WO2022075381A1 - 繊維不織布、フィルタ及び繊維不織布の製造方法 - Google Patents

Abstract

芳香族ポリエーテルケトンを含有する繊維を含み、前記繊維の繊維径の変動係数が１００％以下である繊維不織布。

Description

繊維不織布、フィルタ及び繊維不織布の製造方法

　本発明は、繊維不織布、フィルタ及び繊維不織布の製造方法に関する。

　芳香族ポリエーテルケトンは、融点が高く、耐熱性に優れるため、不織布としてフィルタの濾材、電池用セパレーター等に用いられることがある。

　例えば、ポリエーテルエーテルケトン樹脂からなる耐熱性メルトブロー不織布であって、平均繊維径が１～２０μｍ、目付が５～１２０ｇ／ｍ^２、通気度が１～４００ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ、厚みが０．０５～１．０ｍｍ、引張強度が２～５０Ｎ／２５ｍｍ及び引張伸度が１～１００％である物性を有することを特徴とするメルトブロー不織布が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

　また、芳香族ポリエーテルケトンの長繊維からなることを特徴とする耐熱性不織布であり、好ましくは、前記長繊維の繊維径が３～５０μｍ、結晶化度が２０～６０％であり、前記不織布が、圧着面積率３％以上の熱圧着で一体化されていることを特徴とする耐熱性不織布が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
　　［特許文献１］　特開２００８－８１８９３号公報
　　［特許文献２］　特開２０１０－１０６３８８号公報

　特許文献１及び特許文献２に記載されたポリエーテルエーテルケトン樹脂からなる不織布は、フィルタとしたときの性能に劣る場合があることが分かった。フィルタの性能は、例えば、クオリティーファクター（Ｑ値）として表される。Ｑ値は、圧力損失と粒子の捕集効率から求められる値である。

　不織布をフィルタとして用いる場合、室温でのＱ値が高いだけでなく、幅広い温度範囲にてフィルタ性能が維持されることが好ましい。そのため、温度変化が生じた場合であってもＱ値の変動が少ないことが好ましく、例えば、フィルタを高温に晒した後であってもＱ値の低下が抑制されていることが望ましい。しかし、熱可塑性樹脂から構成される不織布をフィルタとして用いた場合、フィルタを高温に晒した際に、不織布を構成する熱可塑性樹脂が溶解する、熱処理後のＱ値が熱処理前に対して大きく低下する等によって温度変化時にフィルタ性能が劣化してしまう等の問題が生じやすい。

　本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、室温でのＱ値が高く、かつ熱処理によるＱ値の低下が抑制可能な繊維不織布、この繊維不織布を含むフィルタ及びこの繊維不織布の製造方法を提供することを目的とする。

　上記課題を解決する手段には、以下の態様が含まれる。
＜１＞　芳香族ポリエーテルケトンを含有する繊維を含み、
　前記繊維の繊維径の変動係数が１００％以下である繊維不織布。
＜２＞　４００℃での前記繊維の粘度が５０Ｐａ・ｓ～５００Ｐａ・ｓである＜１＞に記載の繊維不織布。
＜３＞　前記繊維の平均繊維径が１０μｍ以下である＜１＞又は＜２＞に記載の繊維不織布。
＜４＞　前記芳香族ポリエーテルケトンがポリエーテルエーテルケトンを含む＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の繊維不織布。
＜５＞　前記繊維不織布はメルトブローン不織布を含む、＜１＞～＜４＞のいずれか１つに記載の繊維不織布。
＜６＞　＜１＞～＜５＞のいずれか１つに記載の繊維不織布を含むフィルタ。
＜７＞　メルトブローン法により、芳香族ポリエーテルケトンを含む溶融した樹脂又は樹脂組成物を紡糸口金から加熱ガスとともに吐出し、前記加熱ガスにより前記樹脂又は前記樹脂組成物を延伸して、繊維状物とする工程を含み、
　前記加熱ガスの流量を１５０Ｎｍ^３／時／ｍ～１０００Ｎｍ^３／時／ｍとし、
　前記加熱ガスの温度をＴａ（℃）、前記溶融した樹脂又は前記樹脂組成物の温度をＴｐ（℃）、前記芳香族ポリエーテルケトンの結晶化温度をＴｃ（℃）、前記芳香族ポリエーテルケトンの融点をＴｍ（℃）としたとき、前記加熱ガスの吐出は、下記式（１）及び（２）を満たすように行う繊維不織布の製造方法。
　式（１）　Ｔｃ＜Ｔａ≦Ｔｍ＋２００
　式（２）　４０≦Ｔｐ－Ｔａ≦１９０
＜８＞　４００℃での前記樹脂又は前記樹脂組成物の粘度が５０Ｐａ・ｓ～５００Ｐａ・ｓである＜７＞に記載の繊維不織布の製造方法。
＜９＞　前記加熱ガスの吐出は、下記式（１）’をさらに満たすように行う＜７＞又は＜８＞に記載の繊維不織布の製造方法。
　式（１）’　Ｔｍ－３０≦Ｔａ≦Ｔｍ＋２００
＜１０＞　前記加熱ガスの流量を２５０Ｎｍ^３／時／ｍ～８５０Ｎｍ^３／時／ｍとする＜７＞～＜９＞のいずれか１つに記載の繊維不織布の製造方法。
＜１１＞　メルトブローン法により、芳香族ポリエーテルケトンを含む溶融した樹脂又は樹脂組成物を紡糸口金から加熱ガスとともに吐出し、機械方向の両面から供給される冷却ガスで前記樹脂又は前記樹脂組成物を冷却しつつ、前記加熱ガスにより前記樹脂又は前記樹脂組成物を延伸して、繊維状物とする工程を含む繊維不織布の製造方法。
　式（３）　３００℃≦Ｔｐ－Ｔｑ≦５５０℃
＜１２＞　前記冷却ガスの流量が１０００Ｎｍ^３／時／ｍ～２００００Ｎｍ^３／時／ｍである＜１１＞に記載の繊維不織布の製造方法。
＜１３＞　前記冷却ガスの温度が３０℃以下である＜１１＞又は＜１２＞に記載の繊維不織布の製造方法。
＜１４＞　前記溶融した樹脂又は前記樹脂組成物の温度をＴｐ（℃）、前記冷却ガスの温度をＴｑ（℃）としたとき、前記加熱ガスの吐出及び前記冷却ガスの供給は、下記式（３）を満たす＜１１＞～＜１３＞のいずれか１つに記載の繊維不織布の製造方法。
　式（３）　３５０℃≦Ｔｐ－Ｔｑ≦５５０℃
＜１５＞　前記芳香族ポリエーテルケトンがポリエーテルエーテルケトンを含む＜７＞～＜１４＞のいずれか１つに記載の繊維不織布の製造方法。
＜１６＞　二軸押出機を用いて前記芳香族ポリエーテルケトンを含む樹脂又は樹脂組成物を溶融する＜１１＞～＜１５＞のいずれか１つに記載の繊維不織布の製造方法。

　本開示によれば、室温でのＱ値が高く、かつ熱処理によるＱ値の低下が抑制可能な繊維不織布、この繊維不織布を含むフィルタ及びこの繊維不織布の製造方法を提供することができる。

図１は、本開示の繊維不織布の製造方法１で用いる繊維不織布の製造装置の構成の一例を示す模式図である。 図２は、本開示の繊維不織布の製造方法２で用いる繊維不織布の製造装置の構成の一例を示す模式図である。

　本開示において、数値範囲を示す「～」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
　本開示において段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
　本開示において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
　本開示において、組成物中の各成分の量について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する複数の物質の合計量を意味する。

　本開示において、繊維不織布のＱ値は、捕集効率及び圧力損失を用いて以下の式（ａ）により計算された値である。以下の式に示すように低圧力損失かつ高捕集性能であるほどＱ値は高くなり、繊維不織布をフィルタに用いたときの濾過性能が良好であることが分かる。
Ｑ値（Ｐａ^－１）＝－［ｌｎ（１－[捕集効率]）／(圧力損失（Ｐａ）)］　　（ａ）

