空气过滤器用滤材、过滤器组件、空气过滤器单元以及空气过滤器用滤材的制造方法

摘要

本发明提供一种在维持高捕集效率的同时积尘量大幅提高的空气过滤器用滤材、过滤器组件、空气过滤器单元、以及这样的空气过滤器用滤材的制造方法。本发明的空气过滤器用滤材具备主要由氟树脂构成的第1多孔膜和第2多孔膜。第2多孔膜与第1多孔膜相比配置于气流的下游侧。第1多孔膜的以流速5.3cm/秒连续流通包含个数中值粒径为0.25μm的聚α‑烯烃颗粒的空气、且压力损失上升250Pa时的聚α‑烯烃颗粒的积尘量大于第2多孔膜。空气过滤器用滤材的特征在于，压力损失小于200Pa，粒径为0.3μm的NaCl颗粒的捕集效率为99.97％以上，个数中值粒径为0.25μm的聚α‑烯烃颗粒的积尘量为25g/m2以上。

说明书

技术领域

本发明涉及空气过滤器用滤材、过滤器组件、空气过滤器单元以及空气过滤器用滤材。

背景技术

作为满足HEPA过滤器(High Efficiency Particulate Air Filter，高效空气过滤器)的基准的空气过滤器用滤材，已知被称为玻璃滤材的使用玻璃纤维所制作的滤材。HEPA等级的玻璃滤材具有粒径为0.3μm的颗粒的捕集效率为99.97％的高捕集效率，但另一方面压力损失高。作为替代这种玻璃滤材的低压力损失的HEPA过滤器，已知使用了对聚四氟乙烯(PTFE)进行拉伸而制作的PTFE多孔膜的滤材。PTFE多孔膜与玻璃滤材相比具有高捕集效率和低压力损失，捕集效率与压力损失的平衡优异。

并且，近年来，为了延长滤材的寿命，要求提高滤材的积尘量。但是，上述PTFE多孔膜的积尘量因膜厚较薄而极小，远远达不到玻璃滤材所具有的高积尘量。因此，考虑对PTFE多孔膜例如粘贴作为预过滤器的熔喷无纺布而制作滤材。但是，该情况下，由于无纺布的厚度而使滤材整体的厚度变厚，因此无法充分确保将滤材用于空气过滤器单元时的滤材折入数(褶裥数)，反而会导致压力损失的上升、捕集效率的降低、积尘量的降低。

另一方面，作为在维持HEPA等级的同时使积尘量得到改善的滤材，有本申请人所提出的记载于专利文献1中的空气过滤器用滤材。根据专利文献1的滤材，虽然捕集效率比PTFE多孔膜略差，但是可在维持HEPA等级的同时与PTFE多孔膜相比大幅改善压力损失，并且由于膜厚厚，从而可得到接近玻璃滤材的积尘量的值的积尘量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2013/157647号小册子

发明内容

发明要解决的课题

但是，延长滤材寿命的要求高，要求进一步提高积尘量。

本发明的目的在于提供一种在维持高捕集效率的同时积尘量大幅提高的空气过滤器用滤材、过滤器组件、空气过滤器单元、以及这样的空气过滤器用滤材的制造方法。

用于解决课题的方案

本发明的一个方式涉及一种捕集气体中的微粒的空气过滤器用滤材，其特征在于，具备：

主要由氟树脂构成的第1多孔膜；

与上述第1多孔膜相比配置于气流的下游侧、且主要由氟树脂构成的第2多孔膜；和

按照形成上述空气过滤器用滤材的至少最外层的方式进行配置的、对上述第1多孔膜和上述第2多孔膜进行支撑的2片以上的通气性支撑材料，

上述第1多孔膜的以流速5.3cm/秒连续流通包含个数中值粒径为0.25μm的聚α-烯烃颗粒的空气、且压力损失上升250Pa时的上述聚α-烯烃颗粒的积尘量大于上述第2多孔膜；

对于上述空气过滤器用滤材来说，

使空气以流速5.3cm/秒通过时的压力损失小于200Pa，

使包含粒径为0.3μm的NaCl颗粒的空气以流速5.3cm/秒通过时的上述颗粒的捕集效率为99.97％以上，

以流速5.3cm/秒连续流通包含个数中值粒径为0.25μm的聚α-烯烃颗粒的空气、且压力损失上升250Pa时的上述聚α-烯烃颗粒的积尘量为25g/m²以上。

本发明的另一方式的特征在于，具备上述空气过滤器用滤材，

上述空气过滤器用滤材被加工成峰折和谷折交替重复的锯齿形状。

本发明的另一方式涉及一种空气过滤器单元，其特征在于，其具备：

上述空气过滤器用滤材或上述过滤器组件；和

保持上述空气过滤器用滤材或上述过滤器组件的框体。

本发明的另一方式涉及一种捕集气体中的微粒的空气过滤器用滤材的制造方法，其特征在于，该制造方法包括以下步骤：

(a)使用氟树脂和液体润滑剂制作第1多孔膜的步骤；

(b)使用氟树脂和液体润滑剂制作与上述第1多孔膜相比平均孔径小的上述第2多孔膜的步骤；和

(c)将上述第1多孔膜、上述第2多孔膜、以及对上述第1多孔膜和上述第2多孔膜进行支撑的2片以上的通气性支撑材料进行层积而制作上述空气过滤器用滤材的步骤，

在上述(c)的步骤中，按照形成上述空气过滤器用滤材的至少最外层的方式来配置上述2片以上的通气性支撑材料；

对于上述空气过滤器用滤材来说，

上述压力损失小于200Pa，

使包含粒径为0.3μm的NaCl颗粒的空气以流速5.3cm/秒通过时的上述颗粒的捕集效率为99.97％以上，

以流速5.3cm/秒连续流通包含个数中值粒径为0.25μm的聚α-烯烃颗粒的空气、且压力损失上升250Pa时的上述聚α-烯烃颗粒的积尘量为25g/m²以上。

发明的效果

根据本发明，可得到一种在维持高捕集效率的同时积尘量大幅提高的空气过滤器用滤材、过滤器组件、空气过滤器单元。另外，根据本发明的空气过滤器用滤材的制造方法，可得到一种在维持高捕集效率的同时积尘量提高的空气过滤器用滤材。

附图说明

图1中，图1的(a)是示出本实施方式的4层结构的滤材的层构成的截面图。图1的(b)是示出本实施方式的5层结构的滤材的层构成的截面图。

图2中，图2的(a)是示出本实施方式的变形例的4层结构的滤材的层构成的截面图。图2的(b)是示出本实施方式的变形例的5层结构的滤材的层构成的截面图。

图3是本实施方式的过滤器组件的外观立体图。

图4是本实施方式的空气过滤器单元的外观立体图。

具体实施方式

下面，对本实施方式的空气过滤器用滤材、过滤器组件、空气过滤器单元以及空气过滤器用滤材的制造方法进行说明。

(空气过滤器用滤材)

图1中示出本实施方式的空气过滤器用滤材(下文中也简称为滤材)。图1的(a)是示出本实施方式的4层结构的滤材10的层构成的截面图。图1的(b)是示出本实施方式的5层结构的滤材11的层构成的截面图。关于图1的(b)的滤材11，如后所述。

本实施方式的滤材10为捕集气体中的微粒的空气过滤器用滤材，其特征在于，具备存在积尘量差的第1多孔膜2和第2多孔膜3、以及2片以上的通气性支撑材料4，滤材10整体的压力损失小于200Pa、捕集效率为99.97％以上、积尘量为25g/m²以上。积尘量、压力损失、捕集效率的具体内容如后所述。

滤材10具有由第1多孔膜2、第2多孔膜3、和2片通气性支撑材料4构成的4层结构。

(1.多孔膜)

第1多孔膜2和第2多孔膜3均主要由氟树脂构成，具有未图示的包括原纤维(纤维)和与原纤维连接的结点(结点部)的多孔质的膜结构。此处，“主要”是指含有超过第1多孔膜2或第2多孔膜3的构成成分整体的50重量％的氟树脂。换言之，第1多孔膜2和第2多孔膜3也可以含有小于50重量％的不同于氟树脂的成分。作为不同于氟树脂的成分，例如可以举出作为后述的不发生纤维化的非熔融加工性成分(B成分)的无机填料。第1多孔膜2配置于气流的上游侧(图1的上方)，第2多孔膜3与第1多孔膜2相比配置于气流的下游侧(图1的下方)。

用于第1多孔膜2和第2多孔膜3的氟树脂可以由1种成分构成，也可以由2种以上的成分构成。例如，作为由1种成分构成的氟树脂，可以举出第2多孔膜5中所用的PTFE。需要说明的是，本说明书中，在仅称为PTFE的情况下，除了特别声明的情况外，是指后述的能够纤维化的PTFE(高分子量PTFE)。另外，作为由2种以上的成分构成的氟树脂，例如可以举出能够纤维化的PTFE(下文中也称为A成分)、不发生纤维化的非热熔融加工性成分(下文中也称为B成分)、和熔点小于320℃的不发生纤维化的能够热熔融加工的成分(下文中也称为C成分)这3种成分的混合物。第1多孔膜2优选由这3种成分的组合构成。由这3种成分构成的第1多孔膜与PTFE多孔膜相比具有空隙多、膜厚厚的膜结构，从而能够在滤材的厚度方向的广泛区域捕集气体中的微粒，由此积尘量提高。从这样的方面考虑，更优选第1多孔膜和第2多孔膜两者由这3种成分构成。由此，能够充分确保滤材整体的厚度，积尘量进一步提高。

