JP7028621B2

JP7028621B2 - 不織布およびバグフィルター用濾材

Info

Publication number: JP7028621B2
Application number: JP2017232498A
Authority: JP
Inventors: 光規田邨; 三枝神山
Original assignee: Teijin Frontier Co Ltd
Current assignee: Teijin Frontier Co Ltd
Priority date: 2017-12-04
Filing date: 2017-12-04
Publication date: 2022-03-02
Anticipated expiration: 2037-12-04
Also published as: JP2019099946A

Description

本発明は、捕集性能だけでなくプリーツ加工性にも優れた不織布およびバグフィルター用濾材に関する。

バグフィルターは、集塵機の集塵室内に例えば吊設しておいて集塵を行うために使用されるものである。ダストの払い落としと集塵を繰り返すことにより、長期間の集塵が行えるようになっている。

従来、このようなバグフィルターとしては、織布またはニードルパンチ等により交絡処理された不織布（フェルト）が用いられてきた。そして、近年、装置の小形化の観点から、プリーツ型のろ布をパルスジェットタイプの集塵機に使用する方法が広まっている。さらにはＰＭ２．５等の大気汚染問題から、より微細なダストを捕集するため、ナノファイバーを用いたタイプのフィルターが使用されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、ナノファイバーが含まれる不織布を濾材として用いた場合、繊維の単繊維繊度が小さいため、曲げ剛性が小さくなり、プリーツ加工する際、しわが発生しやすいという問題があった。一方、汎用タイプの通常繊度の繊維を用いた不織布ではプリーツ加工性が良いものの、捕集性が低いという問題があった。

特開２０１５－１４０４９５号公報

本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、捕集性能だけでなくプリーツ加工性にも優れた不織布およびバグフィルター用濾材を提供することにある。

本発明者らは上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、不織布の構成繊維や構造を巧みに工夫することにより、捕集性能だけでなくプリーツ加工性にも優れた不織布およびバグフィルター用濾材が得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。

かくして、本発明によれば「繊維径Ｄが１００～１０００ｎｍの極細繊維Ａと、該極細繊維Ａよりも繊維径が大きい繊維Ｂとを含み、ガーレ式剛軟度が２０００ｍｇｆ以上であることを特徴とする不織布。」が提供される。

その際、不織布にさらにバインダー繊維Ｃが含まれることが好ましい。また、不織布が湿式不織布であることが好ましい。また、不織布にエンボス加工が施されていることが好ましい。また、不織布の空隙率が７５～８９％の範囲内であることが好ましい。また、不織布の厚さが０．５～２．５ｍｍの範囲内であることが好ましい。また、不織布の目付けが１００～４００ｇ／ｍ^２の範囲内であることが好ましい。

また、本発明によれば、前記の不織布を用いてなる、バグフィルター用濾材が提供される。その際、１μｍ大気じん捕集率が６０％以上であることが好ましい。また、プリーツ加工が施されていることが好ましい。

本発明によれば、捕集性能だけでなくプリーツ加工性にも優れた不織布およびバグフィルター用濾材が得られる。

本発明において、採用することができるエンボス柄（柄１、経点線）の図面代用写真である。２．５ｍｍ間隔の縦ライン模様を示す。本発明において、採用することができるエンボス柄（柄２、格子状深さ１ｍｍ）の図面代用写真である。１．５ｍｍ格子模様を示す。本発明において、採用することができるエンボス柄（柄３、四角柄）の図面代用写真である。巾４ｍｍ長さ３ｍｍの四角模様が隣り合う模様を示す。本発明において、採用することができるエンボス柄（柄４、格子状深さ１．５ｍｍ）の図面代用写真である。１．５ｍｍ格子模様を示す。本発明において、採用することができるエンボス柄（柄５、経斜線）の図面代用写真である。１ｍｍ間隔で縦と斜めのライン模様を示す。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。本発明において極細繊維Ａは１００～１０００ｎｍ（好ましくは２００～８００ｎｍ）の繊維径Ｄを有する。該繊維径Ｄは極細繊維の単繊維径である。該繊維径が１０００ｎｍよりも大きいと捕集性能が低下するおそれがある。逆に、該繊維径が１００ｎｍよりも小さいと極細繊維の分散性が低下し捕集性能が低下するおそれがある。

