JP2020094210A - テトラフルオロエチレン重合体、エアフィルタ濾材、フィルタパック、および、エアフィルタユニット - Google Patents

テトラフルオロエチレン重合体、エアフィルタ濾材、フィルタパック、および、エアフィルタユニット Download PDF

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Abstract

【課題】得られるエアフィルタ濾材について、圧力損失を低く抑えつつ、複数の箇所における圧力損失を均質化させることが可能なテトラフルオロエチレン重合体、エアフィルタ濾材、フィルタパック、および、エアフィルタユニットを提供する。【解決手段】延伸性および非溶融加工性を有するテトラフルオロエチレン重合体であって、３００℃以上の温度に加熱した履歴がない測定用未焼成重合体について示差走査熱量計により昇温速度２℃／分にて得られる融解熱曲線において、極小点を示す温度Ｔｐ℃（但し、３４０≦Ｔｐ≦３４５）から２．５℃低い温度Ｔ０℃以上３５０℃以下における吸熱量Ｓ２ｍＪ／ｍｇと、３２０℃以上Ｔ０℃以下の吸熱量Ｓ１ｍＪ／ｍｇと、の比〔Ｓ２／Ｓ１〕が０．６０以上であり、融解熱曲線において、温度Ｔｐ℃の極小点からベースラインまでの垂直線の半分の位置を通過するベースラインに平行な線と、融解熱曲線と、の２つの交点における温度の差である半値幅ＨＷが５．０以上である。【選択図】図１

Description

本開示は、テトラフルオロエチレン重合体、エアフィルタ濾材、フィルタパック、および、エアフィルタユニットに関する。
従来より、ポリテトラフルオロエチレン（以下、単に、ＰＴＦＥという場合がある）は、種々の用途で使用されている。例えば、ＰＴＦＥファインパウダーをペースト押出し成形して得られる押出し物を、未焼結状態において延伸させることで、通気性布材料を得ることができる。
そして、例えば、特許文献１（特開２００２―２０１２１７号公報）に記載のテトラフルオロエチレン重合体では、標準比重（ＳＳＧ）が２．１６０以下のものが延伸均一性に優れるとされている。
ところが、テトラフルオロエチレン重合体からエアフィルタ濾材を作製する場合において、得られるエアフィルタ濾材について、圧力損失を低く抑えつつ、複数の箇所における圧力損失を均質化させることについては、これまでなんら検討されていない。
第１観点に係るテトラフルオロエチレン重合体は、延伸性および非溶融加工性を有するテトラフルオロエチレン重合体である。このテトラフルオロエチレン重合体は、比〔Ｓ２／Ｓ１〕が０．６０以上である。ここで、融解熱曲線において、Ｔ０℃以上３５０℃以下における吸熱量（ｍＪ／ｍｇ）をＳ２とし、３２０℃以上Ｔ０℃以下における吸熱量（ｍＪ／ｍｇ）をＳ１とする。Ｔ０℃は、極小点を示す温度Ｔｐ℃（但し、３４０≦Ｔｐ≦３４５）から２．５℃低い温度である。融解熱曲線は、３００℃以上の温度に加熱した履歴がない測定用未焼成重合体について、示差走査熱量計により昇温速度２℃／分にて得られる融解熱曲線をいう。また、テトラフルオロエチレン重合体は、融解熱曲線において、温度Ｔｐ℃の極小点からベースラインまでの垂直線の半分の位置を通過するベースラインに平行な線と、前記融解熱曲線と、の２つの交点における温度の差である半値幅ＨＷが５．０以上である。
なお、ベースラインは、融解熱曲線において３０５℃での値と３５５℃での値を結ぶことで引かれるラインである。
このテトラフルオロエチレン重合体は、比〔Ｓ２／Ｓ１〕が０．６０以上であるため、比較的低分子量である成分の割合が少なく抑えられているため、低分子量のものが存在する箇所が優先的に延びてしまうことで生じる延伸後の膜のムラを抑制し、得られるエアフィルタ濾材の複数個所における圧力損失の均質性を良好にすることが可能になっている。
ここで、一般的に、融解熱曲線では、横軸の温度が分子量に相関し、縦軸の吸熱量が存在量に相関する。ここで、融解熱曲線におけるベースラインが長い程、分子量が広く分布している傾向があるということになる。しかし、高分子量や低分子量のもののうちベースライン付近のもの（Ｓ１の左端部やＳ２の右端部）は存在量や存在割合が少ないため、エアフィルタ濾材の物性に与える悪影響は小さい。他方で、半値幅ＨＷについては、ベースラインからの距離も長く、存在量や存在割合としては、エアフィルタ濾材の物性に与える影響を無視することができない程度に多く存在していることになる。これに対して、このテトラフルオロエチレン重合体は、半値幅ＨＷが５．０以上である。これにより、比〔Ｓ２／Ｓ１〕が０．６０以上で比較的高分子量のものの存在割合が高い場合であっても、延伸により得られるエアフィルタ濾材の圧力損失を小さく抑えることが可能になっている。
第２観点に係るテトラフルオロエチレン重合体は、第１観点のテトラフルオロエチレン重合体であって、標準比重が２．１４０以上２．１６５以下である。
このテトラフルオロエチレン重合体は、圧延性および延伸性を良好にすることが可能である。
「延伸性」とは、テトラフルオロエチレン重合体について得られる未焼成成形体が延伸加工性を有することを意味する。
「未焼成成形体」とは、融解熱曲線における極小点を示す温度Ｔｐ℃以上の温度に加熱した履歴がない未焼成重合体から構成される成形体を意味する。
第３観点に係るテトラフルオロエチレン重合体は、第１観点または第２観点のテトラフルオロエチレン重合体であって、比〔Ｓ２／Ｓ１〕が０．９５以下である。
このテトラフルオロエチレン重合体は、得られるエアフィルタ濾材における圧力損失を低く抑えつつ、複数個所における圧力損失を均質化させることが可能である。
第４観点に係るテトラフルオロエチレン重合体は、第３観点のテトラフルオロエチレン重合体であって、比〔Ｓ２／Ｓ１〕が０．９０未満である。
このテトラフルオロエチレン重合体は、成形加工性を良好にしやすい。
第５観点に係るテトラフルオロエチレン重合体は、第１観点から第４観点のいずれかのテトラフルオロエチレン重合体であって、エアフィルタ濾材の作製に用いられる。
このテトラフルオロエチレン重合体は、エアフィルタ濾材の作製に用いることで、複数の箇所における圧力損失が均質化されたエアフィルタ濾材を得ることが可能になる。
第６観点に係るテトラフルオロエチレン重合体は、第１観点から第５観点のいずれかのテトラフルオロエチレン重合体であって、エアフィルタ濾材の厚みが１０００μｍ以下であるエアフィルタ濾材の作製に用いられる。
このテトラフルオロエチレン重合体は、得られるエアフィルタ濾材における膜みを薄くさせつつ、複数個所における圧力損失を均質化させることが可能である。
第７観点に係るテトラフルオロエチレン重合体は、第１観点から第６観点のいずれかのテトラフルオロエチレン重合体であって、粒子径０．３μｍのＮａＣｌ粒子を含む空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させた時の前記粒子の捕集効率が９９．９７％以上であるエアフィルタ濾材の作製に用いられる。
このテトラフルオロエチレン重合体は、得られるエアフィルタ濾材における捕集効率を高めつつ、複数個所における圧力損失を均質化させることが可能である。
第８観点に係るテトラフルオロエチレン重合体は、第１観点から第７観点のいずれかのテトラフルオロエチレン重合体であって、空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの圧力損失が２５０Ｐａ以下であるエアフィルタ濾材の作製に用いられる。
このテトラフルオロエチレン重合体では、得られるエアフィルタ濾材における圧力損失を低く抑えつつ、複数個所における圧力損失を均質化させることが可能である。
第９観点に係るテトラフルオロエチレン重合体は、第１観点から第８観点のいずれかのテトラフルオロエチレン重合体であって、圧力損失の変動係数が６．０以下であるエアフィルタ濾材の作製に用いられる。
このテトラフルオロエチレン重合体では、得られるエアフィルタ濾材の複数の箇所における圧力損失を十分に均質化させることが可能である。
第１０観点に係るエアフィルタ濾材は、第１観点から第９観点のいずれかのテトラフルオロエチレン重合体を用いて作製される。
このエアフィルタ濾材は、複数の箇所における圧力損失を均質性に優れる。
第１１観点に係るエアフィルタパックは、第１０観点のエアフィルタ濾材が山折りおよび谷折りが交互に繰り返されたジグザグ形状に加工されて構成されている。なお、「フィルタパック」は、特に限定されるものではないが、例えば、フラットなシート状のものではなく、山折りおよび谷折りを交互に行うことで折り畳まれたジグザグ形状であり、任意の枠体に収容可能となるように整形されているものであってよい。
第１２観点に係るエアフィルタユニットは、第１０観点のエアフィルタ濾材または第１１観点のフィルタパックと、エアフィルタ濾材またはフィルタパックを保持する枠体と、を備えている。
エアフィルタ濾材（その１）の層構成を示す概略断面図である。 エアフィルタ濾材（その２）の層構成を示す概略断面図である。 エアフィルタ濾材（その３）の層構成を示す概略断面図である。 フィルタパックの外観斜視図である。 エアフィルタユニットの外観斜視図である。 ＰＴＦＥフィルムの長手方向への延伸に用いる装置を示す模式図である。 ＰＴＦＥフィルムの幅方向への延伸に用いる装置（左半分）と、ＰＴＦＥフィルムに不織布をラミネートする装置（右半分）とを示す模式図である。
（１）ポリテトラフルオロエチレン重合体
本開示に係るポリテトラフルオロエチレン重合体は、延伸性および非溶融加工性を有するテトラフルオロエチレン重合体である。なお、「非溶融加工性」とは、高い溶融粘度を有するため、溶融状態において容易に流動せず、溶融加工することが困難であることを意味する。テトラフルオロエチレン重合体としては、３８０℃における溶融粘度が１×１０８Ｐａ・Ｓ以上であることが好ましい。
本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体は、３００℃以上の温度に加熱した履歴がない測定用未焼成重合体について示差走査熱量計により昇温速度２℃／分にて得られる融解熱曲線において、極小点を示す温度Ｔｐ℃（但し、３４０≦Ｔｐ≦３４５）から２．５℃低い温度Ｔ０℃以上３５０℃以下における吸熱量Ｓ２ｍＪ／ｍｇと、３２０℃以上前記Ｔ０℃以下の吸熱量Ｓ１ｍＪ／ｍｇと、の比〔Ｓ２／Ｓ１〕が０．６０以上である。
上記「測定用未焼成重合体」は、テトラフルオロエチレン重合体であって、３００℃以上の温度に加熱した履歴がないものである。上記測定用未焼成重合体は、上記融解熱曲線における極小点（ピークトップ）が３４０℃未満であると、成膜性に劣る傾向があり、延伸加工が困難となる場合がある。
上記融解熱曲線のチャートにおいて、上記温度Ｔ０℃以上、３５０℃以下における吸熱量Ｓ２ｍＪ／ｍｇは、該融解熱曲線と、そのベースラインとが形成する領域のうち、上記温度範囲における面積に相当する。同様に、３２０℃以上、上記温度Ｔ０℃以下の吸熱量Ｓ１ｍＪ／ｍｇは、該融解熱曲線と、そのベースラインとが形成する領域のうち、該温度範囲における面積に相当する。なお、ベースラインとは、融解熱曲線において３０５℃での値と３５５℃での値を結ぶことで引かれるラインをいう。
上記温度Ｔ０℃は、上記吸熱量Ｓ２および吸熱量Ｓ１を求める際の境界温度とすることにより、用いる示差走査熱量計の機種の相違によるピーク位置等の融解熱曲線上の差異による影響を抑えるとともに、比〔Ｓ２／Ｓ１〕における差異がでやすい。
本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体は、上記吸熱量Ｓ２ｍＪ／ｍｇと、上記吸熱量Ｓ１ｍＪ／ｍｇとの比〔Ｓ２／Ｓ１〕が０．６０以上であるものである。上記Ｓ２と上記Ｓ１とを比較すると、上記Ｓ２は、示差走査熱量計の測定対象である上記測定用未焼成重合体全体のうち、比較的高分子量の重合体の存在比率を表しているといえる。また、上記Ｓ１は、上記測定用未焼成重合体全体のうち、比較的低分子量の重合体の存在比率を表すといえる。そして、テトラフルオロエチレン重合体は、上記比〔Ｓ２／Ｓ１〕が０．６０以上であるので、高分子量体が比較的多く、且つ、例えば融解熱曲線において融解熱が低い低分子量体を低減したものであるといえる。
一般に、テトラフルオロエチレン重合体は、ポリマー分子鎖の短いものが混在すると、延伸時等の剪断力を受ける際、ポリマー分子鎖間の絡みがほどけやすいと考えられるが、本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体は、このようなポリマー分子鎖の短いものが比較的少なく、一方、ポリマー分子鎖の長いものが比較的多い。このため、剪断力を受けた場合におけるポリマー分子間の絡みを維持させやすく、膜均質性に優れた延伸体を得ることが可能になっているものと考えられる。本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体を用いて得られる延伸体の膜均質性は、例えば２軸延伸により得られる延伸体について、複数の箇所で気流を通過させて評価される圧力損失が均質であるものとして評価することができる。
なお、テトラフルオロエチレン重合体から作成されるエアフィルタ濾材の圧力損失が均質であるとは、例えば、圧力損失分布の標準偏差を平均値で除してなる変動係数ＣＶが５％以下であることが好ましい。変動係数ＣＶの下限値は、例えば１％である。濾材の圧力損失分布は、例えば、濾材を格子状に１００個に分割し、各格子内の直径１００ｍｍの領域の圧力損失を測定することにより得られる。圧力損失の測定は、例えば、濾材表面に接近した状態で濾材の両面の測定を行うマノメータを備える測定装置を用いて、当該マノメータが各領域の下流側の表面上を定められた経路に沿って移動するよう操作させることにより行うことができる。そして、測定した各領域の圧力損失からなる圧力損失分布から標準偏差を算出し、これを、測定した全ての領域の圧力損失の平均値で割ることにより、変動係数ＣＶ（％）を求めることができる。なお、エアフィルタ用濾材の大きさは、特に制限されないが、例えば、長手方向長さが１００〜１０００ｍ、幅方向長さが６００〜２０００ｍｍである。
