JP4890183B2

JP4890183B2 - 微塵除去用濾材

Info

Publication number: JP4890183B2
Application number: JP2006264498A
Authority: JP
Inventors: 孝宏冨岡
Original assignee: Japan Vilene Co Ltd
Current assignee: Japan Vilene Co Ltd
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2012-03-07
Anticipated expiration: 2026-09-28
Also published as: JP2008080275A

Description

本発明は、大気中の微塵を除去することが可能な濾材に関し、特に塗装ブースなどに要求されるフィルタ濾過性能を満足する濾材として好適なエアフィルタに関する。

従来より、ビル空調や一般オフィスなどの空調では、大気取り入れ口に、大気中の塵埃のうち特に粗塵を除去することを目的とした、粗塵除去用濾材が設置されている。そして、粗塵除去用濾材には、できる限り多くの塵埃（特に粗塵）を効率よく除去すると共に、塵埃による目詰まりに対しても濾過性能を保持したまま再生可能とする技術が要求されており、耐久性のある比較的目の粗い不織布が好適に使用されている。このような、粗塵除去用濾材としては、例えば特許文献１がある。

この特許文献１には、熱接着性繊維によって繊維同士が結合された不織布からなるフィルタであって、前記不織布は粗面層と密面層の二層構造を有しており、粗面層及び密面層はそれぞれ５０質量％以上の熱接着性繊維を含み、粗面層は更に１質量％以上の中空繊維を含み、前記不織布の質量法による粒子捕集平均効率が５０〜９９％である粗塵用フィルタが記載されている。具体的には、密面層は２２デシテックスのポリエステル樹脂からなる熱接着性繊維からなり、粗面層は２２デシテックスのポリエステル樹脂からなる熱接着性繊維が９５質量％と、３３デシテックスのポリエステル樹脂からなる中空繊維５質量％とが混合されており、平均繊度が２２．３デシテックスとなっている。そして、その質量法による濾過性能は、粒子捕集平均効率が７７％であったことが記載されている。

このような粗塵除去用濾材に対して、塗装ブースなどの分野では更に高度な濾過性能を有する微塵除去用の濾材が要求されており、そのための濾過システムが組まれている。すなわち、塗装ブースでは、外気の取り入れ口に上述の粗塵除去用の濾材が設置され、その次に主として整流作用を担う濾材が設置され、最後に塗装ブースの天井に配置される平板状の微塵除去用濾材が設置されている。この微塵除去用濾材の濾過性能は、比色法や計数法で評価される中・高性能用の濾材ほどの高度な濾過性能は要求されることはないが、質量法で評価すると平均粒子捕集率が８５〜９９％の濾過性能が要求される。また、当然のことながら粉じん保持容量が大きく濾過寿命の長いことも併せて要求される。また、塗装ブースなどの分野では一旦補足した塵埃の再飛散がないこと、濾材のカット断面からの繊維くずの脱落がないことが要求される。また、使い捨てとなるためコストが安く、しかも、環境に負担がかからず難燃性も有していることが要求されている。すなわち、難燃剤としてハロゲンを含むと有害ガスが発生して環境に悪影響を及ぼすという問題や、熱的リサイクルのため高炉を用いると、含まれるハロゲンが高炉を腐食するので、リサイクルが困難になり、廃棄すると環境に悪影響を及ぼすという問題がある。このように、微塵除去用濾材には、要求される項目が多く特許文献１の技術によって目的とする濾材を得ることはできなかった。

また、塗装ブース用フィルタとしては特許文献２がある。この特許文献２には、短繊維層が単層あるいは複数層積層されてなる不織布の片面あるいは両面に熱融着性繊維シートが被覆され、少なくとも一部が融着し接着されてなることを特徴とする、表面が滑らかで、取り扱い性に優れた塗装ブース用フィルターが記載されている。具体的には、繊度１４．４デシテックスのポリエステル短繊維５０質量％と、繊度１７．０デシテックスのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維５０質量％を混合して目付質量約２１０ｇ／ｍ^２をカーディング加工を施し、平均繊維径１５．６デシテックスの太繊維層を得る。更に、繊度６．６デシテックスのポリエステル短繊維５０質量％と、繊度４．４デシテックスのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維５０質量％を均一混合して目付質量約２１０ｇ／ｍ^２をカーディング加工を施し平均繊維径５．３デシテックスの細繊維層を得る。引き続き、太繊維層の上に細繊維層を重ね、その上からニードルパンチ加工を施し、ホットエアースルー方式で熱処理を施すことが記載されている。しかし、特許文献２によると細繊維層の平均繊維径が太く目的とする濾過性能が得られないという問題があった。また、特許文献２のフィルタにおいては、難燃性に対する要求と環境に対する要求の双方を満たすという課題はなく、その要求に答えるものといえなかった。