前記の繊維径は、透過型電子顕微鏡ＴＥＭで、倍率３００００倍で単繊維断面写真を撮影し測定することができる。その際、測長機能を有するＴＥＭでは、測長機能を活用して測定することができる。また、測長機能の無いＴＥＭでは、撮った写真を拡大コピーして、縮尺を考慮した上で定規にて測定すればよい。

その際、単繊維の横断面形状が丸断面以外の異型断面である場合には、繊維径は、単繊維の横断面の外接円の直径を用いるものとする。

前記極細繊維Ａは長繊維でもよいが、分散性を高めて優れた捕集性能を得る上で短繊維が好ましい。その際、繊維長（カット長）としては０．３～１．５ｍｍ（より好ましくは０．４～０．７ｍｍ）の範囲内であることが好ましい。また、繊維径Ｄに対する繊維長Ｌの比Ｌ／Ｄとしては１０００以下（より好ましくは２００～８００）の範囲内であることが好ましい。比Ｌ／Ｄが１０００よりも大きいと分散性不良により凝集繊維塊となり捕集性能や強度が低下するおそれがある。

前記極細繊維Ａの繊維種類としては、ポリエステル繊維またはポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）繊維またはポリオレフィン繊維またはナイロン（Ｎｙ）繊維またはアラミド繊維またはガラス繊維が好ましい。

ポリエステル繊維を形成するポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、これらを主たる繰返し単位とする、イソフタル酸や５－スルホイソフタル酸金属塩等の芳香族ジカルボン酸やアジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸やε－カプロラクトン等のヒドロキシカルボン酸縮合物、ジエチレングリコールやトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール等のグリコール成分等との共重合体が好ましい。マテリアルリサイクルまたはケミカルリサイクルされたポリエステルや、特開２００９－０９１６９４号公報に記載された、バイオマスすなわち生物由来の物質を原材料として得られたモノマー成分を使用してなるポリエチレンテレフタレートであってもよい。さらには、特開２００４－２７００９７号公報や特開２００４－２１１２６８号公報に記載されているような、特定のリン化合物およびチタン化合物を含む触媒を用いて得られたポリエステルでもよい。

ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）繊維を形成するポリアリーレンスルフィド樹脂としては、ポリアリーレンスルフィド樹脂と称される範疇に属するものであれば如何なるものを用いてもよい。ポリアリーレンスルフィド樹脂としては、その構成単位として、例えばｐ－フェニレンスルフィド単位、ｍ－フェニレンスルフィド単位、ｏ－フェニレンスルフィド単位、フェニレンスルフィドスルホン単位、フェニレンスルフィドケトン単位、フェニレンスルフィドエーテル単位、ジフェニレンスルフィド単位、置換基含有フェニレンスルフィド単位、分岐構造含有フェニレンスルフィド単位、等よりなるものを挙げることができる。その中でも、ｐ－フェニレンスルフィド単位を７０モル％以上、特に９０モル％以上含有しているものが好ましく、さらにポリ（ｐ－フェニレンスルフィド）がより好ましい。

また、ポリオレフィン繊維には、ポリプロピレン繊維とポリエチレン繊維が含まれる。また、ナイロン繊維にはナイロン６繊維とナイロン６６繊維が含まれる。また、アラミド繊維にはメタ型アラミド繊維とパラ型アラミド繊維が含まれる。

前記極細繊維Ａの製造方法としては、特に限定されないが、国際公開第２００５／０９５６８６号パンフレットに開示された方法が好ましい。すなわち、繊維径およびその均一性の点で、繊維形成性熱可塑性ポリマーからなる島成分と、前記の繊維形成性熱可塑性ポリマーよりもアルカリ水溶液に対して溶解し易いポリマー（以下、「易溶解性ポリマー」ということもある。）からなる海成分とを有する複合繊維にアルカリ減量加工を施し、前記海成分を溶解除去したものであることが好ましい。

ここで、海成分を形成するアルカリ水溶液易溶解性ポリマーの、島成分を形成する繊維
形成性熱可塑性ポリマーに対する溶解速度比が１００以上（好ましくは３００～３０００）であると、島分離性が良好となり好ましい。溶解速度が２００倍未満の場合には、繊維断面中央部の海成分を溶解する間に、分離した繊維断面表層部の島成分が、繊径が小さいために溶解されるため、海相当分が減量されているにもかかわらず、繊維断面中央部の海成分を完全に溶解除去できず、島成分の太さ斑や島成分自体の溶剤侵食につながり、均一な繊維径の繊維が得られないおそれがある。

