JPH1080612A

JPH1080612A - 濾材およびエアフィルター

Info

Publication number: JPH1080612A
Application number: JP8210810A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Yoshida; 光男吉田
Original assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Current assignee: Mitsubishi Paper Mills Ltd
Priority date: 1995-08-30
Filing date: 1996-08-09
Publication date: 1998-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、折り加工時や衝撃が加わった際に濾
材からガラス繊維が折れて脱落するという問題を解決
し、濾材から微量の重金属（ホウ素、リンなど）の漏洩
が殆どない濾材、およびエアフィルターを提供すること
を課題とする。【解決手段】濾水値が３０〜８００秒のフィブリル化有
機繊維と酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃に換算して）を５
０重量％以上含有するアルミナ繊維を必須成分としてＪ
ＩＳ−Ｐ８１１５（１９９４）のＭＩＴ試験機によるタ
テ方向（濾材製造時の流れ方向）の耐折強さが１．００
以上の濾材とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体中に含有され
る粒子を効率良く除去し、清浄な液体を得るための液体
濾過用フィルター濾材、空気中の粉塵を捕集するエアフ
ィルター濾材などの濾材に関するものであり、特に高性
能エアフィルター（ＨＥＰＡ）や超高性能エアフィルタ
ー（ＵＬＰＡ）などの用途として、空気中の粉塵の捕集
効率が良好であり、濾材からのガラス繊維の脱落がな
く、濾材からのホウ素、リンの放出が殆どなく、今後ま
すます問題視されつつある環境問題に対して不燃ゴミ減
量を配慮した濾材、エアフィルターに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、高性能エアフィルター濾材は、チ
ョップドストランドガラス繊維およびマイクロガラス繊
維を混合して湿式抄紙法で抄造した後、バインダーを付
与して強度を強くする方法で作られていたが、この方法
で作製された濾材はガラス繊維で構成されている為に半
導体産業などで使用された場合、微量の酸、アルカリと
の接触によりガラス繊維表面が侵食され、濾材から微量
の重金属（ホウ素、リンなど）が発生し、半導体等の電
子分野における製品やバイオ系製品の性能悪化を招くこ
とが問題視されている。また、濾材に弾性がなく、折り
加工時や衝撃が加わった際にガラス繊維が折れて脱落す
るという欠点がある。また、使用済みの濾材を廃棄する
場合、焼却してもほとんど減容しないことから不燃ゴミ
問題も深刻である。

【０００３】上記の濾材から微量の重金属（ホウ素、リ
ンなど）が発生する問題を解決するために、特開平６−
５５０１９号公報では、基礎材料として純水中にホウ素
１×１０^-6／繊維ｇ、６５℃×１２０hrs を超えて溶出
しない細径のガラス繊維を使用し、抄造用の水として純
水を使って作製している。しかし、折り加工時や衝撃が
加わった際にガラス繊維が折れて脱落するという問題は
残っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】かかる問題に鑑み、本
発明は折り加工時や衝撃が加わった際に濾材からガラス
繊維が折れて脱落するという問題を解決し、濾材から微
量の重金属（ホウ素、リンなど）の漏洩が殆どない濾
材、およびエアフィルターを提供することを課題とす
る。

【０００５】

【問題を解決するための手段】上記問題点を解決すべく
鋭意検討した結果、従来の高性能エアフィルター濾材即
ち、チョップドストランドガラス繊維およびマイクロガ
ラス繊維を混合して湿式抄紙法で抄造した後、バインダ
ーを付与して強度を強くする方法で作られていた濾材で
問題となっている折り加工時や衝撃が加わった際に濾材
からガラス繊維の脱落は、濾材の耐折強さが不足してい
る事に着目し、ＪＩＳ−Ｐ８１１５（１９９４）のＭＩ
Ｔ試験機によるタテ方向（濾材製造時の流れ方向）の耐
折強さが１．００以上であることが重要である事を見い
だした。

【０００６】即ち、本発明の濾材およびエアフィルター
は、以下に示す構成様態がある。（１）．第一の発明の濾材は、濾水値が３０〜８００秒
のフィブリル化有機繊維と酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃
に換算して）を５０重量％以上含有するアルミナ繊維
（以下アルミナ繊維と称す）を必須成分としてＪＩＳの
Ｐ−８１１５（１９９４）のＭＩＴ試験機による耐折強
さが１．００以上であることを特徴とするものである。

【０００７】（２）．上記（１）に記載の濾材に関し、
好ましくはアルミナ繊維が平均繊維径１〜５μｍである
ことを特徴とするものである。

【０００８】（３）．上記（１）（２）に記載の濾材に
関し、好ましくは繊維径０．１〜１．０デニールの有機
繊維を一種以上含有することを特徴とするものである。

【０００９】（４）．第二の発明の濾材は、濾水値が３
０〜８００秒のフィブリル化有機繊維と酸化アルミニウ
ム（Ａｌ₂Ｏ₃に換算して）を５０重量％以上含有するア
ルミナ繊維（以下アルミナ繊維と称す）と二酸化珪素
（ＳｉＯ₂に換算して）を９９％以上含有するシリカガ
ラスからなるマイクロガラス繊維を含有することを特徴
とするものである。

【００１０】（５）．上記（４）に記載の濾材に関し、
好ましくはマイクロガラス繊維が平均繊維径０．１〜５
μｍであることを特徴とするものである。

【００１１】（６）．上記（４）（５）に記載の濾材に
関し、好ましくは繊維径０．１〜１．０デニールの有機
繊維を一種以上含有することを特徴とするものである。

【００１２】（７）．第三の発明の濾材は、濾水値が３
０〜８００秒のフィブリル化有機繊維と、アクリル系繊
維に架橋結合を導入し加水分解反応によってカルボキシ
ル基とアミド基を導入し次いで一価の金属イオンを付加
あるいは多価の金属イオンを架橋させて得られる金属架
橋繊維からなることを特徴とするものである。

【００１３】（８）．第四以降の発明の濾材は、濾水
値が３０〜８００秒のフィブリル化有機繊維、アクリ
ル系繊維に架橋結合を導入し加水分解反応によってカル
ボキシル基とアミド基を導入し次いで一価の金属イオン
を付加あるいは多価の金属イオンを架橋させて得られる
金属架橋繊維、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃に換算し
て）を５０重量％以上含有するアルミナ繊維又は二酸化
珪素（ＳｉＯ₂に換算して）を９９％以上含有するシリ
カガラスからなるマイクロガラス繊維の少なくとも１
種、を必須成分としてＪＩＳのＰ−８１１５（１９９
４）のＭＩＴ試験機による耐折強さが１．００以上であ
ることを特徴とするものである。

【００１４】（９）．上記（７）〜（８）に記載の濾材
に関し、好ましくは金属架橋繊維が、リチウム、ナトリ
ウム、カリウム、亜鉛、銅、カルシウム、鉄、銀の群か
ら選ばれる金属イオンの一種以上であることを特徴とす
るものである。

【００１５】（１０）．上記（１）〜（９）に記載の濾
材に関し、好ましくはフィブリル化有機繊維が、ポリ−
ｐ−フェニレンテレフタルアミド、ポリ−ｐ−ベンズア
ミド、ポリ−ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール、ポ
リ−ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール、ポリアミ
ドヒドラジン、ポリヒドラジン、ポリ−ｐ−フェニレン
テレフタルアミド−３、４−ジフェニルエーテルテレフ
タルアミドの群から選ばれる１種以上であることを特徴
とするものである。

【００１６】（１１）．上記（１）〜（１０）に記載の
濾材に関し、好ましくは繊維状のバインダーを含有する
ことを特徴とするものである。

【００１７】（１２）．本発明のエアフィルターは、上
記（１）〜（１１）に記載の濾材を用いた事を特徴とす
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の濾材について詳細
に説明する。本発明でいう濾水値とは当出願人が出願し
た特公平２−６０７９９号公報の６頁７行より示された
方法で測定した値である。この方法は、ＪＩＳ−Ｐ８１
２１のパルプの濾水度試験方法（カナダ標準形）では濾
水度が低すぎて測定が不可能なスラリーに適用する方法
であり、非常にフィブリル化の進んだ繊維に適用できる
ものである。

【００１９】ここで、濾水値の測定方法を簡単に説明す
る。フィブリル化有機繊維を０．３％の水分散液に調整
して、これを１リットル採取する。このスラリーを内径
１０２ｍｍの円筒容器（底に７８メッシュの金網が張っ
てある）に移したとき、濾液を５００ｍｌ得られるに要
する時間を秒で示した値を濾水値という。ここで、濾水
値が３０秒未満の場合、フィブリル化の度合いが低いた
めに比較的太い繊維がまだ残存しているために、捕集効
率が低い。一方、濾水値が８００秒を越えた場合、フィ
ブリル化の進みすぎにより繊維長が極端に短くなり、抄
紙ワイヤーからの流出が多くなってしまう。

