導電性積層不織布およびそれを用いたフィルター
【課題】 剛性が高く、フィルター性能に優れた積層不織布であって、特に導電性を要求される粉塵濾過に適用される導電性フィルターを提供する。また、通気性が高く、濾過運転時の設備負荷が小さいフィルターを提供する。
【解決手段】 濾過面が導電性無機物質で被覆された積層不織布であって、該積層不織布の帯電圧が０．１ｋｖ以下、フラジール通気度が３０ｃｃ／ｃｍ2／秒以下、曲げ剛性が０．１０〜１．５０Ｎ／２ｃｍである不織布とする。また該不織布は積層不織布であって、繊維径が７〜２０ミクロンの繊維よりなる目付が１０〜１００ｇ／ｍ2のポリエステル系不織布Ａと、鞘成分が融点が１１０℃から２５０℃の間にあるポリエステルであって、芯成分が融点が１８５℃〜３００℃のポリエステルである繊維径が２０〜５０μｍの芯鞘型複合繊維を５０％以上含む目付が１５〜２００ｇ／ｍ2であることを特徴とする不織布Ｂ、目付が３０〜２００ｇ／ｍ2のポリエステル不織布Ｃが積層一体化されてなることを特徴とする。
【解決手段】 濾過面が導電性無機物質で被覆された積層不織布であって、該積層不織布の帯電圧が０．１ｋｖ以下、フラジール通気度が３０ｃｃ／ｃｍ2／秒以下、曲げ剛性が０．１０〜１．５０Ｎ／２ｃｍである不織布とする。また該不織布は積層不織布であって、繊維径が７〜２０ミクロンの繊維よりなる目付が１０〜１００ｇ／ｍ2のポリエステル系不織布Ａと、鞘成分が融点が１１０℃から２５０℃の間にあるポリエステルであって、芯成分が融点が１８５℃〜３００℃のポリエステルである繊維径が２０〜５０μｍの芯鞘型複合繊維を５０％以上含む目付が１５〜２００ｇ／ｍ2であることを特徴とする不織布Ｂ、目付が３０〜２００ｇ／ｍ2のポリエステル不織布Ｃが積層一体化されてなることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、剛性が高く遮蔽性やフィルター特性に優れた導電性不織布に関する。特に濾過操作時の流体抵抗により変形することの小さいフィルターとして好適な複合導電性不織布に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステルの代表的な素材であるポリエチレンテレフタレートからなる不織布、特にスパンボンド不織布は、機械的特性や化学的特性に優れており、また比較的安価に製造されることから工業的に広く利用されている。
【０００３】
特にダストや小麦粉などの食品粉体を捕集することを目的としたフィルターにおいては、フェルトを筒状にしたバグフィルターが使用されており、工業的生産においては、濾過処理量増加の要請が強い。しかし単にフィルター自身の本数を増やして濾過面積を大きくするという手段によれば、設備の巨大化、あるいは新たな設備投資が必要となる。そのため、濾過面積を増大させる手段として、濾材をプリーツ状に成形する方法が採用されているが、かかる手段を用いるためには、濾材自身に高い剛性が必要となり、多くの検討がなされている。
このような不織布に剛性を付与する方法としては例えば、 １）繊維間を樹脂で固める、２）太い繊維で構成する、３）目付を大きくする、４）密度を上げる、などが一般的に知られている（例えば非特許文献１参照）。しかしながら、繊維間を樹脂で固めた場合は樹脂によりポアが小さくなって通気抵抗が大きくなり、太い繊維で構成した場合はポアが大きく捕集性能が低くなり、目付を大きくした場合は厚みが大きくなってプリーツ加工性が低下し、密度を上げる場合は通気抵抗が大きくなり、濾過材として好ましくないという問題があった。
【非特許文献１】Textile Research Jounal,48,309,1978
【０００４】
また、濾材に要求される長寿命の対策としては、ワンパスのフィルターでは粒子流入側の繊維密度を低下させて粒子を濾材の深さ方向に捕集するという手段が開示されている（例えば特許文献１参照）。しかし、振動やエアー圧力で粒子を振るい落として何度も濾過を行なう濾材に対しては、上述の手法では目詰まりを起こすために好ましくない。そこで、例えば、濾材をカレンダー処理して平滑化する、ポリテトラエチレン微多孔膜で濾材表面を被覆する等の濾材表面を平滑化させて粒子の剥離性を向上させる手段が考えられる。しかしながら、カレンダー処理の場合は通気抵抗が高くなり、微多孔膜被覆ではコストが高くなるという問題がある。
【特許文献１】再公表特許 ＷＯ９８／１３１２３
【０００５】
また、繊維の接着性を改善するために低融点成分を用いた、芯鞘型複合繊維も使用されているが、部分的にエンボス加工された部分がフィルムに近い状態に変化しており、フィルターとして用いた際に流体透過抵抗が大きくなり、送液ポンプやブロアなどの動力費が高くなるという問題がある。また、剛性を高めるためにエンボス面積が大きくなることが大きく、表面に凹凸部分があるためにフィルターを逆洗やパルス払い落としなどの手段によりフィルターを再生する際に、ダストのケーキ剥離性が低下するという問題がある。またエンボス面積率が高くなると、プリーターなどの加工機供給部との接触面積が小さくなるためか、供給時にシートが滑ってしまうという問題が発生する場合が少なくない。
【０００６】
また粉体の濾過において、濾材が帯電することによって生じる火花で粉塵爆発を起こすことがある。粉塵爆発の危険性がある場合には、濾材に帯電し難いもの、すなわち導電性の濾材が要求される。
【０００７】
導電性不織布としては、金属繊維からなる不織布が提案されているが、その金属繊維不織布からなるフィルターカートリッジは重く、取り扱いにくいものであった。そこで合成樹脂繊維からなる導電性不織布が提案されている（例えば、特許文献２、特許文献３）。しかしながら、これらの方法は導電性粒子を構成樹脂中に分散させたものであって、構成樹脂単体よりは導電性能が改善されるものの、実際には摩擦によって帯電する為に、防爆仕様としては不適当であった。
【特許文献２】特開２００３−１０５６６４
【特許文献３】特開平９−１９５１５２
【０００８】
また、濾過時は乾燥状態であり、ダスト衝突によって濾材が帯電するという現象が起きる。ダストは一般的にプラスに荷電しており、濾材が帯電するとダスト剥離性が低下するという問題を生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解決した、高い導電性、優れたプリーツ加工性および高い剛性を備えた不織布を安価に提供することにある。また、高い捕集性能を有しながら、低圧力損失で長寿命のフィルターを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、到達したものであり、下記に詳細を述べる。
【００１１】
すなわち、第一の発明は、ポリエステル系積層不織布であって、該不織布の少なくとも片側表面のＪＩＳ−Ｌ−１０９４（半減期測定）における帯電圧が０．１ｋｖ以下であり、曲げ剛性が０．１０〜１．５０Ｎ／２ｃｍであり、フラジール通気度が５〜３０ｃｃ／ｃｍ2／秒であることを特徴とする導電性積層不織布である。
【００１２】
第二の発明は、少なくとも不織布の片側表面を導電性無機物質で被覆することを特徴とする第一の発明に記載の導電性積層不織布である。
