フィルタ不織布
【課題】濾過性能を保持しつつ目付質量を大きくすることなく腰強度を高め、プリーツ成形加工性を良好ならしめたフィルタ不織布を提供する。
【解決手段】熱接着性複合短繊維を含む粗層部，中層部，密層部それぞれのウエブを積層してニードル加工糸、引き続き加熱して熱接着処理した後、バインダー加工してなる不織布であって、該不織布の目付質量が１８０〜２８０ｇ／ｍ2で、引張伸度が２０〜５０％以上、初期引張弾性率が１５００〜３０００Ｎ／５ｃｍ／１００％、腰強度が８．０〜２０．０Ｎ／ｃｍの特性を具有する。
【解決手段】熱接着性複合短繊維を含む粗層部，中層部，密層部それぞれのウエブを積層してニードル加工糸、引き続き加熱して熱接着処理した後、バインダー加工してなる不織布であって、該不織布の目付質量が１８０〜２８０ｇ／ｍ2で、引張伸度が２０〜５０％以上、初期引張弾性率が１５００〜３０００Ｎ／５ｃｍ／１００％、腰強度が８．０〜２０．０Ｎ／ｃｍの特性を具有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフィルタ不織布、特に低目付で濾過性能，腰強度に優れ、加工性良好なフィルタ不織布に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一体成形用フィルタにおいて、良好なフィルタ性能を有する多層構造フィルタが種々提案されている。（例えば特許文献１，２参照）例えば特許文献１では接着繊維と高融点繊維よりなる繊維で流体の流入側より流出側にかけて平均デニールが大から小になるように複数層積層し、ニードルパンチを施して一体とすると共に、流入側繊維層の構成繊維をデニールが４〜１２ｄ，空隙率９５〜９９％，流出側の繊維層の構成繊維を０．６〜３ｄ、密度を０．０７〜０．３５ｇ／ｃｃとし、加熱して接着繊維を溶融させて被接着繊維と接着せしめたフィルタ不織布が提案されており、特許文献２には平均繊径が０．５〜６．０μｍ、嵩密度０．０５〜０．５０ｇ／ｍ2の極細不織布を積層した成形フィルターが提案されている。しかし、これらの不織布は平板から一体成型でプリーツ加工した場合、加工による破れや出来上がった製品のフィルタ性能が低減することが屡々見られる。
【０００３】
ところで、一般にフィルタ製品の濾過能力を上げるためにはフィルタ容積を大きくすることがなされている。このフィルタ容積は濾過面積と厚さが関係するが、濾過面積を大きくする方法としてフィルタの長さを多くするプリーツ（襞）加工が知られている。（例えば特許文献３参照）
プリーツ加工はより大きな濾過面積を得るためには出来るだけプリーツの数を多くすればよいが、平板の特性によって同じプリーツ数でもヒダ接触が生じ、濾過能力が低下することが起こる。これはフィルタ自身の構造、厚さ、硬さが関係する。平板によっては成型加工が劣るものがあったり、成型加工の過程でフィルタの構造が変わったり、加工後の形態（プリーツ加工等）によってフィルタ性能が充分に発揮出来なくなったりすることが生じるためである。実際に製品についてフィルタ性能を評価した場合、プリーツ同士がヒダ接触して実濾過面積が減少するためにフィルタ性能が劣ることが観察されている。
【０００４】
フィルタ性能は通常、目付質量が大きい程、剛性は大きく、通気抵抗は高くなるが、フィルタ性能は良い傾向にある。唯、これまでの結果から目付質量範囲が１８０〜２８０ｇ／ｍ2では剛性が低く、その結果、腰強度が低くなる。また、フィルタ性能としては通気抵抗を低くすると濾過性能は低下する問題がある。
【特許文献１】特開平１０−１８００２３号公報
【特許文献２】特開平４−１８０８０８号公報
【特許文献３】特開平９−１７３７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の如き目付質量，腰強度，加工性等の問題について着目し、特に濾過性能を保持しつつ目付質量を大きくすることなくプリーツ加工性を良好ならしめる構造，特性を見出すことにより効果的なフィルタ不織布を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは上記目的を達成するたるためフィルタ不織布の目付質量範囲を１８０〜２８０ｇ／ｍ2の範囲としてその加工性評価とフィルタ性能評価を試みた。その結果、
（１）一般に目付が低くなると濾過性能と腰強度が低下する傾向がある。
（２）不織布の成型加工においては低目付になると加工時に破れを生じ易い。目付質量が低下すると濾過性能と腰強度に必要な繊維本数が少なくなるためで、これは繊維間の交点が有効に働きにくくなるためで、例えば交点を多くするために熱接着性短繊維を多くすると、腰強度には有効であるが、不織布の嵩高性は低下し、濾過性能は逆に悪くなる。
【０００７】
また、繊維間の交点が少なくなると、成型時に不織布の変形歪の大きな場所が、例えば襞部の側面と山部の歪の大きな部位が破壊され穴が開くようになる。これは特に熱接着性短繊維の少ないところに起こり易い。このために嵩高性を持たせて交点を安定にするために熱接着後のバインダー接着は有効である。また、成型加工では不織布の伸度が関係することが解った。即ち、不織布において濾過性能は主に粗層部と密層部が、そして中層部は主に腰強力に関係し不足の分をバインダー加工で繊維交点を接着し三次元編目構造となして不織布の所定以上の伸度を有することが有効であることを知見した。
【０００８】
即ち、本発明の特徴とするところは、上記知見にもとづき熱接着性複合短繊維を含む粗層部，中層部，密層部それぞれのウエブを積層してニードル加工し、引き続き加熱して熱接着処理した後、バインダー加工してなる不織布であって、該不織布の目付質量が１８０〜２８０ｇ／ｍ2で、引張伸度が２０〜５０％、初期引張弾性率が１５００〜３０００Ｎ／５ｃｍ／１００％、腰強度が８．０〜２０．０Ｎ／ｃｍの特性を有する点にある。
【０００９】
ここで前記粗層部は高融点短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊からなり、混繊比率が３０／７０〜５０／５０で、該高融点短繊維が高融点樹脂で、熱接着性複合短繊維がポリエステルの低融点樹脂と高融点樹脂の芯鞘複合であって、該各短繊維の繊度が６．０〜２０．０デシテックス（ｄｔｅｘ）であることが好ましく、前記中層部は熱接着性複合短繊維１００重量％からなり、目付質量が５０〜９０ｇ／ｍ2で、該短繊維の繊度が１．０〜１０．０デシテックス（ｄｔｅｘ）の範囲であることが好ましい。
【００１０】
また、前記密層部は高融点短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊からなり、混繊比率が３０／７０〜５０／５０で、該短繊維の繊度が０．８〜６．０デシテックス（ｄｔｅｘ）の範囲であることが好ましく、前記バインダーの付着量は１５〜３０ｇ／ｍ2であることが好適である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明不織布は上述した構成と、特性を具備することにより、濾過性能は主に粗層部と密層部が、また腰強力は主に中層部が関係して、比較的低目付であっても腰強力を有して襞接触を起こさないプリーツ加工が可能となり、濾過面積が大きく、濾過能力を充分に得ることができる効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、更に本発明不織布の具体的態様について詳述する。本発明は前述の如く先ず熱接着性複合短繊維を含む粗層，中層，密層の異なる各ウエブを積層してニードル加工し、引き続き加熱して熱接着処理した後、バインダー加工してなる不織布により構成される。
【００１３】
ここで、不織布を構成する各層としては、熱接着性複合短繊維を含む繊維層であり、一部に高融点短繊維が混繊される。混繊される高融点短繊維の融点は、高融点短繊維に用いられる高融点樹脂あるいはそれと同等の融点を有することが好ましく、具体的にはポリエステル樹脂，ポリエチレン樹脂，ポリプロピレン樹脂，ポリアミド系樹脂の高融点成分繊維が挙げられる。
【００１４】
