特開 2024-81052 エアフィルタ用濾材及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024081052

(43)【公開日】2024-06-17

(54)【発明の名称】エアフィルタ用濾材及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B01D 39/16 20060101AFI20240610BHJP

   D21H 27/08 20060101ALI20240610BHJP

   D21H 11/20 20060101ALI20240610BHJP

【ＦＩ】

B01D39/16 A

D21H27/08

D21H11/20

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022194485

(22)【出願日】2022-12-05

(71)【出願人】

【識別番号】000241810

【氏名又は名称】北越コーポレーション株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115794

【弁理士】

【氏名又は名称】今下 勝博

(74)【代理人】

【識別番号】100119677

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 賢治

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 祐希

(72)【発明者】

【氏名】目黒 栄子

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 正

【テーマコード（参考）】

4D019

4L055

【Ｆターム（参考）】

4D019AA01

4D019BA12

4D019BA13

4D019BB05

4D019BC13

4D019BD01

4D019CB06

4D019DA03

4L055AF09

4L055AF10

4L055AF33

4L055AG40

4L055AG64

4L055AG82

4L055AH11

4L055AH37

4L055BE10

4L055BE11

4L055EA04

4L055EA07

4L055EA08

4L055EA12

4L055EA16

4L055EA32

4L055GA31

(57)【要約】

【課題】本開示の目的は、再生可能材料を含み、且つ生分解性を有し、更には十分な撥水性を有するエアフィルタ用濾材を提供することである。
【解決手段】本開示に係るエアフィルタ用濾材は、湿式不織布からなる濾材であり、前記濾材を構成する繊維が、叩解繊維と非叩解繊維とを含み、前記叩解繊維がフィブリル化リヨセル繊維であり、前記非叩解繊維が生分解性繊維であり、前記濾材がアルキルケテンダイマーを含むことを特徴とする。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

湿式不織布からなる濾材であり、
前記濾材を構成する繊維が、叩解繊維と非叩解繊維とを含み、
前記叩解繊維がフィブリル化リヨセル繊維であり、
前記非叩解繊維が生分解性繊維であり、
前記濾材がアルキルケテンダイマーを含むことを特徴とするエアフィルタ用濾材。

【請求項2】

前記アルキルケテンダイマーの濾材全体に対する含有量が、０．０５～２．０質量％の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のエアフィルタ用濾材。

【請求項3】

前記非叩解繊維である前記生分解性繊維が、再生セルロース繊維、天然セルロース繊維及びポリ乳酸主体繊維からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１又は２に記載のエアフィルタ用濾材。

【請求項4】

生分解性バインダーを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のエアフィルタ用濾材。

【請求項5】

前記生分解性バインダーがポリビニルアルコール、ポリ乳酸、又は、ポリビニルアルコール及びポリ乳酸を含むことを特徴とする請求項４に記載のエアフィルタ用濾材。

【請求項6】

前記アルキルケテンダイマーが前記生分解性バインダーの連続皮膜により被覆されていないことを特徴とする請求項４に記載のエアフィルタ用濾材。

【請求項7】

濾材を構成する叩解繊維及び非叩解繊維を水に分散させた原料スラリーを湿式抄紙法によってシート化して湿潤シートを形成する抄紙工程と、
前記湿潤シートにアルキルケテンダイマーを付与する工程と、
アルキルケテンダイマーを付与した前記湿潤シートを熱乾燥して乾燥シートを形成する乾燥工程と、を有し、
前記叩解繊維がフィブリル化リヨセル繊維であり、前記非叩解繊維が生分解性繊維であることを特徴とするエアフィルタ用濾材の製造方法。

【請求項8】

前記アルキルケテンダイマーを、乾燥後の濾材全体に対する含有量が０．０５～２．０質量％の範囲となるように付与することを特徴とする請求項７に記載のエアフィルタ用濾材の製造方法。

【請求項9】

前記非叩解繊維である前記生分解性繊維が、再生セルロース繊維、天然セルロース繊維及びポリ乳酸主体繊維からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項７又は８に記載のエアフィルタ用濾材の製造方法。