【００１３】
第三の発明は、繊維径が７〜２０ミクロンの繊維よりなる目付が１０〜１００ｇ／ｍ2のポリエステル系不織布Ａと、鞘成分の融点が１１０℃から２５０℃の間にあるポリエステルであり、芯成分が融点が１８５℃〜３００℃のポリエステルである繊維径が２０〜５０μｍの芯鞘型複合繊維を５０％以上含む目付が１５〜２００ｇ／ｍ2であることを特徴とする不織布Ｂ、目付が３０〜２００ｇ／ｍ2のポリエステル不織布Ｃが積層一体化されてなることを特徴とする第一および第二の発明に記載の導電性積層不織布である。
【００１４】
第四の発明は、不織布Ａの表面に導電性無機物質を被覆させることを特徴とする第三の発明に記載の導電性積層不織布である。
【００１５】
第五の発明は、第一乃至第四の発明に記載の導電性積層不織布をフィルターとして用いる際に、導電性無機物質層を濾過面として用いることを特徴とするフィルターである。
【００１６】
第六の発明は、第五の発明に記載のフィルターにおいて、プリーツ加工を施してカートリッジにされたことを特徴とするフィルターである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、導電性で曲げ剛性が高く、フィルター特性に優れた積層不織布を得ることが出来る。特に濾過操作時の流体抵抗による変型が小さいフィルターとして好適な積層不織布となる。また、ケーキ剥離性が高く、長寿命の濾材を提供可能となる。したがって、特に防爆仕様などの導電性を必要とされる粉塵濾過用の素材を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明の導電性積層不織布は、ＪＩＳ−Ｌ−１０９４（半減期測定）における帯電圧が、０．１ｋｖ以下であり、好ましくは０．０５ｋｖ以下である。帯電圧が０．１ｋｖを超えると粉体と濾材による摩擦によって、静電気が蓄積して火花を生じる可能性がある。また、帯電により、ケーキ剥離性が低下し、フィルターライフが短くなる。
【００１９】
帯電圧を抑制する方法として導電性無機物質で繊維表面を被覆することが好適である。導電性無機物質としては、アルミニウム、クロム、チタン、銅などの単一金属やＳＵＳなどの合金などの一般的な金属を用いることが出来る。金属の被覆方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法などが用いられる。被覆金属の厚みは、１００〜１０００Åであることが望ましい。より望ましくは、３００〜６００Åである。被覆金属の厚みが１００Å未満の場合には均一加工が困難で未被覆箇所が生じたり、プリーツ加工における屈曲疲労により被覆層のクラックを生じたりして、十分な導電性を発現しないことがある。逆に被覆層が１０００Åを超える場合、導電性については大差なく、価格増大の要因となるだけである。
【００２０】
本発明の積層不織布のフラジール通気度は、５〜３０ｃｃ／ｃｍ2／秒以下が好ましい。３０ｃｃ／ｃｍ2／秒を超えると、対象とする捕集粒子が濾材を通過し、フィルターとしての機能を満足しないという問題がある。また、フラジール通気度が５〜３０ｃｃ／ｃｍ2／秒未満の場合、濾過時の圧力損失が高くなり、モーターへの負荷が大きくなるという問題が生じる。大きな負荷がかかった状態で運転すると設備故障の原因となる。場合によっては発熱による出火も考えられる。
【００２１】
本発明の積層不織布は３点支持曲げ剛性が０．１０〜１．５０Ｎ／２ｃｍの間にあることが望ましい。不織布を重ねて貼り合わせることにより本発明の目的である高い剛性を得ることが可能となる。剛性が低いとプリーツ織りしてフィルターに用る場合や、構造体の一部として不織布を用いる場合にたわみなどの変形を生じやすくなるため好ましくない。剛性が高いことは、本発明の目的上大きな問題を生じることがないが、本発明の範囲で有れば十分であると推定される。不織布の積層方法は特に規定されないが、好ましい実施形態のひとつとして熱により不織布Ｂの鞘成分のみあるいは、これに不織布Ａの一部の繊維を溶融させて接着して分離膜として用いることも好ましい形態のひとつである。このとき、熱により不織布表面積の１５％以上の部分が鞘成分のみを溶融させて変形接着していることが好ましい。接着部分の面積が１５％以下だと接着力が弱く剥離しやすくなるのであまり好ましくない。また、圧力をかけすぎてフィルム化するとフィルターとして用いた場合の濾過対象流体による透過抵抗が上昇するためあまり好ましくない。
【００２２】
本発明の不織布と多孔膜の接着性を良くするためには、不織布が熱エンボス処理不織布で有る場合には、平滑面（プレーンロール）により積層することが、不織布Ａ面の表面平滑性を向上させるために特に好ましい。フィルターとして用いる場合に、ケーキ剥離性を向上することが可能となり、工業用集塵フィルターや放電加工などのクーラントフィルターとして用いる場合に特に好適である。
【００２３】
本発明で用いられる積層不織布の構成要素である不織布Aは、繊維径が７〜２０μｍの繊維よりなることが望ましい。繊維径が７〜２０μｍの間にあることで、充填密度を高く設定しなくても高い濾過精度を達成することが可能となる。繊維径が７μｍより小さければ摩耗などにより毛羽だちが発生しやすいという問題点が生じる。また、剛性を高くするために繊維径を大きくすると、フィルターとして用いた場合に充填率を高くしないと濾過精度が高く設定できなくなり、その結果流体透過抵抗が増加するという問題を生じる。本発明の複合不織布をフィルターとして用いる場合は、不織布Ａを濾過面とするサーフェース濾過材として用いられることが一般的であると考えられるので、細い繊維径であるほど濾過精度が高くなり、かつ表面が平滑化されやすくその結果ケーキ剥離性が良くなって濾過ライフも長くすることが可能となる
本発明のように複合構造をとらない場合は、濾過精度と濾過ライフの性能バランスを確保して、かつ剛性の高い不織布を得ることは極めて困難と考えられる。不織布が長繊維不織布であると、フィルターや遮蔽材として用いた場合に繊維の脱落の心配がないために特に好ましい。
【００２４】
また、不織布Ａは目付が１０〜１００ｇ／ｍ2の不織布であることが望ましい。より望ましくは、２０〜８０ｇ／ｍ2の範囲である。目付が１０ｇ／ｍ2未満であると表面の繊維間隙が大きくなり、ダストが不織布内部まで侵入し、目詰まりを生じやすくなる。一方、目付が１００ｇ／ｍ2を超えると繊維間隙に大差なく、単に価格増大の要因となるだけである。
【００２５】
本発明で用いられる複合不織布の構成要素である不織布Ｂは、鞘成分の融点が１１０℃〜２５０℃の間にある低融点ポリエステルであり、芯成分の融点が１８０℃〜３００℃のポリエステルである芯鞘型複合繊維であることが望ましい。この構成により、本発明の目的である剛性の高い不織布およびそれを用いたフィルターを提供することが可能となる。不織布の形態は、長繊維不織布で有ればプロセス油剤を付与する必要がないため異物を無くすることが可能である。また、長繊維不織布はリントフリー性にもすぐれるため繊維の脱落が無いのでフィルターなどの用途に特に好適である。発明者らの検討の範囲では各ポリマーの融点が高いほど良好な剛性を得ることが可能であった。
