JP2018111077A

JP2018111077A - エアフィルタ濾材

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Publication number: JP2018111077A
Application number: JP2017003678A
Authority: JP
Inventors: 原　聡; Satoshi Hara; 聡原; 乾　邦彦; Kunihiko Inui; 邦彦乾; 竜巳阪野; Tatsumi Sakano
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2017-01-12
Filing date: 2017-01-12
Publication date: 2018-07-19
Anticipated expiration: 2037-01-12
Also published as: US20200030734A1; JP6673230B2; US11426690B2; EP3569300A4; CN110198774A; WO2018131573A1; EP3569300A1

Abstract

【課題】主捕集層と主捕集層よりも捕集効率の低いプレ捕集層を用いた場合における捕集効率の低下を抑制させることが可能なエアフィルタ濾材を提供する。【解決手段】気体中の塵を捕集するエアフィルタ濾材１であって、主捕集層３０と、主捕集層３０よりも粒子径０．３μｍのＮａＣｌの捕集効率が低く、主捕集層３０よりも気流の上流側に配置され、撥水性を有するプレ捕集層１０と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、エアフィルタ濾材に関する。

エアフィルタは、所定の粒子径を有する粒子の捕集効率により、ＵＬＰＡ（Ultra Low Penetration Air）フィルタ、ＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタ、および中性能フィルタ等に分類され、その性能に応じて異なる用途に用いられている。

このようなエアフィルタは、従来より、圧力損失の上昇を抑制することで長寿命化を図ることが望まれている。例えば、特許文献１（特開２０１３−０９４７１７号公報）に記載のエアフィルタ濾材では、ポリテトラフルオロエチレン多孔質膜の上流側に、より大きな粉塵を捕集可能なプレフィルタ層を設け、多孔質膜に大きな粉塵が到達することによる目詰まりを抑制させて、長寿命化を図ることが提案されている。

上記特許文献１に記載のエアフィルタ濾材では、多孔質膜の上流側にプレフィルタを設けることによる長寿命化が提案されているが、本願発明者らが検討したところ、雨天時のように湿度が高い環境下または水滴が付着しうる環境下においてプレフィルタを備えたエアフィルタが用いられた場合には、プレフィルタにおいて最初に捕集されていた粉塵が湿潤することにより、凝集成長して流動化する集合体があることを見出した。

このように粉塵が流動化して大きく成長してしまうと、プレフィルタにおいて粒径が大きくなった粉塵は通風抵抗をより受けやすくなり、プレフィルタにおいて最初に捕集された位置よりも下流側に流動してしまう傾向がある。このようにプレフィルタにおいて比較的大きな粉塵が下流側に流動してしまうと、エアフィルタを使用し始めてから比較的早期に、比較的大きな粉塵が多孔質膜にまで到達してしまう。多孔膜に到達した流動粉塵は、多孔膜の繊維を覆うことで肥大化させてしまう。以上により、エアフィルタの捕集効率が、比較的早期に低下してしまうことがある。

本発明は上述した点に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、主捕集層と主捕集層よりも捕集効率の低いプレ捕集層を用いた場合における捕集効率の低下を抑制させることが可能なエアフィルタ濾材を提供することにある。

本件発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、プレ捕集層に撥水性を備えさせることにより、湿潤環境下においても粒子の凝集や成長を抑制でき、下流側の主捕集層に到達しにくくすることが可能になることを見出し、本発明を完成させた。

第１観点に係るエアフィルタ濾材は、気体中の塵を捕集するエアフィルタ濾材であって、主捕集層と、プレ捕集層と、を備えている。プレ捕集層は、粒子径０．３μｍのＮａＣｌ粒子を含む空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの前記粒子の捕集効率が主捕集層よりも低い。プレ捕集層は、主捕集層よりも気流の上流側に配置されている。プレ捕集層は、撥水性を有している。

なお、主捕集層は、単膜によって構成されている必要はなく、複数の膜を重ねることによって構成されていてもよい。

このエアフィルタ濾材は、主捕集層よりも捕集効率が低いプレ捕集層を、主捕集層よりも気流の上流側に配置したため、主捕集層に到達する前の段階で比較的大きな粉塵を捕らえることができ、主捕集層における目詰まりを抑制させることができる。しかも、プレ捕集層は撥水性を有しているため、プレ捕集層において水滴の付着が生じたとしても、当該水滴は広がることなくはじかれやすい。このため、プレ捕集層に付着した水滴を、はじかれた状態のままで乾燥させることができる。したがって、プレ捕集層において捕集されている粉塵が湿潤してしまうことを抑制することができ、プレ捕集層において捕集されている粒子の凝集や成長を抑制することができる。このように、プレ捕集層において捕集されている粒子が大きくなることが抑制されるため、プレ捕集層において捕集されている粒子が気流によって受ける抵抗を小さく抑えることができ、当該粒子がプレ捕集層の下流側に流動していくことを抑制できる（下流側への流動を延期させることができる）。したがって、プレ捕集層よりも気流の下流側に配置されている主捕集層が、プレ捕集層が捕集した後に大きくなった粒子によって目詰まりを起こすことを抑制することが可能になっている。

以上により、主捕集層と主捕集層よりも捕集効率の低いプレ捕集層を用いた場合における捕集効率の低下を抑制させることが可能になっている。

第２観点に係るエアフィルタ濾材は、第１観点に係るエアフィルタ濾材であって、プレ捕集層は、２５体積％の濃度のイソプロピルアルコール水溶液を滴下してから３０秒後における接触角が９０°以上である。

このエアフィルタ濾材は、プレ捕集層において十分に水をはじくことができ、プレ捕集層が捕集した粒子が大きくなることを十分に抑制することが可能になる。

第３観点に係るエアフィルタ濾材は、第１観点または第２観点に係るエアフィルタ濾材であって、プレ捕集層におけるフッ素含有率が１０００ｐｐｍ以上である。

第４観点に係るエアフィルタ濾材は、第１観点から第３観点のいずれかに係るエアフィルタ濾材であって、プレ捕集層における粒子径０．３μｍのＮａＣｌ粒子を含む空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの前記粒子の捕集効率は、２５％以上８０％以下である。主捕集層における粒子径０．３μｍのＮａＣｌ粒子を含む空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの前記粒子の捕集効率は、７５％以上９９．９９９９％以下である。

このエアフィルタ濾材は、プレ捕集層に対する主捕集層の捕集効率が高いため、プレ捕集層で捕集した粒子の主捕集層への到達の抑制が求められるが、このようなプレ捕集層で捕集した粒子の到達を抑制させることができる。

第５観点に係るエアフィルタ濾材は、第１観点から第４観点のいずれかに係るエアフィルタ濾材であって、プレ捕集層における粒子径０．３μｍのＮａＣｌ粒子を含む空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの前記粒子の捕集効率は、２５％以上５５％以下である。主捕集層における粒子径０．３μｍのＮａＣｌ粒子を含む空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの前記粒子の捕集効率は、７５％以上９９．９９９９％以下である。

このエアフィルタ濾材は、プレ捕集層に対する主捕集層の捕集効率が特に高いため、プレ捕集層で捕集した粒子の主捕集層への到達の抑制が特に求められるが、このようなプレ捕集層で捕集した粒子の到達を抑制させることができる。

第６観点に係るエアフィルタ濾材は、第１観点から第５観点のいずれかに係るエアフィルタ濾材であって、プレ捕集層と主捕集層とは、気流方向において接触している。

このエアフィルタ濾材は、プレ捕集層と主捕集層とが気流方向において接触しているため、プレ捕集層で大きくなった粒子が主捕集層に到達しやすく、捕集効率が低下しがちになるが、このような捕集効率の低下を十分に抑制することができる。

第７観点に係るエアフィルタ濾材は、第１観点から第６観点のいずれかに係るエアフィルタ濾材であって、プレ捕集層の平均繊維径は、１．０μｍ以上４．０μｍ以下である。

このエアフィルタ濾材は、プレ捕集層の平均繊維径が１．０μｍ以上４．０μｍ以下であるため、プレ捕集層で捕集した粒子が湿潤環境下で特に凝集してしまいやすい。このようにプレ捕集層において捕集した粒子の凝集が生じやすい場合であっても、撥水性を備えさせたことにより、このような凝集を抑制させることが可能になっている。

第８観点に係るエアフィルタ濾材は、第１観点から第７観点のいずれかに係るエアフィルタ濾材であって、主捕集層の平均繊維径は、０．０５μｍ以上０．３μｍ以下である。

このエアフィルタ濾材は、主捕集層の平均繊維径が細いため、プレ捕集層で捕集した粒子の主捕集層への到達の抑制が特に求められるが、このようなプレ捕集層で捕集した粒子の到達を抑制させることができる。

第９観点に係るエアフィルタ濾材は、第１観点から第８観点のいずれかに係るエアフィルタ濾材であって、主捕集層は、フッ素樹脂を主として含む多孔膜を有している。

このエアフィルタ濾材は、主捕集層においてフッ素樹脂を含む多孔膜が用いられており、プレ捕集層で大きくなった粒子が到達してしまうことによる捕集効率の低下が顕著になりやすいが、このような捕集効率の低下を十分に抑制することができる。

第１０観点に係るエアフィルタ濾材は、第１観点から第９観点のいずれかに係るエアフィルタ濾材であって、主捕集層に対して気流の下流側に配置された通気性支持材をさらに備えている。

このエアフィルタ濾材は、通気性支持材によって主捕集層を気流の下流側から支持することが可能になり、使用時の風圧による変形を抑制することが可能になる。

本発明に係るエアフィルタ濾材によれば、主捕集層と主捕集層よりも捕集効率の低いプレ捕集層を用いた場合における捕集効率の低下を抑制させることが可能になる。

本実施形態に係る濾材の層構成を示す概略断面図である。変形例Ａに係る濾材の層構成を示す概略断面図である。変形例Ｂに係る濾材の層構成を示す概略断面図である。変形例Ｃに係る濾材の層構成を示す概略断面図である。変形例Ｄに係る濾材の層構成を示す概略断面図である。変形例Ｅに係る濾材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。

以下、エアフィルタ濾材（以降、単に濾材ともいう）について、実施形態を例に挙げて説明する。

（１）エアフィルタ濾材
図１に、エアフィルタ濾材の一例である本実施形態に係る３層構造のエアフィルタ濾材１の概略断面図を示す。

エアフィルタ濾材１は、気体中の塵を捕集するエアフィルタ濾材であって、気流の上流側から順に、プレ捕集層１０と、主捕集層３０と、下流通気性支持材２３と、を備えている。

主捕集層３０は、フッ素樹脂を主として含んでいる。下流通気性支持材２３は、主捕集層３０よりも気流の下流側に配置され、主捕集層３０を支持する。プレ捕集層１０は、主捕集層３０よりも気流の上流側に配置され、気流中の塵の一部を捕集する。

以下、各層および各層間の関係について具体的に説明する。

（２）主捕集層
主捕集層３０は、主としてフッ素樹脂を含んで構成されており、図示しないフィブリル（繊維）とフィブリルに接続されたノード（結節部）とを有する多孔質な膜構造を有している。

ここで、「主として」とは、複数種類の成分を含有する場合にはフッ素樹脂が最も多く含有されていることを意味する。主捕集層３０は、例えば、構成成分全体の５０重量％を超えてフッ素樹脂が含有されていてもよい。すなわち、主捕集層３０は、フッ素樹脂と異なる成分を５０重量％未満含有してもよい。

フッ素樹脂と異なる成分としては、例えば、後述する繊維化しない非溶融加工性成分（Ｂ成分）である無機フィラーが挙げられる。

主捕集層３０に用いられるフッ素樹脂は、１種類の成分からなってもよく、２種以上の成分からなってもよい。また、２種以上の成分からなるフッ素樹脂としては、例えば、繊維化し得るＰＴＦＥ（以降、Ａ成分ともいう）、繊維化しない非熱溶融加工性成分（以降、Ｂ成分ともいう）、および融点３２０℃未満の繊維化しない熱溶融加工可能な成分（以降、Ｃ成分ともいう）の３成分の混合物が挙げられる。主捕集層３０は、好ましくは、これら３種の成分の組み合わせからなる。これら３種の成分からなる主捕集層３０は、従来の繊維化し得るＰＴＦＥ（高分子量ＰＴＦＥ）多孔膜と比べ、空隙が多く、膜厚の厚い膜構造を有していることで、気体中の微粒子を濾材の厚み方向の広い領域で捕集でき、これにより、保塵量を向上させることができる。

以下、上記３種の成分についてより詳細に説明する。

（２−１）Ａ成分：繊維化し得るＰＴＦＥ
繊維化し得るＰＴＦＥは、例えば、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）の乳化重合、または懸濁重合から得られた高分子量ＰＴＦＥである。

ここでいう高分子量とは、多孔膜作成時の延伸の際に繊維化しやすく、繊維長の長いフィブリルが得られるものであって、標準比重（ＳＳＧ）が、２．１３０以上２．２３０以下であり、溶融粘度が高いため実質的に溶融流動しない大きさの分子量をいう。繊維化し得るＰＴＦＥのＳＳＧは、繊維化しやすく、繊維長の長いフィブリルが得られる観点から、標準比重（ＳＳＧ）が、２．１３０以上２．１９０以下であることが好ましく、２．１４０以上２．１７０以下であることが更に好ましい。ＳＳＧが高すぎると、Ａ〜Ｃの各成分の混合物の延伸性が悪化するおそれがあり、ＳＳＧが低すぎると、圧延性が悪化して、多孔膜の均質性が悪化し、多孔膜の圧力損失が高くなるおそれがある。また、繊維化しやすく、繊維長の長いフィブリルが得られる観点から、乳化重合で得られたＰＴＦＥが好ましい。標準比重（ＳＳＧ）は、ＡＳＴＭＤ４８９５に準拠して測定される。