【請求項10】

前記原料スラリー中に前記叩解繊維及び前記非叩解繊維ととともに生分解性バインダーを分散させたことを特徴とする請求項７又は８に記載のエアフィルタ濾材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、工場及びビルの空調、自動車客室、エアコン、空気清浄機、個人用保保護具などの種々の分野で使用されるエアフィルタ用濾材に関し、特に、環境負荷が小さく、且つ使用時の濾過性能の低下が小さいエアフィルタ用濾材に関する。

【背景技術】

【0002】

ビル空調等に使用されるエアフィルタ用の中・高性能濾材としては、ガラス繊維濾材及びメルトブローン不織布濾材が主に使用される。ガラス繊維濾材は、不燃性であるため使用後は産業廃棄物として埋め立て処分される。このため、廃棄時の環境負荷が大きい。一方でメルトブローン不織布濾材は、原料として再生不可能で有限な化石資源（ＰＰ等）を主に使用しており、焼却処分された場合のライフサイクル全体での二酸化炭素排出量が大きい。又、使用後に環境に流出した場合、分解されず環境中に留まり続ける。以上の理由により、環境負荷が小さい、再生可能材料を含み、且つ生分解性を有する濾材が望まれている。

【0003】

これら問題を解決するために、フィブリル化リヨセル繊維、生分解性繊維、及び再生繊維又は半合成繊維を含有する濾材が提案されている（特許文献１又は特許文献２を参照。）。しかしながら、リヨセル繊維などのセルロース系繊維は吸湿性及び吸水性が高いため、高湿度の環境での使用や、水分を含む気流やダストが通過した場合に、繊維の膨潤や濾材構造の変化を引き起こし、エアフィルタ用濾材の濾過性能の低下、例えば、ＰＦ値の低下を引き起こす問題がある。尚、ＰＦ値は数１の式により定義され、このＰＦ値が高いほど、ダスト粒子の捕集効率が高く、且つ圧力損失が低い、濾過性能が高い濾材であることを意味する。

【0004】

【数1】

ここで、透過率［％］＝１００－捕集効率［％］である。

【0005】

前記の問題を解決するためには、濾材に撥水性を付与する方法が有効であり、エアフィルタ用濾材に撥水性を付与する方法としては、フッ素系撥水剤を用いる方法が広く用いられている（例えば、特許文献３又は特許文献４を参照。）。しかしながら、フッ素系撥水剤を構成するパーフルオロアルキル化合物は、難分解性で且つ生物蓄積性が高いため、世界的にその使用を規制する動きがあり、本発明の目的には適さない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００６－１６７６５９号公報

【特許文献2】特開２００６－３２６４７０号公報

【特許文献3】特開２００１－７９３１８号公報

【特許文献4】特開２０１４－９８０８２号公報

【非特許文献】

【0007】

【非特許文献1】Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ、２０２２、Ｖｏｌ．２０７、ｐ．３１－３９

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

前記の通り、環境負荷が小さく、且つ使用時の濾過性能の低下が小さい濾材が求められているが、従来の技術では、これらの特性を兼ね備えた濾材を得ることが難しかった。従って、本開示の課題は、再生可能材料を含み、且つ生分解性を有し、更には十分な撥水性を有するエアフィルタ用濾材を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係るエアフィルタ用濾材は、湿式不織布からなる濾材であり、前記濾材を構成する繊維が、叩解繊維と非叩解繊維とを含み、前記叩解繊維がフィブリル化リヨセル繊維であり、前記非叩解繊維が生分解性繊維であり、且つ前記濾材がアルキルケテンダイマーを含むことを特徴とする。このような構成によれば、環境負荷が小さく、且つ使用時の濾過性能の低下が小さい濾材を得ることができる。

【0010】

本発明に係るエアフィルタ用濾材では、前記アルキルケテンダイマーの濾材全体に対する含有量が０．０５～２．０質量％の範囲にあることが好ましい。これにより、十分な撥水性と高いＰＦ値を有する濾材を得ることができる。

【0011】

本発明に係るエアフィルタ用濾材では、前記生分解性繊維が、再生セルロース繊維、天然セルロース繊維及びポリ乳酸主体繊維からなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。これにより、高いＰＦ値と生分解性を有する濾材を得ることができる。

【0012】

本発明に係るエアフィルタ用濾材では、生分解性バインダーを含んでもよい。これにより、生分解性を有しつつ、フィルタの加工及び使用のために十分な強度と剛度を有する濾材を得ることができる。