上記比〔Ｓ２／Ｓ１〕は、好ましくは０．６５以上、より好ましくは０．７０以上である。上記比〔Ｓ２／Ｓ１〕の上限としては、得られるエアフィルタ濾材の圧力損失を低減させやすいことから、０．９５以下であることが好ましく、成形加工性を良好にさせやすくする観点から、０．９０未満であることが好ましい。
本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体は、融解熱曲線において、温度Ｔｐ℃の極小点からベースラインまでの垂直線の半分の位置を通過するベースラインに平行な線と、融解熱曲線と、の２つの交点における温度の差である半値幅ＨＷが５．０以上である。
一般に、融解熱曲線では、横軸の温度が分子量に相関し、縦軸の吸熱量が存在量に相関する。ここで、融解熱曲線におけるベースラインが長い程、分子量が広く分布している傾向があるということになる。しかし、高分子量や低分子量のもののうちベースライン付近のもの（Ｓ１の左端部やＳ２の右端部）は存在量や存在割合が少ないため、エアフィルタ濾材の物性に与える悪影響は小さい。他方で、半値幅ＨＷについては、ベースラインからの距離も長く、存在量や存在割合としては、エアフィルタ濾材の物性に与える影響を無視することができない程度に多く存在していることになる。したがって、上記の比〔Ｓ２／Ｓ１〕が０．６０以上であったとしても、高分子量のものに対する低分子量のものの存在割合が過度に小さい場合等では、得られるエアフィルタ濾材の圧力損失を小さく抑えることが困難になる場合がある。これに対して、本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体では、半値幅ＨＷが５．０以上である。これにより、比〔Ｓ２／Ｓ１〕が０．６０以上で比較的高分子量のものの存在割合が高い場合であっても、延伸により得られるエアフィルタ濾材の圧力損失を小さく抑えることが可能になっている。なお、延伸により得られるエアフィルタ濾材の圧力損失を小さく抑える観点からは、半値幅ＨＷが６．０以上であることが好ましく、７．５以上であることがより好ましく、９．０以上であることが更に好ましい。なお、ポリマー分子鎖の短いものが多く存在してしまうことによるエアフィルタ濾材の圧力損失の均質性の低下を抑制する観点から、半値幅ＨＷは、２０．０以下であってよく、１５．０以下であることが好ましい。
なお、本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体の形態は、特に限定されるものではなく、例えば、水性媒体に分散してなるテトラフルオロエチレン重合体水性分散液であってもよい。
テトラフルオロエチレン重合体は、圧延性および延伸性を良好にする観点から、標準比重〔ＳＳＧ〕が、２．１４０以上２．１６５以下であることが好ましい。また、テトラフルオロエチレン重合体の標準比重〔ＳＳＧ〕は、高い延伸倍率で延伸加工しても破断強度が高い多孔体を得ることができ点で、２．１６０以下であることが好ましい。なお、標準比重〔ＳＳＧ〕は、平均分子量の指標とされ、一般に、その値が低いほど平均分子量は高い。なお、標準比重〔ＳＳＧ〕は、ＡＳＴＭ Ｄ４８９５−８９に準拠して成形されたサンプルを用い、ＡＳＴＭ Ｄ−７９２に準拠した水置換法により測定したものである。
ポリテトラフルオロエチレン重合体は、ポリテトラフルオロエチレン〔ＰＴＦＥ〕であり、該ＰＴＦＥとしては、テトラフルオロエチレン〔ＴＦＥ〕単独重合体であってもよいし、変性ＰＴＦＥであってもよい。
「変性ＰＴＦＥ」とは、ＴＦＥ単独重合体の性質を大きく損なわない範囲内で、ＴＦＥとともに微量のＴＦＥ以外の単量体をも重合に供することにより得られるＴＦＥ共重合体をいう。上記ＴＦＥ以外の単量体としては、例えば、エチレン性不飽和基を有する含フッ素単量体が挙げられる。上記エチレン性不飽和基を有する含フッ素単量体としては、例えば、ヘキサフルオロプロピレン〔ＨＦＰ〕、パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）〔ＰＡＶＥ〕、クロロトリフルオロエチレン〔ＣＴＦＥ〕、（パーフルオロメチル）エチレン、（パーフルオロブチル）エチレン、パーフルオロブテン−１、パーフルオロへキセン−１、パーフルオロノネン−１等が挙げられる。上記ＰＡＶＥとしては、例えば、パーフルオロ（メチルビニルエーテル）〔ＰＭＶＥ〕、パーフルオロ（エチルビニルエーテル）〔ＰＥＶＥ〕、パーフルオロ（プロピルビニルエーテル）〔ＰＰＶＥ〕等が挙げられる。上記ＴＦＥ以外の単量体は、１種のみ用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。上記ＴＦＥ以外の単量体に基づく繰り返し単位の合計量は、ポリテトラフルオロエチレン重合体を形成する全単量体に基づく繰り返し単位の総量の１質量％以下であることが好ましく、より好ましくは０．５質量％以下である。
本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体は、例えば、乳化重合により得ることができる。乳化重合は、一般に、ＴＦＥ、又は、ＴＦＥとその他の共重合体とを、分散剤および重合開始剤を含有する水性媒体中で行うことができる。
乳化重合において、重合温度は、一般に２０〜１００℃、好ましくは５０〜８５℃であり、重合圧力は、一般に０．５〜３．０ＭＰａである。
乳化重合における重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤、レドックス系重合開始剤等が好ましい。重合開始剤の量は、少ないほど、延伸体の均質性を損なう低分子量のテトラフルオロエチレン重合体の生成を抑制し、ＳＳＧが低く、かつ、比〔Ｓ２／Ｓ１〕が高いテトラフルオロエチレン重合体を得ることができる点で好ましいが、あまりに少ないと重合速度が小さくなり過ぎる傾向があり、あまりに多いと、ＳＳＧが高く、かつ、比〔Ｓ２／Ｓ１〕が低いテトラフルオロエチレン重合体が生成する傾向がある。ラジカル重合開始剤としては、例えば、水溶性有機過酸化物が挙げられ、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩が好ましく、過硫酸アンモニウムがより好ましい。これらは、１種のみ使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。ラジカル重合開始剤は、使用される水性媒体の質量の１〜１００ｐｐｍに相当する量が好ましく、１〜１０ｐｐｍに相当する量がより好ましい。
レドックス系重合開始剤としては、過硫酸塩、臭素酸塩等の水溶性酸化剤と、亜硫酸塩、ジイミン等の還元剤との組合せが挙げられる。重合開始剤としてレドックス系重合開始剤を使用する場合、ＳＳＧが低く、破断強度が高いテトラフルオロエチレン重合体が得ることができる。レドックス系重合開始剤は、使用される水性媒体の質量の１〜１００ｐｐｍに相当する量が好ましく、１〜１０ｐｐｍに相当する量がより好ましい。
乳化重合は、１種又は２種以上の安定化剤の存在下に行うことが好ましい。安定化剤としては、パラフィンワックス、フッ素系オイル、フッ素系化合物、シリコーンオイル等が好ましく、なかでも、パラフィンワックスが好ましい。パラフィンワックスとしては、融点が４０〜６５℃であるものが好ましく、融点が５０〜６５℃であるものがより好ましい。パラフィンワックスの使用量は、上記水性媒体の０．１〜１２質量％に相当する量が好ましく、０．１〜８質量％に相当する量がより好ましい。
乳化重合は、一般に、上述のＴＦＥ、ＴＦＥ以外の単量体、分散剤および重合開始剤を水性媒体中に混合し、生成したテトラフルオロエチレン重合体微粒子が凝集しないよう設定した撹拌条件下に、穏やかに撹拌して行う。
テトラフルオロエチレン重合体水性分散液としては、一般に、上記テトラフルオロエチレン重合体微粒子が水性媒体中に上述の分散剤の存在下に分散してなるものである。テトラフルオロエチレン重合体水性分散液は、上述の本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体を含有し、上述の乳化重合により得られるものであって後処理を経ていないもの、すなわち重合上がりの水性分散液であってもよいし、上述の乳化重合の後で濃縮、希釈等の後処理を行ったものであってもよい。
本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体は、乳化重合により得られるファインパウダーを構成するものであってもよい。ファインパウダーは、上述の乳化重合により得られるテトラフルオロエチレン重合体水性分散液からテトラフルオロエチレン重合体微粒子を回収し、凝集したのち乾燥させることにより得ることができる。凝集は、凝析剤を添加して水性分散液を攪拌することにより行うことができるが、凝析剤を添加せず水性分散液を高速撹拌することによって行うことが好ましい。凝析剤としては、硝酸、塩酸、炭酸アンモニウム、アルコールが好ましく、なかでも炭酸アンモニウムがより好ましい。凝集後に行う乾燥は、特に限定されないが、好ましくは１００〜２５０℃、より好ましくは１３０〜２００℃の温度下で行う。
また、ＰＴＦＥファインパウダーは、ＬｏｇＰＯＷが３．４以下である含フッ素界面活性剤存在下に、ＴＦＥを乳化共重合して得ることができる。
ＬｏｇＰＯＷが大きい化合物は環境への負荷が懸念されており、これを考慮すると、ＬｏｇＰＯＷが３．４以下の化合物を使用することが好ましい。これまで乳化重合による含フッ素ポリマーの製造には、界面活性剤として主にパーフルオロオクタン酸アンモニウム〔ＰＦＯＡ〕が使用されており、ＰＦＯＡはＬｏｇＰＯＷが３．５であるので、ＬｏｇＰＯＷが３．４以下の含フッ素界面活性剤に切り替えることが好ましい。
上記含フッ素界面活性剤は、ＬｏｇＰＯＷが２．５以上であってもよいし、３．０以上であってもよい。
上記ＬｏｇＰＯＷは、１−オクタノールと水との分配係数であり、ＬｏｇＰ［式中、Ｐは、含フッ素界面活性剤を含有するオクタノール／水（１：１）混合液が相分離した際のオクタノール中の含フッ素界面活性剤濃度／水中の含フッ素界面活性剤濃度比を表す］で表されるものである。
ＬｏｇＰＯＷで表されるオクタノール／水分配係数は、カラム：ＴＯＳＯＨ ＯＤＳ−１２０Ｔカラム（φ４．６ｍｍ×２５０ｍｍ）、溶離液：アセトニトリル／０．６質量％ＨＣｌＯ４水＝１／１（ｖｏｌ／ｖｏｌ％）、流速：１．０ｍｌ／分、サンプル量：３００μＬ、カラム温度：４０℃、検出光：ＵＶ２１０ｎｍの条件で、既知のオクタノール／水分配係数を有する標準物質（ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸及びデカン酸）についてＨＰＬＣを行い、各溶出時間と既知のオクタノール／水分配係数との検量線を作成し、この検量線に基づき、試料液におけるＨＰＬＣの溶出時間から算出する。
上記ＬｏｇＰＯＷが３．４以下の含フッ素界面活性剤としては、含フッ素アニオン性界面活性剤が好ましく、米国特許出願公開第２００７／００１５８６４号明細書、米国特許出願公開第２００７／００１５８６５号明細書、米国特許出願公開第２００７／００１５８６６号明細書、米国特許出願公開第２００７／０２７６１０３号明細書、米国特許出願公開第２００７／０１１７９１４号明細書、米国特許出願公開第２００７／１４２５４１号明細書、米国特許出願公開第２００８／００１５３１９号明細書、米国特許第３２５０８０８号明細書、米国特許第３２７１３４１号明細書、特開２００３−１１９２０４号公報、国際公開第２００５／０４２５９３号、国際公開第２００８／０６０４６１号、国際公開第２００７／０４６３７７号、国際公開第２００７／１１９５２６号、国際公開第２００７／０４６４８２号、国際公開第２００７／０４６３４５号に記載されたもの等を使用できる。
ＬｏｇＰＯＷが３．４以下の含フッ素界面活性剤としては、
一般式：ＣＦ３−（ＣＦ２）４−ＣＯＯＸ（式中、Ｘは水素原子、ＮＨ４又はアルカリ金属を表す。）、
一般式：ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＯＸ（式中、Ｘは水素原子、ＮＨ４又はアルカリ金属原子を表す。）、
一般式：ＣＦ３ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＯＸ（式中、Ｘは水素原子、ＮＨ４又はアルカリ金属原子を表す。）、及び、
一般式：ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＯＯＸ（式中、Ｘは水素原子、ＮＨ４又はアルカリ金属原子を表す。）
からなる群より選択される少なくとも１種の含フッ素界面活性剤であることが好ましい。
ＬｏｇＰＯＷが３．４以下の含フッ素界面活性剤としては、
一般式：ＣＦ３ＯＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＯＯＸ（式中、Ｘは水素原子、ＮＨ４又はアルカリ金属原子を表す。）、
一般式：ＣＦ３ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＨＦＣＦ２ＣＯＯＸ（式中、Ｘは水素原子、ＮＨ４又はアルカリ金属原子を表す。）
等も挙げることができる。
上記含フッ素界面活性剤が塩である場合、該塩を形成する対イオンとしては、アルカリ金属イオン又はＮＨ４＋等が挙げられ、アルカリ金属イオンとしては、例えば、Ｎａ＋、Ｋ＋等が挙げられる。
ＬｏｇＰＯＷが３．４以下の含フッ素界面活性剤としては、ＣＦ３ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＯＨ、ＣＦ３ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＯＮＨ４、ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＯＯＨ、ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＯＯＮＨ４、ＣＦ３ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＨＦＣＦ２ＣＯＯＨ、ＣＦ３ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＨＦＣＦ２ＣＯＯＮＨ４、ＣＦ３−（ＣＦ２）４−ＣＯＯＨ、ＣＦ３−（ＣＦ２）４−ＣＯＯＮＨ４、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＯＮＨ４、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＯＨ等が挙げられる。
