特許 7591505 繊維物品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-20

(45)【発行日】2024-11-28

(54)【発明の名称】繊維物品

(51)【国際特許分類】

   D04H 1/4382 20120101AFI20241121BHJP

【ＦＩ】

D04H1/4382

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021543054

(86)(22)【出願日】2020-08-28

(86)【国際出願番号】 JP2020032653

(87)【国際公開番号】W WO2021039980

(87)【国際公開日】2021-03-04

【審査請求日】2023-06-14

(31)【優先権主張番号】P 2019158826

(32)【優先日】2019-08-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002901

【氏名又は名称】株式会社ダイセル

(73)【特許権者】

【識別番号】000002853

【氏名又は名称】ダイキン工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 義隆

(72)【発明者】

【氏名】大村 雅也

(72)【発明者】

【氏名】牧野 純子

(72)【発明者】

【氏名】原 聡

(72)【発明者】

【氏名】新谷 博昭

【審査官】斎藤 克也

(56)【参考文献】

【文献】特開平０２－０９１２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０１７１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１８８７７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０８４７６０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－２０５９４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５６６２７２８（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｄ０４Ｈ １／００ － １８／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数本の第１繊維と、前記第１繊維よりも外径が細く、分散した状態で前記第１繊維に支持された複数本の第２繊維とを含み、
前記第１繊維が、レーヨン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、セルロースアセテートのうちの１つにより構成され、
前記第２繊維が、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミドのうちの少なくとも１つを含み、前記第１繊維が、前記第２繊維とは異なる材料を含み、
前記第１繊維の外径Ｄ１と、前記第２繊維の外径Ｄ２との比Ｄ１／Ｄ２が、１５．０以上１６６６．７以下の範囲の値に設定され、前記外径Ｄ１が、１４．６４μｍ以上５０．０μｍ以下の範囲の値に設定され、前記外径Ｄ２が、３０．０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の範囲の値に設定されている、繊維物品。

【請求項2】

前記外径Ｄ１が、２０．０μｍ以上３０．０μｍ以下の範囲の値に設定されている、請求項１に記載の繊維物品。

【請求項3】

前記第１繊維が捲縮されている、請求項１又は２に記載の繊維物品。

【請求項4】

前記第１繊維に前記第２繊維が添着された状態で、複数本の前記第１繊維の繊維間隙と、複数本の前記第２繊維の繊維間隙とが内部に形成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の繊維物品。

【請求項5】

厚み寸法が３．０ｍｍ以上のシート状に形成されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の繊維物品。

【請求項6】

複数本の第１繊維と、前記第１繊維よりも外径が細く、分散した状態で前記第１繊維に支持された複数本の第２繊維と、
前記第１繊維に添着され且つ前記第２繊維と同様の組成からなる樹脂粒状物と、を含み、
前記第２繊維が、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミドのうちの少なくとも１つを含み、前記第１繊維が、前記第２繊維とは異なる材料を含み、
前記第１繊維の外径Ｄ１と、前記第２繊維の外径Ｄ２との比Ｄ１／Ｄ２が、１５．０以上１６６６．７以下の範囲の値に設定され、前記外径Ｄ１が、１４．６４μｍ以上５０．０μｍ以下の範囲の値に設定され、前記外径Ｄ２が、３０．０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の範囲の値に設定され、
前記第１繊維の総体積Ｖ１と、前記第２繊維及び前記樹脂粒状物を合わせた総体積Ｖ２との比Ｖ１／Ｖ２が、１．９以上１２４．０以下の範囲の値に設定されている、繊維物品。

【請求項7】

空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの圧力損失が、３Ｐａ以上３５Ｐａ以下の範囲の値に設定されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の繊維物品。

【請求項8】

前記第２繊維が、繊維化可能な高分子により作られている、請求項１～７のいずれか１項に記載の繊維物品。

【請求項9】

水接触角が、１０°以上４０°以下の範囲の値である、請求項１～８のいずれか１項に記載の繊維物品。

【請求項10】

複数本の第１繊維と、前記第１繊維よりも外径が細く、分散した状態で前記第１繊維に支持された複数本の第２繊維とを含み、
前記第１繊維が、前記第２繊維とは異なる材料を含み、
前記第２繊維が、主としてポリテトラフルオロエチレンを含み、
前記第１繊維の外径Ｄ１と、前記第２繊維の外径Ｄ２との比Ｄ１／Ｄ２が、１５．０以上１６６６．７以下の範囲の値に設定され、前記外径Ｄ１が、１４．６４μｍ以上５０．０μｍ以下の範囲の値に設定され、前記外径Ｄ２が、３０．０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の範囲の値に設定されている、繊維物品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、繊維物品に関する。

