成形フィルターおよび筒状フィルターとその製造方法
【課題】 熱成形性に優れ、耐熱性および耐薬品性を十分に発揮することができる成形されたフィルターを提供する。
【解決手段】 ポリオキシメチレン系重合体Ａを含む第１成分と、ポリオキシメチレン系重合体Ｂを含む第２成分とを、第１成分が繊維の周面の長さに対して２０％以上の長さで露出しており、ポリオキシメチレン系重合体ＡおよびＢのＪＩＳ Ｋ ７１２１に従って測定される融解ピーク温度をそれぞれ、ＴAおよびＴBとしたときに、ＴB＞ＴA＋１０を満たし、紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ａの結晶化温度が１２５℃以上１５０℃以下の範囲内にあり、１４０℃ １／２結晶化時間が、５秒以上１２００秒以下の範囲内にある熱接着性複合繊維を３０質量％以上含む繊維集合物を、前記熱接着性複合繊維の第１成分を熱接着しながら巻芯に巻き取ることにより、前記繊維集合物が巻回された筒状体に成形された成形フィルターを得る。
【解決手段】 ポリオキシメチレン系重合体Ａを含む第１成分と、ポリオキシメチレン系重合体Ｂを含む第２成分とを、第１成分が繊維の周面の長さに対して２０％以上の長さで露出しており、ポリオキシメチレン系重合体ＡおよびＢのＪＩＳ Ｋ ７１２１に従って測定される融解ピーク温度をそれぞれ、ＴAおよびＴBとしたときに、ＴB＞ＴA＋１０を満たし、紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ａの結晶化温度が１２５℃以上１５０℃以下の範囲内にあり、１４０℃ １／２結晶化時間が、５秒以上１２００秒以下の範囲内にある熱接着性複合繊維を３０質量％以上含む繊維集合物を、前記熱接着性複合繊維の第１成分を熱接着しながら巻芯に巻き取ることにより、前記繊維集合物が巻回された筒状体に成形された成形フィルターを得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流体を濾過するために用いられる成形フィルターであり、特に、耐熱性、耐薬品性（耐有機溶剤性）が要求される濾過に好適な成形フィルターおよび筒状フィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、市販されているカートリッジフィルター等の成形フィルターは、ポリオレフィン系またはポリエステル系の合成繊維が一般的に用いられている。ポリオレフィン系のフィルターは、特にキシレン、トルエンなどの炭化水素系の耐溶剤性に問題があった。また、ポリエステル系のフィルターでも耐薬品性の問題があり、特にアルカリやアルコール類には使用できなかった。このように、フィルターを構成する繊維の耐薬品性、膨潤については、濾材の強度が低下するばかりではなく、濾材としての空隙率が低下し、濾過寿命が低下したり、濾過抵抗が大きくなることで、捕捉したダストをリークさせることもあった。
【０００３】
また、安価なコットン製の糸巻きフィルターも多用されているが、天然繊維であることから、加工方法も限定され、濾過精度も安定しておらず、精密濾過には適していない。また、一部にはフッ素系の樹脂を繊維化した濾材も開発されているが、非常に高価であることから用途は限定される。
【０００４】
一方、ポリオキシメチレンは、ポリアセタールとも呼ばれ、耐熱性および耐薬品性に優れたエンジニアリングプラスチックとして知られており、その成形品は、自動車の部品等として、広く使用されている。ポリオキシメチレンは、結晶性に優れ、結晶化速度が速く、また結晶化度も大きいことから、繊維化は困難であるとされている。それにもかかわらず、その優れた特性を利用した様々なフィルターが提案されている（特許文献１、２）。特許文献１では、溶融粘度（１９０℃，荷重２．１６kg）が１００〜５００g/10分であるポリアセタールを鞘成分にした複合繊維を用いたフィルターが開示されている。また、特許文献２には、オキシメチレン単位１００ｍｏｌ当たり１．５〜１０ｍｏｌの特定のオキシアルキレン単位を含み、メルトインデックス（１９０℃，荷重２．１６kg）が１〜１００g/10分であるポリオキシメチレン共重合体からなる繊維を用いたフィルターが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２１５５２０号公報