本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体からなるファンパウダーは、平均一次粒径が、通常０．１〜０．５μｍであり、好ましくは０．１〜０．４μｍである。ここで「一次粒子」とは、上記凝集前におけるテトラフルオロエチレン重合体からなる粒子であって、重合反応後にテトラフルオロエチレン重合体の融点以上の温度で熱処理を行った履歴がないものを意味する。また、「平均一次粒径」とは、上記「一次粒子」の数平均粒径を意味する。「平均一次粒径」は、固形分濃度を０．１５質量％としたテトラフルオロエチレン重合体水性分散液について、単位長さに対する５５０ｎｍの投射光の透過率と電子顕微鏡写真により決定された平均粒径との検量線を作成し、測定対象であるテトラフルオロエチレン重合体水性分散液について、上記透過率を測定し、上記検量線を基に間接的に求められる値である。上記ファインパウダーは、平均粒径が１００〜１０００μｍであることが好ましく、４００〜６００μｍであることがより好ましい。ここでの平均粒径は、ＡＳＴＭ Ｄ １４５７に準拠して測定したものである。
本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体からなるファインパウダーは、押出加工性が良く、例えば、２０ＭＰａ以下の押出圧力でペースト押出することができる。なお、押出圧力とは、リダクションレシオ１００、押出速度５１ｃｍ／分、２５℃の条件で、オリフィス（直径２．５ｃｍ、ランド長１．１ｃｍ、導入角３０゜）を通してペースト押出を行う際に測定したものである。
本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体から作製されるフッ素樹脂多孔膜（およびこれを有するエアフィルタ濾材）は、例えば、総延伸倍率が面積基準で１００倍であっても、膜外観が均一である。
テトラフルオロエチレン重合体からなるファインパウダーをペースト押出し成形した後、圧延を行い、更に延伸することにより延伸体を得ることができる。
ペースト押出し成形は、一般に、上記ファインパウダーと押出助剤（潤滑剤）とを混合したのち、予備成形を行い、押出しするものである。押出助剤は、特に限定されず従来公知のものを使用することができるが、ナフサ等、沸点が１５０℃以上である石油系炭化水素が好ましい。押出助剤の添加量は、上記ファインパウダーと押出助剤との合計質量の１０〜４０質量％に相当する量であればよい。予備成形および押出しは、従来公知の方法で行うことができ、適宜条件を選択することができる。
圧延は、直径３００〜７００ｍｍのロールを用いて行うことができる。圧延により得られるシートは、厚みが５０〜５００μｍであることが好ましく、１００〜３００μｍであることがより好ましい。延伸は、１００〜３００℃の温度下で行うことができる。延伸は、所望の製品に応じて、延伸速度および延伸倍率を適宜選択することができ、一般に１０〜１０００％／秒の速度で、延伸倍率３倍（３００％）以上の条件下で行うことができる。延伸した後に、強度アップや寸法安定性を得るために熱固定を行う場合、熱固定温度は２５０〜４００℃であることが好ましい。
以下、上述のテトラフルオロエチレン重合体を用いて作製されるフッ素樹脂多孔膜、これを有するエアフィルタ濾材（以降、単に濾材ともいう）、フィルタパック、および、エアフィルタユニット等について、例を挙げて説明する。
（２）フッ素樹脂多孔膜
テトラフルオロエチレン重合体を用いて作製されるフッ素樹脂多孔膜は、膜厚が、５０．０μｍ以下であることが好ましく、２５．０μｍ以下であることがより好ましく、１５．０μｍ以下であってもよい。膜厚が薄い場合には、多孔膜における複数の箇所における圧力損失の均質性がより問題となりやすいが、その場合であっても、上記テトラフルオロエチレン重合体を用いて作製される多孔膜では、圧力損失の均質性を備えることができる。
テトラフルオロエチレン重合体を用いて作製される多孔膜は、粒子径０．３μｍのＮａＣｌ粒子を含む空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させた時の粒子の捕集効率が、９９．９７％以上であることが好ましく、９９．９９％以上であってもよい。
テトラフルオロエチレン重合体を用いて作製される多孔膜は、圧力損失が、２５０Ｐａ以下であることが好ましく、２０Ｐａ以上２００Ｐａ以下であることがより好ましい。
テトラフルオロエチレン重合体を用いて作製される多孔膜は、圧力損失の変動係数が６．０以下であることが好ましく、５．０以下であることがより好ましい。これにより、圧力損失の低い部位が存在することによって捕集効率が低下してしまうことを避けることが可能になる。
（３）通気性支持膜
通気性支持膜は、フッ素樹脂多孔膜の上流側もしくは下流側または上流側と下流側の両方に配置されており、フッ素樹脂多孔膜を支持する。このためフッ素樹脂多孔膜の膜厚が薄い等で自立が困難であっても、通気性支持膜の支持によりフッ素樹脂多孔膜を立たせることが可能になる。また、エアフィルタ濾材としての強度が確保され、扱いやすくなる。
通気性支持膜の材質および構造は、特に限定されないが、例えば、不織布、織布、金属メッシュ、樹脂ネットなどが挙げられる。なかでも、強度、捕集性、柔軟性、作業性の点からは熱融着性を有する不織布が好ましい。不織布は、構成繊維の一部または全てが芯／鞘構造を有する不織布、低融点材料からなる繊維の層と高融点材料からなる繊維の層の２層からなる２層不織布、表面に熱融着性樹脂が塗布された不織布が好ましい。このような不織布としては、例えば、スパンボンド不織布が挙げられる。また、芯／鞘構造の不織布は、芯成分が鞘成分よりも融点が高いものが好ましい。例えば、芯／鞘の各材料の組み合わせとしては、例えば、ＰＥＴ／ＰＥ、高融点ポリエステル／低融点ポリエステルが挙げられる。２層不織布の低融点材料／高融点材料の組み合わせとしては、例えば、ＰＥ／ＰＥＴ、ＰＰ／ＰＥＴ、ＰＢＴ／ＰＥＴ、低融点ＰＥＴ／高融点ＰＥＴが挙げられる。表面に熱融着性樹脂が塗布された不織布としては、例えばＰＥＴ不織布にＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合樹脂）が塗布されたもの、ＰＥＴ不織布にオレフィン樹脂が塗布されたものが挙げられる。
不織布の材質は、特に限定されず、ポリオレフィン（ＰＥ、ＰＰ等）、ポリアミド、ポリエステル（ＰＥＴ等）、芳香族ポリアミド、またはこれらの複合材などを用いることができる。
通気性支持膜は、加熱により通気性支持膜の一部が溶融することで、或いはホットメルト樹脂の溶融により、アンカー効果を利用して、或いは反応性接着剤等の接着を利用して、フッ素樹脂多孔膜に接合することができる。
通気性支持膜は、上述したフッ素樹脂多孔膜と比較すると、圧力損失、捕集効率および保塵量のいずれも極めて低く、実質的に０とみなすこともできるものであってもよい。通気性支持膜の圧力損失は、例えば、１０Ｐａ以下であることが好ましく、５Ｐａ以下であることがより好ましく、１Ｐａ以下であることがさらに好ましい。また、通気性支持膜の粒子径０．３μｍのポリアルファオレフィンの各捕集効率は、例えば、実質的に０あるいは略０とみなすことができるものであってもよい。通気性支持膜の厚みは、例えば、０．３ｍｍ以下であることが好ましく、０．２５ｍｍ以下であることがより好ましい。通気性支持膜の目付は、例えば、２０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。
（４）エアフィルタ濾材
以上に述べたエアフィルタ濾材の具体的な層構成は、特に限定されるものではなく、例えば、以下に示すものを例示することができる。
図１に示すエアフィルタ濾材３０のように、フッ素樹脂多孔膜３１と通気性支持膜３３が、空気流れ方向において積層されて構成されるものであってもよい。通気性支持膜３３は、フッ素樹脂多孔膜３１の風下側に設けられていてもよいし、風上側に設けられていてもよいし、風下側と風上側の両方に設けられていてもよい。
図２に示すエアフィルタ濾材３０のように、第１フッ素樹脂多孔膜３１ａと第１フッ素樹脂多孔膜３１ａに対して下流側に配置される第２フッ素樹脂多孔膜３１ｂとを有して構成されるフッ素樹脂多孔膜３１と、通気性支持膜３３が、空気流れ方向において積層されて構成されるものであってもよい。この場合、通気性支持膜３３は、第１フッ素樹脂多孔膜３１ａおよび第２フッ素樹脂多孔膜３１ｂに対して、風下側に設けられていてもよいし、風上側に設けられていてもよいし、風下側と風上側の両方に設けられていてもよい。さらに、通気性支持膜３３は、第１フッ素樹脂多孔膜３１ａと第２フッ素樹脂多孔膜３１ｂの間に設けられてもよい。
図３に示すエアフィルタ濾材３０のように、同一フッ素樹脂多孔膜３１ｃを複数枚（例えば、２枚）有して構成されるフッ素樹脂多孔膜３１と、通気性支持膜３３が、空気流れ方向において積層されて構成されるものであってもよい。この場合も、通気性支持膜３３は、複数の同一フッ素樹脂多孔膜３１ｃに対して、風下側に設けられていてもよいし、風上側に設けられていてもよいし、風下側と風上側の両方に設けられていてもよい。さらに、通気性支持膜３３は、複数の同一フッ素樹脂多孔膜３１ｃの間に設けられてもよい。
また、これらの各膜や層等の重ね合わせの仕方は、特に限定されず、加熱による一部溶融又はホットメルト樹脂の溶融によるアンカー効果を利用した貼り合わせであってもよいし、反応性接着剤等を用いた貼り合わせであってもよいし、単に重ね置くだけであってもよい。なお、貼り合わせにより各膜や層の厚みは実質的に変化しない。
なお、上記いずれのエアフィルタ濾材についても、圧力損失は、特に限定されないが、例えば、２５０Ｐａ以下であることが好ましく、２０Ｐａ以上２００Ｐａ以下であることがより好ましい。
また、上記いずれのエアフィルタ濾材についても、粒子径０．３μｍのＮａＣｌ粒子を含む空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させた時の粒子の捕集効率が、９９．９７％以上であることが好ましく、９９．９９％以上であってもよい。
また、エアフィルタ濾材としては、厚みは、特に限定されないが、例えば、５０μｍ以上１０００μｍ以下であり、２００μｍ以上８００μｍ以下であることが好ましく、３００μｍ以上５００μｍ以下であることがより好ましい。エアフィルタ濾材の厚みは、特定の測定装置において、測定対象に０．３Ｎの荷重をかけたときの厚さの値である。
（５）フィルタパック
次に、図４を参照して、本実施形態のフィルタパックについて説明する。
図４は、本実施形態のフィルタパック２０の外観斜視図である。
フィルタパック２０は、上記説明したエアフィルタ濾材（例えば、エアフィルタ濾材３０等）を備えている。フィルタパック２０のエアフィルタ濾材は、山折りおよび谷折りが交互に繰り返されたジグザグ形状に加工（プリーツ加工）された加工済み濾材である。プリーツ加工は、例えば、ロータリー式折り機によって行うことができる。濾材の折り幅は、特に限定されないが、例えば２５ｍｍ以上２８０ｍｍ以下である。フィルタパック２０は、プリーツ加工が施されていることで、エアフィルタユニットに用いられた場合の濾材の折り込み面積を増やすことができ、これにより、捕集効率の高いエアフィルタユニットを得ることができる。
フィルタパック２０は、濾材のほか、エアフィルタユニットに用いられた場合のプリーツ間隔を保持するためのスペーサ（不図示）をさらに備えていてもよい。スペーサの材質は特に限定されないが、ホットメルト樹脂を好ましく用いることができる。また、エアフィルタ濾材３０が複数のエンボス突起を有しており、当該エンボス突起によってプリーツ間隔が保持されていてもよい。
（６）エアフィルタユニット
次に、図５を参照して、エアフィルタユニット１について説明する。
図５は、本実施形態のエアフィルタユニット１の外観斜視図である。
エアフィルタユニット１は、上記説明したエアフィルタ濾材またはフィルタパックと、エアフィルタ濾材またはフィルタパックを保持する枠体２５と、を備えている。言い換えると、エアフィルタユニットは、山折り谷折されていない濾材が枠体に保持されるように作製されてもよいし、フィルタパック２０が枠体２５に保持されるように作製されてもよい。図５に示すエアフィルタユニット１は、フィルタパック２０と枠体２５を用いて作製したものである。
枠体２５は、例えば、板材を組み合わせてあるいは樹脂を成形して作られ、フィルタパック２０と枠体２５の間は好ましくはシール剤によりシールされる。シール剤は、フィルタパック２０と枠体２５の間のリークを防ぐためのものであり、例えば、エポキシ、アクリル、ウレタン系などの樹脂製のものが用いられる。
フィルタパック２０と枠体２５とを備えるエアフィルタユニット１は、平板状に延在する１つのフィルタパック２０を枠体２５の内側に収納するように保持させたミニプリーツ型のエアフィルタユニットであってもよく、平板状に延在するフィルタパックを複数並べて枠体に保持させたＶバンク型エアフィルタユニットあるいはシングルヘッダー型エアフィルタユニットであってもよい。
（７）用途の例
エアフィルタ濾材、フィルタパック、エアフィルタユニットは、例えば次のような用途に用いられる。
ＵＬＰＡフィルタ（Ultra low Penetration Air Filter）（半導体製造用）、ＨＥＰＡフィルタ（病院、半導体製造用）、円筒カートリッジフィルタ（産業用）、バグフィルタ（産業用）、耐熱バグフィルタ（排ガス処理用）、耐熱プリーツフィルタ（排ガス処理用）、ＳＩＮＢＲＡＮ（登録商標）フィルタ（産業用）、触媒フィルタ（排ガス処理用）、吸着剤付フィルタ（ＨＤＤ組込み用）、吸着剤付ベントフィルタ（ＨＤＤ組込み用）、ベントフィルタ（ＨＤＤ組込み用等）、掃除機用フィルタ（掃除機用）、汎用複層フェルト材、ガスタービン用カートリッジフィルタ（ガスタービン向け互換品用）、クーリングフィルタ（電子機器筐体用）等の分野。
