WO2004059059A1 - 多孔性シート及びその製造方法、エアフィルタ部材 - Google Patents

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Katsutoshi Yamamoto
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Abstract

 本発明は、機械的強度を保持しつつ通気性等が改善された多孔性シートを得ることを目的とする。多孔性シート(1)は、多数の短繊維から構成されるとともに、一方の面(3)側において厚み方向に加圧された状態で短繊維同士の少なくとも一部が融着可能な温度で加熱処理されてなる。また、この多孔性シート(1)は、他方の面(5)において水流交絡処理により少なくとも一部の短繊維が起毛されている。

Description

明 細 書 多孔性シート及びその製造方法、 エアフィルタ部材 (技術分野)
本発明は、 短繊維を含む繊維からなる多孔性シートであって、 一方の面におい ては、 繊維が毛羽立ち状態にある空隙率の高いシートでありながら、 他方の面で は、 融着により平滑で繊維の脱落が抑制された多孔性シートに関する。 特に、 短 繊維を含む繊維からなるとともに、 一方の面側において厚み方向に加圧された状 態で前記短繊維同士の少なくとも一部が融着可能な温度で加熱処理されてなる多 孔性シートに関する。
また、 本発明は、 多孔性シートの製造方法、 エアフィルタ部材に関する。
(背景技術)
多数の空隙を有するシート状物 (以下、 多孔性シート) として、 例えば、 多数 の短繊維から構成されるウェブがある。 このようなゥヱプでは、 短繊維の繊維長 が短かく、 繊維同士の絡み合いも少ないので、 引張強度、 伸び率等の機械的強度 が劣っている。 そこで、 かかるウェブの機械的強度の欠点を改善すべく、 短繊維 で構成されたウェブに対し交絡処理を施すことにより繊維同士の絡み合いを高め て不織布状に加工することが既に提案されている (例えば、 特願 2 0 0 1— 1 8 8 8 0 7号明細書参照) 。
この方法により得られた不織布は、 一定の機械的強度を有すると同時に、 短繊 維間の隙間によって形成された微細な隙間を有しているために空気、 液状物が通 過、 浸透等し易くなつており、 かかる性質を利用して種々の用途に用いることが できる。 また、 所定のシート強度を得るために、 上記ウェブと、 長繊維を用いた 撚糸等で加工されたネット状物や織物からなる基材 (スクリム) とをニードルパ ンチ交絡することにより不織布状シートに加工することも既に行われている。 しかし、 これら不織布は、 交絡による繊維の脱落が抑えられ、 それにより機械 的強度がある程度改善されてはいるものの、 例えば、 空気の流路上に配置してェ ァフィルタ部材として用いることを考えた場合、 不織布から一部の構成繊維が脱 落して下流側に流れたり、 また、 不織布の上流側と下流側との圧力差によって変 形する等、 強度が十分でなかったりする。 また、 このような不織布を、 例えば、 摺動部材等として用いる場合は、 摺動が繰り返されることで繊維がより脱落し易 くなる。