【００２０】本発明に用いられる濾水値が３０〜８００
フィブリル化有機繊維は、ホウ珪酸ガラス繊維のように
ホウ素を含有しないばかりでなく、単独でも捕集効率を
向上させることが出来るとともに、ホウ珪酸ガラス繊維
と比較して単繊維の耐折強さが非常に強いことから、濾
材全体の耐折強さを高めることが出来る。

【００２１】濾材の折り加工時や衝撃が加わった際に、
繊維の折れや脱落を抑える為には、ＪＩＳのＰ−８１１
５（１９９４）のＭＩＴ試験機による耐折強さが１．０
０以上であること重要である。耐折強さが１．００未満
の場合、折り加工時に破断したり、破断しない場合でも
濾材表面の折り目の繊維が数多く折れていたり脱落しか
けている為に、濾材をフィルターに加工したりする工程
や加工後に衝撃が加わった際に繊維が脱落してしまう。

【００２２】第一の発明の濾材は、フィブリル化有機繊
維とアルミナ繊維を含有することにより、両繊維が抄紙
ワイヤー上で絡み合いネットワークをつくることによ
り、フィブリル化有機繊維のみでは脱水時の繊維同士の
緻密に重なり合いによる通気性の悪化を、アルミナ繊維
の無機繊維特有の剛直な骨格形成作用で抑えることが出
来る。そのため、両繊維間に均一な空隙を構成すること
により濾材の通気性を確保し、かつ捕集効率を高める働
きをするとともに、単繊維が強靱で細いフィブリル化有
機繊維により、折り加工時等に衝撃が加わった際でもフ
ィブリル化有機繊維は切れることなく、折れやすいアル
ミナ繊維を包み込むことにより脱落を防止する。アルミ
ナ繊維は、無機繊維であるが製法上重金属（ホウ素、リ
ンなど）含んでおらずクリーンルーム内を汚染する問題
がない。さらに、アルミナ繊維の平均繊維径が１〜５μ
ｍである場合、捕集効率を向上させる効果が高まる。
又、アルミナ繊維は、比重が約３．３ｇ／ｃｍ³であ
り、フィブリル化有機繊維より重いことから、繊維を水
に分散する際に発生する気泡で繊維が水面に浮いてしま
う問題も解決できる。

【００２３】さらに、上記濾材に繊維径０．１〜１．０
デニールの有機繊維を一種以上含有することにより、繊
維径分布が広くなり繊維同士のネットワークを嵩高くし
濾材の通気性を確保し圧力損失を下げる働きをする。当
素材も重金属（ホウ素、リンなど）含んでおらずクリー
ンルーム内を汚染する問題がない。

【００２４】フィブリル化有機繊維としては、木材パル
プ、リンター、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリアクリルニトリル、ポリテ
トラフルオロエチレン、ビニロン、ポリ−ｐ−フェニレ
ンテレフタルアミド、ポリ−ｐ−ベンズアミド、ポリ−
ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール、ポリ−ｐ−フェ
ニレンベンゾビスオキサゾール、ポリアミドヒドラジ
ン、ポリヒドラジン、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタル
アミド−３、４−ジフェニルエーテルテレフタルアミ
ド、レーヨン、の中の１種以上であることが望ましい
が、特に、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド、ポ
リ−ｐ−ベンズアミド、ポリ−ｐ−フェニレンベンゾビ
スチアゾール、ポリ−ｐ−フェニレンベンゾビスオキサ
ゾール、ポリアミドヒドラジン、ポリヒドラジン、ポリ
−ｐ−フェニレンテレフタルアミド−３、４−ジフェニ
ルエーテルテレフタルアミド、レーヨンが、耐折強さ、
捕集効率を向上させる為に好ましい。

【００２５】第二の発明の濾材は、フィブリル化有機繊
維とアルミナ繊維とＱファイバーを含有することによ
り、単繊維の比重が約３．３ｇ／ｃｍ³のアルミナ繊維
と、単繊維の比重が約０．９〜１．７ｇ／ｃｍ³のフィ
ブリル化有機繊維の中間の比重の、単繊維の比重が約
２．５〜２．６ｇ／ｃｍ³のＱファイバーを含有するこ
とにより、段階的な比重差を生じさせることが出来、フ
ィブリル化有機繊維とアルミナ繊維を含有した場合より
も、さらにこれらの繊維が抄紙ワイヤー上で絡み合いネ
ットワークをつくることにより、均一な空隙を構成する
ことにより濾材の捕集効率を高める働きをする。単繊維
が強靱で細いフィブリル化有機繊維を含有することによ
り、折り加工時等に衝撃が加わった際でもフィブリル化
有機繊維は切れることなく、折れやすいアルミナ繊維、
Ｑファイバーを包み込むことにより脱落を防止する。Ｑ
ファイバーはＳｉＯ₂の純度が高く重金属（ホウ素、リ
ンなど）含んでおらずクリーンルーム内を汚染する問題
がない。

【００２６】本発明に用いられるＱファイバーの平均繊
維径は、好ましくは０．１〜１μｍであり、この場合、
捕集効率を高める効果が極めて高く捕集効率を決定づけ
る役割を果たす。また、平均繊維径が１μｍを超えて５
μｍ以下の場合でも、濾過効率を向上させる効果が少な
いが、フィブリル化繊維、アルミナ繊維との絡み合いに
よりネットワークを形成するばかりでなく、その剛直性
により濾材密度を下げて空隙を高める効果がある。

【００２７】さらに、上記濾材に繊維径０．１〜１．０
デニールの有機繊維を一種以上含有することにより、繊
維径分布が広くなり繊維同士のネットワークを嵩高くし
濾材の通気性を確保し圧力損失を下げる働きをする。

【００２８】第三以降の発明の濾材に用いられる金属架
橋繊維は、特開平２−８４５２８号公報や特開平２−８
８５３２号公報などに開示されているようなアクリル系
繊維を改質したものであり、アクリル系繊維に架橋結合
を導入し、加水分解反応によってカルボキシル基と残部
にアミド基を導入し、次いで一価の金属イオンを付加、
あるいは多価の金属イオンを架橋させて得られる公知の
繊維はすべて使用することができる。

【００２９】アクリル系繊維に架橋結合を導入する方法
としては、ヒドラジン、ヒドロキシルアミンなどで残存
ニトリル基を処理する方法や、ホルムアルデヒド、ベン
ズアルデヒドなどのアルデヒド類を酸性触媒下で反応さ
せる方法が挙げられる。

【００３０】また、加水分解反応によってカルボキシル
基と残部にアミド基を導入する方法としては、アルカリ
金属水酸化物、アンモニアなどの塩基性水溶液、あるい
は硝酸、硫酸、塩酸などの鉱酸水溶液中で原料繊維を加
熱処理する方法などが挙げられる。この加水分解反応に
より、アクリル系繊維中のニトリル基が実質的に消失
し、カルボキシル基とアミド基が導入される。

【００３１】架橋、加水分解したアクリル系繊維に一価
の金属イオンを付加、あるいは多価の金属イオンを架橋
する方法としては、リチウム、ナトリウム、カリウムな
どの一価の金属塩水溶液、あるいは亜鉛、銅、カルシウ
ム、鉄などの多価の金属塩水溶液で処理する方法が挙げ
られる。

【００３２】本発明で用いられる金属架橋繊維は、吸放
湿性、消臭性、抗菌性、防カビ性、難燃性の性質を有し
ていることは公知であるが、驚くべきことに濾材に適用
した場合、金属架橋繊維の特徴である吸放湿性により、
湿式抄造の際にはその吸湿性で均一に分散することでフ
ィブリル化有機繊維との良好なネットワークを形成する
ことができる。さらに、乾燥する際には、金属架橋繊維
の放湿性により繊維水分の減少に伴い繊維自身が収縮
し、ネットワークが三次元的に膨らむ。このため、濾材
の密度が低くなり通気性を確保できることから圧力損失
を低くおさえられる。

【００３３】金属架橋繊維は、フィブリル化有機繊維と
混合した際に両素材でネットワークを形成し、湿式抄造
の際に抄紙ワイヤー上にフィブリル化有機繊維を効率よ
く保持する働きをすることから、金属架橋繊維の繊維径
は１デニール以下が好ましく、より好ましくは、０．５
デニール以下である。