凍結乾燥用の容器等の凍結乾燥用材料、電子回路やランプ向けの自動車用換気材料、容器キャップ向け等の容器用途、電子機器向け等の保護換気用途、医療用換気用途等の換気／内圧調整分野。
以下、実施例および比較例を示して、本開示の内容を具体的に説明する。
（実施例１）
内容積６Ｌの撹拌機付きＳＵＳ製の反応器に、３６００ｇの脱イオン水、１０４ｇのパラフィン、及び５．４ｇのＣＦ３ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＯＮＨ４を加え、反応器を密閉し、系内を窒素で置換を行ない、酸素を取り除いた。反応器を７０℃に昇温し、ＴＦＥを反応器に充填して、反応器を０．７８ＭＰａとした。重合開始剤として、１８．０ｍｇの過硫酸アンモニウムを添加した。重合圧力の低下が見られたので、圧力０．７８ＭＰａに一定なるよう、ＴＦＥを連続的に供給した。１２４８ｇのＴＦＥを仕込んだ時点で、１０．８ｍｇのハイドロキノンを添加した。１９００ｇのＴＦＥを仕込んだ時にＴＦＥの供給と攪拌を停止し、反応を終了した。反応器内の圧力が大気圧になるまで排気し、内容物を反応器から取り出して冷却した。上澄みのパラフィンワックスをＰＴＦＥ水性分散液から取り除いた。得られた水性分散液の固形分濃度は、３４．５質量％であった。
得られたＰＴＦＥ水性分散液を脱イオン水で固形分濃度が約１０質量％となるように希釈し、高速攪拌条件下で凝集させ、凝集した湿潤粉末を１３５℃で２４時間乾燥した。得られたＰＴＦＥファインパウダーの各種物性（Ｔｏ（＝Ｔｐ−２．５）（℃）、吸熱ピーク比Ｓ２／Ｓ１、半値幅、標準比重（ＳＳＧ））を測定した。
次いで、得られたＰＴＦＥファインパウダー１ｋｇあたりに、炭化水素油（出光興産株式会社性「IPソルベント２０２８」）を２０℃において０．３０ｋｇ加えて混合した。
次に、この混合物をペースト押出により丸棒状に成形した。そして、この丸棒状成形体を７０℃に加熱したカレンダーロールによりフィルム状に成形し、ＰＴＦＥフィルムを得た。このＰＴＦＥフィルムを２５０℃の熱風乾燥炉に通して押出助剤を蒸発除去し、平均厚み２５０μｍ、平均幅１３０ｍｍの未焼成フィルムを得た。
次に、この未焼成フィルムを、図６に示す装置を用いて長手方向に延伸倍率６．７倍で延伸した。未焼成フィルムはロール４１にセットし、延伸したフィルムは巻き取りロール４２に巻き取った。また、延伸温度は２５０℃で行った。なお、図６において、４３〜４５はロール、４６，４７はヒートロール、４８〜５２はロールをそれぞれ示す。
次に、得られた長手方向延伸フィルムを、連続クリップで挟むことのできる図７の左半分に示す装置（テンター）を用いて幅方向に延伸倍率３７倍で延伸し、熱固定を行った。この時の延伸温度は２９０℃、熱固定温度は３６０℃であった。これにより、ＰＴＦＥ多孔膜を得た。ここで、得られたＰＴＦＥ多孔膜の厚みを測定し、膜外観を評価した。
上記のＰＴＦＥ多孔膜の両面に、下記の不織布Ａ，Ｂを用いて、図７の右半分に示す装置によって熱融着することにより、エアフィルタ濾材を得た。
不織布Ａ：ユニチカ株式会社製「エルベスＳ０４０３ＷＤＯ」ＰＥＴ／ＰＥ芯／鞘不織布、目付４０ｇ／ｍ2
不織布Ｂ：ユニチカ株式会社製「エルベスＴ０４０３ＷＤＯ」ＰＥＴ／ＰＥ芯／鞘不織布、目付４０ｇ／ｍ2
なお、図７において、６１は巻出しロール、６２は予熱ゾーン、６３は延伸ゾーン、６４は熱固定ゾーン、６６はラミネートロール、６７は巻取ロールをそれぞれ示す。
またこの時の熱融着条件は、以下の通りであった。
加熱温度：２００℃ ライン速度：１５ｍ／分
以上のようにして得られたエアフィルタ濾材について、圧力損失、圧力損失の変動係数、捕集効率（０．３μｍ）、捕集効率（０．１μｍ）を測定した。
（実施例２）
７５６ｇのＴＦＥを仕込んだ時点で、ハイドロキノンを添加したこと、及び１８００ｇのＴＦＥを仕込んだ時に反応を終了した以外は、実施例１と同様にしてＰＴＦＥ水性分散液を得た。得られたＰＴＦＥ水性分散液の固形分濃度は３３．３質量％であった。実施例１と同様に凝集、乾燥してＰＴＦＥファインパウダーを得た。得られたＰＴＦＥファインパウダーの各種物性を測定した。
次いで、炭化水素油を混合して得られた混合物をペースト押出により丸棒状に成形し、カレンダーロールによりフィルム状に成形し、得られた未焼成フィルムを長手方向と幅方向に延伸し、両面に不織布を設けてエアフィルタ濾材を得る等の各工程は、実施例１と同様とした。また、ＰＴＦＥ多孔膜の厚みの測定および膜外観の評価、エアフィルタ濾材の圧力損失、圧力損失の変動係数、捕集効率（０．３μｍ）、捕集効率（０．１μｍ）の測定についても、実施例１と同様とした。
（比較例１）
内容積６Ｌの撹拌機付きＳＵＳ製の反応器に、３６００ｇの脱イオン水、１８０ｇのパラフィン、５．４ｇのＣＦ３ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＯＮＨ４、及び２５．２ｇのシュウ酸を加え、反応器を密閉し、系内を窒素で置換を行ない、酸素を取り除いた。反応器を７０℃に昇温し、ＴＦＥを反応器に充填して、反応器を２．７０ＭＰａとした。重合開始剤として、０．０１質量％過マンガン酸カリウム水溶液を反応器に連続的に添加した。重合圧力の低下が見られたので、圧力２．７０ＭＰａに一定なるよう、ＴＦＥを連続的に供給した。１２００ｇのＴＦＥを仕込んだ時にＴＦＥの供給と攪拌を停止し、反応を終了した。反応停止時までに４６．８ｇの過マンガン酸水溶液を仕込んだ。反応器内の圧力が大気圧になるまで排気し、内容物を反応器から取り出して冷却した。上澄みのパラフィンワックスをＰＴＦＥ水性分散液から取り除いた。得られた水性分散液の固形分濃度は、２５．０質量％であった。
得られたＰＴＦＥ水性分散液を脱イオン水で固形分濃度が約１０質量％となるように希釈し、高速攪拌条件下で凝集させ、凝集した湿潤粉末を１６０℃で１８時間乾燥した。得られたＰＴＦＥファインパウダーの各種物性を測定した。
次いで、得られたＰＴＦＥファインパウダー１ｋｇあたりに，炭化水素油を２０℃において０．３０ｋｇ加えて混合した。
なお、この混合物をペースト押出により丸棒状に成形し、カレンダーロールによりフィルム状に成形し、得られた未焼成フィルムを長手方向と幅方向に延伸し、両面に不織布を設けてエアフィルタ濾材を得る等の各工程は、実施例１と同様とした。また、ＰＴＦＥ多孔膜の厚みの測定および膜外観の評価、エアフィルタ濾材の圧力損失、圧力損失の変動係数、捕集効率（０．３μｍ）、捕集効率（０．１μｍ）の測定についても、実施例１と同様とした。
（比較例２）
反応停止時までに５４．０ｇの過マンガン酸水溶液を仕込んだ以外は、比較例１と同様にしてＰＴＦＥ水性分散液を得た。得られたＰＴＦＥ水性分散液の固形分濃度は２５．０質量％であった。比較例１と同様に凝集、乾燥してＰＴＦＥファインパウダーを得た。得られたＰＴＦＥファインパウダーの各種物性を測定した。
次いで、炭化水素油を混合して得られた混合物をペースト押出により丸棒状に成形し、カレンダーロールによりフィルム状に成形し、得られた未焼成フィルムを長手方向と幅方向に延伸し、両面に不織布を設けてエアフィルタ濾材を得る等の各工程は、実施例１と同様とした。また、ＰＴＦＥ多孔膜の厚みの測定および膜外観の評価、エアフィルタ濾材の圧力損失、圧力損失の変動係数、捕集効率（０．３μｍ）、捕集効率（０．１μｍ）の測定についても、実施例１と同様とした。
（比較例３）
反応前に３６０ｍｇのコハク酸を反応器に仕込んだこと、３２．４ｇの０．０１質量％の過マンガン酸水溶液を仕込んだこと、及び、１６５０ｇのＴＦＥを仕込んだ時に反応を終了した以外は、比較例１と同様にしてＰＴＦＥ水性分散液を得た。得られたＰＴＦＥ水性分散液の固形分濃度は３１．４質量％であった。比較例１と同様に凝集，乾燥してＰＴＦＥファインパウダーを得た。得られたＰＴＦＥファインパウダーの各種物性を測定した。
次いで、炭化水素油を混合して得られた混合物をペースト押出により丸棒状に成形し、カレンダーロールによりフィルム状に成形し、得られた未焼成フィルムを長手方向と幅方向に延伸し、両面に不織布を設けてエアフィルタ濾材を得る等の各工程は、実施例１と同様とした。また、ＰＴＦＥ多孔膜の厚みの測定および膜外観の評価、エアフィルタ濾材の圧力損失、圧力損失の変動係数、捕集効率（０．３μｍ）、捕集効率（０．１μｍ）の測定についても、実施例１と同様とした。
なお、実施例および比較例において測定した各物性は、以下の通りである。
（固形分濃度）
水性分散液１ｇを、送風乾燥機中で１５０℃、６０分の条件で乾燥し、水性分散液の質量（１ｇ）に対する、加熱残分の質量の割合を百分率で表した値を採用した。
（融点Ｔｐおよび比〔Ｓ２／Ｓ１〕の測定）
（ａ）示差走査熱測定〔ＤＳＣ〕は、事前に標準サンプルとして、インジウム、鉛を用いて温度校正したＲＤＣ２２０（エスアイアイ・ナノテクノロジー社製）を用い、テトラフルオロエチレン〔ＴＦＥ〕重合体のファインパウダー約３ｍｇをアルミ製パン（クリンプ容器）に入れ、２００ｍｌ／分のエアー気流下で、２７０〜３７０℃の温度領域を２℃／分で昇温させて行った。なお、標準サンプルとして、インジウム、鉛、スズを用いて熱量を校正し、測定リファレンスには、空の上記アルミ製パンをシールして用いた。
（ｂ）得られた融解熱曲線は、Ｍｕｓｅ標準解析ソフト（エスアイアイ・ナノテクノロジー社製）を用いて、サンプル量が３．０ｍｇになるよう規格化した上で、融解熱曲線の融解熱量を求める解析範囲を３０５〜３５５℃に規定した。本解析範囲において融解熱量の極小点を示す温度を融点Ｔｐとした。さらに、本解析範囲において、融解熱曲線を（ｉ）３２０℃、（ｉｉ）Ｔｏ（＝Ｔｐ−２．５）℃、（ｉｉｉ）３５０℃で垂直分割し、さらに（ｃ）３２０〜Ｔｏ℃の吸熱量Ｓ１（ｍＪ／ｍｇ）と、Ｔｏ〜３５０℃の吸熱量Ｓ２（ｍＪ／ｍｇ）とを計算して、各計算値に基づきＳ１とＳ２との比〔Ｓ２／Ｓ１〕を求めた。
（半値幅）
上記融解熱曲線について、温度Ｔｐ℃の極小点からベースラインまでの垂直線の半分の位置における幅を半値幅として求めた。具体的には、垂直線における温度Ｔｐ℃の極小点からベースラインまでの長さの半分の位置を通過するベースラインに平行な線と、融解熱曲線と、の２つの交点の温度の相違を、半値幅として求めた。
なお、ベースラインは、融解熱曲線において３０５℃での値と３５５℃での値を結ぶことで引かれるラインである。
（標準比重（ＳＳＧ））
ＡＳＴＭ Ｄ４８９５−８９に準拠して成形されたサンプルを用い、ＡＳＴＭ Ｄ−７９２に準拠した水置換法により測定した。
（膜外観）
得られたＰＴＦＥ多孔膜について外観を目視して評価した。評価では、非常に均質であったものを◎とし、均質であったものを○とし、ムラが多かったものを△と評価した。
（エアフィルタ濾材の圧力損失）
フッ素樹脂多孔膜を有するエアフィルタ濾材のサンプルを直径１００ｍｍの円筒形状のフィルタ濾材ホルダにセットし、コンプレッサーで入口側を加圧し、空気の濾材通過速度が５．３ｃｍ／秒になるように空気の流れを調整し、試験サンプルの上流側及び下流側でマノメータを用いて圧力を測定し、上下流間の圧力の差を圧力損失として求めた。
（圧力損失の変動係数）
ロール状に巻き取られた長尺の濾材（幅方向長さ６５０ｍｍ）から、先端部を含む５ｍ程度の部分を引き出し、濾材の長手方向に２００ｍｍごとに２５個に分割しかつ幅方向に両端部を除き１３０ｍｍごとに４個に分割してなる格子状の１００箇所について直径１００ｍｍのフィルタホルダを用いて圧力損失を測定した。ここでの圧力損失の測定は、濾材の幅方向に５個以上のフィルタホルダを備える測定装置を用いて、上記濾材を長手方向に移動させて複数の格子状の箇所について連続して測定することにより行った。次いで、これら測定した圧力損失からなる圧力損失分布から標準偏差を求め、求めた標準偏差を、測定した全ての箇所の圧力損失の平均値で割ることにより、変動係数（％）を求めた。
（エアフィルタ濾材の捕集効率（粒径０．３μｍのＮａＣｌ粒子））
ＪＩＳ Ｂ９９２８ 附属書５（規定）ＮａＣｌエアロゾルの発生方法（加圧噴霧法）記載の方法に準じて、アトマイザーで発生させたＮａＣｌ粒子を、静電分級器（ＴＳＩ社製）で、粒径０．３μｍに分級し、アメリシウム２４１を用いて粒子帯電を中和した後、透過する流量を５．３ｃｍ／秒に調整し、パーティクルカウンター（ＴＳＩ社製、ＣＮＣ）を用いて、測定試料である濾材の前後での粒子数を求め、次式により捕集効率を算出した。
捕集効率（％）＝（ＣＯ／ＣＩ）×１００
ＣＯ＝測定試料が捕集したＮａＣｌ ０．３μｍの粒子数
ＣＩ＝測定試料に供給されたＮａＣｌ ０．３μｍの粒子数
（エアフィルタ濾材の捕集効率（粒径０．１μｍのＮａＣｌ粒子））
粒径０．３μｍのＮａＣｌ粒子に代えて、粒径０．１μｍのＮａＣｌ粒子を用いた点を除き、上記の粒径０．３μｍのＮａＣｌ粒子による捕集効率を算出するのと同様にして、捕集効率を算出した。
（フッ素樹脂多孔膜の厚み）
膜厚計（１Ｄ−１１０ＭＨ型、ミツトヨ社製）を使用し、測定対象を５枚重ねて全体の膜厚を測定し、その値を５で割った数値を１枚の膜厚とした。
各実施例および各比較例のＰＴＦＥファインパウダー、ＰＴＦＥ多孔膜、エアフィルタ濾材（フィルタパックやエアフィルタユニットではない、平面状のもの）の物性を、以下の表に示す。
Figure 2020094210
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
１ エアフィルタユニット
２０ フィルタパック
２５ 枠体
３０ エアフィルタ濾材
３１ フッ素樹脂多孔膜
３１ａ 第１フッ素樹脂多孔膜
３１ｂ 第２フッ素樹脂多孔膜
３３ 通気性支持膜
特開２００２―２０１２１７号公報
本開示は、テトラフルオロエチレン重合体、エアフィルタ濾材、フィルタパック、および、エアフィルタユニットに関する。
従来より、ポリテトラフルオロエチレン（以下、単に、ＰＴＦＥという場合がある）は、種々の用途で使用されている。例えば、ＰＴＦＥファインパウダーをペースト押出し成形して得られる押出し物を、未焼結状態において延伸させることで、通気性布材料を得ることができる。
そして、例えば、特許文献１（特開２００２―２０１２１７号公報）に記載のテトラフルオロエチレン重合体では、標準比重（ＳＳＧ）が２．１６０以下のものが延伸均一性に優れるとされている。