一方、熱接着性複合短繊維は芯鞘型が好ましく、サイドバイサイド型は接着面が反面となるので好ましくない。複合繊維を構成する高融点成分の融点は、低融点成分の融点より５０℃以上高いこと、また、成分の融点が１００℃〜１８０℃の範囲にあることが好ましい。高融点成分の融点が低融点成分の融点より５０℃未満であると単繊維間の接着時に高融点繊維側も軟化して所望のフィルタを得ることができない。また、低融点成分の融点が１００℃未満であると繊維間の接着を実施する処理条件が難しく、耐熱性の点から好ましくなく、低融点成分の融点が１８０℃を超えると高融点繊維の熱特性に影響し、接着を実施することでフィルタ特性が変動するので好ましくない。
【００１５】
熱融着性複合繊維を構成するポリマーは、例えば、ポリエステル系樹脂，ポリエチレン系樹脂，ポリプロピレン系樹脂，ポリアミド系樹脂の何れかの熱可塑性樹脂の高融点成分と低融点成分からなる。具体例としては、高融点ポリエステル繊維（融点２５０℃〜２７０℃程度）と低融点ポリエステル繊維（融点１００℃〜２００℃程度）の複合繊維、同様な融点のエステル／ナイロン複合繊維，ポリエステル／ポリエチレン複合繊維、ポリプロピレン／ポリエチレン複合繊維などが挙げられ、特に高融点ポリエステルと、低融点ポリエステルとの複合繊維は最も実用的である。
【００１６】
そして、不織布を構成する各層において、粗層部は主に濾過性能に関係する。構成は高融点短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊からなり、混率比率が３０／７０〜５０／５０で、高融点短繊維が高融点樹脂で、熱接着性複合短繊維がポリエステルの低融点樹脂と高融点樹脂の芯鞘複合で、短繊維の繊度が６．０〜２０．０デシテックス（ｄｔｅｘ）の範囲が好ましい。
【００１７】
この粗層部を構成する高融点短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊比率において、高融点短繊維が３０未満では濾過性能を発揮する嵩高性に乏しくなり、５０を超えると接着繊維との交点が少なくなり嵩高になり過ぎて、濾過性能にはよいが、腰強度の核となる量が少なくなるので好ましくない。熱融着繊維複合繊維の繊度は６．０〜２０．０ｄｔｅｘ（ｄｔｅｘ）が効果的で、繊度が６．０デシテックス未満であると濾過性能を有する充分な嵩高性のあるフィルタを得ることが難しい。また、繊度が２０．０デシテックスを超えると繊維本数が減少し、繊維間接着点も減少して嵩高性は得られるが、所望の濾過性能を有するフィルタを得ることが難しい。
【００１８】
中層部は主に腰強度に関係する。構成は熱接着性複合短繊維１００重量％がよく、目付質量は５０〜９０ｇ／ｍ2で、短繊維の繊度が１．０〜１０．０デシテックス（ｄｔｅｘ）の範囲がよい。この中層部の構成は高融点短繊維を僅かに含まれてもよいが、腰強度に寄与する繊維間の交点が少なくなるので混繊量は考慮する必要がある。目付質量は５０〜９０ｇ／ｍ2がよく、５０ｇ／ｍ2未満であると、腰強度に寄与する量が少なくなり濾過性能の効果が出にくい。９０ｇ／ｍ2を超えると、腰強度には十分であるが、濾過性能に関係する他の粗層，密層の量が少なくなり、濾過性能の効果が出にくいので好ましくない。
【００１９】
この中層部における短繊維の繊度は１．０〜１０．０デシテックス（ｄｔｅｘ）の範囲が良い。１．０デシテックス未満であると同じ目付質量では繊維量が多いので繊維間の交点にはよいが短繊維の繊度が小さいために腰強度は弱くなるので好ましくない。一方、１０．０デシテックス（ｄｔｅｘ）を超えると繊維間の交点の量が少なくなり腰強度が低下するようになるので好ましくない。
【００２０】
密層部は粗層部と同様に主に濾過性能に関係する。構成は高融点短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊からなり、混繊比率が３０／７０〜５０／５０で、高融点短繊維が高融点樹脂で、熱接着性複合短繊維がポリエステルの低融点樹脂と芯鞘複合で、短繊維の繊度が０．８〜６．０デシテックス（ｄｔｅｘ）の範囲が好ましい。
【００２１】
密層部を構成する高融点短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊比率において、高融点短繊維が３０未満では濾過性能を発揮する嵩高性に乏しくなり、５０を超えると接着繊維との交点が少なくなり、腰強度の核となる量が少なくなるので好ましくない。熱融着性複合繊維の繊度は０．８〜６．０デシテックス（ｄｔｅｘ）が好ましく、繊度は０．８デシテックス未満であると繊度が細かすぎて濾過性能能力が低下するので好ましくない。逆に繊度が６．０デシテックスを超えると繊維本数が減少し、密層部が働く濾過性能が低下する。
【００２２】
本発明は上記粗層部，中層部，密層部を積層し、ニードルパンチ加工により交絡一体化し、引き続き加熱して熱接着処理することによって構成繊維間を接着した後、バインダー加工することによって不織布に形成する。ニードル加工は通常の打ち込み本数でよく、略３０〜８０本／ｃｍ2程度、好ましくは４５〜５５本／ｃｍ2である。しかしこれに限らないことは勿論である。
【００２３】
また、加熱は通常、ピンテンター熱処理機で４０〜５０秒間熱処理し、密層面に表面温度が２００℃の熱ロールを接触させ粗層面に常温程度のロールを接触両者のクリアランスを略２．５ｍｍ位にしてカレンダー処理し、冷却して不織布に巻き取る。そして、この巻き取った不織布に対し、バインダー加工を施すことによって最終的に構成繊維間の熱融着繊維の未接着繊維間の接着を十分にするが、このバインダー加工はアクリル酸エステル系バインダーの使用が一般的であるが、酢酸ビニル系でも差し支えない。付着量は１５〜３０ｇ／ｍ2の範囲がよく、１５ｇ／ｍ2未満であると繊維間の熱融着繊維の未接着繊維間の接着に乏しく、腰強度に寄与する度合いが低くなるので好ましくないことは前述の通りである。
３０ｇ／ｍ2を超えると繊維間の熱融着繊維の未接着繊維間の接着は十分であるが、濾過性能の低下を招くので好ましくない。
【００２４】
かくして形成された上記不織布において、本発明は特に目付質量が１８０〜２８０ｇ／ｍ2の範囲にある不織布の引張伸度が２０〜５０％であり、初期引張弾性率が１５００〜３０００Ｎ／５ｃｍ／１００％で、腰強度が８．０〜２０．０Ｎ／ｃｍである特性を有することによって達成される。引張伸度は成形加工において重要な要素であり、上記２０〜５０％の範囲が好ましく、２０％未満であれば襞部の側面と山の部分の歪の大きな部位が破壊され、穴が開くようになるので好ましくない。また伸度が５０％を超えると成形性には良いが過剰性能となるので好ましくない。
【００２５】
初期引張弾性率は１５００〜３０００Ｎ／５ｃｍ／１００％の範囲がよく、１５００Ｎ／５ｃｍ／１００％未満ではプリーツ加工後の襞の形状、不織布の張りが弱くなる。逆に３０００Ｎ／５ｃｍ／１００％を超えると不織布の状態がばりばりになっており、プリーツ加工時の襞の折り目部分の形状が破壊されてしまうので好ましくない。また腰強度は８．０〜２０．０Ｎ／ｃｍが好ましく、８．０Ｎ／ｃｍ未満では初期引張弾性率が所定の範囲であっても不織布は軟らかいものとなり、フィルタの濾過状態で微量の風圧でも容易に襞接触を起こすので好ましくない。一方、腰強度が２０．０Ｎ／ｃｍを超えると、初期引張弾性率が所定の範囲にあってもフィルタの濾過性能が低下する。従って、前記特性を具備することは本発明の重要な特徴である。
【００２６】
以下、更に本発明実施例について比較例と共に説明する。
【実施例１】
【００２７】
