低圧損高効率不織布
【課題】メルトブロー不織布を使用することなく、フィルターユニットに組み込んだ場合、補強が少なくて済み、負荷が少なく、フィルター寿命の長い低圧損高効率の不織布を提供する。
【解決手段】 熱接着性複合短繊維からなる短繊維層を密層部とし、熱可塑性短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊からなる短繊維層を粗層部として両短繊維層を積層し一体化せしめてなり、その腰強度が２．５Ｎ〜９．０Ｎの範囲であり、かつ１ｍｍ圧縮変形応力が１．５Ｎ／ｃｍ2／ｍｍ〜７．０Ｎ／ｃｍ2／ｍｍの範囲である不織布である。
なお、積層一体化された不織布の目付質量は１００ｇ／ｍ2〜２５０ｇ／ｍ2，であり、厚さが１．０ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲であることが好ましく、粗層部の両短繊維の混繊比率は１０／９０〜４０／６０の範囲であることが好ましい。また、不織布の粗層と密層の目付質量比率は２５／７５〜５０／５０の範囲であることが好ましい。
【解決手段】 熱接着性複合短繊維からなる短繊維層を密層部とし、熱可塑性短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊からなる短繊維層を粗層部として両短繊維層を積層し一体化せしめてなり、その腰強度が２．５Ｎ〜９．０Ｎの範囲であり、かつ１ｍｍ圧縮変形応力が１．５Ｎ／ｃｍ2／ｍｍ〜７．０Ｎ／ｃｍ2／ｍｍの範囲である不織布である。
なお、積層一体化された不織布の目付質量は１００ｇ／ｍ2〜２５０ｇ／ｍ2，であり、厚さが１．０ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲であることが好ましく、粗層部の両短繊維の混繊比率は１０／９０〜４０／６０の範囲であることが好ましい。また、不織布の粗層と密層の目付質量比率は２５／７５〜５０／５０の範囲であることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフィルター用不織布に係り、特に低圧損高効率のフィルター不織布に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近時、都市部における空気の汚れの外にキャビンフィルターとして花粉対応不織布に対する要望が大きくなって、種々の検討がなされ、メルトブロー不織布や、該不織布にエレクトレット処理を施したものが採り上げられている。（例えば特許文献１，２参照）
このうち、メルトブロー不織布は最も一般的であるが、性能はよいが比較的初期圧損が高く、フィルター寿命は短い。また、プリーツ加工してフィルターユニットに組み込んだ場合、襞接触が起こり易く襞接触防止のための襞固定の補強を施す必要がある。これは不織布の腰強度が低いためと考えられ、このためコストも高いものになるという問題がある。
【０００３】
一方、低圧損不織布としてコストの低い中性能フィルターはフィルター性能が低く、腰強度も低い。高効率にするには単純には繊維量（目付）を多くすればよいが、逆に初期圧損が高くなるし、また、厚さも厚くなりプリーツ加工のピッチの幅にも制限される難がある。
【特許文献１】特開平１０−１４８２００号公報
【特許文献２】特開２００３−２３６３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記の如き実状に鑑み、フィルターユニットに組み込んだ場合、補強が少なくて済み、しかも負荷が少なく、フィルター寿命の長い、即ち、低圧損かつ高効率で、腰強度の高い不織布が有効であることに着目し、メルトブロー不織布を使用することなく低圧損かつ高効率で腰強度の高い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】
【０００５】
メルトブロー不織布を使用することなく低圧損を得る方法としては、先ず現行粗塵用フィルターを改善することが考えられる。粗塵用フィルターは熱可塑性短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊からなるものがあるが、濾過性能が低く、腰強度も低い。そこで、本発明者は熱可塑性短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊について種々検討を行い、その結果、熱接着性複合短繊維層を密層として組み合わせる ことを見出し、本発明に到達した。
【０００６】
即ち、前記目的に適合する本発明は、先ず基本的に熱接着性複合短繊維からなる短繊維層を密層部とし、熱可塑性短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊からなる短繊維層を粗層部として両短繊維層を積層一体化せしめた不織布であり、該不織布の腰強度が２．５Ｎ〜９．０Ｎ、かつ１ｍｍ圧縮変形応力が１．５Ｎ／ｃｍ2／ｍｍ〜７．０Ｎ／ｃｍ2／ｍｍである不織布である。
【０００７】
ここで、上記粗層及び密層の両短繊維層が一体化された不織布は、その目付質量が１００ｇ／ｍ2〜２５０ｇ／ｍ2であり、厚さが１．０ｍｍ〜４．０ｍｍであることが好ましい。また、粗層部における熱可塑性短繊維と、熱接着性複合短繊維の混繊比率は１０／９０〜４０／６０の範囲であることが好ましく、積層一体化された不織布の粗層と密層の目付質量比率は２５／７５〜５０／５０の範囲であることが有効である。なお、使用する熱接着性複合繊維は鞘芯構造を有する繊維であって、鞘部の融点が芯部より低く１００℃〜１８０℃の範囲のものが好適である。
【０００８】
かくして最終的には本発明不織布は熱接着性複合短繊維層からなる密層部と、熱可塑性短繊維と熱接着性短繊維との混繊で、混繊比率が１０／９０〜４０／６０である短繊維層からなる粗層部とを積層一体化せしめた不織布であって、不織布の厚さが１．０ｍｍ〜４．０ｍｍ，目付質量が１００ｇ／ｍ2〜２５０ｇ／ｍ2で、かつ粗層部と密層部の目付質量比率が２５／７５〜５０／５０であると共に、不織布の腰強度が２．５Ｎ〜９．０Ｎ、１ｍｍ圧縮変形応力が１．５Ｎ／ｃｍ2／ｍｍ〜７．０Ｎ／ｃｍ2／ｍｍの範囲である不織布を特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記本発明不織布は密層部の熱接着性複合短繊維によって適度の通気度を保持して腰強度を向上させることができると共に、熱可塑性短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊によって良好な嵩高性を得ることができ、これらの総合により良好な濾過性能を保持することが出来る。また不織布の腰強度，１ｍｍ圧縮変形応力を夫々、所定の範囲とすることによりフィルターの成型性がよく、プリーツ加工後のユニットにおける襞接触が抑えられ、襞接触防止の補強加工が低減されると共に、濾過性能も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、更に、本発明の具体的態様を詳述する。