　本開示において、捕集効率及び圧力損失は、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。

　繊維不織布を構成する繊維の平均繊維径ｄ_ｆでの捕集効率Ｙ（ｄ_ｆ）（－）は、Russell, Stephen J. Handbook of nonwovens. Woodhead Publishing, P488, 2006.に記載されているように下記の式（ｂ）で表される。なお、下記の式（ｂ）中、Ｙ（ｄ_ｆ）は平均繊維径ｄ_ｆでの捕集効率、ｄ_ｆは平均繊維径（ｍ）、Φは繊維不織布の占める体積分率（－）、ｈは繊維不織布の厚み（ｍ）、Ｅは繊維不織布に直交する流れに対する規格単位面積あたりの捕集能力（－）、ｅ_ｆは有効繊維長係数（－）を表す。

 

　繊維不織布を構成する繊維の平均繊維径ｄ_ｆでの圧力損失ΔＰ_０（Ｐａ）は、Russell, Stephen J. Handbook of nonwovens. Woodhead Publishing, P488, 2006.に記載されているように下記の式（ｃ）で表される。なお、下記の式（ｃ）中、ΔＰ_０は平均繊維径ｄ_ｆでの圧力損失（Ｐａ）、ｄ_ｆは平均繊維径（ｍ）、Φは繊維不織布の占める体積分率（－）、ｈは繊維不織布の厚み（ｍ）、ηは流体粘度（Ｐａ・ｓ）、Ｕ_０は流体速度（ｍ／ｓ）を表す。

 

　本開示において、ある繊維不織布と他の繊維不織布とを比較してＱ値に優れるとは、平均繊維径を同一の値、例えば平均繊維径を５μｍに換算した際のＱ値が高いことを意味する。

　捕集効率の実測値、平均繊維径の実測値、繊維不織布の占める体積分率、及び繊維不織布の厚みを式（ｂ）に代入すると、Ｅ／ｅ_ｆを算出できる。次に、繊維不織布の占める体積分率、繊維不織布の厚み及び算出したＥ／ｅ_ｆを式（ｂ）に代入し、さらに、平均繊維径ｄ_ｆとして５×１０^－６ｍ（５μｍ）の値を式（ｂ）に代入することで、平均繊維径を５μｍに換算した際の捕集効率を求めることができる。
　圧力損失の実測値、平均繊維径の実測値、繊維不織布の占める体積分率、及び繊維不織布の厚みを式（ｃ）に代入すると、Ｕ_０ηを算出できる。次に、繊維不織布の占める体積分率、繊維不織布の厚み及び算出したＵ_０ηを式（ｃ）に代入し、さらに、平均繊維径ｄ_ｆとして５×１０^－６ｍ（５μｍ）の値を式（ｃ）に代入することで、平均繊維径を５μｍに換算した際の圧力損失を求めることができる。
　平均繊維径を５μｍに換算した際の捕集効率及び平均繊維径を５μｍに換算した際の圧力損失を、式（ａ）に代入することで平均繊維径を５μｍに換算した際のＱ値を求めることができる。

［繊維不織布］
　本開示の繊維不織布は、芳香族ポリエーテルケトンを含有する繊維を含み、前記繊維の繊維径の変動係数が１００％以下である。これにより、本開示の繊維不織布は、繊維径のばらつきが抑制されているため、繊維不織布を用いて形成されたフィルタは捕集効率に優れる。より具体的には、本開示の繊維不織布を用いて形成されたフィルタは、室温でのＱ値が高いだけでなく、幅広い温度範囲にてフィルタ性能が維持される。さらに、前記フィルタを２５０℃程度の高温に晒した後であってもＱ値の低下が抑制される。また、本開示の繊維不織布を用いて形成されたフィルタでは、室温でのＱ値と、高温に曝した後の室温でのＱ値との差が小さく、幅広い温度範囲にてＱ値の変動が抑制され、本開示の繊維不織布は性能保持性に優れる傾向にある。

　本開示の繊維不織布は、紡糸不良が抑制されて平均繊維径が小さくなる観点から、４００℃での前記繊維の粘度が５０Ｐａ・ｓ～５００Ｐａ・ｓであることが好ましく、６０Ｐａ・ｓ～２５０Ｐａ・ｓであることがより好ましく、７０Ｐａ・ｓ～９５Ｐａ・ｓであることがさらに好ましい。
　本開示における粘度の測定方法は後述の実施例に記載の通りである。

　本開示の繊維不織布を構成する繊維の平均繊維径は、繊維不織布を用いて形成されたフィルタがより小さい粒子を好適に捕捉する観点から、１０μｍ以下であることが好ましく、繊維不織布の強度及び捕集効率の観点から、０．１μｍ～１０μｍであることがより好ましく、０．３μｍ～８．０μｍであることがさらに好ましく、０．５μｍ～５．０μｍであることが特に好ましい。

　繊維不織布を構成する繊維の平均繊維径は、以下のようにして求めることができる。繊維不織布の電子顕微鏡写真（倍率１０００倍）を撮像し、得られた写真から繊維の直径を測定可能な繊維の直径を測定し、測定した繊維の本数の合計が１００本を超えるまで撮像と測定を繰り返し、得られた繊維の直径の算術平均値を前述の平均繊維径とする。

　本開示の繊維不織布を構成する繊維の繊維径の変動係数（ＣＶ値）は、１００％以下であり、繊維不織布を用いて形成された捕集効率の観点から、９０％以下であることが好ましく、８５％以下であることがより好ましい。ＣＶ値は、０％以上であれば特に限定されず、例えば、３０％以上であってもよく、５０％以上であってもよい。ＣＶ値は、上記平均繊維径の測定結果の標準偏差（Ｄｐ）を、平均繊維径（Ｄａ）で除した値に１００を乗じることにより算出することができる（下記式参照）。
　ＣＶ値＝［標準偏差（Ｄｐ）／平均繊維径（Ｄａ）］×１００

　繊維不織布の孔の、目付１０ｇ／ｍ^２で測定した平均孔径は、０．０１μｍ～１０．０μｍであることが好ましく、０．１μｍ～３．０μｍであることがより好ましい。平均孔径が０．０１μｍ以上であると、繊維不織布をフィルタに用いた場合に、圧力損失が高くなりすぎず、流量の低下を抑制しやすい。平均孔径が１０．０μｍ以下であると、繊維不織布をフィルタに用いた場合に、捕集効率がより向上する傾向にある。繊維不織布の平均孔径は、バブルポイント法により測定することができる。具体的には、繊維不織布の試験片にフッ素系不活性液体を含浸させ、キャピラリー・フロー・ポロメーターで孔径を測定すればよい。

　繊維不織布の目付は、用途により適宜決めればよく、例えば、１ｇ／ｍ^２～２００ｇ／ｍ^２であることが好ましく、５ｇ／ｍ^２～１００ｇ／ｍ^２であることがより好ましい。目付が１ｇ／ｍ^２以上であると、繊維不織布の強度が向上して製造しやすくなる傾向がある。目付が２００ｇ／ｍ^２以下であると、圧力損失が高くなり過ぎず、フィルタとして好適に用いることができる傾向がある。
　本開示における繊維不織布の目付の測定方法は後述の実施例に記載の通りである。

　繊維不織布の厚みは、用途により適宜決めればよく、例えば、０．０１ｍｍ～１．００ｍｍであることが好ましく、０．０５ｍｍ～０．６０ｍｍであることがより好ましい。厚みが０．０１ｍｍ以上であると、フィルタとしたときに、粉塵の捕集効率と圧力損失とのバランスが好適に確保され、フィルタのＱ値がより向上する傾向にあり好ましく、厚みが１．００ｍｍ以下であるとフィルタの厚みを薄くできる傾向にあるため好ましい。本開示の繊維不織布によれば、繊維径のばらつきが抑えられることで捕集効率が向上しているため、従来の繊維不織布に比べて厚みを薄くしてもＱ値に優れる傾向がある。
　本開示における繊維不織布の厚みの測定方法は後述の実施例に記載の通りである。

　繊維不織布の通気度は、用途により適宜決めればよく、例えば、０．１ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃ～２００ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃであることが好ましく、１．０ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃ～１５０ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃであることがより好ましい。通気度が０．１ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上であると圧力損失がより低下する傾向にあり、通気度が２００ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃ以下であると捕集効率がより向上する傾向にある。
　本開示における繊維不織布の通気度の測定方法は後述の実施例に記載の通りである。