【００２６】
鞘成分に用いるポリマーは、融点が１１０℃から２５０℃の間にある低融点ポリエステルであることが望ましい。融点が１１０℃以下であると、室温に於いても接着力が低下する、あるいは粘着性が発現してブロッキングなどの問題が生じるおそれがあるため好ましくない。一方、融点が２５０℃より高ければ、高い接着加工温度が必要となり、また接着対象物の表面温度が低いとすぐに固化が始まり接着性が低下する、あるいは操業性が悪くなる可能性があるため好ましくない。ポリエステル系樹脂は、一般に異物の発生が少ないためフィルター関連用途への市場に特に好適である。用いる樹脂としては、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、脂肪族ポリエステルあるいはブロック共重合ポリエステルおよびそれらのいずれかを基本骨格の一分とする共重合ポリマーなどが好適に利用できる。
【００２７】
また、芯成分のポリマーは、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸あるいはそれらのいずれかを一部に含む共重合体であることが望ましい。これらのポリエステル系樹脂は、融点が１８０℃〜３００℃の間にあれば高温時の寸法安定性や機械的強度特性に優れるため特に好ましい。最近、自然成分由来やバイオテクノロジーで原料を得ることが可能となってきており、環境保全の観点からも特に好ましい。特に、液体フィルターなどとして形態安定性を樹脂されるときには、ポリエステル繊維のもつ高い剛性が有効になる。芯成分のポリマーは、鞘成分のポリマーの融点あるいは軟化点より少なくとも２０℃以上高い温度であることが、接着加工の操業性を考えると好ましい。融点の差が小さいと、加工温度のコントロールを厳密にする必要があるため高度な温度制御設備が必要にとなり、また加工速度が低速にせざるをえなくなるためあまり好ましくない。
【００２８】
複合繊維の芯成分と鞘成分の重量比は２０：８０〜７０：３０程度であることが望ましく、さらに望ましくは３０：７０〜６０：４０の間であり、特に好ましくは４０：６０〜５５：４５の間である。接着成分である鞘成分が３０％より少ないと十分な接着力を得ることが難しくなる。一方、７０％を超えると、接着加工時の温度コントロールが困難となり、また機械的強度特性が低下しやすいなど問題を生じるため好ましくない。
【００２９】
また、該不織布Ｂを構成する主な繊維の繊維径が２０〜５０μｍの間にあることが望ましく、より望ましくは２５〜５０μｍの間であり、特に望ましくは３０〜５０μｍである。繊維径が２０μｍより小さいと接着部面積が小さくなり、接着力が低下しやすくなり好ましくない。一方、繊維径が５０μｍより大きくなると不織布の地合の斑が大きくなり好ましくない。また、スパンボンド法で該不織布を製造する場合には紡糸過程で糸切れを生じたり、繊維牽引のエジェクターに繊維が付着したり詰まったりするなどの問題点を生じやすく操業性に問題を生じることも少なくなかった。また、太すぎる繊維よりなる不織布は繊維量が少ないために地合の斑が目立ちやすく、物性のバラツキにつながる。繊維の少ないところは、不織布の剛性不足や不織布の接着強度の低下を招き好ましくない。
【００３０】
さらに、不織布Ｂの目付が１５〜２００ｇ／ｍ2の間であることが望ましい。また、目付が２００ｇ／ｍ2より大きいと熱エンボス加工を行うときに、エンボスロールでの伝熱性の問題から接着強度が低くなると言う問題を生じやすくあまり望ましくない。本発明の不織布を、分離膜支持体として利用した場合には、目付が１５〜７０ｇ／ｍ2の間であることが望ましい。目付が１５ｇ／ｍ2より小さいと先述の理由から適切な接着力を得ることが困難となったり、形態保持性が低下したりするためあまり好ましくない。一方、目付が７０ｇ／ｍ2より大きくても接着力が高くなることはあまり期待できず、分離膜の支持体として用いる際に、厚みや重量が大きくなって取り扱い性が低下する、あるいは圧力損失が大きくなるという問題を生じやすく好ましくない。また、厚みが厚いとプリーツ型フィルターに用いる場合に織り込み襞折り数が少なくなり結果として有効濾過面積が少なくなる。
【００３１】
本発明で用いる不織布Ｃは、目付が３０〜２００ｇ／ｍ2のポリエステル不織布であることが望ましい。より望ましくは４０〜１８０ｇ／ｍ2、さらに望ましくは１００〜１８０ｇ／ｍ2である。不織布の製造方法は特に規定されないが、耐熱性が高くコストパフォーマンスにすぐれたポリエステル長繊維不織布を用いることができる。不織布Ｃは他の不織布に比べて厚みや目付が高い場合が多いので、熱カレンダー処理などで不織布相互を貼り合わせる際に伝熱不良を生じる恐れがある。その防止のためには、不織布Ｃをあらかじめ赤外線ヒータなどで予熱することも望ましい。
【００３２】
本発明の導電性積層不織布は、粉体と粉体、および粉体と濾材との摩擦により静電気が生じる為、濾過面を導電性無機物質で被覆していることが重要である。導電性面が反対面の場合、濾過面の帯電圧は高く、静電気による火花を発生させる危険性がある。また、積層不織布に導電性無機物質を被覆することは、加工ロットを小さくするため価格的に好ましくない。そこで、積層不織布を構成する不織布Ａ単独で導電性無機物質を被覆させ、その導電性無機物質を被覆した不織布を用いて積層不織布を得ることが好ましい。
【００３３】
本発明の積層不織布を用いたフィルターは剛性が高いためにプリーツ加工されてのちカートリッジにされることが望ましい。積層加工していることで曲げ剛性を高く設定することが可能である。また、不織布Ｂが低融点成分を持つことで、プリーツ加工の成形性が良好となり、レシプロ加工はもとより従来のスパンボンド不織布では加工が困難といわれていた高速ロータリー方式の襞折り加工が可能となる。
【実施例】
【００３４】
以下に実施例を用いて本発明を説明するが、これに限定されるものではない。
【００３５】
なお、用いた評価方法は以下の通りである。
（帯電圧）
ＪＩＳ−Ｌ−１０９４（半減期想定）に準拠し、５箇所サンプリングしその算術平均値を帯電圧とする。
【００３６】
（目付）
製品幅方向に５ｃｍ幅、２０ｃｍ長の試料片を採取し、その重量の算術平均値を１ｍ2当たりに換算する。
【００３７】
（厚み）
製品幅方向に５ｃｍ間隔で、荷重２０ｇｆ／ｃｍ2にて評価し、その算術平均値を厚みとする。
【００３８】
（フラジール通気度）
ＪＩＳ−Ｌ−１９０６（Ａ法）に準じて、１ｍ巾当たり５箇所以上測定し、その算術平均値をフラジール通気度とする。
【００３９】
（曲げ剛性）
幅２ｃｍ、長さ１０ｃｍのサンプル片を支持間隔５ｃｍでセットし、ＪＩＳ−Ｌ−１０９６ ループ圧縮法で使用する加圧子を用いて、変形速度５ｃｍ／ｍｉｎで圧縮変形時の応力を曲げ剛性とする。
【００４０】
（繊維径）
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により、不織布表面および繊維の拡大写真を撮影し、１００本以上の繊維を読み取り、その算術平均値を繊維径とした。読み取り方法は、写真に対角線を引き、その対角線に交差する繊維の幅を読み取る。このとき、互いに融着している繊維は除外する。