【００３４】第四の発明の濾材は、フィブリル化有機繊
維とアルミナ繊維、さらに金属架橋繊維繊維を含有させ
ることにより、フィブリル化有機繊維とアルミナ繊維の
無機繊維特有の剛直な骨格形成作用によるネットワーク
が、金属架橋繊維の放湿性により繊維水分の減少に伴い
繊維自身が収縮することにより三次元的に膨らむことか
ら、圧力損失を低く抑えることが出来る。また、金属架
橋繊維の放湿性により繊維分散時の分散性が向上する。

【００３５】第五の発明の濾材は、フィブリル化有機繊
維とＱファイバー、さらに金属架橋繊維繊維を含有させ
ることにより、フィブリル化有機繊維とＱファイバーの
無機繊維特有の剛直な骨格形成作用によるネットワーク
が、金属架橋繊維の放湿性により繊維水分の減少に伴い
繊維自身が収縮することにより三次元的に膨らむことか
ら、圧力損失を低く抑えることが出来る。特に、Ｑファ
イバーの繊維径が０．１〜１μｍの場合には、捕集効率
を高める作用が大きく、ＵＬＰＡ用濾材として適用でき
る。

【００３６】第六の発明の濾材は、上記第四の発明の濾
材にＱファイバーを加えることにより、段階的な比重差
を生じさせることが出来、繊維分散時に繊維浮きの問題
がなく、金属架橋繊維の吸湿性で均一に分散することで
混合繊維の良好なネットワークを形成することができ
る。さらに、乾燥する際には、金属架橋繊維の放湿性に
より繊維水分の減少に伴い繊維自身が収縮し、ネットワ
ークが三次元的に膨らみ、圧力損失を低く抑えることが
出来る。アルミナ繊維、Ｑファイバーは純度が高く重金
属（ホウ素、リンなど）含んでおらずクリーンルーム内
を汚染する問題がない。特に、Ｑファイバーの繊維径が
０．１〜１μｍの場合には、捕集効率を高める作用が大
きく、ＵＬＰＡ用濾材として適用できる。

【００３７】上記本発明の濾材に、繊維状のバインダー
を配合することにより、耐折強さを高めるばかりでな
く、繊維の脱落防止、引張強度の向上等の効果がある。

【００３８】本発明の濾材を使用して作製したエアフィ
ルターは、濾材からのホウ素、リンの発生が無く、折り
加工時や衝撃が加わった際にも濾材からガラス繊維の脱
落がない。

【００３９】濾水値が３０〜８００秒のフィブリル化有
機繊維を得る方法としては、例えば以下に示す方法など
が挙げられる。１）合成高分子溶液を該高分子の貧溶媒中にせん断力を
かけながら流下させ、繊維状フィブリルを沈澱させる方
法。（フィブリッド法、特公昭３５−１１８５１号公
報）。２）合成モノマーを重合させながらせん断をかけフィブ
リルを析出させる方法（重合せん断法、特公昭４７−２
１８９８号公報）。３）二種以上の非相溶性高分子を混合し、溶融押出し、
または紡糸し、切断後機械的な手段で繊維状にフィブリ
ル化する方法（スプリット法、特公昭３５−９６５１号
公報）。４）二種以上の非相溶性高分子を混合し、溶融押出し、
または紡糸し、切断後溶剤に浸漬して一方の高分子を溶
解し、繊維状にフィブリル化する方法（ポリマーブレン
ド溶解法、米国特許３、３８２、３０５号）。５）合成高分子をその溶媒の沸点以上で、かつ高圧測か
ら低圧測へ爆発的に噴出させた後、繊維状にフィブリル
化する方法（フラッシュ紡糸法、特公昭３６−１６４６
０号公報）。６）繊維を適当な繊維長に切断後、水中に分散させ、ホ
モジナイザー、叩解機などを用いてフィブリル化する方
法（特開昭５６−１００８０１号公報、特開昭５９−９
２０１１号公報）。

【００４０】フィブリル化有機繊維の具体的な例として
は、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維を均質
化装置でフィブリル化したＫＹ−４００Ｓ（ダイセル化
学工業製）、パルプを均質化装置でフィブリル化したセ
リッシュＫＹ−１００Ｓ（ダイセル化学工業製）、リン
ターを均質化装置でフィブリル化したＰＣ−３１０Ｓ
（ダイセル化学工業製）、アクリル繊維を均質化装置で
フィブリル化したＫＹ−４１０Ｓ（ダイセル化学工業
製）、ポリエチレン繊維を均質化装置でフィブリル化し
たＫＹ−４２０Ｓ（ダイセル化学工業製）、ポリプロピ
レン繊維を均質化装置でフィブリル化したＫＹ−４３０
Ｓ（ダイセル化学工業製）などが挙げられる。また、コ
ートルズ社のセルロースステープル（商品名：リヨセ
ル）をビーターやディスクリファイナー、ＰＦＩミルな
どの叩解機でフィブリル化した繊維などが挙げられる。

【００４１】濾材中のフィブリル化有機繊維の配合比率
は、３〜４０重量％の範囲が好ましく、より好ましく
は、５〜３５重量％である。

【００４２】また、濾材中のフィブリル化有機繊維、ア
ルミナ繊維、Ｑファイバーは、捕集効率を決定づける素
材であるが、そのトータル配合比率が過剰の場合、圧力
損失が上昇してしまい濾材として不適なものとなってし
まうことから、濾材中のフィブリル化有機繊維、アルミ
ナ繊維、Ｑファイバーのトータル配合比率は、濾材全体
の５０重量％以下の範囲であることが好ましい。

【００４３】繊維径０．１〜１．０デニールの有機繊維
は、単独では良好な捕集効率の濾材を得ることは出来な
いが、フィブリル化有機繊維、アルミナ繊維、Ｑファイ
バー、金属架橋繊維と混合することにより、段階的な繊
維径分布を形成し濾材の空隙率を高め、捕集効率と圧力
損失のバランスをとることにより高性能エアフィルター
（ＨＥＰＡ）、超高性能エアフィルター（ＵＬＰＡ）の
性能をクリアーした濾材が得られる。また、繊維径の異
なる繊維径０．１〜１．０デニールの有機繊維を二種以
上混合すると、一段と段階的な繊維径分布を形成するこ
とができ、さらに濾材の空隙率を高め、捕集効率と圧力
損失のバランスのとることが可能となる。

【００４４】良好な引張り強度、折り適性を抄造段階で
付与させるために繊維状のバインダーを配合することに
より、濾材の内部強度を強くでき、抄造後の撥水剤や接
着剤の付与工程、スリット工程での断紙や面剥けを抑え
る役割を果たす。さらに、繊維状のバインダーを配合す
ることにより、フィブリル化有機繊維、アルミナ繊維、
金属架橋繊維、Ｑファイバーの両素材からなる絡み合い
ネットワークをさらに強固に出来ることから、抄造後の
濾材からのマイクロガラス繊維の飛散や脱落を防止でき
る。また、濾材に配合される０．１〜１．０デニールの
有機繊維よりもやや繊維径の太い０．５〜３デニールの
バインダー繊維を配合するならば、さらに広い段階的な
繊維径分布を形成でき濾材の空隙率を高め、いっそう捕
集効率と圧力損失のバランスのとれた濾材が得られる。

【００４５】本発明に用いられる繊維状のバインダー
は、芯鞘タイプ（コアシェルタイプ）、並列タイプ（サ
イドバイサイドタイプ）などの複合繊維が挙げられる。
例えば、ポリプロピレン（芯）とポリエチレン（鞘）の
組み合わせ（商品名：ダイワボウＮＢＦ−Ｈ：大和紡績
製）、ポリプロピレン（芯）とエチレンビニルアルコー
ル（鞘）の組み合わせ（商品名：ダイワボウＮＢＦ−
Ｅ：大和紡績製）、ポリプロピレン（芯）とポリエチレ
ン（鞘）の組み合わせ（商品名：チッソＥＳＣ：チッソ
製）、高融点ポリエステル（芯）と低融点ポリエステル
（鞘）の組み合わせ（商品名：メルテイ４０８０：ユニ
チカ製）などが挙げられる。また、ビニロンバインダー
繊維（ＶＰＢ１０７×１：クラレ製）などの熱水溶融タ
イプなども使用できる。

【００４６】繊維状のバインダーの繊維径は特に限定さ
れないが０．３〜５デニールであることが好ましく、よ
り好ましくは０．５〜２デニールである。繊維径が０．
３デニール未満では濾材の圧力損失が高くなり、フィル
ターのライフが短くなってしまう。また、繊維径が５デ
ニールを超えると濾材中の繊維の段階的な繊維径分布に
空洞部が出来、濾材の圧力損失は低くなるものの、捕集
効率が低下してしまう。また、その他の繊維との融着面
積が少なくなり濾材の強度向上が少ない。