　本開示の繊維不織布は、少なくとも１種の不織布を含んでいれば特に限定されない。本開示の繊維不織布に含まれる不織布としては、メルトブローン不織布、スパンボンド不織布、湿式不織布、スパンレース不織布、乾式不織布、乾式パルプ不織布、エアレイド不織布、ウォータージェット不織布、フラッシュ紡糸不織布、開繊不織布、ニードルパンチ不織布等、種々公知の短繊維不織布及び長繊維不織布（例えば長繊維セルロース不織布）等が挙げられる。中でも、本開示の繊維不織布は、メルトブローン不織布を含むことが好ましい。
　本開示の繊維不織布は、１種の不織布から構成されるものであってもよく、２種以上の不織布から構成されるものであってもよい。

　本開示の繊維不織布は、単層不織布として用いられてもよく、積層体の少なくとも一つの層を構成する不織布として用いられてもよい。積層不織布を構成する他の層の例には、本開示の繊維不織布の他に、従来のメルトブローン不織布、スパンボンド不織布、ニードルパンチ不織布、スパンレース不織布等の他の不織布、織物、編物、紙などが挙げられる。

　本開示の繊維不織布は、繊維不織布が通常使用されている用途に幅広く利用することができる。繊維不織布の用途としては、例えば、フィルタ、衛生材料、医療用部材、包装材、電池用セパレーター、保温材、断熱材、防護服、衣料部材、電子材料、吸音材等が挙げられる。

　本開示の繊維不織布は、例えば、ガスフィルタ（エアフィルタ）、液体フィルタ等のフィルタとして好ましく用いられうる。本開示の繊維不織布は、前述のＣＶ値、すなわち、繊維径のばらつきが少ないため、繊維間に比較的大きい孔（欠損部位）が形成されにくい。これにより、本開示の繊維不織布は、濾過性能に優れる高性能フィルタに好適に用いられる。

　本開示の繊維不織布は、帯電されていてもよい。帯電されている繊維不織布は、エアフィルタに好適に用いられる。帯電されている繊維不織布は、後述するように帯電前の繊維不織布に帯電加工をすることで得られる。

　本開示の繊維不織布に含まれる繊維は、芳香族ポリエーテルケトンを含有する。芳香族ポリエーテルケトンとしては、ベンゼン環等の芳香環と、エーテル結合と、ベンゼン環等の芳香環とをこの順に有する構造と、ベンゼン環等の芳香環と、ケトン結合と、ベンゼン環等の芳香環とをこの順に有する構造と、をそれぞれ複数有する高分子であれば特に限定されない。また、芳香族ポリエーテルケトンは、芳香環、エーテル結合及びケトン結合以外の骨格、例えばエステル結合等をさらに有していてもよい。

　芳香族ポリエーテルケトンの具体例としては、ポリエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルエーテルケトンケトン、ポリエーテルケトンエステル等が挙げられ、耐熱性の観点から、ポリエーテルエーテルケトンが好ましい。
　前述の繊維は、１種の芳香族ポリエーテルケトンを含有していてもよく、２種以上の芳香族ポリエーテルケトンを含有していてもよい。

　前述の繊維は、樹脂として芳香族ポリエーテルケトンのみを含んでいてもよく、芳香族ポリエーテルケトンとその他の樹脂とを含んでいてもよい。その他の樹脂としては、熱可塑性樹脂が挙げられる。

　前述の繊維に含まれる樹脂中の芳香族ポリエーテルケトンの含有率は、耐熱性の観点から、樹脂全量に対して、５０質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることがより好ましく、９９質量％以上であることがさらに好ましい。
　前述の繊維に含まれる樹脂中の芳香族ポリエーテルケトンの含有率の上限は特に限定されない。

　前述の繊維に含まれ得る熱可塑性樹脂としては、特に限定されず、エチレン、プロピレン、１－ブテン、１－ペンテン、１－ヘキセン、１－オクテン、３－メチル－１－ブテン、３－メチル－１－ペンテン、３－エチル－１－ペンテン、４－メチル－１－ペンテン、４－メチル－１－ヘキセン等のα－オレフィンの単独重合体又は共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ナイロン－６、ナイロン－６６、ポリメタキシレンアジパミド等のポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、アイオノマーなどが挙げられる。熱可塑性樹脂は、１種からなるものであってもよく、２種以上の混合物であってもよい。

　α－オレフィンの単独重合体又は共重合体としては、例えば、エチレン・プロピレンランダム共重合体、高圧法低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン、エチレン・１－ブテンランダム共重合体等のエチレンランダム共重合体などのエチレン系重合体；ポリプロピレン（プロピレン単独重合体）、プロピレン・エチレンランダム共重合体、プロピレン・１－ブテンランダム共重合体等のプロピレンランダム共重合体などのプロピレン系重合体；ポリ１－ブテン、ポリ４－メチル－１－ペンテンなどが挙げられる。

　本開示の繊維不織布に含まれる繊維は、必要に応じて、通常用いられる添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、例えば、酸化防止剤、耐候安定剤、耐熱安定剤、耐光安定剤、帯電防止剤、防曇剤、滑剤、染料、顔料、天然油、合成油、ワックス等の種々公知の添加剤が挙げられる。

　前述の繊維中の芳香族ポリエーテルケトンの含有率は、耐熱性の観点から、繊維全量に対して、５０質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることがより好ましく、９９質量％以上であることがさらに好ましい。
　前述の繊維中の芳香族ポリエーテルケトンの含有率の上限は特に限定されない。

　以下、本開示の繊維不織布を製造する方法の例として、繊維不織布の製造方法１及び繊維不織布の製造方法２を説明する。本開示の繊維不織布を製造する方法はこれらの製造方法に限定されない。

［繊維不織布の製造方法１］
　本開示の繊維不織布の製造方法１は、メルトブローン法により、芳香族ポリエーテルケトンを含む溶融した樹脂又は樹脂組成物を紡糸口金から加熱ガスとともに吐出し、前記加熱ガスにより前記樹脂又は前記樹脂組成物を延伸して、繊維状物とする工程を含み、前記加熱ガスの流量を１５０Ｎｍ^３／時／ｍ～１０００Ｎｍ^３／時／ｍとし、前記加熱ガスの温度をＴａ（℃）、前記溶融した樹脂又は前記樹脂組成物の温度をＴｐ（℃）、前記芳香族ポリエーテルケトンの結晶化温度をＴｃ（℃）、前記芳香族ポリエーテルケトンの融点をＴｍ（℃）としたとき、前記加熱ガスの吐出は、下記式（１）及び（２）を満たすように行う方法である。
　式（１）　Ｔｃ＜Ｔａ≦Ｔｍ＋２００
　式（２）　４０≦Ｔｐ－Ｔａ≦１９０

　従来は、例えば、再公表特許第２０１２／１０２３９８号に記載されているように、加熱ガスの温度（Ｔａ）は、溶融した樹脂又は樹脂組成物の温度（紡糸口金の温度）（Ｔｐ）と同じか、それよりも高くすることが一般的である。これに対して、本発明者らは、加熱ガスの温度（Ｔａ）を、溶融した樹脂又は樹脂組成物の温度（Ｔｐ）よりも一定以上低くし、かつ、加熱ガスの流量を所定範囲に制御することで、繊維径のばらつきが小さい前述の繊維不織布を製造できることを見出した。

　この理由は明らかではないが、以下のように推測される。すなわち、Ｔｐ－Ｔａ（ΔＴ）が４０℃以上であると、紡糸口金から吐出された樹脂又は樹脂組成物は適度に急冷されるため、適度に固化しやすい。それにより、繊維状に吐出された樹脂又は樹脂組成物同士が融着しにくくなるため、繊維径のばらつきを少なくできる。一方、ΔＴが１９０℃以下であり、かつ加熱ガスの温度（Ｔａ）が式（１）の範囲を満たしていると、紡糸口金から吐出された樹脂又は樹脂組成物は、急冷されすぎないため、加熱ガスによる延伸（牽引）効果が損なわれにくい。それにより、加熱ガスによる延伸不足を抑制することができるため、繊維径の増大も抑制できる。
　さらに、加熱ガスの流量を調整することで、延伸効果が十分に発現して繊維径の増大を抑制することができ、吐出直後に隣接する繊維状の樹脂又は樹脂組成物が融着することによる繊維径のばらつきも抑制できる。本開示の繊維不織布の製造方法１によれば、フィルタとしたときに室温でのＱ値が高く、かつ熱処理によるＱ値の低下が抑制可能な繊維不織布を製造し得る。さらに、本開示の繊維不織布の製造方法１にて製造された繊維不織布を用いて形成されたフィルタでは、室温でのＱ値と、高温に曝した後の室温でのＱ値との差が小さく、幅広い温度範囲にてＱ値の変動が抑制され、前記繊維不織布は性能保持性に優れる傾向にある。

