CN107405553A - 空气过滤器用过滤材料 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于，提供具有以少量的添加量而对空气过滤器用过滤材料赋予优异的阻燃性的加热膨胀性颗粒、且阻燃性优异、压力损失低的空气过滤器用过滤材料。本发明是空气过滤器用过滤材料，其具有层叠的多个纤维片，相邻的前述纤维片的层间中的至少1个层间具有加热膨胀性颗粒和粘结剂。

Description

空气过滤器用过滤材料
技术领域
本发明涉及空气过滤器用过滤材料。
背景技术
近年来，随着住宅环境高气密度化，日常生活环境发生了巨大的变化，对空气环境的改善要求增多。因此，作为改善空气环境的对策，在住宅等室内设置空气过滤器，捕集室内空气中包含的尘埃、烟等对室内环境有害且无用的物质，对臭气等进行吸附清除，从而净化空气。
此外，上述空气过滤器中使用空气过滤器用过滤材料。作为空气过滤器用过滤材料的制造方法，一般而言广泛公知例如使用作为热塑性树脂的聚乙烯树脂等粘着活性炭等吸附剂从而形成除臭层，并将其两面用无纺布、纺织布或编织布等布帛夹持从而制成空气过滤器用过滤材料的方法(例如参照专利文献1)。然而，在这样的构成中，大多布料本身具有可燃性，存在空气过滤器用过滤材料的阻燃性不充分的问题。
因此，为了提高空气过滤器用过滤材料中使用的布帛本身的阻燃性，专利文献2中公开了吸附分解片，其中，在上述布帛中使用作为阻燃性优异的纤维的聚氯乙烯系纤维，其相对于纤维基材使用60~80重量%。但是，近年来，已知卤素(特别是氯)系化合物因焚烧等会产生二恶英等有害物质。因此，世界上正朝着禁止使用这些化合物的方向发展。
因此，作为上述布帛中含有的阻燃剂，研究了各种磷系、无机系的阻燃剂等，例如，在专利文献3中记载了使用磷系阻燃剂的阻燃性过滤器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-358389号公报
专利文献2：日本特开平10-212685号公报
专利文献3：日本特开2000-126523号公报。
发明内容
发明要解决的问题
然而，如上所述，关于专利文献3中公开的阻燃性过滤器，磷系、无机系的阻燃剂的每单位附着质量的阻燃效果低，为了获得充分的阻燃性，需要含有大量阻燃剂，但与此相伴的是，还需要含有大量用于使阻燃剂附着在布帛上的粘结剂。此时，即使得到了优异的阻燃性，透气性也降低，形成压力损失高的阻燃性过滤器。此外，在上述情况下，由于粘结剂也是可燃性的，因此存在因含有大量粘结剂而导致甚至无法充分发挥出阻燃性的可能性。
因此，鉴于上述状况，本发明的课题在于，提供阻燃性优异且压力损失低的空气过滤器用过滤材料。
用于解决问题的手段
为了解决上述课题，本发明的空气过滤器用过滤材料具有层叠的多个纤维片，相邻的前述纤维片的层间中的至少1个层间具有加热膨胀性颗粒和粘结剂。
发明效果
根据本发明的空气过滤器用过滤材料，由于具有层叠的多个纤维片，相邻的前述纤维片的层间中的至少1个层间具有加热膨胀性颗粒和粘结剂，因此能够提供阻燃性优异且压力损失低的空气过滤器用过滤材料。
附图说明
图1是本发明的空气过滤器用过滤材料的一个例子的立体概念图，所述过滤材料中，空气过滤器用过滤材料的一部分燃烧，加热膨胀性颗粒发生膨胀。
图2是图1所示的空气过滤器用过滤材料的A-A下的截面概念图。
具体实施方式
以下对本发明进行详细说明，只要不超出本发明的主旨，则不受下述说明的范围的任何限制。
本发明的空气过滤器用过滤材料具有层叠的多个纤维片，相邻的前述纤维片的层间中的至少1个层间具有加热膨胀性颗粒和粘结剂。
详细如后所述，加热膨胀性颗粒可以以少量的添加量使空气过滤器用过滤材料的阻燃性优异。此外，根据这一点，由于将加热膨胀性颗粒浸渗至空气过滤器用过滤材料中并不需要大量的粘结剂，因此可以对空气过滤器用过滤材料赋予优异的阻燃性而不降低作为空气过滤器用过滤材料的重要的特性、即透气特性。
此外，本发明的空气过滤器用过滤材料为了使尘埃捕集效率优异而具有层叠的多个纤维片。在此，上述纤维片如后所述，由于含有天然纤维、合成纤维，因此具有可燃性，并且在许多情况下，构成上述纤维片的纤维因纺丝性降低等理由而难以添加阻燃剂；即使能够添加阻燃剂，其含量也少。
进一步，在本发明的空气过滤器用过滤材料中，为了粘接至少一部分纤维片而使用可燃性粘结剂。然而，即使是具有这样构成的本发明的空气过滤器用过滤材料，通过使用加热膨胀性颗粒，也具有优异的阻燃性。
首先，针对本发明的空气过滤器用过滤材料中使用的加热膨胀性颗粒进行说明。在此，加热膨胀性颗粒是指其本身具有阻燃性、且通过加热而膨胀的颗粒状的物质，具体而言，可以举出层状无机化合物、阻燃化微胶囊或含水矿物等。从膨胀性优异、不含可燃性树脂的观点出发，作为加热膨胀性颗粒，优选使用层状无机化合物。
在此，层状无机化合物是指具有层间化合物的层状无机物，具体而言，可以举出膨胀性石墨、蒙脱石或层状钙钛矿化合物等。此外，作为层状无机物，可以举出石墨、金属氧化物、金属磷酸盐、粘土矿物、硅酸盐等。此外，作为层间化合物，可以举出硫酸、硝酸等加热时气化的化合物。
加热膨胀性颗粒之中，优选能够将膨胀开始温度、膨胀倍率设定为较高的膨胀性石墨。通过提高膨胀开始温度，在制造空气过滤器用过滤材料时的加热下不发生膨胀而仅在燃烧时的加热下发生膨胀，因此制造空气过滤器用过滤材料时等的操作性优异，通过提高膨胀倍率，可以提高阻燃性。
在此，膨胀性石墨是指在石墨中插层有硫酸、硝酸等而得到的物质。此外，关于原料石墨，没有特别限制，优选为天然石墨、凝析石墨(kish graphite)、热分解石墨等那样的晶体高度发达的石墨。其中，从用于空气过滤器用过滤材料时的阻燃性赋予能力和经济性的平衡出发，优选为天然石墨。
作为天然石墨，例如有鳞片状天然石墨。在使用了该天然石墨的膨胀性石墨中，天然石墨的鳞片层之间插入有因加热而引发气体产生的层间化合物。详细如后所述，如果对使用上述天然石墨得到的膨胀性石墨加热，则由上述层间化合物产生气体，由于所产生的气体，鳞片状天然石墨膨胀，形成对热稳定的碳化壁。并且可以推测，上述碳化壁通过阻断火焰、热从燃烧区域向非燃烧区域的传导，从而使本发明的空气过滤器用过滤材料具备优异的阻燃性。
此外，由于即使以少量的加热膨胀性颗粒的添加量，也可以使空气过滤器用过滤材料的阻燃性达到充分，因此可以推测，即使以少量的加热膨胀性颗粒的添加量，也能够形成大小对于阻断火焰、热从燃烧区域向非燃烧区域的传导而言适合的碳化壁。
此外，作为本发明的空气过滤器用过滤材料中使用的加热膨胀性颗粒的膨胀开始温度，优选为150℃以上、更优选为200℃以上、特别优选为300℃以上。通过使其为上述范围，能够制成在制造空气过滤器用过滤材料时的加热下不发生膨胀而仅在燃烧时等合适的情况下发生膨胀的加热膨胀性颗粒。此外，关于上限没有特别的限定，由于需要通过在燃烧温度附近进行的加热而使膨胀开始，因此优选为800℃以下。此外，加热膨胀性颗粒的膨胀开始温度可以通过选择层间化合物等手段来进行调整。