【背景技術】

【0002】

繊維物品は、例えば、流体中に混入した不純物を濾過する濾過部材として用いられる。繊維物品として、例えば、特許文献１に開示されるように、異なる種類の繊維を含む繊維物品が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平６－１１６８５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

異なる種類の繊維を含む繊維物品は、例えば、各繊維が有する機能を発現させて、その性能を十分に得るため、各繊維の状態を安定して維持することが望まれる。

【0005】

そこで本開示は、異なる種類の繊維を含む繊維物品において、各繊維が有する機能を良好に発現させると共に、繊維物品中の各繊維の状態を安定して維持可能にすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る繊維物品は、複数本の第１繊維と、前記第１繊維よりも外径が細く、分散した状態で前記第１繊維に支持された複数本の第２繊維とを含み、前記第１繊維の外径Ｄ１と、前記第２繊維の外径Ｄ２との比Ｄ１／Ｄ２が、１５．０以上１６６６．７以下の範囲の値に設定され、前記外径Ｄ１が、５．０μｍ以上５０．０μｍ以下の範囲の値に設定され、前記外径Ｄ２が、３０．０ｎｍ以上１．０μｍ以下の範囲の値に設定されている。

【0007】

上記構成によれば、第１繊維よりも外径が大幅に細い第２繊維を分散した状態で第１繊維に支持させることで、第２繊維が切断されるのを防止しながら、第２繊維を第１繊維により安定して支持できる。これにより、第１繊維と第２繊維とを各々が有する機能を発揮可能に配置しながら、繊維物品中の第１繊維と第２繊維の各状態を安定して維持できる。

【0008】

また、第１繊維の外径Ｄ１、第２繊維の外径Ｄ２、及び、比Ｄ１／Ｄ２を上記のように設定することで、複数本の第１繊維により形成される比較的大きな繊維間隙と、複数本の第２繊維により形成される比較的小さな繊維間隙とを、共に繊維物品内に豊富に形成できる。これにより、例えば第２繊維のみからなる繊維物品に比べて、嵩高い繊維物品が得られる。よって、流体を繊維物品内に豊富に流通させることができるため、例えば、高効率の濾過機能を有する繊維物品を実現できる。

【0009】

前記外径Ｄ１が、２０．０μｍ以上３０．０μｍ以下の範囲の値に設定されていてもよい。このように、第１繊維の外径を設定することで、第１繊維の繊維間隙の大きさを安定化できる。

【0010】

前記第１繊維が捲縮されていてもよい。これにより、繊維物品内に繊維間隙を豊富に形成できると共に、繊維物品を嵩高に構成し易くできる。

【0011】

前記捲縮された前記第１繊維に前記第２繊維が添着された状態で、複数本の前記第１繊維の繊維間隙と、複数本の前記第２繊維の繊維間隙とが内部に形成されていてもよい。これにより、第１繊維により第２繊維を安定して支持しながら、繊維物品内に豊富な繊維間隙を設け、第２繊維の機能を発揮させ易くできる。

【0012】

厚み寸法が３．０ｍｍ以上のシート状に形成されていてもよい。これにより、例えば流体に接触し易いように流体流路に繊維物品を配置できるので、流体に対して第１繊維及び第２繊維の機能を発揮し易くできる。

【0013】

前記第１繊維に添着され且つ前記第２繊維と同様の組成からなる樹脂粒状物を更に含み、前記第１繊維の総体積Ｖ１と、前記第２繊維及び前記樹脂粒状物を合わせた総体積Ｖ２との比Ｖ１／Ｖ２が、１．９以上１２４．０以下の範囲の値に設定されていてもよい。これにより、外径が太く且つ体積が大きな第１繊維により、外径が細く且つ体積が小さい第２繊維を安定して支持でき、第２繊維の機能をより安定して発揮し易くできる。

【0014】

空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの圧力損失が、３Ｐａ以上３５Ｐａ以下の範囲の値に設定されていてもよい。これにより、繊維物品中に流体を流通させた際、繊維物品により流体の流通が妨げられるのを良好に抑制できる。

【0015】

前記第１繊維が、レーヨン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、セルロースアセテートのうちの少なくとも１つであってもよい。これにより、第１繊維の選択幅を広げて繊維物品の設計自由度を向上できる。