繊度１６．７デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）３０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維２０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５１ｍｍ、ポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％の目付質量８１ｇ／ｍ2の粗層用繊維層と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）１００重量％の目付質量６３ｇ／ｍ2の中層用繊維層と、繊度０．８デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）５０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％とからなる目付質量６３ｇ／ｍ2の密層用繊維層とを積層した後、ニードルパンチ処理を施し、２００℃のピンテンター式熱処理機で４７秒間熱処理し、密層面を表面温度が２００℃の熱ロールに接触させ、粗層面側は常温程度の温度であるロールで、両者のロール間クリアランスは２．５ｍｍにしてカレンダー処理し、冷却し不織布を巻き取った。引き続き不織布をアクリル酸エステルバインダーに浸漬して１５０℃で乾燥し付与両２５ｇ／ｍ2を付与した。得られた不織布は目付質量２３１ｇ／ｍ2、厚さ４．９ｍｍの不織布であった。
【実施例２】
【００２８】
繊度１６．７デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）３０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維２０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５１ｍｍ、ポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％の目付質量８１ｇ／ｍ2の粗層用繊維層と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）１００重量％の目付質量６３ｇ／ｍ2の中層用繊維層と、繊度０．８デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）５０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％とからなる目付質量％６３ｇ／ｍ2の密層用繊維層とを積層した後、ニードルパンチ処理を施し、２００℃のピンテンター式熱処理機で４７秒間熱処理し、密層面に表面温度が２００℃の熱ロールを接触させ、粗層面側は常温程度の温度であるロールで、両者のロール間クリアランスは２．５ｍｍにしてカレンダー処理し、冷却し不織布を巻き取った。引き続き不織布をアクリル酸エステルバインダーに浸漬して１５０℃で乾燥し付与量で２３ｇ／ｍ2を付与した。得られた不織布は目付質量２６１ｇ／ｍ2、厚さ５．２ｍｍの不織布であった。
【実施例３】
【００２９】
繊度１６．７デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）３０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維２０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５１ｍｍ、ポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％の目付質量６９ｇ／ｍ2の粗層用繊維層と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）１００重量％の目付質量６０ｇ／ｍ2の中層用繊維層と、繊度０．８デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）５０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）５０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％とからなる目付質量５０ｇ／ｍ2の密層用繊維層とを積層した後、ニードルパンチ処理を施し、２００℃のピンテンター式熱処理機で４７秒間熱処理し、密層面に表面温度が２００℃の熱ロールを接触させ、粗層面側は常温程度の温度であるロールで、両者のロール間クリアランスは２．５ｍｍにしてカレンダー処理し、冷却し不織布を巻き取った。引き続き不織布をアクリル酸エステルバインダーに浸漬して１５０℃で乾燥し付与量で２０ｇ／ｍ2を付与した。得られた不織布は目付質量１９９ｇ／ｍ2、厚さ４．９ｍｍの不織布であった。
【実施例４】
【００３０】
繊度１６．７デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）３０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維２０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５１ｍｍ、ポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％の目付質量１００ｇ／ｍ2の粗層用繊維層と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）１００重量％の目付質量８８ｇ／ｍ2の中層用繊維層と、繊度０．８デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）６０重量％とからなる目付質量９０ｇ／ｍ2の密層用繊維層とを積層した後、ニードルパンチ処理を施し、２００℃のピンテンター式熱処理機で４７秒間熱処理し、密層面に表面温度が２００℃の熱ロールを接触させ、粗層面側は常温程度の温度であるロールで、両者のロール間クリアランスは２．５ｍｍにしてカレンダー処理し、冷却し不織布を巻き取った。引き続き不織布をアクリル酸エステルバインダーに浸漬して１５０℃で乾燥し付与量で２０ｇ／ｍ2を付与した。得られた不織布は目付質量２７８ｇ／ｍ2、厚さ５．４ｍｍの不織布を得た。
【００３１】
〔比較例１〕
繊度１６．７デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）３０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維２０重量％と繊度４．４デシテックス、繊維長５１ｍｍ、ポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％の目付質量１０１ｇ／ｍ2の粗層用繊維層と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）１００重量％の目付質量８０ｇ／ｍ2の中層用繊維層と、繊度０．８デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）４０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）６０重量％とからなる目付質量７９ｇ／ｍ2の密層用繊維層とを積層した後、ニードルパンチ処理を施し、２００℃のピンテンター式熱処理機で４７秒間熱処理し、密層面に表面温度が２００℃の熱ロールを接触させ、粗層面側は常温程度の温度であるロールで、両者のロール間クリアランスは２．５ｍｍにしてカレンダー処理し、冷却し不織布を巻き取った。得られた不織布は目付質量２６０ｇ／ｍ2、厚さ５．２ｍｍの不織布であった
〔比較例２〕
繊度１６．７デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）３０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維２０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５１ｍｍ、ポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％の目付質量９０ｇ／ｍ2の粗層用繊維層と、繊度４．４デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）５０重量％、繊度４．４デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％の目付質量７０ｇ／ｍ2の中層用繊維層と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）５０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％とからなる目付質量７０ｇ／ｍ2の密層用繊維層とを積層した後、ニードルパンチ処理を施し、２００℃のピンテンター式熱処理機で４７秒間熱処理し、密層面に表面温度が２００℃の熱ロールを接触させ、粗層面側は常温程度の温度であるロールで、両者のロール間クリアランスは２．５ｍｍにしてカレンダー処理し、冷却し不織布を巻き取った。引き続き不織布をアクリル酸エステバインダーに浸漬して１５０℃で乾燥し、付与量を２２０ｇ／ｍ2を付与した。得られた不織布は目付質量２５２ｇ／ｍ2、厚さ１ｍｍの不織布であった。