特開平２００４−２６７８２８号公報特開平２００５−１１１３４６号公報

本発明は、上記問題を解決して、大気中の微塵を除去することが可能な濾材であって、濾過寿命が長く、塵埃の再飛散がなく、濾材のカット断面からの繊維くずの脱落が少なく、コストも安く、しかも環境に負担がかからず難燃性も有している、微塵除去用濾材を提供することを課題とする。

上記課題を解決するための手段は、請求項１の発明では、非ハロゲン系難燃剤を含む熱接着性繊維によって繊維同士が結合された繊維ウェブから形成された繊維層にネット状シートが積層一体化されてなり、ＡＳＨＲＡＥ５２．１−１９９２に準じた試験方法において、質量法による平均粒子捕集率が８５〜９９％である微塵除去用濾材であって、前記繊維層は粗面層に相当する繊維ウェブと密面層に相当する繊維ウェブとが積層された後に積層繊維ウェブに含まれている熱接着性繊維によって繊維同士が結合されることで粗面層と密面層の二層構造を有しており、前記密面層側にフィラメントが織られたり編まれてなるシート、フィルムを割繊して交差して得られたワリフ、または繊維を紡糸して蜘蛛の巣状に集積したシートからなる前記ネット状シートが接合されており、粗面層及び密面層はそれぞれ８０質量％以上の熱接着性繊維を含み、前記粗面層及び前記密面層を構成する繊維の繊度は０．８〜４０デシテックスであり、前記粗面層は平均繊度が１デシテックス以上１０デシテックス以下であり、前記密面層は平均繊度が０．８デシテックス以上３デシテックス未満であり、粗面層の平均繊度は密面層の平均繊度の１．１〜２．４倍であることを特徴とする微塵除去用濾材であり、濾過寿命が長く、塵埃の再飛散がなく、濾材のカット断面からの繊維くずの脱落が少なく、コストも安く、しかも環境に負担がかからず難燃性も有している、微塵除去用濾材を提供することが可能である。

請求項２の発明では、前記粗面層の面密度と前記密面層の面密度の合計の面密度に対して、前記密面層の面密度の割合が３０〜７０％であることを特徴とする請求項１に記載の微塵除去用濾材であり、特に濾過寿命が長いという利点がある。

請求項３の発明では、前記粗面層及び前記密面層が前記熱接着性繊維のみからなることを特徴とする請求項１または２に記載の微塵除去用濾材であり、構成繊維同士が接着によって確実に結合しているので、特に濾材のカット断面からの繊維くずの脱落が極めて少ないという利点がある。
また、請求項４の発明では、前記熱接着性繊維を構成する樹脂成分のうち少なくとも１成分中に、前記非ハロゲン系難燃剤として、赤リン、メタリン酸アルミニウム、リン酸マグネシウム、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、Ｎ−メチロールジメチルホスホノプロピオンアミド、ポリリン酸カルバメート、グアニジン誘導体リン酸塩、環状ホスホン酸エステル、リン酸メラミン、縮合リン酸アミド、およびホスファゼン誘導体から選択されるリン系化合物が含まれることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の微塵除去用濾材である。

請求項５の発明では、前記熱接着性繊維を構成する樹脂成分のうち少なくとも１成分中に、前記非ハロゲン系難燃剤としてヒンダードアミン系化合物と、赤リン、メタリン酸アルミニウム、リン酸マグネシウム、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、Ｎ−メチロールジメチルホスホノプロピオンアミド、ポリリン酸カルバメート、グアニジン誘導体リン酸塩、環状ホスホン酸エステル、リン酸メラミン、縮合リン酸アミド、およびホスファゼン誘導体から選択されるリン系化合物とが含まれることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の微塵除去用濾材であり、特に環境に負担がかからず難燃性も有しているという利点がある。

請求項６の発明では、前記密面層に粘着剤が塗布されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の微塵除去用濾材であり、より向上した平均粒子捕集率を呈するとともに、捕集した粉じんの再飛散が防止され、濾材のカット断面からの繊維くずの脱落が極めて少ないという利点がある。

請求項７の発明では、ＪＡＣＡＮｏ.１１Ａ−２００３に規定される難燃試験法で評価すると、難燃性の評価値がクラス３である請求項１〜６の何れかに記載の微塵除去用濾材である。

本発明によって、大気中の微塵を除去することが可能な濾材であって、濾過寿命が長く、塵埃の再飛散がなく、濾材のカット断面からの繊維くずの脱落が少なく、コストも安く、しかも環境に負担がかからず難燃性も有している、微塵除去用濾材を提供することが可能となった。