【００１１】
本発明不織布は前述の如く密層部が熱接着性複合短繊維層からなり、粗層部が熱可塑性短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊からなる短繊維層よりなる密層と粗層が積層一体化された不織布であって、不織布の腰強度が２．５Ｎ〜９．０Ｎであり、１ｍｍ圧縮変形応力が１．５Ｎ／ｃｍ2／ｍｍ〜７．０Ｎ／ｃｍ2／ｍｍの範囲であることによりフィルターの成型性がよく、プリーツ加工後のユニットにおける襞接触が抑えられ、襞接触防止の補強加工が低減し、濾過性能が向上するものである。
【００１２】
即ち、本発明不織布は先ず、熱接着性複合繊維から密層部と、熱可塑性短繊維と熱接着性複合繊維の混繊からなる粗層部の積層一体化によって構成される。密層部を構成する熱接着性複合短繊維としては、繊度は３．０〜３０．０デシテックス（ｄｔｅｘ）で平均繊度が３．０〜１０．０デシテックスの範囲がよく、密層部はかかる熱接着性複合短繊維のみによって構成される。平均繊度が３．０デシテックス未満では熱接着性複合短繊維による熱融着によって繊度が細すぎて所望の通気度を得ることが難しいので好ましくない。
【００１３】
また、熱接着性複合短繊維の繊度が３０．０デシテックスを超えると逆に通気が粗いものになり、細かい通気度の設定が難しいので好ましくなく、繊度の組み合わせは平均繊度で３．０〜１０．０デシテックスの範囲がよく所望の通気度を得ることができる。
【００１４】
また、前記粗層部を構成する前記両短繊維は、このうち熱可塑性短繊維の役割は接着能を有しないので繊維層の中で柱となり、熱接着性複合短繊維の役割は繊維同士の接着の役目をする。この粗層部の上記熱可塑性短繊維の繊度は５．０〜１０．０デシテックスの範囲が有効で、繊度が５．０デシテックス未満であると細くて腰がなく嵩の出ない原因となるので好ましくない。逆に繊度が１０．０デシテックスを超えると粗くなり過ぎるので好ましくない。
【００１５】
一方、熱接着性複合繊維の繊度は３．０〜３０．０デシテックスの範囲が良い。繊度が３．０デシテックス未満であると接着が密になると共に腰のない嵩のでない原因となるのが好ましくなく、逆に繊度が３０．０デシテックスを超えると、接着が粗くなり過ぎるので好ましくない。なお、粗層部の熱可塑性短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊比率は腰嵩高性の点から１０／９０〜４０／６０の範囲が好適であり、熱可塑性短繊維が１０未満であると嵩高の効果がでないので好ましくない。また、熱可塑性短繊維が４０を超えると嵩高の効果はあるが繊維間の接着の制御が難しくなり適度の嵩高性を得ることが困難になるので好ましくない。そして、本発明不織布は上記両短繊維層が積層され、一体化されるが、短繊維層が積層して一体化された不織布の粗層と密層の目付質量比率は３０／７０〜５０〜５０の範囲が好適である。粗層の目付質量比率が３０未満であると粗層の効果がなくなり、密層の挙動を示すことにより濾過性能が悪くなる。また、粗層の目付質量比率が５０を超えると逆に密層の効果が発揮出来なくなり好ましくない。
【００１６】
上記短繊維層が積層して一体化された不織布は目付質量が１００ｇ／ｍ2〜２５０ｇ／ｍ2の範囲が好適であり、また厚さは１．０ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲が好適である。目付質量が１００ｇ／ｍ2未満であると粗層，密層の効果がなくなるので好ましくない。また、目付質量が２５０ｇ／ｍ2を超えると厚さを薄くすることが難しく適度の厚さにすることが難しいので好ましくない。厚さは１．０ｍｍ未満では薄いためにプリーツ加工した場合にプリーツのピッチは細かく出来るが、適度の腰を持たせることが難しく、腰を持たせるとフィルムライクになって 濾過能力がなくになるので好ましくなく、また、厚さが４．０ｍｍを超えるとプリーツ加工でピッチを細かくすることができない。その結果、製品に加工した場合、濾過面積を大きくとることが出来ない難がある。
【００１７】
ここで、前記密層部，粗層部に用いられる熱接着性複合繊維としては、高融点成分を芯とし、低融点成分を鞘とする鞘芯構造がよく、サイドバイサイド構造では芯鞘構造に比し、半分の接着点しか得られない。
【００１８】
低融点成分の融点としては高融点成分に比し低く、１００℃〜１８０℃の範囲が好ましく、１００℃未満ではフィルターの耐熱性の点から好ましくない。一方、１８０℃を超えるようだと短繊維間の接着が悪く、接着のために温度を高くすると熱可塑性繊維のダメージが大きくなるので好ましくない。特に粗層部は熱接着性繊維１００％であっては接着の交点の芯がなくなるので好ましくないが、密層部では熱接着性複合繊維を１００％使用することにより加熱プリーツ加工による成形性が低融点成分の存在により良好である。
【００１９】
なお、熱接着性複合繊維としてはナイロン，ポリエステル等の高融点成分と低融点成分の複合による繊維が使用可能であるが、実用的には高融点ポリエステルを芯とし低融点ポリエステルを鞘とする複合繊維が用いられる。
【００２０】
本発明は上述の如き密層部と粗層部との積層一体化によるフィルター不織布を基本とするが、上記不織布が所期の低圧損高効率効果を得るためには更に下記腰強度及び１ｍｍ圧縮変形応力を有することが肝要である。
【００２１】
先ず腰強度は下記の方法により求められた数値が２．５Ｎ〜７．０Ｎの範囲であることが重要である。即ち、長さ８０ｍｍ、幅６５ｍｍの長方形の試料を切り出し、密層面を表にして長さの中央から均一に半分（４０ｍｍ）に折り畳み、試料設定台に試料を載せ折り畳み山部を上にして、底辺のＶ字巾４０ｍｍとして山部の頂点中心に圧縮治具（１０ｍｍφ）を当てる。そして、東洋ボールドイン社製１００Ｋｇテンシロンを用い、１００ｍｍφの圧縮治具で圧縮測定はｎ＝５とし、その平均値で、単位はＮに換算して示す。
【００２２】
そして上記により得られた腰強度が２．５Ｎ未満であれば不織布が柔らかくプリーツ加工してフィルターユニットに組み込んだ場合、襞接触し易く、そのために襞固定を数箇所する必要となるので好ましくない。また上記による腰強度が９．０Ｎを超えると襞接触の点からはよいが、フィルターを通過する通気量が低減し、通過抵抗が高くなる。
【００２３】
一方、もう一つの１ｍｍ圧縮変形応力は下記により算出した値が１．５Ｎ／ｃｍ2／ｍｍ〜７．０Ｎ／ｃｍ2／ｍｍ範囲であることが効果的である。この１ｍｍ圧縮変形応力は 主に、粗層部の圧縮変形の応力を示し、変形応力が低いということはフィルターが容易に変形することになり、プリーツ加工した後の濾過性能が低下することを示し、逆に高いと粗層部の効果がなくなることを示している。上記１．５Ｎ／ｃｍ2／ｍｍ〜７．０Ｎ／ｃｍ2／ｍｍの範囲によりキャビンフィルター等のフィラメントの通気量２００ｃｃ／ｃｍ2／ｓｅｃ〜６００ｃｃ／ｃｍ2／ｓｅｃを確保することが可能である。なお１ｍｍ圧縮変形応力は下記の如く圧縮試験によって求められる。