【0013】

本発明に係るエアフィルタ用濾材では、生分解性バインダーがポリビニルアルコール及び／又はポリ乳酸であってもよい。これにより、ＰＦ値を大幅に低下させずに十分な強度と剛度を有する濾材を得ることができる。

【0014】

本発明に係るエアフィルタ用濾材では、前記アルキルケテンダイマーが前記生分解性バインダーの連続皮膜により被覆されていないことが好ましい。これにより、撥水性を保持しつつ十分な強度と剛度を有する濾材を得ることができる。

【0015】

本発明に係るエアフィルタ用濾材の製造方法は、叩解繊維と非叩解繊維を水に分散させた原料スラリーを湿式抄紙法によってシート化して湿潤シートを形成する抄紙工程と、前記湿潤シートにアルキルケテンダイマーを付与する工程と、アルキルケテンダイマーを付与した前記湿潤シートを熱乾燥して乾燥シートを形成する乾燥工程とを有することを特徴とする。このような方法によれば、十分な撥水性と高いＰＦ値を有する濾材を得ることができる。

【0016】

本発明に係るエアフィルタ用濾材の製造方法では、原料スラリー中に繊維とともにバインダーを分散させてもよい。これにより、アルキルケテンダイマーによる撥水性及びＰＦ値の向上効果を阻害することなく、十分な強度と剛度を有する濾材を得ることができる。

【発明の効果】

【0017】

本開示により、環境負荷が小さく、且つ使用時の濾過性能の低下が小さい濾材を得ることができる。すなわち、再生可能材料を含み、且つ生分解性を有し、更にはフィブリル化リヨセル繊維を含むセルロース系繊維の吸湿を防ぐために十分な撥水性を有するエアフィルタ用濾材を得ることができる。

【発明を実施するための形態】

【0018】

次に、本発明について実施形態を示して詳細に説明するが、本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。本発明の効果を奏する限り、実施形態は種々の変形をしてもよい。

【0019】

本実施形態におけるリヨセル繊維とは、溶剤としてＮ－メチルモルホリンＮ－オキシドを用いた有機溶剤紡糸法によって紡糸された再生セルロース繊維である。有機溶剤紡糸法は、セルロースをそのまま有機溶剤に溶解させて紡糸するため、分子の切断が少なく、平均重合度が他の再生セルロース繊維に比べて高く、繊維の剛直性が高いとともに、繊維の断面形状が円形に近い特徴を有する。この剛直性と断面形状により、濾材中の空隙を維持し易くなる。又、叩解後のフィブリル化リヨセル繊維も、前記の剛直性と断面形状を維持するため、濾材中の空隙を維持し易くなる。更に、叩解によってフィブリル化されると、粒子捕集に寄与する繊維の表面積が大きくなるため、捕集効率が上昇するとともに、繊維同士の絡み合いが多くなるため、濾材の引張強度が上昇する。

【0020】

本実施形態における叩解繊維は、フィブリル化リヨセル繊維であり、叩解繊維の配合量は、濾材を構成する叩解繊維、非叩解繊維及びバインダーの合計を１００部とすると、そのうち、２～３０部であることが好ましく、３～２０部であることがより好ましく、５～１５部であることが更に好ましい。配合量が２部未満であると、粒子捕集に寄与する繊維の表面積が十分でなく、十分な捕集効率が得られにくい。一方で、配合量が３０部を超えると、繊維同士の絡まりが多すぎるために空隙を塞いで、捕集効率の上昇に比して圧力損失が大きく上昇し、ＰＦ値が低下する恐れがある。

【0021】

リヨセル繊維をフィブリル化するための叩解方法としては、ナイアガラビーター、ＰＦＩミル、シングルディスクリファイナー、ダブルディスクリファイナー、デフレーカー等の叩解機又は離解機を使用できる。叩解においては、リヨセルの繊維長を短くしすぎないように、強すぎる負荷をかけずに叩解することが好ましい。

【0022】

リヨセル繊維の叩解を進めると、繊維が切断されて繊維長が短くなる。繊維長が短くなりすぎると、シート形成後の空隙を埋めてしまうため、圧力損失が高くなる恐れがある。一方で繊維長が長すぎると、水に分散させて原料スラリーとする際の分散性が悪くなり、濾材の構造が不均一となる恐れがある。本発明で使用するフィブリル化リヨセル繊維の長さ荷重平均繊維長は０．６ｍｍ以上であることが好ましく、０．８～３ｍｍであることがより好ましく、１～２ｍｍであることが更に好ましい。