　本開示の繊維不織布の製造方法１では、繊維径のばらつきの小さい繊維不織布を得る観点から、紡糸口金から吐出された樹脂又は樹脂組成物を急冷する冷却ガスを別途吹き付ける必要がなく、例えば、紡糸口金から吐出された樹脂又は樹脂組成物に、３０℃以下の冷却ガスを吹き付ける工程をさらに行う必要がない。つまり、ガスの吹き付けを複数段階で行う必要がなく、１段階で行うことができる。さらに、再公表特許第２０１２／１０２３９８号に記載のように繊維径のばらつきを低減させるために、吸引ロール、吸引ベルト等の外周面に沿って吸引フードを配置したり、吸引フードによる気流制御を行ったりする必要がない。したがって、本開示の繊維不織布の製造方法１は、比較的簡易な装置構成で実現することができる。

　本開示の繊維不織布の製造方法１は、メルトブローン法により、芳香族ポリエーテルケトンを含む溶融した樹脂又は樹脂組成物を紡糸口金から加熱ガスとともに吐出し、加熱ガスにより樹脂又は樹脂組成物を延伸して、繊維状物とする工程を含む。

　メルトブローン法とは、溶融した樹脂又は樹脂組成物を、紡糸口金から繊維状に吐出させるときに、溶融状態の吐出物（吐出された樹脂又は樹脂組成物）の両側から加熱ガスを当てるとともに、加熱ガスを随伴させることで吐出物の径を小さくする方法である。具体的には、例えば、原料として、芳香族ポリエーテルケトンを含む樹脂、又は芳香族ポリエーテルケトンと、その他の樹脂及び添加剤の少なくとも一方とを含む樹脂組成物を、押出機などを用いて溶融する。溶融した樹脂又は樹脂組成物は、押出機の先端に接続された紡糸口金に導入され、紡糸口金の紡糸ノズルから、繊維状に吐出される。繊維状に吐出された樹脂又は樹脂組成物に、紡糸口金のガスノズルから噴出される加熱ガスが当てられて、当該加熱ガスにより樹脂又は樹脂組成物が延伸されることにより、当該樹脂又は樹脂組成物が細化される。

　前述の樹脂に含まれる芳香族ポリエーテルケトンの含有率の好ましい条件は、前述の繊維に含まれる樹脂中の芳香族ポリエーテルケトンの含有率と同様である。
　また、前述の樹脂組成物に含まれる芳香族ポリエーテルケトンの含有率の下限の好ましい条件は、前述の繊維中の芳香族ポリエーテルケトンの含有率と同様である。前述の樹脂組成物に含まれる芳香族ポリエーテルケトンの含有率の上限は１００質量％未満であれば特に限定されない。
　樹脂又は樹脂組成物に含まれる芳香族ポリエーテルケトンは、耐熱性の観点から、ポリエーテルエーテルケトンを含むことが好ましい。

　４００℃での樹脂又は樹脂組成物の粘度は、樹脂又は樹脂組成物の紡糸安定性に優れる観点、及び、紡糸しやすくなることで平均繊維径が小さい繊維が得られやすい観点から、５０Ｐａ・ｓ～５００Ｐａ・ｓであることが好ましく、７０Ｐａ・ｓ～２６０Ｐａ・ｓであることがより好ましく、８０Ｐａ・ｓ～１０５Ｐａ・ｓであることがさらに好ましい。
　粘度の測定対象となる樹脂及び樹脂組成物は、溶融前の樹脂及び樹脂組成物を意味する。

　そして、前述の通り、繊維不織布を構成する繊維径を小さくし、かつ繊維径のばらつきを少なくする（繊維径分布を狭くする）観点から、加熱ガスの吹き付けは、下記式（１）及び（２）を満たすように行う。
　式（１）　Ｔｃ＜Ｔａ≦Ｔｍ＋２００
　式（２）　４０≦Ｔｐ－Ｔａ≦１９０

　式（１）に示されるように、加熱ガスの温度（Ｔａ）が結晶化温度（Ｔｃ）よりも高いと、吐出された樹脂又は樹脂組成物の固化による延伸不良を抑制することができ、繊維径の増大を抑制できる。加熱ガスの温度（Ｔａ）がＴｍ＋２００℃以下であると、ΔＴ（Ｔｐ－Ｔａ）を上記範囲に調整しやすいだけでなく、吐出された樹脂又は樹脂組成物の溶融粘度の低下による糸切れを抑制できる。中でも、吐出された樹脂又は樹脂組成物を十分に延伸して、より繊維径の小さい繊維を得やすくする観点では、加熱ガスの温度（Ｔａ）は、下記式（１）’を満たすことがより好ましい。
　式（１）’　Ｔｍ－３０≦Ｔａ≦Ｔｍ＋２００

　Ｔｐ－Ｔａ（ΔＴ）は、繊維径のばらつきの抑制及び繊維径の増大の抑制のバランスの観点から、４０℃～１８０℃であることが好ましく、８０℃～１４０℃であることがより好ましい。ΔＴが４０℃以上であると、平均繊維径がより小さくなる傾向にあるため好ましい。

　加熱ガスの温度（Ｔａ）は、芳香族ポリエーテルケトンの種類に応じて、前述の式（１）を満たし、好ましくはさらに式（１）’を満たすように選択すればよい。芳香族ポリエーテルケトンがポリエーテルエーテルケトンである場合、加熱ガスの温度（Ｔａ）は、例えば３００℃～５００℃であることが好ましく、３２０℃～４８０℃であることがより好ましく、３４０℃～４４０℃であることがさらに好ましい。

　溶融した樹脂又は樹脂組成物の温度（Ｔｐ）は、芳香族ポリエーテルケトンの種類に応じて、前述の式（２）を満たすように選択すればよい。芳香族ポリエーテルケトンがポリエーテルエーテルケトンである場合、溶融した樹脂組成物の温度（Ｔｐ）は、例えば３６０℃～５２０℃であることが好ましく、４００℃～４９０℃であることがより好ましく、４６０℃～４９０℃であることがさらに好ましい。

　溶融した樹脂又は樹脂組成物の温度（Ｔｐ）は、紡糸口金（ダイ）の設定温度として測定することができる。
　加熱ガスの温度（Ｔａ）は、紡糸口金（ダイ）から吐出された直後の加熱ガスの温度として測定することができる。具体的には、加熱ガスの温度（Ｔａ）は、紡糸口金（ダイ）のガスノズルの開口部における加熱ガスの温度として測定することができる。加熱ガスの温度（Ｔａ）の調整は、例えば紡糸口金（ダイ）のガスノズルの開口部の加熱ガスの温度（Ｔａ）を測定しながら、当該ガスノズルの開口部の加熱ガスの温度（Ｔａ）が所定の温度となるように、加熱ガスの供給温度を調整することによって行ってもよいし；所定の条件（例えばダイ温度、加熱ガス流量）下で、ガスノズルの開口部の加熱ガスの温度（Ｔａ）と加熱ガスの供給温度との関係を示すデータ（検量線）を予め準備しておき、そのデータに基づいて、ガスノズルの開口部の加熱ガスの温度（Ｔａ）が所定の温度となるように、加熱ガスの供給温度を調整することによって行ってもよい。

　芳香族ポリエーテルケトンの結晶化温度（Ｔｃ）及び融点（Ｔｍ）は、ＤＳＣ（示差走査熱量測定）を用いて測定することができる。
　具体的には、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）としてパーキンエルマー社製ＤＳＣ　Ｐｙｒ
ｉｓ１又はエスアイアイ・ナノテクノロジー社製ＤＳＣ７０２０を用い、窒素雰囲気下（２０ｍＬ／ｍｉｎ）、試料（約５ｍｇ）を、芳香族ポリエーテルケトンごとに設定した到達温度（ポリエーテルエーテルケトンの場合は４９０℃）まで昇温し、その温度で３分間保持した後、１０℃／分で３０℃まで冷却して３０℃で１分間保持し、１０℃／分で上記到達温度まで昇温し、昇温過程における結晶溶融ピークのピーク頂点から融点（Ｔｍ）を算出し、降温過程における結晶化ピークのピーク頂点から結晶化温度（Ｔｃ）を算出する。なお、複数の結晶溶融ピークが観測された場合は、高温側ピークを融点（Ｔｍ）とする。