下面，对上述3种成分进行更详细的说明。需要说明的是，关于与第1多孔膜2和第2多孔膜3均对应的内容，不对其进行区分，仅使用“多孔膜”的表现来进行说明。

(a)能够纤维化的PTFE

能够纤维化的PTFE为由例如四氟乙烯(TFE)的乳液聚合或悬浮聚合得到的高分子量的PTFE。此处所说的高分子量是指，在多孔膜制作时的拉伸时容易纤维化而得到纤维长较长的原纤维的物质，该物质的标准比重(SSG)为2.130～2.230，熔融粘度高，因此是指实质上不会熔融流动的大小的分子量。从容易纤维化、可得到纤维长较长的原纤维的方面考虑，能够纤维化的PTFE的SSG优选为2.130～2.190、更优选为2.140～2.170。若SSG过高，则A～C的各成分的混合物的拉伸性有可能变差，若SSG过低，则有可能压延性变差、多孔膜的均质性变差、多孔膜的压力损失升高。另外，从容易纤维化、可得到纤维长较长的原纤维的方面考虑，优选利用乳液聚合得到的PTFE。标准比重(SSG)根据ASTM D 4895进行测定。

纤维化性的有无、即能否纤维化可以通过能否进行糊料挤出来判断，该糊料挤出为将由TFE的聚合物所制作的高分子量PTFE粉末进行成型的代表性方法。通常，可进行糊料挤出的原因在于高分子量的PTFE具有纤维化性。在利用糊料挤出得到的未烧制的成型体不具有实质性强度或伸长率的情况下，例如在伸长率为0％、若拉伸则会断裂的情况下，可以视为不具有纤维化性。

上述高分子量PTFE可以为改性聚四氟乙烯(下文中称为改性PTFE)，也可以为均聚四氟乙烯(下文中称为均聚PTFE)，还可以为改性PTFE和均聚PTFE的混合物。对均聚PTFE没有特别限定，可以适合使用日本特开昭53-60979号公报、日本特开昭57-135号公报、日本特开昭61-16907号公报、日本特开昭62-104816号公报、日本特开昭62-190206号公报、日本特开昭63-137906号公报、日本特开2000-143727号公报、日本特开2002-201217号公报、国际公开第2007/046345号小册子、国际公开第2007/119829号小册子、国际公开第2009/001894号小册子、国际公开第2010/113950号小册子、国际公开第2013/027850号小册子等中公开的均聚PTFE。其中，优选具有高拉伸特性的日本特开昭57-135号公报、日本特开昭63-137906号公报、日本特开2000-143727号公报、日本特开2002-201217号公报、国际公开第2007/046345号小册子、国际公开第2007/119829号小册子、国际公开第2010/113950号小册子等中公开的均聚PTFE。

改性PTFE由TFE和TFE以外的单体(下文中称为改性单体)构成。改性PTFE可以举出利用改性单体进行了均匀地改性的物质、在聚合反应的初期进行了改性的物质、在聚合反应的末期进行了改性的物质等，并不特别限定于此。改性PTFE可以适合使用例如日本特开昭60-42446号公报、日本特开昭61-16907号公报、日本特开昭62-104816号公报、日本特开昭62-190206号公报、日本特开昭64-1711号公报、日本特开平2-261810号公报、日本特开平11-240917、日本特开平11-240918、国际公开第2003/033555号小册子、国际公开第2005/061567号小册子、国际公开第2007/005361号小册子、国际公开第2011/055824号小册子、国际公开第2013/027850号小册子等中公开的改性PTFE。其中，优选具有高拉伸特性的日本特开昭61-16907号公报、日本特开昭62-104816号公报、日本特开昭64-1711号公报、日本特开平11-240917、国际公开第2003/033555号小册子、国际公开第2005/061567号小册子、国际公开第2007/005361号小册子、国际公开第2011/055824号小册子等中公开的改性PTFE。

改性PTFE包含基于TFE的TFE单元和基于改性单体的改性单体单元。改性单体单元是改性PTFE的分子结构的一部分、是来自改性单体的部分。改性PTFE优选包含全部单体单元的0.001重量％～0.500重量％的改性单体单元，更优选包含全部单体单元的0.01重量％～0.30重量％的改性单体单元。全部单体单元是改性PTFE的分子结构中的来自全部单体的部分。

改性单体只要能够与TFE共聚就没有特别限定，可以举出例如六氟丙烯(HFP)等全氟烯烃；三氟氯乙烯(CTFE)等氟氯烯烃；三氟乙烯、偏二氟乙烯(VDF)等含氢氟代烯烃；全氟乙烯基醚；全氟烷基乙烯(PFAE)、乙烯等。所使用的改性单体可以为1种，也可以为多种。

对全氟乙烯基醚没有特别限定，例如，可以举出下述通式(1)表示的全氟不饱和化合物等。

CF₂＝CF-ORf(1)

式中，Rf表示全氟有机基团。

本说明书中，全氟有机基团为与碳原子键合的氢原子全部被氟原子取代而成的有机基团。上述全氟有机基团可以具有醚氧。

作为全氟乙烯基醚，例如可以举出上述通式(1)中Rf是碳原子数为1～10的全氟烷基的全氟(烷基乙烯基醚)(PAVE)。全氟烷基的碳原子数优选为1～5。作为PAVE中的全氟烷基，可以举出例如全氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、全氟戊基、全氟己基等。作为PAVE，优选全氟丙基乙烯基醚(PPVE)、全氟甲基乙烯基醚(PMVE)。

对上述全氟烷基乙烯(PFAE)没有特别限定，可以举出例如全氟丁基乙烯(PFBE)、全氟己基乙烯(PFHE)等。

作为改性PTFE中的改性单体，优选为选自由HFP、CTFE、VDF、PAVE、PFAE和乙烯组成的组中的至少一种。

特别是，从容易纤维化、可得到纤维长较长的原纤维的方面考虑，优选含有超过50重量％的能够纤维化的PTFE的均聚PTFE。

需要说明的是，能够纤维化的PTFE可以组合多种上述成分。

从维持多孔膜的纤维结构的方面考虑，优选含有超过50重量％的多孔膜的能够纤维化的PTFE。

(b)不发生纤维化的非热熔融加工性成分

不发生纤维化的非热熔融加工性成分主要作为非纤维状的颗粒而偏在于结点部，起到抑制能够纤维化的PTFE被纤维化的作用。作为不发生纤维化的非热熔融加工性成分，可以举出例如低分子量PTFE等具有热塑性的成分、热固化性树脂、无机填料。具有热塑性的成分优选熔点为320℃以上、且熔融粘度高。例如低分子量PTFE由于熔融粘度高，因而即使在熔点以上的温度下进行加工，也可以停留于结点部。本说明书中，低分子量PTFE是指数均分子量为60万以下、熔点为320℃～335℃、在380℃的熔融粘度为100Pa·s～7.0×10⁵Pa·s的PTFE(参照日本特开平10-147617号公报)。作为低分子量PTFE的制造方法，可以举出下述方法：使由TFE的悬浮聚合得到的高分子量PTFE粉末(模压粉末)或由TFE的乳液聚合得到的高分子量PTFE粉末(细粉)与特定的氟化物在高温下进行接触反应而发生热分解的方法(参照日本特开昭61-162503号公报)；对上述高分子量PTFE粉末或成型体照射电离性放射线的方法(参照日本特开昭48-78252号公报)；以及使TFE与链转移剂一起进行直接聚合的方法(参照国际公开第2004/050727号小册子、国际公开第2009/020187号小册子、国际公开第2010/114033号小册子等)；等等。低分子量PTFE与能够纤维化的PTFE同样地可以为均聚PTFE，也可以为包含上述改性单体的改性PTFE。

低分子量PTFE不具有纤维化性。纤维化性的有无可以利用上述方法进行判断。低分子量PTFE的利用糊料挤出得到的未烧制的成型体不具有实质性强度或伸长率，例如伸长率为0％、若拉伸则会断裂。

对本发明中使用的低分子量PTFE没有特别限定，优选在380℃的熔融粘度为1000Pa·s以上、更优选为5000Pa·s以上、进一步优选为10000Pa·s以上。这样，若熔融粘度高，则在制造多孔膜时即使作为C成分的不发生纤维化的能够热熔融加工的成分熔融，也可以使不发生纤维化的非热熔融加工性成分停留于结点部，可以抑制纤维化。