【００２４】
即ち、東洋ボールドイン社製１００Ｋｇテンシロンを用い、圧縮面積２ｃｍφで圧縮速度５ｍｍ／ｍｉｎで試料を圧縮し初荷重０．０２Ｋｇ／ｃｍ2として１ｍｍ変形した応力を求めた。単位は単位面積あたりの応力で、Ｎに換算して示す。なお、測定はｎ＝５とし、その平均値で示す。
【００２５】
以下、本発明の実施例を比較例と共に示す。
【実施例】
【００２６】
実施例１
繊度６．６デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）１０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５４ｍｍ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℃）１０重量％と、繊度１６．７デシテックス、繊維長６４ｍｍ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℃）８０重量％とからなる目付質量６５ｇ／ｍ2の粗層用繊維ウエブと、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℃）１００重量％で目付質量１００ｇ／ｍ2の密層用繊維とを積層した後、密層用側より、深さ１８ｍｍ、打ち込み本数４０本／ｃｍ2でニードルパンチ処理を施し、１６５℃のピンテンター式熱処理機で４０秒間熱処理し、密層面を表面温度が１１０℃の熱ロールに接触させ、両面を処理した両側ロール間クリアランスは０．５ｍｍにしてカレンダー処理し、冷却し低圧損高効率不織布を得た。得られた不織布の実側目付質量は１６７ｇ／ｍ2，厚さは２．２ｍｍであった。
【００２７】
実施例２
繊度６．０デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）１０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５４ｍｍ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℃）１０重量％と、繊度１６．７デシテックス、繊維長６４ｍｍ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：１００℃）１００重量％で目付質量１００ｇ／ｍ2の密層用繊維とを積層し、密層側より、深さ１２ｍｍ、打ち込み本数４０本／ｃｍ2でニードルパンチ処理を施し、１６５℃のピンテンター式熱処理機で４０秒間熱処理し、密層面を表面温度が１１０℃の熱ロールに接触させ、両面を処理した両側ロール間クリアランスは０．５ｍｍにしてカレンダー処理し、冷却し低圧損高効率不織布を得た。得られた不織布の実側目付質量は１１９．９ｇ／ｍ2，厚さは２．３ｍｍであった。
【００２８】
実施例３
繊度６．６デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）１０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５４ｍｍ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℃）８０重量％とからなる目付質量４５ｇ／ｍ2の粗層用繊維ウエブと、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℃）７０重量％と繊度１６．７デシテックス、繊維長６４ｍｍ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℃）３０重量％とからなる目付質量１００ｇ／ｍ2の密層用繊維とを積層した後、密層側より、深さ１２ｍｍ、打ち込み本数４０本／ｃｍ2でニードルパンチ処理を施し、１６５℃のピンテンター式熱処理機で４０秒間熱処理し、密層面を表面温度が１１０℃の熱ロールに接触させ、両面を処理した両側ロール間クリアランスは０．５ｍｍにしてカレンダー処理し、冷却し低圧損高効率不織布を得た。得られた不織布の実側目付質量は１４９．０ｇ／ｍ2、厚さは３．３ｍｍであった。
【００２９】
実施例４
繊度６．６デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）１０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５４ｍｍ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℃）１０重量％と、繊度１６．７デシテックス、繊維長６４ｍｍ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℃）８０重量％とからなる目付質量６５ｇ／ｍ2の粗層用繊維ウエブと、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１００℃）７０重量％と、繊度１６．７デシテックス、繊維長６４ｍｍのポリエステル／低融点/複合繊維（低融点ポリエステルの融点１１０℃）３０重量％とからなる目付質量１３５ｇ／ｍ2の密層用繊維とを積層した後、密層側より、深さ１２ｍｍ、打ち込み本数４０本／ｃｍ2でニードルパンチ処理を施し、１６５℃のピンテンター式熱処理機で４０秒間熱処理し、密層面を表面温度が１１０℃の熱ロールに接触させ、両面を処理した両側ロール間クリアランスは０．５ｍｍにしてカレンダー処理し、冷却し低圧損高効率不織布を得た。得られた不織布の実側目付質量は１９６．０ｇ／ｍ2，厚さは３．８ｍｍであった。
【００３０】
比較例１
繊度６．６デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）１０重量％と、繊度１６．７デシテックス、繊維長６４ｍｍ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℃）９０重量％とからなる目付質量１１０ｇ／ｍ2のウエブを深さ１０ｍｍ、打ち込み本数４０本／ｃｍ2でニードルパンチ処理を施し１６５℃のピンテンター式熱処理機で４０秒間熱処理し、密層面を表面温度が１１０℃の熱ロールに接触させ、両面を処理した両側ロール間クリアランスは０．５ｍｍにしてカレンダー処理し、不織布を得た。得られた不織布の目付質量は１１０ｇ／ｍ2，厚さは３．０ｍｍであった。
【００３１】
比較例２
ポリプロピレン樹脂からなるメルトブロー不織布（平均繊維径：１．６μｍφ）目付質量２０ｇ／ｍ2とポリエステル樹脂のスパンボンド不織布（平均繊維径：２５．０μｍφ）目付質量５０ｇ／ｍ2を樹脂接着して総目付質量１２５ｇ／ｍ2，厚さが０．７ｍｍの不織布を得た。
【００３２】
比較例３