繊維化性の有無、すなわち、繊維化し得るか否かは、ＴＦＥの重合体から作られた高分子量ＰＴＦＥ粉末を成形する代表的な方法であるペースト押出しが可能か否かによって判断できる。通常、ペースト押出しが可能であるのは、高分子量のＰＴＦＥが繊維化性を有するからである。ペースト押出しで得られた未焼成の成形体に実質的な強度や伸びがない場合、例えば伸びが０％で、引っ張ると切れるような場合は繊維化性がないとみなすことができる。

上記高分子量ＰＴＦＥは、変性ポリテトラフルオロエチレン（以下、変性ＰＴＦＥという）であってもよいし、ホモポリテトラフルオロエチレン（以下、ホモＰＴＦＥという）であってもよいし、変性ＰＴＦＥとホモＰＴＦＥの混合物であってもよい。ホモＰＴＦＥは、特に限定されず、特開昭５３−６０９７９号公報、特開昭５７−１３５号公報、特開昭６１−１６９０７号公報、特開昭６２−１０４８１６号公報、特開昭６２−１９０２０６号公報、特開昭６３−１３７９０６号公報、特開２０００−１４３７２７号公報、特開２００２−２０１２１７号公報、国際公開第２００７／０４６３４５号パンフレット、国際公開第２００７／１１９８２９号パンフレット、国際公開第２００９／００１８９４号パンフレット、国際公開第２０１０／１１３９５０号パンフレット、国際公開第２０１３／０２７８５０号パンフレット等で開示されているホモＰＴＦＥなら好適に使用できる。中でも、高い延伸特性を有する特開昭５７−１３５号公報、特開昭６３−１３７９０６号公報、特開２０００−１４３７２７号公報、特開２００２−２０１２１７号公報、国際公開第２００７／０４６３４５号パンフレット、国際公開第２００７／１１９８２９号パンフレット、国際公開第２０１０／１１３９５０号パンフレット等で開示されているホモＰＴＦＥが好ましい。

変性ＰＴＦＥは、ＴＦＥと、ＴＦＥ以外のモノマー（以下、変性モノマーという）とからなる。変性ＰＴＦＥには、変性モノマーにより均一に変性されたもの、重合反応の初期に変性されたもの、重合反応の終期に変性されたものなどが挙げられるが、特にこれらに限定されない。変性ＰＴＦＥは、例えば、特開昭６０−４２４４６号公報、特開昭６１−１６９０７号公報、特開昭６２−１０４８１６号公報、特開昭６２−１９０２０６号公報、特開昭６４−１７１１号公報、特開平２−２６１８１０号公報、特開平１１−２４０９１７、特開平１１−２４０９１８、国際公開第２００３／０３３５５５号パンフレット、国際公開第２００５／０６１５６７号パンフレット、国際公開第２００７／００５３６１号パンフレット、国際公開第２０１１／０５５８２４号パンフレット、国際公開第２０１３／０２７８５０号パンフレット等で開示されているものを好適に使用できる。中でも、高い延伸特性を有する特開昭６１−１６９０７号公報、特開昭６２−１０４８１６号公報、特開昭６４−１７１１号公報、特開平１１−２４０９１７、国際公開第２００３／０３３５５５号パンフレット、国際公開第２００５／０６１５６７号パンフレット、国際公開第２００７／００５３６１号パンフレット、国際公開第２０１１／０５５８２４号パンフレット等で開示されている変性ＰＴＦＥが好ましい。

変性ＰＴＦＥは、ＴＦＥに基づくＴＦＥ単位と、変性モノマーに基づく変性モノマー単位とを含む。変性モノマー単位は、変性ＰＴＦＥの分子構造の一部分であって変性モノマーに由来する部分である。変性ＰＴＦＥは、変性モノマー単位が全単量体単位の０．００１重量％以上０．５００重量％以下含まれることが好ましく、好ましくは、０．０１重量％以上０．３０重量％以下含まれる。全単量体単位は、変性ＰＴＦＥの分子構造における全ての単量体に由来する部分である。

変性モノマーは、ＴＦＥとの共重合が可能なものであれば特に限定されず、例えば、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）等のパーフルオロオレフィン；クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）等のクロロフルオロオレフィン；トリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）等の水素含有フルオロオレフィン；パーフルオロビニルエーテル；パーフルオロアルキルエチレン（ＰＦＡＥ）、エチレン等が挙げられる。用いられる変性モノマーは１種であってもよいし、複数種であってもよい。

パーフルオロビニルエーテルは、特に限定されず、例えば、下記一般式（１）で表されるパーフルオロ不飽和化合物等が挙げられる。

ＣＦ₂＝ＣＦ−ＯＲｆ・・・（１）

式中、Ｒｆは、パーフルオロ有機基を表す。

本明細書において、パーフルオロ有機基は、炭素原子に結合する水素原子が全てフッ素原子に置換されてなる有機基である。上記パーフルオロ有機基は、エーテル酸素を有していてもよい。

パーフルオロビニルエーテルとしては、例えば、上記一般式（１）において、Ｒｆが炭素数１〜１０のパーフルオロアルキル基であるパーフルオロ（アルキルビニルエーテル）（ＰＡＶＥ）が挙げられる。パーフルオロアルキル基の炭素数は、好ましくは１〜５である。ＰＡＶＥにおけるパーフルオロアルキル基としては、例えば、パーフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロペンチル基、パーフルオロヘキシル基等が挙げられる。ＰＡＶＥとしては、パーフルオロプロピルビニルエーテル（ＰＰＶＥ）、パーフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ）が好ましい。

上記パーフルオロアルキルエチレン（ＰＦＡＥ）は、特に限定されず、例えば、パーフルオロブチルエチレン（ＰＦＢＥ）、パーフルオロヘキシルエチレン（ＰＦＨＥ）等が挙げられる。

変性ＰＴＦＥにおける変性モノマーとしては、ＨＦＰ、ＣＴＦＥ、ＶＤＦ、ＰＡＶＥ、ＰＦＡＥ及びエチレンからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。

ホモＰＴＦＥは、特に、繊維化しやすく、繊維長の長いフィブリルが得られる観点から、繊維化し得るＰＴＦＥの５０重量％を超えて含有されていることが好ましい。

なお、繊維化し得るＰＴＦＥは、上記した成分を複数組み合わせたものであってよい。

繊維化し得るＰＴＦＥは、多孔膜の繊維構造を維持する観点から、多孔膜の５０重量％を超えて含有されているのが好ましい。

（２−２）Ｂ成分：繊維化しない非熱溶融加工性成分
繊維化しない非熱溶融加工性成分は、主に結節部において非繊維状の粒子として偏在し、繊維化し得るＰＴＦＥが繊維化されるのを抑制する働きをする。

繊維化しない非熱溶融加工性成分としては、例えば、低分子量ＰＴＦＥ等の熱可塑性を有する成分、熱硬化性樹脂、無機フィラー、およびこれらの混合物が挙げられる。

熱可塑性を有する成分は、融点が３２０℃以上であり、溶融粘度が高い方が好ましい。例えば低分子量ＰＴＦＥは溶融粘度が高いため，融点以上の温度で加工しても結節部に留まることができる。本明細書において、低分子量ＰＴＦＥとは、数平均分子量が６０万以下、融点が３２０℃以上３３５℃以下、３８０℃での溶融粘度が１００Ｐａ・ｓ以上７．０×１０⁵Ｐａ・ｓ以下のＰＴＦＥである（特開平１０−１４７６１７号公報参照）。

低分子量ＰＴＦＥの製造方法としては、ＴＦＥの懸濁重合から得られる高分子量ＰＴＦＥ粉末（モールディングパウダー）またはＴＦＥの乳化重合から得られる高分子量ＰＴＦＥ粉末（ファインパウダー）と特定のフッ化物とを高温下で接触反応させて熱分解する方法（特開昭６１−１６２５０３号公報参照）や、上記高分子量ＰＴＦＥ粉末や成形体に電離性放射線を照射する方法（特開昭４８−７８２５２号公報参照）、また連鎖移動剤とともにＴＦＥを直接重合させる方法（国際公開第２００４／０５０７２７号パンフレット，国際公開第２００９／０２０１８７号パンフレット，国際公開第２０１０／１１４０３３号パンフレット等参照）等が挙げられている。低分子量ＰＴＦＥは、繊維化し得るＰＴＦＥと同様、ホモＰＴＦＥであってもよく、前述の変性モノマーが含まれる変性ＰＴＦＥでもよい。

低分子量ＰＴＦＥは繊維化性が無い。繊維化性の有無は、上述した方法で判断できる。低分子量ＰＴＦＥは、ペースト押出しで得られた未焼成の成形体に実質的な強度や伸びがなく、例えば伸びが０％で、引っ張ると切れる。

低分子量ＰＴＦＥは、特に限定されないが、３８０℃での溶融粘度が１０００Ｐａ・ｓ以上であることが好ましく、５０００Ｐａ・ｓ以上であることがより好ましく、１００００Ｐａ・ｓ以上であることがさらに好ましい。このように、溶融粘度が高いと、多孔膜の製造時に、Ｃ成分として繊維化しない熱溶融加工可能な成分が溶融しても、繊維化しない非熱溶融加工性成分は結節部に留まることができ、繊維化を抑えることができる。

熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ、シリコーン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリイミド、フェノール、およびこれらの混合物等の各樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂は、後述する共凝析の作業性の観点から、未硬化状態で水分散された樹脂が望ましく用いられる。これら熱硬化性樹脂は、いずれも市販品として入手することもできる。

無機フィラーとしては、タルク、マイカ、ケイ酸カルシウム、ガラス繊維、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭素繊維、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、およびこれらの混合物等が挙げられる。中でも、繊維化しうる高分子量のＰＴＦＥとの親和性および比重の点から、タルクが好ましく用いられる。無機フィラーは、多孔膜の製造時に安定な分散体を形成できる観点から、粒子径３μｍ以上２０μｍ以下のものが好ましく用いられる。粒子径は、平均粒径であり、レーザー回折・散乱法によって測定される。これら無機フィラーは、いずれも市販品として入手することもできる。

なお、繊維化しない非溶融加工性成分は、上記した成分を複数組み合わせたものであってよい。

繊維化しない非熱溶融加工性成分は、多孔膜の１重量％以上５０重量％以下含有されることが好ましい。繊維化しない非熱溶融加工性成分の含有量が５０重量％以下であることで、多孔膜の繊維構造を維持させやすい。繊維化しない非熱溶融加工性成分は、好ましくは２０重量％以上４０重量％以下含有され、より好ましくは３０重量％含有される。２０重量％以上４０重量％以下含有されることで、繊維化し得るＰＴＦＥの繊維化をより有効に抑えることができる。

（２−３）Ｃ成分：融点３２０℃未満の繊維化しない熱溶融加工可能な成分
融点３２０℃未満の繊維化しない熱溶融加工可能な成分（以下、繊維化しない熱溶融加工可能な成分ともいう）は、溶融時に流動性を有することにより、多孔膜の製造時（延伸時）に溶融して結節部において固まることができ、多孔膜全体の強度を高めて、後工程で圧縮等されることがあってもフィルタ性能の劣化を抑えることができる。

繊維化しない熱溶融加工可能な成分は，３８０℃において１００００Ｐａ・ｓ未満の溶融粘度を示すことが好ましい。なお、繊維化しない熱溶融加工可能な成分の融点は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）により昇温速度１０℃／分で融点以上まで昇温して一度完全に溶融させ、１０℃／分で融点以下まで冷却した後、１０℃／分で再び昇温したときに得られる融解熱曲線のピークトップとする。

繊維化しない熱溶融加工可能な成分としては、熱溶融可能なフルオロポリマー、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエステル、ポリアミド等の各樹脂、あるいはこれらの混合物であり、多孔膜の製造時の延伸温度における溶融性、流動性を十分に発揮しうるものが挙げられる。中でも、多孔膜製造時の延伸温度での耐熱性に優れ、耐薬品性に優れる点から、熱溶融可能なフルオロポリマーが好ましい。熱溶融可能なフルオロポリマーは、下記一般式（２）
ＲＣＦ＝ＣＲ₂・・・（２）
（式中、Ｒはそれぞれ独立して、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、炭素原子１〜８個のアルキル、炭素原子６〜８個のアリール、炭素原子３〜１０個の環状アルキル、炭素原子１〜８個のパーフルオロアルキルから選択される。この場合に、全てのＲが同じであってもよく、また、いずれか２つのＲが同じで残る１つのＲがこれらと異なってもよく、全てのＲが互いに異なってもよい。）で示される少なくとも１種のフッ素化エチレン性不飽和モノマー、好ましくは２種以上のモノマー、から誘導される共重合単位を含むフルオロポリマーが挙げられる。

一般式（２）で表される化合物の有用な例としては、限定されないが、フルオロエチレン、ＶＤＦ、トリフルオロエチレン、ＴＦＥ、ＨＦＰ等のパーフルオロオレフィン、ＣＴＦＥ、ジクロロジフルオロエチレン等のクロロフルオロオレフィン、ＰＦＢＥ、ＰＦＨＥ等の（パーフルオロアルキル）エチレン、パーフルオロ−１，３−ジオキソールおよびその混合物等が挙げられる。