接着，加热膨胀性颗粒优选在被加热(具体而言为800~1000℃)时相对于与石墨的解理面垂直的方向、即C轴方向具备50倍以上的膨胀倍率、更优选具备100倍以上的膨胀倍率、进一步特别优选具备150倍以上的膨胀倍率。
通过使加热膨胀性颗粒的膨胀倍率为50倍以上，具有上述加热膨胀性颗粒的空气过滤器用过滤材料的阻燃性进一步提高。此外，关于上限没有特别的限定，从容易获取的观点出发，优选为500倍以下。此外，加热膨胀性颗粒的膨胀倍率能够通过改变层间化合物的含有比例等手段来进行调整。在此，膨胀开始温度是指：在一定条件下对加热膨胀性颗粒进行加热时，加热膨胀性颗粒的体积达到原体积的1.1倍的温度。
接着，加热膨胀性颗粒的膨胀前的数均粒径优选为100μm以上且800μm以下。作为下限，更优选为200μm以上，作为上限，更优选为600μm以下。
通过使加热膨胀性颗粒的膨胀前的数均粒径为100μm以上，能够赋予空气过滤器用过滤材料充分的阻燃性。特别地，通过减少粒径小于100μm的颗粒的含有比例，容易防止粉尘的飞散，因此在作业环境方面优选。此外，通过使加热膨胀性颗粒的膨胀前的数均粒径为800μm以下，能够进一步地减轻加热膨胀性颗粒在散布时的散布不均，由此能够降低作为空气过滤器用过滤材料时的压力损失。
在此，上述数均粒径是指：用扫描型电子显微镜(SEM)观察颗粒，测定颗粒的最大直径和最小直径，将它们的平均值作为粒径，对100个颗粒的粒径进行算术平均而得到的值。
接着，作为加热膨胀性颗粒的含量，相对于空气过滤器用过滤材料整体100质量%，优选为0.5~30质量%。通过使加热膨胀性颗粒的含量为0.5质量%以上，能够形成大小对于将空气过滤器用过滤材料的未燃烧部分与空气过滤器用过滤材料的燃烧部分相隔离而言更适合的碳化层，使空气过滤器用过滤材料的阻燃性更优异。从该观点出发，作为下限，更优选为1质量%以上、特别优选为3质量%以上。
此外，通过使加热膨胀性颗粒的含量为30质量%以下，能够进一步降低将加热膨胀性颗粒添加至空气过滤器用过滤材料中所需的粘结剂的量，能够制成阻燃性优异、且压力损失低的空气过滤器用过滤材料。从该观点出发，作为上限，更优选为20质量%以下，进一步优选为15质量%以下、特别优选为10质量%以下。通过使其为上述范围，能够制成具有高阻燃性和低压力损失的空气过滤器用过滤材料。
此外，本发明的空气过滤器用过滤材料中，必要的是，具有层叠的多个纤维片，相邻的前述纤维片的层间中的至少1个层间具有加热膨胀性颗粒和粘结剂。在上述那样的形态的空气过滤器用过滤材料中，加热膨胀性颗粒被纤维片夹持，进一步，加热膨胀性颗粒通过粘结剂固定至空气过滤器用过滤材料，因此能够抑制加热膨胀性颗粒从空气过滤器用过滤材料上脱落。
在此，本发明的空气过滤器用过滤材料中，可以仅层间含有加热膨胀性颗粒，在不妨碍本发明效果的范围内，除了上述层间以外，例如纤维片也可以在其内部含有加热膨胀性颗粒。
此外，如后文详细描述，空气过滤器用过滤材料具有层叠的3张以上的纤维片、且具有2个以上的层间时，可以是这些2个以上的层间中的至少1个具有加热膨胀性颗粒和粘结剂，也可以是所有的层间均具有加热膨胀性颗粒和粘结剂。
关于本发明的空气过滤器用过滤材料发挥出优异阻燃性的机理，详情不明，使用附图对推测的阻燃性显现的机理进行说明。
图1示出部分燃烧且加热膨胀性颗粒发生了膨胀的空气过滤器用过滤材料的立体图。此外，图2示出图1所示的空气过滤器用过滤材料的A-A下的截面图。本发明的空气过滤器用过滤材料1中的一部分着火时，空气过滤器用过滤材料1的着火部分以及其周边部分的加热膨胀性颗粒因火的热而膨胀，以包围着火部分的方式形成碳化壁4。由此，可以推测的是，该碳化壁4通过将空气过滤器用过滤材料的未燃烧部分2与空气过滤器用过滤材料1的燃烧部分3相隔离，空气过滤器用过滤材料的火势蔓延受到抑制，从而发挥出优异的阻燃性。
接着，针对本发明的空气过滤器用过滤材料进行说明。本发明的空气过滤器用过滤材料具有的硬挺度优选为0.1mN以上且20mN以下。通过使硬挺度为0.1mN以上，褶裥加工性优异，可以抑制因风压导致的褶裥形状的变形，因此能够得到压力损失低的空气过滤器。此外，通过使其为20mN以下，能够容易地弯折成褶裥形状。作为下限，更优选为1mN以上，作为上限，更优选为15mN以下。
此外，硬挺度可以通过纤维的制造方法、纤维直径的选择或粘结剂的使用量等、或者通过组合进行这些手段中的多种，从而达到期望的硬挺度。在此，硬挺度表示根据JISL1096A法(2010年)(Gurley法)中规定的Gurley法而得到的硬挺度。
本发明的空气过滤器用过滤材料的厚度优选为0.1mm以上且3mm以下。作为下限，更优选为0.3mm以上、特别优选为0.5mm以上。作为上限，更优选为2.5mm以下、特别优选为2.0mm以下。通过使其为上述范围，能够进一步降低空气过滤器用过滤材料的压力损失，此外褶裥加工等的加工性也更优异。
面风速为10.8cm/秒时的本发明的空气过滤器用过滤材料的压力损失优选为150Pa以下、更优选为100Pa以下。在此，为了使面风速为10.8cm/秒时的本发明的空气过滤器用过滤材料的压力损失为上述范围，通过适当选择空气过滤器用过滤材料的单位面积重量、纤维片的形态、所使用的纤维的纤维直径等、或者通过组合进行这些手段中的多种，从而能够达到期望的压力损失。
接着，针对本发明的空气过滤器用过滤材料具有的纤维片进行说明。本发明的空气过滤器用过滤材料具有层叠的多个纤维片。因此，本发明的空气过滤器用过滤材料可以采用层叠3张纤维片而具有2个层间的形态、层叠4张纤维片而具有3个层间的形态、或层叠5张纤维片而具有4个层间的形态等。应予说明，上述多个纤维片可以相同也可以不同。此外，从使纤维片间的粘接力更优异的观点出发，上述层间优选用粘结剂固定。
在此，作为本发明的空气过滤器用过滤材料具有的纤维片的形态，可以举出无纺布、纺织布、网或纸等。其中，从灰尘的捕集效率以及褶裥加工性优异的观点出发，优选本发明的空气过滤器用过滤材料具有的多张纤维片全部是无纺布。
作为本发明的空气过滤器用过滤材料具有的纤维片中使用的纤维，可以广泛使用以往公知的天然纤维、合成纤维，其中，优选能够熔融纺丝的热塑性纤维。作为形成合成纤维的热塑性树脂的例子，可以举出聚酯、聚酰胺、聚烯烃、丙烯酸类、维尼纶、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乳酸等，可以根据用途进行选择。此外，也可以组合多种使用。