以下、本発明に係る微塵除去用濾材の好ましい実施の形態について詳細に説明する。

本発明の微塵除去用濾材は、非ハロゲン系難燃剤を含む熱接着性繊維によって繊維同士が結合された繊維層にネット状シートが積層一体化されおり、前記繊維層は粗面層と密面層の二層構造を有している。

前記繊維層は、粗面層および密面層とも従来より知られている不織布の製造方法によって得ることができ、例えば乾式法、エアレイ法、スパンボンド法等によって得ることができる。このうち乾式法による不織布は、厚み方向に繊維が配向しているので、厚みが大きく、且つ厚みがつぶれ難いため、嵩高な構造を必要とする本発明の微塵除去用フィルタとして特に適している。

なお、前記繊維層は、熱接着性繊維によって繊維同士が結合された繊維層であり、前記繊維層は接着剤の塗布や含浸などによって繊維同士が接着剤によって結合した繊維層は含まれない。

前記繊維層は、例えば次のようにして得ることができる。不織布の製造方法である乾式法、エアレイ法、スパンボンド法等によって、粗面層に相当する繊維ウェブと密面層に相当する繊維ウェブとを形成し、密面層の上に粗面層が重なるように繊維ウェブを積層して、積層繊維ウェブを形成する。次に、この積層繊維ウェブに含まれている熱接着性繊維の低融点成分の融点以上の温度で加熱接着処理を行う。この加熱接着処理は、例えば熱風吹き出し型乾燥機を用いて、コンベアー上にある積層繊維ウェブの上から熱風を静かに吹きつけ、風圧で厚みがあまりつぶれないようにして、熱接着複合繊維同士接着するか、または熱接着複合繊維と他の繊維とを接着する方法や、エアースルー型の乾燥機を用いて、網状コンベアー上にある積層繊維ウェブの上から該コンベア−の下へ熱風を通して接着する方法などがある。

前記繊維層は、粗面層と密面層の二層構造を有しており、粗面層及び密面層はそれぞれ５０質量％以上の熱接着性繊維を含んでいる。このような熱接着性繊維には、例えば他の繊維よりも融点が低く他の繊維を熱接着することのできる単一樹脂成分からなる繊維や、他の繊維よりも融点が低く他の繊維を熱接着することのできる低融点成分を繊維表面に有する複合繊維がある。このような複合繊維には、その横断面形状が例えば、低融点成分を繊維表面に有する芯鞘型やサイドバイサイド型等の複合繊維があり、またその材質は例えば、共重合ポリエステル／ポリエステル、共重合ポリプロピレン／ポリプロピレン、ポリプロピレン／ポリアミド、ポリエチレン／ポリプロピレン、ポリプロピレン／ポリエステル、ポリエチレン／ポリエステルなどの繊維形成性重合体の組み合わせからなる複合繊維がある。

本発明では、前記熱接着性繊維は非ハロゲン系難燃剤を含んでいる。非ハロゲン系難燃剤を含むことによって、ハロゲンによる有害ガスが発生して環境に悪影響を及ぼすという問題や、熱的リサイクルのため高炉を用いても、高炉を腐食するハロゲンが存在しないので、リサイクルが可能になり、廃棄しなくてもよくなり環境に悪影響を及ぼすという問題を解決することが可能となる。非ハロゲン系難燃剤としては、無機系の難燃剤及び有機系の難燃剤のいずれも適用可能である。

無機系の非ハロゲン系難燃剤としては、例えば水和金属化合物、水和シリケート化合物、リン系化合物、窒素系化合物、硼素系化合物、アンチモン系化合物などを適用することができる。水和金属化合物には、水酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、アルミン酸カルシウムなどがあり、リン系化合物には赤リン、メタリン酸アルミニウム、リン酸マグネシウムなどがあり、窒素系化合物にはリン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、モリブデン酸アンモニウムなどがあり、硼素系化合物にはホウ素酸亜鉛があり、アンチモン系化合物には酸化アンチモンなどがあり、その他各種金属錯体などを適用することができる。

また、有機系の非ハロゲン系難燃剤としては、例えばリン系難燃剤や含窒素リン系難燃剤があり、具体的には、Ｎ−メチロールジメチルホスホノプロピオンアミド、ポリリン酸カルバメート、グアニジン誘導体リン酸塩、環状ホスホン酸エステル、リン酸メラミン、縮合リン酸アミド、ホスファゼン誘導体などを適用することができる。