ところが、テトラフルオロエチレン重合体からエアフィルタ濾材を作製する場合において、得られるエアフィルタ濾材について、圧力損失を低く抑えつつ、複数の箇所における圧力損失を均質化させることについては、これまでなんら検討されていない。
第１観点に係るテトラフルオロエチレン重合体は、延伸性および非溶融加工性を有するテトラフルオロエチレン重合体である。このテトラフルオロエチレン重合体は、比〔Ｓ２／Ｓ１〕が０．７０以上０．９５以下である。ここで、融解熱曲線において、Ｔ０℃以上３５０℃以下における吸熱量（ｍＪ／ｍｇ）をＳ２とし、３２０℃以上Ｔ０℃以下における吸熱量（ｍＪ／ｍｇ）をＳ１とする。Ｔ０℃は、極小点を示す温度Ｔｐ℃（但し、３４０≦Ｔｐ≦３４５）から２．５℃低い温度である。融解熱曲線は、３００℃以上の温度に加熱した履歴がない測定用未焼成重合体について、示差走査熱量計により昇温速度２℃／分にて得られる融解熱曲線をいう。また、テトラフルオロエチレン重合体は、融解熱曲線において、温度Ｔｐ℃の極小点からベースラインまでの垂直線の半分の位置を通過するベースラインに平行な線と、前記融解熱曲線と、の２つの交点における温度の差である半値幅ＨＷが５．０以上である。
なお、ベースラインは、融解熱曲線において３０５℃での値と３５５℃での値を結ぶことで引かれるラインである。
このテトラフルオロエチレン重合体は、比〔Ｓ２／Ｓ１〕が０．６０以上であるため、比較的低分子量である成分の割合が少なく抑えられているため、低分子量のものが存在する箇所が優先的に延びてしまうことで生じる延伸後の膜のムラを抑制し、得られるエアフィルタ濾材の複数個所における圧力損失の均質性を良好にすることが可能になっている。
ここで、一般的に、融解熱曲線では、横軸の温度が分子量に相関し、縦軸の吸熱量が存在量に相関する。ここで、融解熱曲線におけるベースラインが長い程、分子量が広く分布している傾向があるということになる。しかし、高分子量や低分子量のもののうちベースライン付近のもの（Ｓ１の左端部やＳ２の右端部）は存在量や存在割合が少ないため、エアフィルタ濾材の物性に与える悪影響は小さい。他方で、半値幅ＨＷについては、ベースラインからの距離も長く、存在量や存在割合としては、エアフィルタ濾材の物性に与える影響を無視することができない程度に多く存在していることになる。これに対して、このテトラフルオロエチレン重合体は、半値幅ＨＷが５．０以上である。これにより、比〔Ｓ２／Ｓ１〕が０．６０以上で比較的高分子量のものの存在割合が高い場合であっても、延伸により得られるエアフィルタ濾材の圧力損失を小さく抑えることが可能になっている。
また、このテトラフルオロエチレン重合体は、得られるエアフィルタ濾材における圧力損失を低く抑えつつ、複数個所における圧力損失を均質化させることが可能である。
第２観点に係るテトラフルオロエチレン重合体は、第１観点のテトラフルオロエチレン重合体であって、標準比重が２．１４０以上２．１６５以下である。
このテトラフルオロエチレン重合体は、圧延性および延伸性を良好にすることが可能である。
「延伸性」とは、テトラフルオロエチレン重合体について得られる未焼成成形体が延伸加工性を有することを意味する。
「未焼成成形体」とは、融解熱曲線における極小点を示す温度Ｔｐ℃以上の温度に加熱した履歴がない未焼成重合体から構成される成形体を意味する。
第３観点に係るテトラフルオロエチレン重合体は、第１観点または第２観点のテトラフルオロエチレン重合体であって、比〔Ｓ２／Ｓ１〕が０．９０未満である。
このテトラフルオロエチレン重合体は、成形加工性を良好にしやすい。
第４観点に係るテトラフルオロエチレン重合体は、第１観点から第３観点のいずれかのテトラフルオロエチレン重合体であって、エアフィルタ濾材の作製に用いられる。
このテトラフルオロエチレン重合体は、エアフィルタ濾材の作製に用いることで、複数の箇所における圧力損失が均質化されたエアフィルタ濾材を得ることが可能になる。
第５観点に係るテトラフルオロエチレン重合体は、第１観点から第４観点のいずれかのテトラフルオロエチレン重合体であって、エアフィルタ濾材の厚みが１０００μｍ以下であるエアフィルタ濾材の作製に用いられる。
このテトラフルオロエチレン重合体は、得られるエアフィルタ濾材における膜みを薄くさせつつ、複数個所における圧力損失を均質化させることが可能である。
第６観点に係るテトラフルオロエチレン重合体は、第１観点から第５観点のいずれかのテトラフルオロエチレン重合体であって、粒子径０．３μｍのＮａＣｌ粒子を含む空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させた時の前記粒子の捕集効率が９９．９７％以上であるエアフィルタ濾材の作製に用いられる。
このテトラフルオロエチレン重合体は、得られるエアフィルタ濾材における捕集効率を高めつつ、複数個所における圧力損失を均質化させることが可能である。
第７観点に係るテトラフルオロエチレン重合体は、第１観点から第６観点のいずれかのテトラフルオロエチレン重合体であって、空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの圧力損失が２５０Ｐａ以下であるエアフィルタ濾材の作製に用いられる。
このテトラフルオロエチレン重合体では、得られるエアフィルタ濾材における圧力損失を低く抑えつつ、複数個所における圧力損失を均質化させることが可能である。
第８観点に係るテトラフルオロエチレン重合体は、第１観点から第７観点のいずれかのテトラフルオロエチレン重合体であって、圧力損失の変動係数が６．０以下であるエアフィルタ濾材の作製に用いられる。
このテトラフルオロエチレン重合体では、得られるエアフィルタ濾材の複数の箇所における圧力損失を十分に均質化させることが可能である。
第９観点に係るエアフィルタ濾材は、第１観点から第８観点のいずれかのテトラフルオロエチレン重合体を用いて作製される。
このエアフィルタ濾材は、複数の箇所における圧力損失を均質性に優れる。
第１０観点に係るエアフィルタパックは、第９観点のエアフィルタ濾材が山折りおよび谷折りが交互に繰り返されたジグザグ形状に加工されて構成されている。なお、「フィルタパック」は、特に限定されるものではないが、例えば、フラットなシート状のものではなく、山折りおよび谷折りを交互に行うことで折り畳まれたジグザグ形状であり、任意の枠体に収容可能となるように整形されているものであってよい。
第１１観点に係るエアフィルタユニットは、第９観点のエアフィルタ濾材または第１０観点のフィルタパックと、エアフィルタ濾材またはフィルタパックを保持する枠体と、を備えている。
エアフィルタ濾材（その１）の層構成を示す概略断面図である。 エアフィルタ濾材（その２）の層構成を示す概略断面図である。 エアフィルタ濾材（その３）の層構成を示す概略断面図である。 フィルタパックの外観斜視図である。 エアフィルタユニットの外観斜視図である。 ＰＴＦＥフィルムの長手方向への延伸に用いる装置を示す模式図である。 ＰＴＦＥフィルムの幅方向への延伸に用いる装置（左半分）と、ＰＴＦＥフィルムに不織布をラミネートする装置（右半分）とを示す模式図である。
（１）ポリテトラフルオロエチレン重合体
本開示に係るポリテトラフルオロエチレン重合体は、延伸性および非溶融加工性を有するテトラフルオロエチレン重合体である。なお、「非溶融加工性」とは、高い溶融粘度を有するため、溶融状態において容易に流動せず、溶融加工することが困難であることを意味する。テトラフルオロエチレン重合体としては、３８０℃における溶融粘度が１×１０８Ｐａ・Ｓ以上であることが好ましい。
本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体は、３００℃以上の温度に加熱した履歴がない測定用未焼成重合体について示差走査熱量計により昇温速度２℃／分にて得られる融解熱曲線において、極小点を示す温度Ｔｐ℃（但し、３４０≦Ｔｐ≦３４５）から２．５℃低い温度Ｔ０℃以上３５０℃以下における吸熱量Ｓ２ｍＪ／ｍｇと、３２０℃以上前記Ｔ０℃以下の吸熱量Ｓ１ｍＪ／ｍｇと、の比〔Ｓ２／Ｓ１〕が０．６０以上である。
上記「測定用未焼成重合体」は、テトラフルオロエチレン重合体であって、３００℃以上の温度に加熱した履歴がないものである。上記測定用未焼成重合体は、上記融解熱曲線における極小点（ピークトップ）が３４０℃未満であると、成膜性に劣る傾向があり、延伸加工が困難となる場合がある。
上記融解熱曲線のチャートにおいて、上記温度Ｔ０℃以上、３５０℃以下における吸熱量Ｓ２ｍＪ／ｍｇは、該融解熱曲線と、そのベースラインとが形成する領域のうち、上記温度範囲における面積に相当する。同様に、３２０℃以上、上記温度Ｔ０℃以下の吸熱量Ｓ１ｍＪ／ｍｇは、該融解熱曲線と、そのベースラインとが形成する領域のうち、該温度範囲における面積に相当する。なお、ベースラインとは、融解熱曲線において３０５℃での値と３５５℃での値を結ぶことで引かれるラインをいう。
上記温度Ｔ０℃は、上記吸熱量Ｓ２および吸熱量Ｓ１を求める際の境界温度とすることにより、用いる示差走査熱量計の機種の相違によるピーク位置等の融解熱曲線上の差異による影響を抑えるとともに、比〔Ｓ２／Ｓ１〕における差異がでやすい。
本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体は、上記吸熱量Ｓ２ｍＪ／ｍｇと、上記吸熱量Ｓ１ｍＪ／ｍｇとの比〔Ｓ２／Ｓ１〕が０．６０以上であるものである。上記Ｓ２と上記Ｓ１とを比較すると、上記Ｓ２は、示差走査熱量計の測定対象である上記測定用未焼成重合体全体のうち、比較的高分子量の重合体の存在比率を表しているといえる。また、上記Ｓ１は、上記測定用未焼成重合体全体のうち、比較的低分子量の重合体の存在比率を表すといえる。そして、テトラフルオロエチレン重合体は、上記比〔Ｓ２／Ｓ１〕が０．６０以上であるので、高分子量体が比較的多く、且つ、例えば融解熱曲線において融解熱が低い低分子量体を低減したものであるといえる。
一般に、テトラフルオロエチレン重合体は、ポリマー分子鎖の短いものが混在すると、延伸時等の剪断力を受ける際、ポリマー分子鎖間の絡みがほどけやすいと考えられるが、本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体は、このようなポリマー分子鎖の短いものが比較的少なく、一方、ポリマー分子鎖の長いものが比較的多い。このため、剪断力を受けた場合におけるポリマー分子間の絡みを維持させやすく、膜均質性に優れた延伸体を得ることが可能になっているものと考えられる。本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体を用いて得られる延伸体の膜均質性は、例えば２軸延伸により得られる延伸体について、複数の箇所で気流を通過させて評価される圧力損失が均質であるものとして評価することができる。
なお、テトラフルオロエチレン重合体から作成されるエアフィルタ濾材の圧力損失が均質であるとは、例えば、圧力損失分布の標準偏差を平均値で除してなる変動係数ＣＶが５％以下であることが好ましい。変動係数ＣＶの下限値は、例えば１％である。濾材の圧力損失分布は、例えば、濾材を格子状に１００個に分割し、各格子内の直径１００ｍｍの領域の圧力損失を測定することにより得られる。圧力損失の測定は、例えば、濾材表面に接近した状態で濾材の両面の測定を行うマノメータを備える測定装置を用いて、当該マノメータが各領域の下流側の表面上を定められた経路に沿って移動するよう操作させることにより行うことができる。そして、測定した各領域の圧力損失からなる圧力損失分布から標準偏差を算出し、これを、測定した全ての領域の圧力損失の平均値で割ることにより、変動係数ＣＶ（％）を求めることができる。なお、エアフィルタ用濾材の大きさは、特に制限されないが、例えば、長手方向長さが１００〜１０００ｍ、幅方向長さが６００〜２０００ｍｍである。
上記比〔Ｓ２／Ｓ１〕は、好ましくは０．６５以上、より好ましくは０．７０以上である。上記比〔Ｓ２／Ｓ１〕の上限としては、得られるエアフィルタ濾材の圧力損失を低減させやすいことから、０．９５以下であることが好ましく、成形加工性を良好にさせやすくする観点から、０．９０未満であることが好ましい。
本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体は、融解熱曲線において、温度Ｔｐ℃の極小点からベースラインまでの垂直線の半分の位置を通過するベースラインに平行な線と、融解熱曲線と、の２つの交点における温度の差である半値幅ＨＷが５．０以上である。
一般に、融解熱曲線では、横軸の温度が分子量に相関し、縦軸の吸熱量が存在量に相関する。ここで、融解熱曲線におけるベースラインが長い程、分子量が広く分布している傾向があるということになる。しかし、高分子量や低分子量のもののうちベースライン付近のもの（Ｓ１の左端部やＳ２の右端部）は存在量や存在割合が少ないため、エアフィルタ濾材の物性に与える悪影響は小さい。他方で、半値幅ＨＷについては、ベースラインからの距離も長く、存在量や存在割合としては、エアフィルタ濾材の物性に与える影響を無視することができない程度に多く存在していることになる。したがって、上記の比〔Ｓ２／Ｓ１〕が０．６０以上であったとしても、高分子量のものに対する低分子量のものの存在割合が過度に小さい場合等では、得られるエアフィルタ濾材の圧力損失を小さく抑えることが困難になる場合がある。これに対して、本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体では、半値幅ＨＷが５．０以上である。これにより、比〔Ｓ２／Ｓ１〕が０．６０以上で比較的高分子量のものの存在割合が高い場合であっても、延伸により得られるエアフィルタ濾材の圧力損失を小さく抑えることが可能になっている。なお、延伸により得られるエアフィルタ濾材の圧力損失を小さく抑える観点からは、半値幅ＨＷが６．０以上であることが好ましく、７．５以上であることがより好ましく、９．０以上であることが更に好ましい。なお、ポリマー分子鎖の短いものが多く存在してしまうことによるエアフィルタ濾材の圧力損失の均質性の低下を抑制する観点から、半値幅ＨＷは、２０．０以下であってよく、１５．０以下であることが好ましい。