海成分を形成する易溶解性ポリマーとしては、特に繊維形成性の良いポリエステル類、脂肪族ポリアミド類、ポリエチレンやポリスチレン等のポリオレフィン類を好ましい例としてあげることができる。さらに具体例を挙げれば、ポリ乳酸、超高分子量ポリアルキレンオキサイド縮合系ポリマー、ポリアルキレングリコール系化合物と５－ナトリウムスルホイソフタル酸の共重合ポリエステルが、アルカリ水溶液に対して溶解しやすく好ましい。ここでアルカリ水溶液とは、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム水溶液などを言う。これ以外にも、海成分と、該海成分を溶解する溶液の組合せとしては、ナイロン６やナイロン６６等の脂肪族ポリアミドに対するギ酸、ポリスチレンに対するトリクロロエチレン等やポリエチレン（特に高圧法低密度ポリエチレンや直鎖状低密度ポリエチレン）に対する熱トルエンやキシレン等の炭化水素系溶削、ポリビニルアルコールやエチレン変性ビニルアルコール系ポリマーに対する熱水を例として挙げることができる。

ポリエステル系ポリマーの中でも、５－ナトリウムスルホイソフタル酸６～１２モル％と分子量４０００～１２０００のポリエチレングリコールを３～１０重量％共重合させた固有粘度が０．４～０．６のポリエチレンテレフタレート系共重合ポリエステルが好ましい。ここで、５－ナトリウムスルホイソフタル酸は親水性と溶融粘度向上に寄与し、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）は親水性を向上させる。また、ＰＥＧは分子量が大きいほど、その高次構造に起因すると考えられる親水性増加作用があるが、反応性が悪くなってブレンド系になるため、耐熱性や紡糸安定性の面で問題が生じる可能性がある。また、共重合量が１０重量％以上になると、溶融粘度が低下するおそれがある。

一方、島成分を形成する難溶解性ポリマーとしては、ポリアミド類、ポリエステル類、ポリフェニレンスルフィド類、ポリオレフィン類などが好適な例として挙げられる。具体的には、機械的強度や耐熱性を要求される用途では、ポリエステル類では、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、これらを主たる繰返し単位とする、イソフタル酸や５－スルホイソフタル酸金属塩等の芳香族ジカルボン酸やアジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸やε－カプロラクトン等のヒドロキシカルボン酸縮合物、ジエチレングリコールやトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール等のグリコール成分等との共重合体が好ましい。また、ポリアミド類では、ナイロン６（Ｎｙ－６）、ナイロン６６（Ｎｙ－６６）等の脂肪族ポリアミド類が好ましい。また、ポリオレフィン類は酸やアルカリ等に侵され難いことや、比較的低い融点のために極細繊維として取り出した後のバインダー成分として使える等の特徴があり、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高圧法低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、アイソタクティックポリプロピレン、エチレンプロピレン共重合体、無水マレイン酸などのビニルモノマーのエチレン共重合体等を好ましい例としてあげることができる。特にポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、イソフタル酸共重合率が２０モル％以下のポリエチレンテレフタレートイソフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル類、あるいは、ナイロン６、ナイロン６６等の脂肪族ポリアミド類が高い融点による耐熱性や力学的特性を備えているので、ポリビニルアルコール／ポリアクリロニトリル混合紡糸繊維からなる極細フィブリル化繊維に比べ、耐熱性や強度を要求される用途へ適用でき、好ましい。なお、島成分は丸断面に限らず、三角断面や扁平断面などの異型断面であってもよい。

前記の海成分を形成するポリマーおよび島成分を形成するポリマーについて、製糸性および抽出後の主体繊維の物性に影響を及ぼさない範囲で、必要に応じて、艶消し剤、有機充填剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、防錆剤、架橋剤、発泡剤、蛍光剤、表面平滑剤、表面光沢改良剤、フッ素樹脂等の離型改良剤、等の各種添加剤を含んでいても差しつかえない。

前記の海島型複合繊維において、溶融紡糸時における海成分の溶融粘度が島成分ポリマーの溶融粘度よりも大きいことが好ましい。かかる関係にある場合には、海成分の複合重量比率が４０％未満と少なくなっても、島同士が接合したり、島成分の大部分が接合して海島型複合繊維とは異なるものになり難い。