【0016】

前記第２繊維が、繊維化可能な高分子により作られていてもよい。このような高分子を用いることで、第２繊維を効率よく製造できる。

【0017】

前記第２繊維が、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミドのうちの少なくとも１つを含んでいてもよい。これにより、第２繊維の選択幅を広げて繊維物品の設計自由度を向上できる。

【0018】

前記第２繊維が、主としてポリテトラフルオロエチレンを含んでいてもよい。これにより、ポリテトラフルオロエチレンが有する高機能を繊維物品で安定して発揮できる。

【発明の効果】

【0019】

本開示の各態様によれば、異なる種類の繊維を含む繊維物品において、各繊維が有する機能を良好に発現できると共に、繊維物品中の各繊維の状態を安定して維持できる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】実施形態に係る繊維物品の概略図である。

【図2】実施例に係る繊維物品のＳＥＭ写真である。

【図3】比較例に係る繊維物品のＳＥＭ写真である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、実施形態について図を参照して説明する。図１は、実施形態に係る繊維物品１の概略図である。図１では、繊維物品１の内部構造を模式的に示す拡大図を併せて図示している。

【0022】

図１に示す繊維物品１は、一例として、流体の流路内に配置され、流体中に混入した不純物を濾過する濾過部材として用いられる。流体は、気体及び液体のいずれでもよい。繊維物品１は、ここでは厚み寸法が３．０ｍｍ以上のシート状である。繊維物品１がシート状である場合、厚み寸法は、例えば３．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下の範囲の値に設定される。また繊維物品１は、坪量が１００．０ｇ／ｍ^２以上４００．０ｇ／ｍ^２以下の範囲の値（ここでは約２００ｇ／ｍ^２）に設定されている。

【0023】

繊維物品１は、複数本の第１繊維２と、複数本の第２繊維３とを含む。第１繊維２は、第２繊維３よりも強度（例えば引張強度）が大きい。複数本の第１繊維２は、繊維物品１の骨格として用いられる。本実施形態の第１繊維２は、捲縮されている。捲縮された複数本の第１繊維２を用いることにより、繊維物品１は、繊維密度が比較的低く、且つ、嵩高く形成されている。

【0024】

第２繊維３は、第１繊維２よりも外径が細く、分散した状態で第１繊維２に支持されている。本実施形態では、第２繊維３は、繊維物品１の内部全体に拡散するように配置されている。繊維物品１では、第１繊維２の外径Ｄ１と、第２繊維３の外径Ｄ２との比Ｄ１／Ｄ２が、１５．０以上１６６６．７以下の範囲の値に設定されている。このように繊維物品１は、外径Ｄ１が太い第１繊維２と、第１繊維２に比べて外径Ｄ２が大幅に細い第２繊維３とを含む。

【0025】

一例として、比Ｄ１／Ｄ２は、１５．０以上１３００．０以下の範囲の値に設定されていることが望ましい。また比Ｄ１／Ｄ２は、１５．０以上７１４．３以下の範囲の値に設定されていることが更に望ましく、１５．０以上３００．０以下の範囲の値に設定されていることが一層望ましい。

【0026】

また別の例では、比Ｄ１／Ｄ２は、６０．０以上１６６６．７以下の範囲の値に設定できる。比Ｄ１／Ｄ２は、更に６０．０以上１３００．０以下の範囲の値に設定されていることが望ましい。また比Ｄ１／Ｄ２は、６０．０以上７１４．３以下の範囲の値に設定されていることが更に望ましく、６０．０以上３００．０以下の範囲の値に設定されていることがより一層望ましい。

【0027】

また外径Ｄ１は、５．０μｍ以上５０．０μｍ以下の範囲の値に設定されている。このような範囲の値に外径Ｄ１を設定することで、第２繊維３を第１繊維２の周囲に良好に張り巡らせることができる。外径Ｄ１は、更に２０．０μｍ以上３０．０μｍ以下の範囲の値に設定されていることが望ましい。

【0028】

また外径Ｄ２は、３０．０ｎｍ以上１．０μｍ以下の範囲の値に設定されている。このような範囲の値に外径Ｄ２を設定することで、第１繊維２と第２繊維３との外径の差異を明確にしつつ、第２繊維３が過度に細くなるのを防止し、第２繊維３を製造し易くできる。外径Ｄ２は、更に３０．０ｎｍ以上８００ｎｍ以下の範囲の値に設定されていることが望ましく、３０．０ｎｍ以上１６６．７ｎｍ以下の範囲の値に設定されていることが更に望ましい。また別の例では、外径Ｄ２は、５０．０ｎｍ以上８００．０ｎｍ以下の範囲の値に設定されていることが望ましい。