繊度６．６デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）１０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５４ｍｍ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℃）１０重量％と、繊度１６．７デシテックス、繊維長６４ｍｍ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℃）８０重量％とからなる目付質量６５ｇ／ｍ2の粗層用繊維ウエブと、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℃）３０重量％と、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℃）７０重量％で、目付質量１００ｇ／ｍ2の密層用繊維とを積層した後、密層側より、深さ１２ｍｍ、打ち込み本数４０本／ｃｍ2でニードルパンチ処理を施し、１６５℃のピンテンター式熱処理機で４０秒間熱処理し、密層面を表面温度が１１０℃の熱ロールに接触させ、両面を処理した両側ロール間クリアランスは０．５ｍｍにしてカレンダー処理し、不織布を得た、得られた不織布の目付質量は１６５ｇ／ｍ2，厚さは３．２ｍｍであった。
【００３３】
比較例４
繊度６．６デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）１０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５４ｍｍ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℃）１０重量％と、繊度１６．７デシテックス、繊維長６４ｍｍ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℃）８０重量％とからなる目付質量１１０ｇ／ｍ2の粗層用繊維ウエブと、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℃）１００重量％で目付質量１６０ｇ／ｍ2の密層用繊維とを積層した後、密層側より、深さ１０ｍｍ、打ち込み本数４０本／ｃｍ2でニードルパンチ処理を施し、１６５℃のピンテンター式熱処理機で４０秒間持つ処理し、密層面を表面温度が１１０℃の熱ロールに接触させ、両面を処理した両側ロール間クリアランスは０．５ｍｍにしてカレンダー処理し、不織布を得た。この不織布を密層部から粗層部に向けて、深さ５ｍｍ、打ち込み本数１０５本／ｃｍ2でニードルパンチ処理を施した、得られた不織布の実側目付質量は２７０ｇ／ｍ2，厚さは４．６ｍｍであった。
【００３４】
以上の各実施例，比較例ににより得られた各不織布について、その性能ならびに製品評価を対比した。その結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
なお、上記表中における目付量，厚さ，通気度の測定ならびに各評価は下記に従った。また、腰強度，１ｍｍ圧縮変形応力は前述した方法により夫々算出した。
（イ）目付量：ｇ／ｍ2
５０ｃｍ×５０ｃｍの大きさを切り出し、その時の重さを測定し、１ｍ2当たりの重量に換算した。
（ロ）厚さ：ｍｍ
１５ｃｍ×１５ｃｍの大きさを切り出し、初荷重１５ｇ／ｃｍ2をかけて、４隅の高さを測定し、その平均値で示した。
（ハ）通気度
ＪＩＳ Ｌ １０９６−１９９９の８２７．１のＡ法により測定した。
（ニ）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、試験用のエアークリーナーのエレメントは有効面積１０００ｃｍ2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 Ｚ ８９０１で指定の８種粉体の塵埃濃度は１ｇ／ｍ3とし、濾過面積１０００ｃｍ2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。
評価項目
通気抵抗 （ΔＰ）
清浄効率 （η）
塵埃保持量 （ＤＨＣ）
実験条件
ＪＩＳ８種塵埃（ＪＩＳ Ｚ８９０１）塵埃濃度は１ｇ／ｍ3
試験用のエアークリーナーのエレメント 有効面積１０００ｃｍ3の円板濾材
試験風速 ４０ｃｍ／ｓｅｃ
ΔＰ ：試料セット前後の初期圧力差
η ：増加抵抗３００ｍｍＡｑ時における塵埃捕集効率
ＤＨＣ：増加抵抗３００ｍｍＡｑ時における塵埃保持量
（ホ）製品評価
（ａ）試料の調整：試料は巾２１０ｍｍで山と山の頂点間の距離が１０ｍｍ、谷と谷の頂点間の距離が１０ｍｍで、山と谷の距離が３０ｍｍのプリーツ加工をし、山数を１５として両側を不織布に接着（クロロプレンゴム：コニシ株式会社製「ボンドＧ１７」）して固定した。
（ｂ）プリーツピッチ１０ｍｍ以下評価：試料調整した製品の襞の接触状態を評価した。
【００３６】
襞１５全てが接触しない ○
襞１５のうち１〜５の範囲が接触している △
襞１５のうち６以上接触している ×
（ｃ）プリーツ補強 ２点以下評価：試料調整した製品の襞の撓み状態を評価した。
【００３７】
襞の撓みが少なく２点までの補強で固定して良好 ○
襞の撓みが少なく３点の固定で補強が必要 △
襞の撓みが少なく４点以上の固定で補強が必要 ×
（ｄ）形態保持性評価：試料調整した製品の襞の熱処理による状態を評価した。
【００３８】
処理状態：粗層部に熱風が当たるようにプリーツ加工したユニットをセットし、温度調節器の排気ダクトで放出風速を調節して処理した。
【００３９】
評価装置：タバイエスペック株式会社製のデジタル温度指示調節器 ＰＭＳ−Ｂ
温度： ８０℃
風速： ３０．０ｍ／ｓｅｃ
処理時間：５．０時間
評価
山山、谷谷の状態が何ら変化なく襞接触もない ○
山山、谷谷の一部がやや凹凸あり、やや襞接触あり △
山山、谷谷の状態が大きく変形、襞接触あり ×
上記の表１より本発明不織布は比較例のものに比し何れも低圧損で、かつ清浄効率が総合的に良好であり、製品評価においてフィルターの成型性がよく、プリーツ加工後のユニットにおける襞接触が抑えられ、襞接触防止の補強加工の低減と共に、形態保持性に優れていることが分かる。
【技術分野】
【０００１】
本発明はフィルター用不織布に係り、特に低圧損高効率のフィルター不織布に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近時、都市部における空気の汚れの外にキャビンフィルターとして花粉対応不織布に対する要望が大きくなって、種々の検討がなされ、メルトブロー不織布や、該不織布にエレクトレット処理を施したものが採り上げられている。（例えば特許文献１，２参照）
このうち、メルトブロー不織布は最も一般的であるが、性能はよいが比較的初期圧損が高く、フィルター寿命は短い。また、プリーツ加工してフィルターユニットに組み込んだ場合、襞接触が起こり易く襞接触防止のための襞固定の補強を施す必要がある。これは不織布の腰強度が低いためと考えられ、このためコストも高いものになるという問題がある。
【０００３】
一方、低圧損不織布としてコストの低い中性能フィルターはフィルター性能が低く、腰強度も低い。高効率にするには単純には繊維量（目付）を多くすればよいが、逆に初期圧損が高くなるし、また、厚さも厚くなりプリーツ加工のピッチの幅にも制限される難がある。