从热塑性纤维能够熔融纺丝且纺丝性优异的观点出发，空气过滤器过滤材料具有的纤维片中的至少1张优选为以热塑性纤维作为主要成分的无纺布。在此，主要成分是指相对于无纺布整体100质量%，具有大于50质量%、更优选具有60质量%以上、进一步优选具有80质量%以上、特别优选为100质量%的热塑性纤维。
从使空气过滤器用过滤材料的灰尘捕集效率更优异的观点出发，优选空气过滤器用过滤材料具有的纤维片中的至少1张为驻极体无纺布。
对于本发明的空气过滤器用过滤材料具有的纤维片中使用的纤维的构成，可以使用单一型、芯鞘型复合纤维、并列型复合纤维等任意构成的纤维。纤维的截面形状也没有特别的限制，不仅可以为圆形，也可以为椭圆形、三角形、星形、T型、Y型、叶状等所谓的不规则型截面形状。进一步，还可以使用在表面具备空隙的的纤维、或者具有分支结构的纤维。此外，根据需要还可以混合使用2种以上的上述纤维。为了提高透气性，可以使用卷曲性纤维。
如上所述，本发明的空气过滤器用过滤材料具有的多个纤维片可以相同，但由于能够使空气过滤器用过滤材料的灰尘捕集效率、压力损失等更优异，因此优选这些纤维片为具有彼此不同的特性的彼此不同的纤维片。
在此，作为本发明的空气过滤器用过滤材料的一个形态，例示出具有彼此不同的层叠的2张纤维片、且这些纤维片的层间具有加热膨胀性颗粒和粘结剂的空气过滤器用过滤材料，对能够在本发明的空气过滤器用过滤材料中使用的2张彼此不同的纤维片进行说明。
此外，在该情况下，为了便于说明，将相对于通风方向位于上游侧的纤维片记为A，将从纤维片A起位于下游侧的纤维片记为B，从而区别说明。此时，纤维片A和/或纤维片B本身可以是2张以上的无纺布的层叠体。在此，通风方向是指：将空气过滤器用过滤材料制成过滤器单元，将其搭载于例如空气净化器上，将通风时风的流入侧定义为上游侧，将流出侧定义为下游侧。
在该空气过滤器用过滤材料中，由于在纤维片A和纤维片B的层间配置了加热膨胀性颗粒，因此能够抑制加热膨胀性颗粒从空气过滤器用过滤材料上脱落。
此外，由于纤维片B和纤维片A具有彼此不同的性能、特性，因此本发明的空气过滤器用过滤材料的灰尘捕集效率等性能更优异。具体而言，通过将比纤维片B的刚性高、更蓬松且网眼更粗的纤维片A与纤维片B层叠，并将空气过滤器用过滤材料以纤维片A位于通风方向的上游侧的方式安装至空气净化器等上，从而由于纤维片A的高刚性，即使在高风量下也能够进一步抑制空气过滤器用过滤材料的变形，能够进一步降低压力损失。
此外，将纤维片B作为比纤维片A的网眼更细的纤维片而与纤维片A层叠，将作为该层叠体的空气过滤器用过滤材料以纤维片B位于通风方向的下游侧的方式安装至空气净化器等上，由此，无法被纤维片A捕集那样的小的灰尘也能够被纤维片B捕集，能够使空气过滤器用过滤材料的灰尘捕集效率更优异。
进一步，在该情况下，蓬松且网眼粗的纤维片A将使纤维片B的孔堵塞那样的大灰尘在到达纤维片B之前进行捕集，由此能够抑制纤维片B的网眼堵塞，因此可以进一步延长空气过滤器用过滤材料的产品寿命。
在此，纤维片A可以是无纺布、纺织布、网或纸等。这些当中，从灰尘的捕集效率和褶裥加工性优异的观点出发，纤维片A优选为无纺布。此外，该无纺布可以通过以往的无纺布的制造方法得到。
在此，作为能够用于纤维片A的无纺布，可以举出对通过湿式抄纸法和干式法得到的纤维网通过化学粘合法、热粘合法或针刺法、水刺法(water jet-punching)等使纤维彼此结合从而得到的无纺布；通过纺粘法、熔喷法等直接纺丝法得到的无纺布。特别地，湿式抄纸法与干式法相比，使纤维分散后进行抄纸，因此无纺布的网眼偏差小，能够将纤维特性不同的多个纤维组任意地混合从而制造无纺布，能够得到空气过滤器用过滤材料的基本要求特性、即透气性优异的纤维片A。
从上述观点出发，纤维片A更优选为湿式抄纸无纺布。进一步，从使纤维片A成为刚性高的纤维片的观点出发，特别优选为对通过湿式抄纸法得到的纤维网通过化学粘合法使纤维彼此结合而得到的湿式抄纸化学粘合无纺布。
作为纤维片A中包含的纤维，可以举出天然纤维和合成纤维，其中，从能够熔融纺丝且纺丝性优异的观点出发，优选为作为合成纤维中的一种的热塑性纤维。在此，纤维片A优选以热塑性纤维作为主要成分。主要成分是指相对于纤维片A整体100质量%，具有大于50质量%、更优选具有60质量%以上、进一步优选具有80质量%以上、特别优选为100质量%的热塑性纤维。
作为形成热塑性纤维的热塑性树脂的例子，可以举出聚酯、聚酰胺、聚烯烃、丙烯酸类、维尼纶、聚苯乙烯、聚乳酸等，可以根据用途等进行选择。此外，也可以组合使用多种。
作为纤维片A中使用的纤维的纤维直径，在将空气过滤器用过滤材料作为空气过滤器使用的用途方面，根据目标透气性、捕集效率进行选择即可，如上所述，纤维片A优选具有高刚性，因此纤维片A中使用的纤维的纤维直径优选为0.1~500μm。作为下限，更优选为1μm以上。作为上限，更优选为300μm以下、进一步优选为100μm以下。通过使其为上述范围，能够防止透气性的降低，能够提高纤维片A的刚性。
此外，作为本发明的空气过滤器用过滤材料具有的纤维片A的单位面积重量，优选为5~500g/m2。作为下限，更优选为10g/m2以上，作为上限，更优选为200g/m2以下。
通过使纤维片A的单位面积重量为5g/m2以上，能够得到纤维片A的强度变得更高、褶裥加工、蜂窝加工等的加工性优异、压力损失低的空气过滤器用过滤材料。另一方面，通过使纤维片A的单位面积重量为500g/m2以下，抑制了空气过滤器用过滤材料的厚度，将空气过滤器用过滤材料用于褶裥状过滤器等中时，能够抑制因过滤材料的厚度而引起的褶裥状过滤器的压力损失的上升。此外，还形成褶裥加工等的加工性优异的空气过滤器用过滤材料。
本发明的空气过滤器用过滤材料具有的纤维片A的拉伸强度(断裂强度)在任意方向、以及与上述任意方向垂直的方向上均优选为10~250N/5cm宽。此外，作为其下限，更优选为20N/5cm宽以上、进一步优选为30N/5cm宽以上。另一方面，作为其上限，更优选为200N/5cm宽以下。
通过使纤维片A的拉伸强度(断裂强度)为10N/5cm宽以上，能够防止空气过滤器用过滤材料的断裂。通过使纤维片A的拉伸强度(断裂强度)为250N/5cm宽以下，制成空气过滤器用过滤材料时，能够容易地弯折成褶裥状。在此，拉伸强度(断裂强度)是按照JIS L1913(2010年)测定的值。
以下，针对纤维片B进行说明。纤维片B可以为无纺布、纺织布、网或纸等。其中，从灰尘捕集效率和褶裥加工性优异的观点出发，纤维片B优选为无纺布。此外，该无纺布可以通过现有的无纺布的制造方法等得到。
在此，作为适合于纤维片B的无纺布，可以举出对通过湿式抄纸法和干式法得到的纤维网通过化学粘合法、热粘合法或针刺法、水刺法等使纤维彼此结合而得到的无纺布；通过纺粘法、熔喷法等直接纺丝法而得到的无纺布，通过熔喷方式得到的无纺布为极薄的类型且具有纤维直径细的纤维，如上所述，灰尘捕集效率也优异，故而特别优选。应予说明，上述无纺布可以通过以往的制造方法等制造。