【0029】

また繊維物品１では、一例として、第１繊維２の総体積Ｖ１と、第２繊維３及び樹脂粒状物４を合わせた総体積Ｖ２の比Ｖ１／Ｖ２が、１．９以上１２４．０以下の範囲の値に設定されている。比Ｖ１／Ｖ２は、更に２０．０以上１２４．０以下の範囲の値に設定されていることが望ましい。上記のような範囲の値に比Ｄ１／Ｄ２及び比Ｖ１／Ｖ２が設定されることで、第１繊維２の外径Ｄ１と第２繊維３の外径Ｄ２を異ならせ、各繊維２，３の機能を発揮させ易くできる。

【0030】

繊維物品１は、捲縮された第１繊維２に第２繊維３が添着された状態で、複数本の第１繊維２の繊維間隙と、複数本の第２繊維３の繊維間隙とが内部に形成されている。言い換えると、繊維物品１の内部には、第１繊維２と第２繊維３とによる網目構造が形成されている。第２繊維３が第１繊維２に添着されているため、この網目構造は、繊維物品１の使用中に多少の外力が作用しても破壊されにくい。

【0031】

このように繊維物品１は、内部に豊富な繊維間隙が設けられている。従って繊維物品１は、内部に流体を流通させたときの圧力損失が比較的低い。本実施形態の繊維物品１は、空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの圧力損失が、３Ｐａ以上３５Ｐａ以下の範囲の値に設定されている。この圧力損失の好ましい値としては、別の例として、例えば５Ｐａ以上３５Ｐａ以下の範囲の値、或いは、１５Ｐａ以上３５Ｐａ以下の範囲の値が挙げられる。

【0032】

この圧力損失は、一般的な圧力損失測定器を用いて、以下の手順で測定できる。即ち、測定サンプルを直内径１１３ｍｍ（濾材としての有効面積１００ｃｍ^２）のホルダにセットし、測定サンプル内を流通する空気の流速を５．３ｃｍ／秒になるように流量計で調整した。このときの測定サンプルの空気の流通方向の上流側と下流側との間で生じる圧力損失をマノメータにより測定できる。

【0033】

また繊維物品１の内部では、第２繊維３は、第１繊維２と絡み合いながら第１繊維２に担持されている。このため、第２繊維３の外径Ｄ２が第１繊維２の外径Ｄ１に比べて細い場合でも、第２繊維３の切断等の損傷を防止しながら第２繊維３を第１繊維２で支持できる。よって、第２繊維３が有する機能を長期間にわたり維持できる。

【0034】

比Ｄ１／Ｄ２の値は、１５．０以上１６６６．７以下の範囲であれば適宜設定可能である。比Ｄ１／Ｄ２の値が１５．０を下回ると、繊維物品１において、外径が異なる２種類の繊維の各機能を発揮させる効果が低減する。また、比Ｄ１／Ｄ２の値が１６６６．７を超えると、例えば、外径Ｄ１が太過ぎて第２繊維３を第１繊維２の周囲に張り巡らせにくくなったり、外径Ｄ２が細過ぎて第２繊維３を形成できなくなったりすることで、繊維物品１の製造が困難となるおそれがある。

【0035】

比Ｄ１／Ｄ２を上記範囲の値に設定することで、繊維物品１に用いられる第２繊維３の重量を低減できる。このため、繊維物品１の製造に用いられる第２繊維３の使用量を低減できる。従って、繊維物品１の生産コストを抑制しながら、高機能を有する第２繊維３を繊維物品１の材料として好適に使用できる。これにより本実施形態では、第２繊維３の設計自由度が向上されている。

【0036】

本実施形態の繊維物品１は、第１繊維２に添着され且つ第２繊維３と同様の組成からなる樹脂粒状物４を含む。この樹脂粒状物４は、繊維化可能な高分子で構成されている。繊維物品１では、樹脂粒状物４が捲縮された複数本の第１繊維２に添着された状態で第１繊維２が開繊されることで、樹脂粒状物４に外力が加えられ、樹脂粒状物４から第２繊維３が形成されている。図１中の拡大図に示すように、製造後の繊維物品１には、樹脂粒状物４が若干残留している場合がある。なお、繊維物品１の製造方法等によっては、繊維物品１中に樹脂粒状物４が残留しない場合もある。