作为热固化性树脂，可以举出例如环氧树脂、硅酮树脂、聚酯、聚氨酯、聚酰亚胺、酚醛等各树脂。从后述的共沉析的作业性的方面出发，热固化性树脂优选使用在未固化状态下经水分散的树脂。这些热固化性树脂均可以作为市售品获得。

作为无机填料，可以举出滑石、云母、硅酸钙、玻璃纤维、碳酸钙、碳酸镁、碳纤维、硫酸钡、硫酸钙等。其中，从与PTFE的亲和性和比重的方面考虑，优选使用滑石。从在多孔膜的制造时可形成稳定的分散体的方面考虑，无机填料优选使用粒径为3μm～20μm的无机填料。这些无机填料均可以作为市售品获得。

需要说明的是，不发生纤维化的非熔融加工性成分可以将多种上述成分进行组合。

不发生纤维化的非热熔融加工性成分优选被包含多孔膜的1重量％～50重量％。通过使不发生纤维化的非热熔融加工性成分的含量为50重量％以下，可以维持多孔膜的纤维结构。不发生纤维化的非热熔融加工性成分优选含有20重量％～40重量％、更优选含有30重量％。通过含有20重量％～40重量％，可以更有效地抑制能够纤维化的PTFE的纤维化。

(c)熔点小于320℃的不发生纤维化的能够热熔融加工的成分

熔点小于320℃的不发生纤维化的能够热熔融加工的成分(下文中也称为不发生纤维化的能够热熔融加工的成分)在熔融时具有流动性，由此在制造多孔膜时(拉伸时)可以熔融并固化在结点部，可以提高多孔膜整体的强度，即使在后工序中被压缩等也可以抑制过滤器性能的劣化。不发生纤维化的能够热熔融加工的成分优选在380℃下显示出小于10000Pa·s的熔融粘度。需要说明的是，不发生纤维化的能够热熔融加工的成分的熔点为下述熔解热曲线的峰顶，该熔解热曲线如下获得：利用差示扫描量热计(DSC)以升温速度10℃/分钟升温至熔点以上而一度完全熔融，并以10℃/分钟冷却至熔点以下，之后再次以10℃/分钟升温时，得到该熔解热曲线。

作为不发生纤维化的能够热熔融加工的成分，为可热熔融的含氟聚合物、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酯、聚酰胺等各树脂、或者这些的混合物，可以举出能够充分发挥在制造多孔膜时的拉伸温度下的熔融性、流动性的物质。其中，从在制造多孔膜时的拉伸温度下的耐热性优异、耐化学药品性优异的方面考虑，优选可热熔融的含氟聚合物。可热熔融的含氟聚合物可以举出包含由以下述通式(2)

RCF＝CR₂···(2)

(式中，R各自独立地选自H、F、Cl、碳原子为1～8个的烷基、碳原子为6～8个的芳基、碳原子为3～10个的环状烷基、碳原子为1～8个的全氟烷基中。该情况下，所有R可以相同，另外，也可以任意2个R相同且剩余的1个R与它们不同，还可以所有R相互不同。)表示的至少一种氟化烯键式不饱和单体、优选为2种以上的单体所衍生的共聚单元的含氟聚合物。

作为通式(2)表示的化合物的有用例，并未限定，可以举出氟乙烯、VDF、三氟乙烯、TFE、HFP等全氟烯烃；CTFE、二氯二氟乙烯等氟氯烯烃；PFBE、PFHE等(全氟烷基)乙烯、全氟-1,3-二氧杂环戊烯及其混合物等。

另外，含氟聚合物也可以包含由至少一种上述通式(2)所示的单体、与上述通式(1)和/或下述通式(3)

R₂C＝CR₂···(3)

(式中，R各自独立地选自H、Cl、碳原子为1～8个的烷基、碳原子为6～8个的芳基、碳原子为3～10个的环状烷基中。该情况下，所有R可以相同，另外，也可以任意2个以上的R相同且这些2个以上的R与剩余的其它R不同，还可以所有R相互不同。上述其它R在具有2个以上的情况下可以相互不同。)表示的至少一种共聚性共聚单体的共聚所衍生的共聚物。

作为通式(1)表示的化合物的有用例，为PAVE，优选可以举出PPVE、PMVE等。

作为通式(3)表示的化合物的有用例，可以举出乙烯、丙烯等。

作为含氟聚合物的更具体的示例，可以举出：由氟乙烯的聚合衍生的聚氟乙烯、由VDF的聚合衍生的聚偏二氟乙烯(PVDF)、由CTFE的聚合衍生的聚三氟氯乙烯(PCTFE)、由2种以上不同的上述通式(2)所示的单体的共聚衍生的含氟聚合物、由至少1种上述通式(2)的单体与至少1种上述通式(1)和/或至少1种上述通式(3)所示的单体的共聚衍生的含氟聚合物。

该聚合物的示例为具有由VDF和HFP衍生的共聚物单元的聚合物、由TFE和TFE以外的至少一种共聚性共聚单体(至少3重量％)衍生的聚合物。作为后一种含氟聚合物，可以举出TFE/PAVE共聚物(PFA)、TFE/PAVE/CTFE共聚物、TFE/HFP共聚物(FEP)、TFE/乙烯共聚物(ETFE)、TFE/HFP/乙烯共聚物(EFEP)、TFE/VDF共聚物、TFE/VDF/HFP共聚物、TFE/VDF/CTFE共聚物等或者它们的混合物。

需要说明的是，不发生纤维化的能够热熔融加工的成分可以将多种上述成分进行组合。

不发生纤维化的能够热熔融加工的成分在多孔膜中的含量优选为0.1重量％～小于20重量％。通过小于20重量％，可抑制不发生纤维化的能够热熔融加工的成分也分散于多孔膜中的结点部以外的部分从而导致多孔膜的压力损失升高。另外，通过小于20重量％，容易以后述的伸长面积倍率为40倍以上的高倍率进行拉伸。通过不发生纤维化的能够热熔融加工的成分在多孔膜中的含量为0.1重量％以上，能够充分抑制由后工序中的压缩力等引起的多孔膜的过滤器性能的劣化。不发生纤维化的能够热熔融加工的成分在多孔膜中的含量优选为15重量％以下、更优选为10重量％以下。另外，从确保多孔膜的强度的方面考虑，不发生纤维化的能够热熔融加工的成分在多孔膜中的含量优选为0.5重量％以上。其中，特别优选为5重量％左右。

为了良好地进行伸长面积倍率为40～800倍的拉伸，不发生纤维化的能够热熔融加工的成分的含量优选为10重量％以下。

多孔膜优选根据下式求出的填充率为1％～20％，更优选为2％～10％。

填充率(％)＝{1－(多孔膜中的空隙体积/多孔膜的体积)}×100

在由上述说明的3种成分构成的多孔膜中，原纤维主要由A成分构成，结点部由A～C的成分构成。这样的结点部在多孔膜中较大地形成，由此可成型出厚度厚的多孔膜。另外，通过包含不发生纤维化的能够热熔融加工的成分，这样的结点部比较牢固，可起到在厚度方向支撑多孔膜的柱这样的作用，因而能够抑制在通气性支撑材料的层积、后述的褶裥加工等后工序中受到厚度方向的压缩力等而使多孔膜的过滤器性能降低的情况。

多孔膜例如根据后述的空气过滤器用滤材的制造方法中包含的多孔膜的制作方法来进行制作。

本实施方式的滤材10中，第1多孔膜2的积尘量大于第2多孔膜3。通过使第1多孔膜2与第2多孔膜3之间存在积尘量之差，可较高地维持滤材10的捕集效率，同时积尘量大幅地提高。需要说明的是，积尘量是指以流速5.3cm/秒连续流通包含个数中值粒径D_p50为0.25μm的聚α-烯烃颗粒的空气、且压力损失上升250Pa时的上述聚α-烯烃颗粒的积尘量，在下述说明中也简称为积尘量。个数中值粒径(记为count>p50是在个数基准的粒径分布中与累积曲线的50％相当的粒径。个数中值粒径D_p50例如可以利用激光衍射散射式粒度分布测定装置来进行测定。

两个多孔膜2、3的积尘量的比较例如可以使用在1片多孔膜的10～50处所测定的积尘量的平均值来进行。各测定处的积尘量使用聚α-烯烃(PAO)颗粒根据后述要领来进行测定。对第1多孔膜2和第2多孔膜3的积尘量之差的大小没有特别限制。例如，第1多孔膜2的积尘量为25g/m²～35g/m²。

本实施方式的滤材10中，优选第1多孔膜2的压力损失小于第2多孔膜3，第2多孔膜3的捕集效率高于第1多孔膜2。由此，在上游侧的第1多孔膜2中，不会过度地捕集微粒，能够以某种程度通过到下游侧，同时在下游侧的第2多孔膜3能够进行充分的捕集，由此能够在滤材的厚度方向的整个区域进行捕集，从而能够避免在上游侧的层中较早地发生堵塞。需要说明的是，压力损失是指使空气以流速5.3cm/秒通过时的压力损失，在之后的说明中也简称为压力损失。除了特别声明的情况外，捕集效率是指使包含粒径为0.3μm的NaCl颗粒的空气以流速5.3cm/秒通过时的上述颗粒的捕集效率，在之后的说明中也简称为捕集效率。