作为纤维片B中包含的纤维，可以举出天然纤维和合成纤维，其中，从可以熔融纺丝且纺丝性优异的观点出发，优选作为合成纤维中的一种的热塑性纤维。在此，纤维片B优选以热塑性纤维作为主要成分。主要成分是指相对于纤维片B整体100质量%，具有大于50质量%、更优选具有60质量%以上、进一步优选具有80质量%以上、特别优选为100质量%的热塑性纤维。
作为形成热塑性纤维的热塑性树脂的例子，可以举出聚酯、聚酰胺、聚烯烃、丙烯酸类、维尼纶、聚苯乙烯、聚乳酸等，可以根据用途等进行选择。此外，也可以组合使用多种。
作为纤维片B中使用的纤维的纤维直径，在将空气过滤器用过滤材料作为空气过滤器使用的用途方面，根据目标透气性、捕集效率进行选择即可，优选为0.1~500μm。作为下限，更优选为1μm以上。作为上限，更优选为300μm以下、进一步优选为100μm以下。
通过使其为上述范围，能够防止透气性的降低，可以提高纤维片B的强度。此外，从可以使灰尘捕集效率极优异的观点出发，纤维片B中使用的纤维的纤维直径优选为20μm以下、特别优选为10μm以下。
此外，作为纤维片B的单位面积重量，优选为5~500g/m2。作为下限，优选为10g/m2以上，作为上限，更优选为200g/m2以下、特别优选为100g/m2以下。
通过使纤维片B的单位面积重量为5g/m2以上，能够进一步提高纤维片B的捕集效率，进一步空气过滤器用过滤材料的产品寿命也更优异。另一方面，通过使纤维片B的单位面积重量为500g/m2以下，能够抑制空气过滤器用过滤材料的厚度，将其制成褶裥状过滤器等时，能够抑制因过滤材料的厚度引起的褶裥状过滤器的压力损失的上升。此外，也能够制成褶裥加工等的加工性也优异的空气过滤器用过滤材料。
此外，纤维片B优选为驻极体无纺布。通过使纤维片B为驻极体无纺布，因静电力而附加了灰尘捕集效果，能够制成捕集效率非常优异的空气过滤器用过滤材料。
此外，纤维片B为驻极体无纺布时，从带电容易性的观点出发，纤维片B中使用的纤维优选以热塑性纤维作为主要成分。在此，主要成分是指相对于构成纤维片B的纤维整体100质量%，具有大于50质量%、更优选具有60质量%以上、进一步优选具有80质量%以上的热塑性纤维。另一方面，关于上限没有特别的限制，可以使构成驻极体无纺布的所有纤维为热塑性纤维。
从具有高电阻率、容易带电的观点出发，构成上述纤维片B的纤维中包含的热塑性纤维中使用的热塑性树脂优选为聚丙烯等聚烯烃系树脂。
接着，作为对纤维片B实施带电加工的手段，没有特别限定，可以从电晕放电方式、纯水接触方式等公知的方法中任意选择。在此，由于能够得到静电力高、压力损失低的纤维片，所以优选使用纯水接触方式。
如上所述，为了进一步提高空气过滤器用过滤材料的捕集效率，更优选纤维片B为由聚烯烃系等热塑性纤维形成的驻极体化熔喷无纺布。
另一方面，上述驻极体化熔喷无纺布由可燃性的聚烯烃系的热塑性纤维形成，其纤维的纤维直径极细，进一步，为了不降低驻极体性而通常不含阻燃剂，因此在上述举出的无纺布之中是特别容易燃烧的。因此，使用了驻极体化熔喷无纺布的空气过滤器用过滤材料虽然具有极优异的捕集效率，但其阻燃性存在降低的倾向。
但是，本发明的空气过滤器用过滤材料由于使用了以少量的添加量就可以对空气过滤器用过滤材料赋予优异的阻燃性的加热膨胀性颗粒，因此即使纤维片B是以聚烯烃系的热塑性纤维为主体的驻极体化熔喷无纺布时，也能够在使其捕集效率达到优异的同时、具备优异的阻燃性。
即，纤维片B为由聚烯烃系的热塑性纤维形成的驻极体化熔喷无纺布的本发明的空气过滤器用过滤材料具有优异的捕集效率、低压力损失和优异的阻燃性。
在此，对纤维片B由2张无纺布构成的情况进行说明。2张无纺布之中的1张无纺布优选为由纤维直径细的纤维构成的无纺布(以下称为细纤维层)，2张无纺布之中的剩余的无纺布优选为由纤维直径大于构成细纤维层的纤维的纤维直径的纤维构成的无纺布(以下称为粗纤维层)。
细纤维层容易因摩擦等外力而划伤，因此通过在与细纤维层的纤维片A接触的面相反一侧的面上层叠难以因摩擦等外力而划伤的粗纤维层从而制成空气过滤器用过滤材料，由此能够抑制与细纤维层的纤维片A接触的面相反一侧的面的起毛、破损。
此外，通过在细纤维层和纤维片A之间层叠粗纤维层，能够抑制因大尺寸的灰尘导致的细纤维层的网眼堵塞，可以使空气过滤器用过滤材料的产品寿命更优异。为了同时实现上述2个效果，可以将纤维片B制成在细纤维层的两面上层叠粗纤维层的3层构造。
接着，针对本发明的空气过滤器用过滤材料中使用的粘结剂进行说明。本发明的空气过滤器用过滤材料具有至少1个用粘结剂固定的层间。通过用粘结剂固定层间，能够使纤维片间的粘接力变得优异，同时粘结剂中包含的加热膨胀性颗粒通过粘结剂而固定于空气过滤器用过滤材料，因此能够抑制加热膨胀性颗粒从空气过滤器用过滤材料上脱落。此外，本发明的空气过滤器用过滤材料具有2个以上的层间时，从使纤维片间的粘接力更优异等观点出发，优选所有层间均用粘结剂固定。
本发明的空气过滤器用过滤材料中使用的粘结剂优选为热粘合性颗粒或热粘合性纤维。通过使用这些形态的粘结剂，粘接的多个纤维片的层间中存在的粘接点变少，能够制成层叠体而不损害透气性。此外，热粘合性颗粒、热粘合性纤维可以使用由以往公知的合成树脂形成的纤维。
此外，粘结剂为热粘合性颗粒时，热粘合性颗粒的平均颗粒直径优选为50μm~800μm。作为下限，更优选为100μm以上、进一步优选为200μm以上。作为上限，优选为600μm以下、进一步优选为400μm以下。通过使其为上述范围，能够抑制微粉的产生，操作性变好，而且还能够保持良好的粘接性。
此外，粘结剂是热粘合性纤维时，热粘合性纤维可以举出例如由熔点低于其他纤维的单一树脂成分形成的热塑性纤维、在纤维表面上具有熔点低于其他纤维的单一树脂成分的复合纤维。
关于上述复合纤维，有其截面形状例如为在纤维表面具有低熔点的树脂成分的芯鞘型、并列型等的复合纤维，此外，其材质例如为由共聚聚酯/聚酯、共聚聚丙烯/聚丙烯、聚丙烯/聚酰胺、聚乙烯/聚丙烯、聚丙烯/聚酯、或者聚乙烯/聚酯等成纤维性聚合物的组合形成的复合纤维。应予说明，前述热粘合性纤维在空气过滤器用过滤材料整体中所占的比例只要不损害本发明的效果，可以以任意比例使用。