【００４７】本濾材に配合できる繊維は、フィブリル化
有機繊維、アルミナ繊維、Ｑファイバー、金属架橋繊
維、０．１〜１．０デニールの有機繊維、繊維状のバイ
ンダーに限定されず、不織布に用いられるバインダー性
能を持たない繊維を性能を阻害しない範囲であれば配合
しても何等差し支えない。

【００４８】本発明の濾材を湿式抄紙法で製造する際、
地合を良好にするためには、フィブリル化有機繊維、ア
ルミナ繊維、Ｑファイバー、金属架橋繊維、繊維径０．
１〜１．０デニールの有機繊維、繊維状のバインダーを
パルパーなどの分散タンク内で分散水に均一に分散する
必要があり、そのために界面活性剤を用いることが望ま
しいが、用途によって使用量、種類を選択する必要があ
る。

【００４９】界面活性剤は、アニオン系、カチオン系、
ノニオン系、両性に分類される。アニオン系界面活性剤
としては、例えば、カルボン酸塩、硫酸エステル塩、ス
ルホン酸塩、リン酸エステル塩などが挙げられる。カチ
オン系界面活性剤としては、アミン塩、アンモニウム塩
などが挙げられる。ノニオン系界面活性剤としては、エ
ーテル型、エステル型、アミノエーテル型などが挙げら
れる。両性界面活性剤としては、ベタイン型などが挙げ
られる。これらの中から、繊維の分散性の良好なものを
用途に応じて適宜選択して用いればよい。また、これら
例示したものから外れるものであっても、繊維の分散性
の良好なものであれば問題ない。

【００５０】均一に混合分散した繊維の分散安定性を向
上させるためにアニオン性のポリアクリルアミド系粘剤
を繊維分散液、または抄紙白水中に添加することによ
り、湿式抄造後の濾材の地合はさらに向上する。

【００５１】本発明の濾材は、一般紙や湿式不織布を製
造するための抄紙機、例えば、長網抄紙機、円網抄紙
機、傾斜ワイヤー式抄紙機などの湿式抄紙機で製造でき
る。乾燥には、シリンダードライヤー、スルードライヤ
ー、赤外線ドライヤーなどの乾燥機を用いることができ
るが、いずれの場合でも、乾燥温度は複合繊維の融点以
上にする必要がある。

【００５２】本発明の濾材は、湿式抄紙後乾燥した時点
で、強度および腰が良好であるが、用途によりさらに強
度、腰を向上させるために、湿式抄紙し、乾燥した後、
各種バインダーを付与することが可能である。

【００５３】バインダーとしては、例えば、アクリル系
ラテックス、酢ビ系ラテックス、ウレタン系ラテック
ス、エポキシ系ラテックス、ポリエステル系ラテック
ス、ＳＢＲ系ラテックス、ＮＢＲ系ラテックス、エポキ
シ系バインダー、フェノール系バーンダー、ＰＶＡ、デ
ンプン、一般的に製紙工程で使用される紙力剤などが挙
げられ、これらを単独、もしくは架橋剤と併用して使用
できる。

【００５４】湿式抄紙して乾燥した後、付与するバイン
ダー量は、濾材の坪量に対して２０重量％未満である。
２０重量％を超えると、強度、腰は強くなるものの捕集
性能が低下するばかりでなく、圧力損失が高くなってし
まいフィルターのライフを短くしてしまう。

【００５５】また、用途に応じてさらに濾材に撥水性、
難燃性を付与させるために、撥水剤、難燃剤を付与して
も良い。

【００５６】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。
なお、実施例中の「部」および「％」は、それぞれ「重
量部」および「重量％」を示す。

【００５７】実施例１ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維を均質化装
置でフィブリル化したフィブリル化有機繊維（濾水値：
３００秒）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃に換算して）
を８０重量％含有する平均繊維径約３μｍのアルミナ繊
維（電気化学工業製デンカアルセンＢ８０Ｎ）、０．１
デニール×３ｍｍポリエステル繊維（帝人社製）を各々
３０：１０：６０の比率で配合し、分散水に分散濃度
０．２％で３０分間分散した後、乾燥重量で７５g/m²に
なるように２５ｃｍ角の角型手抄き器で抄紙後、温度１
３０℃の熱風乾燥機で乾燥した後、撥水剤とアクリルラ
テックスを５g/m²含浸し乾燥させて、濾材を得た。

【００５８】実施例２ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維を均質化装
置でフィブリル化したフィブリル化有機繊維（濾水値：
８００秒）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃に換算して）
を９７重量％含有する平均繊維径約３μｍのアルミナ繊
維（電気化学工業製デンカアルセンＢ９７Ｎ１）、０．
１デニール×３ｍｍポリエステル繊維（帝人社製）、
０．５デニール×３ｍｍポリエステル繊維（帝人社製）
を各々３０：１０：３０：３０の比率で配合し、分散水
に分散濃度０．２％で３０分間分散した後、乾燥重量で
７５g/m²になるように２５ｃｍ角の角型手抄き器で抄紙
後、温度１３０℃の熱風乾燥機で乾燥した後、撥水剤と
アクリルラテックスを５g/m²含浸し乾燥させて、濾材を
得た。

【００５９】実施例３ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維を均質化装
置でフィブリル化したフィブリル化有機繊維（濾水値：
５００秒）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃に換算して）
を９７重量％含有する平均繊維径約３μｍのアルミナ繊
維（電気化学工業製デンカアルセンＢ９７Ｎ１）、０．
１デニール×３ｍｍポリエステル繊維（帝人社製）、
０．５デニール×３ｍｍポリエステル繊維（帝人社
製）、２デニール×５ｍｍポリエステルバインダー繊維
（メルティー４０８０：ユニチカ社製）を各々３０：１
０：３０：２０：１０の比率で配合し、分散水に分散濃
度０．２％で３０分間分散した後、乾燥重量で７５g/m²
になるように２５ｃｍ角の角型手抄き器で抄紙後、温度
１３０℃の熱風乾燥機で乾燥した後、撥水剤とアクリル
ラテックスを５g/m²含浸し乾燥させて、濾材を得た。

【００６０】実施例４ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維を均質化装
置でフィブリル化したフィブリル化有機繊維（濾水値：
３０秒）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃に換算して）を
８０重量％含有する平均繊維径約３μｍのアルミナ繊維
（電気化学工業製デンカアルセンＢ８０Ｎ）、二酸化珪
素（ＳｉＯ₂に換算して）を９９％以上含有するシリカ
ガラスからなるマイクロガラス繊維（＃１０４Ｑ、シュ
ラー社製平均繊維径約０．５μｍ）０．１デニール×３
ｍｍポリエステル繊維（帝人社製）を各々２０：１０：
１５：５５の比率で配合し、分散水に分散濃度０．２％
で３０分間分散した後、乾燥重量で７５g/m²になるよう
に２５ｃｍ角の角型手抄き器で抄紙後、温度１３０℃の
熱風乾燥機で乾燥した後、撥水剤とアクリルラテックス
を５g/m²含浸し乾燥させて、濾材を得た。

【００６１】実施例５ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維を均質化装
置でフィブリル化したフィブリル化有機繊維（濾水値：
８００秒）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃に換算して）
を９７重量％含有する平均繊維径約３μｍのアルミナ繊
維（電気化学工業製デンカアルセンＢ９７Ｎ１）、二酸
化珪素（ＳｉＯ₂に換算して）を９９％以上含有するシ
リカガラスからなるマイクロガラス繊維（１０６Ｑ、シ
ュラー社製、平均繊維径約０．６５μｍ）、０．１デニ
ール×３ｍｍポリエステル繊維（帝人社製）、０．４デ
ニール×５ｍｍポリエステル繊維（クラレ社製）、を各
々１５：１０：１５：３０：３０の比率で配合し、分散
水に分散濃度０．２％で３０分間分散した後、乾燥重量
で７５g/m²になるように２５ｃｍ角の角型手抄き器で抄
紙後、温度１３０℃の熱風乾燥機で乾燥した後、撥水剤
とアクリルラテックスを５g/m²含浸し乾燥させて、濾材
を得た。

【００６２】実施例６ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維を均質化装
置でフィブリル化したフィブリル化有機繊維（濾水値：
４００秒）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃に換算して）
を９７重量％含有する平均繊維径約３μｍのアルミナ繊
維（電気化学工業製デンカアルセンＢ９７Ｎ１）、二酸
化珪素（ＳｉＯ₂に換算して）を９９％以上含有するシ
リカガラスからなるマイクロガラス繊維（＃１０６Ｑ、
シュラー社製、平均繊維径約０．６５μｍ）、０．１デ
ニール×３ｍｍポリエステル繊維（帝人社製）、０．４
デニール×５ｍｍポリエステル繊維（クラレ社製）、２
デニール×５ｍｍポリエステルバインダー繊維（メルテ
ィー４０８０：ユニチカ社製）を各々１５：１０：１
５：３０：２０：１０の比率で配合し、分散水に分散濃
度０．２％で３０分間分散した後、乾燥重量で７５g/m²
になるように２５ｃｍ角の角型手抄き器で抄紙後、温度
１３０℃の熱風乾燥機で乾燥した後、撥水剤とアクリル
ラテックスを５g/m²含浸し乾燥させて、濾材を得た。