なお、本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体の形態は、特に限定されるものではなく、例えば、水性媒体に分散してなるテトラフルオロエチレン重合体水性分散液であってもよい。
テトラフルオロエチレン重合体は、圧延性および延伸性を良好にする観点から、標準比重〔ＳＳＧ〕が、２．１４０以上２．１６５以下であることが好ましい。また、テトラフルオロエチレン重合体の標準比重〔ＳＳＧ〕は、高い延伸倍率で延伸加工しても破断強度が高い多孔体を得ることができ点で、２．１６０以下であることが好ましい。なお、標準比重〔ＳＳＧ〕は、平均分子量の指標とされ、一般に、その値が低いほど平均分子量は高い。なお、標準比重〔ＳＳＧ〕は、ＡＳＴＭ Ｄ４８９５−８９に準拠して成形されたサンプルを用い、ＡＳＴＭ Ｄ−７９２に準拠した水置換法により測定したものである。
ポリテトラフルオロエチレン重合体は、ポリテトラフルオロエチレン〔ＰＴＦＥ〕であり、該ＰＴＦＥとしては、テトラフルオロエチレン〔ＴＦＥ〕単独重合体であってもよいし、変性ＰＴＦＥであってもよい。
「変性ＰＴＦＥ」とは、ＴＦＥ単独重合体の性質を大きく損なわない範囲内で、ＴＦＥとともに微量のＴＦＥ以外の単量体をも重合に供することにより得られるＴＦＥ共重合体をいう。上記ＴＦＥ以外の単量体としては、例えば、エチレン性不飽和基を有する含フッ素単量体が挙げられる。上記エチレン性不飽和基を有する含フッ素単量体としては、例えば、ヘキサフルオロプロピレン〔ＨＦＰ〕、パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）〔ＰＡＶＥ〕、クロロトリフルオロエチレン〔ＣＴＦＥ〕、（パーフルオロメチル）エチレン、（パーフルオロブチル）エチレン、パーフルオロブテン−１、パーフルオロへキセン−１、パーフルオロノネン−１等が挙げられる。上記ＰＡＶＥとしては、例えば、パーフルオロ（メチルビニルエーテル）〔ＰＭＶＥ〕、パーフルオロ（エチルビニルエーテル）〔ＰＥＶＥ〕、パーフルオロ（プロピルビニルエーテル）〔ＰＰＶＥ〕等が挙げられる。上記ＴＦＥ以外の単量体は、１種のみ用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。上記ＴＦＥ以外の単量体に基づく繰り返し単位の合計量は、ポリテトラフルオロエチレン重合体を形成する全単量体に基づく繰り返し単位の総量の１質量％以下であることが好ましく、より好ましくは０．５質量％以下である。
本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体は、例えば、乳化重合により得ることができる。乳化重合は、一般に、ＴＦＥ、又は、ＴＦＥとその他の共重合体とを、分散剤および重合開始剤を含有する水性媒体中で行うことができる。
乳化重合において、重合温度は、一般に２０〜１００℃、好ましくは５０〜８５℃であり、重合圧力は、一般に０．５〜３．０ＭＰａである。
乳化重合における重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤、レドックス系重合開始剤等が好ましい。重合開始剤の量は、少ないほど、延伸体の均質性を損なう低分子量のテトラフルオロエチレン重合体の生成を抑制し、ＳＳＧが低く、かつ、比〔Ｓ２／Ｓ１〕が高いテトラフルオロエチレン重合体を得ることができる点で好ましいが、あまりに少ないと重合速度が小さくなり過ぎる傾向があり、あまりに多いと、ＳＳＧが高く、かつ、比〔Ｓ２／Ｓ１〕が低いテトラフルオロエチレン重合体が生成する傾向がある。ラジカル重合開始剤としては、例えば、水溶性有機過酸化物が挙げられ、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩が好ましく、過硫酸アンモニウムがより好ましい。これらは、１種のみ使用してもよいし、２種以上を組み合わせて使用してもよい。ラジカル重合開始剤は、使用される水性媒体の質量の１〜１００ｐｐｍに相当する量が好ましく、１〜１０ｐｐｍに相当する量がより好ましい。
レドックス系重合開始剤としては、過硫酸塩、臭素酸塩等の水溶性酸化剤と、亜硫酸塩、ジイミン等の還元剤との組合せが挙げられる。重合開始剤としてレドックス系重合開始剤を使用する場合、ＳＳＧが低く、破断強度が高いテトラフルオロエチレン重合体が得ることができる。レドックス系重合開始剤は、使用される水性媒体の質量の１〜１００ｐｐｍに相当する量が好ましく、１〜１０ｐｐｍに相当する量がより好ましい。
乳化重合は、１種又は２種以上の安定化剤の存在下に行うことが好ましい。安定化剤としては、パラフィンワックス、フッ素系オイル、フッ素系化合物、シリコーンオイル等が好ましく、なかでも、パラフィンワックスが好ましい。パラフィンワックスとしては、融点が４０〜６５℃であるものが好ましく、融点が５０〜６５℃であるものがより好ましい。パラフィンワックスの使用量は、上記水性媒体の０．１〜１２質量％に相当する量が好ましく、０．１〜８質量％に相当する量がより好ましい。
乳化重合は、一般に、上述のＴＦＥ、ＴＦＥ以外の単量体、分散剤および重合開始剤を水性媒体中に混合し、生成したテトラフルオロエチレン重合体微粒子が凝集しないよう設定した撹拌条件下に、穏やかに撹拌して行う。
テトラフルオロエチレン重合体水性分散液としては、一般に、上記テトラフルオロエチレン重合体微粒子が水性媒体中に上述の分散剤の存在下に分散してなるものである。テトラフルオロエチレン重合体水性分散液は、上述の本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体を含有し、上述の乳化重合により得られるものであって後処理を経ていないもの、すなわち重合上がりの水性分散液であってもよいし、上述の乳化重合の後で濃縮、希釈等の後処理を行ったものであってもよい。
本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体は、乳化重合により得られるファインパウダーを構成するものであってもよい。ファインパウダーは、上述の乳化重合により得られるテトラフルオロエチレン重合体水性分散液からテトラフルオロエチレン重合体微粒子を回収し、凝集したのち乾燥させることにより得ることができる。凝集は、凝析剤を添加して水性分散液を攪拌することにより行うことができるが、凝析剤を添加せず水性分散液を高速撹拌することによって行うことが好ましい。凝析剤としては、硝酸、塩酸、炭酸アンモニウム、アルコールが好ましく、なかでも炭酸アンモニウムがより好ましい。凝集後に行う乾燥は、特に限定されないが、好ましくは１００〜２５０℃、より好ましくは１３０〜２００℃の温度下で行う。
また、ＰＴＦＥファインパウダーは、ＬｏｇＰＯＷが３．４以下である含フッ素界面活性剤存在下に、ＴＦＥを乳化共重合して得ることができる。
ＬｏｇＰＯＷが大きい化合物は環境への負荷が懸念されており、これを考慮すると、ＬｏｇＰＯＷが３．４以下の化合物を使用することが好ましい。これまで乳化重合による含フッ素ポリマーの製造には、界面活性剤として主にパーフルオロオクタン酸アンモニウム〔ＰＦＯＡ〕が使用されており、ＰＦＯＡはＬｏｇＰＯＷが３．５であるので、ＬｏｇＰＯＷが３．４以下の含フッ素界面活性剤に切り替えることが好ましい。
上記含フッ素界面活性剤は、ＬｏｇＰＯＷが２．５以上であってもよいし、３．０以上であってもよい。
上記ＬｏｇＰＯＷは、１−オクタノールと水との分配係数であり、ＬｏｇＰ［式中、Ｐは、含フッ素界面活性剤を含有するオクタノール／水（１：１）混合液が相分離した際のオクタノール中の含フッ素界面活性剤濃度／水中の含フッ素界面活性剤濃度比を表す］で表されるものである。
ＬｏｇＰＯＷで表されるオクタノール／水分配係数は、カラム：ＴＯＳＯＨ ＯＤＳ−１２０Ｔカラム（φ４．６ｍｍ×２５０ｍｍ）、溶離液：アセトニトリル／０．６質量％ＨＣｌＯ４水＝１／１（ｖｏｌ／ｖｏｌ％）、流速：１．０ｍｌ／分、サンプル量：３００μＬ、カラム温度：４０℃、検出光：ＵＶ２１０ｎｍの条件で、既知のオクタノール／水分配係数を有する標準物質（ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸及びデカン酸）についてＨＰＬＣを行い、各溶出時間と既知のオクタノール／水分配係数との検量線を作成し、この検量線に基づき、試料液におけるＨＰＬＣの溶出時間から算出する。
上記ＬｏｇＰＯＷが３．４以下の含フッ素界面活性剤としては、含フッ素アニオン性界面活性剤が好ましく、米国特許出願公開第２００７／００１５８６４号明細書、米国特許出願公開第２００７／００１５８６５号明細書、米国特許出願公開第２００７／００１５８６６号明細書、米国特許出願公開第２００７／０２７６１０３号明細書、米国特許出願公開第２００７／０１１７９１４号明細書、米国特許出願公開第２００７／１４２５４１号明細書、米国特許出願公開第２００８／００１５３１９号明細書、米国特許第３２５０８０８号明細書、米国特許第３２７１３４１号明細書、特開２００３−１１９２０４号公報、国際公開第２００５／０４２５９３号、国際公開第２００８／０６０４６１号、国際公開第２００７／０４６３７７号、国際公開第２００７／１１９５２６号、国際公開第２００７／０４６４８２号、国際公開第２００７／０４６３４５号に記載されたもの等を使用できる。
ＬｏｇＰＯＷが３．４以下の含フッ素界面活性剤としては、
一般式：ＣＦ３−（ＣＦ２）４−ＣＯＯＸ（式中、Ｘは水素原子、ＮＨ４又はアルカリ金属を表す。）、
一般式：ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＯＸ（式中、Ｘは水素原子、ＮＨ４又はアルカリ金属原子を表す。）、
一般式：ＣＦ３ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＯＸ（式中、Ｘは水素原子、ＮＨ４又はアルカリ金属原子を表す。）、及び、
一般式：ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＯＯＸ（式中、Ｘは水素原子、ＮＨ４又はアルカリ金属原子を表す。）
からなる群より選択される少なくとも１種の含フッ素界面活性剤であることが好ましい。
ＬｏｇＰＯＷが３．４以下の含フッ素界面活性剤としては、
一般式：ＣＦ３ＯＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＯＯＸ（式中、Ｘは水素原子、ＮＨ４又はアルカリ金属原子を表す。）、
一般式：ＣＦ３ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＨＦＣＦ２ＣＯＯＸ（式中、Ｘは水素原子、ＮＨ４又はアルカリ金属原子を表す。）
等も挙げることができる。
上記含フッ素界面活性剤が塩である場合、該塩を形成する対イオンとしては、アルカリ金属イオン又はＮＨ４＋等が挙げられ、アルカリ金属イオンとしては、例えば、Ｎａ＋、Ｋ＋等が挙げられる。
ＬｏｇＰＯＷが３．４以下の含フッ素界面活性剤としては、ＣＦ３ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＯＨ、ＣＦ３ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＯＮＨ４、ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＯＯＨ、ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ２ＣＯＯＮＨ４、ＣＦ３ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＨＦＣＦ２ＣＯＯＨ、ＣＦ３ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＨＦＣＦ２ＣＯＯＮＨ４、ＣＦ３−（ＣＦ２）４−ＣＯＯＨ、ＣＦ３−（ＣＦ２）４−ＣＯＯＮＨ４、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＯＮＨ４、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＯＨ等が挙げられる。
本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体からなるファンパウダーは、平均一次粒径が、通常０．１〜０．５μｍであり、好ましくは０．１〜０．４μｍである。ここで「一次粒子」とは、上記凝集前におけるテトラフルオロエチレン重合体からなる粒子であって、重合反応後にテトラフルオロエチレン重合体の融点以上の温度で熱処理を行った履歴がないものを意味する。また、「平均一次粒径」とは、上記「一次粒子」の数平均粒径を意味する。「平均一次粒径」は、固形分濃度を０．１５質量％としたテトラフルオロエチレン重合体水性分散液について、単位長さに対する５５０ｎｍの投射光の透過率と電子顕微鏡写真により決定された平均粒径との検量線を作成し、測定対象であるテトラフルオロエチレン重合体水性分散液について、上記透過率を測定し、上記検量線を基に間接的に求められる値である。上記ファインパウダーは、平均粒径が１００〜１０００μｍであることが好ましく、４００〜６００μｍであることがより好ましい。ここでの平均粒径は、ＡＳＴＭ Ｄ １４５７に準拠して測定したものである。
本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体からなるファインパウダーは、押出加工性が良く、例えば、２０ＭＰａ以下の押出圧力でペースト押出することができる。なお、押出圧力とは、リダクションレシオ１００、押出速度５１ｃｍ／分、２５℃の条件で、オリフィス（直径２．５ｃｍ、ランド長１．１ｃｍ、導入角３０゜）を通してペースト押出を行う際に測定したものである。
本開示に係るテトラフルオロエチレン重合体から作製されるフッ素樹脂多孔膜（およびこれを有するエアフィルタ濾材）は、例えば、総延伸倍率が面積基準で１００倍であっても、膜外観が均一である。
テトラフルオロエチレン重合体からなるファインパウダーをペースト押出し成形した後、圧延を行い、更に延伸することにより延伸体を得ることができる。