两个多孔膜2、3的压力损失的比较例如可以使用在1片多孔膜的10～50处所测定的压力损失的平均值来进行。各测定处的压力损失根据后述要领来进行测定。对第1多孔膜2和第2多孔膜3的压力损失之差的大小没有特别限制，例如为10Pa～130Pa。另外，关于第1多孔膜2和第2多孔膜3各自的压力损失，例如，第1多孔膜2的压力损失为30Pa～90Pa，与此相对，第2多孔膜3的压力损失为40Pa～160Pa。

另外，两个多孔膜2、3的捕集效率的比较例如可以使用在1片多孔膜的10～50处所测定的捕集效率的平均值来进行。各测定处的捕集效率使用粒径为0.3μm的NaCl颗粒根据后述的要领来进行测定。对第1多孔膜2和第2多孔膜3的捕集效率之差的大小没有特别限制。例如，第1多孔膜2的捕集效率为95％～99％。

本实施方式的滤材10中，两个多孔膜2、3的平均孔径优选分别超过1.6μm，更优选第1多孔膜2的平均孔径为3.0μm～3.9μm、第2多孔膜3的平均孔径超过1.6μm且小于3.0μm。由此，使第1多孔膜2的积尘量大于第2多孔膜3的积尘量，容易提高滤材10的积尘量。本说明书中，平均孔径根据ASTM F316-86来测定。平均孔径也称为平均流路直径。

从提高积尘量和捕集效率的方面考虑，第1多孔膜2的膜厚优选超过10μm，更优选超过40μm。对第1多孔膜2的膜厚的上限值没有特别限制，例如为100μm。另外，关于第2多孔膜3的膜厚，例如，在第2多孔膜3由上述3种成分构成的情况下，优选超过10μm，更优选超过40μm。对第2多孔膜3的膜厚的上限值没有特别限制，例如为100μm。

(2.通气性支撑材料)

在滤材10中具备2片通气性支撑材料4，分别支撑第1多孔膜2、第2多孔膜3，同时按照形成滤材的最外层、即最上游侧层和最下游侧层的方式进行配置。对通气性支撑材料4的材质和结构没有特别限定，可使用例如无纺布、织布、金属网、树脂网等。其中，从强度、捕集性、柔软性、作业性的方面考虑，优选具有热粘性的无纺布。无纺布优选构成纤维的一部分或全部具有芯/鞘结构的无纺布、由低熔点材料构成的纤维的层和由高熔点材料构成的纤维的层的2层所形成的2层无纺布、表面涂布有热粘性树脂的无纺布。芯/鞘结构的无纺布优选芯成分的熔点高于鞘成分的熔点的无纺布。例如，作为芯/鞘的各材料的组合，可以举出例如PET/PE、高熔点聚酯/低熔点聚酯。作为2层无纺布的低熔点材料/高熔点材料的组合，可以举出例如PE/PET、PP/PET、PBT/PET、低熔点PET/高熔点PET。作为表面涂布有热粘性树脂的无纺布，可以举出例如对PET无纺布涂布有EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚树脂)的无纺布、对PET无纺布涂布有烯烃树脂的无纺布。

对无纺布的材质没有特别限制，可以使用聚烯烃(PE、PP等)、聚酰胺、聚酯(PET等)、芳香族聚酰胺、或它们的复合材料等。通气性支撑材料4可以通过加热所致的通气性支撑材料4的部分熔融或热熔性树脂的熔融而利用锚定效应或利用反应性接合剂等的粘接而接合于第1多孔膜2和第2多孔膜3上。

2片通气性支撑材料4可以为相同种类，也可以为不同种类。

(3.滤材)

滤材10的压力损失小于200Pa、优选为70Pa～190Pa。通过使滤材10的压力损失处于这样的范围，与由玻璃滤材构成的HEPA过滤器相比可将压力损失抑制为较低，同时与具备2片由一种成分构成的PTFE多孔膜的滤材相比，滤材10的压力损失也被抑制为较低。上述范围的压力损失例如通过使用平均孔径和膜厚分别在上述范围的第1多孔膜和第2多孔膜而获得。

滤材10的捕集效率为99.97％以上。满足这种捕集效率的滤材可以作为HEPA等级的过滤器来使用。该范围的捕集效率例如通过使用平均孔径和膜厚分别在上述范围的第1多孔膜和第2多孔膜而获得。

滤材10的积尘量为25g/m²以上。本实施方式的滤材可在以高水平维持捕集效率和压力损失的平衡的同时，大幅提高积尘量，可提高到与玻璃滤材的积尘量同等或更高。该范围的积尘量例如通过使用平均孔径和膜厚分别在上述范围的第1多孔膜和第2多孔膜而获得。

滤材10的PF值例如为18以上、优选为23以上。对PF值的上限值没有特别限制，例如为40、优选为35。

上述专利文献1中记载了将相同的多孔膜重叠2片而得到的滤材。该滤材可改善积尘量，但依然仅限于低于玻璃滤材的积尘量。因此，为了提高滤材整体的积尘量，例如考虑通过增大多孔膜的平均孔径、或减小填充率、或增大厚度等手法来重新制作多孔膜，将其2片重叠。但是，该情况下，通过进行这样的调整，从而捕集效率变差，有可能无法维持HEPA等级。

根据本发明人的研究可知，通过将具有积尘量差的2片多孔膜重叠，可在维持HEPA等级的同时，使滤材整体的积尘量大幅提高，提高至与玻璃滤材同等或更高的水平。本实施方式的滤材具有滤材整体的压力损失小于200Pa的2片多孔膜，在将捕集效率维持为99.97％以上的同时使积尘量提高到25g/m²以上。

需要说明的是，本实施方式的滤材不限于上述4层结构的滤材，例如，也可以为图1的(b)所示的5层结构的滤材11。在图1的(b)所示的示例中，滤材11由第1多孔膜2、第2多孔膜3、和3片通气性支撑材料4构成，通气性支撑材料4中的1片配置于第1多孔膜2与第2多孔膜3之间。第1多孔膜2、第2多孔膜3、通气性支撑材料4均与图1的(a)的滤材10的第1多孔膜2、第2多孔膜3、通气性支撑材料4相同。

在图1的(b)的5层结构的滤材11中，存在压力损失差的第1多孔膜2和第2多孔膜3也在气流方向重叠，在将捕集效率维持为99.97％以上的同时使积尘量提高到25g/m²以上。

本实施方式的滤材中所用的多孔膜的个数不限为2个，也可以为3个以上。这种情况下，优选多个多孔膜从气流的下游侧向上游侧按照压力损失的大小依次减小的方式来进行配置。

本实施方式的滤材例如用于如下用途。

ULPA过滤器(超高效空气过滤器)(半导体制造用)、HEPA过滤器(医院、半导体制造用)、圆筒筒式过滤器(产业用)、袋式过滤器(产业用)、耐热袋式过滤器(尾气处理用)、耐热褶裥式过滤器(尾气处理用)、SINBRAN(注册商标)过滤器(产业用)、催化过滤器(尾气处理用)、带吸附剂的过滤器(HDD(硬盘驱动器)组装用)、带吸附剂的通气过滤器(HDD组装用)、通气过滤器(HDD组装用等)、吸尘器用过滤器(吸尘器用)、通用多层毡材、气体涡轮用筒式过滤器(适合气体涡轮的互换品用)、冷却过滤器(电子设备壳体用)等领域；

冷冻干燥用的容器等冷冻干燥用材料、适合于电子电路或灯的汽车用换气材料、适合于容器盖等的容器用途、适合于电子设备等的保护换气用途、医疗用换气用途等换气/内压调整领域；

半导体液体过滤过滤器(半导体制造用)、亲水性过滤器(半导体制造用)、适合于化学药品的过滤器(试剂处理用)、纯水制造线用过滤器(纯水制造用)、反洗型液体过滤过滤器(工业废水处理用)等液体过滤领域。

(变形例)

接着，参照图2，对本实施方式的变形例进行说明。

图2的(a)是示出变形例的4层结构的滤材20的层构成的截面图。图2的(b)是示出变形例的5层结构的滤材21的层构成的截面图。

本变形例中，特征在于使用了PTFE多孔膜作为第2多孔膜5。PTFE多孔膜可以没有特别限制地使用公知的多孔膜。例如，PTFE多孔膜可以使用积尘量为3g/m²～9g/m²、捕集效率为90％～99.9999％、压力损失为40Pa～170Pa的PTFE多孔膜。第1多孔膜2与第2多孔膜5的积尘量、压力损失、捕集效率的比较可以与对图1所示的滤材所说明的情况同样地进行。对第1多孔膜2和第2多孔膜5的积尘量、压力损失、捕集效率之差的大小没有特别限制。