此外，粘结剂中包含的低熔点的树脂成分优选由热塑性树脂、热固性树脂形成。可以举出例如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚异戊二烯等聚烯烃的单体和各种共聚物；乙烯与碳原子数为4以上的α-烯烃的共聚物(线性低密度聚乙烯)、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物等乙烯-(甲基)丙烯酸系共聚物；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物皂化物或离聚物、或它们的混合树脂；聚氯乙烯系树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)、丙烯腈-苯乙烯系共聚物、尼龙、聚缩醛系树脂、丙烯酸系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂、聚乙酸乙烯酯系树脂、聚乙烯醇系树脂、聚氨酯系树脂等热塑性树脂的单体和共聚物等、它们的混合树脂等。
从赋予成膜性、柔软性、低温下的加工性、此外能够使成本较低、此外从通用性的观点出发，优选为聚烯烃系树脂、聚酯系树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)，特别更优选为聚烯烃系树脂。
此外，作为粘结剂，也可以使用合成树脂的水溶液或者水系乳液的形态的粘结剂，但使用这些形态的粘结剂时，纤维片具有的孔有被粘结剂填塞，从而存在损害作为本发明空气过滤器用过滤材料的特征的低压力损失的倾向，故不优选。
此外，表示上述粘结剂所包含的低熔点的树脂成分的熔融流动性的熔体流动速率(MFR：g/10分钟)优选为30~300g/10分钟。作为下限，更优选为50g/10分钟以上、进一步优选为80g/10分钟以上。作为上限，更优选为200g/分钟以下。通过使熔体流动速率为上述范围内，粘结剂负责保持加热膨胀性颗粒时，加热膨胀性颗粒对空气过滤器用过滤材料的粘着变得更强。
在此，上述熔体流动速率(MFR：g/10分钟)表示通过按照JIS K 7210(2014年)的方法测定的值。上述测定方法的代表例为聚乙烯(温度：190℃，载重：2.16kgf)、聚丙烯(温度：230℃，载重：2.16kgf)。
作为用粘结剂将相邻的纤维片固定的方法，没有特别限定，可以使用以往公知的方法。作为例子，可以举出：将由热粘合性树脂形成的颗粒(热粘合性颗粒)配置在相邻的纤维片的层间，对该纤维片的层叠体进行加热压接的方法；使纤维片含有由热粘合性树脂形成的纤维(热粘合性纤维)，通过压花辊进行压接的粘接方法等。
接着，对能够用于本发明的空气过滤器用过滤材料的功能性颗粒进行说明。空气过滤器用过滤材料通过具有功能性颗粒，可以对空气过滤器用过滤材料赋予除去令人不愉快的臭气的功能、抗菌性·防霉性等功能。据此，空气过滤器用过滤材料优选在相邻的前述纤维片的层间中的至少1个层间具有功能性颗粒。
此外，在该情况下，功能性颗粒由于配置在相邻的纤维片的层间，因此能够进一步抑制功能性颗粒从空气过滤器用过滤材料上脱落。此外，空气过滤器用过滤材料具有层叠的3张以上的纤维片时，空气过滤器用过滤材料具有2个以上的层间，在制造过程中，由于能够一并将混合加热膨胀性颗粒和功能性颗粒而得到的物质赋予至空气过滤器用过滤材料从而能够提高生产率，因此功能性颗粒优选配置在具有加热膨胀性颗粒和粘结剂的层间。
在此，功能性颗粒可以例示出除臭颗粒、光催化剂颗粒、抗菌剂颗粒、防霉剂颗粒、抗病毒剂颗粒、防虫剂颗粒、害虫驱虫剂颗粒、芳香剂颗粒等。此外，在上述例示出的功能性颗粒之中，可以组合使用2种以上的功能性颗粒。功能性颗粒的单位面积重量可以适当地设计以使得其功能得以显现。
作为功能性颗粒，例如使用除臭颗粒时，能够吸附除去挥发性有机化合物等对室内环境而言有害的臭气，故而优选。作为除臭颗粒，可以使用由各种有机原材料、无机原材料或有机无机复合物形成的颗粒中的1种或组合使用2种以上。
作为有机原材料，可以举出由各种高分子形成的合成物除臭颗粒、膜(membrane)、树脂发泡体、多孔质纤维等，作为无机原材料，可以例示出炭黑、碳、活性炭、各种沸石、各种二氧化硅凝胶、氧化铝、介孔二氧化硅、硅铝磷酸盐型分子筛、铝磷酸盐型分子筛、其他发泡金属、多孔性金属氧化物、金属盐、粘土矿物等。作为有机无机复合物，可以举出被称为MOF的具有金属-有机化合物骨架的复合物、在层间化合物中配置了有机分子的复合物等。
这些之中，特别有用的是活性炭、多孔质二氧化硅凝胶。活性炭对非常广泛的气体显示出吸附效果，且具有优异的吸附速度，故而优选。活性炭只要能够除去有害的气体成分，则没有特别限定。作为活性炭的碳质材料，可以使用例如果壳(椰子壳、核桃壳等)、木材、锯末、木炭、果实种子、纸浆制造的副产物、木质素、废糖蜜等植物系材料；泥炭、草炭、褐煤、棕褐煤、沥青煤、无烟煤、焦炭、煤焦油、煤沥青、石油蒸馏残渣等矿物系材料；酚醛树脂、莎纶树脂、丙烯酸树脂等合成系材料；再生纤维(人造丝等)等纤维系材料煤系、椰壳系活性炭、木质系活性炭；酚醛树脂、莎纶树脂、丙烯酸树脂等合成系材料；再生纤维(人造丝等)等纤维系材料等。
在这些物质中，特别优选使用硬度高、且微孔多的椰壳活性炭。
在此，硬度表示通过JIS K 1474(2014年)活性炭试验方法得到的硬度，优选为90%以上、特别优选为95%以上。通过使其为上述范围，可以抑制片材加工时、褶裥加工时活性炭的微粉化，可以防止活性炭微粉从过滤材料表面、褶裥顶点脱落。
活性炭颗粒的BET比表面积优选为500m2/g以上、进一步优选为1000m2/g以上。通过使其为上述范围，能够提高作为过滤材料的气体除去性能，防止透气阻力的上升。活性炭的形状没有特别限制，可以是粒状(粉粒状)、纤维状。
应予说明，作为活性炭颗粒的BET比表面积的测定方法，可以使用以往公知的方法。以下对其中一个例子进行说明。首先，采集活性炭颗粒的样品约100mg，在180℃下真空干燥2小时后，称重。接着，使用Micromeritics公司制造的自动比表面积装置（装置名GEMINI 2375），在相对压力为0.02~1.00的范围内缓慢地提高液氮的沸点(-195.8℃)下的氮气的吸附量，并且测定40个点，制作上述样品的氮吸附等温线，对在相对压力为0.02~1.00下的结果进行BET描点。由此可以求出活性炭颗粒的每单位重量的BET比表面积(m2/g)。
上述除臭颗粒还优选用药品进行浸渗处理。例如，为了提高对酸性、碱性气体的吸附性能，通过将乙醇胺、聚亚乙基亚胺、苯胺、肼等胺系药剂、氢氧化钠、碳酸钾、磷酸胍等碱成分担载或浸渗于除臭颗粒，能够提高对醛系气体、氮氧化物、硫氧化物、乙酸等酸性气体的吸附性能。
此外，通过使磷酸、柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸等酸性药剂担载或浸渗于除臭颗粒，能够提高对氨、甲胺、三甲胺等碱性气体的吸附性能。
药品的担载方法没有特别限制，可以使用通常的方法进行担载。根据所浸渗的药品，可以选择将除臭颗粒浸渍在含担载药品的水溶液中的方法、将含浸渗药品的水溶液进行喷雾的方法、与含浸渗药品的气体接触的方法等。担载于除臭颗粒的药品也可以是2种以上。进一步，也可以混合使用2种以上的担载了这些药品的除臭颗粒。它们可以根据除去对象气体的种类·组成进行选择。