好ましい溶融粘度比（海／島）は、１．１～２．０、特に１．３～１．５の範囲であるこの比が１．１倍未満の場合には溶融紡糸時に島成分が接合しやすくなり、一方２．０倍を越える場合には、粘度差が大きすぎるために紡糸調子が低下しやすい。

次に島数は、１００以上（より好ましくは３００～１０００）であることが好ましい。また、その海島複合重量比率（海：島）は、２０：８０～８０：２０の範囲が好ましい。かかる範囲であれば、島間の海成分の厚みを薄くすることができ、海成分の溶解除去が容易となり、島成分の極細繊維への転換が容易になるので好ましい。ここで海成分の割合が８０％を越える場合には海成分の厚みが厚くなりすぎ、一方、２０％未満の場合には海成分の量が少なくなりすぎて、島間に接合が発生しやすくなる。

溶融紡糸に用いられる口金としては、島成分を形成するための中空ピン群や微細孔群を有するものなど任意のものを用いることができる。例えば、中空ピンや微細孔より押し出された島成分とその間を埋める形で流路を設計されている海成分流とを合流し、これを圧縮することにより海島断面が形成されるといった紡糸口金でもよい。吐出された海島型複合繊維は冷却風により固化され、所定の引き取り速度に設定した回転ローラーあるいはエジェクターにより引き取られ、未延伸糸を得る。この引き取り速度は特に限定されないが、２００～５０００ｍ／分であることが望ましい。２００ｍ／分以下では生産性が悪くなるおそれがある。また、５０００ｍ／分以上では紡糸安定性が悪くなるおそれがある。

得られた繊維は、そのままカット工程あるいはその後の抽出工程に供してもよいし、目的とする強度・伸度・熱収縮特性に合わせるために、延伸工程や熱処理工程を経由して、カット工程あるいはその後の抽出工程に供することができる。延伸工程は紡糸と延伸を別ステップで行う別延方式でもよいし、一工程内で紡糸後直ちに延伸を行う直延方式を用いてもよい。

次に、かかる複合繊維をカットする。かかるカットは、数十本～数百万本単位に束ねたトウにしてギロチンカッターやロータリーカッターなどでカットすることが好ましい。

前記の繊維径Ｄを有する極細繊維Ｃは、前記複合繊維にアルカリ減量加工を施すことにより得られる。その際、アルカリ減量加工において、繊維とアルカリ液の比率（浴比）は０．１～５％であることが好ましく、さらには０．４～３％であることが好ましい。０．１％未満では繊維とアルカリ液の接触は多いものの、排水等の工程性が困難となるおそれがある。一方、５％以上では繊維量が多過ぎるため、アルカリ減量加工時に繊維同士の絡み合いが発生するおそれがある。なお、浴比は下記式にて定義する。
浴比（％）＝（繊維質量（ｇｒ）／アルカリ水溶液質量（ｇｒ）×１００）

また、アルカリ減量加工の処理時間は５～６０分であることが好ましく、さらには１０～３０分であることが好ましい。５分未満ではアルカリ減量が不十分となるおそれがある。一方、６０分以上では島成分までも減量されるおそれがある。

また、アルカリ減量加工において、アルカリ濃度は２～１０％であることが好ましい。２％未満では、アルカリ不足となり、減量速度が極めて遅くなるおそれがある。一方、１０％を越えるとアルカリ減量が進みすぎ、島部分まで減量されるおそれがある。

かくして得られた極細繊維Ａにおいて、極細繊維Ａが延伸されたポリエステル繊維である場合、複屈折率（Δｎ）が０．０５よりも大となる。

本発明の不織布には、前記極細繊維Ａだけでなく、前記極細繊維Ａよりも繊維径が大きい繊維Ｂも含まれる。その際、前記極細繊維Ａの重量比率は不織布重量対比３～５０重量％の範囲内であることが好ましい。前記極細繊維Ｃの含有量が３重量％よりも小さいと、捕集性能が低下するおそれがある。逆に、前記極細繊維の含有量が５０重量％よりも大きいと、圧力損失が大きくなるおそれがある。