【００４１】
（融点）
ＰＥＲＫＩＮ−ＥＬＭＥＲ社製 ＤＳＣ７を使用し、昇温速度２０℃／分で評価した。このときの結晶融解ピーク値を融点とする。
【００４２】
（ケーキ剥離性）
ＪＩＳ１０種ダストを用い、ダスト濃度１４ｇ／ｍ3、濾過風速３ｍ／分で５分間濾過した後、フィルターを手で払い落とし、払い落とし易さを評価した。
【００４３】
（実施例１）
繊維径１４μｍ、目付７０ｇ／ｍ2のポリエチレンテレフタレートスパンボンド不織布（東洋紡績株式会社製 ６７０１Ａ）を不織布Ａとした。この不織布Ａに導電性無機物質としてＳＵＳを５００Å蒸着した。不織布Ｂとして、イソフタル酸を導入した共重合ポリエステル（融点約１３０℃）を鞘成分とし、融点約２７０℃のポリエチレンテレフタレートを芯成分とした、芯鞘比５０：５０（重量比）の繊維径４０μｍ、目付４０ｇ／ｍ2の芯鞘型複合繊維よりなるスパンボンド不織布を作成した。繊維径１４μｍ、目付１５０ｇ／ｍ2のポリエチレンテレフタレートスパンボンド不織布（東洋紡績株式会社製 ６Ａ５１ＡＤ）を不織布Ｃとした。３種類の不織布を順次重ね合せ、プレーンカレンダーにより２２０℃、線圧２５ｋｇ／ｃｍ、速度１０ｍ／分で貼り合せた。積層不織布は、目付２６０ｇ／ｍ2、厚み０．６２ｍｍ、フラジール通気度１５ｃｃ／ｃｍ2／秒、曲げ剛性０．５５Ｎ／２ｃｍであった。摩擦帯電圧を測定したところ、帯電しなかった。この積層不織布をロータリー方式の襞折り加工機で処理したところ、問題なく処理できた。また、ケーキ剥離性は良好であった。
【００４４】
（実施例２）
不織布Bが、繊維径約３５μｍの芯鞘型複合短繊維（日本エステル株式会社製メルティー２０８０、芯部融点２７０℃、鞘部融点２００℃）よりなる目付４０ｇ／ｍ2の不織布に変更した以外は実施例１と同じ方法にて積層不織布を作成した。積層不織布は、目付２６０ｇ／ｍ2、厚み０．６７ｍｍ、フラジール通気度１５ｃｃ／ｃｍ2／秒、曲げ剛性０．６０Ｎ／２ｃｍであった。摩擦帯電圧を測定したところ、帯電しなかった。この積層不織布をロータリー方式の襞折り加工機で処理したところ、問題なく処理できた。ケーキ剥離性も良好であった。
【００４５】
（実施例３）
繊維径１４μｍ、目付７０ｇ／ｍ2のポリエチレンテレフタレートスパンボンド不織布（東洋紡績株式会社製 ６７０１Ａ）を不織布Ａとした。この不織布Ａに導電性無機物質としてアルミニウムを４００Å蒸着したこと以外は実施例２と同じ方法にて積層不織布を作成した。積層不織布は、目付２６０ｇ／ｍ2、厚み０．６７ｍｍ、フラジール通気度１５ｃｃ／ｃｍ２／秒、曲げ剛性０．６０Ｎ／２ｃｍであった。摩擦帯電圧を測定したところ、帯電しなかった。この積層不織布をロータリー方式の襞折り加工機で処理したところ、問題なく処理できた。ケーキ剥離性も良好であった。
【００４６】
（実施例４）
導電性無機物質としてアルミニウムを２００Å蒸着したこと以外は実施例２と同じ方法にて積層不織布を作成した。積層不織布は、目付２６０ｇ／ｍ2、厚み０．６７ｍｍ、フラジール通気度１５ｃｃ／ｃｍ2／秒、曲げ剛性０．６０Ｎ／２ｃｍであった。摩擦帯電圧を測定したところ、０．０５ｋｖであった。この積層不織布をロータリー方式の襞折り加工機で処理したところ、問題なく処理できた。またケーキ剥離性も良好であった。
【００４７】
（比較例１）
繊維径１４μｍ、目付７０ｇ／ｍ2のポリエチレンテレフタレートスパンボンド不織布（東洋紡績株式会社製 ６７０１Ａ）を不織布Ａとした。不織布Ｂとして、イソフタル酸を導入した共重合ポリエステル（融点約１３０℃）を鞘成分とし、融点約２７０℃のポリエチレンテレフタレートを芯成分とした、芯鞘比５０：５０（重量比）の繊維径４０μｍ、目付４０ｇ／ｍ2の芯鞘型複合繊維よりなるスパンボンド不織布を作成した。繊維径１４μｍ、目付１５０ｇ／ｍ2のポリエチレンテレフタレートスパンボンド不織布（東洋紡績株式会社製 ６Ａ５１ＡＤ）を不織布Ｃとした。３種類の不織布を順次重ね合せ、プレーンカレンダーにより２２０℃、線圧２５ｋｇ／ｃｍ、速度１０ｍ／分で貼り合せた。積層不織布は、目付２６０ｇ／ｍ2、厚み０．６２ｍｍ、フラジール通気度１５ｃｃ／ｃｍ2／秒、曲げ剛性０．５５Ｎ／２ｃｍであった。摩擦帯電圧を測定したところ、０．８ｋｖであった。この積層不織布をロータリー方式の襞折り加工機で処理したところ、問題なく処理できたが、帯電圧が高く、防爆効果は期待できない。また、ケーキを払い落とそうとしても、フィルターに付着した細かいダストを払うことは困難であった。。
【００４８】
（比較例２）
イソフタル酸を導入した共重合ポリエステル（融点約１３０℃）を鞘成分に、融点が約２７０℃のポリエチレンテレフタレートを芯成分にした繊維径が１４μｍ、目付２６０ｇ／ｍ2のスパンボンド不織布を作成した。この不織布をプレーンカレンダーにより１００℃、設定線圧約２５ｋｇ／ｃｍ、速度１０ｍ／分で加工した。不織布は、厚み０．４０ｍｍ、フラジール通気度５ｃｃ／ｃｍ2／秒、曲げ剛性０．３０Ｎ／２ｃｍであった。摩擦帯電圧を測定したところ、０．９ｋｖであった。この積層不織布をロータリー方式の襞折り加工機で処理したところ、滑りを生じ加工性に問題があった。また、帯電していたため、ケーキを除去することが困難であった。
【００４９】
（比較例３）
比較例２の不織布表面にＳＵＳを５００Å蒸着させ、金属被覆不織布を作成した。不織布は２６０ｇ／ｍ2、厚み０．４０ｍｍ、フラジール通気度５ｃｃ／ｃｍ2／秒、曲げ剛性０．３０Ｎ／２ｃｍであった。摩擦帯電圧を測定したところ、帯電しなかった。ケーキ剥離性は問題なかったが、この積層不織布をロータリー方式の襞折り加工機で処理したところ、滑りを生じ加工性に問題があった。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明の導電性積層不織布は、剛性、フィルター特性に優れた積層不織布であり、プリーツ加工を施したカートリッジフィルターとして使用される。特に、導電性を求められる粉塵濾過の分野で有用である。すなわち、製品の回収、作業環境改善、大気への粉塵散布を防止する為、産業上また安全上において寄与することが大である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、剛性が高く遮蔽性やフィルター特性に優れた導電性不織布に関する。特に濾過操作時の流体抵抗により変形することの小さいフィルターとして好適な複合導電性不織布に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステルの代表的な素材であるポリエチレンテレフタレートからなる不織布、特にスパンボンド不織布は、機械的特性や化学的特性に優れており、また比較的安価に製造されることから工業的に広く利用されている。
【０００３】