【0037】

樹脂粒状物４は、ラメラ構造を内包する。ここで言うラメラ構造とは、樹脂粒状物４の樹脂を構成する高分子鎖が、連なり且つ折り畳まれた構造を指す。樹脂粒状物４が内包するラメラ構造は、具体的にはこの高分子鎖が数百万単位でリボン状に連なって形成された微細繊維である。樹脂粒状物４の内部には、この微細繊維が折り畳まれて収納されている。樹脂粒状物４は、一例として、ペースト押出成形することが可能である。

【0038】

次に、第１繊維２の詳細について説明する。第１繊維２の材料は、適宜選択可能である。上記したように、繊維物品１の製造時に第２繊維３を樹脂粒状物４から形成する際において、樹脂粒状物４を分散状態で含む水分散液（以下、単に水分散液と称する。）を第１繊維２に添着することで樹脂粒状物４を第１繊維２に添着する場合、第１繊維２の表面に水滴を滴下した直後の水接触角θ１は、第１繊維２の水分散液に対する親和性を高めるため、ある程度低い値に設定されていることが好適である。このため一例として、第１繊維２は、レーヨン、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、セルロースアセテートのうちの少なくとも１つを含む。本実施形態の第１繊維２は、セルロースアセテート繊維である。繊維物品１は、複数本のセルロースアセテート繊維を含むトウ（トウバンド）を捲縮し且つ開繊することで形成された第１繊維２を含んでいる。これにより繊維物品１は、良好な嵩高さを有している。

【0039】

第１繊維２は、第２繊維３よりも長い長繊維である。第１繊維２が捲縮された長繊維であると、例えば、第１繊維２の本数が少ない場合でも、第１繊維２で豊富な第２繊維３を安定して支持できる。なお、第１繊維２は長繊維に限定されず、短繊維であってもよい。

【0040】

本実施形態の第１繊維２の表面には、セルロースアセテート繊維を紡糸する際に用いられる、繊維油剤と水とを含むオイルエマルジョン（以下、単にオイルエマルジョンと称する。）、及び、セルロースアセテート繊維を捲縮する際に用いられる水の少なくともいずれか（ここでは両方）が添着されている。これにより第１繊維２の表面は、親水性を有する。

【0041】

繊維物品１の製造時に水分散液を用いる場合、水接触角θ１は、一例として、１０°以上４０°以下の範囲の値であることが、第１繊維２に水分散液との親和性（親水性）を付与する上で望ましい。水接触角θ１は、更に２０°以上３５°以下の範囲の値であることがより望ましい。

【0042】

水接触角θ１は、例えば第１繊維２の表面の水又はオイルエマルジョンの少なくともいずれかの添着量により調整できる。一例として、当該添着量を増大させると、水接触角θ１は増大し、当該添着量を低減すると、水接触角θ１は減少する。水接触角θ１は、水やオイルエマルジョンとは異なる別の成分を第１繊維２の表面に添着させることで調整されてもよい。

【0043】

第１繊維２の断面形状は、適宜設定可能である。第１繊維２の断面形状は、例えば、円形状、Ｙ字状、及び不定形状のうちのいずれかに設定できる。第１繊維２の断面形状を変更することで、例えば、第１繊維２の表面積を調整できる。一定範囲において、第１繊維２の断面の異形性が大きいほど、第１繊維２の表面積が増大する。これにより、第１繊維２を第２繊維３や流体に接触させ易くできる。

【0044】

第１繊維２の断面形状は、具体的には例えば乾式紡糸法で第１繊維２を紡糸する場合、紡糸孔の周縁形状を変えることにより調整できる。ここで言う第１繊維２の外径Ｄ１、及び、第２繊維３の外径Ｄ２は、一例として、それぞれ複数本（ここでは１０本）の繊維の繊維断面を撮影し、撮影画面に現れた繊維断面の最大外径の平均値として算出できる。繊維物品１には、異なる断面形状の複数本の第１繊維２が含まれていてもよい。

【0045】

次に第２繊維３の詳細について説明する。第２繊維３は、第１繊維２と交差するように配置され、且つ、第１繊維２に添着されている。本実施形態の第２繊維３は、第１繊維２にファンデルワールス力により添着されている。これにより、第１繊維２と第２繊維３とは、互いの親和性が良好である。第２繊維３は、一例として繊維化可能な高分子により作られている。