また、有機系の非ハロゲン系難燃剤として、ヒンダードアミン系化合物を用いることも好ましく、さらにその効果を高めるために、前記熱接着性繊維を構成する樹脂成分のうち少なくとも１成分中に、非ハロゲン系難燃剤としてのヒンダードアミン系化合物とリン系化合物とを含むことがより好ましい。ヒンダードアミン系化合物は繊維を構成する樹脂の紡糸時に熱安定剤としても作用し、またエレクトレット加工の効果を高める作用も有するので、特にポリオレフィン系の樹脂からなる繊維に好適である。このようなヒンダードアミン系化合物を用いることによって、特に環境に負担がかからず難燃性も有しているという利点がある。

本発明では、前記繊維層は粗面層と密面層の二層構造を有しており、粗面層及び密面層はそれぞれ８０質量％以上の熱接着性繊維を含むことによって、繊維同士の結合点が多くなるので、エアフィルタとして使用した場合、風圧で厚みがつぶれることがなく、また再使用した場合にも初期の厚さがほぼ確保されるので濾過性能の保持と濾過寿命の保持が可能となる。熱接着性繊維が８０質量％未満である場合は、繊維同士の結合点が少なくなるので、エアフィルタとして使用した場合、風圧で厚みがつぶれることがあり、濾過性能の保持と濾過寿命の保持ができなくなる。

また、前記粗面層及び前記密面層はそれぞれ９０質量％以上の熱接着性繊維を含んでいることが好ましく、１００質量％の熱接着性繊維を含んでいることがより好ましい。すなわち、熱接着性繊維のみからなることがより好ましい。熱接着性繊維をより多く含むことにより、繊維同士の結合点が更に多くなるので、エアフィルタとして使用した場合、風圧で厚みがつぶれることがなく、構成繊維同士が接着によって確実に結合しているので、濾過性能の保持と濾過寿命の保持をより確実にすることができる。また、濾材のカット断面からの繊維くずの脱落が少なくなり、塗装ブース用フィルタとして特に好適であるという利点がある。

また、前記粗面層及び前記密面層において、熱接着性繊維以外の繊維は、不織布の製造で一般的に用いられる合成繊維、半合成繊維、無機繊維、天然繊維等が可能であるが、熱可塑性合成繊維であることが、焼却処理時などにおいて環境に負担をかけない点で好ましい。また、熱接着性繊維など前記粗面層及び前記密面層を構成する繊維は同種の樹脂から形成されていることが好ましい。同種の樹脂から形成された繊維であることによって、熱接着繊維による繊維同士の結合の力が大きくなるという効果がある。また、炎を近づけたときに、炎との接触点がすぐに溶融して、その部分が下に落ちるので、結果としてフィルタが炎から遠ざかり難燃性に優れるという効果を顕著に得ることができる。これに対して、他の素材が混ざると、炎との接触点がすぐに溶融しなくなり、結果として難燃性の効果が減少する場合がある。

本発明では、前記粗面層及び前記密面層を構成する繊維の繊度は、０．８〜４０デシテックスが好ましく、１〜３０デシテックスが更に好ましい。また、前記密面層を構成する繊維の平均繊度は３デシテックス未満であることが必要であり、２．５デシテックス以下であることがより好ましい。平均繊度が３デシテックス以上であると、目的とする濾過性能が十分に得られないという問題がある。また、平均繊度が０．８デシテックス以上であることが好ましく、１デシテックス以上であることがより好ましい。０．８デシテックス未満であると濾材の目あいが細かくなりすぎて濾過寿命が短くなってしまう恐れがある。

また、前記粗面層を構成する繊維の平均繊度は１０デシテックス以下であることが好ましく、５デシテックス以下であることがより好ましい。平均繊度が１０デシテックスを超えると、目的とする濾過性能が十分に得られないという恐れがある。また、平均繊度が１デシテックス以上であることが好ましく、１．５デシテックス以上であることがより好ましい。１デシテックス未満であると濾材の目あいが細かくなりすぎて濾過寿命が短くなってしまう恐れがある。

本発明では、前記粗面層を構成する繊維の平均繊度は密面層の平均繊度の１．１〜２．４倍であることが必要であり、１．２〜２倍であることがより好ましい。１．１倍未満であると、粗面層の平均繊度と密面層の平均繊度との差が少なくなり、二層構造の効果が不十分となるという問題が生じる。すなわち、粗面層で比較的粒径の大きな粉じんを除去し密面層で比較的粒径の小さな粉じんを除去することにより、比較的粒径の大きな粉じんによっても密面層が急激に目詰まりを生じる現象を防ぐという二層構造の効果が不十分となるのである。このような、二層構造の効果は、粗面層の平均繊度と密面層の平均繊度との差が大きくなりすぎても不十分となる。すなわち、粗面層が比較的粒径の大きな粉じんが除去できない程度の粗さとなると、密面層に負担がかかり、比較的粒径の大きな粉じんによっても密面層が急激に目詰まりを生じる現象が再び生じることとなる。このように、本発明では、２．４倍を超えると、粗面層の平均繊度と密面層の平均繊度との差が大きくなり、二層構造の効果が不十分となるという問題が生じる。