【特許文献１】特開平１０−１４８２００号公報
【特許文献２】特開２００３−２３６３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記の如き実状に鑑み、フィルターユニットに組み込んだ場合、補強が少なくて済み、しかも負荷が少なく、フィルター寿命の長い、即ち、低圧損かつ高効率で、腰強度の高い不織布が有効であることに着目し、メルトブロー不織布を使用することなく低圧損かつ高効率で腰強度の高い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】
【０００５】
メルトブロー不織布を使用することなく低圧損を得る方法としては、先ず現行粗塵用フィルターを改善することが考えられる。粗塵用フィルターは熱可塑性短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊からなるものがあるが、濾過性能が低く、腰強度も低い。そこで、本発明者は熱可塑性短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊について種々検討を行い、その結果、熱接着性複合短繊維層を密層として組み合わせる ことを見出し、本発明に到達した。
【０００６】
即ち、前記目的に適合する本発明は、先ず基本的に熱接着性複合短繊維からなる短繊維層を密層部とし、熱可塑性短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊からなる短繊維層を粗層部として両短繊維層を積層一体化せしめた不織布であり、該不織布の腰強度が２．５Ｎ〜９．０Ｎ、かつ１ｍｍ圧縮変形応力が１．５Ｎ／ｃｍ2／ｍｍ〜７．０Ｎ／ｃｍ2／ｍｍである不織布である。
【０００７】
ここで、上記粗層及び密層の両短繊維層が一体化された不織布は、その目付質量が１００ｇ／ｍ2〜２５０ｇ／ｍ2であり、厚さが１．０ｍｍ〜４．０ｍｍであることが好ましい。また、粗層部における熱可塑性短繊維と、熱接着性複合短繊維の混繊比率は１０／９０〜４０／６０の範囲であることが好ましく、積層一体化された不織布の粗層と密層の目付質量比率は２５／７５〜５０／５０の範囲であることが有効である。なお、使用する熱接着性複合繊維は鞘芯構造を有する繊維であって、鞘部の融点が芯部より低く１００℃〜１８０℃の範囲のものが好適である。
【０００８】
かくして最終的には本発明不織布は熱接着性複合短繊維層からなる密層部と、熱可塑性短繊維と熱接着性短繊維との混繊で、混繊比率が１０／９０〜４０／６０である短繊維層からなる粗層部とを積層一体化せしめた不織布であって、不織布の厚さが１．０ｍｍ〜４．０ｍｍ，目付質量が１００ｇ／ｍ2〜２５０ｇ／ｍ2で、かつ粗層部と密層部の目付質量比率が２５／７５〜５０／５０であると共に、不織布の腰強度が２．５Ｎ〜９．０Ｎ、１ｍｍ圧縮変形応力が１．５Ｎ／ｃｍ2／ｍｍ〜７．０Ｎ／ｃｍ2／ｍｍの範囲である不織布を特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記本発明不織布は密層部の熱接着性複合短繊維によって適度の通気度を保持して腰強度を向上させることができると共に、熱可塑性短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊によって良好な嵩高性を得ることができ、これらの総合により良好な濾過性能を保持することが出来る。また不織布の腰強度，１ｍｍ圧縮変形応力を夫々、所定の範囲とすることによりフィルターの成型性がよく、プリーツ加工後のユニットにおける襞接触が抑えられ、襞接触防止の補強加工が低減されると共に、濾過性能も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、更に、本発明の具体的態様を詳述する。
【００１１】
本発明不織布は前述の如く密層部が熱接着性複合短繊維層からなり、粗層部が熱可塑性短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊からなる短繊維層よりなる密層と粗層が積層一体化された不織布であって、不織布の腰強度が２．５Ｎ〜９．０Ｎであり、１ｍｍ圧縮変形応力が１．５Ｎ／ｃｍ2／ｍｍ〜７．０Ｎ／ｃｍ2／ｍｍの範囲であることによりフィルターの成型性がよく、プリーツ加工後のユニットにおける襞接触が抑えられ、襞接触防止の補強加工が低減し、濾過性能が向上するものである。
【００１２】
即ち、本発明不織布は先ず、熱接着性複合繊維から密層部と、熱可塑性短繊維と熱接着性複合繊維の混繊からなる粗層部の積層一体化によって構成される。密層部を構成する熱接着性複合短繊維としては、繊度は３．０〜３０．０デシテックス（ｄｔｅｘ）で平均繊度が３．０〜１０．０デシテックスの範囲がよく、密層部はかかる熱接着性複合短繊維のみによって構成される。平均繊度が３．０デシテックス未満では熱接着性複合短繊維による熱融着によって繊度が細すぎて所望の通気度を得ることが難しいので好ましくない。
【００１３】
また、熱接着性複合短繊維の繊度が３０．０デシテックスを超えると逆に通気が粗いものになり、細かい通気度の設定が難しいので好ましくなく、繊度の組み合わせは平均繊度で３．０〜１０．０デシテックスの範囲がよく所望の通気度を得ることができる。
【００１４】
また、前記粗層部を構成する前記両短繊維は、このうち熱可塑性短繊維の役割は接着能を有しないので繊維層の中で柱となり、熱接着性複合短繊維の役割は繊維同士の接着の役目をする。この粗層部の上記熱可塑性短繊維の繊度は５．０〜１０．０デシテックスの範囲が有効で、繊度が５．０デシテックス未満であると細くて腰がなく嵩の出ない原因となるので好ましくない。逆に繊度が１０．０デシテックスを超えると粗くなり過ぎるので好ましくない。
【００１５】
一方、熱接着性複合繊維の繊度は３．０〜３０．０デシテックスの範囲が良い。繊度が３．０デシテックス未満であると接着が密になると共に腰のない嵩のでない原因となるのが好ましくなく、逆に繊度が３０．０デシテックスを超えると、接着が粗くなり過ぎるので好ましくない。なお、粗層部の熱可塑性短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊比率は腰嵩高性の点から１０／９０〜４０／６０の範囲が好適であり、熱可塑性短繊維が１０未満であると嵩高の効果がでないので好ましくない。また、熱可塑性短繊維が４０を超えると嵩高の効果はあるが繊維間の接着の制御が難しくなり適度の嵩高性を得ることが困難になるので好ましくない。そして、本発明不織布は上記両短繊維層が積層され、一体化されるが、短繊維層が積層して一体化された不織布の粗層と密層の目付質量比率は３０／７０〜５０〜５０の範囲が好適である。粗層の目付質量比率が３０未満であると粗層の効果がなくなり、密層の挙動を示すことにより濾過性能が悪くなる。また、粗層の目付質量比率が５０を超えると逆に密層の効果が発揮出来なくなり好ましくない。