　紡糸口金の紡糸ノズル１つ当たりの樹脂組成物の吐出量は、通常、０．０１ｇ／分～３．０ｇ／分、好ましくは０．０５ｇ／分～２．０ｇ／分である。吐出量が０．０１ｇ／分以上であると、繊維不織布の生産性が損なわれにくいだけでなく、繊維の糸切れを抑制しやすい。吐出量が３．０ｇ／分以下であると、繊維径を十分に小さくしやすい。

　加熱ガスの流量は、繊維不織布を構成する繊維径を小さくし、かつ繊維径のばらつきを少なくする（繊維径分布を狭くする）観点から、１５０Ｎｍ^３／時／ｍ～１０００Ｎｍ^３／時／ｍである。加熱ガスの流量が１５０Ｎｍ^３／時／ｍ以上であると、吐出された樹脂組成物を十分に延伸しやすく、十分に繊維径を小さくしやすい。加熱ガスの流量が１０００Ｎｍ^３／時／ｍ以下であると、気流の乱れによる繊維径のばらつきの増大を抑制しやすい。同様の観点から、加熱ガスの流量は、２５０Ｎｍ^３／時／ｍ～８５０Ｎｍ^３／時／ｍであることが好ましい。

　加熱ガスの種類は特に限定されず、例えば、空気（エア）、炭酸ガス、窒素ガスなどの溶融した樹脂又は樹脂組成物に対して不活性なガスが挙げられる。これらの中でも、経済性の観点から空気（エア）が好ましい。

　吐出された樹脂又は樹脂組成物は、加熱ガスによって延伸されることで、繊維状物が得られる。繊維状物の平均繊維径は、製造される繊維不織布を用いて形成されたフィルタがより小さい粒子を好適に捕捉する観点から、１０μｍ以下であることが好ましく、繊維不織布の強度及び捕集効率の観点から、０．１μｍ～１０μｍであることがより好ましく、０．３μｍ～８．０μｍであることがさらに好ましく、０．５μｍ～５．０μｍであることが特に好ましい。
　繊維状物の平均繊維径の測定方法は、前述の繊維の平均繊維径の測定方法と同様である。

　本開示の繊維不織布の製造方法１は、前述の繊維状物とする工程の後に、繊維状物をウェブ状に捕集する工程をさらに含んでいてもよい。この捕集する工程では、例えば、コレクター上に、得られた繊維状物をウェブ状に捕集する。また、コレクター上に捕集する際には、繊維から見てコレクターの裏側から、エアを吸引するなどして捕集を促進してもよい。

　コレクターの具体例としては、多孔ベルト、多孔ドラム等が挙げられる。なお、コレクターの裏面側からエアを吸引するなどして、繊維状物の捕集を促進してもよい。

　また、コレクター上に予め設けた所望の基材上に、細化された繊維を捕集してもよい。予め設けておく基材の例には、メルトブローン不織布、スパンボンド不織布、ニードルパンチング及びスパンレース不織布等の他の不織布、織物、編物、紙などが挙げられる。これにより、高性能フィルタ、ワイパー等で使用する極細繊維不織布積層体を得ることもできる。

　本開示の繊維不織布の製造方法１に用いられる繊維不織布の製造装置について、図１を参照しながら説明する。

　図１は、繊維不織布の製造装置１０の構成の一例を示す模式図である。図１に示されるように、繊維不織布の製造装置１０は、押出機２０と、ダイ（紡糸口金）３０と、捕集機構４０とを有する。

　押出機２０は、ホッパー２１と、圧縮部２２とを有する。そして、押出機２０は、ホッパー２１に投入された固体の樹脂又は樹脂組成物を、圧縮部２２で溶融させる。押出機２０は、単軸押出機であってもよいし、二軸押出機等の多軸押出機であってもよい。紡糸安定性を向上させる観点から、二軸押出機を用いて樹脂又は樹脂組成物を溶融することが好ましい。

　ダイ（紡糸口金）３０は、押出機２０の先端に繋がって配置されている。ダイ３０は、複数の紡糸ノズル３１と、２つのガスノズル３２とを有する。

　複数の紡糸ノズル３１は、通常、列状に配置されている。そして、紡糸ノズル３１は、押出機２０から搬送された、溶融した樹脂又は樹脂組成物が導入され、ノズル開口から、当該樹脂又は樹脂組成物を繊維状に吐出させる。紡糸ノズルの直径は、例えば０．０５ｍｍ～０．８０ｍｍでありうる。溶融した樹脂又は樹脂組成物の温度（Ｔｐ）は、ダイ３０の設定温度によって調整することができる。

　紡糸口金の紡糸ノズルにおける小孔間距離は、０．１ｍｍ～２．０ｍｍが好ましく、０．１５ｍｍ～１．８ｍｍがより好ましい。小孔間距離が０．１ｍｍ以上であると、繊維径のばらつきをより少なくできる傾向がある。小孔間距離が２．０ｍｍ以下であると、生産効率をより向上できる傾向がある。

　２つのガスノズル（エアノズル）３２は、紡糸ノズル３１のノズル開口部の近傍、具体的には、複数の紡糸ノズル３１の列を挟んだ両側に配置されている。そして、ガスノズル３２は、紡糸ノズル３１の開口部付近に加熱ガス（加熱圧縮ガス）を噴射する。図１に示されるように、ガスノズル３２は、紡糸ノズル３１の開口部から吐出された直後の樹脂又は樹脂組成物に、加熱ガスを噴射する。

　ガスノズル３２に供給される加熱ガスは、ガス加熱装置５０から供給される。加熱ガスの温度（Ｔａ）は、ガス加熱装置５０に付属の加熱温度調整手段（不図示）によって調整することができる。

　捕集機構４０は、多孔ベルト（コレクター）４１と、それを支持するとともに搬送させるローラ４２及び４２と、多孔ベルト４１の捕集面の裏側に配置されたエア吸引部４３とを有する。エア吸引部４３は、ブロワー４４と連結されている。そして、捕集機構４０は、得られた繊維状物を、移動する多孔ベルト４１上に捕集する。

　このような構成によれば、押出機２０で溶融した樹脂又は樹脂組成物は、ダイ（紡糸口金）３０の紡糸ノズル３１に導入され、紡糸ノズル３１の開口部から吐出される。一方、ガスノズル３２からは、加熱ガスが紡糸ノズル３１の開口部付近に向かって噴射される。そして、吐出された樹脂又は樹脂組成物は、加熱ガスにより延伸及び細化されて、繊維状物となる。

　そして、加熱ガスの温度（Ｔａ）は、前述の式（１）及び（２）を満たすように調整されている。それにより、溶融した樹脂又は樹脂組成物は適度に急冷されて延伸される。また、加熱ガスの流量は、前述の範囲を満たすように調整されている。これにより、溶融した樹脂又は樹脂組成物が急冷されていても、十分に延伸させることができる。そのため、繊維径を小さくしつつ、繊維径のばらつきを少なくすることができる。そして、吐出された繊維状物は、多孔ベルト４１上に捕集されて、繊維不織布が得られる。

［繊維不織布の製造方法２］
　本開示の繊維不織布の製造方法２は、メルトブローン法により、芳香族ポリエーテルケトンを含む溶融した樹脂又は樹脂組成物を紡糸口金から加熱ガスとともに吐出し、機械方向の両面から供給される冷却ガスで前記樹脂又は前記樹脂組成物を冷却しつつ、前記加熱ガスにより前記樹脂又は前記樹脂組成物を延伸して、繊維状物とする工程を含む方法である。

　本開示の繊維不織布の製造方法２は、加熱ガスの吐出が上記式（１）及び（２）を満たすように行う方法に限定されない点、及び、加熱ガスにより樹脂又は樹脂組成物を延伸する際に、機械方向の両面から供給される冷却ガスで樹脂又は樹脂組成物を冷却する点で、前述の本開示の繊維不織布の製造方法１と相違する。本開示の繊維不織布の製造方法２では、紡糸口金から吐出された樹脂又は樹脂組成物を急冷する冷却ガスを別途吹き付けることで加熱ガスと冷却ガスとが合流して加熱ガスが冷却される。そのため、吐出直後に繊維状の樹脂又は樹脂組成物が冷却され、隣接する繊維状の樹脂又は樹脂組成物が融着することが抑制でき、その結果、繊維径のばらつきを抑制できる。したがって、繊維径のばらつきが小さい前述の繊維不織布を製造できる。