また、フルオロポリマーは、少なくとも１種類の上記一般式（２）で示されるモノマーと、
上記一般式（１）および／または下記一般式（３）
Ｒ₂Ｃ＝ＣＲ₂・・・（３）
（式中、Ｒは、それぞれ独立して、Ｈ、Ｃｌ、炭素原子１〜８個のアルキル基、炭素原子６〜８個のアリール基、炭素原子３〜１０個の環状アルキル基から選択される。この場合に、全てのＲが同じであってもよく、また、いずれか２以上のＲが同じでこれら２以上のＲと残る他のＲとが異なってもよく、全てのＲが互いに異なってもよい。前記他のＲは、複数ある場合は互いに異なってよい。）で示される少なくとも１種の共重合性コモノマーとの共重合から誘導されるコポリマーも含み得る。

一般式（１）で表される化合物の有用な例としては、パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）（ＰＡＶＥ）が挙げられる。このＰＡＶＥとしては、パーフルオロプロピルビニルエーテル（ＰＰＶＥ）、パーフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ）が好ましい。

一般式（３）で表される化合物の有用な例としては、エチレン、プロピレン等が挙げられる。

フルオロポリマーのより具体的な例としては、フルオロエチレンの重合から誘導されるポリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）の重合から誘導されるポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、クロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）の重合から誘導されるポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、２種以上の異なる上記一般式（２）で示されるモノマーの共重合から誘導されるフルオロポリマー、少なくとも１種の上記一般式（２）のモノマーと、少なくとも１種の上記一般式（１）および／または少なくとも１種の上記一般式（３）で示されるモノマーの共重合から誘導されるフルオロポリマーが挙げられる。

かかるポリマーの例は、ＶＤＦおよびヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）から誘導される共重合体単位を有するポリマー、ＴＦＥおよびＴＦＥ以外の少なくとも１種の共重合性コモノマー（少なくとも３重量％）から誘導されるポリマーである。後者の種類のフルオロポリマーとしては、ＴＦＥ／ＰＡＶＥ共重合体（ＰＦＡ）、ＴＦＥ／ＰＡＶＥ／ＣＴＦＥ共重合体、ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体（ＦＥＰ）、ＴＦＥ／エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ＴＦＥ／ＨＦＰ／エチレン共重合体（ＥＦＥＰ）、ＴＦＥ／ＶＤＦ共重合体、ＴＦＥ／ＶＤＦ／ＨＦＰ共重合体、ＴＦＥ／ＶＤＦ／ＣＴＦＥ共重合体等、あるいはこれらの混合物が挙げられる。

なお、繊維化しない熱溶融加工可能な成分は、上記した成分を複数組み合わせたものであってよい。

繊維化しない熱溶融加工可能な成分の多孔膜における含有量は、０．１重量％以上２０重量％未満であることが好ましい。２０重量％未満であることで、繊維化しない熱溶融加工可能な成分が多孔膜中の結節部以外の部分にも分散して多孔膜の圧力損失が高くなることが抑制される。また、２０重量％未満であることで、後述する伸長面積倍率が４０倍以上の高倍率での延伸を行いやすくなる。繊維化しない熱溶融加工可能な成分の多孔膜における含有量が０．１重量％以上であることで、後工程において圧縮力等が与えられたとしても多孔膜のフィルタ性能の劣化を十分に抑えやすくなる。繊維化しない熱溶融加工可能な成分の多孔膜における含有量は、１５重量％以下であるのが好ましく、１０重量％以下であるのがより好ましい。また、繊維化しない熱溶融加工可能な成分の多孔膜における含有量は、多孔膜の強度を確保する観点から、０．５重量％以上であるのが好ましい。中でも、５重量％程度であるのが特に好ましい。

繊維化しない熱溶融加工可能な成分の含有率は、伸長面積倍率４０倍以上８００倍以下での延伸を良好に行うために、１０重量％以下であるのが好ましい。

上記説明した３種の成分からなる多孔膜では、フィブリルは主にＡ成分からなり、結節部はＡ〜Ｃの成分からなる。このような結節部は、多孔膜中で比較的大きく形成され、これにより厚みの厚い多孔膜が成形される。また、このような結節部は、繊維化しない熱溶融加工可能な成分を含むことで比較的固く、多孔膜を厚み方向に支える柱のような役割を果たすため、通気性支持材の積層や、後述するプリーツ加工などの後工程において厚み方向の圧縮力等を受けることがあっても多孔膜のフィルタ性能が低下することを抑えることが可能になる。

（２−４）多孔膜の他の性質
主捕集層３０の平均繊維径は、０．０５μｍ以上０．３０μｍ以下であることが好ましく、０．０５μｍ以上０．２０μｍ以下であってもよい。

なお、平均繊維径は、次のようにして定まる。まず、試験サンプルの表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で１０００〜５０００倍で撮影し、撮影した１画像上で直交した２本の線を引き、これらの線と交わった繊維の像の太さを繊維径として得る。ここで、測定する繊維数は２００本以上とする。こうして得られた繊維径について、横軸に繊維径、縦軸に累積頻度を採って対数正規プロットし、累積頻度が５０％となる値を平均繊維径とする。繊維径の分布を表す幾何標準偏差は、上述の対数正規プロットの結果から、累積頻度５０％の繊維径と累積頻度８４％の繊維径を読み取り下記式より算出して得られる。

幾何標準偏差［−］＝累積頻度８４％繊維径／累積頻度５０％繊維径

なお、以降の平均繊維径の説明においても、同様である。

主捕集層３０の膜厚は、保塵量および捕集効率を高める観点から、１０μｍを超えることが好ましく、４０μｍを超えることがより好ましい。主捕集層３０の膜厚の上限値は、特に限定されないが、例えば２５０μｍとすることもでき、１５０μｍとしてもよい。

膜厚は、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。

主捕集層３０の平均孔径は、１．６μｍ以上３．９μｍ以下であることが好ましく、２．０μｍ以上３．５μｍ以下であってもよい。これにより、主捕集層３０の保塵量を大きくしやすくなり、エアフィルタ濾材１全体の保塵量を向上させやすくなる。

平均孔径は、ＡＳＴＭＦ３１６−８６に準じて測定される。平均孔径は、平均流路径ともいう。

主捕集層３０の圧力損失は、３０Ｐａ以上２００Ｐａ以下でよく、８０Ｐａ以上１７０Ｐａ以下でもよい。

なお、圧力損失は、空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの圧力損失をいい、以降の説明では、単に圧力損失ともいう。

主捕集層３０の捕集効率は、例えば、７５％以上９９．９９９９％以下でよく、９９％以上９９．９９９％以下であってもよい。

なお、捕集効率は、特に断った場合を除いて、粒子径０．３μｍのＮａＣｌ粒子を含む空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの前記粒子の捕集効率をいい、以降の説明で単に捕集効率ともいう。

主捕集層３０は、次式に従って求まる充填率が１％以上２０％以下であることが好ましく、２％以上１０％以下であることがより好ましい。

充填率（％）＝｛１−（多孔膜中の空隙体積／多孔膜の体積）｝×１００

主捕集層３０のＰＡＯ保持量は、例えば、１０ｇ／ｍ²以上４５ｇ／ｍ²以下でよく、２０ｇ／ｍ²以上３５ｇ／ｍ²以下であってもよい。

なお、ＰＡＯ保持量は、個数中位径０．２５μｍのポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）粒子を含む空気を流速５．３ｃｍ／秒で連続通風し、圧力損失が２５０Ｐａ分だけ上昇したときの前記ポリアルファオレフィン粒子の保持量をいい、以降の説明で、単にＰＡＯ保持量ともいう。

主捕集層３０は、例えば、後述するエアフィルタ濾材の製造方法に含まれる多孔膜を作製する方法に従って作製される。

（３）通気性支持材
下流通気性支持材２３は、主捕集層３０の下流側に配置されており、主捕集層３０を気流の下流側から支持する。なお、エアフィルタ濾材１においては、下流通気性支持材２３は最下流側層を構成するように配置されている。プレ捕集層１０と主捕集層３０の膜厚が薄い場合や剛性が低い場合に自立が困難であっても、下流通気性支持材２３の支持により自立させることが可能になる。

下流通気性支持材２３の材質及び構造は、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、サーマルボンド不織布や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。

下流通気性支持材２３は、加熱により下流通気性支持材２３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、主捕集層３０に接合することができる。

下流通気性支持材２３は、上述した主捕集層３０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。

下流通気性支持材２３における空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの圧力損失は、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、下流通気性支持材２３における粒子径０．３μｍのＮａＣｌ粒子を含む空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの前記粒子の捕集効率は、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。

また、下流通気性支持材２３の厚みは、例えば、０．６０ｍｍ以下であることが好ましく、０．５０ｍｍ以下であることがより好ましい。下流通気性支持材２３の厚みの下限は、特に限定されないが、例えば、０．１ｍｍとすることができる。

また、下流通気性支持材２３の目付は、例えば、２０ｇ／ｍ²以上１５０ｇ／ｍ²以下とすることができ、５０ｇ／ｍ²以上１１０ｇ／ｍ²以下であることが好ましい。

また、下流通気性支持材２３の平均繊維径は、例えば、１０μｍ以上４０μｍ以下とすることができ、２０μｍ以上３５μｍ以下であることが好ましい。

（４）プレ捕集層
プレ捕集層１０は、主捕集層３０よりも上流側に配置されており、気流中の塵の一部を捕集することができる。なお、本実施形態のエアフィルタ濾材１においては、プレ捕集層１０の下流側は主捕集層３０の上流側と接するように設けられている。

プレ捕集層１０における粒子径０．３μｍのＮａＣｌ粒子を含む空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの前記粒子の捕集効率は、主捕集層３０における当該捕集効率よりも低い。具体的には、プレ捕集層１０における当該捕集効率は、２５％以上８０％以下であることが好ましく、２５％以上５５％以下であることがより好ましい。プレ捕集層１０の捕集効率が低すぎると、主捕集層３０の捕集負荷が高くなってしまい、主捕集層３０における目詰まりが早期に生じてしまう。また、プレ捕集層１０の捕集効率が高すぎるとプレ捕集層１０自体の目詰まりが無視できなくなり、やはり早期に目詰まりが生じてしまう。

プレ捕集層１０における空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの圧力損失は、エアフィルタ濾材１全体の圧力損失を低く抑える観点から、例えば、１５Ｐａ以上８０Ｐａ以下であることが好ましく、２０Ｐａ以上５０Ｐａ以下であってもよい。

プレ捕集層１０の厚みは、０．１０ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．１５ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であることがより好ましい。プレ捕集層１０の厚みが小さすぎると、プレ捕集層１０において捕集された粉塵が流動して下流側の主捕集層３０に到達するまでの期間が短くなってしまう。また、プレ捕集層１０の厚みが小さすぎると、プレ捕集層１０において捕集可能な粉塵の量が少なくなってしまう。他方で、プレ捕集層１０の厚みが大きすぎると、プレ捕集層１０における圧力損失が大きくなりすぎてしまう。また、プレ捕集層１０の厚みが大きすぎると、エアフィルタ濾材１の全体の膜厚が大きくなりすぎてしまい、プリーツ状に加工して用いる際の加工が困難になってしまう。

プレ捕集層１０の目付は、例えば１０ｇ／ｍ²以上５０ｇ／ｍ²以下であることが好ましく、１５ｇ／ｍ²以上４０ｇ／ｍ²以下であることがより好ましい。

プレ捕集層１０の平均繊維径は、０．８μｍ以上４．０μｍ以下であることが好ましく、１．５μｍ以上３．５μｍ以下であることがより好ましい。平均繊維径が０．８μｍより小さい場合には、捕集効率は上昇するが、繊維が密な配置となるため、プレ捕集層１０事態における圧力損失が大きく上昇しすぎてしまう。一方、プレ捕集層１０の平均繊維径が４．０μｍを超える場合には、捕集効率を確保するために目付を大きくすると、プレ捕集層１０の厚さが厚くなりすぎてしまい、プレ捕集層１０における圧力損失が上昇してしまう。

また、プレ捕集層１０における繊維径分布の広がりを示す幾何標準偏差は、好ましくは２．５以下であり、より好ましくは２．０以下である。これは、幾何標準偏差が大きすぎると、単位繊維あたりの捕集効率が低い繊維の割合が増え、プレ捕集層１０において好適な捕集効率を得るために目付、厚みが大きくなりすぎてしまう傾向にあるためである。

プレ捕集層１０のＰＦ値は、主捕集層３０における捕集負荷を小さく抑えるためのプレ捕集層１０の捕集効率と、濾材全体の圧力損失を抑えるためのプレ捕集層１０の圧力損失と、のバランスを良好にして濾材全体の保塵量を高める観点から、７以上１５以下であり、７以上１３以下であることがより好ましい。