前記繊維Ｂとしては、単繊維繊度が０．０５ｄｔｅｘ以上（より好ましくは０．１～２．２ｄｔｅｘ）の繊維が好ましい。繊維Ｂの単繊維繊度が０．０５ｄｔｅｘよりも小さいと、剛軟度が低くなりプリーツ加工性が低下するおそれがある。前記繊維Ｂの長さとしては３～８ｍｍが好ましい。

前記繊維Ｂにおいて、繊維種類としては、ポリエステル繊維またはポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）繊維またはポリオレフィン繊維またはナイロン（Ｎｙ）繊維が好ましい。さらには、アラミド繊維、ガラス繊維でもよい。

本発明の不織布において、剛軟度を高めて優れたプリーツ加工性を得る上で、不織布にさらにバインダー繊維Ｃが含まれることが好ましい。

かかるバインダー繊維Ｃにおいて、単繊維繊度が０．０５ｄｔｅｘ以上（より好ましくは０．１～２．２ｄｔｅｘ）の繊維が好ましい。バインダー繊維Ｃの単繊維繊度が０．０５ｄｔｅｘよりも小さいと、剛軟度が低くなりプリーツ加工性が低下するおそれがある。前記バインダー繊維Ｃの長さとしては３～８ｍｍが好ましい。

かかるバインダー繊維Ｃとしては、複合繊維または未延伸繊維であることが好ましい。未延伸繊維の場合、複屈折率Δｎは通常、０．０５以下となる。また、未延伸繊維の伸度は通常、１００％以上（好ましくは１００～８００％）となる。

ここで、複合繊維としては、抄紙後に施す８０～１７０℃の熱処理によって融着し接着効果を発現するポリマー成分（例えば、非晶性共重合ポリエステル）が鞘部に配され、これらのポリマーより融点が２０℃以上高い他のポリマー（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどの通常のポリエステル）が芯部に配された芯鞘型複合繊維が好ましい。

なお、バインダー繊維Ｃは、バインダー成分（低融点成分）が単繊維の表面の全部または一部を形成している公知のバインダー繊維でもよい。例えば、芯鞘型複合繊維、偏心芯鞘型複合繊維、サイドバイサイド型複合繊維などが例示される。

ここで、上記非晶性共重合ポリエステルは、テレフタル酸、イソフタル酸、２，６－ナフタレンジカルボン酸、５－ナトリウムスルホイソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカン酸、１，４－シクロヘキサンジカルボン酸などの酸成分と、エチレングリコール、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、１，４－シクロヘキサンジオール、１，４－シクロヘキサンジメタノールなどのジオール成分とのランダムまたはブロック共重合体として得られる。中でも、従来から広く用いられているテレフタル酸、イソフタル酸、エチレングリコールおよびジエチレングリコールを主成分として用いることがコストの面で好ましい。このような共重合ポリエステルは、ガラス転移点が５０～１００℃の範囲となり、明確な結晶融点を示さない。

また、未延伸繊維としては、紡糸速度が好ましくは８００～１５００ｍ／分（さらに好ましくは９００～１１５０ｍ／分）で紡糸された未延伸繊維が挙げられる。ここで、未延伸繊維は、前記海島型複合繊維の島成分または海成分に用いられるポリエステルを少なくとも一成分として用いた未延伸繊維であることが好ましい。特に、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステルを少なくとも一成分として用いた未延伸ポリエステル繊維や、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）を少なくとも一成分として用いた未延伸ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）バインダー繊維、ナイロン６やナイロン６６などのナイロンを少なくとも一成分として用いた未延伸ナイロン繊維や、ポリプロピレンやポリエチレンなどのポリオレフィンを少なくとも一成分として用いた未延伸ポリオレフィン繊維が好ましい。海島型複合繊維の未延伸糸を用いることもできる。

未延伸ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）バインダー繊維を形成するポリアリーレンスルフィド樹脂としては、ポリアリーレンスルフィド樹脂と称される範疇に属するものであれば如何なるものを用いてもよい。ポリアリーレンスルフィド樹脂としては、その構成単位として、例えばｐ－フェニレンスルフィド単位、ｍ－フェニレンスルフィド単位、ｏ－フェニレンスルフィド単位、フェニレンスルフィドスルホン単位、フェニレンスルフィドケトン単位、フェニレンスルフィドエーテル単位、ジフェニレンスルフィド単位、置換基含有フェニレンスルフィド単位、分岐構造含有フェニレンスルフィド単位、等よりなるものを挙げる事ができ、その中でも、ｐ－フェニレンスルフィド単位を７０モル％以上、特に９０モル％以上含有しているものが好ましく、さらにポリ（ｐ－フェニレンスルフィド）がより好ましい。