　以下、本開示の繊維不織布の製造方法２について、前述の本開示の繊維不織布の製造方法１と相違する好ましい条件について説明する。

　本開示の繊維不織布の製造方法２は、繊維径の増大を抑制する観点から、加熱ガスの吐出が上記式（１）を満たすことが好ましい。

　本開示の繊維不織布の製造方法２は、加熱ガスの温度をＴａ（℃）、溶融した樹脂又は樹脂組成物の温度をＴｐ（℃）としたとき、Ｔｐ－Ｔａ（ΔＴ）は、特に限定されない。例えば、Ｔｐ－Ｔａ（ΔＴ）は、略等しくてもよく、－３０≦Ｔｐ－Ｔａ≦３０であってもよい。

　加熱ガスの温度（Ｔａ）は、芳香族ポリエーテルケトンの種類に応じて選択すればよい。芳香族ポリエーテルケトンがポリエーテルエーテルケトンである場合、加熱ガスの温度（Ｔａ）は、例えば３３０℃～５５０℃であることが好ましく、３７０℃～５２０℃であることがより好ましく、４３０℃～５２０℃であることがさらに好ましい。
　溶融した樹脂又は樹脂組成物の温度（Ｔｐ）は、前述の繊維不織布の製造方法１に記載のＴｐの好ましい範囲と同様であってもよい。

　冷却ガスの温度は、吐出直後に隣接する繊維状の樹脂又は樹脂組成物が融着することによる繊維径のばらつきを好適に抑制する観点から、３０℃以下であることが好ましく、５℃～２５℃であることがより好ましく、５℃～２０℃であることがさらに好ましい。

　冷却ガスの流量は、１０００Ｎｍ^３／時／ｍ～２００００Ｎｍ^３／時／ｍであることが好ましく、３０００Ｎｍ^３／時／ｍ～１８０００Ｎｍ^３／時／ｍであることがより好ましく、５０００Ｎｍ^３／時／ｍ～１５０００Ｎｍ^３／時／ｍであることがさらに好ましい。

　冷却ガスの種類としては特に限定されず、例えば、冷却エアが挙げられる。

　本開示の繊維不織布の製造方法２では、本発明者らは、溶融した樹脂又は樹脂組成物の温度をＴｐ（℃）、冷却ガスの温度をＴｑ（℃）としたときのＴｐ－Ｔｑ（ΔＴ’）を所定範囲に制御することで、より繊維径のばらつきが小さい前述の繊維不織布を製造できることを見出した。例えば、加熱ガスの吐出及び冷却ガスの供給は、下記式（３）を満たすように行うことが好ましい。
　式（３）　３５０℃≦Ｔｐ－Ｔｑ≦５５０℃

　より繊維径のばらつきが小さい前述の繊維不織布を製造できる理由は明らかではないが、以下のように推測される。すなわち、ΔＴ’が３５０℃以上であると、紡糸口金から吐出された樹脂又は樹脂組成物は適度に急冷されるため、適度に固化しやすい。それにより、繊維状に吐出された樹脂又は樹脂組成物同士が融着しにくくなるため、繊維径のばらつきを少なくできる。一方、ΔＴ’が５５０℃以下であると、紡糸口金から吐出された樹脂又は樹脂組成物は、急冷されすぎないため、加熱ガスによる延伸（牽引）効果が損なわれにくい。それにより、加熱ガスによる延伸不足を抑制することができるため、繊維径の増大も抑制できる。

　さらに繊維径のばらつきが小さい前述の繊維不織布を製造する観点から、ΔＴ’は、３７０℃～５２０℃であることが好ましく、４００℃～５００℃であることがより好ましい。

　本開示の繊維不織布の製造方法２に用いられる繊維不織布の製造装置について、図２を参照しながら説明する。

　図２は、繊維不織布の製造装置１００の構成の一例を示す模式図である。図２に示されるように、繊維不織布の製造装置１００は、冷却空気を導入するためのアタッチメント３４がダイ３０に取り付けられている点で図１に示される繊維不織布の製造装置１０と相違する。

　アタッチメント３４は、ダイ３０から着脱可能である。これにより、繊維不織布の製造装置１００では、ダイ３０は、溶融した樹脂又は樹脂組成物を紡糸ノズル３１から吐出しつつガスノズル３２から紡糸ノズル３１の開口部付近に加熱ガス（加熱圧縮ガス）を噴射し、アタッチメント３４は、水平方向から矢印Ｂ方向の冷却ガスをダイ３０から吐出された溶融した樹脂又は樹脂組成物及び加熱ガスに供給する。加熱ガスにより樹脂又は樹脂組成物が延伸され、繊維状物が得られる。このとき、ダイ３０から吐出された樹脂又は樹脂組成物を急冷する冷却ガスを別途吹き付けることで加熱ガスと冷却ガスとが合流して加熱ガスが冷却されるため、吐出直後に隣接する繊維状の樹脂又は樹脂組成物が融着することが抑制でき、その結果、繊維径のばらつきを抑制できる。本開示の繊維不織布の製造方法２によれば、フィルタとしたときのＱ値に優れる繊維不織布を製造し得る。

　また、ダイ３０には、垂直方向においてアタッチメント３４が隙間なく取り付けられている。そのため、外部の空気が取り込まれる空気通路が形成されておらず、アタッチメント３４の上部に渦流が発生することが抑制されており、渦流による加熱ガスの乱流が発生しにくい。したがって、吐出直後に隣接する繊維状の樹脂又は樹脂組成物が乱流によって融着することを好適に抑制できる。他の実施態様において、アタッチメント３４は、垂直方向においてはダイ３０との間に隙間を有していてもよい。この場合は、機械方向における空気の流入を抑制して乱流による融着を抑制する観点から、アタッチメント３４とダイ３０が、機械方向において気密されていることが好ましい。

　ダイ３０は、加熱ガスを吐出するために加熱されており、ダイ３０とアタッチメント３４とは温度差が大きい。アタッチメント３４とダイ３０との間の熱伝播を抑制するため、例えば、ダイ３０の下面と、アタッチメント３４の上面との間に断熱材を介在させることが好ましい。

　前述の本開示の繊維不織布、及び前述の製造方法１又は製造方法２により製造された繊維不織布は、帯電加工されていてもよい。

　帯電加工の方法としては、繊維不織布をエレクトレット化させることができれば特に限定されず、例えば、コロナ荷電法、繊維不織布に水又は水溶性有機溶剤水溶液を付与した後に乾燥させることによりエレクトレット化する方法（例えば、特表平９－５０１６０４号公報、特開２００２－１１５１７７号公報等に記載されている方法）が挙げられる。コロナ荷電法の場合は１５ｋＶ／ｃｍ以上の電界強度が好ましく、２０ｋＶ／ｃｍ以上の電界強度がより好ましい。

［フィルタ］
　本開示のフィルタは、前述の本開示の繊維不織布を含む。これにより、本開示のフィルタは、繊維径のばらつきが抑制されており、フィルタ精度に優れる。

　以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。

［実施例１］
　図１に示される製造装置を用いて、繊維不織布を作製した。具体的には、二軸押出機を用いてＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン、Ｓｏｌｖｅｙ社、キータスパイアＫＴ－８９０Ｐ、４００℃での樹脂粘度９９Ｐａ・ｓ）を溶融し、溶融したＰＥＥＫをダイに供給し、設定温度：４８０℃のダイ（溶融したＰＥＥＫの温度Ｔｐ）から、紡糸ノズル１つあたりの吐出量：０．２ｇ／分、小孔間距離：１．０ｍｍで、紡糸ノズルの両側から吹き出す加熱エア（温度Ｔａ：３５０℃、流量：３００Ｎｍ^３／時／ｍ）とともに吐出した。ダイの紡糸ノズルの直径は、０．４ｍｍであった。そして、繊維状のＰＥＥＫを、目付量が１５ｇ／ｍ^２となるようにコレクター上に捕集し、繊維不織布を得た。なお、ＰＥＥＫの結晶化温度（Ｔｃ）及び融点（Ｔｍ）は、前述の方法で測定した値を採用した。ＰＥＥＫの結晶化温度（Ｔｃ）は１７６℃であり、ＰＥＥＫの融点（Ｔｍ）は３４７℃であった。