【００３２】
〔比較例３〕
繊度１６．７デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）３０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維２０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５１ｍｍ、ポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％の目付質量９５ｇ／ｍ2の粗層用繊維層と、繊度１．３デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）５０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％とからなる目付質量１２６ｇ／ｍ2の密層用繊維層とを積層した後、ニードルパンチ処理を施し、２００℃のピンテンター式熱処理機で４７秒間熱処理し、密層面に表面温度が２００℃の熱ロールを接触させ、粗層面側は常温程度の温度であるロールで、両者のロール間クリアランスは２．５ｍｍにしてカレンダー処理し、冷却し不織布を巻き取った。引き続き不織布をスチレンアクリルバインダーに浸漬して１５０℃で乾燥し、付与量で２５ｇ／ｍ2を付与した。得られた不織布は目付質量２６８ｇ／ｍ2、厚さ３．６ｍｍの不織布てあった。
【００３３】
〔比較例４〕
繊度１６．７デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）３０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維２０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５１ｍｍ、ポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％の目付質量７６ｇ／ｍ2の粗層用繊維層と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）１００重量％の目付質量６０ｇ／ｍ2の中層用繊維層と、繊度１．３デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点：２６０℃）５０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％とからなる目付質量５０ｇ／ｍ2の密層用繊維層とを積層した後、ニードルパンチ処理を施し、２００℃のピンテンター式熱処理機で４７秒間熱処理し、密層面に表面温度が２００℃の熱ロールを接触させ、粗層面側は常温程度の温度であるロールで、両者のロール間クリアランスは２．５ｍｍにしてカレンダー処理し、冷却し不織布を巻き取った。得られた不織布は目質量１８６ｇ／ｍ2、厚さ３．２ｍｍの不織布であった。
【００３４】
次に上記各実施例，比較例について夫々の内容を別表１にまとめて記載すると共に、得られた各不織布について濾過性能ならびに成形性を対比した。その結果を 別表２に示す。表中の各項目は下記の説明に基づくと共に、測定法，試験法に基づいて評価した。
（ａ）目付質量：ｇ／ｍ2
５０ｃｍ×５０ｃｍの大きさを切り出し、そのときの重さを測定し、１ｍ2当たりの重量に換算する。
（ｂ）厚さ：ｍｍ
１５ｃｍ×１５ｃｍの大きさを切り出し、初荷重１５ｇ／ｃｍ2を掛けて４隅の高さを測定し、その平均値で示す。
【００３５】
強伸度測定
東洋ボールドイン社製５００ｋｇテンシロンを用い、下記条件で測定した。
【００３６】
試料：２００ｍｍ、 試料巾：１５ｍｍ
測定試長：１５０ｍｍ、 試料巾：１５ｍｍ
引張り速度：２００ｍｍ／ｍｉｎ
ｎ＝５
初期引張弾性率 Ｎ／５ｃｍ／１００％
試料の強伸度を測定し強伸度曲線の初期勾配から算出した。
【００３７】
破断強度 ％
試料の強伸度を測定し強伸度曲線の破断の伸度点から算出した。
【００３８】
腰強度:Ｎ／ｃｍ
試料調整は長さ８０ｍｍ、巾６５ｍｍの長方形を切り出し、粗層面を表にして長さ の中央から均一に半分（４０ｍｍ）に折り畳む。試料設定台に試料を載せ折り畳み山 部を上にして、底辺Ｖ字巾４０ｍｍとして山部の頂点中心に圧縮治具（１０ｍｍφ） を当てる。腰強力試験は東洋ボールドイン社製１００Ｋｇテンシロンを用い、１０ｍ φの腰強力とする。測定は５回（ｎ＝５）とし、その平均値で示す。単位はＮに換算して示す。
【００３９】
濾過性能の評価
塵埃捕集性能の試験はＪＩＳ Ｄ１６１２の自動車用エアクリーナー試験法に基づ いて行なった。但し、試験用のエアクリーナーのエレメントは有効面積１０００ｃ ｍ2の円板濾材を使用した。実験条件は、濾材通過見掛け風量を４０ｃｍ／ｓｅｃ とし、ＪＩＳ Ｚ８９０１で指定の８種粉体の塵埃で、濃度は１ｇ／ｍ3とし、濾 過面積１０００ｃｍ3に対し清浄効率は増加抵抗３００ｍｍＡｑ時における捕集効 率とした。
【００４０】
評価項目
通気抵抗 ΔＰ（Ｐａ） 試料セット前後の初期圧力差
清浄効率 η （％） 増加抵抗３００ｍｍＡｑ時における塵埃捕集効率
塵埃保持量 ＤＨＣ（ｇ／０．１ｍｍ2）増加抵抗３００ｍｍＡｑ時における塵埃 保持量
成形性の評価
シート状資料を襞折してプリーツ加工し、波状形態にした後、その試料巾より稍狭 い幅を熱外周枠に被着し、外周枠に設けた突部に熱型下部の凹部を嵌合着させて位置 を決め、加熱溶融することにより両側面部と外周枠へ固着を同時に行い熱降下して一 挙に成形品を得た。成形品について下記の評価を行なった。
【００４１】
成型部に破れがなく襞の状態もよい。 ○
成型部に破れはないが、襞がやや多い。 △
成型部に破れあり、襞も多い。 ×
【００４２】
【表１】
【００４３】
【表２】
上記表２より本発明に係る不織布は比較不織布に比し、塵埃保持量が多く、捕集効率に優れていると共に、成形性においても極めて優れていることが理解される。
【技術分野】
【０００１】
本発明はフィルタ不織布、特に低目付で濾過性能，腰強度に優れ、加工性良好なフィルタ不織布に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一体成形用フィルタにおいて、良好なフィルタ性能を有する多層構造フィルタが種々提案されている。（例えば特許文献１，２参照）例えば特許文献１では接着繊維と高融点繊維よりなる繊維で流体の流入側より流出側にかけて平均デニールが大から小になるように複数層積層し、ニードルパンチを施して一体とすると共に、流入側繊維層の構成繊維をデニールが４〜１２ｄ，空隙率９５〜９９％，流出側の繊維層の構成繊維を０．６〜３ｄ、密度を０．０７〜０．３５ｇ／ｃｃとし、加熱して接着繊維を溶融させて被接着繊維と接着せしめたフィルタ不織布が提案されており、特許文献２には平均繊径が０．５〜６．０μｍ、嵩密度０．０５〜０．５０ｇ／ｍ2の極細不織布を積層した成形フィルターが提案されている。しかし、これらの不織布は平板から一体成型でプリーツ加工した場合、加工による破れや出来上がった製品のフィルタ性能が低減することが屡々見られる。
【０００３】
ところで、一般にフィルタ製品の濾過能力を上げるためにはフィルタ容積を大きくすることがなされている。このフィルタ容積は濾過面積と厚さが関係するが、濾過面積を大きくする方法としてフィルタの長さを多くするプリーツ（襞）加工が知られている。（例えば特許文献３参照）