特にダストや小麦粉などの食品粉体を捕集することを目的としたフィルターにおいては、フェルトを筒状にしたバグフィルターが使用されており、工業的生産においては、濾過処理量増加の要請が強い。しかし単にフィルター自身の本数を増やして濾過面積を大きくするという手段によれば、設備の巨大化、あるいは新たな設備投資が必要となる。そのため、濾過面積を増大させる手段として、濾材をプリーツ状に成形する方法が採用されているが、かかる手段を用いるためには、濾材自身に高い剛性が必要となり、多くの検討がなされている。
このような不織布に剛性を付与する方法としては例えば、 １）繊維間を樹脂で固める、２）太い繊維で構成する、３）目付を大きくする、４）密度を上げる、などが一般的に知られている（例えば非特許文献１参照）。しかしながら、繊維間を樹脂で固めた場合は樹脂によりポアが小さくなって通気抵抗が大きくなり、太い繊維で構成した場合はポアが大きく捕集性能が低くなり、目付を大きくした場合は厚みが大きくなってプリーツ加工性が低下し、密度を上げる場合は通気抵抗が大きくなり、濾過材として好ましくないという問題があった。
【非特許文献１】Textile Research Jounal,48,309,1978
【０００４】
また、濾材に要求される長寿命の対策としては、ワンパスのフィルターでは粒子流入側の繊維密度を低下させて粒子を濾材の深さ方向に捕集するという手段が開示されている（例えば特許文献１参照）。しかし、振動やエアー圧力で粒子を振るい落として何度も濾過を行なう濾材に対しては、上述の手法では目詰まりを起こすために好ましくない。そこで、例えば、濾材をカレンダー処理して平滑化する、ポリテトラエチレン微多孔膜で濾材表面を被覆する等の濾材表面を平滑化させて粒子の剥離性を向上させる手段が考えられる。しかしながら、カレンダー処理の場合は通気抵抗が高くなり、微多孔膜被覆ではコストが高くなるという問題がある。
【特許文献１】再公表特許 ＷＯ９８／１３１２３
【０００５】
また、繊維の接着性を改善するために低融点成分を用いた、芯鞘型複合繊維も使用されているが、部分的にエンボス加工された部分がフィルムに近い状態に変化しており、フィルターとして用いた際に流体透過抵抗が大きくなり、送液ポンプやブロアなどの動力費が高くなるという問題がある。また、剛性を高めるためにエンボス面積が大きくなることが大きく、表面に凹凸部分があるためにフィルターを逆洗やパルス払い落としなどの手段によりフィルターを再生する際に、ダストのケーキ剥離性が低下するという問題がある。またエンボス面積率が高くなると、プリーターなどの加工機供給部との接触面積が小さくなるためか、供給時にシートが滑ってしまうという問題が発生する場合が少なくない。
【０００６】
また粉体の濾過において、濾材が帯電することによって生じる火花で粉塵爆発を起こすことがある。粉塵爆発の危険性がある場合には、濾材に帯電し難いもの、すなわち導電性の濾材が要求される。
【０００７】
導電性不織布としては、金属繊維からなる不織布が提案されているが、その金属繊維不織布からなるフィルターカートリッジは重く、取り扱いにくいものであった。そこで合成樹脂繊維からなる導電性不織布が提案されている（例えば、特許文献２、特許文献３）。しかしながら、これらの方法は導電性粒子を構成樹脂中に分散させたものであって、構成樹脂単体よりは導電性能が改善されるものの、実際には摩擦によって帯電する為に、防爆仕様としては不適当であった。
【特許文献２】特開２００３−１０５６６４
【特許文献３】特開平９−１９５１５２
【０００８】
また、濾過時は乾燥状態であり、ダスト衝突によって濾材が帯電するという現象が起きる。ダストは一般的にプラスに荷電しており、濾材が帯電するとダスト剥離性が低下するという問題を生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解決した、高い導電性、優れたプリーツ加工性および高い剛性を備えた不織布を安価に提供することにある。また、高い捕集性能を有しながら、低圧力損失で長寿命のフィルターを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、到達したものであり、下記に詳細を述べる。
【００１１】
すなわち、第一の発明は、ポリエステル系積層不織布であって、該不織布の少なくとも片側表面のＪＩＳ−Ｌ−１０９４（半減期測定）における帯電圧が０．１ｋｖ以下であり、曲げ剛性が０．１０〜１．５０Ｎ／２ｃｍであり、フラジール通気度が５〜３０ｃｃ／ｃｍ2／秒であることを特徴とする導電性積層不織布である。
【００１２】
第二の発明は、少なくとも不織布の片側表面を導電性無機物質で被覆することを特徴とする第一の発明に記載の導電性積層不織布である。
【００１３】
第三の発明は、繊維径が７〜２０ミクロンの繊維よりなる目付が１０〜１００ｇ／ｍ2のポリエステル系不織布Ａと、鞘成分の融点が１１０℃から２５０℃の間にあるポリエステルであり、芯成分が融点が１８５℃〜３００℃のポリエステルである繊維径が２０〜５０μｍの芯鞘型複合繊維を５０％以上含む目付が１５〜２００ｇ／ｍ2であることを特徴とする不織布Ｂ、目付が３０〜２００ｇ／ｍ2のポリエステル不織布Ｃが積層一体化されてなることを特徴とする第一および第二の発明に記載の導電性積層不織布である。
【００１４】
第四の発明は、不織布Ａの表面に導電性無機物質を被覆させることを特徴とする第三の発明に記載の導電性積層不織布である。
【００１５】
第五の発明は、第一乃至第四の発明に記載の導電性積層不織布をフィルターとして用いる際に、導電性無機物質層を濾過面として用いることを特徴とするフィルターである。
【００１６】
第六の発明は、第五の発明に記載のフィルターにおいて、プリーツ加工を施してカートリッジにされたことを特徴とするフィルターである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、導電性で曲げ剛性が高く、フィルター特性に優れた積層不織布を得ることが出来る。特に濾過操作時の流体抵抗による変型が小さいフィルターとして好適な積層不織布となる。また、ケーキ剥離性が高く、長寿命の濾材を提供可能となる。したがって、特に防爆仕様などの導電性を必要とされる粉塵濾過用の素材を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明の導電性積層不織布は、ＪＩＳ−Ｌ−１０９４（半減期測定）における帯電圧が、０．１ｋｖ以下であり、好ましくは０．０５ｋｖ以下である。帯電圧が０．１ｋｖを超えると粉体と濾材による摩擦によって、静電気が蓄積して火花を生じる可能性がある。また、帯電により、ケーキ剥離性が低下し、フィルターライフが短くなる。
【００１９】
帯電圧を抑制する方法として導電性無機物質で繊維表面を被覆することが好適である。導電性無機物質としては、アルミニウム、クロム、チタン、銅などの単一金属やＳＵＳなどの合金などの一般的な金属を用いることが出来る。金属の被覆方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法などが用いられる。被覆金属の厚みは、１００〜１０００Åであることが望ましい。より望ましくは、３００〜６００Åである。被覆金属の厚みが１００Å未満の場合には均一加工が困難で未被覆箇所が生じたり、プリーツ加工における屈曲疲労により被覆層のクラックを生じたりして、十分な導電性を発現しないことがある。逆に被覆層が１０００Åを超える場合、導電性については大差なく、価格増大の要因となるだけである。