ここで、ＰＦ値は、以下の式により定められる（以下、同様である。）。

ＰＦ値＝｛−ｌｏｇ（（１００−捕集効率（％））／１００）｝／（圧力損失（Ｐａ）／１０００）

以上のエアフィルタ濾材１に用いられるプレ捕集層１０は、撥水性を有している。プレ捕集層１０が撥水性を有していることにより、エアフィルタ濾材１が湿潤環境下で用いられる場合等のように、プレ捕集層１０に水滴が付着することがあっても、プレ捕集層１０が水滴をはじくことが可能になる。これにより、ファンデルワールス力や静電気力によってプレ捕集層１０の繊維に強固に付着した粉塵が湿潤してしまうことを抑制することができ、粉塵が湿潤することによる生じる凝集や粒子の成長を抑制することが可能になる。これにより、プレ捕集層１０において捕集して凝集成長した粒子が風圧を受けて下流側に流動してしまうことを抑制することができ、このような凝集成長した粒子が下流側の主捕集層３０に達して主捕集層３０を目詰まりさせてしまうことを遅らせることが可能になる。

このようなプレ捕集層１０の撥水性は、２５体積％の濃度のイソプロピルアルコール水溶液を滴下してから３０秒後における接触角が９０°以上であることが好ましく、３０体積％の濃度のイソプロピルアルコール水溶液を滴下してから３０秒後における接触角が９０°以上であることがより好ましい。

なお、プレ捕集層１０の撥水性の上限については、特に限定されないが、９５体積％の濃度のイソプロピルアルコール水溶液を滴下してから３０秒後における接触角が９０°以下であってよい。

プレ捕集層１０において撥水性を備えさせるためには、特に限定されないが、例えば、撥水性を生じさせる薬剤を含んだ原料を用いてプレ捕集層１０を作製してもよいし、撥水性を有しない濾材を用意し、当該濾材に対して撥水性を示す塗料を塗布する（スプレー塗布や撥水塗料への含浸等が含まれる）ようにしてもよい。

撥水性を生じさせる薬剤としては、特に限定されないが、含フッ素重合体、シリコーン等を一種又は二種以上含むものが挙げられる。

含フッ素重合体は、炭素数１〜２１の直鎖状または分岐状のフルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基を含有する含フッ素重合性化合物から誘導された繰り返し単位を有する。

含フッ素重合性化合物は、一般に、フルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基に加えて、炭素−炭素二重結合を有する。含フッ素重合性化合物の例は（メタ）アクリル酸エステル、エポキシ化合物、ウレタン化合物、ビニルエーテル化合物などが挙げられる。

ここで、フルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基は、パーフルオロアルキル基またはパーフルオロアルケニル基であることが好ましい。フルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基の炭素数の上限は、２１であってよく、例えば、１６とすることができ、好ましくは６であり、更に好ましくは５であり、特に好ましくは４である。

フルオロアルキル基の例は、−ＣＦ₃、−ＣＦ₂ＣＦ₃、−ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₃、−ＣＦ(ＣＦ₃)₂、−ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₃、−ＣＦ₂ＣＦ(ＣＦ₃)₂、−Ｃ(ＣＦ₃)₃、−(ＣＦ₂)₄ＣＦ₃、−(ＣＦ₂)₂ＣＦ(ＣＦ₃)₂、−ＣＦ₂Ｃ(ＣＦ₃)₃、−ＣＦ(ＣＦ₃)ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₃、−(ＣＦ₂)₅ＣＦ₃、−(ＣＦ₂)₃ＣＦ(ＣＦ₃)₂、−(ＣＦ₂)₄ＣＦ(ＣＦ₃)₂、−(ＣＦ₂)₇ＣＦ₃、−(ＣＦ₂)₅ＣＦ(ＣＦ₃)₂、−(ＣＦ₂)₆ＣＦ(ＣＦ₃)₂、−(ＣＦ₂)₉ＣＦ₃等である。フルオロアルケニル基の例は、−Ｃ(ＣＦ(ＣＦ₃)₂)＝Ｃ(ＣＦ₃)(ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₃)、−Ｃ(ＣＦ(ＣＦ₃)₂)＝Ｃ(ＣＦ₃)(ＣＦ(ＣＦ₃)₂)、−Ｃ(ＣＦ₃)＝Ｃ(ＣＦ(ＣＦ₃)₂)₂等である。

含フッ素重合性化合物のうち、（メタ）アクリル酸エステルとしては、例えば、下記一般式（４）で示される単量体が挙げられる。

ＣＨ₂＝Ｃ（−Ｘ）―Ｃ（＝Ｏ）−Ｙ−Ｚ−Ｒｆ・・・（４）
［式中、Ｘは、水素原子、一価の有機基またはハロゲン原子であり、Ｙは、−Ｏ−または−ＮＨ−であり、Ｚは、直接結合または二価の有機基であり、Ｒｆは、炭素数４〜６のフルオロアルキル基である。］

含フッ素重合性化合物の一般式（４）におけるＸは、例えば、水素原子、メチル基、ハロゲン原子、炭素数２〜２１の直鎖状または分岐状のアルキル基、ＣＦＸ¹Ｘ²基（但し、Ｘ¹およびＸ²は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、またはヨウ素原子である。）、シアノ基、炭素数１〜２１の直鎖状または分岐状のフルオロアルキル基、置換または非置換のベンジル基、置換または非置換のフェニル基である。このＸは、水素原子、メチル基、フッ素原子、または塩素原子であることが好ましく、メチル基であることが特に好ましい。

含フッ素重合性化合物の一般式（４）におけるＹは、−Ｏ−であることが好ましい。

含フッ素重合性化合物の一般式（４）におけるＺは、例えば、直接結合、炭素数１〜２０の直鎖状のアルキレン基または分岐状のアルキレン基[例えば、式−（ＣＨ₂）_x−（式中、ｘは１〜１０である。）で示される基]、あるいは式−ＳＯ₂Ｎ（Ｒ¹）Ｒ²−または式−ＣＯＮ（Ｒ¹）Ｒ²−で示される基（式中、Ｒ¹は、炭素数１〜１０のアルキル基であり、Ｒ²は、炭素数１〜１０の直鎖状のアルキレン基または分岐状のアルキレン基である。）、あるいは式−ＣＨ₂ＣＨ（ＯＲ³）ＣＨ₂−（式中、Ｒ³は、水素原子、または炭素数１〜１０のアシル基（例えば、ホルミルまたはアセチルなど）を表す。）で示される基、あるいは、式−Ａｒ−（ＣＨ₂）ｒ−（式中、Ａｒは、置換基を必要により有するアリーレン基であり、ｒは０〜１０である。）で示される基、あるいは−（ＣＨ₂）_m−ＳＯ₂−（ＣＨ₂）_n−基または−（ＣＨ₂）_m−Ｓ−（ＣＨ₂）_n−基（但し、ｍは１〜１０、ｎは０〜１０である。）である。このＺは、直接結合、炭素数１〜２０のアルキレン基、−ＳＯ₂Ｎ（Ｒ¹）Ｒ²−であることが好ましく、−（ＣＨ₂）₂−が特に好ましい。

含フッ素重合性化合物の一般式（４）におけるＲｆは、パーフルオロアルキル基であることが好ましいが、水素原子を有するフルオロアルキル基であってもよい。Ｒｆの炭素数は１〜２１であることが好ましく、特に４または６であることがより好ましい。Ｒｆの炭素数は６であることが特に好ましい。Ｒｆの例は、−ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₃、−ＣＦ₂ＣＦ（ＣＦ₃）₂、−Ｃ（ＣＦ₃）₃、−（ＣＦ₂）₅ＣＦ₃、−（ＣＦ₂）₃ＣＦ（ＣＦ₃）₂などである。

含フッ素重合性化合物のうち、（メタ）アクリル酸エステルとしての具体例としては、例えば以下のものを例示できるが、これらに限定されるものではない。

CH₂=C(−H)−C(=O)−O−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−H)−C(=O)−O−C₆H₄−Rf
CH₂=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−H)−C(=O)−O−(CH₂)₂N(−CH₃)SO₂−Rf
CH₂=C(−H)−C(=O)−O−(CH₂)₂N(−C₂H₅)SO₂−Rf
CH₂=C(−H)−C(=O)−O−CH₂CH(−OH)CH₂−Rf
CH₂=C(−H)−C(=O)−O−CH₂CH(−OCOCH₃)CH₂−Rf
CH₂=C(−H)−C(=O)−O−(CH₂)₂−S−Rf
CH₂=C(−H)−C(=O)−O−(CH₂)₂−S−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−H)−C(=O)−O−(CH₂)₃−SO₂−Rf
CH₂=C(−H)−C(=O)−O−(CH₂)₂−SO₂−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−H)−C(=O)−NH−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−CH₃)−C(=O)−O−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−CH₃)−C(=O)−O−C₆H₄−Rf
CH₂=C(−CH₃)−C(=O)−O−(CH₂)₂N(−CH₃)SO₂−Rf
CH₂=C(−CH₃)−C(=O)−O−(CH₂)₂N(−C₂H₅)SO₂−Rf
CH₂=C(−CH₃)−C(=O)−O−CH₂CH(−OH)CH₂−Rf
CH₂=C(−CH₃)−C(=O)−O−CH₂CH(−OCOCH₃)CH₂−Rf
CH₂=C(−CH₃)−C(=O)−O−(CH₂)₂−S−Rf
CH₂=C(−CH₃)−C(=O)−O−(CH₂)₂−S−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−CH₃)−C(=O)−O−(CH₂)₃−SO₂−Rf
CH₂=C(−CH₃)−C(=O)−O−(CH₂)₂−SO₂−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−CH₃)−C(=O)−NH−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−F)−C(=O)−O−(CH₂)₂−S−Rf
CH₂=C(−F)−C(=O)−O−(CH₂)₂−S−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−F)−C(=O)−O−(CH₂)₂−SO₂−Rf
CH₂=C(−F)−C(=O)−O−(CH₂)₂−SO₂−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−F)−C(=O)−NH−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH₂)₂−S−Rf
CH₂=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH₂)₂−S−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH₂)₂−SO₂−Rf
CH₂=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH₂)₂−SO₂−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−Cl)−C(=O)−NH−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−CF₃)−C(=O)−O−(CH₂)₂−S−Rf
CH₂=C(−CF₃)−C(=O)−O−(CH₂)₂−S−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−CF₃)−C(=O)−O−(CH₂)₂−SO₂−Rf
CH₂=C(−CF₃)−C(=O)−O−(CH₂)₂−SO₂−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−CF₃)−C(=O)−NH−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−CF₂H)−C(=O)−O−(CH₂)₂−S−Rf
CH₂=C(−CF₂H)−C(=O)−O−(CH₂)₂−S−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−CF₂H)−C(=O)−O−(CH₂)₂−SO₂−Rf
CH₂=C(−CF₂H)−C(=O)−O−(CH₂)₂−SO₂−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−CF₂H)−C(=O)−NH−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−CN)−C(=O)−O−(CH₂)₂−S−Rf
CH₂=C(−CN)−C(=O)−O−(CH₂)₂−S−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−CN)−C(=O)−O−(CH₂)₂−SO₂−Rf
CH₂=C(−CN)−C(=O)−O−(CH₂)₂−SO₂−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−CN)−C(=O)−NH−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−CF₂CF₃)−C(=O)−O−(CH₂)₂−S−Rf
CH₂=C(−CF₂CF₃)−C(=O)−O−(CH₂)₂−S−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−CF₂CF₃)−C(=O)−O−(CH₂)₂−SO₂−Rf
CH₂=C(−CF₂CF₃)−C(=O)−O−(CH₂)₂−SO₂−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−CF₂CF₃)−C(=O)−NH−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−F)−C(=O)−O−(CH₂)₃−S−Rf
CH₂=C(−F)−C(=O)−O−(CH₂)₃−S−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−F)−C(=O)−O−(CH₂)₃−SO₂−Rf
CH₂=C(−F)−C(=O)−O−(CH₂)₃−SO₂−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−F)−C(=O)−NH−(CH₂)₃−Rf
CH₂=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH₂)₃−S−Rf
CH₂=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH₂)₃−S−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH₂)₃−SO₂−Rf
CH₂=C(−Cl)−C(=O)−O−(CH₂)₃−SO₂−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−CF₃)−C(=O)−O−(CH₂)₃−S−Rf
CH₂=C(−CF₃)−C(=O)−O−(CH₂)₃−S−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−CF₃)−C(=O)−O−(CH₂)₃−SO₂−Rf
CH₂=C(−CF₃)−C(=O)−O−(CH₂)₃−SO₂−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−CF₂H)−C(=O)−O−(CH₂)₃−S−Rf
CH₂=C(−CF₂H)−C(=O)−O−(CH₂)₃−S−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−CF₂H)−C(=O)−O−(CH₂)₃−SO₂−Rf
CH₂=C(−CF₂H)−C(=O)−O−(CH₂)₃−SO₂−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−CN)−C(=O)−O−(CH₂)₃−S−Rf
CH₂=C(−CN)−C(=O)−O−(CH₂)₃−S−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−CN)−C(=O)−O−(CH₂)₃−SO₂−Rf
CH₂=C(−CN)−C(=O)−O−(CH₂)₃−SO₂−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−CF₂CF₃)−C(=O)−O−(CH₂)₃−S−Rf
CH₂=C(−CF₂CF₃)−C(=O)−O−(CH₂)₃−S−(CH₂)₂−Rf
CH₂=C(−CF₂CF₃)−C(=O)−O−(CH₂)₃−SO₂−Rf
CH₂=C(−CF₂CF₃)−C(=O)−O−(CH₂)₂−SO₂−(CH₂)₂−Rf
［上記式中、Rfは、炭素数１〜２１のフルオロアルキル基である。］

含フッ素重合性化合物のうち、エポキシ化合物としては、例えば下記一般式（５）で示される含フッ素エポキシ化合物を挙げることができる。

[式中、Ｒｆは炭素数１〜２１のパーフルオロアルキル基、ｎは１〜２の整数を表わす。]