プリーツ加工はより大きな濾過面積を得るためには出来るだけプリーツの数を多くすればよいが、平板の特性によって同じプリーツ数でもヒダ接触が生じ、濾過能力が低下することが起こる。これはフィルタ自身の構造、厚さ、硬さが関係する。平板によっては成型加工が劣るものがあったり、成型加工の過程でフィルタの構造が変わったり、加工後の形態（プリーツ加工等）によってフィルタ性能が充分に発揮出来なくなったりすることが生じるためである。実際に製品についてフィルタ性能を評価した場合、プリーツ同士がヒダ接触して実濾過面積が減少するためにフィルタ性能が劣ることが観察されている。
【０００４】
フィルタ性能は通常、目付質量が大きい程、剛性は大きく、通気抵抗は高くなるが、フィルタ性能は良い傾向にある。唯、これまでの結果から目付質量範囲が１８０〜２８０ｇ／ｍ2では剛性が低く、その結果、腰強度が低くなる。また、フィルタ性能としては通気抵抗を低くすると濾過性能は低下する問題がある。
【特許文献１】特開平１０−１８００２３号公報
【特許文献２】特開平４−１８０８０８号公報
【特許文献３】特開平９−１７３７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の如き目付質量，腰強度，加工性等の問題について着目し、特に濾過性能を保持しつつ目付質量を大きくすることなくプリーツ加工性を良好ならしめる構造，特性を見出すことにより効果的なフィルタ不織布を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは上記目的を達成するたるためフィルタ不織布の目付質量範囲を１８０〜２８０ｇ／ｍ2の範囲としてその加工性評価とフィルタ性能評価を試みた。その結果、
（１）一般に目付が低くなると濾過性能と腰強度が低下する傾向がある。
（２）不織布の成型加工においては低目付になると加工時に破れを生じ易い。目付質量が低下すると濾過性能と腰強度に必要な繊維本数が少なくなるためで、これは繊維間の交点が有効に働きにくくなるためで、例えば交点を多くするために熱接着性短繊維を多くすると、腰強度には有効であるが、不織布の嵩高性は低下し、濾過性能は逆に悪くなる。
【０００７】
また、繊維間の交点が少なくなると、成型時に不織布の変形歪の大きな場所が、例えば襞部の側面と山部の歪の大きな部位が破壊され穴が開くようになる。これは特に熱接着性短繊維の少ないところに起こり易い。このために嵩高性を持たせて交点を安定にするために熱接着後のバインダー接着は有効である。また、成型加工では不織布の伸度が関係することが解った。即ち、不織布において濾過性能は主に粗層部と密層部が、そして中層部は主に腰強力に関係し不足の分をバインダー加工で繊維交点を接着し三次元編目構造となして不織布の所定以上の伸度を有することが有効であることを知見した。
【０００８】
即ち、本発明の特徴とするところは、上記知見にもとづき熱接着性複合短繊維を含む粗層部，中層部，密層部それぞれのウエブを積層してニードル加工し、引き続き加熱して熱接着処理した後、バインダー加工してなる不織布であって、該不織布の目付質量が１８０〜２８０ｇ／ｍ2で、引張伸度が２０〜５０％、初期引張弾性率が１５００〜３０００Ｎ／５ｃｍ／１００％、腰強度が８．０〜２０．０Ｎ／ｃｍの特性を有する点にある。
【０００９】
ここで前記粗層部は高融点短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊からなり、混繊比率が３０／７０〜５０／５０で、該高融点短繊維が高融点樹脂で、熱接着性複合短繊維がポリエステルの低融点樹脂と高融点樹脂の芯鞘複合であって、該各短繊維の繊度が６．０〜２０．０デシテックス（ｄｔｅｘ）であることが好ましく、前記中層部は熱接着性複合短繊維１００重量％からなり、目付質量が５０〜９０ｇ／ｍ2で、該短繊維の繊度が１．０〜１０．０デシテックス（ｄｔｅｘ）の範囲であることが好ましい。
【００１０】
また、前記密層部は高融点短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊からなり、混繊比率が３０／７０〜５０／５０で、該短繊維の繊度が０．８〜６．０デシテックス（ｄｔｅｘ）の範囲であることが好ましく、前記バインダーの付着量は１５〜３０ｇ／ｍ2であることが好適である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明不織布は上述した構成と、特性を具備することにより、濾過性能は主に粗層部と密層部が、また腰強力は主に中層部が関係して、比較的低目付であっても腰強力を有して襞接触を起こさないプリーツ加工が可能となり、濾過面積が大きく、濾過能力を充分に得ることができる効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、更に本発明不織布の具体的態様について詳述する。本発明は前述の如く先ず熱接着性複合短繊維を含む粗層，中層，密層の異なる各ウエブを積層してニードル加工し、引き続き加熱して熱接着処理した後、バインダー加工してなる不織布により構成される。
【００１３】
ここで、不織布を構成する各層としては、熱接着性複合短繊維を含む繊維層であり、一部に高融点短繊維が混繊される。混繊される高融点短繊維の融点は、高融点短繊維に用いられる高融点樹脂あるいはそれと同等の融点を有することが好ましく、具体的にはポリエステル樹脂，ポリエチレン樹脂，ポリプロピレン樹脂，ポリアミド系樹脂の高融点成分繊維が挙げられる。
【００１４】
一方、熱接着性複合短繊維は芯鞘型が好ましく、サイドバイサイド型は接着面が反面となるので好ましくない。複合繊維を構成する高融点成分の融点は、低融点成分の融点より５０℃以上高いこと、また、成分の融点が１００℃〜１８０℃の範囲にあることが好ましい。高融点成分の融点が低融点成分の融点より５０℃未満であると単繊維間の接着時に高融点繊維側も軟化して所望のフィルタを得ることができない。また、低融点成分の融点が１００℃未満であると繊維間の接着を実施する処理条件が難しく、耐熱性の点から好ましくなく、低融点成分の融点が１８０℃を超えると高融点繊維の熱特性に影響し、接着を実施することでフィルタ特性が変動するので好ましくない。
【００１５】
熱融着性複合繊維を構成するポリマーは、例えば、ポリエステル系樹脂，ポリエチレン系樹脂，ポリプロピレン系樹脂，ポリアミド系樹脂の何れかの熱可塑性樹脂の高融点成分と低融点成分からなる。具体例としては、高融点ポリエステル繊維（融点２５０℃〜２７０℃程度）と低融点ポリエステル繊維（融点１００℃〜２００℃程度）の複合繊維、同様な融点のエステル／ナイロン複合繊維，ポリエステル／ポリエチレン複合繊維、ポリプロピレン／ポリエチレン複合繊維などが挙げられ、特に高融点ポリエステルと、低融点ポリエステルとの複合繊維は最も実用的である。
【００１６】
そして、不織布を構成する各層において、粗層部は主に濾過性能に関係する。構成は高融点短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊からなり、混率比率が３０／７０〜５０／５０で、高融点短繊維が高融点樹脂で、熱接着性複合短繊維がポリエステルの低融点樹脂と高融点樹脂の芯鞘複合で、短繊維の繊度が６．０〜２０．０デシテックス（ｄｔｅｘ）の範囲が好ましい。
【００１７】
この粗層部を構成する高融点短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊比率において、高融点短繊維が３０未満では濾過性能を発揮する嵩高性に乏しくなり、５０を超えると接着繊維との交点が少なくなり嵩高になり過ぎて、濾過性能にはよいが、腰強度の核となる量が少なくなるので好ましくない。熱融着繊維複合繊維の繊度は６．０〜２０．０ｄｔｅｘ（ｄｔｅｘ）が効果的で、繊度が６．０デシテックス未満であると濾過性能を有する充分な嵩高性のあるフィルタを得ることが難しい。また、繊度が２０．０デシテックスを超えると繊維本数が減少し、繊維間接着点も減少して嵩高性は得られるが、所望の濾過性能を有するフィルタを得ることが難しい。
【００１８】
