝５５：１５：３０からなるポリプロピレンチップを作成し、難燃性繊維として芯側のポリマーとした。また変成ポリオレフィンとしてエチレン−プロピレン−ブテン共重合体中にヒンダードアミン；チバガイギ社の「キマソープ９４４」（登録商標）を１重量％練り込んだチップを作成し、これを鞘側のポリマーとした。そして、これらポリマーを用いて、エレクトレット化が可能な芯鞘構造の熱融着性難燃繊維を繊維径をそれぞれ変えて製造した。
【００９７】
（難燃性ポリプロピロン繊維の製造）
ＲＳｉＯ１．５としてＲがフェニル基５０モル％、メチル基５０モル％、シラノール基５．５モル％からなるシリコーン系化合物、分子量ＭＷ５５９０を得た。
またイミド化合物としてポリエーテルイミドを用いた。質量比率としてポリプロピレン：ＲＳｉＯ１．５：ポリエーテルイミド：ヒンダードアミン（チバガイギ社の「キマソープ９４４」）＝８４：５：１０：１からなるポリプロピレンチップを作成し繊維径をそれぞれ変えて製造した。この繊維はエレクトレット化が可能である。
【００９８】
（ビニロン繊維の製造）
ポリビニルアルコールを溶剤湿式冷却ゲル紡糸法を用いて紡糸後溶剤中でゲル化させたあと高倍率で延伸を行って、繊度と繊維長を変えて用いた。
【００９９】
（不織布化）
不織布化は、各実施例表１に示す繊維配合を用いて、エアレード法で濾材を製造後エレクトレット加工を行った。実施例および比較例で、特に説明しない限り濾材目付は全て７０ｇ／ｍ２とした。またエレクトレット化は各不織布を浄水で洗浄後、純水を不織布に吸引して実施した。
【０１００】
（実施例１〜３）
表１に示す繊維構成で見掛け繊維密度と比強度の異なる難燃性エレクトレット濾材を作成した。ポリプロピレンの高ヤング率繊維と熱融着性繊維が含まれ、エレクトレット加工がされているため捕集効率は高く比強度も高いものが得られた。上記難燃性エレクトレット濾材にエレクトレット化メルトブロー不織布が積層された濾材を用いたユニットの性能を比較すると、見掛け繊維密度が低く比強度がやや低い実施例１は、見掛け繊維密度と比強度が適性化された実施例２や３よりユニット圧損も高くダスト付着量も少ない事が分かる。これらの関係から見掛け繊維密度と比強度がユニット圧損とダスト付着量に影響し適性化した範囲でユニット圧損も低くなりダスト付着量も多くできることが分かる。得られた濾材に対して、前記の方法により諸特性を測定し、表１に各物性を示した。
【０１０１】
（実施例４）
ポリプロピレンの高ヤング率繊維として繊維径の細い非捲縮繊維を多用した。この結果、難燃性エレクトレット濾材の捕集効率が向上し、ユニットでのダスト付着量が実施例１〜３に比較し増加したことが分かる。これはダストが難燃性エレクトレット濾材層で捕集され、緻密なエレクトレット化メルトブロー不織布に捕集される量が減った効果による。得られた濾材に対して、前記の方法により諸特性を測定し、表１に各物性を示した。
【０１０２】
（実施例５）
熱融着性繊維として捲縮のあるものを使用した。この結果、実施例４より比強度がやや低下しユニット圧損が高くなりダスト付着量が低下した。使用する熱融着性繊維も非捲縮繊維が適する事がわかる。得られた濾材に対して、前記の方法により諸特性を測定し、表１に各物性を示した。
【０１０３】
（実施例６）
表中に示す繊維配合で目付３０ｇ／ｍ２のウエッブＡを作成し、次いで表中に示す繊維配合で目付５０ｇ／ｍ２のウエッブＢを作成し、ウエッブＡとＢを重ね、熱融着後エレクトレット加工した難燃性エレクトレット濾材Ｃを作成した。次いで難燃性エレクトレット濾材Ｃにエレクトレット化メルトブロー不織布を積層した３層濾材とした。この３層濾材でユニットを作成しダスト付着量を求めたところ、３５ｇ／ユニットとオールエレクトレット粗密構造濾材積層の効果が確認できた。得られた濾材に対して、前記の方法により諸特性を測定し、表２に各物性を示した。
【０１０４】
（実施例７）
実施例５の繊維配合を用いて、目付１８ｇ／ｍ２見掛け繊維密度０．０６ｇ／ｃｍ３、比強度１５０Ｎ・ｃｍ／ｇの難燃性エレクトレット濾材Ｄ（捕集効率１８％、ダスト保持量は１８０ｇ／ｍ２）を作成した。またポリプロピレンスパンボンド不織布Ｅ（繊維間固定がエンボスタイプで繊維径２０μｍ、厚み０．１４ｍｍ、目付１６ｇ／ｍ２、繊維密度０．１１ｇ／ｃｍ３、捕集効率０．２％、ダスト保持量７３ｇ／ｍ２）を用意した。この２つの不織布を用いて脱臭濾材水準１と水準２を作成した。
【０１０５】
水準１として、上記難燃性エレクトレット濾材Ｄとポリプロピレンスパンボンド不織布Ｅの間に、３０−６０＃の粒状活性１００ｇ／ｍ２と３０−６０＃のＥＶＡ系低融点パウダー４０ｇ／ｍ２を均一に混合して熱接着した３層構造の濾材を作成した。また水準２として、ポリプロピレンスパンボンド不織布Ｅ２層の間に水準１で用いた配合の脱臭剤とＥＶＡ系低融点パウダーを同量挟んだ３層構造の濾材を作成した。水準１および２にダストを負荷（水準１は難燃性エレクトレット濾材側から）して最終圧損１００Ｐａまで負荷した後のダスト保持量とダスト捕集効率を求めた結果、ダスト保持量は、水準１：５４ｇ／ｍ２、水準２：２１ｇ／ｍ２であった。またダスト捕集効率は、水準１：９７．０％、水準２：８９．１％と水準１はダスト保持量が多く、捕集性能も高く優れていた。
【０１０６】
次いでこれらの濾材を３００ｍ巻きにした後、巻きだして同様にダスト保持量とダスト捕集効率を求めた結果、ダスト保持量は、水準１：４８ｇ／ｍ２、水準２：２０ｇ／ｍ２であった。またダスト捕集効率は、水準１：９６．９％、水準２：８９．１％であり、やはり水準１は巻き圧での性能変化が有っても優位であることが確認できた。
【０１０７】
（比較例１および２）
表２に示すとおり捲縮の有る熱融着性繊維だけで濾材を構成した。比強度が小さいために構造圧損発生が多くユニットのダスト付着量が少ない事が分かる。得られた濾材に対して、前記の方法により諸特性を測定し、表２に各物性を示した。
【０１０８】
【表１】
2009226321.tif 000002
【０１０９】
【表２】
2009226321.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明の濾材およびフィルターユニットは、例えば家庭用空気清浄機フィルター、ビル・工場向け空調用フィルター、車載用フィルター、平面使用の濾材等の機械や機器類に好適に使用できる。