【特許文献２】特開２００５−１３８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の技術には、以下のような問題点があった。特許文献１のフィルターは、鞘成分は耐熱性及び耐薬品性（耐有機溶剤性）に優れたポリオキシメチレンを用いているが、芯成分はポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィンが開示されているのみである。このようにポリオキシメチレン以外の成分が製品に含まれていれば、ポリオキシメチレンの特性を最大限に利用することができず、耐熱性及び耐薬品性が不十分であった。
【０００７】
また、特許文献２のフィルターは、特定のポリオキシメチレン共重合体を用いることにより、繊維化を可能とすることが記載されている。しかし、単一成分のポリオキシメチレン繊維であって、ニードルパンチや平織メッシュのように二次的に加工しないと繊維集合体としての形状を維持することができず、所定のフィルター形状に成形することが困難であり、用途が制限されるという問題があった。
本発明は、これらの実情に鑑みてなされたものであり、ポリオキシメチレンから主として含む熱接着性複合繊維を用いた成形フィルター及び筒状フィルターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、ポリオキシメチレンの種類および製造条件を種々検討した結果、特定の温度差を有するポリオキシメチレンを使用し、鞘成分のポリオキシメチレンの１／２結晶化時間が複合繊維の紡糸性及び繊維化後の熱加工性に影響を及ぼすことを見出した。すなわち、本発明の成形フィルターは、ポリオキシメチレン系重合体Ａを含む熱接着成分としての第１成分と、ポリオキシメチレン系重合体Ｂを含む第２成分とを含み、第１成分が繊維の周面の長さに対して２０％以上の長さで露出している熱接着性複合繊維を３０質量％以上含み、第１成分により熱接着して成形している成形フィルターであり、前記熱接着性複合繊維における紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ａの結晶化温度が１２５℃以上１５０℃以下の範囲内にあり、１４０℃ １／２結晶化時間が、５秒以上１２００秒以下の範囲内にあり、前記熱接着性複合繊維におけるポリオキシメチレン系重合体ＡおよびＢのＪＩＳ Ｋ ７１２１に従って測定される融解ピーク温度をそれぞれＴｆAおよびＴｆBとしたときに、ＴｆB＞ＴｆA＋１０を満たすことを特徴とする。
【０００９】
本発明の筒状フィルターは、前記成形フィルターであって、熱接着性複合繊維を３０質量％以上含む複数の繊維集合物が巻回されて、隣り合う繊維集合物が第１成分により熱接着した筒状体に成形されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の筒状フィルターの製造方法は、熱接着性複合繊維を３０質量％以上含む複数の繊維集合物が巻回されて、隣り合う繊維集合物が第１成分により熱接着されている筒状フィルターの製造方法であって、前記熱接着性複合繊維は、ポリオキシメチレン系重合体Ａを含む第１成分と、ポリオキシメチレン系重合体Ｂを含む第２成分とを、第１成分が繊維の周面の長さに対して２０％以上の長さで露出した複合繊維であり、前記熱接着性複合繊維におけるポリオキシメチレン系重合体ＡおよびＢのＪＩＳ Ｋ ７１２１に従って測定される融解ピーク温度をそれぞれＴAおよびＴBとしたときに、ＴB＞ＴA＋１０を満たし、前記熱接着性複合繊維における紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ａの結晶化温度が１２５℃以上１５０℃以下の範囲内にあり、１４０℃ １／２結晶化時間が、５秒以上１２００秒以下の範囲内にあり、前記熱接着性複合繊維を３０質量％以上含む繊維集合物を、１４０℃以上１８０℃以下の範囲に加熱して前記熱接着性複合繊維の第１成分を熱接着しながら巻芯に巻き取り、巻き取られた前記繊維集合物から前記巻芯を抜き取って、前記繊維集合物が巻回された筒状体を成形することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の成形フィルターは、低融点の熱接着成分および高融点成分ともに、ポリオキシメチレン系重合体を含む熱接着性複合繊維を用いることにより、低融点のポリオキシメチレン系重合体で繊維同士を熱接着することができるので、熱成形性に優れ、所定の形状に成形されたフィルターを得ることができる。