第1多孔膜2的积尘量、压力损失、捕集效率、平均孔径、膜厚的各值的优选范围与对图1所示的滤材所例示的情况相同。

第2多孔膜5的平均孔径优选超过0.2μm，更优选为0.3μm～1.0μm。另外，第2多孔膜5的膜厚超过5μm，并且更优选超过10μm。

本变形例的滤材20、21也与图1所示的滤材10、11同样地通过在2片多孔膜2、5之间存在积尘量差，从而在维持高捕集效率的同时提高至与玻璃滤材同等或更高的积尘量。另外，作为第2多孔膜5，在使用利用粒径为0.1μm的颗粒时的捕集效率为99.995％以上的PTFE多孔膜的情况下，滤材整体可以达到与ULPA过滤器同样的捕集效率，同时能够大幅提高积尘量。

(过滤器组件)

接着，参照图3，对本实施方式的过滤器组件进行说明。

图3是本实施方式的过滤器组件30的外观立体图。

过滤器组件30具备上述说明的空气过滤器用滤材。过滤器组件30的空气过滤器用滤材是加工(褶裥加工)成峰折和谷折交替重复的锯齿形状的加工完毕的滤材。褶裥加工例如可以利用旋转式折叠机来进行。对滤材的折叠宽度没有特别限制，例如为25mm～280mm。通过对过滤器组件30实施褶裥加工，可增加用于空气过滤器单元时的滤材的折入面积，由此能够得到捕集效率高的空气过滤器单元。

除了滤材以外，过滤器组件30可以进一步具备用于保持在用于空气过滤器单元时的褶裥间隔的间隔物(未图示)。对间隔物的材质没有特别限制，可以优选使用热熔性树脂。

(空气过滤器单元)

接着，参照图4，对空气过滤器单元50进行说明。

图4是本实施方式的空气过滤器单元50的外观立体图。

空气过滤器单元50具备上述说明的空气过滤器用滤材或过滤器组件、和保持空气过滤器用滤材或过滤器组件的框体40。换言之，空气过滤器单元可以使框体保持滤材来制作，也可以使框体40保持过滤器组件30来制作。图4所示的空气过滤器单元50是使用过滤器组件30和框体40而制作的。

框体40例如将板材组合或将树脂成型而制作，过滤器组件30与框体40之间用密封剂进行了密封。密封剂用于防止过滤器组件30与框体40之间的泄漏，例如使用环氧树脂、丙烯酸类树脂、氨基甲酸酯系等树脂制的物质。具备过滤器组件30和框体40的空气过滤器单元50可以为将以平板状延伸的1个过滤器组件30以收纳于框体40的内侧的方式进行保持的无褶裥型的空气过滤器单元，也可以为将2个以上的以平板状延伸的过滤器组件排列并保持于框体内的V-bank型空气过滤器单元或单法兰型空气过滤器单元。

另一方面，具备滤材和框体的空气过滤器单元也可以为如下制作的分隔件型的空气过滤器单元：使滤材为交替折叠的波型形状，同时在交替折叠而形成的滤材的谷部配置例如经波纹加工的分隔件。

(空气过滤器用滤材的制造方法)

接着，对本实施方式的空气过滤器用滤材的制造方法进行说明。

本实施方式的滤材的制造方法为捕集气体中的微粒的空气过滤器用滤材的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)使用氟树脂和液体润滑剂制作第1多孔膜的步骤；

(b)使用氟树脂和液体润滑剂制作与第1多孔膜相比平均孔径小的第2多孔膜的步骤；和

(c)将第1多孔膜、第2多孔膜、以及对第1多孔膜和第2多孔膜进行支撑的2片以上的通气性支撑材料进行层积而制作空气过滤器用滤材的步骤。

在(c)的步骤中，按照形成空气过滤器用滤材的至少最外层的方式来配置2片以上的通气性支撑材料。另外，利用该方法所制作的空气过滤器用滤材与上述说明的空气过滤器用滤材同样地，压力损失小于200Pa、捕集效率为99.97％以上、积尘量为25g/m²以上。

(a)的步骤和(b)的步骤中所用的氟树脂使用与上述说明的空气过滤器用滤材中所用的氟树脂同样的氟树脂。需要说明的是，第1多孔膜和第2多孔膜也可以进一步使用不同于氟树脂的其它成分来制作。

此处，对在(a)的步骤中使用上述说明的3种成分来制作第1多孔膜的方法进行说明，此处说明的方法除了使用与在(a)的步骤中所用的液体润滑剂的量不同的液体润滑剂这点以外，还可以适用于在(b)的步骤中使用这3种成分来制作第2多孔膜的情况。

对上述说明的A～C的3种成分的形态没有特别限制，例如为后述的组合物、混合粉末、成型用材料。首先，对作为多孔膜的原料的组合物、混合粉末、成型用材料进行说明。

组合物、混合粉末、成型用材料均包含上述的A成分、B成分、C成分，含有整体的0.1重量％～小于20重量％的C成分。A成分、B成分、C成分分别与上文中对多孔膜所记载的能够纤维化的PTFE、不发生纤维化的非热熔融加工性成分、不发生纤维化的能够热熔融加工的成分相同。

成型用材料为例如用于成型出多孔膜的多孔膜成型用材料，该多孔膜在捕集气体中的微粒的过滤器用滤材中使用。

多孔膜的原料的形态可以为后述的混合粉末，也可以为非粉末的混合物，另外还可以为后述的成型用材料或者组合物。作为混合粉末，可以举出例如后述实施例中使用的通过共沉析得到的细粉；使3种原料中的2种通过共沉析混合并使用混合机混合另一种成分而得到的粉体；利用混合机将3种原料混合而成的粉体等。作为非粉末的混合物，可以举出例如多孔体(例如多孔膜)等成型体、包含3种成分的水性分散体。

成型用材料是指为了将组合物成型而进行了用于加工的调整的材料，例如为添加了加工助剂(液体润滑剂等)等的材料、调整了粒度的材料、进行了预成型的材料。成型用材料例如除了上述3种成分外还可以包含公知的添加剂等。作为公知的添加剂，可以举出例如碳纳米管、炭黑等碳材料、颜料、光催化剂、活性炭、抗菌剂、吸附剂、防臭剂等。

组合物可以通过各种方法进行制造，例如，在组合物为混合粉末的情况下可以通过下述方法制造：利用一般的混合机等将A成分的粉末、B成分的粉末和C成分的粉末混合的方法；通过使分别包含A成分、B成分和C成分的3种水性分散液进行共沉析(上述步骤a))而得到共沉析粉末的方法；利用一般的混合机等将通过预先使包含A成分、B成分、C成分中的任意2种成分的水性分散液进行共沉析而得到的混合粉末与剩余的1种成分的粉末进行混合的方法；等等。若利用这样的方法，则无论任一制法均可得到合适的拉伸材料。其中，从容易使3种不同成分均匀分散的方面出发，组合物优选为通过使分别包含A成分、B成分和C成分的3种水性分散液进行共沉析而得到的物质。

对通过共沉析而得到的混合粉末的尺寸没有特别限制，例如平均粒径为100μm～1000μm。优选为300μm～800μm。该情况下，平均粒径根据JIS K6891进行测定。对通过共沉析而得到的混合粉末的表观密度没有特别限制，例如为0.40g/ml～0.60g/ml、优选为0.45g/ml～0.55g/ml。表观密度根据JIS K6892进行测定。

作为上述共沉析的方法，例如可以举出以下方法：

(i)将A成分的水性分散液、B成分的水性分散液和C成分的水性分散液混合后进行沉析的方法；

(ii)在A成分、B成分、C成分中的任一种成分的水性分散液中添加剩余的2种成分的粉末后进行沉析的方法；

(iii)将A成分、B成分、C成分中的任一种成分的粉末添加到混合有剩余的2种成分的水性分散液而成的混合水性分散液中后进行沉析的方法；

(iv)预先将A成分、B成分、C成分中的任意2种成分的各水性分散液混合后使其沉析而得到2种成分的混合粉末，将该混合粉末添加到剩余的1种成分的水性分散液中后进行沉析的方法。

作为上述共沉析的方法，从容易使3种成分均匀分散的方面出发，优选上述(i)的方法。

在基于上述(i)～(iv)的方法的共沉析中，优选添加例如硝酸、盐酸、硫酸等酸；氯化镁、氯化钙、氯化钠、硫酸铝、硫酸镁、硫酸钡、碳酸氢钠、碳酸钠等金属盐；丙酮、甲醇等有机溶剂中的任一种而进行沉析。

对上述A成分的混合前的形态没有特别限定，可以为上述能够纤维化的PTFE的水性分散体，也可以为粉体。作为粉末(特别是上述细粉)，可以举出例如三井杜邦氟化学品社制造的“Teflon 6-J”(下文中Teflon为注册商标)、“Teflon 6C-J”、“Teflon 62-J”等、大金工业社制造的“POLYFLON F106”、“POLYFLON F104”、“POLYFLON F201”、“POLYFLON F302”等、旭硝子社制造的“Fluon CD123”、“Fluon CD1”、“Fluon CD141”、“Fluon CD145”等、杜邦社制造的“Teflon60”、“Teflon60X”、“Teflon601A”、“Teflon601X”、“Teflon613A”、“Teflon613A X”、“Teflon605XT X”、“Teflon669X”等。细粉可以通过对由TFE的乳液聚合得到的能够纤维化的PTFE的水性分散液(刚聚合出的水性分散液)进行沉析、干燥而获得。