ペースト押出し成形は、一般に、上記ファインパウダーと押出助剤（潤滑剤）とを混合したのち、予備成形を行い、押出しするものである。押出助剤は、特に限定されず従来公知のものを使用することができるが、ナフサ等、沸点が１５０℃以上である石油系炭化水素が好ましい。押出助剤の添加量は、上記ファインパウダーと押出助剤との合計質量の１０〜４０質量％に相当する量であればよい。予備成形および押出しは、従来公知の方法で行うことができ、適宜条件を選択することができる。
圧延は、直径３００〜７００ｍｍのロールを用いて行うことができる。圧延により得られるシートは、厚みが５０〜５００μｍであることが好ましく、１００〜３００μｍであることがより好ましい。延伸は、１００〜３００℃の温度下で行うことができる。延伸は、所望の製品に応じて、延伸速度および延伸倍率を適宜選択することができ、一般に１０〜１０００％／秒の速度で、延伸倍率３倍（３００％）以上の条件下で行うことができる。延伸した後に、強度アップや寸法安定性を得るために熱固定を行う場合、熱固定温度は２５０〜４００℃であることが好ましい。
以下、上述のテトラフルオロエチレン重合体を用いて作製されるフッ素樹脂多孔膜、これを有するエアフィルタ濾材（以降、単に濾材ともいう）、フィルタパック、および、エアフィルタユニット等について、例を挙げて説明する。
（２）フッ素樹脂多孔膜
テトラフルオロエチレン重合体を用いて作製されるフッ素樹脂多孔膜は、膜厚が、５０．０μｍ以下であることが好ましく、２５．０μｍ以下であることがより好ましく、１５．０μｍ以下であってもよい。膜厚が薄い場合には、多孔膜における複数の箇所における圧力損失の均質性がより問題となりやすいが、その場合であっても、上記テトラフルオロエチレン重合体を用いて作製される多孔膜では、圧力損失の均質性を備えることができる。
テトラフルオロエチレン重合体を用いて作製される多孔膜は、粒子径０．３μｍのＮａＣｌ粒子を含む空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させた時の粒子の捕集効率が、９９．９７％以上であることが好ましく、９９．９９％以上であってもよい。
テトラフルオロエチレン重合体を用いて作製される多孔膜は、圧力損失が、２５０Ｐａ以下であることが好ましく、２０Ｐａ以上２００Ｐａ以下であることがより好ましい。
テトラフルオロエチレン重合体を用いて作製される多孔膜は、圧力損失の変動係数が６．０以下であることが好ましく、５．０以下であることがより好ましい。これにより、圧力損失の低い部位が存在することによって捕集効率が低下してしまうことを避けることが可能になる。
（３）通気性支持膜
通気性支持膜は、フッ素樹脂多孔膜の上流側もしくは下流側または上流側と下流側の両方に配置されており、フッ素樹脂多孔膜を支持する。このためフッ素樹脂多孔膜の膜厚が薄い等で自立が困難であっても、通気性支持膜の支持によりフッ素樹脂多孔膜を立たせることが可能になる。また、エアフィルタ濾材としての強度が確保され、扱いやすくなる。
通気性支持膜の材質および構造は、特に限定されないが、例えば、不織布、織布、金属メッシュ、樹脂ネットなどが挙げられる。なかでも、強度、捕集性、柔軟性、作業性の点からは熱融着性を有する不織布が好ましい。不織布は、構成繊維の一部または全てが芯／鞘構造を有する不織布、低融点材料からなる繊維の層と高融点材料からなる繊維の層の２層からなる２層不織布、表面に熱融着性樹脂が塗布された不織布が好ましい。このような不織布としては、例えば、スパンボンド不織布が挙げられる。また、芯／鞘構造の不織布は、芯成分が鞘成分よりも融点が高いものが好ましい。例えば、芯／鞘の各材料の組み合わせとしては、例えば、ＰＥＴ／ＰＥ、高融点ポリエステル／低融点ポリエステルが挙げられる。２層不織布の低融点材料／高融点材料の組み合わせとしては、例えば、ＰＥ／ＰＥＴ、ＰＰ／ＰＥＴ、ＰＢＴ／ＰＥＴ、低融点ＰＥＴ／高融点ＰＥＴが挙げられる。表面に熱融着性樹脂が塗布された不織布としては、例えばＰＥＴ不織布にＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合樹脂）が塗布されたもの、ＰＥＴ不織布にオレフィン樹脂が塗布されたものが挙げられる。
不織布の材質は、特に限定されず、ポリオレフィン（ＰＥ、ＰＰ等）、ポリアミド、ポリエステル（ＰＥＴ等）、芳香族ポリアミド、またはこれらの複合材などを用いることができる。
通気性支持膜は、加熱により通気性支持膜の一部が溶融することで、或いはホットメルト樹脂の溶融により、アンカー効果を利用して、或いは反応性接着剤等の接着を利用して、フッ素樹脂多孔膜に接合することができる。
通気性支持膜は、上述したフッ素樹脂多孔膜と比較すると、圧力損失、捕集効率および保塵量のいずれも極めて低く、実質的に０とみなすこともできるものであってもよい。通気性支持膜の圧力損失は、例えば、１０Ｐａ以下であることが好ましく、５Ｐａ以下であることがより好ましく、１Ｐａ以下であることがさらに好ましい。また、通気性支持膜の粒子径０．３μｍのポリアルファオレフィンの各捕集効率は、例えば、実質的に０あるいは略０とみなすことができるものであってもよい。通気性支持膜の厚みは、例えば、０．３ｍｍ以下であることが好ましく、０．２５ｍｍ以下であることがより好ましい。通気性支持膜の目付は、例えば、２０ｇ／ｍ２以上５０ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。
（４）エアフィルタ濾材
以上に述べたエアフィルタ濾材の具体的な層構成は、特に限定されるものではなく、例えば、以下に示すものを例示することができる。
図１に示すエアフィルタ濾材３０のように、フッ素樹脂多孔膜３１と通気性支持膜３３が、空気流れ方向において積層されて構成されるものであってもよい。通気性支持膜３３は、フッ素樹脂多孔膜３１の風下側に設けられていてもよいし、風上側に設けられていてもよいし、風下側と風上側の両方に設けられていてもよい。
図２に示すエアフィルタ濾材３０のように、第１フッ素樹脂多孔膜３１ａと第１フッ素樹脂多孔膜３１ａに対して下流側に配置される第２フッ素樹脂多孔膜３１ｂとを有して構成されるフッ素樹脂多孔膜３１と、通気性支持膜３３が、空気流れ方向において積層されて構成されるものであってもよい。この場合、通気性支持膜３３は、第１フッ素樹脂多孔膜３１ａおよび第２フッ素樹脂多孔膜３１ｂに対して、風下側に設けられていてもよいし、風上側に設けられていてもよいし、風下側と風上側の両方に設けられていてもよい。さらに、通気性支持膜３３は、第１フッ素樹脂多孔膜３１ａと第２フッ素樹脂多孔膜３１ｂの間に設けられてもよい。
図３に示すエアフィルタ濾材３０のように、同一フッ素樹脂多孔膜３１ｃを複数枚（例えば、２枚）有して構成されるフッ素樹脂多孔膜３１と、通気性支持膜３３が、空気流れ方向において積層されて構成されるものであってもよい。この場合も、通気性支持膜３３は、複数の同一フッ素樹脂多孔膜３１ｃに対して、風下側に設けられていてもよいし、風上側に設けられていてもよいし、風下側と風上側の両方に設けられていてもよい。さらに、通気性支持膜３３は、複数の同一フッ素樹脂多孔膜３１ｃの間に設けられてもよい。
また、これらの各膜や層等の重ね合わせの仕方は、特に限定されず、加熱による一部溶融又はホットメルト樹脂の溶融によるアンカー効果を利用した貼り合わせであってもよいし、反応性接着剤等を用いた貼り合わせであってもよいし、単に重ね置くだけであってもよい。なお、貼り合わせにより各膜や層の厚みは実質的に変化しない。
なお、上記いずれのエアフィルタ濾材についても、圧力損失は、特に限定されないが、例えば、２５０Ｐａ以下であることが好ましく、２０Ｐａ以上２００Ｐａ以下であることがより好ましい。
また、上記いずれのエアフィルタ濾材についても、粒子径０．３μｍのＮａＣｌ粒子を含む空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させた時の粒子の捕集効率が、９９．９７％以上であることが好ましく、９９．９９％以上であってもよい。
また、エアフィルタ濾材としては、厚みは、特に限定されないが、例えば、５０μｍ以上１０００μｍ以下であり、２００μｍ以上８００μｍ以下であることが好ましく、３００μｍ以上５００μｍ以下であることがより好ましい。エアフィルタ濾材の厚みは、特定の測定装置において、測定対象に０．３Ｎの荷重をかけたときの厚さの値である。
（５）フィルタパック
次に、図４を参照して、本実施形態のフィルタパックについて説明する。
図４は、本実施形態のフィルタパック２０の外観斜視図である。
フィルタパック２０は、上記説明したエアフィルタ濾材（例えば、エアフィルタ濾材３０等）を備えている。フィルタパック２０のエアフィルタ濾材は、山折りおよび谷折りが交互に繰り返されたジグザグ形状に加工（プリーツ加工）された加工済み濾材である。プリーツ加工は、例えば、ロータリー式折り機によって行うことができる。濾材の折り幅は、特に限定されないが、例えば２５ｍｍ以上２８０ｍｍ以下である。フィルタパック２０は、プリーツ加工が施されていることで、エアフィルタユニットに用いられた場合の濾材の折り込み面積を増やすことができ、これにより、捕集効率の高いエアフィルタユニットを得ることができる。
フィルタパック２０は、濾材のほか、エアフィルタユニットに用いられた場合のプリーツ間隔を保持するためのスペーサ（不図示）をさらに備えていてもよい。スペーサの材質は特に限定されないが、ホットメルト樹脂を好ましく用いることができる。また、エアフィルタ濾材３０が複数のエンボス突起を有しており、当該エンボス突起によってプリーツ間隔が保持されていてもよい。
（６）エアフィルタユニット
次に、図５を参照して、エアフィルタユニット１について説明する。
図５は、本実施形態のエアフィルタユニット１の外観斜視図である。
エアフィルタユニット１は、上記説明したエアフィルタ濾材またはフィルタパックと、エアフィルタ濾材またはフィルタパックを保持する枠体２５と、を備えている。言い換えると、エアフィルタユニットは、山折り谷折されていない濾材が枠体に保持されるように作製されてもよいし、フィルタパック２０が枠体２５に保持されるように作製されてもよい。図５に示すエアフィルタユニット１は、フィルタパック２０と枠体２５を用いて作製したものである。
枠体２５は、例えば、板材を組み合わせてあるいは樹脂を成形して作られ、フィルタパック２０と枠体２５の間は好ましくはシール剤によりシールされる。シール剤は、フィルタパック２０と枠体２５の間のリークを防ぐためのものであり、例えば、エポキシ、アクリル、ウレタン系などの樹脂製のものが用いられる。
フィルタパック２０と枠体２５とを備えるエアフィルタユニット１は、平板状に延在する１つのフィルタパック２０を枠体２５の内側に収納するように保持させたミニプリーツ型のエアフィルタユニットであってもよく、平板状に延在するフィルタパックを複数並べて枠体に保持させたＶバンク型エアフィルタユニットあるいはシングルヘッダー型エアフィルタユニットであってもよい。
（７）用途の例
エアフィルタ濾材、フィルタパック、エアフィルタユニットは、例えば次のような用途に用いられる。
ＵＬＰＡフィルタ（Ultra low Penetration Air Filter）（半導体製造用）、ＨＥＰＡフィルタ（病院、半導体製造用）、円筒カートリッジフィルタ（産業用）、バグフィルタ（産業用）、耐熱バグフィルタ（排ガス処理用）、耐熱プリーツフィルタ（排ガス処理用）、ＳＩＮＢＲＡＮ（登録商標）フィルタ（産業用）、触媒フィルタ（排ガス処理用）、吸着剤付フィルタ（ＨＤＤ組込み用）、吸着剤付ベントフィルタ（ＨＤＤ組込み用）、ベントフィルタ（ＨＤＤ組込み用等）、掃除機用フィルタ（掃除機用）、汎用複層フェルト材、ガスタービン用カートリッジフィルタ（ガスタービン向け互換品用）、クーリングフィルタ（電子機器筐体用）等の分野。
凍結乾燥用の容器等の凍結乾燥用材料、電子回路やランプ向けの自動車用換気材料、容器キャップ向け等の容器用途、電子機器向け等の保護換気用途、医療用換気用途等の換気／内圧調整分野。
以下、実施例および比較例を示して、本開示の内容を具体的に説明する。
（実施例１）
内容積６Ｌの撹拌機付きＳＵＳ製の反応器に、３６００ｇの脱イオン水、１０４ｇのパラフィン、及び５．４ｇのＣＦ３ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＯＮＨ４を加え、反応器を密閉し、系内を窒素で置換を行ない、酸素を取り除いた。反応器を７０℃に昇温し、ＴＦＥを反応器に充填して、反応器を０．７８ＭＰａとした。重合開始剤として、１８．０ｍｇの過硫酸アンモニウムを添加した。重合圧力の低下が見られたので、圧力０．７８ＭＰａに一定なるよう、ＴＦＥを連続的に供給した。１２４８ｇのＴＦＥを仕込んだ時点で、１０．８ｍｇのハイドロキノンを添加した。１９００ｇのＴＦＥを仕込んだ時にＴＦＥの供給と攪拌を停止し、反応を終了した。反応器内の圧力が大気圧になるまで排気し、内容物を反応器から取り出して冷却した。上澄みのパラフィンワックスをＰＴＦＥ水性分散液から取り除いた。得られた水性分散液の固形分濃度は、３４．５質量％であった。
得られたＰＴＦＥ水性分散液を脱イオン水で固形分濃度が約１０質量％となるように希釈し、高速攪拌条件下で凝集させ、凝集した湿潤粉末を１３５℃で２４時間乾燥した。得られたＰＴＦＥファインパウダーの各種物性（Ｔｏ（＝Ｔｐ−２．５）（℃）、吸熱ピーク比Ｓ２／Ｓ１、半値幅、標準比重（ＳＳＧ））を測定した。
次いで、得られたＰＴＦＥファインパウダー１ｋｇあたりに、炭化水素油（出光興産株式会社性「IPソルベント２０２８」）を２０℃において０．３０ｋｇ加えて混合した。
次に、この混合物をペースト押出により丸棒状に成形した。そして、この丸棒状成形体を７０℃に加熱したカレンダーロールによりフィルム状に成形し、ＰＴＦＥフィルムを得た。このＰＴＦＥフィルムを２５０℃の熱風乾燥炉に通して押出助剤を蒸発除去し、平均厚み２５０μｍ、平均幅１３０ｍｍの未焼成フィルムを得た。
次に、この未焼成フィルムを、図６に示す装置を用いて長手方向に延伸倍率６．７倍で延伸した。未焼成フィルムはロール４１にセットし、延伸したフィルムは巻き取りロール４２に巻き取った。また、延伸温度は２５０℃で行った。なお、図６において、４３〜４５はロール、４６，４７はヒートロール、４８〜５２はロールをそれぞれ示す。