そこで、 不織布の繊維の脱落を抑えると同時に強度を高めるために、 不織布を 厚み方向に加圧した状態で一方の面側において加熱処理を施すことで、 繊維同士 の一部を融着させることが考えられる。 . しかし、 上記のように加熱処理した不織布は、 繊維の脱落を抑えられるととも に、 強度的にも優れるが、 繊維間の空隙が減少しているため、 通気性が悪く、 濾 過風速に対する圧力損失が増大することがある。 また、 この不織布は、 繊維の一 部の融着以外にも繊維間の空隙が減少したことにより、 不織布の体積が減少し、 空間速度が増大すること等で、 捕集効率が低下している。 したがって、 このよう な不織布は、 エアフィルタ部材等として用いるのが困難である。
また、 このような不織布の繊維同士の一部が融着した面は、 摺動部材等の摺動 面として用いるのに適レており、 他の材料に張り合わせて使用されることが多い 力 空隙の減少により接着剤の含浸性が悪くなつているため、 このような態様で 使用した場合、 不織布と他の材料との接着強度が低下してしまう。 (発明の開示)
本発明の目的は、 繊維の脱落を抑えるとともに、 機械的強度を保持しつつ空隙 率等が改善された多孔性シートを得ることにある。 また、 本発明の目的は、 その ような多孔性シートを利用したエアフィルタ部材を得ることにある。
本発明者らは、 加圧加熱処理により厚みが減少し通気性等が低下した短繊維か らなる多孔性シートであっても、 意外にも、 水流交絡処理を施すことにより、 高 い機械的強度を保持しつつ、 空隙率等が改善された多孔性シートを得られること を見出した。
すなわち、 本発明は、
( 1 ) 短繊維を含む繊維からなるとともに、 一方の面側において少なくとも繊 維の一部が融着されて平滑な状態であるとともに、 他の面が毛羽立つている多孔 性シート。
(2) 前記多孔性シートが、 短繊維を含む繊維からなるとともに、 一方の面側 において厚み方向に加圧された状態で前記短繊維同士の少なくとも一部が融着可 能な温度で加熱処理されてなる多孔性シートであって、 他方の面において水流交 絡処理により少なくとも一部の前記繊維が起毛されている、 ことを特徴とする多 孔性シート。
(3) 前記短繊維はフッ素樹脂製である、 前記 (2) に記載の多孔性シート、
(4) 前記フッ素樹脂は、 ポリテトラフルォロエチレン (以下、 PTFE) で ある、 前記 (3) に記載の多孔性シート、
(5) 短繊維を含む繊維からなる不織布状シートを用意する準備工程と、 不織 布状シートの一方の面側において、 前記不織布状シートを厚み方向に加圧しなが ら、 前記短繊維同士の少なくとも一部が融着可能な温度で加熱処理を行う加熱ェ 程と、 前記加熱工程を経た不織布状シートの他方の面において、 水流交絡処理に より少なくとも一部の前記短繊維を起毛させる起毛工程とを備えた多孔性シート の製造方法、
(6) 前記 (1) から前記 (4) のいずれかに記載の多孔性シートまたは前記 (5) に記載の製造方法により得られた多孔性シートからなる、 エアフィルタ部 材、
等を提供するものである。
(図面の簡単な説明)
第 1図は、 本発明の多孔性シートを模式的に示す縦断面図。
第 2図は、 本発明の多孔性シート (目付 150 g/m2) を低温側から見た電 子顕微鏡写真である。
第 3図は、 本発明の多孔性シート (目付 150 g/m2) を高温側から覓た電 子顕微鏡写真である。
第 4図は、 本発明の多孔性シート (目付 200 gZm2) を低温側から見た電 子顕微鏡写真である。 第 5図は、 本発明の多孔性シート (目付 200 g/m2) を高温側から見た電 子顕微鏡写真である。
第 6図は、 本発明の多孔性シート (目付 250 g/m2) を低温側から見た電 子顕微鏡写真である。 .