なお、繊維の平均繊度の計算方法としては、各繊維の繊度をａデシテックス、ｂデシテックス、ｃデシテックス・・・として、各繊維の含有割合をそれぞれａ’質量％、ｂ’質量％、ｃ’質量％・・・とすると、（ａ’／ａ）＋（ｂ’／ｂ）＋（ｃ’／ｃ）・・・＝（１００／ｘ）の関係式が成り立ち、この関係式から平均繊度ｘを求めることができる。

前記粗面層および前記密面層の面密度は５０〜２５０ｇ／ｍ^２が好ましく、７０〜２２０ｇ／ｍ^２がより好ましく、１００〜１８０ｇ／ｍ^２が更に好ましい。また、前記粗面層の面密度と前記密面層の面密度の合計の面密度に対して、前記密面層の面密度の割合が３０〜７０％であることが好ましい。３０〜７０％とすることにより、二層構造の効果が顕著に得られ、濾過寿命が長くなるという利点がある。これに対して、３０〜７０％の範囲を超えると、二層構造の効果が不十分となるという問題が生じる恐れがある。

本発明の微塵除去用濾材の面密度は１００〜５００ｇ／ｍ^２が好ましく、１５０〜４５０ｇ／ｍ^２がより好ましく、２００〜３５０ｇ／ｍ^２が更に好ましい。また、微塵除去用濾材の厚さは、７〜３５ｍｍであることが好ましく、１０〜３０ｍｍがより好ましく、１５〜２５ｍｍが更に好ましい。７ｍｍ以下である場合は粉じんの保持容量が少なくなり濾過寿命が短くなってしまう恐れがある。また、３５ｍｍ以上の場合は圧力損失が高くなり過ぎるため、やはり濾過寿命が短くなってしまう恐れがある。なお、厚さは１ｇ／ｍ^２の荷重をかけた時の厚さをいう。

本発明の微塵除去用濾材は、前述のように粗面層と密面層の二層構造を有している。本発明では、さらにこの二層構造にゆるやかな粗密構造を形成することも可能である。すなわち、密面層の上に粗面層が形成されるように繊維ウェブを重ねてから熱風を上から静かに吹き付けることによって、下側の繊維になるほど荷重がかかるようにすれば、下側の繊維になるほど厚さが減少する比率も多くなる。このようにして、密面層から粗面層にかけてゆるやかな密度勾配を形成することも可能である。このような、ゆるやかな密度勾配を形成することにより、同じ面密度を有しながら濾過寿命をより長くすることが可能になるという利点がある。

本発明では、繊維層にネット状シートが積層一体化されており、詳しくは密面層側に前記ネット状シートが接合されている。ネット状シートが接合されていることによって、密面層からの繊維の脱落を防止する効果や、繊維層を補強する効果や、微塵除去用濾材を例えば塗装ブース用のフィルタとして天井に設置されたフィルタ枠内にセットする際に抵抗無く滑り良くして作業性を高める効果がある。

前記ネット状シートは、通気性に優れ、繊維などの構成物の脱落が生じない構造で、且つ厚さの薄いシート状のものであれば特に限定されず、例えばフィラメントが織られたり編まれてなるシート、フィルムを割繊して交差して得られたワリフ、繊維を紡糸して蜘蛛の巣状に集積したシートなどが適用可能である。このようなネット状シートは密面層側に接合されているが、接合の仕方も特に限定されず、例えば接着剤によって接合する方法や、ホットメルト樹脂によって接合する方法がある。また、接合の形態として、ネット状シート自体がポリエチレンのように比較的低融点の熱可塑性樹脂からなり、加熱処理によってネット状シートが接合されている形態があり、このような形態であれば、製法上からみても、また構成物の脱落が生じ難い点からみても好ましい。このような形態は、ポリエチレン樹脂からなるワリフを用いて容易に形成することができる。

前記ネット状シートの面密度は、５〜５０ｇ／ｍ^２が好ましく、１０〜４０ｇ／ｍ^２がより好ましく、１５〜３０ｇ／ｍ^２が更に好ましい。また、厚さは、０．０２〜１．０ｍｍであることが好ましい。