含フッ素エポキシ化合物の具体例は、

を例示することができる。

一般式（５）のエポキシ化合物を重合して得られる含フッ素重合体（含フッ素化合物）の例としては、下記一般式（６）のポリエーテル構造を繰り返し単位とするもの
(−Ｏ−ＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₂Ｒｆ）−)ｍ・・・（６）
[式中、Ｒｆは炭素数１〜２１のパーフルオロアルキル基、ｍは１以上の整数（例えば、１０〜１０００）を表わす。]
下記一般式（７）のポリエステル構造を繰り返し単位とするもの
（−ＯＣＯ−Ｐｈ−ＣＯ−Ｏ−ＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₂Ｒｆ）−）ｍ・・・（７）
[式中、Ｒｆは炭素数１〜２１のパーフルオロアルキル基、Ｐｈはフェニル基、ｍは１以上の整数（例えば、１０〜１０００）を表わす。]
等が例示される。

含フッ素重合性化合物のうち、ウレタン化合物としては、例えば、下記一般式（８）で示される含フッ素ウレタン化合物を挙げることができる。

Ｉ[−ＮＨＣ（＝Ｏ）Ｏ−（（Ｒｆ−Ａ¹−）Ｘ¹Ｏ）_a−Ｒ¹]_m[−ＮＨＣ（＝Ｏ）Ｏ−（（ＣｌＣＨ₂−）Ｘ²Ｏ）_b−Ｒ²]_n・・・（８）
[式中、Ｉはポリイソシアネート化合物からイソシアネート基を除いた基であり、
Ｒｆは炭素数１〜２１パーフルオロアルキル基であり、
Ｘ¹およびＸ²は３価の炭素数２〜５の直鎖状または分岐状の脂肪族基であり、
Ａ¹は直接結合または炭素数１〜２１の２価の有機基であり、
Ｒ¹およびＲ²は水素原子または炭素数１〜１０のアルキル基であり、
ａおよびｂは１〜２０の数であり、
ｍは１〜１５の数であり、
ｎは０〜１４の数であり、
ｍとｎの合計は２〜１５の数である。］

一般式（８）において、Ｉはポリイソシアナート化合物からイソシアナート基を除いた基である。ポリイソシアナート化合物は、少なくとも２個のイソシアナート基を有する化合物である。ポリイソシアナート化合物は、脂肪族系ポリイソシアナート、芳香族系ポリイソシアナート、これらポリイソシアナートの誘導体であってよい。

脂肪族系ポリイソシアナート、特に脂肪族系ジイソシアナートの例は、ヘキサメチレンジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート、キシリレンジイソシアナート、水素化キシリレンジイソシアナート、水素化ジシクロヘキシルメタンジイソシアナートである。芳香族系ポリイソシアナート、特に芳香族系ジイソシアナートの例は、トリレンジイソシアナート、ジフェニルメタンジイソシアナート（ＭＤＩ）、トリジンジイソシアナート、ナフタレンジイソシアナートである。

ポリイソシアナート化合物は、ジイソシアナート、ポリメリックＭＤＩ(ジフェニルメタンジイソシアナート)、変性イソシアナート（特に、ジイソシアナートの３量体、または多価アルコールとジイソシアナートのアダクト体）であることが好ましい。

変性イソシアナートの例は、ウレタン変性ジイソシアナート、アロファネート変性ジイソシアナート、ビウレット変性ジイソシアナート、イソシアヌレート変性ジイソシアナート、カルボジイミド変性ジイソシアナート、ウレトニミン変性ジイソシアナート、アシル尿素ジイソシアナートである。

含フッ素ウレタン化合物の具体例は、

を例示することができる。

含フッ素重合性化合物のうち、ビニルエーテル化合物としては、例えば、下記一般式（９）で表される化合物であってよい。

Ｃ（−Ａ）（−Ｄ）＝Ｃ（−Ｘ）−Ｏ−Ｙ−（ＣＨ₂）_m−Ｒｆ・・・（９）
[式中、ＡおよびＤおよびＸは、水素原子、メチル基、炭素数２〜２０の直鎖状または分岐状のアルキル基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ＣＦＬ¹Ｌ²基（但し、Ｌ¹およびＬ²は、水素原子、フッ素原子または塩素原子である）、シアノ基、炭素数１〜２０の直鎖状または分岐状のフルオロアルキル基、置換または非置換のベンジル基、置換または非置換のフェニル基であり；
Ｙは、直接結合、−ＣＨ₂−ＣＨ（−ＯＨ）−、または−（ＣＦ₂ＣＦ（−ＣＦ₃）Ｏ−）_g−（但し、ｇは１〜２１である）であり；
Ｒｆは、炭素数１〜２１の直鎖状または分岐状のフルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基であり；
ｍは、０〜１０である。］

ビニルエーテル化合物の具体例は、次のとおりである。

CF₂=C(−F)−O−Rf
CF₂=C(−F)−O−CH₂−Rf
CF₂=C(−F)−O−CH₂−CH₂−Rf
CH₂=C(−H)−O−CH₂−CH₂−Rf
CF₂=C(−F)−O−CH₂−CH(−OH)−CH₂−Rf
CH₂=C(−H)−O−CH₂−CH(−OH)−CH₂−Rf
CH₂=C(−H)−O−(CF₂−CF(−CF₃)−O)₂−Rf
CH₂=C(−Cl)−O−(CF₂−CF(−CF₃)−O)₂−Rf
［式中、Ｒｆは炭素数１〜２１の直鎖状または分岐状のフルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基である。］

含フッ素重合体は、含フッ素重合性化合物の単独重合体、もしくは含フッ素重合性化合物と共重合可能な重合性化合物（特に、非フッ素重合性化合物）との共重合体であることが好ましく、公知の技術により作成された化合物を用いることができる。

また、撥水性を生じさせる薬剤としてのシリコーンは、特に限定されるものではなく、例えば、アミノ変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、カルボキシ変性シリコーン、メチルハイドロジェンシリコーンおよびジメチルシリコーンのいずれかを１種または２種以上混合されてなるものであってもよい。

ここで、撥水性を生じさせる薬剤と混合される他の樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリフッ化ビリニデン（ＰＶｄＦ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリウレタン（ＰＵ）、およびこれらの混合物等が挙げられる。

なお、含フッ素重合体と他の樹脂とを混合した樹脂を用いる場合における含フッ素重合体の含有量は、例えば、５００ｐｐｍ以上２００００ｐｐｍ以下であることが好ましく、１０００ｐｐｍ以上１５０００ｐｐｍ以下であることがより好ましい。含フッ素重合体の含有量が少ない場合には、プレ捕集層１０において十分な撥水性を生じさせることができない場合がある。また、含フッ素重合体の含有量が多すぎる場合には、紡糸時に溶融押出が困難になる場合がある。

含フッ素重合体と他の樹脂の混合物から作製された繊維又は不織布は、含フッ素重合体を表面偏析させ、表面改質効果を高める観点から、アニール処理（熱処理）が施されることが好ましい。アニール処理は、例えば、含フッ素重合体と他の樹脂の混合物から作製された繊維又は不織布を、７０℃〜１３５℃の環境下に５秒〜１０分程度曝すことで行うことができる。温度については、７０℃以下では、表面改質効果を十分に得ることができず、１３５℃以上の高温では熱可塑性樹脂の融点を超えることによる成形品の変形が生じてしまうおそれがある。なお、表面改質効果を十分に高める観点から、アニール処理（熱処理）の温度の下限が１００℃であることが好ましい。時間については、５秒より短いと表面改質効果を十分に得ることができず、１０分以上では成形品の変形が生じてしまうおそれがあると共に生産性が低下してしまう。

含フッ素重合体のＭＦＲ（メルトフローレート）は、特に限定されないが、例えば、３００〜３０００とすることができる。

以上の樹脂によって不織布あるいは繊維層構造体であるプレ捕集層１０を作製する場合には、特に限定されないが、例えば、メルトブローン法、エレクトロスピニング法、海島法およびこれらのハイブリット法の１つによって製造された繊維材料を用いることが好ましい。

海島法は、例えば、複数の吐出口から吐出させることで繊維を構成する場合において、吐出経路によって原料に違いを設け、一部の原料によって海部分を構成させ、他の異なる原料によって島部分を構成させ、断面が海島構造となるようにする方法である。ここで、海島の二成分または複数成分のポリマーを紡糸し、後加工にて海成分を溶かすことで、島部分を残して繊維とすることができる。なお、吐出経路による原料の組み合わせにより、かさ密度やストレッチ性等を調節することが可能である。

メルトブローン法では、溶融されたポリマーを押出機によってノズルから吐出させながら、加熱された空気をノズルに沿うように吹き出すことで、糸を形成させる。ここで、ノズルからの単位時間当たりのポリマーの吐出量や加熱された空気の吹き出し速度等を調節することにより、より径の細い糸を得ることができる。また、当該糸の物性は、用いるポリマーの溶融粘度によっても変化させることができる。

（５）濾材全体
エアフィルタ濾材１の全体に関して、主捕集層３０のＰＦ値に対するプレ捕集層１０のＰＦ値の割合である「プレ捕集層１０のＰＦ値／主捕集層３０のＰＦ値」の値が、０．２０以上０．４５以下であることが好ましく、０．２０以上０．３８以下であることがより好ましい。エアフィルタ濾材１全体において、プレ捕集層１０と、主捕集層３０との関係を当該範囲とすることで、プレ捕集層１０において目詰まりが早期に生じない程度にプレ捕集層１０における塵の捕集を可能とし、下流側の主捕集層３０に対する捕集負担を適度に軽減させることができ、厚み方向における広い範囲でより多くの塵の捕集が可能となる。

また、エアフィルタ濾材１の圧力損失は、２２０Ｐａ以下であることが好ましく、７０Ｐａ以上２１０Ｐａ以下であることがより好ましい。

また、エアフィルタ濾材１の捕集効率は、７５％以上であることが好ましい。なお、エアフィルタ濾材１の捕集効率の上限は、例えば、９９．９９９９％である。

また、エアフィルタ濾材１のＮａＣｌ保持量は、１５ｇ／ｍ²以上であることが好ましく、２０ｇ／ｍ²以上であることがより好ましい。本実施形態のエアフィルタ濾材１は、捕集効率と圧力損失のバランスを高いレベルで維持したままで、ＮａＣｌ保持量を向上させることが可能となっている。

（６）変形例
（６−１）
図２を参照して、本実施形態のエアフィルタ濾材２の変形例Ａについて説明する。

変形例Ａに係るエアフィルタ濾材２では、上記実施形態のエアフィルタ濾材１の主捕集層３０の代わりに、第１の主捕集層３１と第２の主捕集層３２とを備えている。すなわち、エアフィルタ濾材２では、気流の上流側から順に、プレ捕集層１０と、第１の主捕集層３１と、第２の主捕集層３２と、下流通気性支持材２３と、を備えた４層構造の濾材となっている。

なお、プレ捕集層１０と下流通気性支持材２３については、上記実施形態と同様であるため、説明を割愛する。

第１の主捕集層３１は、フッ素樹脂を主として含んでいる。第２の主捕集層３２は、フッ素樹脂を主として含み、第１の主捕集層３１よりも気流の下流側に配置されている。なお、ここでは、第１の主捕集層３１と第２の主捕集層３２とは互いに隣接するように配置されている。

第１の主捕集層３１だけでなく第１の主捕集層３１および第２の主捕集層３２の両方が、上述したＡ成分とＢ成分とＣ成分を含む３種の成分からなることがより好ましい。

第１の主捕集層３１の平均孔径は、３．０μｍ以上３．９μｍ以下であり、第２の主捕集層３２の平均孔径が１．６μｍを超え３．０μｍ未満であることがより好ましい。これにより、第１の主捕集層３１の保塵量を第２の主捕集層３２の保塵量より大きくしやすくなり、濾材１全体の保塵量を向上させやすくなる。

第１の主捕集層３１の膜厚は、１０μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、４０μｍを超えることがより好ましい。第２の主捕集層３２の膜厚は、１０μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、４０μｍを超えるのがより好ましい。

エアフィルタ濾材２の捕集効率が高いままに濾材１の保塵量を大幅に向上させる観点から、第１の主捕集層３１の保塵量と第２の主捕集層３２の保塵量とに差を設け、第１の主捕集層３１の保塵量が第２の主捕集層３２の保塵量よりも大きいことが好ましい。

第１の主捕集層３１の保塵量と第２の主捕集層３２の保塵量との比較は、例えば、１枚の多孔膜の１０〜５０箇所で測定した保塵量の平均値を用いて行うことができる。第１の主捕集層３１の保塵量は、例えば、２５ｇ／ｍ²以上３５ｇ／ｍ²以下である。

圧力損失が低く捕集効率が高い物性を維持させたたままで保塵量を高める観点から、第１の主捕集層３１の圧力損失が第２の主捕集層３２の圧力損失よりも小さいことが好ましい。

また、圧力損失が低く捕集効率が高い物性を維持させたたままで保塵量を高める観点から、第２の主捕集層３２の捕集効率のほうが第１の主捕集層３１の捕集効率よりも高いことが好ましい。