第 7図は、 本発明の多孔性シート (目付 S S O g/m2) を高温側から見た電 子顕微鏡写真である。
(発明を実施するための最良の形態)
[多孔性シート]
図 1に、 本発明の一実施形態が採用された多孔性シート 1を示す。
この多孔' シート 1は、 多数の短繊維から構成されている。 短繊維としては、 撥水性、 耐薬品性、 耐熱性等の観点から、 フッ素榭脂製のものが好ましく用いら れる。 フッ素樹脂としては、 フッ素榭脂の一軸延伸物を擦過、 解繊を行うことに より短繊維を製造する場合には、 PTFE、 変性 PTFE、 エチレン一テトラフ ルォロエチレン共重合体 (以下、 ETFE) が好ましく用いられる。 PTFEの 場合は、 短繊維同士の加圧加熱処理 (後述) による融着性に優れる点で、 半焼成 PTFEが好ましく用いられる。 半焼成 PTFEとは、 示差走查熱量分析 (; Differential Scanning Calorimetry, 以下、 DSC) において、 未焼成 PTF Eの吸熱 (615° K付近の吸熱) と焼成 PTFEの吸熱 (600° K付近の吸 熱) の両方を示すものをいう。 DSCは市販の DSC装置によって行うことがで ぎる。
なお、 多孔性シート 1の短繊維としては、 1種の材質からなる短繊維のみでな く、 複数種の材質からなる短繊維を混紡したものを用いてもよい。 また、 短繊維 からだけでなく、 織物状の基材に短繊維を交絡させて不織布状物を得ても良い。 短繊維は、 平均繊維長が、 好ましくは 100 mm以下、 より好ましくは 50 m m以下のものが用いられ、 好ましくは 5 mm以上、 より好ましくは 10 mm以上 のものが用いられる。 また、 短,繊維は、 平均繊維径が、 好ましくは 200 m以 下のものが用いられ、 好ましくは 5 m以上のものが用いられる。 また、 短繊維 は、 水流交絡処理により繊維同士の絡み合いが大きくなる点で、 分枝 (ループ構 造も含む。 ) を有するものが好ましく用いられる。
多孔性シート 1は、 一方の面 3側 (以下、 高温側ともいう。 ) において、 短繊 維同士の少なくとも一部が融着可能な温度で加圧加熱処理されることで、 繊維同 士が融着されている。 本発明において加圧: ϋ口熱処理とは、 多数の短繊維から構成 される不織布状シートに対し、 厚み方向への加圧と所定の温度での加熱処理とを 概ね同時に施すことをいう。 また、 多孔性シート 1の面 3及びその反対側面 5は、 加圧加熱処理に用いられる平滑な加熱面 (例えば、 表面が平滑なヒートロールの 表面) により概ね平滑な面になっている。
本発明の多孔性シートは、 他方の面 5側 (以下、 低温側ともいう。 ) において も、 加圧加熱処理が施されているが、 高温側での加熱処理での温度より低い温度、 すなわち短繊維の融点より低い温度で加熱処理される。 これにより、 短繊維同士 は互いに融着しないようになっている。
さらに、 本発明の多孔性シートは、 低温側の部分が、 水流交絡処理により起毛 されている。 本発明において水流交絡処理は、 例えば、 ウォータージェットニー ドル交絡装置を用いて行われる。 ウォータージェットニードル交絡処理を行うと、 加圧加熱処理により平滑になった面 5側において、 この装置の複数のノズルから 吐出される水流により、 ノズル配列に沿って多孔性シート 1内に筋状の軌跡が生 じ、 厚みが増大し、 面 5から概ね垂直方向に延びる繊維 7が生じるようになる。 本発明では、 このことを起毛と称している。
このように構成された多孔性シート 1では、 高温側では、 所定の温度で加圧加 熱処理された結果、 短繊維同士の少なくとも一部が互いに融着されており、 単に ウェブに水流交絡処理が施されている場合に比べ機械的強度が向上している。 一 方、 低温側では、 高温側より低い温度で加圧加熱処理されることにより短繊維同 士は融着しておらず、 この状態で水流交絡処理が施されることにより表面 5部分 に位置する短繊維が起毛され、 繊維間の空隙が増している。 また、 多孔性シート 1は、 P T F Eの一軸延伸物の擦過、 解繊により得られる短繊維で構成される場 合は、 水流交絡処理の条件によっては、 繊維の分割が可能であり、 多孔性シート の比表面積を増大させられる。