また、本発明の成形フィルターは、ポリオキシメチレン系重合体で構成されるので、耐熱性および耐薬品性を十分に発揮することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の成形フィルターに用いられる熱接着性複合繊維は、ポリオキシメチレン系重合体を含む成分を、少なくとも２つ含んでいる。本明細書において、ポリオキシメチレン系重合体とは、オキシメチレン単位を主たる繰り返し単位とするポリマーである。ポリオキシメチレン系重合体は、ホルムアルデヒドまたはトリオキサンを主原料として、重合反応によって得られる、いわゆるＰＯＭホモポリマーであってよく、あるいは主としてオキシメチレン単位からなり、主鎖中に２〜８個の隣接する炭素原子を有し、置換基を有してよいオキシアルキレン単位、好ましくはＣＨ2ＣＨ2Ｏをエチレンオキサイド換算値として１０質量％以下、より好ましくは０．５〜８質量％含有する、いわゆるＰＯＭコポリマーであってもよい。オキシアルキレン基に結合し得る置換基は、例えば、アルキル基、フェニル基、または他の有機基である。また、ポリオキシメチレン系重合体は、他の構成単位を含有するコポリマー、即ち、ブロックコポリマー、ターポリマー、および架橋ポリマーのいずれであってもよい。
【００１３】
前記熱接着性複合繊維は、ポリオキシメチレン系重合体Ａを含む熱接着成分としての第１成分と、ポリオキシメチレン系重合体Ｂを含む第２成分とを含み、第１成分が繊維の周面の長さに対して２０％以上の長さで露出しており、熱接着性複合繊維における紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ａの結晶化温度が１２５℃以上１５０℃以下の範囲内にあり、１４０℃ １／２結晶化時間が、５秒以上１２００秒以下の範囲内にあり、熱接着性複合繊維におけるポリオキシメチレン系重合体ＡおよびＢのＪＩＳ Ｋ ７１２１に従って測定される融解ピーク温度をそれぞれＴｆAおよびＴｆBとしたときに、ＴｆB＞ＴｆA＋１０を満たす。
【００１４】
紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ａの結晶化温度が１２５℃以上１５０℃以下の範囲内にあり、１４０℃ １／２結晶化時間が、５秒以上１２００秒以下の範囲内にあり、ならびにＴｆAおよびＴｆBが上記式を満たすために、ポリオキシメチレン系重合体ＡおよびＢは、分子量、オキシメチレン単位と共重合しているコモノマーの種類および割合のうち、少なくとも１つにおいて、互いに異なっている。
【００１５】
具体的には、例えば、ポリオキシメチレン系重合体Ａは、紡糸前の融点ＴAが好ましくは１４０〜１６０℃、より好ましくは１５０〜１５８℃である重合体である。そのようなポリオキシメチレン系重合体は、例えば、ＣＨ2ＣＨ2Ｏをエチレンオキサイド換算値として３〜１０質量％、好ましくは５〜９質量％含むものである。紡糸前のＴAが上記範囲内にあると、汎用の熱処理機でも熱処理することができる。また、１００℃程度の連続使用するなど耐熱性が求められる場合でも繊維およびフィルターの物性が損なわれることがなく、その形状も維持することができる。
【００１６】
ポリオキシメチレン系重合体Ｂは、紡糸前の融解ピーク温度ＴBが好ましくは１６０〜１７４℃、より好ましくは１６５〜１７２℃である重合体である。そのようなポリオキシメチレン系重合体は、例えば、ＣＨ2ＣＨ2Ｏをエチレンオキサイド換算値として０．５〜３質量％、好ましくは０．５〜１．５質量％含むものである。ポリオキシメチレン系重合体Ｂの紡糸前の融解ピーク温度ＴBがこのような範囲内にあると、上記成形フィルターへの熱処理時に溶融することなく加工することができる。
【００１７】
紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ａの結晶化温度ＴCAが１２５℃以上１５０℃以下であり、好ましいＴCAは１２８〜１４５℃であり、より好ましくは１３０〜１４０℃である。ポリオキシメチレン系重合体Ａの結晶化温度ＴCAは、下記の条件で測定する。