【００６３】比較例１ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維を均質化装
置でフィブリル化したフィブリル化有機繊維（濾水値：
３００秒）、０．１デニール×３ｍｍポリエステル繊維
（帝人社製）を各々３０：７０の比率で配合し、分散水
に分散濃度０．２％で３０分間分散した後、乾燥重量で
７５g/m²になるように２５ｃｍ角の角型手抄き器で抄紙
後、温度１３０℃の熱風乾燥機で乾燥した後、撥水剤と
アクリルラテックスを５g/m²含浸し乾燥させて、濾材を
得た。

【００６４】比較例２二酸化珪素（ＳｉＯ₂に換算して）を９９％以上含有す
るシリカガラスからなるマイクロガラス繊維（平均繊維
径約０．５μｍ、シュラー社製）０．１デニール×３ｍ
ｍポリエステル繊維（帝人社製）を各々３０：７０の比
率で配合し、分散水に分散濃度０．２％で３０分間分散
した後、乾燥重量で７５g/m²になるように２５ｃｍ角の
角型手抄き器で抄紙後、温度１３０℃の熱風乾燥機で乾
燥した後、撥水剤とアクリルラテックスを５g/m²含浸し
乾燥させて、濾材を得た。

【００６５】比較例３ボロシリケート系マイクロガラス繊維（平均繊維径約
０．３μｍ、シュラー社製）、ボロシリケート系マイク
ロガラス繊維（平均繊維径約０．６５μｍ、シュラー社
製）、ボロシリケート系ガラス繊維（平均繊維径約６μ
ｍ、ユニチカ社製）を各々２０：１０：７０の比率で配
合し、分散水に分散濃度０．２％で３０分間分散した
後、乾燥重量で７５g/m²になるように２５ｃｍ角の角型
手抄き器で抄紙後、温度１３０℃の熱風乾燥機で乾燥し
た後、撥水剤とアクリルラテックスを５g/m²含浸し乾燥
させて、濾材を得た。

【００６６】上記の実施例１〜６および比較例１〜３で
作製した濾材について、下記の評価方法により評価し、
その結果を下記表１に示した。

【００６７】＜圧力損失＞圧力損失（Ｐａ）は、濾材に
空気を風速５．３ｃｍ／秒で通気させた時の通気抵抗を
水中マノメーターで測定した。

【００６８】＜捕集効率＞捕集効率（％）は、ＤＯＰエ
アロゾル（フタル酸ジオクチル、粒径０．３μｍ）粒子
を発生させ、この粒子を含有する空気を風速５．３ｃｍ
／秒で通気させ、濾材の前後で空気をサンプリングし、
それぞれの粒子濃度をマルチダストカウンターで測定し
下記数式１より算出した。

【００６９】

【数１】Ａ＝｛（Ｂ−Ｃ）／Ｂ｝×１００・・・（数式１）Ａ：捕集効率Ｂ：濾過前の粒子数Ｃ：濾過後の粒子数

【００７０】＜フィルター加工時のガラス繊維の脱落＞
フィルター加工時のガラス繊維の脱落は、濾材を蛇腹状
にひだ折りしてユニットに組み込む際に濾材から脱落し
たガラス繊維の量により、脱落しないものを◎とし、脱
落の激しいものを×として示す。表中では、脱落とす
る。

【００７１】＜焼却後の灰分＞焼却後の灰分（％）は、
濾材を９００℃の電気炉で２時間加熱焼却させる前後の
重量から下記数式２より算出した。

【００７２】

【数２】灰分＝（焼却後の濾材の重量／焼却前の濾材の重量）×１００・・・（数式２）

【００７３】＜耐折強さ＞耐折強さは、ＪＩＳ−Ｐ８１
１５（１９９４）の方法で濾材にタテ方向（濾材製造時
の流れ方向）を５００ｇ荷重で測定し、下記数式３より
算出した。

【数３】ＦＥ＝ｌｏｇ₁₀Ｎ・・・（数式３）ＦＥ：耐折強さＮ：耐折回数

【００７４】＜ホウ素濃度＞濾材を２０℃の超純水に１
００時間浸した後、その液をテフロン製ビーカー中で１
００倍に濃縮し高周波プラズマ発光分析装置ＩＣＰ−Ａ
ＥＳでホウ素の分析を行った。（単位：ｐｐｂ）

【００７５】

【表１】

【００７６】上記実施例１〜６で作製した濾材は、捕集
効率、圧力損失が良好であり、ガラス繊維の脱落もな
く、ホウ素の溶出が無いことから半導体等の電子分野に
おける製品やバイオ系製品の性能悪化の問題がない。ま
た、使用後の濾材を焼却することができ、且つその重量
を焼却前の重量の３１重量％以下にすることができ、不
燃ゴミ量を減少できるため環境問題に対応することがで
きる。

【００７７】比較例１の濾材は、アルミナ繊維、Ｑファ
イバーを配合していないため、濾材の密度が高くなって
しまい、結果として圧力損失が高くなり、濾材として不
適なものであった。

【００７８】比較例２の濾材は、フィブリル化有機繊維
を配合していないため、Ｑファイバーの脱落が見られ
た。

【００７９】比較例３の濾材は、ボロシリケート系ガラ
ス繊維を主体に使用していることから濾材からホウ素の
溶出があり、半導体等の電子分野における製品やバイオ
系製品の性能悪化を招く。また、フィブリル化有機繊維
を配合していないため、耐折強さが１．００未満である
ことから折り加工時にガラス繊維の脱落が見られた。ま
た、焼却後の灰分が約９５％であり焼却してもほとんど
減容しないことから今後の環境への問題を残す。

【００８０】実施例７２ｍ³の分散タンクにアクリル酸ソーダ系アニオン性界
面活性剤（日本アクリル化学社製、プライマル８５０）
を全繊維に対して１％になるように添加し、繊維径０．
１デニール×６ｍｍのアクリル繊維に架橋結合を導入し
加水分解反応によってカルボキシル基とアミド基を導入
し次いでＮａイオンを付加させて得られた金属架橋繊
維、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維を均質
化装置でフィブリル化したフィブリル化有機繊維（濾水
値：３０秒）を各々６５：３５の比率で配合し、分散濃
度０．２％で３０分間分散した後、乾燥重量で１００g/
m²になるように円網抄紙機で抄紙後、表面温度１３０℃
のシリンダードライヤーで乾燥した後、撥水剤とアクリ
ルラテックスをサイズプレス装置で付与し乾燥させて、
濾材を得た。

【００８１】実施例８２ｍ³ の分散タンクにアクリル酸ソーダ系アニオン性界
面活性剤（日本アクリル化学社製、プライマル８５０）
を全繊維に対して１％になるように添加し、繊維径０．
１デニール×６ｍｍのアクリル繊維に架橋結合を導入し
加水分解反応によってカルボキシル基とアミド基を導入
し次いでＣｕイオンとＡｇイオンとを架橋させて得られ
た金属架橋繊維、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミ
ド繊維を均質化装置でフィブリル化したフィブリル化有
機繊維（濾水値：４００秒）を各々７０：３０の比率で
配合し、分散濃度０．２％で３０分間分散した後、乾燥
重量で９０g/m²になるように円網抄紙機で抄紙後、表面
温度１３０℃のシリンダードライヤーで乾燥した後、撥
水剤とアクリルラテックスをサイズプレス装置で付与し
乾燥させて、濾材を得た。

【００８２】実施例９２ｍ³の分散タンクにアクリル酸ソーダ系アニオン性界
面活性剤（日本アクリル化学社製、プライマル８５０）
を全繊維に対して１％になるように添加し、繊維径０．
１デニール×６ｍｍのアクリル繊維に架橋結合を導入し
加水分解反応によってカルボキシル基とアミド基を導入
し次いでＮａイオンを付加させて得られた金属架橋繊
維、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維を均質
化装置でフィブリル化したフィブリル化有機繊維（濾水
値：５００秒）、繊維径０．５デニール×５ｍｍのポリ
エステル繊維（帝人社製）を各々６０：３０：１０の比
率で配合し、分散濃度０．２％で３０分間分散した後、
乾燥重量で９０g/m²になるように円網抄紙機で抄紙後、
表面温度１３０℃のシリンダードライヤーで乾燥した
後、撥水剤とアクリルラテックスをサイズプレス装置で
付与し乾燥させて、濾材を得た。