このように、 本発明の多孔性シート 1は、 水流交絡処理前に比べ空隙率が高く なっており、 空気が容易に通過し、 または、 液状物が容易に浸透したり含浸され たりするようになっている。 これにより、 本発明の多孔性シート 1は、 例えば、 空気の流路上の配置されるエアフィルタ濾材や、 低温側に硬化性樹脂を含浸させ 硬化させて得られる電気絶縁板として用いることができるし、 低誘電率特性に優 れた硬化性榭脂を含浸させて高周波回路用プリント基板として用いることもでき' る。
また、 本発明の多孔性シート 1は、 フッ素樹脂のように他の物質への接着性に 欠けるものを材質とする短繊維から構成される場合でも、 接着剤の浸透性が良く、 接着性を改善できる。
さらに、 本発明の多孔性シート 1は、 高温側においては、 低温側において水流 交絡処理が施された後においても、 短繊維同士の一部が融着された状態を保持し ているため、 単にゥェブに水流交絡処理を施した場合に比べ表面部分に位置する 短繊維が脱落しにくくなつている。 したがって、 この多孔性シート 1は、 例えば、 エアフィルタ濾材として用いた場合であっても、 クリーンルームのような高度の 清浄度が求められる空間を生成するための濾材としても使用することができる。 なお、 融着温度以下で加熱処理された不織布状シートであっても、 水流交絡に より起毛させることで空隙率の増大を図ることができ、 エアフィルター濾材とし て使用することができる。
[多孔性シートの他の実施形態]
多孔性シートは、 短繊維のみで構成されたもののみでなく、 例えば、 短繊維及 ぴ長繊維が混紡されたもので構成してもよく、 また、 織物状や編物状または網状 の基材と短繊維とを交絡させたものであってもよい。
[多孔性シートの製造方法]
次に、 本発明の多孔性シートの製造方法について説明する。
本発明の製造方法は、 準備工程と、 加熱工程と、 起毛工程とを備えている。
準備工程では、 多数の短繊維から構成される不織布状のシート状物 (以下、 不 織布状シート) を用意する。 具体的には、 多数の短繊維を用いてウェブを構成す るとともに、 得られたウェブに対し水流交絡処理または-一ドルパンチ交絡処理 を施すことにより不織布状シートを得る。 また、 短繊維からだけでなく、 織物状 の基材に短繊維を交絡させて不織布状物を得ても良 、。
短繊維は、 樹脂製フィルムを擦過、 解繊することにより得られる。 ここでは、 P T F Eからなる短繊維を、 P T F Eフィルムから得る場合を例に説明する。
PTFEフィルムは、 公知の方法で製造される。 例えば、 PTFEフィルムは、 乳化重合法によって得られた PTFE微粉末 (ファインパウダー) に潤滑剤を添 加して熟成させたものをペースト押出しし、 次いでカレンダー成形によりシート 状にすること、 或いは、 懸濁重合法によって得られた PTFE微粉末 (モールデ イングパウダー) を圧縮成形して予備成形体を作成し、 これを焼成して得られる ブロック状成形品をスカイプ加工してシート状にすること等によって得られる。 なお、 半焼成 PTF Eフィルムにあっては、 上記のようにして得られた PTFE フィルム (未焼成 PTFEフィルム) に対し、 未焼成 PTFEの融点 (約 337 〜 347 °C) と焼成 PTFEの融点 (約 327 °C) との間の温度でさらに熱処理 することによって得られる。
PTFEフィルムの擦過、 解繊は、 公知の方法で行われる。 例えば、 高速回転 する針刃ロールの間に、 PTFEフィルムの一軸延伸物を通過させることにより 短繊維が得られる。 この方法に用いる装置としては、 例えば、 特開平 9一 193 277号公報に示される装置を用いることができる。