［結晶化温度］
示差走査熱量測定装置を用いて、サンプル１０ｍｇをアルミニウム製容器に入れ、窒素雰囲気下において、１０℃／分の昇温速度で、２０℃から２１０℃まで昇温し、５分間保持した後、１０℃／分の降温速度で降温したときの結晶化発熱ピークを、結晶化温度とした。
【００１８】
紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ａの結晶化温度ＴCAは、溶融された樹脂が固化する温度と関係する。複合繊維を含む成形フィルターに熱加工する温度範囲では、十分に溶融され、且つ熱加工後に熱接着成分が結晶化しにくいので、繊維同士の交点が十分に接着して熱成形性が高く、熱接着したときの強力も高い傾向にある。
【００１９】
紡糸前のポリオキシメチレン系重合体ＡのメルトインデックスＭＩ（ｇ／１０ｍｉｎ）は、２０＜ＭＩAを満たすことが好ましい。鞘成分の樹脂が高い流動性を有することを意味する。そのため、前記熱接着性複合繊維を成形フィルターに加工する際に、加熱して、熱接着させると、第１成分が広い範囲に広がり、接着強力が高くなり、不織布強力が増大する傾向にある。また、細い繊度の繊維を得ようとする場合は、紡糸時に引取速度を大きくする（すなわちドラフト倍率を大きくする）こととなるので、鞘成分の樹脂が２０＜ＭＩAを満たすと、高い流動性を有し、それにより、紡糸時に樹脂が溶融変形しやすくなる点で有利である。ＭＩAが好ましくは３０〜７０、より好ましくは４０〜６５である。
【００２０】
紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ａにおける１４０℃ １／２結晶化時間が５秒以上１２００秒以下の範囲内である。前記複合繊維において、ポリオキシメチレン系重合体Ａは、下記の条件で測定した１４０℃ １／２結晶化時間が、１０〜６００秒であることがより好ましく、１０〜１２０秒であることがさらにより好ましい。
【００２１】
［１４０℃ １／２結晶化時間の測定方法］
示差走査熱量測定装置を用いて、サンプル１０ｍｇをアルミニウム製容器に入れ、窒素雰囲気下において、１０℃／分の昇温速度で、２０℃から２００℃まで昇温し、２分間保持した後、１０℃／分の降温速度で、降温し、１４０℃で等温保持を行い、等温保持開始時間から、結晶化発熱ピークが観察されるまでの時間を、１４０℃ １／２結晶化時間とした。
測定条件の詳細は次のとおりである。
示差走査熱量測定装置：SEIKO Instruments社製、商品名ＤＳＣ ６２００
雰囲気：窒素流（５０mL／分）
温度校正：純水、高純度インジウム、高純度スズの各融点
感度校正：高純度インジウム（ΔＨｍ＝６．８６ｃａｌ／ｇ）
温度範囲：２０〜２２０℃
【００２２】
結晶化時間は、溶融された樹脂が固化するまでの時間と関係する。ポリオキシメチレン系重合体Ａの１４０℃ １／２結晶化時間が、上記の範囲内にあると、複合繊維を含む成形フィルターに熱加工する温度範囲では、十分に溶融され、且つ熱加工後に熱接着成分が結晶化しにくいので、繊維同士の交点が十分に接着して熱成形性が高く、熱接着したときの強力も高い傾向にある。
【００２３】
次に、紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ｂの結晶化温度ＴCBは、１４０℃以上１６０℃以下であり、好ましいＴCBは１４２〜１５８℃であり、より好ましくは１４４〜１５６℃である。紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ｂの結晶化温度ＴCBは、溶融された樹脂が固化する温度と関係し、複合繊維を含む成形フィルターに熱加工する温度範囲では、ポリオキシメチレン系重合体Ｂを含む成分（第２成分）が熱加工時の熱の影響を受けにくく、且つ熱加工後に瞬時に冷却されるので、複合繊維を含む繊維層が嵩高性を維持することができ、ひいては繊維間の空隙を確保し、濾過精度及び濾過ライフを安定させることができる。
【００２４】
紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ｂの１５０℃ １／２結晶化時間は、１０秒以上１００秒以下の範囲内であることが好ましい。ポリオキシメチレン系重合体Ｂの１５０℃ １／２結晶化時間が、上記の範囲内にあると、複合繊維としたとき、ポリオキシメチレン系重合体Ａの融点以上、ポリオキシメチレン系重合体Ｂの融点よりも低い温度で熱処理したときに、ポリオキシメチレン系重合体Ｂを含む成分（第２成分）が熱加工時の熱の影響を受けにくく、且つ熱加工後に瞬時に冷却されるので、複合繊維を含む繊維層が嵩高性を維持することができ、ひいては繊維間の空隙を確保し、濾過精度及び濾過ライフを安定させることができる。なお、ポリオキシメチレン系重合体Ｂの１５０℃ １／２結晶化時間は、以下の方法で測定する。
【００２５】
［１５０℃ １／２結晶化時間の測定方法］
示差走査熱量測定装置を用いて、サンプル１０ｍｇをアルミニウム製容器に入れ、窒素雰囲気下において、１０℃／分の昇温速度で、２０℃から２００℃まで昇温し、２分間保持した後、１０℃／分の降温速度で、降温し、１５０℃で等温保持を行い、等温保持開始時間から、結晶化発熱ピークが観察されるまでの時間を、１５０℃ １／２結晶化時間とした。
測定条件の詳細は次のとおりである。
示差走査熱量測定装置：SEIKO Instruments社製、商品名ＤＳＣ ６２００
雰囲気：窒素流（５０mL／分）
温度校正：純水、高純度インジウム、高純度スズの各融点
感度校正：高純度インジウム（ΔＨｍ＝６．８６ｃａｌ／ｇ）
温度範囲：２０〜２２０℃
【００２６】
さらに、ポリオキシメチレン系重合体Ｂの１５０℃ １／２結晶化時間が、１０秒以上１００秒以下であると、溶融された樹脂がノズルから吐出されて、所定のドラフト倍率で延伸されている間に、結晶化が促進されて、ある程度固化が進む。このことが、複合繊維の紡糸性を向上させ、特に、細い繊度の紡糸フィラメントを得ることを可能にする。特に、複合繊維が、後述する芯鞘型複合繊維であると、一般に、溶融紡糸中、鞘成分はチムニー等の冷却により固化しやすいのに対し、芯成分は十分に冷却されないことがあり、固化しにくい傾向にある。この傾向もまた、紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ｂの１５０℃ １／２結晶化時間が上記範囲内にあることが好ましい理由である。ポリオキシメチレン系重合体Ｂの１５０℃ １／２結晶化時間が、１０秒未満であると、溶融紡糸されたフィラメントにおいて、第２成分が早く固化されるため、紡糸中のドラフトが行われず、ノズル直下で糸切れが発生し、ブロックが多発する傾向にある。ポリオキシメチレン系重合体Ｂの１５０℃ １／２結晶化時間が、１００秒を超えると、紡糸中の冷却が十分でなく、溶融張力が不足してドラフト時に破断することがある。
【００２７】
また、紡糸前のポリオキシメチレン系重合体ＢのメルトインデックスＭＩB（ｇ／１０ｍｉｎ）を、２０〜８０にすることによって、紡糸時のドラフト倍率及び延伸処理時の延伸倍率を高くして、細い繊維を得ることが可能となる。その結果、繊維の結晶配向を促進することができ、それにより繊維の収縮の抑制が期待され、ひいては、不織布加工した時の不織布収縮性を抑制することが可能となる。その紡糸前のメルトインデックスＭＩB（ｇ／１０ｍｉｎ）が好ましくは２０〜８０、より好ましくは５０〜７０である。
【００２８】
ポリオキシメチレン系重合体Ｂの１５０℃ １／２結晶化時間が上記範囲内にある場合、この重合体Ｂの紡糸前のメルトインデックスＭＩ（ｇ／１０ｍｉｎ）と、ポリオキシメチレン系重合体ＡのＭＩの差を小さくすることが好ましい。具体的には、その比（紡糸前ＭＩB／紡糸前ＭＩA）は、０．８〜１．２であることが好ましい。紡糸ドラフト時に両成分の流動性が互いにより近似していると、ドラフトがスムースに行われるからである。
【００２９】
繊度が約１．７dtex以下である複合繊維を製造する場合には、紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ｂの１５０℃ １／２結晶化時間は、１５秒〜５０秒であることが好ましく、より好ましくは、２０秒〜５０秒であり、さらにより好ましくは２０秒以上３０秒未満である。
【００３０】
上記範囲内の紡糸前の１５０℃ １／２結晶化時間を有するポリオキシメチレン系重合体Ｂを使用することは、ポリオキシメチレン系重合体Ａが上記範囲内の紡糸前のＭＩAを有することと、必ず組み合わされなければならないものではない。即ち、ポリオキシメチレン系重合体Ｂの紡糸前または紡糸後の１５０℃ １／２結晶化時間が上記範囲内にある限りにおいて、ポリオキシメチレン系重合体Ａの紡糸前の溶融特性を限定しなくても、良好に紡糸され、かつ良好な熱接着性を示す、熱接着性複合繊維を得ることが可能である。