【0046】

繊維化可能な高分子として、第２繊維３は、ポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥとも称する。）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリアミド（ＰＡ）のうちの少なくとも１つを含むことが好ましい。本実施形態の第２繊維３は、主として（言い換えると総重量の５０重量％よりも多くの）ＰＴＦＥを含む。第２繊維３は、ＰＴＦＥの極細繊維である。

【0047】

第２繊維３の材料として用いられるＰＴＦＥについて説明する。このＰＴＦＥは、繊維化可能な高分子として構成されている。このようなＰＴＦＥは、例えばＴＦＥの乳化重合、又は懸濁重合から得られた高分子量ＰＴＦＥである。高分子量ＰＴＦＥは、変性ＰＴＦＥ及びホモＰＴＦＥのうち少なくともいずれかでもよい。

【0048】

変性ＰＴＦＥとは、ＴＦＥと、ＴＦＥ以外のモノマー（変性モノマー）とからなる。変性ＰＴＦＥは、変性モノマーにより均一に変性されたもの、重合反応の初期又は終期に変性されたものが一般的であるが、特に限定されない。変性ＰＴＦＥは、ＴＦＥに基づくＴＦＥ単位と、変性モノマーに基づく変性モノマー単位とを含む。

【0049】

また変性モノマー単位とは、変性ＰＴＦＥの分子構造の一部であり、変性モノマーに由来する部分である。全単量体単位とは、変性ＰＴＦＥの分子構造における全ての単量体に由来する。変性モノマーは、ＴＦＥとの共重合が可能なものであれば、特に限定されない。

【0050】

ここで言う高分子量ＰＴＦＥの「高分子量」とは、繊維物品１の製造時に繊維化し易く、繊維長の長いフィブリルが得られる分子量であって、標準比重（ＳＳＧ）が、２．１３０以上２．２３０以下の範囲の値であり、溶融粘度が高いために実質的に溶融流動しない分子量を指す。なお繊維化可能なＰＴＦＥについては、例えば国際公開第２０１３／１５７６４７号を参照できる。

【0051】

繊維物品１の表面に水滴を滴下した直後の水接触角θ２は、繊維物品１の製造時に水分散液を用いる場合、水分散液の親水性を考慮して、ある程度低く設定される。水接触角θ２は、一例として、水接触角θ１と同様の範囲の値であることが望ましい。

【0052】

水接触角θ１，θ２は、例えば、水滴を滴下した対象物の表面を水滴の側方から顕微鏡で観察することで測定可能である。具体的に、水接触角θ１，θ２は、例えば、市販されている接触角計（協和界面科学（株）製接触角計「ＤＭｓ－４０１」）を使用し、対象物に水滴を滴下し、その接触角を５点測定したときの測定値の平均値として算出される。

【0053】

本実施形態では、水分散液に対する第１繊維２の親和性を高めるため、水接触角θ１，θ２を比較的低い値に設定する例を示したが、例えば樹脂粒状物４を分散する分散液の特性に合わせて水接触角θ１，θ２を比較的高い値に設定してもよい。また、樹脂粒状物４を分散状態で含む分散液は、第１繊維２に対する親和性を高めるため、例えば第１繊維２の表面に対する接触角が低くなるように調整されてもよい。また、分散液を用いず、例えば粉末状の樹脂粒状物４を第１繊維２に添着して繊維物品１を製造する場合、水接触角θ１，θ２は、ある程度自由な値に設定できる。

【0054】

以上に説明したように、繊維物品１によれば、第１繊維２よりも外径が大幅に細い第２繊維３を分散した状態で第１繊維２に支持させることで、第２繊維３が切断されるのを防止しながら、第２繊維３を第１繊維２により安定して支持できる。これにより、第１繊維２と第２繊維３とを各々が有する機能を発揮可能に配置しながら、繊維物品１中の第１繊維２と第２繊維３の各状態を安定して維持できる。

【0055】

また、第１繊維２の外径Ｄ１、第２繊維３の外径Ｄ２、及び、比Ｄ１／Ｄ２を上記のように設定することで、複数本の第１繊維２により形成される比較的大きな繊維間隙と、複数本の第２繊維３により形成される比較的小さな繊維間隙とを、共に繊維物品１内に豊富に形成できる。これにより、例えば第２繊維３のみからなる繊維物品１に比べて、嵩高い繊維物品１が得られる。よって、流体を繊維物品１内に豊富に流通させることができるため、例えば、高効率の濾過機能を有する繊維物品１を実現できる。