得られた多数の短繊維は、 単に堆積した綿状物の状態で、 目付を調節しながら 比較的弱い圧力で加圧されることでシート状のウェブに加工される。
このようにして得られたウェブは、 ウォータージェットニードル交絡装置を用 いて水流交絡処理を施すことにより、 さらに不織布状シートに加工される。 水流 交絡処理は、 公知の方法で行うことができ、 例えば、 特願 2001-18880 7号明細書に記載された方法に従って行うこともできる。 ウォータージエツトニ 一ドル交絡装置は、 走行する不織布状シートの片面側または両面側に、 不織布状 シートの幅方向に等間隔に並べて配置された複数の孔径 0. 1mm前後のノズル を備えており、 これより高圧下で水流を高速で吐出させることにより、 水流交絡 処理を行う。
なお、 水流交絡以外に、 ニードルパンチ交絡によっても不織布状シート物を得 ることが出来る。 加熱工程では、 上記のようにして得られた不織布状シートに対し、 厚み方向に 加圧しながら、 高温側において、 短繊維同士の少なくとも一部が融着可能な温度 で加熱処理を行うとともに、 低温側において、 短繊維同士が融着しない温度で加 熱処理を行う。 このような加圧加熱処理は、 具体的には、 短繊維の融点 (融点に 温度範囲がある場合はその範囲の下限以上の温度) 以上の温度に加熱された高温 側ロールと、 高温側ロールに対向して配置され短繊維の融点より低い温度に加熱 された低温側ロールとから構成されたロール対の間に、 不織布状シートを通すこ とにより行うことができる。 高温側ロールは、 不織布状シートが半焼成 P T F E 製の短繊維から構成されている場合は、 3 4 0 °C〜3 7 0 °Cの温度範囲で加熱す るのが好ましい。 また、 不織布状シートの目付に応じて、 不織布状シートの見か け密度が 0 . 5〜2 . 2 g / c m3となるよう、 2つのロールの間の隙間の調整 を行うことで加圧調整することができる。 望ましくは、 見かけ密度 0 . 8〜1 . 5 g / c ni3であり、 見かけ密度が高くなるように隙間を狭める.と、 より高いシ ート強度が得られるが、 空隙率や通気性は低下する。
なお、 融点前後での加熱処理においては、 融点前後での急激な繊維の収縮を抑 えられる点で、 不織布状シートが加圧された状態で加熱面に拘束されることが望 ましいが、 加熱処理直後に加圧することも可能である。
起毛工程では、 上記加熱工程を経た不織布状シートに対し、 低温側において水 流交絡処理を行うことにより、 少なくとも一部の短繊維を起毛させる。 水流交絡 処理は、 準備工程での水流交絡処理と同様、 ウォータージェットニードル交絡装 置を用いて行うことができ、 ここでは、 低温側に複数のノズルが配置された状態 で行われる。 なお、 植針ロールゃ植針ベルトにより、 それらの針先とシートに相 対速度を付与することで、 起毛させることも可能であるが、 薄い不織布状シート 物を容易に加工できることや後述の水流交絡処理により比表面積の増大を図れる 点で、 水流交絡処理が望ましい。
このような製造方法によれば、 本発明の多孔性シートを効率的に得ることがで さる。
[エアフィルタ部材]
次に、 本発明のエアフィルタ部材について説明する。 本発明のエアフィルタ部材は、 上記多孔性シート 1 (上記製造方法により得ら れたものも含む。 ) からなる。 このエアフィルタ部材は、 短繊維の抜け落ちを抑 えるために、 低温側の面 5を上流側に配置して使用するのが好ましい。
このエアフィルタ部材は、 短繊維が起毛されていない不織布状シートに比べ、 繊維間の空隙を大きくでき、 フッ素樹脂の一軸延伸物から得られる繊維にあって は、 特願 2002— 133291号明細書に記載されるように、 水流交絡処理時 に繊維の分割が生じて比表面積の増大が期待できる。