【0023】

尚、フィブリル化リヨセル繊維の長さ加重平均繊維長は、ＩＳＯ１６０６５－２：２０１４「Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｉｂｒｅ ｌｅｎｇｔｈ ｂｙ ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｏｐｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ－Ｐａｒｔ２：Ｕｎｐｏｌａｒｉｚｅｄ ｌｉｇｈｔ ｍｅｔｈｏｄ」に従って測定した。

【0024】

リヨセル繊維は、叩解によりフィブリル化が進行して繊維径が細くなる。繊維径が細すぎると、繊維が切断されやすくなり、前記した繊維長が短くなる問題が起きる。一方で繊維径が太すぎると、粒子捕集に寄与する繊維の表面積が不十分となる。本実施形態で使用するフィブリル化リヨセル繊維の平均繊維径は０．３μｍ以上であることが好ましく、０．４～１．５μｍであることがより好ましく、０．５～１．０μｍであることが更に好ましい。

【0025】

尚、本実施形態におけるフィブリル化リヨセルの平均繊維径は、窒素を用いたＢＥＴ多点法により測定された比表面積より、数２の式を用いて計算した。

【0026】

【数2】

ここで、リヨセルの繊維密度は１．５ｇ／ｃｍ^３とする。

【0027】

本実施形態における非叩解繊維は、叩解されておらず、フィブリル化されていないか、又は表面がわずかに毛羽立っている生分解性繊維である。生分解性繊維としては、例えば、再生セルロース繊維、天然セルロース繊維、ポリ乳酸主体繊維、ポリブチレンサクシネート繊維、ポリヒドロキシアルカノエート繊維などが挙げられるが、熱乾燥時に繊維が溶融せず、溶融した繊維が濾材の孔を塞ぐことによりＰＦ値が低下する現象を防ぐことができるため、再生セルロース繊維、天然セルロース繊維及びポリ乳酸主体繊維からなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。異なる種類及び／又は異なる繊維径を有する非叩解繊維を混合して使用してもよい。

【0028】

本実施形態における非叩解繊維の配合量は、濾材を構成する叩解繊維、非叩解繊維及びバインダーの合計を１００部とすると、そのうち、５０～９８部であることが好ましく、６０～９５部であることがより好ましく、７０～９０部であることが更に好ましい。非叩解繊維の配合量が５０部未満であると、叩解繊維及び／又はバインダーの配合量が高くなるためＰＦ値が低下する。一方で、非叩解繊維の配合量が９８部を超えると十分な捕集効率並びに／又は強度及び剛度が得られなくなる。

【0029】

再生セルロース繊維とは、セルロースを原料として、ビスコース法により紡糸された紡糸されたビスコースレーヨン繊維や、有機溶媒紡糸法により紡糸されたリヨセル繊維などである。これらは、木材パルプを原料とした再生可能材料であり、土中埋没分解性及び海洋生分解性を有している。

【0030】

天然セルロース繊維とは、植物から取り出されたセルロースを主体とした繊維であり、木材パルプ、コットンリンターパルプ、麻パルプ、ケナフパルプ、木材パルプをアルカリ処理して得られるマーセル化パルプ等がある。これらは、植物を原材料とした再生可能材料であり、土中埋没生分解性を有している。

【0031】

ポリ乳酸繊維とは、バイオマス由来の澱粉を原料として糖化及び発酵による得られた乳酸を重合したポリ乳酸を紡糸した繊維であり、土中埋没生分解性を有している。ポリ乳酸繊維は、セルロース繊維と異なり熱可塑性を有しているため、濾材に熱成形性を付与することができる。ポリ乳酸繊維としては、１７０℃以上の融点を有する通常のポリ乳酸からなる主体繊維の他に、分子構造の改変により融点を１７０℃未満に低下させたポリ乳酸を部分的に用いたバインダー繊維も利用されている。本実施形態においては、ポリ乳酸主体繊維は非叩解繊維として用い、ポリ乳酸バインダー繊維は後記のバインダーとして用いる。