中層部は主に腰強度に関係する。構成は熱接着性複合短繊維１００重量％がよく、目付質量は５０〜９０ｇ／ｍ2で、短繊維の繊度が１．０〜１０．０デシテックス（ｄｔｅｘ）の範囲がよい。この中層部の構成は高融点短繊維を僅かに含まれてもよいが、腰強度に寄与する繊維間の交点が少なくなるので混繊量は考慮する必要がある。目付質量は５０〜９０ｇ／ｍ2がよく、５０ｇ／ｍ2未満であると、腰強度に寄与する量が少なくなり濾過性能の効果が出にくい。９０ｇ／ｍ2を超えると、腰強度には十分であるが、濾過性能に関係する他の粗層，密層の量が少なくなり、濾過性能の効果が出にくいので好ましくない。
【００１９】
この中層部における短繊維の繊度は１．０〜１０．０デシテックス（ｄｔｅｘ）の範囲が良い。１．０デシテックス未満であると同じ目付質量では繊維量が多いので繊維間の交点にはよいが短繊維の繊度が小さいために腰強度は弱くなるので好ましくない。一方、１０．０デシテックス（ｄｔｅｘ）を超えると繊維間の交点の量が少なくなり腰強度が低下するようになるので好ましくない。
【００２０】
密層部は粗層部と同様に主に濾過性能に関係する。構成は高融点短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊からなり、混繊比率が３０／７０〜５０／５０で、高融点短繊維が高融点樹脂で、熱接着性複合短繊維がポリエステルの低融点樹脂と芯鞘複合で、短繊維の繊度が０．８〜６．０デシテックス（ｄｔｅｘ）の範囲が好ましい。
【００２１】
密層部を構成する高融点短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊比率において、高融点短繊維が３０未満では濾過性能を発揮する嵩高性に乏しくなり、５０を超えると接着繊維との交点が少なくなり、腰強度の核となる量が少なくなるので好ましくない。熱融着性複合繊維の繊度は０．８〜６．０デシテックス（ｄｔｅｘ）が好ましく、繊度は０．８デシテックス未満であると繊度が細かすぎて濾過性能能力が低下するので好ましくない。逆に繊度が６．０デシテックスを超えると繊維本数が減少し、密層部が働く濾過性能が低下する。
【００２２】
本発明は上記粗層部，中層部，密層部を積層し、ニードルパンチ加工により交絡一体化し、引き続き加熱して熱接着処理することによって構成繊維間を接着した後、バインダー加工することによって不織布に形成する。ニードル加工は通常の打ち込み本数でよく、略３０〜８０本／ｃｍ2程度、好ましくは４５〜５５本／ｃｍ2である。しかしこれに限らないことは勿論である。
【００２３】
また、加熱は通常、ピンテンター熱処理機で４０〜５０秒間熱処理し、密層面に表面温度が２００℃の熱ロールを接触させ粗層面に常温程度のロールを接触両者のクリアランスを略２．５ｍｍ位にしてカレンダー処理し、冷却して不織布に巻き取る。そして、この巻き取った不織布に対し、バインダー加工を施すことによって最終的に構成繊維間の熱融着繊維の未接着繊維間の接着を十分にするが、このバインダー加工はアクリル酸エステル系バインダーの使用が一般的であるが、酢酸ビニル系でも差し支えない。付着量は１５〜３０ｇ／ｍ2の範囲がよく、１５ｇ／ｍ2未満であると繊維間の熱融着繊維の未接着繊維間の接着に乏しく、腰強度に寄与する度合いが低くなるので好ましくないことは前述の通りである。
３０ｇ／ｍ2を超えると繊維間の熱融着繊維の未接着繊維間の接着は十分であるが、濾過性能の低下を招くので好ましくない。
【００２４】
かくして形成された上記不織布において、本発明は特に目付質量が１８０〜２８０ｇ／ｍ2の範囲にある不織布の引張伸度が２０〜５０％であり、初期引張弾性率が１５００〜３０００Ｎ／５ｃｍ／１００％で、腰強度が８．０〜２０．０Ｎ／ｃｍである特性を有することによって達成される。引張伸度は成形加工において重要な要素であり、上記２０〜５０％の範囲が好ましく、２０％未満であれば襞部の側面と山の部分の歪の大きな部位が破壊され、穴が開くようになるので好ましくない。また伸度が５０％を超えると成形性には良いが過剰性能となるので好ましくない。
【００２５】
初期引張弾性率は１５００〜３０００Ｎ／５ｃｍ／１００％の範囲がよく、１５００Ｎ／５ｃｍ／１００％未満ではプリーツ加工後の襞の形状、不織布の張りが弱くなる。逆に３０００Ｎ／５ｃｍ／１００％を超えると不織布の状態がばりばりになっており、プリーツ加工時の襞の折り目部分の形状が破壊されてしまうので好ましくない。また腰強度は８．０〜２０．０Ｎ／ｃｍが好ましく、８．０Ｎ／ｃｍ未満では初期引張弾性率が所定の範囲であっても不織布は軟らかいものとなり、フィルタの濾過状態で微量の風圧でも容易に襞接触を起こすので好ましくない。一方、腰強度が２０．０Ｎ／ｃｍを超えると、初期引張弾性率が所定の範囲にあってもフィルタの濾過性能が低下する。従って、前記特性を具備することは本発明の重要な特徴である。
【００２６】
以下、更に本発明実施例について比較例と共に説明する。
【実施例１】
【００２７】
繊度１６．７デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）３０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維２０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５１ｍｍ、ポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％の目付質量８１ｇ／ｍ2の粗層用繊維層と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）１００重量％の目付質量６３ｇ／ｍ2の中層用繊維層と、繊度０．８デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）５０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％とからなる目付質量６３ｇ／ｍ2の密層用繊維層とを積層した後、ニードルパンチ処理を施し、２００℃のピンテンター式熱処理機で４７秒間熱処理し、密層面を表面温度が２００℃の熱ロールに接触させ、粗層面側は常温程度の温度であるロールで、両者のロール間クリアランスは２．５ｍｍにしてカレンダー処理し、冷却し不織布を巻き取った。引き続き不織布をアクリル酸エステルバインダーに浸漬して１５０℃で乾燥し付与両２５ｇ／ｍ2を付与した。得られた不織布は目付質量２３１ｇ／ｍ2、厚さ４．９ｍｍの不織布であった。
【実施例２】
【００２８】
繊度１６．７デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）３０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維２０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５１ｍｍ、ポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％の目付質量８１ｇ／ｍ2の粗層用繊維層と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）１００重量％の目付質量６３ｇ／ｍ2の中層用繊維層と、繊度０．８デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）５０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％とからなる目付質量％６３ｇ／ｍ2の密層用繊維層とを積層した後、ニードルパンチ処理を施し、２００℃のピンテンター式熱処理機で４７秒間熱処理し、密層面に表面温度が２００℃の熱ロールを接触させ、粗層面側は常温程度の温度であるロールで、両者のロール間クリアランスは２．５ｍｍにしてカレンダー処理し、冷却し不織布を巻き取った。引き続き不織布をアクリル酸エステルバインダーに浸漬して１５０℃で乾燥し付与量で２３ｇ／ｍ2を付与した。得られた不織布は目付質量２６１ｇ／ｍ2、厚さ５．２ｍｍの不織布であった。
【実施例３】
【００２９】