【００２０】
本発明の積層不織布のフラジール通気度は、５〜３０ｃｃ／ｃｍ2／秒以下が好ましい。３０ｃｃ／ｃｍ2／秒を超えると、対象とする捕集粒子が濾材を通過し、フィルターとしての機能を満足しないという問題がある。また、フラジール通気度が５〜３０ｃｃ／ｃｍ2／秒未満の場合、濾過時の圧力損失が高くなり、モーターへの負荷が大きくなるという問題が生じる。大きな負荷がかかった状態で運転すると設備故障の原因となる。場合によっては発熱による出火も考えられる。
【００２１】
本発明の積層不織布は３点支持曲げ剛性が０．１０〜１．５０Ｎ／２ｃｍの間にあることが望ましい。不織布を重ねて貼り合わせることにより本発明の目的である高い剛性を得ることが可能となる。剛性が低いとプリーツ織りしてフィルターに用る場合や、構造体の一部として不織布を用いる場合にたわみなどの変形を生じやすくなるため好ましくない。剛性が高いことは、本発明の目的上大きな問題を生じることがないが、本発明の範囲で有れば十分であると推定される。不織布の積層方法は特に規定されないが、好ましい実施形態のひとつとして熱により不織布Ｂの鞘成分のみあるいは、これに不織布Ａの一部の繊維を溶融させて接着して分離膜として用いることも好ましい形態のひとつである。このとき、熱により不織布表面積の１５％以上の部分が鞘成分のみを溶融させて変形接着していることが好ましい。接着部分の面積が１５％以下だと接着力が弱く剥離しやすくなるのであまり好ましくない。また、圧力をかけすぎてフィルム化するとフィルターとして用いた場合の濾過対象流体による透過抵抗が上昇するためあまり好ましくない。
【００２２】
本発明の不織布と多孔膜の接着性を良くするためには、不織布が熱エンボス処理不織布で有る場合には、平滑面（プレーンロール）により積層することが、不織布Ａ面の表面平滑性を向上させるために特に好ましい。フィルターとして用いる場合に、ケーキ剥離性を向上することが可能となり、工業用集塵フィルターや放電加工などのクーラントフィルターとして用いる場合に特に好適である。
【００２３】
本発明で用いられる積層不織布の構成要素である不織布Aは、繊維径が７〜２０μｍの繊維よりなることが望ましい。繊維径が７〜２０μｍの間にあることで、充填密度を高く設定しなくても高い濾過精度を達成することが可能となる。繊維径が７μｍより小さければ摩耗などにより毛羽だちが発生しやすいという問題点が生じる。また、剛性を高くするために繊維径を大きくすると、フィルターとして用いた場合に充填率を高くしないと濾過精度が高く設定できなくなり、その結果流体透過抵抗が増加するという問題を生じる。本発明の複合不織布をフィルターとして用いる場合は、不織布Ａを濾過面とするサーフェース濾過材として用いられることが一般的であると考えられるので、細い繊維径であるほど濾過精度が高くなり、かつ表面が平滑化されやすくその結果ケーキ剥離性が良くなって濾過ライフも長くすることが可能となる
本発明のように複合構造をとらない場合は、濾過精度と濾過ライフの性能バランスを確保して、かつ剛性の高い不織布を得ることは極めて困難と考えられる。不織布が長繊維不織布であると、フィルターや遮蔽材として用いた場合に繊維の脱落の心配がないために特に好ましい。
【００２４】
また、不織布Ａは目付が１０〜１００ｇ／ｍ2の不織布であることが望ましい。より望ましくは、２０〜８０ｇ／ｍ2の範囲である。目付が１０ｇ／ｍ2未満であると表面の繊維間隙が大きくなり、ダストが不織布内部まで侵入し、目詰まりを生じやすくなる。一方、目付が１００ｇ／ｍ2を超えると繊維間隙に大差なく、単に価格増大の要因となるだけである。
【００２５】
本発明で用いられる複合不織布の構成要素である不織布Ｂは、鞘成分の融点が１１０℃〜２５０℃の間にある低融点ポリエステルであり、芯成分の融点が１８０℃〜３００℃のポリエステルである芯鞘型複合繊維であることが望ましい。この構成により、本発明の目的である剛性の高い不織布およびそれを用いたフィルターを提供することが可能となる。不織布の形態は、長繊維不織布で有ればプロセス油剤を付与する必要がないため異物を無くすることが可能である。また、長繊維不織布はリントフリー性にもすぐれるため繊維の脱落が無いのでフィルターなどの用途に特に好適である。発明者らの検討の範囲では各ポリマーの融点が高いほど良好な剛性を得ることが可能であった。
【００２６】
鞘成分に用いるポリマーは、融点が１１０℃から２５０℃の間にある低融点ポリエステルであることが望ましい。融点が１１０℃以下であると、室温に於いても接着力が低下する、あるいは粘着性が発現してブロッキングなどの問題が生じるおそれがあるため好ましくない。一方、融点が２５０℃より高ければ、高い接着加工温度が必要となり、また接着対象物の表面温度が低いとすぐに固化が始まり接着性が低下する、あるいは操業性が悪くなる可能性があるため好ましくない。ポリエステル系樹脂は、一般に異物の発生が少ないためフィルター関連用途への市場に特に好適である。用いる樹脂としては、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、脂肪族ポリエステルあるいはブロック共重合ポリエステルおよびそれらのいずれかを基本骨格の一分とする共重合ポリマーなどが好適に利用できる。
【００２７】
また、芯成分のポリマーは、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸あるいはそれらのいずれかを一部に含む共重合体であることが望ましい。これらのポリエステル系樹脂は、融点が１８０℃〜３００℃の間にあれば高温時の寸法安定性や機械的強度特性に優れるため特に好ましい。最近、自然成分由来やバイオテクノロジーで原料を得ることが可能となってきており、環境保全の観点からも特に好ましい。特に、液体フィルターなどとして形態安定性を樹脂されるときには、ポリエステル繊維のもつ高い剛性が有効になる。芯成分のポリマーは、鞘成分のポリマーの融点あるいは軟化点より少なくとも２０℃以上高い温度であることが、接着加工の操業性を考えると好ましい。融点の差が小さいと、加工温度のコントロールを厳密にする必要があるため高度な温度制御設備が必要にとなり、また加工速度が低速にせざるをえなくなるためあまり好ましくない。
【００２８】
複合繊維の芯成分と鞘成分の重量比は２０：８０〜７０：３０程度であることが望ましく、さらに望ましくは３０：７０〜６０：４０の間であり、特に好ましくは４０：６０〜５５：４５の間である。接着成分である鞘成分が３０％より少ないと十分な接着力を得ることが難しくなる。一方、７０％を超えると、接着加工時の温度コントロールが困難となり、また機械的強度特性が低下しやすいなど問題を生じるため好ましくない。
【００２９】