本発明の不織布において、構造および製法は特に限定されず、ニードルパンチ不織布、スパンレース不織布、湿式不織布などいずれでもよいが、湿式不織布であることが好ましい。

湿式不織布を製造する方法としては、通常の長網抄紙機、短網抄紙機、丸網抄紙機、あるいはこれらを複数台組み合わせて多層抄きなどとして抄紙した後、熱処理する製造方法が好ましい。その際、熱処理工程としては、抄紙工程後、ヤンキードライヤー、エアースルードライヤーのどちらでも可能である。また、熱処理の後、金属／金属ローラー、金属／ペーパーローラー、金属／弾性ローラーなどのカレンダー加工またはエンボス加工を施してもよい。特に、不織布にエンボス加工を施すと、不織布の空隙率を調整することができ好ましい。なお、エンボス加工は、一対のエンボスロール、またはエンボスロールとフラットロールによる熱圧着によって柄模様を形成する方法である。フラットロール同士で熱圧着した場合は厚さが小さくなりすぎて剛軟度が低くなりすぎ、プリーツ加工性が低下するおそれがある。

かくして得られた不織布において、ガーレ式剛軟度がＭＤ方向およびＣＤ方向の少なくともどちらかが２０００ｍｇｆ以上（好ましくはＭＤ方向およびＣＤ方向の少なくともどちらかが２０００～２００００ｍｇｆ）であることが肝要である。かかるガーレ式剛軟度がＭＤ方向およびＣＤ方向ともに２０００ｍｇｆ未満では、プリーツ加工時にしわが発生しやすくなり好ましくない。なお、ガーレ式剛軟度はＪＩＳＬ１９１３一般不織布試験方法により測定するものとする。

また、かかる不織布の空隙率が７５～８９％（より好ましくは８０～８８％）の範囲内であることが好ましい。不織布の空隙率が該範囲よりも小さいと、不織布をバグフィルター用濾材として用いた際、圧力損失が大きくなりすぎるおそれがある。逆に不織布の空隙率が該範囲よりも大きいと、不織布をバグフィルター用濾材として用いた際、プリーツ加工性や捕集性能が低下するおそれがある。

また、不織布の厚さが０．５～２．５ｍｍ（より好ましくは０．５～１．２ｍｍ）の範囲内であることが好ましい。不織布の厚さが該範囲よりも小さいと、剛軟度が小さくなりプリーツ加工性が低下するおそれがある。逆に、不織布の厚さが該範囲よりも大きいと、プリーツ同士が密着して十分な濾過面積が得られないおそれがある。

また、不織布の目付けが１００～４００ｇ／ｍ^２（より好ましくは１２０～２００ｇ／ｍ^２）の範囲内であることが好ましい。不織布の目付けが該範囲よりも小さいと、剛軟度が小さくなりプリーツ加工性が低下するおそれがある。逆に、不織布の目付けが該範囲よりも大きいと、圧力損失が大きくなりすぎるおそれがある。

次に、本発明のバグフィルター用濾材は前記の不織布を用いてなるバグフィルター用濾材である。かかるバグフィルター用濾材は前記の不織布を用いているので、捕集性能だけでなくプリーツ加工性にも優れる。
その際、捕集性能としては、１μｍ大気じん捕集率が６０％以上であることが好ましい。

なお、バグフィルター用濾材は通常、基布に積層して使用される。その際、基布としてはスクリムを含むニードルパンチ不織布が好ましい。スクリムによりダスト流および逆洗パルスの風圧に対しても、寸法変化を小さくすることが可能となる。

かかるスクリムの目付けとしては４０～１２０ｇ／ｍ^２の範囲内であることが好ましい。該目付けが４０ｇ／ｍ^２よりも小さいと、風圧に対して塑性変形して吹き漏れの原因となるおそれがある。逆に該目付けが１２０ｇ／ｍ^２よりも大きいとニードルパンチ工程においてニードルに対する抵抗となったり、スクリム自身が圧力損失増大の原因になるおそれがある。