このように、第１の主捕集層３１の圧力損失を第２の主捕集層３２の圧力損失よりも小さくし、第２の主捕集層３２の捕集効率を第１の主捕集層３１の捕集効率がよりも高くすることで、上流側の第１の主捕集層３１では、微粒子を捕集し過ぎることなく、ある程度下流側に通過させることが可能になる。さらに、下流側の第２の主捕集層３２では、十分な捕集を行うことが可能になる。これにより、エアフィルタ濾材２の厚み方向の広域にわたって捕集を行うことができ、上流側の層で早期に目詰りが生じることを抑制できる。

第１の主捕集層３１の圧力損失は、３０Ｐａ以上９０Ｐａ以下でよく、４０Ｐａ以上８０Ｐａ以下でもよい。第２の主捕集層３２の圧力損失は、４０Ｐａ以上１６０Ｐａ以下でよく、５０Ｐａ以上１００Ｐａ以下でもよい。

第１の主捕集層３１の捕集効率は、例えば、９５％以上９９％以下であり、第２の主捕集層３２の捕集効率は、例えば、９９％以上９９．９９％以下である。

上流側層である第１の主捕集層３１の平均孔径が広がり、粗になっている（具体的には、平均孔径が３．０μｍ以上３．９μｍ以下）ことで、微粒子をエアフィルタ濾材２の深さ（厚み）方向に通過させ、エアフィルタ濾材２の厚み方向により広い範囲で捕集が行われるようになり、その結果、保塵量を向上させることができるものと考えられる。特に、上記３種の成分を用いて作製した第１の主捕集層３１および第２の主捕集層３２を用いた場合は、厚みを稼げるため、捕集可能な厚み方向の領域を確保でき、保塵量が高められるものと考えられる。

第１の主捕集層３１と第２の主捕集層３２を積層したときのＰＦ値に対するプレ捕集層１０のＰＦ値の割合である「プレ捕集層１０のＰＦ値／第１の主捕集層３１と第２の主捕集層３２を積層したときのＰＦ値」の値が、０．２０以上０．４５以下であることが好ましく、０．２０以上０．３８以下であることがより好ましい。

（６−２）
図３を参照して、本実施形態のエアフィルタ濾材３の変形例Ｂについて説明する。

変形例Ｂに係るエアフィルタ濾材３では、上記実施形態のエアフィルタ濾材１における下流通気性支持材２３を省略した構造の濾材となっている。

なお、プレ捕集層１０と主捕集層３０については、上記実施形態と同様であるため、説明を割愛する。

このエアフィルタ濾材３では、上記エアフィルタ濾材１と比べて、下流通気性支持材２３が設けられていない点で、強度が弱く、自立しにくい構造ではあるが、用いられる場所の構造や設置環境によっては強度が求められないこともあり、エアフィルタ濾材として用いることができる。

（６−３）
図４を参照して、本実施形態のエアフィルタ濾材４の変形例Ｃについて説明する。

変形例Ｃに係るエアフィルタ濾材４では、上記実施形態のエアフィルタ濾材１における下流通気性支持材２３の代わりに、上流通気性支持材２１を設けた構造の濾材となっている。

上流通気性支持材２１の具体的構成は、上述した下流通気性支持材２３と同様である。

このように、上流通気性支持材２１を、プレ捕集層１０と主捕集層３０の上流側に配置した場合においても、プレ捕集層１０と主捕集層３０を上流側から支持することが可能になる。

なお、エアフィルタ濾材４が湿潤環境下で用いられた場合において、上流通気性支持材２１を介してプレ捕集層１０に水滴が到達することがあったとしても、プレ捕集層１０が撥水性を有していることで、上記実施形態のエアフィルタ濾材１と同様に、主捕集層３０への粉塵の到達を抑制することができる。

（６−４）
図５を参照して、本実施形態のエアフィルタ濾材５の変形例Ｄについて説明する。

変形例Ｄに係るエアフィルタ濾材５では、上記変形例Ａのエアフィルタ濾材２における第１の主捕集層３１と第２の主捕集層３２との間に中間通気性支持材２２をさらに設けた構造の濾材となっている。

なお、プレ捕集層１０と第１の主捕集層３１と第２の主捕集層３２と下流通気性支持材２３については、上記実施形態や変形例Ａと同様であるため、説明を割愛する。

中間通気性支持材２２の具体的構成は、上述した下流通気性支持材２３と同様である。

このように、中間通気性支持材２２を、第１の主捕集層３１と第２の主捕集層３２との間に配置したことにより、エアフィルタ濾材５は、その強度をさらに向上させることができている。

（６−５）
図６を参照して、本実施形態のエアフィルタ濾材６の変形例Ｅについて説明する。

変形例Ｅに係るエアフィルタ濾材６では、上記変形例Ｄのエアフィルタ濾材５における中間通気性支持材２２の代わりに、プレ捕集層１０と第１の主捕集層３１との間に上流通気性支持材２１を配置させた構造の濾材となっている。

なお、プレ捕集層１０と第１の主捕集層３１と第２の主捕集層３２と下流通気性支持材２３については、上記実施形態や変形例Ｄと同様であるため、説明を割愛する。

このように、上流通気性支持材２１を、プレ捕集層１０と第１の主捕集層３１との間に配置したことにより、エアフィルタ濾材６は、その強度をさらに向上させることができている。

（６−６）
他の変形例として、上記実施形態および上記各変形例を互いに組み合わせて構成されるエアフィルタ濾材としてもよい。

（７）用途の例
エアフィルタ濾材は、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）、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。

（８）フィルタパック
次に、図７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７は、本実施形態のフィルタパック４０の外観斜視図である。

フィルタパック４０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１〜６等）を備えている。フィルタパック４０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４０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４０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。

（９）エアフィルタユニット
次に、図８を参照して、エアフィルタユニット６０について説明する。

図８は、本実施形態のエアフィルタユニット６０の外観斜視図である。

エアフィルタユニット６０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５０と、を備えている。言い換えると、エアフィルタユニットは、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４０が枠体５０に保持されるように作製されてもよい。図８に示すエアフィルタユニット６０は、フィルタパック４０と枠体５０を用いて作製したものである。

枠体５０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４０と枠体５０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４０と枠体５０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４０と枠体５０とを備えるエアフィルタユニット６０は、平板状に延在する１つのフィルタパック４０を枠体５０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。

一方、濾材と枠体とを備えるエアフィルタユニットは、濾材を交互に折り返した波型形状にするとともに、交互に折り返されて形成された濾材の谷部に、例えばコルゲート加工されたセパレータが配置されたセパレータ型のエアフィルタユニットであってもよい。

（１０）エアフィルタ濾材の製造方法
次に、エアフィルタ濾材の製造方法について例に挙げて説明する。

まず、上記説明した３種の成分を用いて多孔膜を作製する方法例について説明する。

上記説明したＡ〜Ｃの３種の成分の形態は、特に限定されず、例えば、後述する組成物、混合粉末、成形用材料である。まず、多孔膜の原料となる組成物、混合粉末、成形用材料について説明する。

組成物、混合粉末、成形用材料はいずれも、上記した、Ａ成分、Ｂ成分、Ｃ成分を含み、Ｃ成分を、全体の０．１重量％以上２０重量％未満含有する。Ａ成分、Ｂ成分、Ｃ成分はそれぞれ、多孔膜について上述した、繊維化し得るＰＴＦＥ、繊維化しない非熱溶融加工性成分、繊維化しない熱熔融加工可能な成分と同様である。

成形用材料は、例えば、気体中の微粒子を捕集するフィルタ用濾材に用いられる多孔膜を成形するための多孔膜成形用材料である。

多孔膜の原料の形態は、後述する混合粉末であってもよく、粉末でない混合物であってもよく、また、後述する成形用材料あるいは組成物であってもよい。混合粉末としては、例えば、共凝析によって得られるファインパウダーや、３種の原料のうち２種を共凝析で混合し、もう１種の成分を混合機を用いて混合した粉体、３種の原料を混合機で混合した粉体などが挙げられる。粉末でない混合物としては、例えば、多孔体（例えば多孔膜）等の成形体、３種の成分を含む水性分散体が挙げられる。

成形用材料は、組成物を成形するために、加工のための調整を行ったものをいい、例えば、加工助剤（液体潤滑剤等）等を添加したもの、粒度を調整したもの、予備的な成形を行ったものである。成形用材料は、例えば、上記３種の成分に加え、公知の添加剤等を含んでもよい。公知の添加剤としては、例えば、カーボンナノチューブ、カーボンブラック等の炭素材料、顔料、光触媒、活性炭、抗菌剤、吸着剤、防臭剤等が挙げられる。

組成物は、種々の方法により製造することができ、例えば、組成物が混合粉末である場合、Ａ成分の粉末、Ｂ成分の粉末、およびＣ成分の粉末を一般的な混合機等で混合する方法、Ａ成分、Ｂ成分、およびＣ成分をそれぞれ含む３つの水性分散液を共凝析することによって共凝析粉末を得る方法、Ａ成分、Ｂ成分、Ｃ成分のいずれか２成分を含む水性分散液を予め共凝析することにより得られた混合粉末を残る１成分の粉末と一般的な混合機等で混合する方法、等により製造できる。このような方法であれば、いずれの製法であっても、好適な延伸材料を得ることができる。なかでも、３種の異なる成分が均一に分散し易い点で、組成物は、Ａ成分、Ｂ成分、およびＣ成分をそれぞれ含む３つの水性分散液を共凝析することにより得られるものであることが好ましい。

共凝析によって得られる混合粉末のサイズは、特に限定されず、例えば、平均粒径が１００μｍ以上１０００μｍ以下であり、３００μｍ以上８００μｍ以下であることが好ましい。この場合、平均粒径は、ＪＩＳＫ６８９１に準拠して測定される。共凝析によって得られる混合粉末の見掛密度は、特に限定されず、例えば、０．４０ｇ／ｍｌ以上０．６０ｇ／ｍｌ以下であり、０．４５ｇ／ｍｌ以上０．５５ｇ／ｍｌ以下であることが好ましい。見掛密度は、ＪＩＳＫ６８９２に準拠して測定される。

上記共凝析の方法としては、例えば、
（ｉ）Ａ成分の水性分散液、Ｂ成分の水性分散液、およびＣ成分の水性分散液を混合した後に凝析する方法、
（ｉｉ）Ａ成分、Ｂ成分、Ｃ成分のうちいずれか１つの成分の水性分散液に、残る２成分の粉末を添加した後に凝析する方法、
（ｉｉｉ）Ａ成分、Ｂ成分、Ｃ成分のうちいずれか１つの成分の粉末を、残る２成分の水性分散液を混合した混合水性分散液に添加した後に凝析する方法、
（ｉｖ）予めＡ成分、Ｂ成分、Ｃ成分のうちいずれか２つの成分の各水性分散液を混合した後に凝析させて得られた２成分の混合粉末を、残る１成分の水性分散液に添加した後に凝析する方法、
が挙げられる。

上記共凝析の方法としては、３種の成分が均一に分散し易い点で、上記（ｉ）の方法が好ましい。

上記（ｉ）〜（ｉｖ）の方法による共凝析では、例えば、硝酸、塩酸、硫酸等の酸；塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、硫酸アルミニウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム等の金属塩；アセトン、メタノール等の有機溶剤、のいずれかを添加して凝析させることが好ましい。

上記Ａ成分の混合前の形態は、特に限定されないが、上述の繊維化し得るＰＴＦＥの水性分散液であってもよいし、粉体であってもよい。粉末（特に、上述のファインパウダー）としては、例えば、三井・デュポンフロロケミカル社製「テフロン６−Ｊ」（以下テフロンは登録商標）、「テフロン６Ｃ−Ｊ」、「テフロン６２−Ｊ」等、ダイキン工業社製「ポリフロンＦ１０６」、「ポリフロンＦ１０４」、「ポリフロンＦ２０１」、「ポリフロンＦ３０２」等（以下ポリフロンは登録商標）、旭硝子社製「フルオンＣＤ１２３」、「フルオンＣＤ１」、「フルオンＣＤ１４１」、「フルオンＣＤ１４５」等（以下フルオンは登録商標）、デュポン社製「Ｔｅｆｌｏｎ６０」、「Ｔｅｆｌｏｎ６０Ｘ」、「Ｔｅｆｌｏｎ６０１Ａ」、「Ｔｅｆｌｏｎ６０１Ｘ」、「Ｔｅｆｌｏｎ６１３Ａ」、「Ｔｅｆｌｏｎ６１３ＡＸ」、「Ｔｅｆｌｏｎ６０５ＸＴＸ」、「Ｔｅｆｌｏｎ６６９Ｘ」等が挙げられる。ファインパウダーは、ＴＦＥの乳化重合から得られる繊維化し得るＰＴＦＥの水性分散液（重合上がりの水性分散液）を凝析、乾燥することで得てもよい。

繊維化し得るＰＴＦＥの水性分散液としては、上述の重合上がりの水性分散液であってもよいし、市販品の水性分散液であってもよい。重合上がりの繊維化し得るＰＴＦＥ水性分散液の好ましい作製方法としては、ホモＰＴＦＥを開示するものとして列挙した上記公報等に開示されている作製方法が挙げられる。市販品の繊維化し得るＰＴＦＥの水性分散液としては、ダイキン工業社製「ポリフロンＤ−１１０」、「ポリフロンＤ−２１０」、「ポリフロンＤ−２１０Ｃ」、「ポリフロンＤ−３１０」等、三井・デュポンフロロケミカル社製「テフロン３１−ＪＲ」、「テフロン３４−ＪＲ」等、旭硝子社製「フルオンＡＤ９１１Ｌ」、「フルオンＡＤ９１２Ｌ」、「ＡＤ９３８Ｌ」等の水性分散液が挙げられる。市販品の繊維化し得るＰＴＦＥの水性分散液はいずれも、安定性を保つために、水性分散液中のＰＴＦＥ１００重量部に対して、非イオン性界面活性剤等を２〜１０重量部添加しているため、共凝析によって得られる混合粉末に非イオン性界面活性剤が残留しやすく、多孔体が着色する等の問題を起こすおそれがある。このため、繊維化し得るＰＴＦＥの水性分散液としては、重合上がりの水性分散液が好ましい。