【0056】

また、外径Ｄ２が１．０μｍ以下の極細の第２繊維３を、外径Ｄ１が比較的太い第１繊維２と組み合わせ、第２繊維３を第１繊維２で支持することにより、例えば樹脂繊維のみで繊維物品を製造した場合に比べて嵩高な繊維物品１を製造できると共に、長期にわたり第２繊維３の機能を発揮可能な繊維物品１を製造できる。

【0057】

また繊維物品１では、外径Ｄ１が、５．０μｍ以上５０．０μｍ以下の範囲の値に設定されている。これにより、第１繊維２の強度を向上でき、第２繊維３を第１繊維２により安定して支持しながら、第２繊維３の機能を発揮させることができる。

【0058】

また繊維物品１では、外径Ｄ１が、２０．０μｍ以上３０．０μｍ以下の範囲の値に設定されている。このように、第１繊維２の外径を設定することで、第１繊維２の繊維間隙の大きさを安定化できる。

【0059】

また繊維物品１では、第１繊維２が捲縮されている。これにより、繊維物品１内に繊維間隙を豊富に形成できると共に、繊維物品１を嵩高に構成し易くできる。

【0060】

また繊維物品１は、捲縮された第１繊維２に第２繊維３が添着された状態で、複数本の第１繊維２の繊維間隙と、複数本の第２繊維３の繊維間隙とが内部に形成されていている。これにより、第１繊維２により第２繊維３を安定して支持しながら、繊維物品１内に豊富な繊維間隙を設け、第２繊維３の機能を発揮させ易くできる。

【0061】

また繊維物品１は、厚み寸法が３．０ｍｍ以上のシート状に形成されている。これにより、例えば流体に接触し易いように流体流路に繊維物品１を配置できるので、流体に対して第１繊維２及び第２繊維３の機能を発揮し易くできる。

【0062】

また、本実施形態の繊維物品１は、第１繊維２に添着され且つ第２繊維３と同様の組成からなる樹脂粒状物４を含み、第１繊維２の総体積Ｖ１と、第２繊維３及び樹脂粒状物４を合わせた総体積Ｖ２の比Ｖ１／Ｖ２が、１．９以上１２４．０以下の範囲の値に設定されている。これにより、外径が太く且つ体積が大きな第１繊維２により、外径が細く且つ体積が小さい第２繊維３を安定して支持でき、第２繊維３の機能をより安定して発揮し易くできる。

【0063】

また繊維物品１は、空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの圧力損失が、３Ｐａ以上３５Ｐａ以下の範囲の値に設定されている。これにより、繊維物品１中に流体を流通させた際、繊維物品１により流体の流通が妨げられるのを良好に抑制できる。

【0064】

また繊維物品１では、第１繊維２が、レーヨン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、セルロースアセテートのうちの少なくとも１つである。これにより、第１繊維２の選択幅を広げて繊維物品１の設計自由度を向上できる。

【0065】

また繊維物品１では、第２繊維３が、繊維化可能な高分子により作られている。このような高分子を用いることで、第２繊維３を効率よく製造できる。また繊維物品１では、第２繊維３が、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミドのうちの少なくとも１つを含んでいる。これにより、第２繊維３の選択幅を広げて繊維物品１の設計自由度を向上できる。

【0066】

また繊維物品１では、第２繊維３が、主としてポリテトラフルオロエチレンを含んでいる。これにより、ポリテトラフルオロエチレンが有する高機能を繊維物品１で安定して発揮できる。

【0067】

（確認試験）
次に、確認試験について説明するが、本開示は以下に示す実施例に限定されるものではない。
［試験１］
紡糸条件を調整することにより外径Ｄ１が２０μｍに設定され、且つ、捲縮された長繊維であるセルロースアセテート繊維を第１繊維２として用いた。また、樹脂粒状物４の組成、及び、第１繊維２の開繊に伴う樹脂粒状物４の延伸条件等を調整することにより、外径Ｄ２が７０ｎｍに設定されたＰＴＦＥ繊維を第２繊維３として用いた。これらの繊維２，３を用いて、実施例の繊維物品１を製造した。図２は、実施例に係る繊維物品のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）写真である。図２は、図１の拡大図よりも拡大倍率を上げている。また、第２繊維３を省略した以外は実施例と同様の構成の比較例の繊維物品を製造した。図３は、比較例に係る繊維物品のＳＥＭ写真である。