これにより、 このエアフィルタ部材は、 全体として、 捕集効率が増大し、 透過 率が低減されている。
[実施例]
<ウェブの作成〉
まず、 特開平 9—193277号公報に記載された方法に従って、 分枝を有す る P T F E短繊維からなるゥェブを作成した。
具体的には、 まず、 半焼成 P T F Eフィルムを作成した (幅 165mm、 厚さ 120 μ m、 結晶転化率 0. 5 ) 。 結晶転化率は、 国際公開第 94/23098 号パンフレットに記載された方法に従って求めた。 次いで、 この半焼成フィルム を、 第 1のロール (周速 3mZ分) と第 2のロール (周速 75 mZ分) との間に 置いた温度 350°Cの熱板上で加熱しながら長手方向に 25倍に一軸延伸した。 この一軸延伸した半焼成フィルムを、 周速 38 mZ秒の針刃ロールに、 lm/分 の速度で供給することで、 擦過、 解繊を行い、 短繊維をコンベア上に堆積させて ウェブを得た。
得られたゥヱブの短繊維は、 平均繊維長は数平均で 15 mmであり、 繊維長分 布は、 10mm未満のものが 18 %、 25 mm以上のものは 13 %であった。 さ らに、 繊度は 2. 8デニール、 平均繊維径は 13. 5 mであった。 短繊維につ いての上記物性は、 多数の短繊維を手で一掴みして保持される約 300本につい てそれぞれ測定して得られる値である。 なお、 繊度は、 前記約 300本の短繊維 の重量を用いて算出した。 また、 平均繊維径は、 所定の測定装置 (ツェルべガウ スター社製 「OFDA100」 ) を用いて測定した。
<不織布状シートの作成 > 次いで、 得られたウェブに対し、 水平ベルト走行式ウォータージェットニード ル交絡装置を用いて水流交絡処理を施すことにより不織布状の不織布状シートを 作成した。 ここで用いたウォータージエツトニードル交絡装置のノズルュニット は、 ノズル径 0 . 1 mmの複数のノズルがシート幅方向に 1 mm間隔に配列され たノズルプレートを有しており、 このノズルユニットを 6基用いて、 最大 6 MP aの水圧で水流交絡処理を行った。 その後、 シートを表裏逆にして同様に水流交 絡処理を施し、 不織布状シートを得た。
目付の異なる 3種類のウェブについて、 このような水流交絡処理を施し、 目付 の異なる 3種類の不織布状シート (不織布状シート A: 目付 1 5 0 g /m2、 不 織布状シート B : 目付 2 0 0 g /m2、 不織布状シート C : 目付 2 5 0 g /m2) を得た。
ぐ加圧加熱処理 >
上記不織布状シート A〜Cについて、 ロール径がそれぞれ 3 5 0 mmである力 レンダーロールにおいて、 上側 (高温側) ロール温度 3 6 0 °C、 下側 (低温側) ロール温度 3 0 0 °C、 ロール周速 2 m/分の条件で、 ロール間の隙間をそれぞれ 0 . 1 5 mm, 0 . 2 0 mm, 0 . 2 5 mmに設定して加圧加熱処理を行った。 ここで、 かかる加熱処理を施した複数の不織布状シート A、 B、 Cから各種類に つき 1つずつ抜き出し、 それぞれ比較例 1、 2、 3とした。
' <水流交絡処理 >
次に、 上記加熱処理が施された複数の不織布状シート A〜Cについて、 比較例 1〜 3を除いて、 以下のような水流交絡処理を施し、 多孔性シートを得た。
水流交絡処理は、 不織布状シートの低温側の面に対して、 表 1に示す条件に従 つて行った。 なお、 多孔性シートについて、 水流交絡処理の条件が異なるごとに 異なる番号を付して、 表 1に示すように実施例 1〜1 2とした。 [表 1 ]
Figure imgf000013_0001
表 1中、 ノズル径は、 ウォータージェットニードルのノズルユニットのノズル プレートに設けられた複数のノズルの孔径であり、 圧力は、 ノズル入口の水圧で ある。 また、 速度は、 不織布状シートとノズルとの相対速度 (不織布状シートの 搬送速度) であり、 回数は、 不織布状シートへの水流交絡処理回数である。 なお、 ここでは、 ノズレュニットを 1基のみ使用した。