（樹脂粘度の測定）
　各実施例及び各比較例で用いた樹脂の粘度は、以下のようにして求めた。具体的には、キャピラリーレオメーター（製品名；キャピログラフ１Ｄ　ＰＭＤ－Ｃ、株式会社東洋精機製作所製）並びに各実施例及び各比較例で用いた樹脂を用い、下記条件でせん断応力及びせん断歪み速度を求め、下記式に基づいてせん断粘度（η）（Ｐａ・ｓ）を算出し、樹脂の粘度とした。
［測定条件］
　測定機器：キャピログラフ１Ｄ　ＰＭＤ－Ｃ　（株式会社東洋精機製作所製）
　キャピラリー内径：Φ＝０．２［ｍｍ］
　測定温度：４００℃
　キャピラリー長さ／キャピラリー内径（Ｌ／Ｄ）：１０
　ピストン速度：２．５×１０^２（１／秒）
　せん断粘度（η）（Ｐａ・ｓ）は、上記Ｌ／Ｄが１０のときの見かけのせん断応力及びせん断歪み速度の各値から、下記式で算出される。

　式中、τ（Ｐａ）は見かけのせん断応力を表し、γドット（Ｐａ）（γの上部にドット（・）が記された記号；以下、単に「γ」ともいう。）は、せん断歪み速度を表す。
　見かけのせん断応力τ（Ｐａ）は、ピストン荷重ｐ（Ｐａ）とキャピラリー内径Ｄ（ｍｍ）、キャピラリー長さＬ（ｍｍ）からτ＝ｐＤ／π４Ｌで表され、せん断応力γ（Ｐａ）は、体積流量Ｑ（ｍｍ^３／ｓ）を用いてγ＝３２Ｑ／πＤ^３で表される。

［実施例２、３］
　実施例１にて加熱エアの温度を表１に示される通りに変更した以外は実施例１と同様にして繊維不織布を得た。

［実施例４］
　実施例１にて使用したＰＥＥＫをＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン、Ｓｏｌｖｅｙ社、キータスパイアＫＴ－８８０Ｐ、４００℃での樹脂粘度２２０Ｐａ・ｓ）に変更した以外は実施例１と同様にして繊維不織布を得た。ＰＥＥＫの結晶化温度（Ｔｃ）は１７７℃であり、ＰＥＥＫの融点（Ｔｍ）は３４９℃であった。

［実施例５］
　図２に示される製造装置を用いて、繊維不織布を作製した。具体的には、実施例１にて用いた溶融したＰＥＥＫをダイに供給し、設定温度：４８０℃のダイ（溶融したＰＥＥＫの温度Ｔｐ）から、紡糸ノズル１つあたりの吐出量：０．２ｇ／分で、紡糸ノズルの両側から吹き出す加熱エア（温度Ｔａ：４８０℃、流量：３００Ｎｍ^３／時／ｍ）とともに吐出した。ダイの紡糸ノズルの直径は、０．４ｍｍであった。さらに、冷却エアの温度Ｔｑは１０℃であり、冷却エアの流量は１２０００Ｎｍ^３／時／ｍであった。そして、繊維状のＰＥＥＫを、目付量が１５ｇ／ｍ^２となるようにコレクター上に捕集し、繊維不織布を得た。

［実施例６］
　実施例５にて溶融したＰＥＥＫの温度、加熱エアの温度、及び冷却エアの温度を表１に示される通りに変更した以外は実施例５と同様にして繊維不織布を得た。

［比較例１］
　実施例１にて二軸押出機の代わりに単軸押出機を用いてＰＥＥＫを溶融する点及び、ダイの温度及び加熱エアの温度を表２に示される通りに変更した点以外は実施例１と同様にして繊維不織布を得た。

［比較例２、３、４］
　実施例１にて加熱エアの温度を表２に示される通りに変更した以外は実施例１と同様にして繊維不織布を得た。

［比較例５］
　実施例１にて使用したＰＥＥＫをＰＰ（ポリプロピレン、ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ社製、Ａｃｈｉｅｖｅ　６９３６Ｇ２、重量平均分子量：５．５万）に変更し、ダイの温度及び加熱エアの温度を表２に示される通りに変更した以外は実施例１と同様にして繊維不織布を得た。

［比較例６］
　実施例１にて使用したＰＥＥＫをＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート、三井化学（株）社製、三井ＰＥＴ、ＩＶ：０．６２）に変更し、ダイの温度及び加熱エアの温度を表２に示される通りに変更した以外は実施例１と同様にして繊維不織布を得た。

　得られた繊維不織布の物性（平均繊維径、ＣＶ値、目付量、厚み、及び通気度）を、以下方法で測定した。

　（１）繊維不織布を構成する繊維の平均繊維径（μｍ）、変動係数（ＣＶ値）
　電子顕微鏡（日立製作所製Ｓ－３５００Ｎ）を用いて、倍率１０００倍の繊維不織布の写真を撮影した。得られた写真から繊維の直径を測定可能な繊維の直径を測定し、測定した繊維の本数の合計が１００本を超えるまで撮像と測定を繰り返し、得られた繊維の直径の算術平均値を平均繊維径とした。

　また、この測定結果の標準偏差（Ｄｐ）を平均繊維径（Ｄａ）で除して、繊維径の変動係数（ＣＶ値）とした。
　ＣＶ値＝［標準偏差（Ｄｐ）／平均繊維径（Ｄａ）］×１００

　（２）目付（ｇ／ｍ^２）
　縦方向１００ｍｍ×横方向１００ｍｍの試料を３個採取して、各試料の重量をそれぞれ測定した。得られた値の平均値を単位面積当たりに換算し、小数点以下第一位を四捨五入して、目付量（ｇ／ｍ^２）とした。

　（３）厚み
　目付を測定した試料の中央及び四隅の５点の厚みを、厚み計（ＰＥＡＣＯＣＫ社製、品番「Ｒ１－２５０」、測定端子２５ｍｍφ）を用いて、荷重７ｇ／ｍ²で測定した。目付を測定した試料の１０点の試料につき、この方法で厚みを測定し、その平均値を厚み（ｍｍ）とした。

　（４）通気度（ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃ）
　縦方向１５０ｍｍ×横方向１５０ｍｍの試料を５個採取し、ＪＩＳ　Ｌ　１０９６：２０１０に準じたフラジール通気度測定機による圧力差１２５Ｐａでの流量の条件で通気度の測定を行った。

（繊維粘度の測定）
　各実施例及び各比較例で得られた繊維不織布を構成する繊維の粘度を、前述の（樹脂粘度の測定）と同様の方法によって求めた。

（加熱処理していない繊維不織布の捕集効率の測定）
　各実施例及び各比較例で得られた繊維不織布について、加熱処理していない繊維不織布の粉塵の捕集効率を、以下の方法で測定した。繊維不織布の任意の部分から、１５ｃｍ×１５ｃｍのサンプルを３個採取し、それぞれのサンプルについて、捕集性能測定装置（東京ダイレック(株)社製、Ｍｏｄｅｌ８１３０）を用いて捕集効率を測定した。捕集効率の測定にあたっては、個数中央径：０．３μｍをもつＮａＣｌ粒子ダストをアトマイザーで発生させ、次にサンプルをホルダーにセットし、風量をフィルタ通過速度が５．３ｃｍ／ｓｅｃになるように流量調整バルブで調整し、ダスト濃度を１５ｍｇ／ｍ^３～２０ｍｇ／ｍ^３の範囲で安定させた。サンプルの上流のダスト個数Ｄ２及び下流のダスト個数Ｄ１をレーザー式粒子検出器で検出し、下記計算式にて求めた数値の小数点以下第２位を四捨五入し捕集効率を求めた。なお、表１及び表２中に記載の捕集効率は、３個のサンプルを用いて測定した算術平均値である。
　捕集効率＝〔１－（Ｄ１／Ｄ２）〕
　（Ｄ１：下流のダスト個数、Ｄ２：上流のダスト個数）

（加熱処理していない繊維不織布の圧力損失（Ｐａ）の測定）
　加熱処理していない繊維不織布の圧力損失は捕集効率測定時のサンプルの上流及び下流の静圧差を圧力計で読み取ることで求めた。なお、表１及び表２中に記載の圧力損失は、３個のサンプルを用いて求めた算術平均値である。