【００８３】実施例１０２ｍ³の分散タンクにアクリル酸ソーダ系アニオン性界
面活性剤（日本アクリル化学社製、プライマル８５０）
を全繊維に対して１％になるように添加し、繊維径０．
１デニール×６ｍｍのアクリル繊維に架橋結合を導入し
加水分解反応によってカルボキシル基とアミド基を導入
し次いでＣｕイオンとＡｇイオンとを架橋させて得られ
た金属架橋繊維、フィブリル化有機繊維（ＫＹ−４００
Ｓ：ダイセル化学工業社製、濾水値：３００秒）、繊維
径０．５デニール×５ｍｍポリエステル繊維（帝人社
製）、繊維径２デニール×５ｍｍポリエステル繊維状バ
インダー（メルテイ４０８０、ユニチカ社製）、を各々
４０：３０：２０：１０の比率で配合し、分散濃度０．
２％で３０分間分散した後、乾燥重量で９０g/m²になる
ように円網抄紙機で抄紙後、表面温度１３０℃のシリン
ダードライヤーで乾燥した後、撥水剤とアクリルラテッ
クスをサイズプレス装置で付与し乾燥させて、濾材を得
た。

【００８４】実施例１１２ｍ³の分散タンクにアクリル酸ソーダ系アニオン性界
面活性剤（日本アクリル化学社製、プライマル８５０）
を全繊維に対して１％になるように添加し、繊維径０．
１デニール×６ｍｍのアクリル繊維に架橋結合を導入し
加水分解反応によってカルボキシル基とアミド基を導入
し次いでＮａイオンを付加させて得られた金属架橋繊
維、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維を均質
化装置でフィブリル化したフィブリル化有機繊維（濾水
値：５０秒）を各々６５：３５の比率で配合し、分散濃
度０．２％で３０分間分散した後、乾燥重量で９５g/m²
になるように円網抄紙機で抄紙後、表面温度１３０℃の
シリンダードライヤーで乾燥した後、撥水剤とアクリル
ラテックスをサイズプレス装置で付与し乾燥させて、濾
材を得た。

【００８５】実施例１２２ｍ³の分散タンクにアクリル酸ソーダ系アニオン性界
面活性剤（日本アクリル化学社製、プライマル８５０）
を全繊維に対して１％になるように添加し、繊維径０．
１デニール×６ｍｍのアクリル繊維に架橋結合を導入し
加水分解反応によってカルボキシル基とアミド基を導入
し次いでＣｕイオンとＡｇイオンとを架橋させて得られ
た金属架橋繊維、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミ
ド繊維を均質化装置でフィブリル化したフィブリル化有
機繊維（濾水値：１００秒）を各々７０：３０の比率で
配合し、分散濃度０．２％で３０分間分散した後、乾燥
重量で１００g/m²になるように円網抄紙機で抄紙後、表
面温度１３０℃のシリンダードライヤーで乾燥した後、
撥水剤とアクリルラテックスをサイズプレス装置で付与
し乾燥させて、濾材を得た。

【００８６】比較例４２ｍ³の分散タンクにアクリル酸ソーダ系アニオン性界
面活性剤（日本アクリル化学社製、プライマル８５０）
を全繊維に対して１％になるように添加し、繊維径０．
１デニール×６ｍｍのアクリル繊維に架橋結合を導入し
加水分解反応によってカルボキシル基とアミド基を導入
し次いでＮａイオンを付加させて得られた金属架橋繊
維、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維を均質
化装置でフィブリル化したフィブリル化有機繊維（濾水
値：２５秒）を各々６５：３５の比率で配合し、分散濃
度０．２％で３０分間分散した後、乾燥重量で１００g/
m²になるように円網抄紙機で抄紙後、表面温度１３０℃
のシリンダードライヤーで乾燥した後、撥水剤とアクリ
ルラテックスをサイズプレス装置で付与し乾燥させて、
濾材を得た。

【００８７】比較例５２ｍ³の分散タンクにアクリル酸ソーダ系アニオン性界
面活性剤（日本アクリル化学社製、プライマル８５０）
を全繊維に対して１％になるように添加し、繊維径０．
１デニール×６ｍｍのアクリル繊維、ポリ−ｐ−フェニ
レンテレフタルアミド繊維を均質化装置でフィブリル化
したフィブリル化有機繊維（濾水値：４００秒）を各々
７０：３０の比率で配合し、分散濃度０．２％で３０分
間分散した後、乾燥重量で９０g/m²になるように円網抄
紙機で抄紙後、表面温度１３０℃のシリンダードライヤ
ーで乾燥した後、撥水剤とアクリルラテックスをサイズ
プレス装置で付与し乾燥させて、濾材を得た。

【００８８】比較例６２ｍ³の分散タンクにアクリル酸ソーダ系アニオン性界
面活性剤（日本アクリル化学社製、プライマル８５０）
を全繊維に対して１％になるように添加し、平均繊維径
約０．３μｍのガラス繊維（＃１００、シュラー社
製）、平均繊維径約６μｍのガラス繊維（ユニチカ社
製）を４０：６０の比率で配合し、分散濃度０．２％で
３０分間分散した後、乾燥重量で８０g/m²になるように
円網抄紙機で抄紙後、得られた湿紙の状態のガラス繊維
シートに対して固形分で５％になるように水溶性ポリア
クリルアミド紙力剤（ポリストロンＰＳ６７７、荒川化
学社製）をサチュレーターで塗布し、エアドライヤーで
乾燥させ濾材を得た。

【００８９】比較例７２ｍ³の分散タンクにアクリル酸ソーダ系アニオン性界
面活性剤（日本アクリル化学社製、プライマル８５０）
を全繊維に対して１％になるように添加し、平均繊維径
約０．６５μｍのガラス繊維（＃１０６、シュラー社
製）、繊維径０．１デニール×３ｍｍポリエステル繊維
（帝人社製）を各々４０：６０の比率で配合し、分散濃
度０．２％で３０分間分散した後、乾燥重量で８０g/m²
になるように円網抄紙機で抄紙後、表面温度１３０℃の
シリンダードライヤーで乾燥した後、撥水剤とアクリル
ラテックスをサイズプレス装置で付与し乾燥させて、濾
材を得た。

【００９０】上記の実施例７〜１２および比較例４〜７
で作製した濾材について、下記の評価方法により評価
し、その結果を下記表２に示した。

【００９１】＜圧力損失＞圧力損失（Ｐａ）は、濾材に
空気を風速５．３ｃｍ／秒で通気させた時の通気抵抗を
水中マノメーターで測定した。

【００９２】＜捕集効率＞捕集効率（％）は、ＤＯＰエ
アロゾル（フタル酸ジオクチル、粒径０．１５μｍ）粒
子を発生させ、この粒子を含有する空気を風速５．３ｃ
ｍ／秒で通気させ、濾材の前後で空気をサンプリング
し、それぞれの粒子濃度をマルチダストカウンターで測
定し下記数式１より算出した。

【００９３】

【数４】Ａ＝｛（Ｂ−Ｃ）／Ｂ｝×１００・・・（数式１）Ａ：捕集効率Ｂ：濾過前の粒子数Ｃ：濾過後の粒子数

【００９４】＜フィルター加工時のガラス繊維の脱落＞
フィルター加工時のガラス繊維の脱落は、濾材を蛇腹状
にひだ折りしてユニットに組み込む際に濾材から脱落し
たガラス繊維の量により、脱落しないものを◎、脱落す
るものを×、脱落の激しいものを××として示す。表中
では、脱落とする。

【００９５】＜焼却後の灰分＞焼却後の灰分（％）は、
濾材を９００℃の電気炉で２時間加熱焼却させる前後の
重量から下記数式２より算出した。

【００９６】

【数５】灰分＝（焼却後の濾材の重量／焼却前の濾材の重量）×１００・・・（数式２）

【００９７】

【表２】

【００９８】上記実施例７〜１２で作製した濾材は、捕
集効率、圧力損失が良好であり、ガラス繊維の脱落もな
く、使用後の濾材を焼却することができ、不燃ゴミ量を
減少できるため環境問題に対応することができる。

【００９９】比較例４の濾材は、濾水値が２５秒のフィ
ブリル化有機繊維を用いた場合であるが、フィブリル化
の度合が低いために比較的太い繊維が残存しており、圧
力損失は低く良好であるものの、十分な捕集効率が得ら
れなかった。