【００１６】
上記短繊維層が積層して一体化された不織布は目付質量が１００ｇ／ｍ2〜２５０ｇ／ｍ2の範囲が好適であり、また厚さは１．０ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲が好適である。目付質量が１００ｇ／ｍ2未満であると粗層，密層の効果がなくなるので好ましくない。また、目付質量が２５０ｇ／ｍ2を超えると厚さを薄くすることが難しく適度の厚さにすることが難しいので好ましくない。厚さは１．０ｍｍ未満では薄いためにプリーツ加工した場合にプリーツのピッチは細かく出来るが、適度の腰を持たせることが難しく、腰を持たせるとフィルムライクになって 濾過能力がなくになるので好ましくなく、また、厚さが４．０ｍｍを超えるとプリーツ加工でピッチを細かくすることができない。その結果、製品に加工した場合、濾過面積を大きくとることが出来ない難がある。
【００１７】
ここで、前記密層部，粗層部に用いられる熱接着性複合繊維としては、高融点成分を芯とし、低融点成分を鞘とする鞘芯構造がよく、サイドバイサイド構造では芯鞘構造に比し、半分の接着点しか得られない。
【００１８】
低融点成分の融点としては高融点成分に比し低く、１００℃〜１８０℃の範囲が好ましく、１００℃未満ではフィルターの耐熱性の点から好ましくない。一方、１８０℃を超えるようだと短繊維間の接着が悪く、接着のために温度を高くすると熱可塑性繊維のダメージが大きくなるので好ましくない。特に粗層部は熱接着性繊維１００％であっては接着の交点の芯がなくなるので好ましくないが、密層部では熱接着性複合繊維を１００％使用することにより加熱プリーツ加工による成形性が低融点成分の存在により良好である。
【００１９】
なお、熱接着性複合繊維としてはナイロン，ポリエステル等の高融点成分と低融点成分の複合による繊維が使用可能であるが、実用的には高融点ポリエステルを芯とし低融点ポリエステルを鞘とする複合繊維が用いられる。
【００２０】
本発明は上述の如き密層部と粗層部との積層一体化によるフィルター不織布を基本とするが、上記不織布が所期の低圧損高効率効果を得るためには更に下記腰強度及び１ｍｍ圧縮変形応力を有することが肝要である。
【００２１】
先ず腰強度は下記の方法により求められた数値が２．５Ｎ〜７．０Ｎの範囲であることが重要である。即ち、長さ８０ｍｍ、幅６５ｍｍの長方形の試料を切り出し、密層面を表にして長さの中央から均一に半分（４０ｍｍ）に折り畳み、試料設定台に試料を載せ折り畳み山部を上にして、底辺のＶ字巾４０ｍｍとして山部の頂点中心に圧縮治具（１０ｍｍφ）を当てる。そして、東洋ボールドイン社製１００Ｋｇテンシロンを用い、１００ｍｍφの圧縮治具で圧縮測定はｎ＝５とし、その平均値で、単位はＮに換算して示す。
【００２２】
そして上記により得られた腰強度が２．５Ｎ未満であれば不織布が柔らかくプリーツ加工してフィルターユニットに組み込んだ場合、襞接触し易く、そのために襞固定を数箇所する必要となるので好ましくない。また上記による腰強度が９．０Ｎを超えると襞接触の点からはよいが、フィルターを通過する通気量が低減し、通過抵抗が高くなる。
【００２３】
一方、もう一つの１ｍｍ圧縮変形応力は下記により算出した値が１．５Ｎ／ｃｍ2／ｍｍ〜７．０Ｎ／ｃｍ2／ｍｍ範囲であることが効果的である。この１ｍｍ圧縮変形応力は 主に、粗層部の圧縮変形の応力を示し、変形応力が低いということはフィルターが容易に変形することになり、プリーツ加工した後の濾過性能が低下することを示し、逆に高いと粗層部の効果がなくなることを示している。上記１．５Ｎ／ｃｍ2／ｍｍ〜７．０Ｎ／ｃｍ2／ｍｍの範囲によりキャビンフィルター等のフィラメントの通気量２００ｃｃ／ｃｍ2／ｓｅｃ〜６００ｃｃ／ｃｍ2／ｓｅｃを確保することが可能である。なお１ｍｍ圧縮変形応力は下記の如く圧縮試験によって求められる。
【００２４】
即ち、東洋ボールドイン社製１００Ｋｇテンシロンを用い、圧縮面積２ｃｍφで圧縮速度５ｍｍ／ｍｉｎで試料を圧縮し初荷重０．０２Ｋｇ／ｃｍ2として１ｍｍ変形した応力を求めた。単位は単位面積あたりの応力で、Ｎに換算して示す。なお、測定はｎ＝５とし、その平均値で示す。
【００２５】
以下、本発明の実施例を比較例と共に示す。
【実施例】
【００２６】
実施例１
繊度６．６デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）１０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５４ｍｍ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℃）１０重量％と、繊度１６．７デシテックス、繊維長６４ｍｍ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℃）８０重量％とからなる目付質量６５ｇ／ｍ2の粗層用繊維ウエブと、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℃）１００重量％で目付質量１００ｇ／ｍ2の密層用繊維とを積層した後、密層用側より、深さ１８ｍｍ、打ち込み本数４０本／ｃｍ2でニードルパンチ処理を施し、１６５℃のピンテンター式熱処理機で４０秒間熱処理し、密層面を表面温度が１１０℃の熱ロールに接触させ、両面を処理した両側ロール間クリアランスは０．５ｍｍにしてカレンダー処理し、冷却し低圧損高効率不織布を得た。得られた不織布の実側目付質量は１６７ｇ／ｍ2，厚さは２．２ｍｍであった。
【００２７】
実施例２
繊度６．０デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）１０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５４ｍｍ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℃）１０重量％と、繊度１６．７デシテックス、繊維長６４ｍｍ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：１００℃）１００重量％で目付質量１００ｇ／ｍ2の密層用繊維とを積層し、密層側より、深さ１２ｍｍ、打ち込み本数４０本／ｃｍ2でニードルパンチ処理を施し、１６５℃のピンテンター式熱処理機で４０秒間熱処理し、密層面を表面温度が１１０℃の熱ロールに接触させ、両面を処理した両側ロール間クリアランスは０．５ｍｍにしてカレンダー処理し、冷却し低圧損高効率不織布を得た。得られた不織布の実側目付質量は１１９．９ｇ／ｍ2，厚さは２．３ｍｍであった。
【００２８】
実施例３