かかるスクリムとしては、例えば、単繊維繊度１．０～３．０ｄｔｅｘの長繊維または短繊維（好ましくは繊維長２０～８０ｍｍの５～２０番手双糸）からなる平組織織物が好ましい。繊維種類としては、ポリエステル繊維、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）繊維、メタ型またはパラ型芳香族ポリアミド繊維などが好ましい。

また、前記ニードルパンチ不織布においてスクリム以外を構成する繊維としてはポリエステル繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、メタ型全芳香族ポリアミド繊維、パラ型全芳香族ポリアミド繊維などが好ましい。

前記基布としてはスパンボンド不織布も好ましい。かかるスパンボンド不織布の目付けとしては１００～４００ｇ／ｍ^２の範囲内であることが好ましい。該目付けが１００ｇ／ｍ^２よりも小さいとプリーツを形成した際の剛性が不足して風圧による形状変形が生じるおそれがある。逆に該目付けが４００ｇ／ｍ^２よりも大きいと圧力損失が大きくなるおそれがある。かかるスパンボンド不織布を構成する繊維としてはポリエステル繊維またはポリフェニレンスルフィド繊維が好ましい。

不織布を基材に積層する方法としては、公知の方法でよい。例えば、熱接着方法、接着剤を用いた化学的接着方法、縫着などいずれでもよい。

かかるバグフィルターにおいて、縫製（例えば袋状に縫製）またはプリーツ加工を施して袋状のバグフィルターまたはカートリッジタイプのバグフィルターとして集塵機などに好適に使用することができる。

次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。
（１）繊維径Ｄ
透過型電子顕微鏡ＴＥＭ（測長機能付）を使用し、倍率３００００倍で繊維断面写真を撮影し繊維径Ｄ（ｎｍ）を測定した。ただし、繊維径Ｄは、単繊維横断面におけるその外接円の直径を用いた（ｎ数５の平均値）。
（２）繊維長Ｌ
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により、海成分溶解除去前の極細短繊維（短繊維Ａ）を基盤上に寝かせた状態とし、２０～５００倍で繊維長Ｌ（ｍｍ）を測定した（ｎ数５の平均値）。その際、ＳＥＭの測長機能を活用して繊維長Ｌを測定した。
（３）目付け
ＪＩＳＰ８１２４（紙のメートル坪量測定方法）に基づいて目付け（ｇ／ｍ^２）を測定した。
（４）厚さ
ＪＩＳＰ８１１８（紙及び板紙の厚さと密度の測定方法）に基づいて厚さ（ｍｍ）を測定した。測定荷重は７５ｇ／ｃｍ^２にて、ｎ＝５で測定し、平均値を求めた。
（５）空隙率
上記目付けと厚さ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維の密度を１．３６ｇ／ｃｍ^３として、下記式から計算した。
空隙率（％）＝１００－（（（目付け）／（厚さ）／１．３６）×１００）

（６）大気塵捕集率
風速５．１ｃｍ／ｓｅｃとなるように調整し、試料前後の大気塵をパーティクルカウンターでカウントし、その比によって捕集効率を算出した。
大気塵捕集効率（％）＝（１－（試料通過後大気塵数／試料通過前大気塵数））×１００
（７）圧力損失
大気塵捕集効率測定時に試験片通過前後の圧力（Ｐａ）を測定しその圧力差を圧力損失として求めた。
（８）細孔径
ＡＳＴＭ－Ｆ－３１６にて最小細孔径（μｍ）、平均細孔径（μｍ）、最大細孔径（μｍ）を求めた。
（９）剛軟度
ＪＩＳＬ１９１３一般不織布試験方法の剛軟度・ガーレ法に基づいて、測定し、剛軟度ｍｇｆを算出した。１ｍｇｆは０．９８×１０^－３ｃＮである。
（１０）ダスト保持量：ＤＨＣ・ＤＨＣ分配率
ＪＩＳ８種ダストを濃度１ｇ／ｍ^２、流入速度１０ｃｍ／ｓｅｃにてフィルターに導入し、圧損が２ｋＰａに達するまでの時間とその際にフィルターに保持されているダスト重量を測定し、１ｍ２あたりのダスト保持量に換算した結果、４０を超えると×（不合格）、４０以下を○（合格）とした。
（１１）溶融粘度
乾燥処理後のポリマーを紡糸時のルーダー温度に設定したオリフィスにセットして５分間溶融保持したのち、数水準の荷重をかけて押し出し、そのときのせん断速度と溶融粘度をプロットする。そのデータをもとに、せん断速度－溶融粘度曲線を作成し、せん断速度が１０００ｓｅｃ^－１の時の溶融粘度を読み取った。
（１２）アルカリ減量速度比
海成分および島成分のポリマーを、それぞれ、径０．３ｍｍ、長さ０．６ｍｍの円孔を２４孔持つ口金から吐出し、１０００～２０００ｍ／分の紡糸速度で引き取って得た未延伸糸を残留伸度が３０～６０％の範囲となるように延伸して８３ｄｔｅｘ／２４フィラメントのマルチフィラメントを作成した。これを１．５ｗｔ％ＮＡＯＨ水溶液８０℃を用い、浴比１００として、溶解時間と溶解量から減量速度を算出した。