【０１００】比較例５の濾材は、フィブリル化有機繊維
と、繊維径０．１デニール×６ｍｍのアクリル繊維で濾
材を形成しているため、濾材が非常に緻密なものとな
り、圧力損失が高く、濾材には不適なものであった。

【０１０１】比較例６の濾材は、シリンダードライヤー
を使用しないでエアドライヤーを使用しているため、濾
材の貼り付きなどの問題はないものの、ガラス繊維を主
体としているためにフィルターに加工する際にガラス繊
維の脱落が非常に多い。また、焼却後の灰分が約９５％
であり焼却してもほとんど減容しないことから今後の環
境への問題を残す。

【０１０２】比較例７の濾材は、濾材を乾燥させる際に
繊維同士の絡み合いが弱いためにシリンダードライヤー
から離れる際に濾材表面の繊維がシリンダードライヤー
に貼り付き、表面剥離を起こし目標とした坪量に合わせ
ることが困難であった。また、シリンダードライヤーへ
の濾材の貼り付きによって紙切れが多発し、連続操業が
困難であった。また、目標の坪量に合った濾材でフィル
ターに加工したが、ガラス繊維の脱落が発生した。

【０１０３】実施例１３ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維を均質化装
置でフィブリル化したフィブリル化有機繊維（濾水値：
８００秒）、繊維径０．１デニール×６ｍｍのアクリル
繊維に架橋結合を導入し加水分解反応によってカルボキ
シル基とアミド基を導入し次いでＮａイオンを付加させ
て得られた金属架橋繊維、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃
に換算して）を９７重量％含有する平均繊維径約３μｍ
のアルミナ繊維（電気化学工業製デンカアルセンＢ９７
Ｎ１）を各々３０：６０：１０の比率で配合し、分散水
に分散濃度０．２％で３０分間分散した後、乾燥重量で
７５g/m²になるように２５ｃｍ角の角型手抄き器で抄紙
後、温度１３０℃の熱風乾燥機で乾燥した後、撥水剤と
アクリルラテックスを５g/m²含浸し乾燥させて、濾材を
得た。

【０１０４】実施例１４ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維を均質化装
置でフィブリル化したフィブリル化有機繊維（濾水値：
３００秒）、繊維径０．１デニール×６ｍｍのアクリル
繊維に架橋結合を導入し加水分解反応によってカルボキ
シル基とアミド基を導入し次いでＮａイオンを付加させ
て得られた金属架橋繊維、二酸化珪素（ＳｉＯ₂に換算
して）を９９％以上含有するシリカガラスからなるマイ
クロガラス繊維（＃１０４Ｑ、シュラー社製平均繊維径
約０．５μｍ）を各々２０：７０：１０の比率で配合
し、分散水に分散濃度０．２％で３０分間分散した後、
乾燥重量で７５g/m²になるように２５ｃｍ角の角型手抄
き器で抄紙後、温度１３０℃の熱風乾燥機で乾燥した
後、撥水剤とアクリルラテックスを５g/m²含浸し乾燥さ
せて、濾材を得た。

【０１０５】実施例１５ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維を均質化装
置でフィブリル化したフィブリル化有機繊維（濾水値：
３０秒）、繊維径０．１デニール×６ｍｍのアクリル繊
維に架橋結合を導入し加水分解反応によってカルボキシ
ル基とアミド基を導入し次いでＮａイオンを付加させて
得られた金属架橋繊維、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃に
換算して）を８０重量％含有する平均繊維径約３μｍの
アルミナ繊維（電気化学工業製デンカアルセンＢ８０
Ｎ）、二酸化珪素（ＳｉＯ₂に換算して）を９９％以上
含有するシリカガラスからなるマイクロガラス繊維（＃
１０４Ｑ、シュラー社製平均繊維径約０．５μｍ）を各
々２０：６５：１０：１５の比率で配合し、分散水に分
散濃度０．２％で３０分間分散した後、乾燥重量で７５
g/m²になるように２５ｃｍ角の角型手抄き器で抄紙後、
温度１３０℃の熱風乾燥機で乾燥した後、撥水剤とアク
リルラテックスを５g/m²含浸し乾燥させて、濾材を得
た。

【０１０６】実施例１６ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維を均質化装
置でフィブリル化したフィブリル化有機繊維（濾水値：
３００秒）、繊維径０．１デニール×６ｍｍのアクリル
繊維に架橋結合を導入し加水分解反応によってカルボキ
シル基とアミド基を導入し次いでＮａイオンを付加させ
て得られた金属架橋繊維、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃
に換算して）を８０重量％含有する平均繊維径約３μｍ
のアルミナ繊維（電気化学工業製デンカアルセンＢ８０
Ｎ）、二酸化珪素（ＳｉＯ₂に換算して）を９９％以上
含有するシリカガラスからなるマイクロガラス繊維（＃
１０４Ｑ、シュラー社製平均繊維径約０．５μｍ）、
０．４デニール×５ｍｍポリエステル繊維（クラレ社
製）、を各々２０：４０：１０：１５：１５の比率で配
合し、分散水に分散濃度０．２％で３０分間分散した
後、乾燥重量で７５g/m²になるように２５ｃｍ角の角型
手抄き器で抄紙後、温度１３０℃の熱風乾燥機で乾燥し
た後、撥水剤とアクリルラテックスを５g/m²含浸し乾燥
させて、濾材を得た。

【０１０７】実施例１７ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維を均質化装
置でフィブリル化したフィブリル化有機繊維（濾水値：
４００秒）、繊維径０．１デニール×６ｍｍのアクリル
繊維に架橋結合を導入し加水分解反応によってカルボキ
シル基とアミド基を導入し次いでＮａイオンを付加させ
て得られた金属架橋繊維、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃
に換算して）を８０重量％含有する平均繊維径約３μｍ
のアルミナ繊維（電気化学工業製デンカアルセンＢ８０
Ｎ）、二酸化珪素（ＳｉＯ₂に換算して）を９９％以上
含有するシリカガラスからなるマイクロガラス繊維（＃
１０４Ｑ、シュラー社製平均繊維径約０．５μｍ）、２
デニール×５ｍｍポリエステルバインダー繊維（メルテ
ィー４０８０）（ユニチカ社製）を各々２０：５０：１
０：３０：１５：１０の比率で配合し、分散水に分散濃
度０．２％で３０分間分散した後、乾燥重量で７５g/m²
になるように２５ｃｍ角の角型手抄き器で抄紙後、温度
１３０℃の熱風乾燥機で乾燥した後、撥水剤とアクリル
ラテックスを５g/m²含浸し乾燥させて、濾材を得た。

【０１０８】実施例１８ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維を均質化装
置でフィブリル化したフィブリル化有機繊維（濾水値：
８００秒）、繊維径０．１デニール×６ｍｍのアクリル
繊維に架橋結合を導入し加水分解反応によってカルボキ
シル基とアミド基を導入し次いでＮａイオンを付加させ
て得られた金属架橋繊維、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃
に換算して）を８０重量％含有する平均繊維径約３μｍ
のアルミナ繊維（電気化学工業製デンカアルセンＢ８０
Ｎ）、二酸化珪素（ＳｉＯ₂に換算して）を９９％以上
含有するシリカガラスからなるマイクロガラス繊維（＃
１０４Ｑ、シュラー社製平均繊維径約０．５μｍ）、
０．４デニール×５ｍｍポリエステル繊維（クラレ社
製）、２デニール×５ｍｍポリエステルバインダー繊維
（メルティー４０８０）（ユニチカ社製）を各々１５：
３０：１０：２０：１５：１０の比率で配合し、分散水
に分散濃度０．２％で３０分間分散した後、乾燥重量で
７５g/m²になるように２５ｃｍ角の角型手抄き器で抄紙
後、温度１３０℃の熱風乾燥機で乾燥した後、撥水剤と
アクリルラテックスを５g/m²含浸し乾燥させて、濾材を
得た。

【０１０９】実施例１９コートルズ社製セルロースステープル（商品名：リヨセ
ル）をＰＦＩミルでフィブリル化したフィブリル化有機
繊維（濾水値：８００秒）、繊維径０．１デニール×６
ｍｍのアクリル繊維に架橋結合を導入し加水分解反応に
よってカルボキシル基とアミド基を導入し次いでＮａイ
オンを付加させて得られた金属架橋繊維、酸化アルミニ
ウム（Ａｌ₂Ｏ₃に換算して）を８０重量％含有する平均
繊維径約３μｍのアルミナ繊維（電気化学工業製デンカ
アルセンＢ８０Ｎ）、二酸化珪素（ＳｉＯ₂に換算し
て）を９９％以上含有するシリカガラスからなるマイク
ロガラス繊維（＃１０４Ｑ、シュラー社製平均繊維径約
０．５μｍ）、０．４デニール×５ｍｍポリエステル繊
維（クラレ社製）を各々１５：４０：１０：２０：１５
の比率で配合し、分散水に分散濃度０．２％で３０分間
分散した後、乾燥重量で７５g/m²になるように２５ｃｍ
角の角型手抄き器で抄紙後、温度１３０℃の熱風乾燥機
で乾燥した後、撥水剤とアクリルラテックスを５g/m²含
浸し乾燥させて、濾材を得た。