作为除臭颗粒的数均粒径，优选为100~800μm，作为下限，更优选为150μm以上、特别优选为200μm以上。作为上限，更优选为500μm以下。通过使其为上述范围，能够防止除臭颗粒从纤维片上脱落，进一步能够防止压力损失的增大。此外，抑制作为空气过滤器用过滤材料的厚度，制成褶裥状过滤器等时，能够抑制因过滤材料的厚度而导致的过滤器压力损失的上升。此外，褶裥加工等的后加工性也优异。
在此，除臭颗粒的数均粒径是：用扫描型电子显微镜(SEM)观察颗粒，测定颗粒的最大直径和最小直径，将它们的平均值作为粒径，对100个颗粒的粒径进行算术平均而得到的值。
进一步，为了有效地显现出低压力损失、除臭性能，优选除臭颗粒的粒径分布为尖锐分布。
将除臭颗粒作为功能性颗粒用于空气过滤器用过滤材料中时，除臭颗粒的单位面积重量优选为10~1000g/m2。作为下限，优选为20g/m2以上。作为上限，优选为800g/m2以下、更优选为600g/m2以下。
通过使其为10g/m2以上，制成空气过滤器用过滤材料时，大多能够赋予除臭功能。另一方面，通过使除臭颗粒的单位面积重量为1000g/m2以下，制成空气过滤器用过滤材料时能够抑制压力损失的上升，此外，还可以进一步抑制厚度，制成褶裥状过滤器等时，能够抑制因空气过滤器用过滤材料的厚度而导致的褶裥状过滤器的压力损失的上升。此外，还可以制成褶裥加工等的加工性也优异的空气过滤器用过滤材料。
此外，本发明的空气过滤器用过滤材料中，相邻的前述纤维片的层间中的至少1个层间具有加热膨胀性颗粒和粘结剂，在该层间，粘结剂将热膨胀性颗粒牢固地固定在空气过滤器用过滤材料上，抑制热膨胀性颗粒从空气过滤器用过滤材料上脱落。因此，如果在该层间进一步配置功能性颗粒，该功能性颗粒也与加热膨胀性颗粒同样地被粘结剂固定在空气过滤器用过滤材料上，也可以抑制功能性颗粒从空气过滤器用过滤材料上脱落。
此外， 空气过滤器用过滤材料具有层叠的3张以上的纤维片、且具有2个以上的层间时，功能性颗粒配置在除具有加热膨胀性颗粒和粘结剂的层间以外的层间的情况下，配置有该功能性颗粒的层间也优选用粘结剂固定。通过采取这样的形态，在配置有功能性颗粒的层间，功能性颗粒被粘结剂固定在空气过滤器用过滤材料上，因此可以抑制功能性颗粒从空气过滤器用过滤材料上脱落。
从抑制上述加热性膨胀颗粒、功能性颗粒从空气过滤器过滤材料上脱落的观点出发，空气过滤器用过滤材料具有的1个层间中的粘结剂的含量相对于加热膨胀性颗粒、功能性颗粒、粘结剂、阻燃剂等配置于该层间的物质总计100质量%，优选为10质量%以上且小于100质量%。
通过使该含量为10质量%以上，能够将加热膨胀性颗粒、功能性颗粒等固定在空气过滤器用过滤材料上，能够进一步抑制加热膨胀性颗粒和功能性颗粒等从空气过滤器用过滤材料上脱落。另一方面，通过使该含量小于100质量%，能够减少可燃性粘结剂的含量，能够使空气过滤器用过滤材料的阻燃性更优异。作为下限，更优选为20质量%以上。作为上限，更优选为50质量%以下。
接着，对能够用于空气过滤器用过滤材料的除加热膨胀性颗粒以外的阻燃剂进行说明。空气过滤器用过滤材料除具有加热膨胀性颗粒以外，优选具有阻燃剂，能够得到阻燃性进一步优异的空气过滤器用过滤材料。
在此，作为阻燃剂，可以举出磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、卤素系阻燃剂和它们的复合系等有机系阻燃剂、以及氢氧化镁、氢氧化铝、锑系、硅酮系等无机系阻燃剂。
从环境适应性等观点出发，在上述阻燃剂之中，更优选使用磷系阻燃剂。作为磷系阻燃剂，可以举出例如磷酸、除此之外的磷酸酯、磷酸铵、磷酸胍、磷酸三聚氰胺、磷酸脒基脲以及这些化合物的聚合化合物等。
从提高阻燃性的观点出发，优选空气过滤器用过滤材料具有的纤维片中的至少一张含有阻燃剂。此外，从抑制纤维片的网眼堵塞、减轻压力损失的观点出发，优选在空气过滤器用过滤材料具有的层间而非纤维片内配置阻燃剂。
在此，作为向纤维片赋予阻燃剂的方法，可以从使用具有阻燃剂的阻燃纤维的方法、在结合构成纤维片的纤维间的粘结剂中含有阻燃剂的方法等公知的方法中任意地选择。可以通过这些方法中的一种来实现阻燃性的效果，也可以组合使用2种以上的方法。
纤维片中包含的阻燃剂的含量相对于含阻燃剂的纤维片100质量%优选为1质量%以上且30质量%以下的范围。作为下限，更优选为5质量%以上、特别优选为10质量%以上。此外，作为上限，更优选为20质量%以下。
通过使其为上述范围，能够提高阻燃性，能够保持纤维片的刚性，进一步能够抑制透气阻力的上升。
在使配置有加热膨胀性颗粒、功能性颗粒的层间含有上述阻燃剂的方式的情况中，对于阻燃剂的含量，相对于配置于该层间的加热膨胀性颗粒、粘结剂和阻燃剂等总计100质量%，该阻燃剂优选为3~10质量%。通过使其为上述范围，能够提高阻燃性，能够抑制透气阻力的上升。
进一步，本发明的空气过滤器用过滤材料具有的纤维片可以根据期望制成赋予了抗菌、防霉、抗病毒、防虫、杀虫、驱虫等功能的功能性纤维片。作为对纤维片赋予这些功能的方法，可以使用混炼于纤维片的原料中的方法、在纤维片的湿式抄造中进行混抄的方法、对纤维片涂布、印刷、含浸等方法等。
接着，针对本发明的空气过滤器用过滤材料的制造方法进行说明。其制造方法的一个例子具有下述步骤：在具有至少1张纤维片的第一布帛的一侧的表面上配置包含加热膨胀性颗粒和粘结剂的混合物的步骤；在上述第一布帛的配置有混合物一侧的表面上使具有至少1张纤维片的第二布帛重合从而得到层叠体的步骤；和，在上述粘结剂的熔点以上且上述加热膨胀性颗粒的膨胀开始温度以下的温度下对上述层叠体进行加热并压接的步骤。
在此，在上述第一布帛的一侧的表面上配置加热膨胀性颗粒和粘结剂的混合物的方法、将第一布帛和第二布帛重合从而得到层叠体的方法、以及对层叠体加热并压接的方法可以使用本领域技术人员通常使用的方法。
此外，上述第一布帛和上述第二布帛可以分别仅具有1张纤维片，也可以具有层叠的多张纤维片。第一布帛或第二布帛具有层叠的多张纤维片时，它们具有至少1个相邻的纤维片的层间。此外，该层间从提高纤维片间的粘接力的观点出发，优选具有粘结剂。此外，该层间除了具有粘结剂之外，还可以具有加热膨胀性颗粒和/或功能性颗粒。
此外，空气过滤器用过滤材料的制造方法中使用的粘结剂如上所述，优选为热粘合性颗粒或热粘合性纤维。
实施例
以下通过实施例对本发明进一步详细说明。下述实施例并不具有限定本发明的性质，按照本说明书记载的宗旨进行设计变更均包含在本发明的技术范围内。
[测定方法]
(1)加热膨胀性颗粒或功能性颗粒的数均粒径[μm]
用显微镜(SEM)观察加热膨胀性颗粒或功能性颗粒，测定上述颗粒的最大直径和最小直径，将它们的平均值作为粒径，将100个颗粒的粒径的算术平均值作为数均粒径。