また、該不織布Ｂを構成する主な繊維の繊維径が２０〜５０μｍの間にあることが望ましく、より望ましくは２５〜５０μｍの間であり、特に望ましくは３０〜５０μｍである。繊維径が２０μｍより小さいと接着部面積が小さくなり、接着力が低下しやすくなり好ましくない。一方、繊維径が５０μｍより大きくなると不織布の地合の斑が大きくなり好ましくない。また、スパンボンド法で該不織布を製造する場合には紡糸過程で糸切れを生じたり、繊維牽引のエジェクターに繊維が付着したり詰まったりするなどの問題点を生じやすく操業性に問題を生じることも少なくなかった。また、太すぎる繊維よりなる不織布は繊維量が少ないために地合の斑が目立ちやすく、物性のバラツキにつながる。繊維の少ないところは、不織布の剛性不足や不織布の接着強度の低下を招き好ましくない。
【００３０】
さらに、不織布Ｂの目付が１５〜２００ｇ／ｍ2の間であることが望ましい。また、目付が２００ｇ／ｍ2より大きいと熱エンボス加工を行うときに、エンボスロールでの伝熱性の問題から接着強度が低くなると言う問題を生じやすくあまり望ましくない。本発明の不織布を、分離膜支持体として利用した場合には、目付が１５〜７０ｇ／ｍ2の間であることが望ましい。目付が１５ｇ／ｍ2より小さいと先述の理由から適切な接着力を得ることが困難となったり、形態保持性が低下したりするためあまり好ましくない。一方、目付が７０ｇ／ｍ2より大きくても接着力が高くなることはあまり期待できず、分離膜の支持体として用いる際に、厚みや重量が大きくなって取り扱い性が低下する、あるいは圧力損失が大きくなるという問題を生じやすく好ましくない。また、厚みが厚いとプリーツ型フィルターに用いる場合に織り込み襞折り数が少なくなり結果として有効濾過面積が少なくなる。
【００３１】
本発明で用いる不織布Ｃは、目付が３０〜２００ｇ／ｍ2のポリエステル不織布であることが望ましい。より望ましくは４０〜１８０ｇ／ｍ2、さらに望ましくは１００〜１８０ｇ／ｍ2である。不織布の製造方法は特に規定されないが、耐熱性が高くコストパフォーマンスにすぐれたポリエステル長繊維不織布を用いることができる。不織布Ｃは他の不織布に比べて厚みや目付が高い場合が多いので、熱カレンダー処理などで不織布相互を貼り合わせる際に伝熱不良を生じる恐れがある。その防止のためには、不織布Ｃをあらかじめ赤外線ヒータなどで予熱することも望ましい。
【００３２】
本発明の導電性積層不織布は、粉体と粉体、および粉体と濾材との摩擦により静電気が生じる為、濾過面を導電性無機物質で被覆していることが重要である。導電性面が反対面の場合、濾過面の帯電圧は高く、静電気による火花を発生させる危険性がある。また、積層不織布に導電性無機物質を被覆することは、加工ロットを小さくするため価格的に好ましくない。そこで、積層不織布を構成する不織布Ａ単独で導電性無機物質を被覆させ、その導電性無機物質を被覆した不織布を用いて積層不織布を得ることが好ましい。
【００３３】
本発明の積層不織布を用いたフィルターは剛性が高いためにプリーツ加工されてのちカートリッジにされることが望ましい。積層加工していることで曲げ剛性を高く設定することが可能である。また、不織布Ｂが低融点成分を持つことで、プリーツ加工の成形性が良好となり、レシプロ加工はもとより従来のスパンボンド不織布では加工が困難といわれていた高速ロータリー方式の襞折り加工が可能となる。
【実施例】
【００３４】
以下に実施例を用いて本発明を説明するが、これに限定されるものではない。
【００３５】
なお、用いた評価方法は以下の通りである。
（帯電圧）
ＪＩＳ−Ｌ−１０９４（半減期想定）に準拠し、５箇所サンプリングしその算術平均値を帯電圧とする。
【００３６】
（目付）
製品幅方向に５ｃｍ幅、２０ｃｍ長の試料片を採取し、その重量の算術平均値を１ｍ2当たりに換算する。
【００３７】
（厚み）
製品幅方向に５ｃｍ間隔で、荷重２０ｇｆ／ｃｍ2にて評価し、その算術平均値を厚みとする。
【００３８】
（フラジール通気度）
ＪＩＳ−Ｌ−１９０６（Ａ法）に準じて、１ｍ巾当たり５箇所以上測定し、その算術平均値をフラジール通気度とする。
【００３９】
（曲げ剛性）
幅２ｃｍ、長さ１０ｃｍのサンプル片を支持間隔５ｃｍでセットし、ＪＩＳ−Ｌ−１０９６ ループ圧縮法で使用する加圧子を用いて、変形速度５ｃｍ／ｍｉｎで圧縮変形時の応力を曲げ剛性とする。
【００４０】
（繊維径）
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により、不織布表面および繊維の拡大写真を撮影し、１００本以上の繊維を読み取り、その算術平均値を繊維径とした。読み取り方法は、写真に対角線を引き、その対角線に交差する繊維の幅を読み取る。このとき、互いに融着している繊維は除外する。
【００４１】
（融点）
ＰＥＲＫＩＮ−ＥＬＭＥＲ社製 ＤＳＣ７を使用し、昇温速度２０℃／分で評価した。このときの結晶融解ピーク値を融点とする。
【００４２】
（ケーキ剥離性）
ＪＩＳ１０種ダストを用い、ダスト濃度１４ｇ／ｍ3、濾過風速３ｍ／分で５分間濾過した後、フィルターを手で払い落とし、払い落とし易さを評価した。
【００４３】
（実施例１）
繊維径１４μｍ、目付７０ｇ／ｍ2のポリエチレンテレフタレートスパンボンド不織布（東洋紡績株式会社製 ６７０１Ａ）を不織布Ａとした。この不織布Ａに導電性無機物質としてＳＵＳを５００Å蒸着した。不織布Ｂとして、イソフタル酸を導入した共重合ポリエステル（融点約１３０℃）を鞘成分とし、融点約２７０℃のポリエチレンテレフタレートを芯成分とした、芯鞘比５０：５０（重量比）の繊維径４０μｍ、目付４０ｇ／ｍ2の芯鞘型複合繊維よりなるスパンボンド不織布を作成した。繊維径１４μｍ、目付１５０ｇ／ｍ2のポリエチレンテレフタレートスパンボンド不織布（東洋紡績株式会社製 ６Ａ５１ＡＤ）を不織布Ｃとした。３種類の不織布を順次重ね合せ、プレーンカレンダーにより２２０℃、線圧２５ｋｇ／ｃｍ、速度１０ｍ／分で貼り合せた。積層不織布は、目付２６０ｇ／ｍ2、厚み０．６２ｍｍ、フラジール通気度１５ｃｃ／ｃｍ2／秒、曲げ剛性０．５５Ｎ／２ｃｍであった。摩擦帯電圧を測定したところ、帯電しなかった。この積層不織布をロータリー方式の襞折り加工機で処理したところ、問題なく処理できた。また、ケーキ剥離性は良好であった。
【００４４】
（実施例２）
不織布Bが、繊維径約３５μｍの芯鞘型複合短繊維（日本エステル株式会社製メルティー２０８０、芯部融点２７０℃、鞘部融点２００℃）よりなる目付４０ｇ／ｍ2の不織布に変更した以外は実施例１と同じ方法にて積層不織布を作成した。積層不織布は、目付２６０ｇ／ｍ2、厚み０．６７ｍｍ、フラジール通気度１５ｃｃ／ｃｍ2／秒、曲げ剛性０．６０Ｎ／２ｃｍであった。摩擦帯電圧を測定したところ、帯電しなかった。この積層不織布をロータリー方式の襞折り加工機で処理したところ、問題なく処理できた。ケーキ剥離性も良好であった。
【００４５】
（実施例３）
繊維径１４μｍ、目付７０ｇ／ｍ2のポリエチレンテレフタレートスパンボンド不織布（東洋紡績株式会社製 ６７０１Ａ）を不織布Ａとした。この不織布Ａに導電性無機物質としてアルミニウムを４００Å蒸着したこと以外は実施例２と同じ方法にて積層不織布を作成した。積層不織布は、目付２６０ｇ／ｍ2、厚み０．６７ｍｍ、フラジール通気度１５ｃｃ／ｃｍ２／秒、曲げ剛性０．６０Ｎ／２ｃｍであった。摩擦帯電圧を測定したところ、帯電しなかった。この積層不織布をロータリー方式の襞折り加工機で処理したところ、問題なく処理できた。ケーキ剥離性も良好であった。