【０１１０】上記の実施例１〜６で作製した濾材につい
て、下記の評価方法により評価し、その結果を下記表３
に示した。

【０１１１】＜圧力損失＞圧力損失（Ｐａ）は、濾材に
空気を風速５．３ｃｍ／秒で通気させた時の通気抵抗を
水中マノメーターで測定した。

【０１１２】＜捕集効率＞捕集効率（％）は、ＤＯＰエ
アロゾル（フタル酸ジオクチル、粒径０．３μｍ）粒子
を発生させ、この粒子を含有する空気を風速５．３ｃｍ
／秒で通気させ、濾材の前後で空気をサンプリングし、
それぞれの粒子濃度をマルチダストカウンターで測定し
下記数式１より算出した。

【０１１３】

【数６】Ａ＝｛（Ｂ−Ｃ）／Ｂ｝×１００・・・（数式１）Ａ：捕集効率Ｂ：濾過前の粒子数Ｃ：濾過後の粒子数

【０１１４】＜フィルター加工時のガラス繊維の脱落＞
フィルター加工時のガラス繊維の脱落は、濾材を蛇腹状
にひだ折りしてユニットに組み込む際に濾材から脱落し
たガラス繊維の量により、脱落しないものを◎とし、脱
落の激しいものを×として示す。表中では、脱落とす
る。

【０１１５】＜焼却後の灰分＞焼却後の灰分（％）は、
濾材を９００℃の電気炉で２時間加熱焼却させる前後の
重量から下記数式２より算出した。

【０１１６】

【数７】灰分＝（焼却後の濾材の重量／焼却前の濾材の重量）×１００・・・（数式２）

【０１１７】＜耐折強さ＞耐折強さは、ＪＩＳ−Ｐ８１
１５（１９９４）の方法で濾材にタテ方向（濾材製造時
の流れ方向）を５００ｇ荷重で測定し、下記数式３より
算出した。

【数８】ＦＥ＝ｌｏｇ₁₀Ｎ・・・（数式３）ＦＥ：耐折強さＮ：耐折回数

【０１１８】＜ホウ素濃度＞濾材を２０℃の超純水に１
００時間浸した後、その液をテフロン製ビーカー中で１
００倍に濃縮し高周波プラズマ発光分析装置ＩＣＰ−Ａ
ＥＳでホウ素の分析を行った。（単位：ｐｐｂ）

【０１１９】

【表３】

【０１２０】上記実施例１３〜１９で作製した濾材は、
捕集効率、圧力損失が良好であり、ガラス繊維の脱落も
なく、ホウ素の溶出が無いことから半導体等の電子分野
における製品やバイオ系製品の性能悪化の問題がない。
また、使用後の濾材を焼却することができ、且つその重
量を焼却前の重量の３１重量％以下にすることができ、
不燃ゴミ量を減少できるため環境問題に対応することが
できる。

【０１２１】実施例２０実施例３の配合で幅４５０ｍｍの円網テスト抄紙機で作
製した濾材を（縦３０５ｍｍ）×（横３０５ｍｍ）×
（奥行き１５０ｍｍ）のフィルターにプリーツ数６１で
組み込み、フィルター吹き出し風速０．５０ｍ／ｓでの
圧力損失、および０．１５μｍのＤＯＰエアロゾル粒子
の捕集効率を測定した結果、圧力損失：１９．５ｐ、捕
集効率：９９．９９９９１％であり、エアフィルターと
して良好な結果が得られた。また、当エアフィルターの
上流、および下流の空気を２リットル／分で２４時間サ
ンプリング管にサンプリングし、高周波プラズマ発光分
析装置ＩＣＰ−ＡＥＳでホウ素量の分析を行った結果、
上流：１２０ｎｇ／ｍ³、下流：１２０ｎｇ／ｍ³であ
り、フィルターからのホウ素の発生は無かった。

【０１２２】

【発明の効果】本発明の濾材は、フィブリル化有機繊
維、アルミナ繊維、Ｑファイバー、金属架橋繊維を含有
することにより、これらの繊維が抄紙ワイヤー上で絡み
合いネットワークをつくることにより、均一な空隙を構
成することにより濾材の捕集効率を高める働きをすると
共に、圧力損失を低く抑える。また、単繊維が強靱で細
いフィブリル化有機繊維を含有するため、折り加工時等
に衝撃が加わった際でもフィブリル化有機繊維は切れる
ことなく、折れやすいアルミナ繊維、Ｑファイバーを包
み込むことにより脱落を防止する。アルミナ繊維、Ｑフ
ァイバーは純度が高く重金属（ホウ素、リンなど）含ん
でおらずクリーンルーム内を汚染する問題がなく、濾材
の空隙率を高めることにより通気性を確保出来、捕集効
率と圧力損失のバランスのとれた濾材とすることにより
高性能エアフィルター（ＨＥＰＡ）の性能をクリアー
し、使用後の濾材を焼却することにより減量ができ、不
燃ゴミ量を減少できるため環境問題に対応することがで
きる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】濾水値が３０〜８００秒のフィブリル化
有機繊維と、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃に換算して）
を５０重量％以上含有するアルミナ繊維を必須成分とし
てＪＩＳのＰ−８１１５（１９９４）のＭＩＴ試験機に
よる耐折強さが１．００以上であることを特徴とする濾
材。
【請求項２】アルミナ繊維が、平均繊維径１〜５μｍ
であることを特徴とする請求項１記載の濾材。
【請求項３】繊維径０．１〜１．０デニールの有機繊
維を一種以上含有することを特徴とする請求項１または
２記載の濾材。
【請求項４】濾水値が３０〜８００秒のフィブリル化
有機繊維と、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃に換算して）
を５０重量％以上含有するアルミナ繊維と、二酸化珪素
（ＳｉＯ₂に換算して）を９９％以上含有するシリカガ
ラスからなるマイクロガラス繊維を必須成分としてＪＩ
ＳのＰ−８１１５（１９９４）のＭＩＴ試験機による耐
折強さが１．００以上であることを特徴とする濾材。
【請求項５】マイクロガラス繊維が平均繊維径０．１
〜５μｍであることを特徴とする請求項４記載の濾材。
【請求項６】繊維径０．１〜１．０デニールの有機繊
維を一種以上含有することを特徴とする請求項４または
５記載の濾材。
【請求項７】濾水値が３０〜８００秒のフィブリル化
有機繊維と、アクリル系繊維に架橋結合を導入し加水分
解反応によってカルボキシル基とアミド基を導入し次い
で一価の金属イオンを付加あるいは多価の金属イオンを
架橋させて得られる金属架橋繊維からなることを特徴と
する濾材。
【請求項８】濾水値が３０〜８００秒のフィブリル
化有機繊維、アクリル系繊維に架橋結合を導入し加水
分解反応によってカルボキシル基とアミド基を導入し次
いで一価の金属イオンを付加あるいは多価の金属イオン
を架橋させて得られる金属架橋繊維、酸化アルミニウ
ム（Ａｌ₂Ｏ₃に換算して）を５０重量％以上含有するア
ルミナ繊維又は二酸化珪素（ＳｉＯ₂に換算して）を９
９％以上含有するシリカガラスからなるマイクロガラス
繊維の少なくとも１種、を必須成分としてＪＩＳのＰ−
８１１５（１９９４）のＭＩＴ試験機による耐折強さが
１．００以上であることを特徴とする濾材。
【請求項９】金属架橋繊維が、リチウム、ナトリウ
ム、カリウム、亜鉛、銅、カルシウム、鉄、銀の群から
選ばれる金属イオンの一種以上であることを特徴とする
請求項７または８記載の濾材。
【請求項１０】フィブリル化有機繊維が、ポリ−ｐ−
フェニレンテレフタルアミド、ポリ−ｐ−ベンズアミ
ド、ポリ−ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール、ポリ
−ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール、ポリアミド
ヒドラジン、ポリヒドラジン、ポリ−ｐ−フェニレンテ
レフタルアミド−３、４−ジフェニルエーテルテレフタ
ルアミドの群から選ばれる１種以上であることを特徴と
する請求項１〜１１のいずれかに１項に記載の濾材。
【請求項１１】繊維状のバインダーを含有することを
特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の濾材。
【請求項１２】請求項１〜１１のいずれか１項に記載
の濾材を用いたエアフィルター。