繊度１６．７デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）３０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維２０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５１ｍｍ、ポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％の目付質量６９ｇ／ｍ2の粗層用繊維層と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）１００重量％の目付質量６０ｇ／ｍ2の中層用繊維層と、繊度０．８デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）５０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）５０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％とからなる目付質量５０ｇ／ｍ2の密層用繊維層とを積層した後、ニードルパンチ処理を施し、２００℃のピンテンター式熱処理機で４７秒間熱処理し、密層面に表面温度が２００℃の熱ロールを接触させ、粗層面側は常温程度の温度であるロールで、両者のロール間クリアランスは２．５ｍｍにしてカレンダー処理し、冷却し不織布を巻き取った。引き続き不織布をアクリル酸エステルバインダーに浸漬して１５０℃で乾燥し付与量で２０ｇ／ｍ2を付与した。得られた不織布は目付質量１９９ｇ／ｍ2、厚さ４．９ｍｍの不織布であった。
【実施例４】
【００３０】
繊度１６．７デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）３０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維２０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５１ｍｍ、ポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％の目付質量１００ｇ／ｍ2の粗層用繊維層と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）１００重量％の目付質量８８ｇ／ｍ2の中層用繊維層と、繊度０．８デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）６０重量％とからなる目付質量９０ｇ／ｍ2の密層用繊維層とを積層した後、ニードルパンチ処理を施し、２００℃のピンテンター式熱処理機で４７秒間熱処理し、密層面に表面温度が２００℃の熱ロールを接触させ、粗層面側は常温程度の温度であるロールで、両者のロール間クリアランスは２．５ｍｍにしてカレンダー処理し、冷却し不織布を巻き取った。引き続き不織布をアクリル酸エステルバインダーに浸漬して１５０℃で乾燥し付与量で２０ｇ／ｍ2を付与した。得られた不織布は目付質量２７８ｇ／ｍ2、厚さ５．４ｍｍの不織布を得た。
【００３１】
〔比較例１〕
繊度１６．７デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）３０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維２０重量％と繊度４．４デシテックス、繊維長５１ｍｍ、ポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％の目付質量１０１ｇ／ｍ2の粗層用繊維層と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）１００重量％の目付質量８０ｇ／ｍ2の中層用繊維層と、繊度０．８デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）４０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）６０重量％とからなる目付質量７９ｇ／ｍ2の密層用繊維層とを積層した後、ニードルパンチ処理を施し、２００℃のピンテンター式熱処理機で４７秒間熱処理し、密層面に表面温度が２００℃の熱ロールを接触させ、粗層面側は常温程度の温度であるロールで、両者のロール間クリアランスは２．５ｍｍにしてカレンダー処理し、冷却し不織布を巻き取った。得られた不織布は目付質量２６０ｇ／ｍ2、厚さ５．２ｍｍの不織布であった
〔比較例２〕
繊度１６．７デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）３０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維２０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５１ｍｍ、ポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％の目付質量９０ｇ／ｍ2の粗層用繊維層と、繊度４．４デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）５０重量％、繊度４．４デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％の目付質量７０ｇ／ｍ2の中層用繊維層と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）５０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％とからなる目付質量７０ｇ／ｍ2の密層用繊維層とを積層した後、ニードルパンチ処理を施し、２００℃のピンテンター式熱処理機で４７秒間熱処理し、密層面に表面温度が２００℃の熱ロールを接触させ、粗層面側は常温程度の温度であるロールで、両者のロール間クリアランスは２．５ｍｍにしてカレンダー処理し、冷却し不織布を巻き取った。引き続き不織布をアクリル酸エステバインダーに浸漬して１５０℃で乾燥し、付与量を２２０ｇ／ｍ2を付与した。得られた不織布は目付質量２５２ｇ／ｍ2、厚さ１ｍｍの不織布であった。
【００３２】
〔比較例３〕
繊度１６．７デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）３０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維２０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５１ｍｍ、ポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％の目付質量９５ｇ／ｍ2の粗層用繊維層と、繊度１．３デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）５０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％とからなる目付質量１２６ｇ／ｍ2の密層用繊維層とを積層した後、ニードルパンチ処理を施し、２００℃のピンテンター式熱処理機で４７秒間熱処理し、密層面に表面温度が２００℃の熱ロールを接触させ、粗層面側は常温程度の温度であるロールで、両者のロール間クリアランスは２．５ｍｍにしてカレンダー処理し、冷却し不織布を巻き取った。引き続き不織布をスチレンアクリルバインダーに浸漬して１５０℃で乾燥し、付与量で２５ｇ／ｍ2を付与した。得られた不織布は目付質量２６８ｇ／ｍ2、厚さ３．６ｍｍの不織布てあった。
【００３３】
〔比較例４〕