（加熱処理していない繊維不織布の捕集効率の換算）
　加熱処理していない繊維不織布の捕集効率の実測値、平均繊維径の実測値、繊維不織布の目付をＰＥＥＫの密度に繊維不織布の厚みを乗じた値で割った値（目付／（密度×厚み））である繊維不織布の占める体積分率、及び繊維不織布の厚みを前述の式（ｂ）に代入して、Ｅ／ｅ_ｆを算出した。次に、繊維不織布の占める体積分率、繊維不織布の厚み及び算出したＥ／ｅ_ｆを式（ｂ）に代入し、さらに、平均繊維径ｄ_ｆとして５×１０^－６ｍ（５μｍ）の値を式（ｂ）に代入することで、捕集効率（５μｍ換算値）を求めた。
　なお、ＰＥＥＫの密度は１３２ｋｇ／ｍ^３である。

（加熱処理していない繊維不織布の圧力損失の換算）
　加熱処理していない繊維不織布の圧力損失の実測値、平均繊維径の実測値、繊維不織布の占める体積分率、及び繊維不織布の厚みを式（ｃ）に代入して、Ｕ_０ηを算出した。次に、繊維不織布の占める体積分率、繊維不織布の厚み及び算出したＵ_０ηを式（ｃ）に代入し、さらに、平均繊維径ｄ_ｆとして５×１０^－６ｍ（５μｍ）の値を式（ｃ）に代入することで、圧力損失（５μｍ換算値）を求めた。

（加熱処理していない繊維不織布のＱ値の算出）
　得られた捕集効率（５μｍ換算値）及び圧力損失（５μｍ換算値）から、式（ａ）を用いて、Ｑ値（５μｍ換算値）を算出した。

（加熱処理後の繊維不織布の捕集効率の測定等）
　各実施例及び各比較例で得られた繊維不織布について、以下の方法で高温条件に晒した。繊維不織布の任意の部分から、１５ｃｍ×１５ｃｍのサンプルを３個採取し、それぞれのサンプルについて、それぞれ１００ｇの分銅で四隅を固定し、２５０℃に加熱した１ｍｍ厚のアルミ平板上に置いた。２４時間後、アルミ平板ごと取り出し、室温で６時間放置し室温に戻した。その後、前述の（加熱処理していない繊維不織布の捕集効率の測定）と同様の方法で加熱処理後での捕集効率を測定した。
　さらに、前述の（加熱処理していない繊維不織布の圧力損失（Ｐａ）の測定）、（加熱処理していない繊維不織布の捕集効率の換算）、（加熱処理していない繊維不織布の圧力損失の換算）及び（加熱処理していない繊維不織布のＱ値の算出）と同様の方法で加熱処理後での各物性の測定、換算及び算出を行った。
　また、加熱処理していない繊維不織布のＱ値に対する加熱処理後の繊維不織布のＱ値の比率を性能保持率として求めた。性能保持率が高いほど、熱処理によるＱ値の低下が抑制されていることを意味する。

　実施例１～６及び比較例１～６の繊維不織布の作製条件及び繊維不織布の評価結果を表１及び表２に示す。

　実施例１～実施例６にて得られた繊維不織布は、比較例１～４にて得られた繊維不織布と比較してＣＶ値が低く、加熱処理していない繊維不織布のＱ値及び加熱処理後での繊維不織布のＱ値に優れることが示された。
　比較例５にて得られた繊維不織布は、２５０℃にて加熱中、樹脂が溶解してしまったため、加熱処理後の繊維不織布のＱ値は測定できなかった。
　比較例６にて得られた繊維不織布は、加熱処理後での繊維不織布のＱ値が、加熱処理していない繊維不織布のＱ値よりも大きく低下することが示された。

　２０２０年１０月７日に出願された日本国特許出願２０２０－１７０１０４号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
　本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

　１０、１００　繊維不織布の製造装置
　２０　押出機
　２１　ホッパー
　２２　圧縮部
　３０　ダイ（紡糸口金）
　３１　紡糸ノズル
　３２　ガスノズル
　３４　アタッチメント
　４０　捕集機構
　４１　多孔ベルト
　４２　ローラ
　４３　エア吸引部
　４４　ブロワー
　５０　ガス加熱装置
　Ｐ　溶融した樹脂又は樹脂組成物
　Ｇ　加熱ガス

Claims (16)

1. 　芳香族ポリエーテルケトンを含有する繊維を含み、
   　前記繊維の繊維径の変動係数が１００％以下である繊維不織布。
2. 　４００℃での前記繊維の粘度が５０Ｐａ・ｓ～５００Ｐａ・ｓである請求項１に記載の繊維不織布。
3. 　前記繊維の平均繊維径が１０μｍ以下である請求項１又は請求項２に記載の繊維不織布。
4. 　前記芳香族ポリエーテルケトンがポリエーテルエーテルケトンを含む請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の繊維不織布。
5. 　前記繊維不織布はメルトブローン不織布を含む、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の繊維不織布。
6. 　請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の繊維不織布を含むフィルタ。
7. 　メルトブローン法により、芳香族ポリエーテルケトンを含む溶融した樹脂又は樹脂組成物を紡糸口金から加熱ガスとともに吐出し、前記加熱ガスにより前記樹脂又は前記樹脂組成物を延伸して、繊維状物とする工程を含み、
   　前記加熱ガスの流量を１５０Ｎｍ^３／時／ｍ～１０００Ｎｍ^３／時／ｍとし、
   　前記加熱ガスの温度をＴａ（℃）、前記溶融した樹脂又は前記樹脂組成物の温度をＴｐ（℃）、前記芳香族ポリエーテルケトンの結晶化温度をＴｃ（℃）、前記芳香族ポリエーテルケトンの融点をＴｍ（℃）としたとき、前記加熱ガスの吐出は、下記式（１）及び（２）を満たすように行う繊維不織布の製造方法。
   　式（１）　Ｔｃ＜Ｔａ≦Ｔｍ＋２００
   　式（２）　４０≦Ｔｐ－Ｔａ≦１９０
8. 　４００℃での前記樹脂又は前記樹脂組成物の粘度が５０Ｐａ・ｓ～５００Ｐａ・ｓである請求項７に記載の繊維不織布の製造方法。
9. 　前記加熱ガスの吐出は、下記式（１）’をさらに満たすように行う請求項７又は請求項８に記載の繊維不織布の製造方法。
   　式（１）’　Ｔｍ－３０≦Ｔａ≦Ｔｍ＋２００
10. 　前記加熱ガスの流量を２５０Ｎｍ^３／時／ｍ～８５０Ｎｍ^３／時／ｍとする請求項７～請求項９のいずれか１項に記載の繊維不織布の製造方法。
11. 　メルトブローン法により、芳香族ポリエーテルケトンを含む溶融した樹脂又は樹脂組成物を紡糸口金から加熱ガスとともに吐出し、機械方向の両面から供給される冷却ガスで前記樹脂又は前記樹脂組成物を冷却しつつ、前記加熱ガスにより前記樹脂又は前記樹脂組成物を延伸して、繊維状物とする工程を含む繊維不織布の製造方法。
12. 　前記冷却ガスの流量が１０００Ｎｍ^３／時／ｍ～２００００Ｎｍ^３／時／ｍである請求項１１に記載の繊維不織布の製造方法。
13. 　前記冷却ガスの温度が３０℃以下である請求項１１又は請求項１２に記載の繊維不織布の製造方法。
14. 　前記溶融した樹脂又は前記樹脂組成物の温度をＴｐ（℃）、前記冷却ガスの温度をＴｑ（℃）としたとき、前記加熱ガスの吐出及び前記冷却ガスの供給は、下記式（３）を満たす請求項１１～請求項１３のいずれか１項に記載の繊維不織布の製造方法。
    　式（３）　３５０℃≦Ｔｐ－Ｔｑ≦５５０℃
15. 　前記芳香族ポリエーテルケトンがポリエーテルエーテルケトンを含む請求項７～請求項１４のいずれか１項に記載の繊維不織布の製造方法。
16. 　二軸押出機を用いて前記芳香族ポリエーテルケトンを含む樹脂又は樹脂組成物を溶融する請求項１１～請求項１５のいずれか１項に記載の繊維不織布の製造方法。

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