以上の比較例 1〜3及び実施例 1〜1 2についてそれぞれ、 厚さ、 密度、 圧力 損失、 捕集効率、 透過率、 P F値及び引張強度を、 後述する方法に従って測定し、 算出した。 その結果を表 2に示す。 また、 実施例 4、 7、 1 2の多孔性シートに ついては、 走查型電子顕微鏡法により写真撮影を行った。 図 2〜図 7に、 これら の電子顕微鏡写真を示す。
[表 2 ] 物性 フィルター性能 引張強度
厚さ 密度 圧損 0.1 m PEW MD強度 MD伸ぴ TD強度 TD伸ぴ ymm) 、g/cm ) (Pa) 粒子の捕集 .粒子の透過 U/mmH2 o) (N/cm) (%) (N/cm) (%) 効率 (%) 率 (%)
比較例 1 0.199 0.75 45.1 21.7 78.3 2.3 19.3 24.3 7.9 73.3 実施例 1 0.253 0.59 43.1 76.8 23.2 14.4 15.5 38.9 7.3 80.1 実施例 2 0.246 0.61 51.0 78.6 21.4 12.9 18.6 31.9 7.3 86.2 実施例 3 0.248 0.58 46.1 72.4 27.6 11.9 12.1 36.4 9.7 88.0 実施例 4 0.256 0.59 48.0 75.5 24.5 12.5 11.3 38.5 8.6 94.0 比較例 2 0.263 0.79 109.8 30.0 70.0 1.4 25.5 48.0 17.2 84.9 実施例 5 0.315 0.67 126.4 90.3 9.7 7.9 22.2 45.9 16.8 88.0 実施例 6 0.325 0.66 118.6 88.7 11.3 7.8 27.5 36.9 17.3 93.8 実施例 7 0.328 0.65 102.9 89.9 53.3 9.5 26.6 39.0 20.7 94.3 比較例 3 0.337 0.93 303.8 46.7 53.3 0.9 49.0 47.3 34.9 74.6 実施例 8 0.388 0.78 295.0 92.4 7.6 3.7 45.1 52.5 35.4 86.6 実施例 9 0.391 0.75 245.0 93.7 6.3 4.8 38.7 62.1 27.8 90.3 実施例 10 0.407 0.75 270.5 94.4 5.6 4.5 44.2 44.4 38.6 82.1 実施例 11 0.428 0.76 322.4 93.2 6.8 3.6 41.6 56.7 32.8 92.6 実施例 12 0.443 0.66 156.8 93.5 6.5 7.4 35.1 56.8 29.3 94.5
表 2中、 実施例及び比較例の諸物性は、 以下のような方法で測定しまたは算出 した。
[厚みの測定]
1 00 gZ cm2の荷重下で、 ダイヤルゲージを用いて測定した。 多孔性シー トの厚みについては、 水流交絡処理後、 水分乾燥後に測定した。 '
[密度の算出]
'被測定シートの体積及び重量から算出した見かけ密度を用いた。
[圧力損失の測定]
測定サンプルを、 直径 100mmのフィルターホルダーにセットし、 概ね一定 温度で除湿装置を通されたコンプレッサーエアを質量流量制御バルブを用いて定 量供給することで、 空気の透過流速を 5. 3 cm/秒に調整し、 測定サンプル前 後での圧力差をマノメータで測定した。
[捕集効率の測定]
測定サンプルを、 直径 100mmのフィルターホルダーにセットし、 概ね一定 温度: e除湿装置を通されたコンプレッサーエアを質量流量制御バルブを用いて定 量供給することで、 空気の透過流速を 5. 3 c m/秒に調整した。