本発明では、前記繊維層に粘着剤が塗布されていることが好ましく、少なくとも前記密面層に粘着剤が塗布されていることが好ましい。粘着剤が塗布されていることによって、平均粒子捕集率などの濾過性能を向上させる効果があるとともに、一旦捕集した粉じんの再飛散を確実に防ぎ、また濾材のカット断面からの繊維くずの脱落を確実に防ぐことができるという利点がある。粘着剤としては、粘着作用によって捕集した粉じんの移動を防ぐ作用を有する限り、特に限定されず、例えば、エアフィルタ油（ＪＩＳＫ−２２４３）、スチレン−ブタジエンゴム、ポリイソブチレンゴム、ポリブタジエンゴムなどの合成ゴム、天然ゴム、ポリアクリル酸エステル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリブテン、パラフィン、およびリン酸エステルなどを挙げることができる。

また、前記粘着剤は難燃性を満足するため、例えば、上記ポリブテンに加えてハロゲン不含のリン酸エステル系粘着剤を含有する粘着剤を好適に用いることができる。このようなリン酸エステル系粘着剤としては、トリクレジルホスフェート（：4-tert-ブチルフェニルジフェニルホスフェート）、トリキシレニルホスフェート、トリスイソプロピルホスフェート、トリス（4-tert-ブチルフェニル）ホスフェート、ビス（4-tert-ブチルフェニル）フェニルホスフェートなどが挙げられる。また、粘着剤の塗布は、例えば前記繊維層への含浸加工や、スプレーなどによる塗布加工を適用することができる。

本発明の微塵除去用濾材は、ＪＡＣＡＮｏ.１１Ａ−２００３に規定される難燃試験法で評価すると、難燃性の評価値がクラス３であることが好ましい。難燃性の評価値がクラス３であることにより、塗装ブース用フィルタのみならず一般用のフィルタとしても好適に使用することができる。

本発明の微塵除去用濾材は、ＡＳＨＲＡＥ５２．１−１９９２に準じた試験方法において、質量法による平均粒子捕集率が８５〜９９％であり、好ましくは平均粒子捕集率が８７〜９５％である。平均粒子捕集率が８５％未満である場合は粉じん除去が不十分であり、平均粒子捕集率が９９％を超える場合は、濾材の開孔径が細かくなり過ぎるため、すぐに濾材前後の圧力損失が限界に達して寿命が短くなり微塵除去用のフィルタとして使用できない。また、前記微塵除去用濾材の圧力損失は面風速が０．５ｍ／秒のとき１５０Ｐａ以下であることが好ましく、１００Ｐａ以下であることがより好ましく、６０Ｐａ以下であることが更に好ましい。また、前記微塵除去用濾材の濾過寿命である粉じん保持容量は、２２０ｇ／ｍ^２以上が好ましく、３００ｇ／ｍ^２以上がより好ましく、４００ｇ／ｍ^２以上が更に好ましい。

本発明の微塵除去用濾材が、このような濾過性能を満足するようにするには、前記粗面層及び前記密面層を構成する繊維の繊度、面密度、厚さなどを前述の好ましい範囲から、適宜選択することによって可能である。

以下、本発明の実施例につき説明するが、これは発明の理解を容易とするための好適例に過ぎず、本発明はこれら実施例の内容に限定されるものではない。

（微塵除去用濾材の濾過性能試験方法−質量法）
ＡＳＨＲＡＥ５２．１−１９９２に規定される試験方法において、風速０．５ｍ／秒にて、圧力損失が４００ＰａになるまでＡＳＨＲＡＥ試験ダストを供給した後、平均粒子捕集率（％）及び濾過寿命（粉じん捕集量）（ｇ／ｍ^２）を求める。また、初期の圧力損失（Ｐａ）は風速０．５ｍ／秒にて測定した値を用いる。
（微塵除去用濾材の難燃性試験方法）
日本空気清浄協会が定める試験方法である、ＪＡＣＡＮｏ．１１Ａ−２００３「空気清浄装置用ろ材燃焼性試験方法指針」に規定される試験方法において、該当する難燃性の評価区分（クラス１〜３）を求める。

（実施例１）
芯成分が融点１６５℃のポリプロピレン樹脂で鞘成分が融点１３０℃のポリエチレン樹脂からなる芯鞘型の熱接着性繊維（繊度＝１．７デシテックス、繊維長＝５１ｍｍ）３５質量％と、芯成分が融点１６５℃のポリプロピレン樹脂で鞘成分が融点１３０℃のポリエチレン樹脂からなる芯鞘型の熱接着性繊維（繊度＝３．３デシテックス、繊維長＝５１ｍｍ）１５質量％と、芯成分が融点１６５℃のポリプロピレン樹脂で鞘成分が融点１３０℃のポリエチレン樹脂からなりポリプロピレン樹脂に非ハロゲン系難燃剤としてのヒンダードアミン系化合物とホスファゼン誘導体とを含む芯鞘型の熱接着性繊維（繊度＝３．３デシテックス、繊維長＝６４ｍｍ）５０質量％とを混合した繊維原料を開繊した後、カード機にかけて平均繊度が２．５デシテックスであり面密度が１４０ｇ／ｍ^２の密面層繊維ウェブを形成した。