Ｂ成分の混合前の形態は、特に限定されないが、Ｂ成分が低分子量ＰＴＦＥである場合、混合前の形態は特に限定されないが、水性分散体であってもよいし、粉体（一般的にＰＴＦＥマイクロパウダー、またはマイクロパウダーと呼ばれる）であってもよい。低分子量ＰＴＦＥの粉体としては、例えば、三井・デュポンフロロケミカル社製「ＭＰ１３００−Ｊ」等、ダイキン工業社製「ルブロンＬ−５」、「ルブロンＬ−５Ｆ」等（以下ルブロンは登録商標）、旭硝子社製「フルオンＬ１６９Ｊ」、「フルオンＬ１７０Ｊ」、「フルオンＬ１７２Ｊ」等、喜多村社製「ＫＴＬ−Ｆ」、「ＫＴＬ−５００Ｆ」等が挙げられる。

低分子量ＰＴＦＥの水性分散液としては、上述のＴＦＥの乳化重合から得られた重合上がりの水性分散液であってもよいし、市販品の水性分散液であってもよい。また、マイクロパウダーを界面活性剤を使うなどして水中に分散したものも使用できる。重合上がりの繊維化し得るＰＴＦＥ水性分散液の好ましい作製方法としては、特開平７−１６５８２８号公報、特開平１０−１４７６１７号公報、特開２００６−０６３１４０号公報、特開２００９−１７４５号公報、国際公開第２００９／０２０１８７号パンフレット等に開示されている作製方法が挙げられる。市販品の繊維化し得るＰＴＦＥの水性分散液としては、ダイキン工業社製「ルブロンＬＤＷ−４１０」等の水性分散液が挙げられる。市販品の低分子量ＰＴＦＥの水性分散液は安定性を保つために、水性分散液中のＰＴＦＥ１００重量部に対して、非イオン性界面活性剤等を２〜１０重量部添加しているため、共凝析によって得られる混合粉末に非イオン性界面活性剤が残留しやすく、多孔体が着色する等の問題を起こすおそれがある。このため、低分子量ＰＴＦＥの水性分散液としては、重合上がりの水性分散液が好ましい。

また、Ｂ成分として無機フィラーを用いる場合も混合前の形態は特に限定されないが、水性分散体が好ましい。無機フィラーとしては、日本タルク株式会社製「タルクＰ２」、富士タルク工業社製「ＬＭＲ−１００」等が挙げられる。これらは適宜シランカップリング剤などによる表面処理等を施し水中に粉体を分散して用いられる。中でも、水への分散性の理由から、ジェットミルによる２次粉砕品（「タルクＰ２」など）が好ましく用いられる。

Ｃ成分としては、例えば、ＦＥＰ，ＰＦＡなどのフッ素樹脂の他，アクリル，ウレタン，ＰＥＴ等の各樹脂が挙げられる。混合前の形態は特に限定されないが水性分散体が好ましい。水性分散体は、乳化重合によって得られる樹脂の場合は、その重合上がり分散体をそのまま使えるほか，樹脂粉を界面活性剤などを使い、水分中に分散した物も使用できる。Ｃ成分は、多孔膜において０．１重量％以上２０重量％未満含有されるよう、所定量が水中に分散されて水性分散体が調製される。

共凝析の方法は、特に限定されないが、３つの水性分散体を混合したのち機械的な撹拌力を作用させるのが好ましい。

共凝析後は、脱水、乾燥を行なって、液体潤滑剤（押出助剤）を混合し、押出を行う。液体潤滑剤としては、ＰＴＦＥの粉末の表面を濡らすことが可能であり、共凝析により得られた混合物をフィルム状に成形した後に除去可能な物質であるものであれば、特に限定されない。例えば、流動パラフィン、ナフサ、ホワイトオイル、トルエン、キシレンなどの炭化水素油、アルコール類、ケトン類、エステル類などが挙げられる。

共凝析により得られた混合物は、液体潤滑剤と混合された後、従来公知の方法で押出、圧延されることにより、フィルム状物に成形される。押出は、ペースト押出、ラム押出等により行えるが、好ましくはペースト押出により行われる。ペースト押出により押し出されたシート状の押出物は、加熱下、例えば４０℃以上８０℃以下の温度条件の下、カレンダーロール等を用いて圧延される。得られるフィルム状の圧延物の厚さは、目的の多孔膜の厚さに基づいて設定され、通常１００μｍ以上４００μｍ以下である。

次いで、圧延物である未焼成フィルムから液体潤滑剤が除去される。液体潤滑剤の除去は、加熱法又は抽出法により、或いはこれらの組み合わせにより行われる。加熱法による場合の加熱温度は、繊維化しない熱溶融加工性成分の融点より低ければ特に限定されず、例えば、１００℃以上２５０℃以下である。

液体潤滑剤が除去された圧延物は、繊維化しない熱溶融加工性成分の融点以上かつ繊維化しない非熱溶融加工性成分の分解温度以下の温度下で延伸される。この過程で繊維化しない熱溶融加工性成分が溶融し、後に結節部において固まることで、多孔膜の厚み方向の強度が強化される。この時の延伸温度は、延伸を行う炉の温度、又は圧延物を搬送する加熱ローラの温度によって設定されてもよく、或いは、これらの設定を組み合わせることで実現されてもよい。

延伸は、第１の方向への延伸と、好ましくは、第１の方向と直交する第２の方向への延伸とを含む。多孔膜をエンボス加工されたエアフィルタ濾材に用いる場合は、第２の方向への延伸も行うのが好ましい。本実施形態では、第１の方向は、圧延物の長手方向（縦方向）であり、第２の方向は、圧延物の幅方向（横方向）である。

前記圧延物は４０倍以上８００倍以下の伸長面積倍率で延伸される。第１の方向への延伸速度は、好ましくは１０％／秒以上６００％／秒以下であり、より好ましくは１０％／秒以上１５０％／秒以下である。延伸時の温度は、好ましくは２００℃以上３５０℃以下、より好ましくは２８０℃以上３１０℃以下である。

第２の方向への延伸速度は、好ましくは１０％／秒以上６００％／秒以下である。延伸時の温度は、好ましくは２００℃以上４００℃以下、より好ましくは２５０℃以上３５０℃以下である。第２の方向への延伸は、第１の方向への延伸と同時又は別に行なってよい。

前記圧延物（フッ素樹脂未焼成物ともいう）の延伸に関して、延伸時の温度、延伸倍率、延伸速度が延伸物の物性に影響を与えることが知られている。フッ素樹脂未焼成物のＳ−Ｓカーブ（引張張力と伸びの関係を示すグラフ）は、他の樹脂とは異なる特異な特性を示す。通常、樹脂材料は伸びに伴って引張張力も上昇する。弾性領域の範囲、破断点などは、材料、評価条件によって異なる一方で、引張張力は、伸び量に伴って上昇傾向を示すのが極めて一般的である。これに対してフッ素樹脂未焼成物は、引張張力は、ある伸び量においてピークを示した後、緩やかな減少傾向を示す。このことは、フッ素樹脂未焼成物には、「延伸された部位よりも延伸されていない部位の方が強くなる領域」が存在することを示している。

このことを延伸時の挙動に置き換えると、一般的な樹脂の場合、延伸時は、延伸面内で最も弱い部分が伸び始めるが、延伸された部分の方が延伸されていない部分より強くなるため、次に弱い未延伸部が延伸されていくことで、延伸された領域が広がって、全体的に延伸される。一方、フッ素樹脂未焼成物の場合、伸び始める部分が、上記「延伸された部位よりも延伸されていない部位の方が強くなる領域」に差し掛かると、既に伸びた部分が更に延伸され、この結果、延伸されなかった部分がノード（結節部、未延伸部）として残る。延伸速度が遅くなると、この現象は顕著になり、より大きいノード（結節部、未延伸部）が残る。このような現象を延伸時に利用することにより、種々の用途に応じて延伸体の物性調整が行われている。

本実施形態では、より低密度の延伸体を得ることが好ましく、低延伸速度を特に第１の延伸に適用することが有効である。ここで、大きいノード（結節部、未延伸部）を残し、低充填率の成形体を得ようとする場合、従来のＰＴＦＥのみを原料とした場合は、第１の延伸の延伸速度を１５０％／秒以下、好ましくは８０％／秒以下とし、第２の方向への延伸を５００％／秒以下とする必要がある。しかし、このようにして得られた成形体の低充填率構造は外力によって容易に損なわれる。

本実施形態では、繊維化しない非熱溶融加工性成分が存在することにより、低延伸速度による上記現象がより顕著になる。この結果、適用できる延伸速度の範囲として、第１の延伸の延伸速度を６００％／秒以下、好ましくは１５０％／秒以下、第２の方向への延伸を６００％／秒以下まで拡げることができる。また、繊維化しない熱溶融加工可能な成分が存在することで、その構造を後加工の後も維持できる。

こうして得られた多孔膜は、機械的強度、寸法安定性を得るために、好ましくは熱固定される。熱固定の際の温度は、ＰＴＦＥの融点以上又はＰＴＦＥの融点未満であってよく、好ましくは２５０℃以上４００℃以下である。

なお、多孔膜としてＰＴＦＥ多孔膜を作製する場合は、公知の方法を用いることができる。

なお、第１の多孔膜とは異なる物性の第２の多孔膜を得る場合には、第１の多孔膜の作製時よりも第２の多孔膜の作製時の方がフッ素樹脂１００重量部に対する液体潤滑剤の量が減るように変更することで、得られる多孔膜の平均孔径を小さくすることができ、圧力損失が第１の多孔膜よりも大きく捕集効率が第１の多孔膜よりも高い第２の多孔膜を得ることができる。この場合、フッ素樹脂１００重量部に対する液体潤滑剤の量の差（液体潤滑剤量差または助剤量差）が、１重量部以上４重量部以下であることが好ましい。助剤量差が１重量部以上であることで、２つの多孔膜の間で適度な平均孔径の差を生じさせることができる。助剤量差が４重量部以下であることで、延伸の均一性が悪化するのを抑制できる。延伸の均一性とは、延伸加工によって作成された多孔膜において、捕集効率、圧力損失等の特性のバラつきが少なく、多孔膜全体にわたってこれら特性が均一になっていることをいう。液体潤滑剤量差は、例えば、２重量部である。

第１の多孔膜の作製時および第２の多孔膜の作製時に用いられる液体潤滑剤の量は、それぞれ、フッ素樹脂１００重量部に対して３０重量部以上３７重量部以下であることが好ましい。３０重量部以上用いることで、圧力損失を低くでき、濾材全体として圧力損失を２００Ｐａ未満にすることができる。また、３７重量部以下用いることで、後述する生テープの成形性を確保でき、第１の多孔膜の孔径が大きくなりすぎて微粒子が捕集されずに通過して下流側に流れ、下流側の第２の多孔膜の負担が大きくなりすぎることを抑制できる。

特に、第１の多孔膜の作製時に用いられる液体潤滑剤量は、フッ素樹脂１００重量部に対し、例えば３４〜３６重量部であることが好ましい。例えば、液体潤滑剤量差１〜４重量部を満たす範囲で、第２の多孔膜を作製するのに３１〜３４重量部用いるのに対し、第１の多孔膜を作製するのに３４〜３６重量部用いることで、濾材の保塵量を大幅に高めることができる。

第１の多孔膜、第２の多孔膜は、公知の方法で、未焼成フィルム（以降、生テープともいう）を作製し、その後二軸延伸することで作製することができる。

なお、２つの多孔膜の平均孔径の差を生じさせることは、上記３種の成分の配合比を、２枚の多孔膜の間で異ならせることで達成させてもよい。

プレ捕集層において撥水性を付与させる方法としては、フッ素系薬剤もしくはシリコーン系薬剤、またはその混合物を熱可塑性樹脂に溶融混合する方法、またはフッ素系薬剤もしくはシリコーン系薬剤、またはその混合物を塗布する方法等が挙げられる。

なお、得られたプレ捕集層と各多孔膜と各種支持材とは、単に重ね合わせるようにしてエアフィルタ濾材として用いてもよいし、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て、或いは反応性接着剤等を用いた接着を利用して、相互に接合させることでエアフィルタ濾材として用いてもよい。なお、プレ捕集層と多孔膜と支持材等は、ラミネート装置を用いて互いに熱融着させるかホットメルト樹脂を溶融させることで固定してもよい。ラミネート装置を用いてホットメルト樹脂を加熱する場合には、ホットメルト樹脂の融点以上であって濾材を構成する層の融点以下の温度となるように加熱することが好ましい。また、接着剤を用いて相互に接合させる場合には、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）ホットメルト接着剤等を用いることができ、その量としては、例えば、２ｇ／ｍ²使用することができる。なお、接着剤としてのＥＶＡを加熱させることで各層を相互に接合させるようにしてもよい。