【００４６】
（実施例４）
導電性無機物質としてアルミニウムを２００Å蒸着したこと以外は実施例２と同じ方法にて積層不織布を作成した。積層不織布は、目付２６０ｇ／ｍ2、厚み０．６７ｍｍ、フラジール通気度１５ｃｃ／ｃｍ2／秒、曲げ剛性０．６０Ｎ／２ｃｍであった。摩擦帯電圧を測定したところ、０．０５ｋｖであった。この積層不織布をロータリー方式の襞折り加工機で処理したところ、問題なく処理できた。またケーキ剥離性も良好であった。
【００４７】
（比較例１）
繊維径１４μｍ、目付７０ｇ／ｍ2のポリエチレンテレフタレートスパンボンド不織布（東洋紡績株式会社製 ６７０１Ａ）を不織布Ａとした。不織布Ｂとして、イソフタル酸を導入した共重合ポリエステル（融点約１３０℃）を鞘成分とし、融点約２７０℃のポリエチレンテレフタレートを芯成分とした、芯鞘比５０：５０（重量比）の繊維径４０μｍ、目付４０ｇ／ｍ2の芯鞘型複合繊維よりなるスパンボンド不織布を作成した。繊維径１４μｍ、目付１５０ｇ／ｍ2のポリエチレンテレフタレートスパンボンド不織布（東洋紡績株式会社製 ６Ａ５１ＡＤ）を不織布Ｃとした。３種類の不織布を順次重ね合せ、プレーンカレンダーにより２２０℃、線圧２５ｋｇ／ｃｍ、速度１０ｍ／分で貼り合せた。積層不織布は、目付２６０ｇ／ｍ2、厚み０．６２ｍｍ、フラジール通気度１５ｃｃ／ｃｍ2／秒、曲げ剛性０．５５Ｎ／２ｃｍであった。摩擦帯電圧を測定したところ、０．８ｋｖであった。この積層不織布をロータリー方式の襞折り加工機で処理したところ、問題なく処理できたが、帯電圧が高く、防爆効果は期待できない。また、ケーキを払い落とそうとしても、フィルターに付着した細かいダストを払うことは困難であった。。
【００４８】
（比較例２）
イソフタル酸を導入した共重合ポリエステル（融点約１３０℃）を鞘成分に、融点が約２７０℃のポリエチレンテレフタレートを芯成分にした繊維径が１４μｍ、目付２６０ｇ／ｍ2のスパンボンド不織布を作成した。この不織布をプレーンカレンダーにより１００℃、設定線圧約２５ｋｇ／ｃｍ、速度１０ｍ／分で加工した。不織布は、厚み０．４０ｍｍ、フラジール通気度５ｃｃ／ｃｍ2／秒、曲げ剛性０．３０Ｎ／２ｃｍであった。摩擦帯電圧を測定したところ、０．９ｋｖであった。この積層不織布をロータリー方式の襞折り加工機で処理したところ、滑りを生じ加工性に問題があった。また、帯電していたため、ケーキを除去することが困難であった。
【００４９】
（比較例３）
比較例２の不織布表面にＳＵＳを５００Å蒸着させ、金属被覆不織布を作成した。不織布は２６０ｇ／ｍ2、厚み０．４０ｍｍ、フラジール通気度５ｃｃ／ｃｍ2／秒、曲げ剛性０．３０Ｎ／２ｃｍであった。摩擦帯電圧を測定したところ、帯電しなかった。ケーキ剥離性は問題なかったが、この積層不織布をロータリー方式の襞折り加工機で処理したところ、滑りを生じ加工性に問題があった。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明の導電性積層不織布は、剛性、フィルター特性に優れた積層不織布であり、プリーツ加工を施したカートリッジフィルターとして使用される。特に、導電性を求められる粉塵濾過の分野で有用である。すなわち、製品の回収、作業環境改善、大気への粉塵散布を防止する為、産業上また安全上において寄与することが大である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステル系積層不織布であって、該不織布の少なくとも片側表面のＪＩＳ−Ｌ−１０９４（半減期測定）における帯電圧が０．１ｋｖ以下であり、曲げ剛性が０．１０〜１．５０Ｎ／２ｃｍであり、フラジール通気度が５〜３０ｃｃ／ｃｍ2／秒であることを特徴とする導電性積層不織布。
【請求項２】
少なくとも不織布の片側表面を導電性無機物質で被覆することを特徴とする請求項１に記載の導電性積層不織布。
【請求項３】
繊維径が７〜２０ミクロンの繊維よりなる目付が１０〜１００ｇ／ｍ2のポリエステル系不織布Ａと、鞘成分の融点が１１０℃〜２５０℃の間にあるポリエステル、芯成分の融点が１８５℃〜３００℃のポリエステルである繊維径が２０〜５０μｍの芯鞘型複合繊維を５０％以上含む目付が１５〜２００ｇ／ｍ2であることを特徴とする不織布Ｂ、目付が３０〜２００ｇ／ｍ2のポリエステル不織布Ｃが積層一体化されてなることを特徴とする請求項１または２に記載の導電性積層不織布。
【請求項４】
不織布Ａの表面に導電性無機物質を被覆させることを特徴とする請求項３に記載の導電性積層不織布。
【請求項５】
請求項１〜４の導電性積層不織布をフィルターとして用いる際に、導電性無機物質層を濾過面として用いることを特徴とするフィルター。
【請求項６】
請求項６のフィルターにおいて、プリーツ加工を施してカートリッジにされたことを特徴とするフィルター。
【請求項１】
ポリエステル系積層不織布であって、該不織布の少なくとも片側表面のＪＩＳ−Ｌ−１０９４（半減期測定）における帯電圧が０．１ｋｖ以下であり、曲げ剛性が０．１０〜１．５０Ｎ／２ｃｍであり、フラジール通気度が５〜３０ｃｃ／ｃｍ2／秒であることを特徴とする導電性積層不織布。
【請求項２】
少なくとも不織布の片側表面を導電性無機物質で被覆することを特徴とする請求項１に記載の導電性積層不織布。
【請求項３】
繊維径が７〜２０ミクロンの繊維よりなる目付が１０〜１００ｇ／ｍ2のポリエステル系不織布Ａと、鞘成分の融点が１１０℃〜２５０℃の間にあるポリエステル、芯成分の融点が１８５℃〜３００℃のポリエステルである繊維径が２０〜５０μｍの芯鞘型複合繊維を５０％以上含む目付が１５〜２００ｇ／ｍ2であることを特徴とする不織布Ｂ、目付が３０〜２００ｇ／ｍ2のポリエステル不織布Ｃが積層一体化されてなることを特徴とする請求項１または２に記載の導電性積層不織布。
【請求項４】
不織布Ａの表面に導電性無機物質を被覆させることを特徴とする請求項３に記載の導電性積層不織布。
【請求項５】
請求項１〜４の導電性積層不織布をフィルターとして用いる際に、導電性無機物質層を濾過面として用いることを特徴とするフィルター。
【請求項６】
請求項６のフィルターにおいて、プリーツ加工を施してカートリッジにされたことを特徴とするフィルター。
【公開番号】特開２００６−４３９４０（Ｐ２００６−４３９４０Ａ）
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２２５４５４（Ｐ２００４−２２５４５４）
【出願日】平成１６年８月２日（２００４．８．２）
【出願人】（０００００３１６０）東洋紡績株式会社 (3,622)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月２日（２００４．８．２）
【出願人】（０００００３１６０）東洋紡績株式会社 (3,622)
【Ｆターム（参考）】
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