次に、得られた長手方向延伸フィルムを、連続クリップで挟むことのできる図７の左半分に示す装置（テンター）を用いて幅方向に延伸倍率３７倍で延伸し、熱固定を行った。この時の延伸温度は２９０℃、熱固定温度は３６０℃であった。これにより、ＰＴＦＥ多孔膜を得た。ここで、得られたＰＴＦＥ多孔膜の厚みを測定し、膜外観を評価した。
上記のＰＴＦＥ多孔膜の両面に、下記の不織布Ａ，Ｂを用いて、図７の右半分に示す装置によって熱融着することにより、エアフィルタ濾材を得た。
不織布Ａ：ユニチカ株式会社製「エルベスＳ０４０３ＷＤＯ」ＰＥＴ／ＰＥ芯／鞘不織布、目付４０ｇ／ｍ2
不織布Ｂ：ユニチカ株式会社製「エルベスＴ０４０３ＷＤＯ」ＰＥＴ／ＰＥ芯／鞘不織布、目付４０ｇ／ｍ2
なお、図７において、６１は巻出しロール、６２は予熱ゾーン、６３は延伸ゾーン、６４は熱固定ゾーン、６６はラミネートロール、６７は巻取ロールをそれぞれ示す。
またこの時の熱融着条件は、以下の通りであった。
加熱温度：２００℃ ライン速度：１５ｍ／分
以上のようにして得られたエアフィルタ濾材について、圧力損失、圧力損失の変動係数、捕集効率（０．３μｍ）、捕集効率（０．１μｍ）を測定した。
（実施例２）
７５６ｇのＴＦＥを仕込んだ時点で、ハイドロキノンを添加したこと、及び１８００ｇのＴＦＥを仕込んだ時に反応を終了した以外は、実施例１と同様にしてＰＴＦＥ水性分散液を得た。得られたＰＴＦＥ水性分散液の固形分濃度は３３．３質量％であった。実施例１と同様に凝集、乾燥してＰＴＦＥファインパウダーを得た。得られたＰＴＦＥファインパウダーの各種物性を測定した。
次いで、炭化水素油を混合して得られた混合物をペースト押出により丸棒状に成形し、カレンダーロールによりフィルム状に成形し、得られた未焼成フィルムを長手方向と幅方向に延伸し、両面に不織布を設けてエアフィルタ濾材を得る等の各工程は、実施例１と同様とした。また、ＰＴＦＥ多孔膜の厚みの測定および膜外観の評価、エアフィルタ濾材の圧力損失、圧力損失の変動係数、捕集効率（０．３μｍ）、捕集効率（０．１μｍ）の測定についても、実施例１と同様とした。
（比較例１）
内容積６Ｌの撹拌機付きＳＵＳ製の反応器に、３６００ｇの脱イオン水、１８０ｇのパラフィン、５．４ｇのＣＦ３ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２ＯＣＦ（ＣＦ３）ＣＯＯＮＨ４、及び２５．２ｇのシュウ酸を加え、反応器を密閉し、系内を窒素で置換を行ない、酸素を取り除いた。反応器を７０℃に昇温し、ＴＦＥを反応器に充填して、反応器を２．７０ＭＰａとした。重合開始剤として、０．０１質量％過マンガン酸カリウム水溶液を反応器に連続的に添加した。重合圧力の低下が見られたので、圧力２．７０ＭＰａに一定なるよう、ＴＦＥを連続的に供給した。１２００ｇのＴＦＥを仕込んだ時にＴＦＥの供給と攪拌を停止し、反応を終了した。反応停止時までに４６．８ｇの過マンガン酸水溶液を仕込んだ。反応器内の圧力が大気圧になるまで排気し、内容物を反応器から取り出して冷却した。上澄みのパラフィンワックスをＰＴＦＥ水性分散液から取り除いた。得られた水性分散液の固形分濃度は、２５．０質量％であった。
得られたＰＴＦＥ水性分散液を脱イオン水で固形分濃度が約１０質量％となるように希釈し、高速攪拌条件下で凝集させ、凝集した湿潤粉末を１６０℃で１８時間乾燥した。得られたＰＴＦＥファインパウダーの各種物性を測定した。
次いで、得られたＰＴＦＥファインパウダー１ｋｇあたりに，炭化水素油を２０℃において０．３０ｋｇ加えて混合した。
なお、この混合物をペースト押出により丸棒状に成形し、カレンダーロールによりフィルム状に成形し、得られた未焼成フィルムを長手方向と幅方向に延伸し、両面に不織布を設けてエアフィルタ濾材を得る等の各工程は、実施例１と同様とした。また、ＰＴＦＥ多孔膜の厚みの測定および膜外観の評価、エアフィルタ濾材の圧力損失、圧力損失の変動係数、捕集効率（０．３μｍ）、捕集効率（０．１μｍ）の測定についても、実施例１と同様とした。
（比較例２）
反応停止時までに５４．０ｇの過マンガン酸水溶液を仕込んだ以外は、比較例１と同様にしてＰＴＦＥ水性分散液を得た。得られたＰＴＦＥ水性分散液の固形分濃度は２５．０質量％であった。比較例１と同様に凝集、乾燥してＰＴＦＥファインパウダーを得た。得られたＰＴＦＥファインパウダーの各種物性を測定した。
次いで、炭化水素油を混合して得られた混合物をペースト押出により丸棒状に成形し、カレンダーロールによりフィルム状に成形し、得られた未焼成フィルムを長手方向と幅方向に延伸し、両面に不織布を設けてエアフィルタ濾材を得る等の各工程は、実施例１と同様とした。また、ＰＴＦＥ多孔膜の厚みの測定および膜外観の評価、エアフィルタ濾材の圧力損失、圧力損失の変動係数、捕集効率（０．３μｍ）、捕集効率（０．１μｍ）の測定についても、実施例１と同様とした。
（比較例３）
反応前に３６０ｍｇのコハク酸を反応器に仕込んだこと、３２．４ｇの０．０１質量％の過マンガン酸水溶液を仕込んだこと、及び、１６５０ｇのＴＦＥを仕込んだ時に反応を終了した以外は、比較例１と同様にしてＰＴＦＥ水性分散液を得た。得られたＰＴＦＥ水性分散液の固形分濃度は３１．４質量％であった。比較例１と同様に凝集，乾燥してＰＴＦＥファインパウダーを得た。得られたＰＴＦＥファインパウダーの各種物性を測定した。
次いで、炭化水素油を混合して得られた混合物をペースト押出により丸棒状に成形し、カレンダーロールによりフィルム状に成形し、得られた未焼成フィルムを長手方向と幅方向に延伸し、両面に不織布を設けてエアフィルタ濾材を得る等の各工程は、実施例１と同様とした。また、ＰＴＦＥ多孔膜の厚みの測定および膜外観の評価、エアフィルタ濾材の圧力損失、圧力損失の変動係数、捕集効率（０．３μｍ）、捕集効率（０．１μｍ）の測定についても、実施例１と同様とした。
なお、実施例および比較例において測定した各物性は、以下の通りである。
（固形分濃度）
水性分散液１ｇを、送風乾燥機中で１５０℃、６０分の条件で乾燥し、水性分散液の質量（１ｇ）に対する、加熱残分の質量の割合を百分率で表した値を採用した。
（融点Ｔｐおよび比〔Ｓ２／Ｓ１〕の測定）
（ａ）示差走査熱測定〔ＤＳＣ〕は、事前に標準サンプルとして、インジウム、鉛を用いて温度校正したＲＤＣ２２０（エスアイアイ・ナノテクノロジー社製）を用い、テトラフルオロエチレン〔ＴＦＥ〕重合体のファインパウダー約３ｍｇをアルミ製パン（クリンプ容器）に入れ、２００ｍｌ／分のエアー気流下で、２７０〜３７０℃の温度領域を２℃／分で昇温させて行った。なお、標準サンプルとして、インジウム、鉛、スズを用いて熱量を校正し、測定リファレンスには、空の上記アルミ製パンをシールして用いた。
（ｂ）得られた融解熱曲線は、Ｍｕｓｅ標準解析ソフト（エスアイアイ・ナノテクノロジー社製）を用いて、サンプル量が３．０ｍｇになるよう規格化した上で、融解熱曲線の融解熱量を求める解析範囲を３０５〜３５５℃に規定した。本解析範囲において融解熱量の極小点を示す温度を融点Ｔｐとした。さらに、本解析範囲において、融解熱曲線を（ｉ）３２０℃、（ｉｉ）Ｔｏ（＝Ｔｐ−２．５）℃、（ｉｉｉ）３５０℃で垂直分割し、さらに（ｃ）３２０〜Ｔｏ℃の吸熱量Ｓ１（ｍＪ／ｍｇ）と、Ｔｏ〜３５０℃の吸熱量Ｓ２（ｍＪ／ｍｇ）とを計算して、各計算値に基づきＳ１とＳ２との比〔Ｓ２／Ｓ１〕を求めた。
（半値幅）
上記融解熱曲線について、温度Ｔｐ℃の極小点からベースラインまでの垂直線の半分の位置における幅を半値幅として求めた。具体的には、垂直線における温度Ｔｐ℃の極小点からベースラインまでの長さの半分の位置を通過するベースラインに平行な線と、融解熱曲線と、の２つの交点の温度の相違を、半値幅として求めた。
なお、ベースラインは、融解熱曲線において３０５℃での値と３５５℃での値を結ぶことで引かれるラインである。
（標準比重（ＳＳＧ））
ＡＳＴＭ Ｄ４８９５−８９に準拠して成形されたサンプルを用い、ＡＳＴＭ Ｄ−７９２に準拠した水置換法により測定した。
（膜外観）
得られたＰＴＦＥ多孔膜について外観を目視して評価した。評価では、非常に均質であったものを◎とし、均質であったものを○とし、ムラが多かったものを△と評価した。
（エアフィルタ濾材の圧力損失）
フッ素樹脂多孔膜を有するエアフィルタ濾材のサンプルを直径１００ｍｍの円筒形状のフィルタ濾材ホルダにセットし、コンプレッサーで入口側を加圧し、空気の濾材通過速度が５．３ｃｍ／秒になるように空気の流れを調整し、試験サンプルの上流側及び下流側でマノメータを用いて圧力を測定し、上下流間の圧力の差を圧力損失として求めた。
（圧力損失の変動係数）
ロール状に巻き取られた長尺の濾材（幅方向長さ６５０ｍｍ）から、先端部を含む５ｍ程度の部分を引き出し、濾材の長手方向に２００ｍｍごとに２５個に分割しかつ幅方向に両端部を除き１３０ｍｍごとに４個に分割してなる格子状の１００箇所について直径１００ｍｍのフィルタホルダを用いて圧力損失を測定した。ここでの圧力損失の測定は、濾材の幅方向に５個以上のフィルタホルダを備える測定装置を用いて、上記濾材を長手方向に移動させて複数の格子状の箇所について連続して測定することにより行った。次いで、これら測定した圧力損失からなる圧力損失分布から標準偏差を求め、求めた標準偏差を、測定した全ての箇所の圧力損失の平均値で割ることにより、変動係数（％）を求めた。
（エアフィルタ濾材の捕集効率（粒径０．３μｍのＮａＣｌ粒子））
ＪＩＳ Ｂ９９２８ 附属書５（規定）ＮａＣｌエアロゾルの発生方法（加圧噴霧法）記載の方法に準じて、アトマイザーで発生させたＮａＣｌ粒子を、静電分級器（ＴＳＩ社製）で、粒径０．３μｍに分級し、アメリシウム２４１を用いて粒子帯電を中和した後、透過する流量を５．３ｃｍ／秒に調整し、パーティクルカウンター（ＴＳＩ社製、ＣＮＣ）を用いて、測定試料である濾材の前後での粒子数を求め、次式により捕集効率を算出した。
捕集効率（％）＝（ＣＯ／ＣＩ）×１００
ＣＯ＝測定試料が捕集したＮａＣｌ ０．３μｍの粒子数
ＣＩ＝測定試料に供給されたＮａＣｌ ０．３μｍの粒子数
（エアフィルタ濾材の捕集効率（粒径０．１μｍのＮａＣｌ粒子））
粒径０．３μｍのＮａＣｌ粒子に代えて、粒径０．１μｍのＮａＣｌ粒子を用いた点を除き、上記の粒径０．３μｍのＮａＣｌ粒子による捕集効率を算出するのと同様にして、捕集効率を算出した。
（フッ素樹脂多孔膜の厚み）
膜厚計（１Ｄ−１１０ＭＨ型、ミツトヨ社製）を使用し、測定対象を５枚重ねて全体の膜厚を測定し、その値を５で割った数値を１枚の膜厚とした。
各実施例および各比較例のＰＴＦＥファインパウダー、ＰＴＦＥ多孔膜、エアフィルタ濾材（フィルタパックやエアフィルタユニットではない、平面状のもの）の物性を、以下の表に示す。
Figure 2020094210
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。
１ エアフィルタユニット
２０ フィルタパック
２５ 枠体
３０ エアフィルタ濾材
３１ フッ素樹脂多孔膜
３１ａ 第１フッ素樹脂多孔膜
３１ｂ 第２フッ素樹脂多孔膜
３３ 通気性支持膜
特開２００２―２０１２１７号公報

Claims (12)

  1. 延伸性および非溶融加工性を有するテトラフルオロエチレン重合体であって、
    前記テトラフルオロエチレン重合体は、３００℃以上の温度に加熱した履歴がない測定用未焼成重合体について示差走査熱量計により昇温速度２℃／分にて得られる融解熱曲線において、極小点を示す温度Ｔｐ℃（但し、３４０≦Ｔｐ≦３４５）から２．５℃低い温度Ｔ０℃以上３５０℃以下における吸熱量Ｓ２ｍＪ／ｍｇと、３２０℃以上前記Ｔ０℃以下の吸熱量Ｓ１ｍＪ／ｍｇと、の比〔Ｓ２／Ｓ１〕が０．６０以上であり、
    前記融解熱曲線において、前記温度Ｔｐ℃の極小点からベースラインまでの垂直線の半分の位置を通過する前記ベースラインに平行な線と、前記融解熱曲線と、の２つの交点における温度の差である半値幅ＨＷが５．０以上である、
    テトラフルオロエチレン重合体。
  2. 標準比重が２．１４０以上２．１６５以下である、
    請求項１に記載のテトラフルオロエチレン重合体。
  3. 比〔Ｓ２／Ｓ１〕が０．９５以下である、
    請求項１または２に記載のテトラフルオロエチレン重合体。
  4. 比〔Ｓ２／Ｓ１〕が０．９０未満である、
    請求項３に記載のテトラフルオロエチレン重合体。
  5. エアフィルタ濾材の作製に用いられる、
    請求項１から４のいずれか１項に記載のテトラフルオロエチレン重合体。
  6. エアフィルタ濾材の厚みが１０００μｍ以下であるエアフィルタ濾材の作製に用いられる、
    請求項１から５のいずれか１項に記載のテトラフルオロエチレン重合体。
  7. 粒子径０．３μｍのＮａＣｌ粒子を含む空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させた時の前記粒子の捕集効率が９９．９７％以上であるエアフィルタ濾材の作製に用いられる、
    請求項１から６のいずれか１項に記載のテトラフルオロエチレン重合体。
  8. 空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの圧力損失が２５０Ｐａ以下であるエアフィルタ濾材の作製に用いられる、
    請求項１から７のいずれか１項に記載のテトラフルオロエチレン重合体。
  9. 圧力損失の変動係数が６．０以下であるエアフィルタ濾材の作製に用いられる、
    請求項１から８のいずれか１項に記載のテトラフルオロエチレン重合体。
  10. 請求項１から９のいずれか１項に記載のテトラフルオロエチレン重合体を用いて作製されるエアフィルタ濾材。
  11. 請求項１０に記載のエアフィルタ濾材が山折りおよび谷折りが交互に繰り返されたジグザグ形状に加工されている、
    フィルタパック。
  12. 請求項１０に記載のエアフィルタ濾材または請求項１１に記載のフィルタパックと、
    前記エアフィルタ濾材または前記フィルタパックを保持する枠体と、
    を備えたエアフィルタユニット。
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