【００３１】
ポリオキシメチレン系重合体Ｂを規定する物性として、さらに、Ｚ平均分子量（Ｍｚ）を挙げることができる。本発明の複合繊維において、紡糸前のポリオキシメチレン系重合体ＢのＭｚは、下記の条件で測定したときに、５０万以下であることが好ましい。
＜Ｍｚの測定条件＞
手法：ＧＰＣ（Gel Permeation Chromatography法）
条件：
装置：ゲル浸透クロマトグラフＧＰＣ（Waters社製）
検出器：示差屈折率検出器 RI（2414型、感度２５６、Waters社製）
カラム：Shodex HFIP-806M ２本（Ｓ／Ｎ Ａ４０６２４６、Ａ４０６２４７）（φ８．０mm×３０cm、理論段数約１４０００段／２本、昭和電工（株）製）
溶媒：ヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ、ＮａＴＦＡ５ｍＭ添加、セントラル硝子（株）製）
流速：０．５ｍＬ／分
試料：（溶解）室温で緩やかに撹拌
（溶解性）目視良好
（濃度）０．０５ｗ／ｖ％
（濾過）メンブレンフィルター 孔径０．４５μｍ（Ｈ−１３−５、東ソー（株）製）
注入量：０．２００ｍＬ
標準試料：ポリメチルメタクリレート（昭和電工（株）製）
ジメチルテレフタレート（東京化成工業（株）製）
Ｍｚの決定：分子量校正曲線を介して得られたＧＰＣ曲線の溶出位置の分子量をＭｉとし、分子数をＮｉとして、下記式より算出する。
Ｍｚ＝Σ（Ｎｉ・Ｍｉ3）／Σ（Ｎｉ・Ｍｉ2）
【００３２】
本発明者らは、種々のポリオキシメチレン系重合体を第２成分として使用して紡糸した。その結果、紡糸前のポリオキシメチレン系重合体ＢのＭＩBが同じであっても、分子量分布の相違が紡糸性に影響を及ぼすことを見出した。さらに、重合体の高分子量成分と関係する変数であるＭｚが大きいほど、結晶化速度が大きくなることを見出した。具体的には、ポリオキシメチレン系重合体ＢのＭｚが５０万以下であると、良好な紡糸性が得られる。繊度が２．０dtex未満、特に１．８dtex以下、より特には１．６dtex以下、さらにより特には１．４dtexである複合繊維を製造する場合には、ポリオキシメチレン系重合体ＢのＭｚは、３９万以下であることが好ましく、３８万以下であることがより好ましく、３６万以下であることがさらにより好ましい。ポリオキシメチレン系重合体ＢのＭｚが５０万以下を超えると、結晶化速度が速くなり、紡糸性が悪くなる。また、押出機で溶融する際に未溶融物が発生し、紡糸での糸切れの原因になる。
【００３３】
ポリオキシメチレン系重合体ＡのＭｚは、紡糸後に測定されてよく、その場合のＭｚも５０万以下であることが好ましい。複合繊維をサンプルとして、上記測定方法に従って測定されるＭｚは、ポリオキシメチレン系重合体Ａとポリオキシメチレン系重合体ＢのそれぞれのＭｚがひとつとなって測定される。個別に分解することは困難であるが参考値として用いることは可能である。繊度が約１．７dtex以下である複合繊維において、Ｍｚは、好ましくは３５万以下であり、より好ましくは３０万以下である。
【００３４】
第１成分が、ポリオキシメチレン系重合体Ａ以外の成分を含む場合には、第１成分は、ポリオキシメチレン系重合体Ａを少なくとも５０質量％以上含むことが好ましい。ポリオキシメチレン系重合体の割合が５０質量％未満であると、ポリオキシメチレン系重合体の特性（例えば、耐薬品性）を発揮する繊維が得られない。好ましくは、第１成分は、実質的にポリオキシメチレン系重合体Ａのみから成ることが好ましい。ここで、「実質的に」という用語は、安定剤等の添加剤が含まれる場合には、ポリオキシメチレン系重合体Ａの割合が完全には１００質量％とならないことを考慮して使用している。ポリオキシメチレン系重合体Ａ以外に含まれる成分は、例えば、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、またはポリプロピレンであることが好ましい。
上記のことは、第２成分についてもあてはまる。
【００３５】