【0032】

本実施形態における非叩解繊維は、平均繊維径が５μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは６～５０μｍであり、更に好ましくは７～４０μｍである。平均繊維径が５μｍよりも細いと、叩解繊維を均一に分布させるために必要な空隙を維持することが難しくなり、圧力損失の上昇を引き起こす恐れがある。一方で、平均繊維径が５０μｍを超えると、叩解繊維との繊維径の差異が大きいために、濾材の孔径のばらつきが大きくなり、捕集効率の低下を引き起こす恐れがある。

【0033】

本実施形態におけるアルキルケテンダイマーは、天然物由来の脂肪酸（例えば、炭素数１６のパルチミン酸や炭素数１８のステアリン酸）を原料として、酸塩化物を経由して反応させて二量体としたものである。紙において、インキの染み込みを防止するサイズ剤として広く使用されている。又、生分解性を有しており、生分解性材料の耐水化剤としての利用が検討されている（例えば、非特許文献１を参照。）。本実施形態においては、濾材を構成する繊維に対して十分な撥水性を付与し、濾材使用中の濾過性能の低下を防止するために用いられる。

【0034】

本実施形態におけるアルキルケテンダイマーの濾材全体に対する含有量は、０．０５～２．０質量％であることが好ましく、０．１～１．８質量％がより好ましく、０．６～１．７質量％であることが特に好ましい。含有量が０．０５質量％未満であると、十分な撥水性（例えば、１００ｍｍ水柱高）が得られない場合がある。一方、含有量が０．０５質量％以上であると、十分な撥水性（例えば、１００ｍｍ水柱高）を得ることができ、含有量が０．１質量％以上であると、より高い撥水性（例えば、２００ｍｍ水柱高）を得ることができる。アルキルケテンダイマーの含有量が２．０質量％を超えると、ＰＦ値が低下する恐れがある。

【0035】

又、アルキルケテンダイマーの濾材全体に対する含有量を適切な範囲にすることにより、濾材のＰＦ値を上昇できることを本発明者は見出した。このＰＦ値を上昇させる機構は定かではないが、適切な量のアルキルケテンダイマーをフィブリル化リヨセル繊維の表面に付着させた場合においては、繊維同士の凝集を防いで繊維の表面積を上昇させることにより捕集効率を上昇させるとともに、繊維間の空隙を広げることにより圧力損失を低下させるため、ＰＦ値を上昇させるものと推定される。一方で多すぎる量のアルキルケテンダイマーを付着させた場合においては、アルキルケテンダイマーが繊維間の空隙を埋めて繊維の表面積を低下させることにより捕集効率を低下させるとともに、目詰まりにより圧力損失を不必要に上昇させるため、ＰＦ値を低下させるものと推定される。アルキルケテンダイマーの濾材全体に対する含有量が０．０５～２質量％の範囲であると、アルキルケテンダイマー非含有の場合よりも高いＰＦ値を得ることができ、含有量が０．１～１．５質量％であると、更に高い（例えば、アルキルケテンダイマー非含有よりも０．８ポイント以上高い）ＰＦ値を得ることができる。

【0036】

本実施形態においては、強度及び剛度の向上を目的として、濾材中に生分解性バインダーを含有してもよい。生分解性バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリ乳酸、又は、ポリビニルアルコール及びポリ乳酸の両方を使用することができる。ポリビニルアルコールは、生分解性を有するとともに繊維同士を接着するものであり、叩解繊維及び非叩解繊維と一緒に水に分散して原料スラリーとすることが可能な繊維状又は粉末状のものであるか、又はアルキルケテンダイマーと混合して付着させることが可能な水溶液の状態にできるものである。ポリ乳酸は、前記のポリ乳酸バインダー繊維であり、融点以上に加熱された場合に繊維同士を接着するものである。生分解性バインダーは粉末状であることがより好ましい。均一に分散し、繊維と点接着するため、ＰＦ値を大きく低下させずに高い強度、剛度を得ることができる。粉末状バインダーはポリビニルアルコールであることが特に好ましい。更に高い強度、剛度を得ることができる。