繊度６．６デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）１０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５４ｍｍ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℃）８０重量％とからなる目付質量４５ｇ／ｍ2の粗層用繊維ウエブと、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℃）７０重量％と繊度１６．７デシテックス、繊維長６４ｍｍ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℃）３０重量％とからなる目付質量１００ｇ／ｍ2の密層用繊維とを積層した後、密層側より、深さ１２ｍｍ、打ち込み本数４０本／ｃｍ2でニードルパンチ処理を施し、１６５℃のピンテンター式熱処理機で４０秒間熱処理し、密層面を表面温度が１１０℃の熱ロールに接触させ、両面を処理した両側ロール間クリアランスは０．５ｍｍにしてカレンダー処理し、冷却し低圧損高効率不織布を得た。得られた不織布の実側目付質量は１４９．０ｇ／ｍ2、厚さは３．３ｍｍであった。
【００２９】
実施例４
繊度６．６デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）１０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５４ｍｍ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℃）１０重量％と、繊度１６．７デシテックス、繊維長６４ｍｍ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℃）８０重量％とからなる目付質量６５ｇ／ｍ2の粗層用繊維ウエブと、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１００℃）７０重量％と、繊度１６．７デシテックス、繊維長６４ｍｍのポリエステル／低融点/複合繊維（低融点ポリエステルの融点１１０℃）３０重量％とからなる目付質量１３５ｇ／ｍ2の密層用繊維とを積層した後、密層側より、深さ１２ｍｍ、打ち込み本数４０本／ｃｍ2でニードルパンチ処理を施し、１６５℃のピンテンター式熱処理機で４０秒間熱処理し、密層面を表面温度が１１０℃の熱ロールに接触させ、両面を処理した両側ロール間クリアランスは０．５ｍｍにしてカレンダー処理し、冷却し低圧損高効率不織布を得た。得られた不織布の実側目付質量は１９６．０ｇ／ｍ2，厚さは３．８ｍｍであった。
【００３０】
比較例１
繊度６．６デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）１０重量％と、繊度１６．７デシテックス、繊維長６４ｍｍ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℃）９０重量％とからなる目付質量１１０ｇ／ｍ2のウエブを深さ１０ｍｍ、打ち込み本数４０本／ｃｍ2でニードルパンチ処理を施し１６５℃のピンテンター式熱処理機で４０秒間熱処理し、密層面を表面温度が１１０℃の熱ロールに接触させ、両面を処理した両側ロール間クリアランスは０．５ｍｍにしてカレンダー処理し、不織布を得た。得られた不織布の目付質量は１１０ｇ／ｍ2，厚さは３．０ｍｍであった。
【００３１】
比較例２
ポリプロピレン樹脂からなるメルトブロー不織布（平均繊維径：１．６μｍφ）目付質量２０ｇ／ｍ2とポリエステル樹脂のスパンボンド不織布（平均繊維径：２５．０μｍφ）目付質量５０ｇ／ｍ2を樹脂接着して総目付質量１２５ｇ／ｍ2，厚さが０．７ｍｍの不織布を得た。
【００３２】
比較例３
繊度６．６デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）１０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５４ｍｍ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℃）１０重量％と、繊度１６．７デシテックス、繊維長６４ｍｍ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℃）８０重量％とからなる目付質量６５ｇ／ｍ2の粗層用繊維ウエブと、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℃）３０重量％と、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℃）７０重量％で、目付質量１００ｇ／ｍ2の密層用繊維とを積層した後、密層側より、深さ１２ｍｍ、打ち込み本数４０本／ｃｍ2でニードルパンチ処理を施し、１６５℃のピンテンター式熱処理機で４０秒間熱処理し、密層面を表面温度が１１０℃の熱ロールに接触させ、両面を処理した両側ロール間クリアランスは０．５ｍｍにしてカレンダー処理し、不織布を得た、得られた不織布の目付質量は１６５ｇ／ｍ2，厚さは３．２ｍｍであった。
【００３３】
比較例４
繊度６．６デシテックス、繊維長５１ｍｍのポリエステル繊維（融点：２６０℃）１０重量％と、繊度４．４デシテックス、繊維長５４ｍｍ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℃）１０重量％と、繊度１６．７デシテックス、繊維長６４ｍｍ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℃）８０重量％とからなる目付質量１１０ｇ／ｍ2の粗層用繊維ウエブと、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℃）１００重量％で目付質量１６０ｇ／ｍ2の密層用繊維とを積層した後、密層側より、深さ１０ｍｍ、打ち込み本数４０本／ｃｍ2でニードルパンチ処理を施し、１６５℃のピンテンター式熱処理機で４０秒間持つ処理し、密層面を表面温度が１１０℃の熱ロールに接触させ、両面を処理した両側ロール間クリアランスは０．５ｍｍにしてカレンダー処理し、不織布を得た。この不織布を密層部から粗層部に向けて、深さ５ｍｍ、打ち込み本数１０５本／ｃｍ2でニードルパンチ処理を施した、得られた不織布の実側目付質量は２７０ｇ／ｍ2，厚さは４．６ｍｍであった。
【００３４】
以上の各実施例，比較例ににより得られた各不織布について、その性能ならびに製品評価を対比した。その結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
なお、上記表中における目付量，厚さ，通気度の測定ならびに各評価は下記に従った。また、腰強度，１ｍｍ圧縮変形応力は前述した方法により夫々算出した。
（イ）目付量：ｇ／ｍ2
５０ｃｍ×５０ｃｍの大きさを切り出し、その時の重さを測定し、１ｍ2当たりの重量に換算した。
（ロ）厚さ：ｍｍ
１５ｃｍ×１５ｃｍの大きさを切り出し、初荷重１５ｇ／ｃｍ2をかけて、４隅の高さを測定し、その平均値で示した。
（ハ）通気度
ＪＩＳ Ｌ １０９６−１９９９の８２７．１のＡ法により測定した。