この状態で、 上流側から粒子径 0. 1 1〜0. 875 i mの粒子のシリ力粒子 の濃度が 1 08個/300m lのコロイダルシリカ多分散粒子を流し、 粒子の流 速が約 5万個 /30秒となるよう調整したときの下流側の粒子濃度を、 パーティ クルカウンタ (PMS社製 「LAS- X_CRT」 ) を用いて、 粒子径 0、 1 1〜0. 8 75 μ mの粒子の透過粒子数を求め、 上流と下流との粒子数の比率を求めた。 す なわち、 上流の粒子濃度を C i、 下流の粒子濃度を C oとしたときに下式から求 められる測定サンプルの捕集効率を求めた。
[数 1]
捕集効率 (%) = (1-Co/C i) X 100
[透過率の算出]
[数 2]
透過率 (%) = (C o/C i ) X 100
[PF値の算出] PF値は、 上記圧力損失及び透過率から、 下式に従って求めた。
[数 3]
PF値 = [-log (透過率 (%) /\ 00) 圧力損失 (Pa) ] X 980
[引張強度の測定]
測定サンプルとして、 MD (シート長手) 方向及ぴ TD (シート幅) 方向のい ずれの引っ張り強度測定に用いるものについても、 幅 2 cm、 長さ 10 cmに裁 断したものを用いた。 これらを、 チャック間距離 3 cm、 速度 250mm/分で 引っ張り試験を行い、 MD、 TD方向について、 最大点荷重及ぴそのときの伸度 を測定した (表中、 強度及び伸びとしてそれぞれ示す。 )
(産業上の利用可能性)
本発明の多孔性シートは、 片面が融着により繊維の脱落が抑えられ、 他の面が 毛羽立ち状態にある多孔性シートである。 高い空隙を持つ面の反対側は、 融着に より、 シート片面での繊維の脱落が抑えられると同時にシート全体の機械的強度 も高められている。
このような特徴を持っているので、 繊維の脱落が問題となるフィルター用途や 空隙率の高い面を接着側とし、 融着面を摺動側とする摺動材、 融着面を壁面とす る耐熱性や難燃性を持たせた複合材に利用できる。 また、 硬化性樹脂を含浸させ て、 電気絶縁板やプリント基板に利用できる。
また、 本発明の製造方法によれば、 このような多孔性シートを効率的に得るこ とができる。
さらに、 本発明のエアフィルタ部材は、 所定の通気性を有するとともに多数の 短繊維によって構成された微細な空隙を有しているため、 一定の捕集効率が期待 できる。

Claims

求 の 範
短繊維を含む繊維 (7) からなり、 一方の面 (3) 側において少なくとも繊維 (7) の一部が融着されて平滑な状態であるとともに、 他の面 (5) が毛羽立つ ている多孔性シート (1) 。
2.
前記多孔性シート (1) は、 前記短繊維を含む繊維 (7) からなるとともに、 一方の面 (3) 側において厚み方向に加圧された状態で前記短繊維同士の少なく とも一部が融着可能な温度で加熱処理されてなる多孔性シート (1) であって、 他方の面において水流交絡処理により少なくとも一部の前記短繊維が起毛されて いる、 請求項 1に記載の多孔性シート (1) 。
3.
前記短繊維はフッ素樹脂製である、 請求項 1または 2に記載の多孔性シート (1) 。
4.
前記フッ素樹脂は、 ポリテトラフルォロエチレンである、 請求項 3に記載の多 孔性シ一ト ( 1 ) 。
5.
短繊維を含む繊維からなる不織布状シ一トを用意する準備工程と、
前記不織布状シートの一方の面 (3) 側において、 前記不織布状シートを厚み 方向に加圧しながら、 前記短繊維同士の少なくとも一部が融着可能な温度で加熱 処理を行う加熱工程と、
前記加熱工程を経た前記不織布状シートの他方の面 (5) において、 水流交絡 処理により少なくとも一部の前記短繊維を起毛させる起毛工程と、
を備えた多孔性シート (1) の製造方法。
6.
請求項 1から 4のいずれかに記載の多孔性シート (1) または請求項 5に記载 の製造方法により得られた多孔性シート (1) からなる、 エアフィルタ部材。
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