次いで、芯成分が融点１６５℃のポリプロピレン樹脂で鞘成分が融点１３０℃のポリエチレン樹脂からなる芯鞘型の熱接着性繊維（繊度＝３．３デシテックス、繊維長＝５１ｍｍ）３０質量％と、芯成分が融点１６５℃のポリプロピレン樹脂で鞘成分が融点１３０℃のポリエチレン樹脂からなりポリプロピレン樹脂に非ハロゲン系難燃剤としてのヒンダードアミン系化合物とホスファゼン誘導体とを含む芯鞘型の熱接着性繊維（繊度＝３．３デシテックス、繊維長＝６４ｍｍ）６０質量％と、芯成分が融点１６５℃のポリプロピレン樹脂で鞘成分が融点１３０℃のポリエチレン樹脂からなりポリプロピレン樹脂に非ハロゲン系難燃剤としてのヒンダードアミン系化合物とホスファゼン誘導体とを含む芯鞘型の熱接着性繊維（繊度＝１６デシテックス、繊維長＝７６ｍｍ）１０質量％とを混合した繊維原料を開繊した後、カード機にかけて平均繊度が３．６デシテックスであり面密度が１３０ｇ／ｍ^２の粗面層繊維ウェブを形成して、密面層繊維ウェブの上に積層した。

次いで、この積層繊維ウェブをコンベアー上に載置し、熱風吹き出し型乾燥機を用いて、コンベアー上にある積層繊維ウェブの上から熱風を静かに吹きつけ、風圧で厚みがあまりつぶれないようにして、この積層繊維ウェブに含まれている熱接着性繊維の低融点成分の融点以上の温度１４５℃で接着処理を行った。次いで、融点１０９℃のポリエチレン樹脂からなる面密度１８ｇ／ｍ^２のワリフを準備した後、ヒートドラムを用いて密面層繊維ウェブにこのワリフを接合した。

得られた微塵除去用濾材は、厚さが１９ｍｍで面密度が２８８ｇ／ｍ^２であり、繊維同士が熱接着性繊維によって結合されており、粗面層と密面層の二層構造を有しており、更に密面層から粗面層にかけてゆるやかな密度勾配が形成されていた。また、密面層側にワリフが接合されていた。また、粗面層の平均繊度は密面層の平均繊度の１．４４倍であった。また、この微塵除去用濾材の初期の圧力損失は３５Ｐａであり、この微塵除去用濾材をＡＳＨＲＡＥ５２．１−１９９２に規定される試験方法において評価すると、質量法による平均粒子捕集率が９５％であり、濾過寿命は粉じん捕集量５２０ｇ／ｍ^２であった。また、この微塵除去用濾材をＪＡＣＡＮｏ.１１Ａ−２００３に規定される難燃試験法で評価すると、難燃性の評価値がクラス３であり、塗装ブースの塗装室の天井に設置する塗装ブース用フィルタに適合する濾過性能と難燃性を備えていた。

（実施例２）
実施例１の微塵除去用濾材に粘着剤を含浸加工して、粘着剤が付着した微塵除去用濾材を得た。この粘着剤は、リン酸エステルとしてトリス（4-tert-ブチルフェニル）ホスフェートを主成分とし、界面活性剤の組成によりエマルジョンとした難燃性粘着剤（平均分子量５２５）を用い、当該粘着剤におけるリン酸エステルの固形分換算量と平均分子量３，０００のポリブテンとの合計質量におけるポリブテンの質量比率を７対１とした粘着剤である。また、微塵除去用濾材への付着量は３２ｇ／ｍ^２であった。

この粘着剤が付着した微塵除去用濾材は、厚さが１８ｍｍで面密度が３２０ｇ／ｍ^２であり、繊維同士が熱接着性繊維によって結合されており、粗面層と密面層の二層構造を有しており、更に密面層から粗面層にかけてゆるやかな密度勾配が形成されている微塵除去用濾材であった。また、密面層側にワリフが接合されていた。また、粗面層の平均繊度は密面層の平均繊度の１．４４倍であった。
また、この微塵除去用濾材の初期の圧力損失は４０Ｐａであり、この微塵除去用濾材をＡＳＨＲＡＥ５２．１−１９９２に規定する試験方法において評価すると、質量法による平均粒子捕集率が９８％であり、濾過寿命は粉じん捕集量４６０ｇ／ｍ^２であった。
また、この微塵除去用濾材をＪＡＣＡＮｏ.１１Ａ−２００３に規定される難燃試験法で評価すると、難燃性の評価値がクラス３であり、塗装ブースの塗装室の天井に設置する塗装ブース用フィルタに適合する濾過性能と難燃性を備えていた。