【0068】

図２に示すように、実施例の繊維物品１では、外径Ｄ１に比べて大幅に外径Ｄ２が細い極細繊維である複数本の第２繊維３が、第１繊維２と添着されながら第１繊維２に支持されていることが確認された。また、複数本の第１繊維２の繊維間隙において、複数本の第２繊維３が交差するように配置され、複数本の第２繊維３からなる網目構造が形成されていることも確認された。これにより実施例の繊維物品１は、嵩高く形成されている。また、実施例の繊維物品は、優れた濾過性能を有するものと考えられる。図３に示すように、これに対して比較例の繊維物品は、第１繊維のみからなる繊維間隙が単に形成されていることが確認された。このため、比較例の繊維物品は、濾過性能が実施例のものに比べて低いものと考えられる。

【0069】

［試験２］
以下に示す実施例１～３及び比較例１～３のように、外径Ｄ１，Ｄ２を所定の値に設定した２種類の繊維を用いて繊維物品を製造しようとした場合、繊維物品が製造可能か否かを調べる確認試験を行った。本試験では、繊維物品の製造方法として、セルロースアセテート繊維からなる捲縮された複数本の第１繊維に繊維化可能な高分子（ＰＴＦＥ）からなる樹脂粒状物を添着した後、複数本の第１繊維を開繊し且つ樹脂粒状物から第２繊維を形成する方法を採用した。その結果を表１に示す。

【0070】

【表1】

【0071】

表１に示すように、実施例１～３では、図２に示される構造を有する繊維物品１を製造できることが分かった。これにより、少なくとも、第１繊維２の外径Ｄ１を１０μｍ以上５０μｍ以下の範囲の値に設定し、第２繊維３の外径Ｄ２を４０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下の範囲の値に設定し、比Ｄ１／Ｄ２を８３．３以上１２５０．０以下の範囲の値に設定した場合には、繊維物品１を製造できることが確認された。

【0072】

これに対して比較例１～３では、いずれも繊維物品を製造できないことが確認された。このうち比較例１，２の外径Ｄ２（２０．０ｎｍ）は、第２繊維の元となる樹脂粒状物の組成や原料の種類、或いは樹脂粒状物の延伸条件を調整しても、第２繊維を製造できない値であることが確認された。また比較例３は、外径Ｄ１（６０．０μｍ）が太過ぎて繊維空隙が過大となり、第１繊維により第２繊維を保持するのが困難であることが確認された。これにより、実施例１～３の比較例１～３に対する優位性が確認された。なお別の確認試験の結果により、実施例１～３とは別に、比Ｄ１／Ｄ２を１５．０以上１６６６．７以下の範囲の値に設定した場合において、実施例１～３と同様の結果が得られることが分かった。また、製造可能な第２繊維３の外径Ｄ２の下限値が、３０．０ｎｍであることも分かった。

【0073】

［試験３］
次に、濾材厚み及び濾材目付の組み合わせが異なる濾材である実施例４～９の繊維物品１として構成した。この実施例４～９について、圧力損失、捕集効率、及びＰＦ値について測定した。圧力損失は、空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの条件下で測定した。捕集効率は、粒子径０．３μｍのＮａＣｌ粒子を含む空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの粒子の捕集効率として測定した。ＰＦ値は、以下の式１に基づいて算出した。
［式１］

実施例４～９の各構成と測定結果について、以下の表２に示す。

【0074】

【表2】

【0075】

表２に示すように、実施例４～９は、圧力損失、捕集効率、及びＰＦ値のいずれにおいても良好な値を示すことが分かった。

【0076】

各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は、一例であって、本開示の趣旨から逸脱しない範囲内で、適宜、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本開示は、実施形態によって限定されることはなく、請求の範囲によってのみ限定される。また、本明細書に開示された各々の態様は、本明細書に開示された他のいかなる特徴とも組み合わせることができる。繊維物品１は、シート状のものに限定されず、その他の形状（例えば、直方体状、柱状、球体状、多角形状）を有していてもよい。また、複数の繊維物品１を組み合わせた状態で用いられてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0077】

以上のように本開示によれば、異なる種類の繊維を含む繊維物品において、各繊維が有する機能を良好に発現できると共に、繊維物品中の各繊維の状態を安定して維持できる優れた効果を有する。従って、この効果の意義を発揮できる繊維物品として、広く適用すると有益である。

【符号の説明】

【0078】

１ 繊維物品
２ 第１繊維
３ 第２繊維
４ 樹脂粒状物

【図1】

【図2】

【図3】