(2)空气过滤器用过滤材料的厚度[mm]
通过JIS L 1913(2010年) 6.1项记载的方法进行测定。
(3)空气过滤器用过滤材料或纤维片的单位面积重量[g/m2]
通过JIS L 1913(2010年) 6.2项记载的方法进行测定。
(4)平均纤维直径[μm]
用显微镜拍摄无纺片的表面，测定纤维根数为100根的纤维宽度，将进行算术平均得到的值作为平均纤维直径。
(5)空气过滤器用过滤材料的压力损失[Pa]
将平板状的空气过滤器用过滤材料安装于有效面宽面积为0.03m2的风洞的通风路上，以10.8cm/秒的风速使空气透过，使用Manostar压力计测定此时的纤维片的上游侧与下游侧的压力差。
(6)空气过滤器用过滤材料的灰尘捕集效率[%]
将平板状的空气过滤器用过滤材料安装于有效面宽面积为0.1m2的支架上，以10.8cm/秒的面风速使空气沿着垂直方向通过，用差压计测定从上游侧以70mg/m3的浓度供给JIS Z8901(2006年)中规定的15种混合灰尘时的过滤器上下游的压力差，根据从初始压力损失上升至150Pa时所供给的灰尘供给量W1、和这期间的空气过滤器用过滤材料的质量变化W2，由下式算出灰尘捕集效率。测定从1个样本中任意5处采样进行，使用其平均值。
灰尘捕集效率(%)=(W2/W1)×100。
(7)空气过滤器用过滤材料的除臭效率[%]
将平板状的空气过滤器用过滤材料装配至实验用的管道上，将温度23℃、湿度50%RH的空气以0.1m/秒的速度送风至管道中。进一步，从上游侧通过标准气瓶添加甲苯以使得上游浓度达到70ppm，在片材的上游侧和下游侧分别对空气进行采样，使用红外吸收式连续监测仪随时间测定各自的甲苯浓度，由此求出甲苯的除臭效率和吸附容量。
除臭效率(%)=[(C0-C)/C0]×100
在此，C0：上游侧的甲苯浓度(=80ppm)，C：下游侧的甲苯浓度(ppm)。将从开始添加甲苯至3分钟后的除臭效率作为初始除臭效率。实施例中，除臭效率为60%以上时，判断除臭性能为高。
(8)空气过滤器用过滤材料的阻燃性
以FMVSS 302(JIS D1201(1998年))“内部装饰材料的可燃性”的阻燃水平为基准，实施例中，将未达到标线的情况记为“A”，将达到标线且燃烧速度为100mm/分钟以下的情况记为“B”，将达到标线且燃烧速度大于100mm/分钟的情况记为“C”。
(纤维片 I)
将由纤度3dtex的聚酯短纤维10质量%、纤度1.3dtex的聚酯短纤维10质量%、纤度6.7dtex的维尼纶短纤维15质量%、纤度17.0dtex的维尼纶短纤维36质量%和含有磷酸三聚氰胺的丙烯酸树脂粘结剂30质量%形成的单位面积重量为46g/m2的湿式抄纸无纺布制成纤维片I而得到。此时，磷酸三聚氰胺的含量相对于纤维片I整体为15质量%。即，纤维片I是与后述纤维片III相比所含阻燃剂的量少的低阻燃支承体。
(纤维片 II)
将由纤度3dtex的聚酯短纤维12.5质量%、纤度1.3dtex的聚酯短纤维12.5质量%、纤度6.7dtex的维尼纶短纤维17质量%、纤度17.0dtex的维尼纶短纤维45质量%和丙烯酸树脂粘结剂13质量%形成的单位面积重量为37g/m2的湿式抄纸无纺布制成纤维片II而得到。即，纤维片II是不含阻燃剂的非阻燃支承体。
(纤维片 III)
将由纤度3dtex的聚酯短纤维7.5质量%、纤度1.3dtex的聚酯短纤维7.5质量%、纤度6.7dtex的维尼纶短纤维9质量%、纤度17.0dtex的维尼纶短纤维27质量%和含有磷酸三聚氰胺的丙烯酸树脂粘结剂49质量%形成的单位面积重量为62g/m2的湿式抄纸无纺布制成纤维片III而得到。此时，磷酸三聚氰胺的含量相对于纤维片III整体为30质量%。即，纤维片III是与纤维片I相比所含阻燃剂的量多的高阻燃支承体。
(纤维片 IV)
通过纺粘法将聚丙烯树脂以平均纤维径为20μm、单位面积重量为15g/m2、厚度为0.15mm的方式制成布。即，纤维片IV是纺粘无纺布(SB)。
(纤维片 V)
使用由聚丙烯纤维形成的平均纤维径为6μm、单位面积重量为30g/m2、厚度为0.20mm的驻极体熔喷无纺布(Toray Fine Chemicals Co., Ltd.制造的“TORAYMICRON(R)”)。即，纤维片V是熔喷无纺布(MB)。
[实施例1]
(纤维片 A)纤维片 I
(纤维片 B)纤维片 IV
(加热膨胀性颗粒)
作为加热膨胀性颗粒，使用数均粒径300μm、膨胀开始温度300℃的膨胀性石墨。
(空气过滤器用过滤材料)
在上述纤维片A上散布聚乙烯制的热粘合性颗粒(以下称为聚乙烯颗粒)5g/m2和上述加热膨胀性颗粒8g/m2，在其上重合上述纤维片B，夹持在加热至120℃的2根旋转辊之间，将隔距设定为0.7mm，由此得到单位面积重量为74g/m2、厚度为0.65mm的空气过滤器用过滤材料。此时，加热膨胀性颗粒相对于空气过滤器用过滤材料整体的含量为11质量%，层间粘结剂的含量相对于阻燃剂等配置于层间的物质的总计100质量%为38质量%。
[实施例2]
除了纤维片B使用纤维片V以外，以与实施例1相同的方式，制作空气过滤器用过滤材料。单位面积重量为89g/m2，厚度为0.66mm。此时，加热膨胀性颗粒的含量相对于空气过滤器用过滤材料整体为9质量%，层间粘结剂的含量相对于阻燃剂等配置于层间的物质总计100质量%为38质量%。
[实施例3]
(纤维片A)纤维片I
(纤维片B)纤维片IV
(功能性颗粒)
作为功能性颗粒，使用数均粒径270μm的粒状活性炭。
(加热膨胀性颗粒)
作为加热膨胀性颗粒，使用数均粒径300μm、膨胀开始温度300℃的膨胀性石墨。
(空气过滤器用过滤材料)
在上述纤维片A上散布上述功能性颗粒200g/m2、聚乙烯颗粒60g/m2和上述加热膨胀性颗粒8g/m2，在其上重合上述纤维片B，夹持在加热至120℃的2根旋转辊之间，将隔距设定为0.9mm，由此得到单位面积重量为329g/m2、厚度为0.95mm的空气过滤器用过滤材料。此时，加热膨胀性颗粒的含量相对于空气过滤器用过滤材料整体为2质量%，层间粘结剂的含量相对于阻燃剂等配置于层间的物质总计100质量%为22质量%。
[实施例4]
除了纤维片B使用纤维片V以外，以与实施例3相同的方式，制作空气过滤器用过滤材料。单位面积重量为344g/m2，厚度为1.01mm。此时，加热膨胀性颗粒的含量相对于空气过滤器用过滤材料整体为2质量%，层间粘结剂的含量相对于阻燃剂等配置于层间的物质总计100质量%为22质量%。
[实施例5]
除了纤维片A使用纤维片II以外，以与实施例4相同的方式，制作空气过滤器用过滤材料。单位面积重量为335g/m2，厚度为1.02mm。此时，加热膨胀性颗粒的含量相对于空气过滤器用过滤材料整体为2质量%，层间粘结剂的含量相对于阻燃剂等配置于层间的物质总计100质量%为22质量%。