作为能够纤维化的PTFE的水性分散液，可以为上述的刚聚合出的水性分散液，也可以为市售品的水性分散液。作为刚聚合出的能够纤维化的PTFE水性分散液的优选制作方法，可以举出作为公开均聚PTFE的公报列举的上述公报等中所公开的制作方法。作为市售品的能够纤维化的PTFE的水性分散液，可以举出大金工业社制造的“POLYFLON D-110”、“POLYFLON D-210”、“POLYFLON D-210C”、“POLYFLON D-310”等、三井杜邦氟化学品社制造的“Teflon 31-JR”、“Teflon 34-JR”等、旭硝子社制造的“Fluon AD911L”、“Fluon AD912L”、“AD938L”等的水性分散液。为了保持稳定性，市售品的能够纤维化的PTFE的水性分散液均相对于水性分散液中的PTFE 100重量份添加了非离子型表面活性剂等2重量份～10重量份，因而非离子型表面活性剂容易残留在通过共沉析而得到的混合粉末中，有可能引起多孔体着色等问题。因此，作为能够纤维化的PTFE的水性分散液，优选刚聚合出的水性分散液。

对B成分的混合前的形态没有特别限定，在B成分为低分子量PTFE的情况下，对混合前的形态没有特别限定，可以为水性分散体，也可以为粉体(一般称为PTFE微粉或微粉)。作为低分子量PTFE的粉体，可以举出例如三井杜邦氟化学品社制造的“MP1300-J”等、大金工业社制造的“Lubron L-5”、“Lubron L-5F”等、旭硝子社制造的“FluonL169J”、“FluonL170J”、“FluonL172J”等、喜多村社制造的“KTL-F”、“KTL-500F”等。

作为低分子量PTFE的水性分散液，可以为上述由TFE的乳液聚合得到的刚聚合出的水性分散液，也可以为市售品的水性分散液。另外，也可以采用使用表面活性剂等将微粉分散于水分中而成的水性分散液。作为刚聚合出的能够纤维化的PTFE水性分散液的优选制作方法，可以举出日本特开平7-165828号公报、日本特开平10-147617号公报、日本特开2006-063140号公报、日本特开2009-1745号公报、国际公开第2009/020187号小册子等中公开的制作方法。作为市售品的能够纤维化的PTFE的水性分散液，可以举出大金工业社制造的“Lubron LDW-410”等的水性分散液。为了保持稳定性，市售品的低分子量PTFE的水性分散液相对于水性分散液中的PTFE 100重量份添加有非离子型表面活性剂等2重量份～10重量份，因而非离子型表面活性剂容易残留在通过共沉析而得到的混合粉末中，有可能引起多孔体着色等问题。因此，作为低分子量PTFE的水性分散液，优选刚聚合出的水性分散液。

另外，在使用无机填料作为B成分的情况下，对混合前的形态没有特别限定，优选水性分散体。作为无机填料，可以举出日本滑石株式会社制造的“Talc P2”、FUJI TALC INDUSTRIAL CO.,LTD.制造的“LMR-100”等。对于这些无机填料，适当利用硅烷偶联剂等实施表面处理等，并将粉体分散于水中进行使用。其中，出于在水中的分散性的理由，优选使用由喷射式粉碎机得到的2次粉碎品(“Talc P2”等)。

作为C成分，例如除了FEP、PFA等氟树脂外，可以举出丙烯酸类树脂、聚氨酯、PET等各树脂。对混合前的形态没有特别限定，优选水性分散体。水性分散体在为通过乳液聚合得到的树脂的情况下，除了可直接使用该刚聚合出的分散体外，还可以采用使用表面活性剂等将树脂粉分散于水分中而得到的物质。C成分以特定量分散于水中而制备水性分散体，以使C成分在多孔膜中含有0.1重量％～小于20重量％，。

对共沉析的方法没有特别限制，优选将3种水性分散体混合后对其作用机械搅拌力的方法。

共沉析后进行脱水、干燥，混合液体润滑剂(挤出助剂)，并进行挤出。作为液体润滑剂，只要为能够润湿PTFE的粉末的表面且在将通过共沉析得到的混合物成型为膜状后可除去的物质就没有特别限定。可以举出例如液体石蜡、石脑油、白油、甲苯、二甲苯等烃油、醇类、酮类、酯类等。

对于通过共沉析得到的混合物，在与液体润滑剂混合后，利用现有公知的方法进行挤出、压延，从而成型为膜状物。挤出可以通过糊料挤出、柱塞挤出等进行，优选通过糊料挤出进行。对于通过糊料挤出而被挤出的片状挤出物，在加热下，于例如40℃～80℃的温度条件下使用压延辊等进行压延。所得到的膜状压延物的厚度基于目标多孔膜的厚度进行设定，通常为100μm～400μm。

接下来，从作为压延物的未烧制膜中除去液体润滑剂。液体润滑剂的除去通过加热法或提取法、或者它们的组合来进行。基于加热法时的加热温度只要低于不发生纤维化的热熔融加工性成分的熔点就没有特别限制，例如为100℃～250℃。

在不发生纤维化的热熔融加工性成分的熔点以上且不发生纤维化的非热熔融加工性成分的分解温度以下的温度下，对除去了液体润滑剂的压延物进行拉伸。在该过程中不发生纤维化的热熔融加工性成分熔融，之后在结点部固化，从而多孔膜的厚度方向的强度得到增强。此时的拉伸温度可以根据进行拉伸的炉的温度、或者运送压延物的加热辊的温度而设定，或者也可以通过将这些设定进行组合来实现。

拉伸包含向第1方向的拉伸、和优选向与第1方向正交的第2方向的拉伸。在将多孔膜用于经压纹加工的空气过滤器用滤材的情况下，优选也进行向第2方向的拉伸。本实施方式中，第1方向为压延物的长度方向(纵向)，第2方向为压延物的宽度方向(横向)。

上述压延物以40倍～800倍的伸长面积倍率进行拉伸。向第1方向的拉伸速度优选为10％/秒～600％/秒、更优选为10％/秒～150％/秒。拉伸时的温度优选为200℃～350℃、更优选为280℃～310℃。

向第2方向的拉伸速度优选为10％/秒～600％/秒。拉伸时的温度优选为200℃～400℃、更优选为250℃～350℃。向第2方向的拉伸可以与向第1方向的拉伸同时或分别进行。

关于上述压延物(也称为氟树脂未烧制物)的拉伸，已知拉伸时的温度、拉伸倍率、拉伸速度会对拉伸物的物性产生影响。氟树脂未烧制物的S-S曲线(表示拉伸张力与伸长率的关系的曲线图)显示出与其它树脂不同的特异性特性。通常，树脂材料的拉伸张力也会随着伸长率而上升。弹性区域的范围、断裂点等根据材料、评价条件而有所不同，另一方面，拉伸张力随着伸长量而表现出上升倾向是极为一般的。相对于此，氟树脂未烧制物的拉伸张力在某一伸长量下显示出波峰后表现出缓慢减小的倾向。该情况表示：在氟树脂未烧制物中存在“未经拉伸的部位与经拉伸的部位相比变强的区域”。

若将该情况替换为拉伸时的行为，在一般的树脂的情况下，拉伸时在拉伸面内最弱的部分开始伸长，由于经拉伸的部分比未经拉伸的部分更强，因而接下来较弱的未拉伸部被拉伸，从而被拉伸的区域扩大，整体上得到拉伸。另一方面，在氟树脂未烧制物的情况下，若开始伸长的部分正赶上上述“未经拉伸的部位与经拉伸的部位相比变强的区域”，则已伸长的部分进一步被拉伸，其结果未经拉伸的部分作为结点(结点部、未拉伸部)而残留。若拉伸速度变慢，则该现象变得显著，会残留更大的结点(结点部、未拉伸部)。通过在拉伸时利用该现象，可根据各种用途进行拉伸体的物性调整。

本实施方式中，优选得到更低密度的拉伸体，将低拉伸速度尤其应用于第1拉伸中是有效的。此处，在欲残留大的结点(结点部、未拉伸部)、得到低填充率的成型体时，在现有的仅将PTFE作为原料的情况下，需要将第1拉伸的拉伸速度设为150％/秒以下、优选设为80％/秒以下，并将向第2方向的拉伸设为500％/秒以下。但是，如此得到的成型体的低填充率结构容易因外力而受损。

本实施方式中，通过存在不发生纤维化的非热熔融加工性成分，从而使低拉伸速度所致的上述现象更加显著。其结果，作为可以应用的拉伸速度的范围，可以将第1拉伸的拉伸速度扩大至600％/秒以下、优选为150％/秒以下，并且可以将向第2方向的拉伸扩大至600％/秒以下。另外，通过存在不发生纤维化的能够热熔融加工的成分，可以在后加工之后也维持其结构。