【0037】

本実施形態において、濾材に生分解性バインダーを含有させる場合の生分解性バインダーの配合量は、濾材を構成する繊維及びバインダーの合計を１００部とすると、そのうち、０．５～２０部であることが好ましく、１～１５部であることがより好ましい。配合量が０．５部未満であると、十分な強度及び剛度の向上効果が得られない恐れがあり、２０部を超えると、ＰＦ値が低下する恐れがある。

【0038】

本実施形態においては、本発明の効果を妨げない範囲で、濾材に消泡剤、分散剤等の添加剤を適宜含めることができる。

【0039】

本実施形態の濾材の製造方法は、湿式抄紙法を用いる。すなわち、濾材を構成する繊維をパルパー等の分散機を用いて水中に分散させて、得られた原料スラリーをワイヤー上に堆積及び脱水して湿潤シートを形成して、得られた湿潤シートに含浸又は塗布等の方法によりアルキルケテンダイマーを付与して、熱風ドライヤーやシリンダードライヤー等の乾燥機を用いて乾燥して、乾燥シートとしての濾材を得る。乾燥後のシートにアルキルケテンダイマーを付与した場合は、アルキルケテンダイマーによるＰＦ値の向上効果が十分に得られない。

【0040】

本実施形態の濾材の製造方法において、生分解性バインダーを含有させる場合は、前記の湿式抄紙法を用いる製造において、原料スラリー中に濾材を構成する繊維とともに生分解性バインダーを分散させることが好ましい。生分解性バインダーをアルキルケテンダイマーと同時に付与したり、アルキルケテンダイマー付与後に別途付与したりした場合は、アルキルケテンダイマーが生分解性バインダーの連続皮膜により被覆されるため、撥水性が十分に得られない恐れがある。原料スラリー中に濾材を構成する繊維とともに生分解性バインダーを分散させて湿潤シートとしてから湿潤シートにアルキルケテンダイマーを付与することが好ましい。

【0041】

本実施形態においては、本発明の効果を妨げない範囲で、原料スラリーに消泡剤、分散剤等の添加剤を適宜添加することができる。

【0042】

本実施形態における濾材の坪量は、特に限定するものではないが、好ましくは２５～３５０ｇ／ｍ²、より好ましくは５０～２５０ｇ／ｍ²、更に好ましくは７０～１５０ｇ／ｍ²である。坪量が２５ｇ／ｍ^２未満であると、十分な引張強度及び／又はガーレー剛度が得られない場合がある。一方で、坪量が３５０ｇ／ｍ^２を超えると、フィルタユニットに収容可能な濾材の面積が不十分となる場合がある。

【0043】

本実施形態における濾材のＰＦ値は、特に限定するものではないが、好ましくは４．５以上であり、より好ましくは６．０以上、更に好ましくは７．０以上である。これにより、圧力損失と捕集効率のバランスが良い濾材となる。

【0044】

本実施形態における濾材の引張強度は、用途や後加工の方法に応じて必要とされる引張強度が異なり、特に限定するものではないが、好ましくは０．４０ｋＮ／ｍ以上であり、より好ましくは０．４５ｋＮ／ｍ以上である。引張強度が０．４０ｋＮ／ｍ以上であれば、多くの用途に対応できる。

【0045】

本実施形態における濾材のガーレー剛度は、用途や後加工の方法に応じて必要とされるガーレー剛度が異なり、特に限定するものではないが、好ましくは７．０ｍＮ以上であり、より好ましくは１０．０ｍＮ以上である。る。ガーレー剛度が７．０ｍＮであれば、多くの用途に対応できる。

【実施例0046】

以下に、本発明に係る実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。しかし、本発明はこれらに限定されるものではない。

【0047】

＜実施例１＞
叩解繊維としてリヨセル繊維（Ｌｅｎｚｉｎｇ ＡＧ製）を叩解して得られたフィブリル化リヨセル繊維（平均繊維径０．８μｍ、長さ加重平均繊維長１．１ｍｍ）１４部と、非叩解繊維として再生セルロース繊維であるリヨセル繊維（Ｌｅｎｚｉｎｇ ＡＧ製、平均繊維径１２μｍ、平均繊維長４ｍｍ）８６部を、スラリー濃度が０．５質量％となるように水道水を加えてミキサーを用いて離解して、原料スラリーを得た。次に、手抄装置を用いて得られた原料スラリーを抄紙して、湿潤シートを得た。次に、得られた湿潤シートに、アルキルケテンダイマー（ＳＥ２３６０、星光ＰＭＣ（株）製）の水希釈液を、濾材全体に対するアルキルケテンダイマー含有量が固形分で０．０１質量％となるように含浸処理により付与して、１３０℃のロータリードライヤーを用いて乾燥して、乾燥シートとして坪量１００ｇ／ｍ^２のエアフィルタ用濾材を得た。