紡糸後のＴｆAは、好ましくは１３８〜１６０℃の範囲内にあることが好ましく、１４８〜１５６℃の範囲内にあることがより好ましい。紡糸後のＴｆAが上記範囲内にあると、汎用の熱処理機でも熱処理することができ、また、１００℃程度の連続使用するなど耐熱性が求められる場合でも繊維およびフィルターの物性が損なわれることがなく、その形状も維持することができる。
【００３６】
紡糸後のＴｆBは、ＴｆAよりも１０℃以上、好ましくは１３℃以上、より好ましくは１５℃以上高いことが好ましい。このような範囲内にあると、上記成形フィルターへの熱処理時に溶融することなく加工することができる。ＴｆAとＴｆBとの差が小さいと、熱接着時に第２成分の収縮が生じ、繊維の形態が崩れ、例えば成形フィルターを作製したときに、繊維間を接着したときに適度な空隙を付与することが困難となることがある。
【００３７】
前記熱接着性複合繊維は、第１成分が繊維の周面の長さに対して２０％以上の長さで露出している断面構造を有する。そのような構造として、第１成分が鞘成分、第２成分が芯成分である、芯鞘型複合繊維構造が好ましい。芯鞘構造によれば、熱接着成分である第１成分が繊維表面全体に存在することとなるので、良好な熱接着性が発揮される。芯鞘型複合繊維は、第２成分（芯成分）の重心位置が繊維の重心位置からずれている偏心芯鞘型断面を有してよい。そのような断面を有する繊維は、立体捲縮を発現しやすく、例えば、この繊維を含む成形フィルターを構成する場合には、立体的な空隙を付与する。また、偏心芯鞘型断面を有する熱接着性複合繊維は、熱処理を施すことにより、立体捲縮を発現する繊維として得ることも可能である。
【００３８】
芯鞘構造の複合繊維において、前記第１成分と前記第２成分の複合比率は、容積比で３：７〜７：３の範囲であることが好ましい。より好ましい容積比の範囲は、４：６〜６：４である。第１成分の割合が３未満であると、熱接着性が不十分となる場合があり、第１成分の割合が７を超えると、カード通過性が悪くなるおそれがあり、また、不織布に加工した際に不織布の嵩が出難い（即ち、嵩高さに欠ける）傾向にある。
【００３９】
前記熱接着性複合繊維は、あるいは、第１成分、第２成分、および場合により他のポリオキシメチレン系重合体を含む第３成分を含み、各成分が同心状に配置された構成を有してよく、あるいは、各成分が並列的に配置された並列構造を有してよい。熱接着性複合繊維が、第１成分および第２成分以外の他の成分を含む場合、当該他の成分もまた他のポリオキシメチレン系重合体を含み、当該他のポリオキシメチレン系重合体とポリオキシメチレン系重合体Ａとが、紡糸後の融解ピーク温度において、ポリオキシメチレン系重合体Ｂとポリオキシメチレン系重合体Ａと同様の関係を満たすことが好ましい。
【００４０】
前記熱接着性複合繊維は、繊度が０．１〜１０dtexであることが好ましい。特定のポリオキシメチレン系重合体を用いることによって、繊度０．１〜３dtex程度の細い繊維を安定して得ることができる。このような繊度の繊維は、例えば、不織布（紙（湿式不織布）を含む）製造用の繊維として、汎用されているポリプロピレン繊維およびポリエステル繊維の繊度と同等のものであり、これらの汎用繊維を用いる場合に採用されている手法により、繊維集合物（特に不織布）を製造することを可能にする。
【００４１】
前記熱接着性複合繊維は、上述の通り、特定のポリオキシメチレン系重合体を使用することによって、熱接着時の第２成分の収縮が抑えられたものとなる。そのことは、ＪＩＳ Ｌ １０１５（乾熱収縮率）に準じて、温度１４０℃、時間１５分間、初荷重０．０１８mN/dtex（２mg/d）で測定される単繊維乾熱収縮率で示される。本発明の熱接着性複合繊維は、その断面において第２成分の重心位置が繊維の重心位置とほぼ一致する、即ち同心芯鞘型複合繊維である場合において、そのような条件で測定される単繊維乾熱収縮率が、好ましくは１５％以下であり、より好ましくは１２％以下である。熱接着時の収縮が抑えられることにより、成形フィルターとして加工する際に、安定して生産することができる。
【００４２】
前記熱接着性複合繊維は、後述するように、紡糸時および延伸処理時に比較的高い倍率で十分に延伸する製造方法によって好ましくは製造されるため、各成分の結晶化が進み、繊維全体が固くなると推定される。繊維が固いと、繊維に機械捲縮を付与した後、捲縮状態が長い間、維持されやすく、繊維同士の絡み合いも良好となり、例えばカードを通過させて得られるウェブの地合いが良好になる傾向にある。また、成形フィルターに熱加工する際にも、捲縮状態が比較的維持されるので、適度な立体的空隙を付与することができる。