为了得到机械强度、尺寸稳定性，如此得到的多孔膜优选被热固定。热固定时的温度可以为PTFE的熔点以上或小于PTFE的熔点，优选为250℃～400℃。

需要说明的是，在(b)的步骤中，制作PTFE多孔膜作为第2多孔膜的情况下，可以使用公知的方法。

(a)的步骤中所用的相对于氟树脂100重量份的液体润滑剂的量、与(b)的步骤中所用的相对于氟树脂100重量份的液体润滑剂的量之差(液体润滑剂量差或助剂量差)优选为1重量份～4重量份。通过使助剂量差为1重量份以上，可以在2个多孔膜之间产生适度的平均孔径之差。通过使助剂量差为4重量份以下，可以抑制拉伸的均匀性发生恶化。拉伸的均匀性是指，在通过拉伸加工而制作的多孔膜中捕集效率、压力损失等特性的偏差少，在多孔膜整体中这些特性变得均匀。液体润滑剂量差例如为2重量份。

(a)的步骤和(b)的步骤中所用的液体润滑剂的量分别相对于氟树脂100重量份优选为30重量份～37重量份。通过以30重量份以上进行使用，能够降低压力损失，能够使滤材整体的压力损失小于200Pa。另外，通过以37重量份以下进行使用，能够确保后述生带的成型性，能够抑制多孔膜的孔径变得过大从而使微粒无法被捕集而通过到下游侧、对作为下游侧层的第2多孔膜产生影响。

(a)的步骤中所用的液体润滑剂量相对于氟树脂100重量份例如为34重量份～36重量份。例如，在液体润滑剂量差满足1重量份～4重量份的范围内，使用31重量份～小于34重量份用于制作第2多孔膜，与此相对，使用34重量份～小于36重量份用于制作第1多孔膜，由此可大幅提高滤材的积尘量。

第1多孔膜、第2多孔膜可以通过利用公知的方法制作未烧制膜(下文中也称为生带)，之后进行双向拉伸来制作。

在(b)的步骤中，按照平均孔径小于第1多孔膜的方式来制作第2多孔膜。根据本发明人的研究可知，通过将第1多孔膜与按照平均孔径小于第1多孔膜的方式制作的第2多孔膜重叠而制作滤材，从而可在维持高捕集效率的同时，大幅提高滤材的积尘量。可知：关于使第2多孔膜的平均孔径小于第1多孔膜，例如可以通过在制作第1多孔膜时略增加制作第2多孔膜时使用的氟树脂的单位重量的液体润滑剂量(助剂量)而实现。从这方面出发，在(b)的步骤中，以氟树脂的单位重量的量计，优选使用比(a)的步骤中所用的液体润滑剂量少的量的液体润滑剂。另外，根据本发明人的研究可知，使2个多孔膜的平均孔径产生差异也可以通过在2片多孔膜之间使上述3种成分的混配比不同来实现。

在(c)的步骤中，关于2种多孔膜、2片以上的通气性支撑材料如何层积，没有特别限制。

图1的(a)所示的4层结构的滤材10例如可以通过下述方式制作：分别制作成为2片多孔膜的2个生带，并分别干燥，之后将它们重叠，进行双向拉伸(纵向拉伸、横向拉伸)，由此可以制作。这种情况下，第1多孔膜和第2多孔膜每当在以重叠的状态进行拉伸时被加热，共计施加2次热，因而2片多孔膜良好地进行粘接，因之后的加工而使2片多孔膜在边界发生剥离等情况得到抑制。

另外，代替该方法，4层结构的滤材10也可以通过在纵向拉伸后将成为2片多孔膜的2片膜重叠并进行横向拉伸来制作。

图1的(b)所示的5层结构的滤材11例如可以通过下述方式制作：分别制作2片多孔膜，使用其中的1片多孔膜和2片通气性支撑材料，按照夹住多孔膜的方式将2片通气性支撑材料进行层积，对于所得到的3层结构的滤材，一边对剩余的一个多孔膜进行横向拉伸，一边层积到该3层结构的滤材上，由此可以制作。另外，代替该方法，也可以利用进行贴合的机械，使用2片多孔膜和3片通气性支撑材料来进行制作。

如上所述，认为积尘量提高的理由在于，第1多孔膜与第2多孔膜相比平均孔径宽，由此使微粒向下游侧流动。此处，有研究发现，若增加助剂量则压力损失下降，但另一方面助剂量与积尘量的关系并不明确。本发明人发现，若增加助剂量，则意外地积尘量提高。关于如此积尘量提高的理由，认为是：作为上游侧层的第1多孔膜的平均孔径扩大、变粗(具体为3.0μm～3.9μm)，由此使微粒在滤材的深度(厚度)方向通过，能够在滤材的厚度方向以更宽的范围进行捕集，其结果积尘量提高。特别是，在使用利用上述3种成分所制作的第1多孔膜和第2多孔膜的情况下，由于能够获得厚度，因而认为能够确保可捕集的厚度方向的区域，积尘量提高。

实施例

下面示出实施例，对本发明进行具体说明。

(1)多孔膜和滤材的制作、评价

(实施例1)

将SSG为2.160的PTFE水性分散体(PTFE-A)66.5重量％(聚合物换算)、380℃下的利用流动测试仪法所测定的熔融粘度为20000Pa·s的低分子量PTFE水性分散体(PTFE-B)28.5重量％(聚合物换算)、以及熔点为215℃的FEP水性分散体5重量％(聚合物换算)混合，添加1％硝酸铝水溶液500ml作为沉析剂，进行搅拌，由此进行共沉析。然后，使用筛沥去所生成的粉中的水分后，进而在热风干燥炉中于135℃下干燥18小时，得到上述3种成分的混合粉末。

接下来，相对于100重量份混合粉末，在20℃加入烃油(出光兴产株式会社制造的“IP Solvent 2028”)35重量份作为液体润滑剂(挤出助剂)并进行混合。接着，使用糊料挤出装置将所得到的混合物挤出，得到片状的成型体。在糊料挤出装置的前端部安装形成有宽度方向长度2mm×长度方向长度150mm的矩形挤出口的挤片模头。通过加热至70℃的压延辊将该片状的成型体成型为膜状，得到氟树脂膜。使该膜通过200℃的热风干燥炉而将烃油蒸发除去，得到平均厚度为300μm、平均宽度为150mm的带状未烧制氟树脂膜(第1生带)。另外，除了使液体润滑剂的混合量为33重量份这点以外，与第1生带同样地得到平均厚度为300μm、平均宽度为150mm的带状未烧制氟树脂膜(第2生带)。

接着，将第1生带和第2生带重叠，在长度方向(纵向)以拉伸倍率6.5倍进行拉伸。拉伸温度为300℃。接着，使用可连续夹持的拉幅机，对重叠拉伸的生带以拉伸倍率13.5倍在宽度方向(横向)进行拉伸，并进行热固定。此时的拉伸温度为290℃，热固定温度为390℃。由此，得到第1多孔膜与第2多孔膜重叠而成的多层多孔膜。

接下来，使用由以PET为芯、以PE为鞘的芯/鞘结构的纤维构成的2片纺粘法无纺布(Unitika社制造的“Eleves T0303WDO”，平均纤维径24μm、基重40g/m²、厚度0.2mm)作为通气性支撑材料，按照夹持所得到的多层多孔膜的方式，利用层积装置通过热粘将该2片无纺布层积，得到与图1的(a)所示相同的4层结构的滤材。按照下述要领测定如此得到的滤材的积尘量、压力损失、捕集效率的各特性。

(实施例2)

通过调整压延辊间的间隙而使用厚度为300μm的第1生带和厚度为200μm的第2生带，除此以外与实施例1同样地制作滤材，并对各特性进行了评价。

(实施例3)

将第1生带和第2生带分别在与实施例1相同的条件下在长度方向进行拉伸，之后将分别拉伸的第1生带和第2生带重叠，在与实施例1相同的条件下在宽度方向进行拉伸，除此以外与实施例1同样地制作滤材，并对各特性进行了评价。

(实施例4)

将第1生带在300℃的条件下在长度方向拉伸至7.5倍，将第2生带在300℃的条件下在长度方向拉伸至10倍，之后将分别拉伸的第1生带和第2生带重叠，在与实施例1相同的条件下在宽度方向进行拉伸，除此以外与实施例1同样地制作滤材，并对各特性进行了评价。

(实施例5)

将第1生带和第2生带分别在与实施例1相同的条件下在长度方向进行拉伸，接下来，在与实施例1相同的条件下在宽度方向进行拉伸，得到第1多孔膜和第2多孔膜，之后利用层积装置通过热粘将第1多孔膜和第2多孔膜以及3片上述无纺布交替层积，得到与图1的(b)所示同样的5层结构的滤材。按照下述要领测定了所得到的滤材的压力损失、捕集效率、积尘量的各特性。