（比較例１）
粗面層繊維ウェブの繊維配合を、実施例１の密面層繊維ウェブの繊維配合と同じ配合として、面密度が１３０ｇ／ｍ^２の粗面層繊維ウェブを形成したこと以外は実施例１と同様にして、微塵除去用濾材を得た。

得られた微塵除去用濾材は、厚さが１５ｍｍで面密度が２８８ｇ／ｍ^２であり、繊維同士が熱接着性繊維によって結合されており、更に密面層から粗面層にかけてゆるやかな密度勾配が形成されていたが、粗面層と密面層の二層構造は有していなかった。また、粗面層の平均繊度は密面層の平均繊度の１．００倍であった。また、この微塵除去用濾材をＡＳＨＲＡＥ５２．１−１９９２に規定される試験方法において評価すると、質量法による平均粒子捕集率が９２％であり、濾過寿命は粉じん捕集量２００ｇ／ｍ^２であり実施例１の不織布と比較して６１％も寿命が短いことが判った。このように、比較例１で得られた不織布は微塵除去用濾材として適していなかった。なお、この微塵除去用濾材をＪＡＣＡＮｏ.１１Ａ−２００３に規定される難燃試験法で評価すると、難燃性の評価値はクラス３であった。

Claims

非ハロゲン系難燃剤を含む熱接着性繊維によって繊維同士が結合された繊維ウェブから形成された繊維層にネット状シートが積層一体化されてなり、ＡＳＨＲＡＥ５２．１−１９９２に準じた試験方法において、質量法による平均粒子捕集率が８５〜９９％である微塵除去用濾材であって、前記繊維層は粗面層に相当する繊維ウェブと密面層に相当する繊維ウェブとが積層された後に積層繊維ウェブに含まれている熱接着性繊維によって繊維同士が結合されることで粗面層と密面層の二層構造を有しており、前記密面層側にフィラメントが織られたり編まれてなるシート、フィルムを割繊して交差して得られたワリフ、または繊維を紡糸して蜘蛛の巣状に集積したシートからなる前記ネット状シートが接合されており、粗面層及び密面層はそれぞれ８０質量％以上の熱接着性繊維を含み、前記粗面層及び前記密面層を構成する繊維の繊度は０．８〜４０デシテックスであり、前記粗面層は平均繊度が１デシテックス以上１０デシテックス以下であり、前記密面層は平均繊度が０．８デシテックス以上３デシテックス未満であり、粗面層の平均繊度は密面層の平均繊度の１．１〜２．４倍であることを特徴とする微塵除去用濾材。
前記粗面層の面密度と前記密面層の面密度の合計の面密度に対して、前記密面層の面密度の割合が３０〜７０％であることを特徴とする請求項１に記載の微塵除去用濾材。
前記粗面層及び前記密面層が前記熱接着性繊維のみからなることを特徴とする請求項１または２に記載の微塵除去用濾材。
前記熱接着性繊維を構成する樹脂成分のうち少なくとも１成分中に、前記非ハロゲン系難燃剤として、赤リン、メタリン酸アルミニウム、リン酸マグネシウム、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、Ｎ−メチロールジメチルホスホノプロピオンアミド、ポリリン酸カルバメート、グアニジン誘導体リン酸塩、環状ホスホン酸エステル、リン酸メラミン、縮合リン酸アミド、およびホスファゼン誘導体から選択されるリン系化合物が含まれることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の微塵除去用濾材。
前記熱接着性繊維を構成する樹脂成分のうち少なくとも１成分中に、前記非ハロゲン系難燃剤としてヒンダードアミン系化合物と、赤リン、メタリン酸アルミニウム、リン酸マグネシウム、リン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、Ｎ−メチロールジメチルホスホノプロピオンアミド、ポリリン酸カルバメート、グアニジン誘導体リン酸塩、環状ホスホン酸エステル、リン酸メラミン、縮合リン酸アミド、およびホスファゼン誘導体から選択されるリン系化合物とが含まれることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の微塵除去用濾材。
前記密面層に粘着剤が塗布されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の微塵除去用濾材。
ＪＡＣＡＮｏ.１１Ａ−２００３に規定される難燃試験法で評価すると、難燃性の評価値がクラス３である請求項１〜６の何れかに記載の微塵除去用濾材。