【0048】

＜実施例２～１２＞
濾材全体に対するアルキルケテンダイマー含有量が固形分で、表１に示した０．０５～１０質量％の範囲の各数値となるように含浸処理を行った以外は、実施例１と同様の方法により、坪量が１００～１１０ｇ／ｍ^２の範囲のエアフィルタ用濾材を得た。

【0049】

＜実施例１３＞
非叩解繊維として天然セルロース繊維であるマーセル化パルプ（ポロセニア、Ｒａｙｏｎｉｅｒ Ｉｎｃ．製、平均繊維径３４μｍ、平均繊維長２．６ｍｍ）８６部を用いたことと、アルキルケテンダイマー含有量が固形分で１．０質量％となるように含浸処理を行った以外は実施例１と同様の方法により、坪量１０１ｇ／ｍ^２のエアフィルタ用濾材を得た。

【0050】

＜実施例１４＞
非叩解繊維としてリヨセル繊維（Ｌｅｎｚｉｎｇ ＡＧ製、平均繊維径１２μｍ、平均繊維長４ｍｍ）７６部と、ポリ乳酸主体繊維（ＰＬ０１、ユニチカ（株）製、平均繊維径１３μｍ、平均繊維長５ｍｍ、融点１７０℃）１０部を用いた以外は、実施例１３と同様の方法により、坪量１０１ｇ／ｍ^２のエアフィルタ用濾材を得た。

【0051】

＜実施例１５＞
非叩解繊維としてリヨセル繊維（Ｌｅｎｚｉｎｇ ＡＧ製、平均繊維径１２μｍ、平均繊維長４ｍｍ）８４部と、バインダーとしてポリビニルアルコール粉末（ポバールＫ－１７７、デンカ（株）製）２部を用いて原料スラリーを得た以外は、実施例１３と同様の方法により、坪量１０１ｇ／ｍ^２のエアフィルタ用濾材を得た。

【0052】

＜実施例１６＞
非叩解繊維としてリヨセル繊維（Ｌｅｎｚｉｎｇ ＡＧ製、平均繊維径１２μｍ、平均繊維長４ｍｍ）７６部と、バインダーとして芯鞘型ポリ乳酸バインダー繊維（ＰＬ８０、ユニチカ（株）製、平均繊維径１５μｍ、平均繊維長５ｍｍ、芯融点１７０℃、鞘融点１３０℃）１０部を用いて原料スラリーを得た以外は、実施例１３と同様の方法により、坪量１０１ｇ／ｍ^２のエアフィルタ用濾材を得た。

【0053】

＜実施例１７＞
ポリビニルアルコール（ポバール２８－９８、（株）クラレ製）の水溶液とアルキルケテンダイマー（ＳＥ２３６０、星光ＰＭＣ（株）製）を混合した水希釈液を、濾材全体に対するポリビニルアルコール含有量が固形分で２．０質量％、アルキルケテンダイマー含有量が固形分で１．０質量％となるように含浸処理を行った以外は、実施例１と同様の方法により、坪量が１０３ｇ／ｍ^２のエアフィルタ用濾材を得た。

【0054】

＜比較例１＞
アルキルケテンダイマーの含浸処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様の方法により、坪量１００ｇ／ｍ^２のエアフィルタ用濾材を得た。

【0055】

＜比較例２＞
アルキルケテンダイマーの代わりにパラフィンワックス撥水剤（ペトロックスＰ－３１０、明成化学工業（株）製）の水希釈液を、濾材全体に対するパラフィンワックス撥水剤含有量が固形分で１．０質量％となるように含浸処理により付与した以外は、実施例１と同様の方法により、坪量１０１ｇ／ｍ^２のエアフィルタ用濾材を得た。