(实施例6)

将第1生带在与实施例1相同的条件下在长度方向进行拉伸，接下来，在与实施例1相同的条件下在宽度方向进行拉伸，得到第1多孔膜。另一方面，相对于100重量份PTFE细粉，加入液体润滑剂33重量份并混合，使用糊料挤出装置将所得到的混合物挤出，得到圆棒形的成型体。通过加热至70℃的压延辊将该圆棒形的成型体成型为膜状，得到PTFE膜。使该膜通过200℃的热风干燥炉而将烃油蒸发除去，得到平均厚度为200μm、平均宽度为150mm的带状未烧制PTFE膜。将该未烧制PTFE膜在长度方向以拉伸倍率6.5倍进行拉伸。拉伸温度为300℃。接着，使用可连续夹持的拉幅机，对经拉伸的未烧制PTFE膜在宽度方向以拉伸倍率30倍进行拉伸，并进行热固定，得到PTFE多孔膜。此时的拉伸温度为290℃、热固定温度为350℃。

接着，使用第1多孔膜和PTFE多孔膜，除此以外与实施例5同样地进行，进而使用3片无纺布，得到5层结构的滤材。对所得到的滤材的各特性进行了评价。

(比较例1)

为了制作第1生带而使用液体润滑剂33重量份，同时，为了制作第2生带而使用液体润滑剂35重量份，除此以外与实施例1同样地制作滤材，并对各特性进行了评价。

(比较例2)

为了制作第1生带而使用液体润滑剂37重量份，同时，为了制作第2生带而使用液体润滑剂31重量份，除此以外与实施例1同样地制作滤材，并对各特性进行了评价。

(比较例3)

为了制作第1生带和第2生带，对第1生带和第2生带使用相同量(34重量份)的液体润滑剂，除此以外与实施例1同样地制作滤材，并对各特性进行了评价。

(现有例1)

为了制作第1生带和第2生带，对第1生带和第2生带使用相同量(32重量份)的液体润滑剂，同时在长度方向以拉伸倍率7.5倍进行拉伸，在宽度方向以拉伸倍率15倍进行拉伸，除此以外与实施例1同样地制作滤材，并对各特性进行了评价。

(现有例2)

按照与实施例6的PTFE多孔膜的制作方法相同的步骤，使用液体润滑剂35重量份制作了第1未烧制PTFE膜。另一方面，使用液体润滑剂33重量份，除此以外与第1未烧制PTFE膜同样地制作了未烧制PTFE膜，作为第2未烧制PTFE膜。将第1未烧制PTFE膜和第2未烧制PTFE膜重叠，在长度方向以拉伸倍率6.5倍进行拉伸。拉伸温度为300℃。接着，使用可连续夹持的拉幅机，对经拉伸的未烧制PTFE膜在宽度方向以拉伸倍率30倍进行拉伸，并进行热固定。此时的拉伸温度为290℃，热固定温度为390℃。之后，使用第1未烧制PTFE膜和第2未烧制PTFE膜，除此以外与实施例1同样地制作4层结构的滤材，并对各特性进行了评价。

将关于以上实施例1～6、比较例1～3、现有例1、2的测定结果示于表1和表2。按照下述要领测定或计算出表1和表2所示的各种特性。需要说明的是，关于第1多孔膜、第2多孔膜的压力损失、捕集效率、积尘量的测定，在单独获得第1多孔膜、第2多孔膜的情况下，在该多孔膜的至少单侧层积通气性支撑材料而进行测定，并且，在整体地制作第1多孔膜和第2多孔膜的情况下，将该整体地制作的多孔膜谨慎地分离，在各单侧层积通气性支撑材料而进行测定。

在表1和表2中，“3种混合”是指3种成分的混合粉末。“相同”是指第1多孔膜和第2多孔膜的制作条件相同；“不同”是指第1多孔膜和第2多孔膜的制作条件不同。“重叠的时间”是指将第1多孔膜或成为第1多孔膜的未烧制膜(生带)与第2多孔膜或成为第2多孔膜的未烧制膜(生带)重叠或层积的时间。关于原料，“1种”是指原料成分仅由一种成分构成。

(压力损失)

将滤材的测定样品设置于直径为100mm的过滤器架上，用压缩器对入口侧进行加压，用流速计将空气透过的流量调整为5.3cm/秒。并且，用测压计测定此时的压力损失。

(粒径为0.3μm的NaCl颗粒的捕集效率)

根据JIS B9928附属文件5(规定)NaCl气溶胶的产生方法(加压喷雾法)中记载的方法，利用静电分级器(TSI社制造)将通过喷雾器产生的NaCl颗粒分级成粒径为0.3μm，使用镅241将颗粒带电中和后，将透过的流量调整为5.3cm/秒，使用颗粒计数器(TSI社制造，CNC)求出在作为测定试样的滤材的前后的颗粒数，通过下式计算出捕集效率。

捕集效率(％)＝(CO/CI)×100

CO＝测定试样所捕集的NaCl 0.3μm的颗粒数

CI＝对测定试样供给的NaCl 0.3μm的颗粒数

(PF值)

使用粒径为0.3μm的NaCl颗粒，由滤材的压力损失和捕集效率(粒径为0.3μm的NaCl颗粒的捕集效率)根据下式求出PF值。

PF值＝-log(透过率(％)/100)/压力损失(Pa)×1000

此处，透过率＝100－捕集效率(％)

(聚α-烯烃的积尘量)

利用聚α-烯烃(PAO)颗粒(液体颗粒)透过时的压力损失上升试验进行评价。即，利用差压计(U形管测压计)经时地测定使包含PAO颗粒的空气以流速5.3cm/秒对有效过滤面积为50cm²的样品滤材连续流通时的压力损失，求出在压力损失上升250Pa时滤材所保持的PAO颗粒在单位面积的滤材上的重量即积尘量(g/m²)。需要说明的是，PAO颗粒使用通过Laskin喷嘴产生的PAO颗粒(个数中值粒径为0.25μm)，PAO颗粒的浓度设为约100万个/cm³～600万个/cm³。

关于HEPA滤材并没有积尘量的定义，但过滤器的初期压力损失通常在HEPA单元中设为约250Pa以下，作为过滤器的更换时期，一般推荐为超过过滤器的初期压力损失的2倍的时刻。另外，标准HEPA用玻璃滤材的初期压力损失为约250Pa～300Pa。因此，将用于评价滤材的积尘量的上述试验的终点设为压力损失上升250Pa的时刻。

(平均孔径)

将根据ASTM F316-86的记载所测定的平均孔径(mean flow pore size)作为多孔膜的平均孔径(平均流路直径)。实际的测定是利用库尔特仪(Coulter Porometer)[库尔特电子(Coulter Electronics)社(英国)制造]进行测定的。

(膜厚)

使用膜厚计(1D-110MH型、Mitutoyo社制造)，将5片多孔膜重叠而测定整体的膜压，将该值除以5所得到的数值作为1片多孔膜的膜厚。该膜厚是关于1片多孔膜整体的膜厚(平均膜厚)。

(填充率)

根据下式求出多孔膜的填充率。

填充率(％)＝(多孔膜的比重)/(原料的比重)×100

多孔膜的比重＝(多孔膜的重量)/(多孔膜的膜厚×多孔膜的面积)

需要说明的是，在为由多种成分构成的混合原料的情况下，原料的比重为使各成分的比重乘以各成分的重量比所得到的值之和除以重量比之和而得到的值。

[表1]

[表2]

由表1可知，在第1多孔膜的积尘量大于第2多孔膜的积尘量的情况下(实施例1～6)，能够使滤材的压力损失小于200Pa、捕集效率为99.97％以上、积尘量为25g/m²以上。另外，通过按照平均流路直径小于第1多孔膜的方式来制作第2多孔膜(实施例1～6)，从而能够使滤材的压力损失小于200Pa、捕集效率为99.97％以上、积尘量为25g/m²以上。

由表2可知，在第1多孔膜的平均孔径小于第2多孔膜的情况下(比较例1)，滤材的积尘量小于25g/m²。另外，在第1多孔膜的积尘量小于第2多孔膜的积尘量的情况下(比较例3)，滤材的积尘量小于25g/m²。需要说明的是，在比较例3中，2个多孔膜的积尘量、捕集效率、平均流路直径不同，但这些不同在1片滤材的测定误差的范围内，并不是显著性差异。另外，在为了制作2个多孔膜而使用的液体润滑剂量相等的情况下(比较例3)，积尘量小于25g/m²。

以上，对本发明的空气过滤器用滤材、过滤器组件、空气过滤器单元、以及空气过滤器用滤材的制造方法进行了详细说明，但本发明不限定于上述实施方式，当然可以在不脱离本发明的要点的范围内进行各种改良和变更。

符号的说明

2 第1多孔膜

3、5 第2多孔膜

4 通气性支撑材料

10、11、20、21 空气过滤器用滤材

30 过滤器组件

40 框体

50 空气过滤器单元