繊度１６．７デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）３０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維２０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５１ｍｍ、ポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％の目付質量７６ｇ／ｍ2の粗層用繊維層と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）１００重量％の目付質量６０ｇ／ｍ2の中層用繊維層と、繊度１．３デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点：２６０℃）５０重量％と、繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル／低融点ポリエステル複合繊維（低融点ポリエステルの融点：１１０℃）５０重量％とからなる目付質量５０ｇ／ｍ2の密層用繊維層とを積層した後、ニードルパンチ処理を施し、２００℃のピンテンター式熱処理機で４７秒間熱処理し、密層面に表面温度が２００℃の熱ロールを接触させ、粗層面側は常温程度の温度であるロールで、両者のロール間クリアランスは２．５ｍｍにしてカレンダー処理し、冷却し不織布を巻き取った。得られた不織布は目質量１８６ｇ／ｍ2、厚さ３．２ｍｍの不織布であった。
【００３４】
次に上記各実施例，比較例について夫々の内容を別表１にまとめて記載すると共に、得られた各不織布について濾過性能ならびに成形性を対比した。その結果を 別表２に示す。表中の各項目は下記の説明に基づくと共に、測定法，試験法に基づいて評価した。
（ａ）目付質量：ｇ／ｍ2
５０ｃｍ×５０ｃｍの大きさを切り出し、そのときの重さを測定し、１ｍ2当たりの重量に換算する。
（ｂ）厚さ：ｍｍ
１５ｃｍ×１５ｃｍの大きさを切り出し、初荷重１５ｇ／ｃｍ2を掛けて４隅の高さを測定し、その平均値で示す。
【００３５】
強伸度測定
東洋ボールドイン社製５００ｋｇテンシロンを用い、下記条件で測定した。
【００３６】
試料：２００ｍｍ、 試料巾：１５ｍｍ
測定試長：１５０ｍｍ、 試料巾：１５ｍｍ
引張り速度：２００ｍｍ／ｍｉｎ
ｎ＝５
初期引張弾性率 Ｎ／５ｃｍ／１００％
試料の強伸度を測定し強伸度曲線の初期勾配から算出した。
【００３７】
破断強度 ％
試料の強伸度を測定し強伸度曲線の破断の伸度点から算出した。
【００３８】
腰強度:Ｎ／ｃｍ
試料調整は長さ８０ｍｍ、巾６５ｍｍの長方形を切り出し、粗層面を表にして長さ の中央から均一に半分（４０ｍｍ）に折り畳む。試料設定台に試料を載せ折り畳み山 部を上にして、底辺Ｖ字巾４０ｍｍとして山部の頂点中心に圧縮治具（１０ｍｍφ） を当てる。腰強力試験は東洋ボールドイン社製１００Ｋｇテンシロンを用い、１０ｍ φの腰強力とする。測定は５回（ｎ＝５）とし、その平均値で示す。単位はＮに換算して示す。
【００３９】
濾過性能の評価
塵埃捕集性能の試験はＪＩＳ Ｄ１６１２の自動車用エアクリーナー試験法に基づ いて行なった。但し、試験用のエアクリーナーのエレメントは有効面積１０００ｃ ｍ2の円板濾材を使用した。実験条件は、濾材通過見掛け風量を４０ｃｍ／ｓｅｃ とし、ＪＩＳ Ｚ８９０１で指定の８種粉体の塵埃で、濃度は１ｇ／ｍ3とし、濾 過面積１０００ｃｍ3に対し清浄効率は増加抵抗３００ｍｍＡｑ時における捕集効 率とした。
【００４０】
評価項目
通気抵抗 ΔＰ（Ｐａ） 試料セット前後の初期圧力差
清浄効率 η （％） 増加抵抗３００ｍｍＡｑ時における塵埃捕集効率
塵埃保持量 ＤＨＣ（ｇ／０．１ｍｍ2）増加抵抗３００ｍｍＡｑ時における塵埃 保持量
成形性の評価
シート状資料を襞折してプリーツ加工し、波状形態にした後、その試料巾より稍狭 い幅を熱外周枠に被着し、外周枠に設けた突部に熱型下部の凹部を嵌合着させて位置 を決め、加熱溶融することにより両側面部と外周枠へ固着を同時に行い熱降下して一 挙に成形品を得た。成形品について下記の評価を行なった。
【００４１】
成型部に破れがなく襞の状態もよい。 ○
成型部に破れはないが、襞がやや多い。 △
成型部に破れあり、襞も多い。 ×
【００４２】
【表１】
【００４３】
【表２】
上記表２より本発明に係る不織布は比較不織布に比し、塵埃保持量が多く、捕集効率に優れていると共に、成形性においても極めて優れていることが理解される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱接着性複合繊短繊維を含む粗層部，中層部，密層部それぞれのウエブを積層してニードル加工し、引き続き加熱して熱接着処理した後、バインダー加工してなる不織布であって、該不織布は目付質量が１８０〜２８０ｇ／ｍ2で、引張伸度が２０〜５０％、初期引張弾性率が１５００〜３０００Ｎ／５ｃｍ／１００％、腰強度が８．０〜２０．０Ｎ／ｃｍの特性を有することを特徴とするフィルタ不織布。
【請求項２】
前記粗層部が高融点短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊からなり、混繊比率が３０／７０〜５０／５０で、該高融点短繊維が高融点樹脂で、該熱接着性複合短繊維がポリエステルの低融点樹脂と高融点樹脂の芯鞘複合であって、該各短繊維の繊度が６．０〜２０．０デシテックス（ｄｔｅｘ）である請求項１記載のフィルタ不織布。
【請求項３】
前記中層部が熱接着性複合短繊維１００重量％からなり、目付質量が５０〜９０ｇ／ｍ2で、該短繊維の繊度が１．０〜１０．０デシテックス（ｄｔｅｘ）の範囲である請求項１又は２記載のフィルタ不織布。
【請求項４】
前記密層部が高融点短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊からなり、混繊比率が３０／７０〜５０／５０で、該短繊維の繊度が０．８〜６．０デシテックス（ｄｔｅｘ）の範囲である請求項１，２又は３記載のフィルタ不織布。
【請求項５】
前記バインダーの付着量が１５〜３０ｇ／ｍ2である請求項１〜４の何れかの項に記載のフィルタ不織布。
【請求項１】
熱接着性複合繊短繊維を含む粗層部，中層部，密層部それぞれのウエブを積層してニードル加工し、引き続き加熱して熱接着処理した後、バインダー加工してなる不織布であって、該不織布は目付質量が１８０〜２８０ｇ／ｍ2で、引張伸度が２０〜５０％、初期引張弾性率が１５００〜３０００Ｎ／５ｃｍ／１００％、腰強度が８．０〜２０．０Ｎ／ｃｍの特性を有することを特徴とするフィルタ不織布。
【請求項２】
前記粗層部が高融点短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊からなり、混繊比率が３０／７０〜５０／５０で、該高融点短繊維が高融点樹脂で、該熱接着性複合短繊維がポリエステルの低融点樹脂と高融点樹脂の芯鞘複合であって、該各短繊維の繊度が６．０〜２０．０デシテックス（ｄｔｅｘ）である請求項１記載のフィルタ不織布。
【請求項３】
前記中層部が熱接着性複合短繊維１００重量％からなり、目付質量が５０〜９０ｇ／ｍ2で、該短繊維の繊度が１．０〜１０．０デシテックス（ｄｔｅｘ）の範囲である請求項１又は２記載のフィルタ不織布。
【請求項４】
前記密層部が高融点短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊からなり、混繊比率が３０／７０〜５０／５０で、該短繊維の繊度が０．８〜６．０デシテックス（ｄｔｅｘ）の範囲である請求項１，２又は３記載のフィルタ不織布。
【請求項５】
前記バインダーの付着量が１５〜３０ｇ／ｍ2である請求項１〜４の何れかの項に記載のフィルタ不織布。
【公開番号】特開２００９−２０９４５６（Ｐ２００９−２０９４５６Ａ）
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５０３４９（Ｐ２００８−５０３４９）
【出願日】平成２０年２月２９日（２００８．２．２９）
【出願人】（３９１０２１５７０）呉羽テック株式会社 (57)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２９日（２００８．２．２９）
【出願人】（３９１０２１５７０）呉羽テック株式会社 (57)
【Ｆターム（参考）】
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