（ニ）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、試験用のエアークリーナーのエレメントは有効面積１０００ｃｍ2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 Ｚ ８９０１で指定の８種粉体の塵埃濃度は１ｇ／ｍ3とし、濾過面積１０００ｃｍ2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。
評価項目
通気抵抗 （ΔＰ）
清浄効率 （η）
塵埃保持量 （ＤＨＣ）
実験条件
ＪＩＳ８種塵埃（ＪＩＳ Ｚ８９０１）塵埃濃度は１ｇ／ｍ3
試験用のエアークリーナーのエレメント 有効面積１０００ｃｍ3の円板濾材
試験風速 ４０ｃｍ／ｓｅｃ
ΔＰ ：試料セット前後の初期圧力差
η ：増加抵抗３００ｍｍＡｑ時における塵埃捕集効率
ＤＨＣ：増加抵抗３００ｍｍＡｑ時における塵埃保持量
（ホ）製品評価
（ａ）試料の調整：試料は巾２１０ｍｍで山と山の頂点間の距離が１０ｍｍ、谷と谷の頂点間の距離が１０ｍｍで、山と谷の距離が３０ｍｍのプリーツ加工をし、山数を１５として両側を不織布に接着（クロロプレンゴム：コニシ株式会社製「ボンドＧ１７」）して固定した。
（ｂ）プリーツピッチ１０ｍｍ以下評価：試料調整した製品の襞の接触状態を評価した。
【００３６】
襞１５全てが接触しない ○
襞１５のうち１〜５の範囲が接触している △
襞１５のうち６以上接触している ×
（ｃ）プリーツ補強 ２点以下評価：試料調整した製品の襞の撓み状態を評価した。
【００３７】
襞の撓みが少なく２点までの補強で固定して良好 ○
襞の撓みが少なく３点の固定で補強が必要 △
襞の撓みが少なく４点以上の固定で補強が必要 ×
（ｄ）形態保持性評価：試料調整した製品の襞の熱処理による状態を評価した。
【００３８】
処理状態：粗層部に熱風が当たるようにプリーツ加工したユニットをセットし、温度調節器の排気ダクトで放出風速を調節して処理した。
【００３９】
評価装置：タバイエスペック株式会社製のデジタル温度指示調節器 ＰＭＳ−Ｂ
温度： ８０℃
風速： ３０．０ｍ／ｓｅｃ
処理時間：５．０時間
評価
山山、谷谷の状態が何ら変化なく襞接触もない ○
山山、谷谷の一部がやや凹凸あり、やや襞接触あり △
山山、谷谷の状態が大きく変形、襞接触あり ×
上記の表１より本発明不織布は比較例のものに比し何れも低圧損で、かつ清浄効率が総合的に良好であり、製品評価においてフィルターの成型性がよく、プリーツ加工後のユニットにおける襞接触が抑えられ、襞接触防止の補強加工の低減と共に、形態保持性に優れていることが分かる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱接着性複合短繊維からなる短繊維層を密層部とし、熱可塑性短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊からなる短繊維層を粗層部として両短繊維層を積層し一体化せしめた不織布であって、腰強度が２．５Ｎ〜９．０Ｎであり、かつ１ｍｍ圧縮変形応力が１．５Ｎ／ｃｍ2／ｍｍ〜７．０Ｎ／ｃｍ2／ｍｍであることを特徴とする低圧損高効率不織布。
【請求項２】
粗層及び密層の両短繊維層が積層一体化された不織布の目付質量が１００ｇ／ｍ2〜２５０ｇ／ｍ2であり、厚さが１．０ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲である請求項１記載の低圧損高効率不織布。
【請求項３】
粗層部の熱可塑性短繊維と、熱接着性複合短繊維の混繊比率が１０／９０〜４０／６０の範囲である請求項１又は２記載の低圧損高効率不織布。
【請求項４】
積層一体化された不織布の粗層と密層の目付質量比率が２５／７５〜５０／５０の範囲である請求項１，２または３記載の低圧損高効率不織布。
【請求項５】
熱接着性複合繊維が鞘芯構造を有する繊維であって、鞘部の融点が１００℃〜１８０℃の範囲である請求項１〜４の何れか１項に記載の低圧損高効率不織布。
【請求項６】
熱接着性複合短繊維層からなる密層部と、熱可塑性短繊維と熱接着性短繊維の混繊で、その混繊比率が１０／９０〜４０／６０である短繊維層からなる粗層部を積層一体化せしめた不織布であって、厚さが１．０ｍｍ〜４．０ｍｍ，目付質量が１００ｇ／ｍ2〜２５０ｇ／ｍ2で、かつ粗層部と密層部の目付質量比が２５／７５〜５０／５０であると共に、腰強度が２．５Ｎ〜９．０Ｎ、１ｍｍ圧縮変形応力が１．５Ｎ／ｃｍ2／ｍｍ〜７．０Ｎ／ｃｍ2／ｍｍであることを特徴とする低圧損高効率不織布。
【請求項１】
熱接着性複合短繊維からなる短繊維層を密層部とし、熱可塑性短繊維と熱接着性複合短繊維の混繊からなる短繊維層を粗層部として両短繊維層を積層し一体化せしめた不織布であって、腰強度が２．５Ｎ〜９．０Ｎであり、かつ１ｍｍ圧縮変形応力が１．５Ｎ／ｃｍ2／ｍｍ〜７．０Ｎ／ｃｍ2／ｍｍであることを特徴とする低圧損高効率不織布。
【請求項２】
粗層及び密層の両短繊維層が積層一体化された不織布の目付質量が１００ｇ／ｍ2〜２５０ｇ／ｍ2であり、厚さが１．０ｍｍ〜４．０ｍｍの範囲である請求項１記載の低圧損高効率不織布。
【請求項３】
粗層部の熱可塑性短繊維と、熱接着性複合短繊維の混繊比率が１０／９０〜４０／６０の範囲である請求項１又は２記載の低圧損高効率不織布。
【請求項４】
積層一体化された不織布の粗層と密層の目付質量比率が２５／７５〜５０／５０の範囲である請求項１，２または３記載の低圧損高効率不織布。
【請求項５】
熱接着性複合繊維が鞘芯構造を有する繊維であって、鞘部の融点が１００℃〜１８０℃の範囲である請求項１〜４の何れか１項に記載の低圧損高効率不織布。
【請求項６】
熱接着性複合短繊維層からなる密層部と、熱可塑性短繊維と熱接着性短繊維の混繊で、その混繊比率が１０／９０〜４０／６０である短繊維層からなる粗層部を積層一体化せしめた不織布であって、厚さが１．０ｍｍ〜４．０ｍｍ，目付質量が１００ｇ／ｍ2〜２５０ｇ／ｍ2で、かつ粗層部と密層部の目付質量比が２５／７５〜５０／５０であると共に、腰強度が２．５Ｎ〜９．０Ｎ、１ｍｍ圧縮変形応力が１．５Ｎ／ｃｍ2／ｍｍ〜７．０Ｎ／ｃｍ2／ｍｍであることを特徴とする低圧損高効率不織布。
【公開番号】特開２００８−１９００５１（Ｐ２００８−１９００５１Ａ）
【公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２５６３（Ｐ２００７−２２５６３）
【出願日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【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２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【出願人】（３９１０２１５７０）呉羽テック株式会社 (57)
【Ｆターム（参考）】
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