[实施例6]
除了加热膨胀性颗粒为16g/m2以外，以与实施例4相同的方式，制作空气过滤器用过滤材料。单位面积重量为352g/m2，厚度为1.04mm。此时，加热膨胀性颗粒的含量相对于空气过滤器用过滤材料整体为5质量%，层间粘结剂的含量相对于阻燃剂等配置于层间的物质总计100质量%为22质量%。
[实施例7]
除了加热膨胀性颗粒为2g/m2以外，以与实施例4相同的方式，制作空气过滤器用过滤材料。单位面积重量为338g/m2，厚度为0.99mm。此时，加热膨胀性颗粒的含量相对于空气过滤器用过滤材料整体为1质量%，层间粘结剂的含量相对于阻燃剂等配置于层间的物质总计100质量%为23质量%。
[实施例8]
除了使用数均粒径150μm、膨胀开始温度180℃的膨胀性石墨作为加热膨胀性颗粒以外，以与实施例4相同的方式，制作空气过滤器用过滤材料。单位面积重量为344g/m2，厚度为1.01mm。此时，加热膨胀性颗粒的含量相对于空气过滤器用过滤材料整体为2质量%，层间粘结剂的含量相对于阻燃剂等配置于层间的物质总计100质量%为22质量%。
[比较例1]
除了不使用加热膨胀性颗粒以外，以与实施例1相同的方式，制作空气过滤器用过滤材料。单位面积重量为66g/m2，厚度为0.65mm。层间粘结剂的含量相对于阻燃剂等配置于层间的物质总计100质量%为100质量%。
[比较例2]
除了不使用加热膨胀性颗粒以外，以与实施例2相同的方式，制作空气过滤器用过滤材料。单位面积重量为81g/m2，厚度为0.65mm。层间粘结剂的含量相对于阻燃剂等配置于层间的物质总计100质量%为100质量%。
[比较例3]
除了不使用加热膨胀性颗粒以外，以与实施例3相同的方式，制作空气过滤器用过滤材料。单位面积重量为321g/m2，厚度为1.01mm。层间粘结剂的含量相对于阻燃剂等配置于层间的物质总计100质量%为23质量%。
[比较例4]
除了不使用加热膨胀性颗粒以外，以与实施例4相同的方式，制作空气过滤器用过滤材料。单位面积重量为336g/m2，厚度为1.02mm。层间粘结剂的含量相对于阻燃剂等配置于层间的物质总计100质量%为23质量%。
[比较例5]
除了纤维片A使用纤维片III、不使用加热膨胀性颗粒以外，以与实施例4相同的方式，制作空气过滤器用过滤材料。单位面积重量为352g/m2，厚度为1.10mm。层间粘结剂的含量相对于阻燃剂等配置于层间的物质总计100质量%为23质量%。
实施例1~8以及比较例1~5的空气过滤器用过滤材料的构成和评价结果示于表1、2和3。
[表1]
。
[表2]
。
[表3]
。
在纤维片A和纤维片B的层间配置有加热膨胀性颗粒的实施例1和2的空气过滤器用过滤材料中，得到阻燃性优异的结果。另一方面，具有相同构成但不使用加热膨胀性颗粒的比较例1和2的空气过滤器用过滤材料中，得到阻燃性差于实施例1和2的空气过滤器用过滤材料的阻燃性的结果。
在纤维片A和纤维片B的层间配置有作为功能性颗粒的除臭颗粒、加热膨胀性颗粒和粘结剂的实施例3~8的空气过滤器用过滤材料中，赋予了除臭功能。此外，在这些空气过滤器用过滤材料中，为了粘着除臭颗粒，配置有除臭颗粒的层间(纤维片A和纤维片B的层间)中的可燃物、即粘结剂的含量(绝对量)变多。但是，实施例3~8的空气过滤器用过滤材料由于在上述层间具有加热膨胀性颗粒，因此阻燃性优异。
另一方面，在具有相同构造但不使用加热膨胀性颗粒的比较例3和4的空气过滤器用过滤材料中，得到阻燃性差于实施例3~8的空气过滤器用过滤材料的阻燃性的结果。此外，在比较例5中，由于在纤维片A中添加了大量的阻燃剂，其阻燃性尽管与比较例3和4的空气过滤器用过滤材料的阻燃性相比更优异，但用于在纤维片A中固定大量阻燃剂的粘结剂的含量变大，其结果是，得到空气过滤器用过滤材料的压力损失上升的结果。
由上述结果可知，本发明的空气过滤器用过滤材料能够赋予优异的阻燃性而不使压力损失上升。因此，本发明的空气过滤器用过滤材料适合于过滤器用途、特别是要求阻燃性的空调滤清器(cabin filter)用途。
尽管使用特定的方式对本发明进行了详细说明，但是，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以进行多种变更和变形而不偏离本发明的主旨和范围。应予说明，本申请基于2015年3月26日申请的日本专利申请(日本特愿2015-064009)，将其全部内容援引于此。
工业实用性
本发明的阻燃性除臭过滤材料优选作为用于净化汽车、铁道车辆等车厢内空气的空气过滤器、在健康住宅、可饲养宠物的公寓、老年人入住设施、医院、办公室等中使用的空气净化器用过滤器、空调用过滤器、OA设备的吸气·排气过滤器、建筑物空调用过滤器、工业用超净间用过滤器等的空气过滤器用过滤材料使用。
附图标记说明
1：空气过滤器用过滤材料
2：未燃烧部分
3：燃烧部分
4：碳化壁。

Claims (9)

1.空气过滤器用过滤材料，其具有层叠的多个纤维片，
相邻的所述纤维片的层间中的至少1个层间具有加热膨胀性颗粒和粘结剂。
2.根据权利要求1所述的空气过滤器用过滤材料，其中，所述粘结剂是热粘合性颗粒或热粘合性纤维。
3.根据权利要求1或2所述的空气过滤器用过滤材料，其中，所述加热膨胀性颗粒的膨胀前的数均粒径为100~800μm。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的空气过滤器用过滤材料，其中，在相邻的所述纤维片的层间中的至少1个层间具有功能性颗粒。
5.根据权利要求4所述的空气过滤器用过滤材料，其中，所述功能性颗粒是数均粒径为100~800μm的除臭颗粒。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的空气过滤器用过滤材料，其中，所述纤维片中的至少1张是以热塑性纤维作为主要成分的无纺布。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的空气过滤器用过滤材料，其中，所述纤维片中的至少1张是驻极体无纺布。
8.空气过滤器用过滤材料的制造方法，其具有下述步骤：
在具有至少1张纤维片的第一布帛的一侧的表面上配置包含加热膨胀性颗粒和粘结剂的混合物的步骤；
在所述第一布帛的配置有所述混合物的一侧的表面上使具有至少1张纤维片的第二布帛重合从而得到层叠体的步骤；和
在所述粘结剂的熔点以上且所述加热膨胀性颗粒的膨胀开始温度以下的温度下对所述层叠体进行加热并压接的步骤。
9.根据权利要求8所述的空气过滤器用过滤材料的制造方法，其中，所述粘结剂为热粘合性颗粒或热粘合性纤维。
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