［実施例１～４、比較例１～１４］
島成分に２８５℃での溶融粘度が１２０Ｐａ・ｓｅｃのポリエチレンテレフタレート、海成分に２８５℃での溶融粘度が１３５Ｐａ・ｓｅｃである平均分子量４０００のポリエチレングリコールを４重量％、５－ナトリウムスルホイソフタル酸を９ｍｏｌ％共重合した改質ポリエチレンテレフタレートを使用し、海：島＝１０：９０の重量比率で島数４００の口金を用いて紡糸し、紡糸速度１５００ｍ／分で引き取った。アルカリ減量速度差は１０００倍であった。これを３．９倍に延伸した後、ギロチンカッターで１０００μｍにカットして、極細繊維Ａ用海島型複合繊維を得た。これを４％ＮａＯＨ水溶液で７５℃にて１０％減量し、本繊維を極細繊維Ａとした（繊維径７００ｎｍ、繊維長１ｍｍ、アスペクト比１４００、丸断面）。

次いで、極細繊維Ａと、繊度１．７ｄｔｅｘ×長さ５ｍｍのポリエチレンテレフタレート繊維Ｂと、熱接着繊維Ｃとして芯鞘複合型熱接着性繊維で、繊度１．７ｄｔｅｘ×長さ５ｍｍ、芯ポリマーと鞘ポリマーは、それぞれ融点２５６℃のポリエチレンテレフタレート、テレフタル酸、イソフタル酸、エチレングリコールおよびジエチレングリコールを主成分とする非晶性共重合ポリエステルを５０／５０ｗｔ％の割合で断面形成したものである。これらをＡ：Ｂ：Ｃ＝３０：４０：３０の割合で配合し、分散剤・消泡剤を適量添加して、分散させたスラリーを円網で湿式抄紙し、ニップローラーでの脱水後、巻き取った。引き続いて、ベルト式乾燥機に巻出しながら導入し、加熱収縮によりバインダー間のネットワークを形成して構造固定したのち、一定の張力にて巻き取った。

次いで、上下の片方または両方にエンボス柄のあるローラーを用い、上下ともに温度約１００℃～２００℃で、狙いの厚さとなるように上下ローラーの間隔を適宜調整して実施した。表１に評価結果を示す。

本発明によれば、捕集性能だけでなくプリーツ加工性にも優れた不織布およびバグフィルター用濾材が提供され、その工業的価値は極めて大である。

Claims

繊維径Ｄが１００～１０００ｎｍの極細繊維Ａと、該極細繊維Ａよりも繊維径が大きい繊維Ｂとを含み、ガーレ式剛軟度が２０００ｍｇｆ以上であり、不織布の空隙率が７５～８５％の範囲内であり、不織布の厚さが０．５～２．５ｍｍの範囲内であり、かつ不織布の目付けが１００～４００ｇ／ｍ ^２の範囲内であることを特徴とする不織布。
不織布にさらにバインダー繊維Ｃが含まれる、請求項１に記載の不織布。
不織布が湿式不織布である、請求項１または請求項２に記載の不織布。
不織布にエンボス加工が施されている、請求項１～３のいずれかに記載の不織布。
請求項１～４のいずれかに記載の不織布を用いてなる、バグフィルター用濾材。
１μｍ大気じん捕集率が６０％以上である、請求項５に記載のバグフィルター用濾材。
プリーツ加工が施されている、請求項５または請求項６に記載のバグフィルター用濾材