【0056】

実施例及び比較例において得られたエアフィルタ用濾材の評価は、以下に示す方法を用いて行った。

【0057】

＜坪量＞
坪量は、ＪＩＳ Ｐ ８１２４：２０１１「紙及び板紙－坪量の測定方法」に従って測定した。

【0058】

＜厚さ及び密度＞
厚さ及び密度は、ＪＩＳ Ｐ ８１１８：１９９８「紙及び板紙－厚さ及び密度の試験方法」に従って測定した。尚、測定圧力は５０ｋＰａとした。

【0059】

＜圧力損失＞
圧力損失は、有効面積１００ｃｍ^２のエアフィルタ用濾材に面風速５．３ｃｍ／秒で通風した際の差圧として、マノメーター（マノスターゲージＷＯ８１、（株）山本電機製作所製）を用いて測定した。

【0060】

＜透過率＞
透過率は、ラスキンノズルで発生させた多分散ポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）粒子を含む空気が有効面積１００ｃｍ^２のエアフィルタ用濾材に面風速５．３ｃｍ／秒で通風した際の上流及び下流のＰＡＯ粒子の個数をレーザーパーティクルカウンター（ＫＣ－２２Ｂ、リオン（株）製）を用いて測定し、上流と下流の粒子個数の比から求めた。対象粒子径は０．３μｍとし、０．２～０．３μｍと０．３～０．４μｍの透過率の幾何平均値として求めた。

【0061】

＜ＰＦ値＞
ＰＦ値は、圧力損失と透過率の値から、数１に示す式を用いて計算した。

【0062】

＜撥水性＞
撥水性は、ＭＩＬ－ＳＴＤ－２８２に従って測定した。

【0063】

＜引張強度＞
引張強度は、万能試験機（オートグラフＡＧＳ－Ｘ、（株）島津製作所製）を用いて、試験幅２５．４ｍｍ、試験長１００ｍｍ、引張速度１５ｍｍ／分の条件で測定した。

【0064】

＜ガーレー剛度＞
ガーレー剛度は、ＪＡＰＡＮ ＴＡＰＰＩ Ｎｏ．４０：２０００「紙及び板紙－荷重曲げによるこわさ試験方法－ガーレー法」に従って測定した。

【0065】

前記の方法で行ったエアフィルタ用濾材の評価結果を表１及び表２に示した。

【0066】

【表1】

【0067】

【表2】

【0068】

表１の実施例１～１２及び表２の比較例１の結果より、アルキルケテンダイマーの含有量を０．０５質量％以上とすることで１００ｍｍ水柱高以上の十分な撥水性を有するエアフィルタ用濾材が得られ、０．１質量％以上とすることで２００ｍｍ水柱高以上の更に高い撥水性を得ることができた。又、アルキルケテンダイマーの含有量を０．０５～２．０質量％の範囲とすることでアルキルケテンダイマー非含有の場合よりも高いＰＦ値を有するエアフィルタ用濾材が得られ、０．１～１．５質量％の範囲とすることでアルキルケテンダイマー非含有の場合よりも０．８ポイント以上高いＰＦ値が得られた。

【0069】

表１の実施例６、表２の実施例１３及び１４の結果より、非叩解繊維に再生セルロース繊維、天然セルロース繊維及び／又はポリ乳酸主体繊維を用いることにより、十分な撥水性（１００ｍｍ水柱高以上）、ＰＦ値（４．５以上）、引張強度（０．４ｋＮ／ｍ以上）及びガーレー剛度（７．０ｍＮ以上）が得られた。

【0070】

表１の実施例６、表２の実施例１５及び１６の結果より、バインダーを使用することにより、高い引張強度及びガーレー剛度が得られた。

【0071】

表２の実施例１５及び１７の結果より、バインダーを予め含有させたシートに対してアルキルケテンダイマーを付与することにより、バインダーとアルキルケテンダイマーを同時に付与させた場合よりも高い撥水性が得られた。

【0072】

表１の実施例６及び表２の比較例２の結果より、アルキルケテンダイマーを付与することにより、パラフィンワックス撥水剤を付与した場合よりも高い撥水性が得られた。

【産業上の利用可能性】

【0073】

本発明のエアフィルタ用濾材は、工場及びビルの空調、自動車客室、エアコン、空気清浄機、個人用保護具等の種々の分野で使用されるエアフィルタ用濾材に用いることができる。