以下、実施例および比較例を示して、本発明を具体的に説明する。

（実施例１）
含フッ素重合体である、ＣＦ₃(ＣＦ₂)₅（ＣＨ₂）₂ＯＣＯＣ（ＣＨ₃）＝ＣＨ₂とＣ₁₈Ｈ₃₇ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ₂との５０：５０の重量比率の重合体と、ＭＦＲ８００のポリプロピレンと、を２０：８０の重量割合で溶融混合した樹脂を、押出機を用いて押し出すとともに、メルトブローン不織布製造装置によってメルトブローン不織布を製作した。

得られたメルトブローン不織布に対して、「１０５℃の温度雰囲気下に２分間曝す熱処理」を施すことで、プレ捕集層を得た。なお、得られたプレ捕集層は、表２の実施例１のプレ捕集層の欄に記載の各物性を有していた。

多孔膜である主捕集層は、フッ素樹脂（ダイキン工業製）を用いて、延伸法により作製した。なお、主捕集層は、表２の実施例１の主捕集層の欄に記載の各物性を有していた。主捕集層の作製における詳細は以下の通りであった。

ＳＳＧが２．１６０のＰＴＦＥ水性分散体（ＰＴＦＥ−Ａ）６６．５重量％（ポリマー換算）、３８０℃におけるフローテスター法を用いて測定される溶融粘度が２００００Ｐａ・ｓの低分子量ＰＴＦＥ水性分散体（ＰＴＦＥ−Ｂ）２８．５重量％（ポリマー換算）、および融点が２１５℃のＦＥＰ水性分散体５重量％（ポリマー換算）、を混合し、凝析剤として１％硝酸アルミニウム水溶液５００ｍｌを添加し、攪拌することにより共凝析を行った。そして、生成した粉をふるいを用いて水切りをした後、さらに、熱風乾燥炉で１３５℃で１８時間乾燥し、上記３成分の混合粉末を得た。

次いで、混合粉末１００重量部あたり、液体潤滑剤（押出助剤）として炭化水素油（出光興産社製「ＩＰソルベント２０２８」）を２０℃において３３重量部を加えて混合した。次に、得られた混合物をペースト押出装置を用いて押し出してシート形状の成形体を得た。ペースト押出装置の先端部には、短手方向長さ２ｍｍ×長手方向長さ１５０ｍｍの矩形状の押出口が形成されたシートダイを取り付けた。このシート形状の成形体を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フッ素樹脂フィルムを得た。このフィルムを２００℃の熱風乾燥炉に通して炭化水素油を蒸発除去し、平均厚さ３００μｍ、平均幅１５０ｍｍの帯状の未焼成フッ素樹脂フィルム（第１の生テープ）を得た。

また、第１の生テープと同様にして、平均厚さ３００μｍ、平均幅１５０ｍｍの帯状の未焼成フッ素樹脂フィルム（第２の生テープ）を得た。

次に、第１の生テープと第２の生テープを重ねて、長手方向（縦方向）に延伸倍率６．５倍に延伸した。延伸温度は３００℃であった。次に、重ねて延伸した生テープを、連続クリップできるテンターを用いて幅方向（横方向）に延伸倍率１３．５倍に延伸し、熱固定を行った。このときの延伸温度は２９０℃、熱固定温度は３９０℃であった。これにより、２つの多孔膜が重なった複層多孔膜である主捕集層を得た。主捕集層を構成する各多孔膜は、それぞれ単独の上記捕集効率が９９．７％であり、重なった複層多孔膜の状態で上記捕集効率が９９．９９９％であった。

さらに、ポリエステルから構成されており、表２の実施例１の通気性支持材の欄に記載の各物性を有するサーマルボンド不織布を用意した。

以上のようにして得られたプレ捕集層と、主捕集層と、サーマルボンド不織布と、を重ね合わせることにより一体化させることで、気流の上流側からプレ捕集層、主捕集層、サーマルボンド不織布の順に並んだ実施例１のエアフィルタ濾材を得た。

なお、重ね合わせた状態のプレ捕集層と主捕集層とサーマルボンド不織布とは、簡単に剥がして分離することが可能である。

（実施例２）
実施例２のエアフィルタ濾材は、撥水処理における１０５℃の温度雰囲気下に２分間曝す熱処理が施されていない点以外は、実施例１と同様にして作製した。

（実施例３）
実施例３のエアフィルタ濾材は、プレ捕集層の撥水性等級とフッ素含有量が相違する点以外は、実施例１と同様にして作製した。

（実施例４）
実施例４のエアフィルタ濾材は、プレ捕集層のフッ素含有量、平均繊維径、目付、厚み、圧力損失、捕集効率が相違する点以外は、実施例１と同様である。

（実施例５）
実施例５のエアフィルタ濾材は、プレ捕集層のフッ素含有量、平均繊維径、厚み、圧力損失、捕集効率が相違する点以外は、実施例１と同様である。

（比較例１）
比較例１のエアフィルタ濾材は、プレ捕集層について撥水処理が施されておらずフッ素も含有していない点以外は、実施例１−３と同様である。

（比較例２）
比較例２のエアフィルタ濾材は、プレ捕集層について撥水処理が施されておらずフッ素も含有していない点以外は、実施例４と同様である。

（比較例３）
比較例３のエアフィルタ濾材は、プレ捕集層について撥水処理が施されておらずフッ素も含有していない点以外は、実施例５と同様である。

（撥水性等級）
プレ捕集層の撥水性の評価指標として、以下に述べる撥水性等級を用いた評価を行った。

以下の表１にそれぞれ示す割合のイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）水溶液を作製し、スポイトを用いてプレ捕集層に滴下した。３０秒後に接触角を測定し、接触角９０°以上を示す最下限の撥水性等級を求めた。

なお、撥水性等級が高い程、撥水性があることを示している。

（フッ素含有量）
フッ素含有量について、元素分析法により測定した。

（平均繊維径）
まず、試験サンプルの表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で１０００〜５０００倍で撮影し、撮影した１画像上で直交した２本の線を引き、これらの線と交わった繊維の像の太さを繊維径として得た。ここで、測定する繊維数は２００本以上とした。こうして得られた繊維径について、横軸に繊維径、縦軸に累積頻度を採って対数正規プロットし、累積頻度が５０％となる値を平均繊維径として求めた。

（圧力損失）
濾材の測定サンプルを、内径１００ｍｍのフィルタホルダにセットし、コンプレッサで入口側を加圧し、流速計で空気の透過する流量を５．３ｃｍ／秒に調整した。そして、この時の圧力損失をマノメータで測定した。

（粒子径０．３μｍのＮａＣｌ粒子の捕集効率）
ＪＩＳＢ９９２８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、粒子径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ＮａＣｌ０．３μｍの粒子数
ＣＩ＝測定試料に供給されたＮａＣｌ０．３μｍの粒子数

（平均孔径）
ＡＳＴＭＦ３１６−８６の記載に準じて測定される平均孔径（mean flow pore size）を多孔膜の平均孔径（平均流路径）とした。実際の測定は、コールターポロメータ（Coulter Porometer）［コールター・エレクトロニクス（Coulter Electronics）社（英国）製］で測定を行った。

（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枚の厚みとした。

（プレ捕集層の厚みと通気性支持材の厚み）
ＡＢＳデジマチックインジケータ（ミツトヨ社製、ＩＤ−Ｃ１１２ＣＸ）をゲージスタンドに固定し、測定対象に０．３Ｎの荷重をかけたときの厚さの値を読み取った。

（初期圧力損失）
使用されていないエアフィルタ濾材の圧力損失を、初期圧力損失とした。

（初期捕集効率）
使用されていないエアフィルタ濾材の捕集効率を、初期捕集効率とした。

（最終捕集効率）
補塵量の測定時に圧力損失が上昇し、初期圧力損失から２５０Ｐａ増大した際におけるエアフィルタ濾材の捕集効率を、最終捕集効率とした。

（効率低下指数）
使用されていないエアフィルタ濾材に関する透過率を初期透過率とし、補塵量の測定時に圧力損失が上昇し初期圧力損失から２５０Ｐａ増大した際におけるエアフィルタ濾材の透過率を最終透過率とした場合における、最終透過率／初期透過率の値を効率低下指数として求めた。

（全体保塵量）
大気塵透過時の濾材の圧力損失上昇試験で評価した。即ち、濾材の測定サンプルを、内径１００ｍｍのフィルタホルダにセットし、大気塵を含んだ空気を流速１３０ｃｍ／秒で連続通風したときの圧力損失を差圧計で経時的に測定し、圧力損失が５．３ｃｍ／ｓ換算で２５０Ｐａ分だけ上昇したときに、濾材に保持されている大気塵の濾材の単位面積当たりの重量である保塵量（ｇ／ｍ²）を求めた。なお、測定は、数日にわたって行われ、測定稼働日の１０％以上が雨天となるように実施した。

（プレ捕集層の保塵量）
上述した全体保塵量の測定において、圧力損失が２５０Ｐａ分だけ上昇したときのエアフィルタ濾材から、プレ捕集層を取り出し、プレ捕集層に保持されている大気塵の濾材の単位面積当たりの重量である保塵量（ｇ／ｍ²）を求めた。

（主捕集層の保塵量）
上述した全体保塵量の測定において、圧力損失が２５０Ｐａ分だけ上昇したときのエアフィルタ濾材から、主捕集層を取り出し、主捕集層に保持されている大気塵の濾材の単位面積当たりの重量である保塵量（ｇ／ｍ²）を求めた。

各実施例および各比較例のエアフィルタ濾材（フィルタパックやエアフィルタユニットとする前の状態のもの）について、各エアフィルタ濾材の作製に用いられた各材の物性と合わせて、以下の表２、表３に示す。

実施例１−３および比較例１の関係、実施例４および比較例２の関係、実施例５および比較例３の関係から明らかなように、プレ捕集層における撥水性等級の以外の条件を共通にした場合において、撥水性等級が低い場合には、最終捕集効率が大きく低下してしまっていること（効率低下指数が大きいこと）が分かる。なお、この撥水性等級の低いプレ捕集層を用いたエアフィルタ濾材において捕集効率が低下した要因は、プレ捕集層において捕集された粉塵が、凝集・成長して、風圧を強く受けるようになり、下流側の主捕集層にまで流動して主捕集層に到達してしまうことにより、主捕集層の繊維を覆うようにまとわりつき、みかけの繊維の肥大化（繊維径の増大化）が生じた結果であると推測される。

また、保塵量の測定時に圧力損失が２５０Ｐａ分だけ上昇したときのエアフィルタ濾材における主捕集層での保塵量が、プレ捕集層における撥水性等級が低いほど、多くなっていることが分かる。これにより、プレ捕集層において捕集された粉塵が、凝集・成長して、風圧を強く受けるようになり、下流側の主捕集層にまで流動していったことが推測される。

１エアフィルタ濾材
２エアフィルタ濾材
３エアフィルタ濾材
４エアフィルタ濾材
５エアフィルタ濾材
６エアフィルタ濾材
１０プレ捕集層
２１上流通気性支持材
２２中間通気性支持材
２３下流通気性支持材
３０主捕集層
３１第１の主捕集層
３２第２の主捕集層
４０フィルタパック
５０枠体
６０エアフィルタユニット

特開２０１３−０９４７１７号公報

Claims

気体中の塵を捕集するエアフィルタ濾材であって、
主捕集層と、
粒子径０．３μｍのＮａＣｌ粒子を含む空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの前記粒子の捕集効率が前記主捕集層よりも低く、前記主捕集層よりも気流の上流側に配置され、撥水性を有するプレ捕集層と、
を備えたエアフィルタ濾材。
前記プレ捕集層は、２５体積％の濃度のイソプロピルアルコール水溶液を滴下してから３０秒後における接触角が９０°以上である、
請求項１に記載のエアフィルタ濾材。
前記プレ捕集層におけるフッ素含有率が１０００ｐｐｍ以上である、
請求項１または２に記載のエアフィルタ濾材。
前記プレ捕集層における粒子径０．３μｍのＮａＣｌ粒子を含む空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの前記粒子の捕集効率は、２５％以上８０％以下であり、
前記主捕集層における粒子径０．３μｍのＮａＣｌ粒子を含む空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの前記粒子の捕集効率は、７５％以上９９．９９９９％以下である、
請求項１から３のいずれか１項に記載のエアフィルタ濾材。
前記プレ捕集層における粒子径０．３μｍのＮａＣｌ粒子を含む空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの前記粒子の捕集効率は、２５％以上５５％以下であり、
前記主捕集層における粒子径０．３μｍのＮａＣｌ粒子を含む空気を流速５．３ｃｍ／秒で通過させたときの前記粒子の捕集効率は、７５％以上９９．９９９９％以下である、
請求項１から４のいずれか１項に記載のエアフィルタ濾材。
前記プレ捕集層と前記主捕集層とは、気流方向において接触している、
請求項１から５のいずれか１項に記載のエアフィルタ濾材。
前記プレ捕集層の平均繊維径は、１．０μｍ以上４．０μｍ以下である、
請求項１から６のいずれか１項に記載のエアフィルタ濾材。
前記主捕集層の平均繊維径は、０．０５μｍ以上０．３μｍ以下である、
請求項１から７のいずれか１項に記載のエアフィルタ濾材。
前記主捕集層は、フッ素樹脂を主として含む多孔膜を有している、
請求項１から８のいずれか１項に記載のエアフィルタ濾材。
前記主捕集層に対して気流の下流側に配置された通気性支持材をさらに備えた、
請求項１から９のいずれか１項に記載のエアフィルタ濾材。