【００４３】
次に、前記熱接着性複合繊維の製造方法を説明する。まず、二種類のポリオキシメチレン系重合体ＡおよびＢであって、紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ａの結晶化温度が１２５℃以上１５０℃以下の範囲内にあり、１４０℃ １／２結晶化時間が、５秒以上１２００秒以下の範囲内にあり、紡糸前のポリオキシメチレン系重合体ＡおよびＢのＪＩＳ Ｋ ７１２１に従って測定される融解ピーク温度をそれぞれ、ＴAおよびＴBとしたときに、ＴB＞ＴA＋１０を満たす、二種類のポリオキシメチレン系重合体ＡおよびＢを用意する。そのようなポリオキシメチレン系重合体ＡおよびＢは、先に説明したとおりである。
【００４４】
あるいは、ポリオキシメチレン系重合体Ａは、上記範囲の２０＜ＭＩAを有するものであってよい。あるいはまた、ポリオキシメチレン系重合体Ｂは、１４０℃ １／２結晶か時間が１０秒未満であり、１５０℃ １／２結晶化時間が１０〜１００秒である、及び／又は５０万以下のＺ平均分子量を有するものであってよい。そのようなポリオキシメチレン系重合体Ｂは、先に説明したとおりである。
【００４５】
次いで、ポリオキシメチレン系重合体Ａを含む第１成分と、ポリオキシメチレン系重合体Ｂを含む第２成分とを、第１成分が繊維の周面の長さに対して２０％以上の長さで露出するように複合紡糸する。紡糸温度は、１８０〜２００℃であることが好ましい。このとき、引取繊度が２〜１５dtexの範囲内にある紡糸フィラメントを作製する。最終的に繊度２．０dtex未満の繊維を得ようとする場合には、引取繊度を８dtex以下とする。紡糸フィラメントの引取繊度が２dtex未満であると、糸切れ等が生じて繊維生産性が低下する。紡糸フィラメントの引取繊度が１５dtexを越えると十分な延伸ができず、ネッキングにより均質な繊度の繊維が得られない。この範囲の繊度の紡糸フィラメントを得るために、例えば、紡糸口金の孔径が０．３〜１ｍｍである場合において、紡糸時のドラフト倍率（延伸倍率）を、例えば、好ましくは１００〜１０００倍程度、より好ましくは３００〜９００倍、さらにより好ましくは４００〜８００倍とする。紡糸時に比較的高い倍率で延伸することにより、後の延伸処理と相俟って、熱接着時の第２成分の収縮がより抑えられた熱接着性複合繊維を得ることができる。紡糸ノズルの孔径は、上記ドラフト倍率を達成するために、適宜選択してよく、上記孔径に限定されない。
【００４６】
次いで、紡糸フィラメントを公知の延伸処理機を用いて延伸処理して、延伸フィラメントを得る。延伸処理は、ポリオキシメチレン系重合体Ａの融解ピーク温度未満の温度で実施することが好ましく、具体的には、延伸温度を１３０℃以上１５０℃以下の範囲内にある温度に設定して実施することが好ましい。延伸倍率は、４〜１０倍とすることが好ましく、４．２〜７倍とすることがより好ましい。延伸方法は、乾式延伸法であることが好ましい。あるいは、延伸は、湿式延伸法で実施してもよい。
【００４７】
得られた延伸フィラメントには、所定量の繊維処理剤が付着させられる。さらに、カードで開繊されてウェブを形成する繊維およびエアレイウェブを形成する繊維には、クリンパー（捲縮付与装置）で機械捲縮が与えられる。捲縮数は、１２山／25mm以上１９山／25mm以下の範囲内にあることが好ましい。捲縮数が１２山／25mm未満であると、カードでのシリンダーへの巻き付き及び風綿が発生しやすいために、カード通過性が悪くなる。さらに、繊維同士の交絡度合いを示すウェブ強力も低く、カード工程でのトラブルが発生し易い傾向にある。捲縮数が１９山／25mmを超えると、カード工程での開繊不良によるネップ、クラウディなど地合いムラが発生しやすくなる。捲縮数は、１４山／25mm以上１６山／25mm以下の範囲内にあることがより好ましい。複合繊維を繊維長１０mm未満の短繊維（特に抄紙用短繊維）として得ようとする場合、機械捲縮は付与しなくてもよい。
【００４８】
捲縮付与後（又は捲縮が付与されていない繊維処理剤付与後）のフィラメントに６０℃〜１１０℃の範囲内にある温度で数秒〜約３０分間、アニーリング処理を施す。繊維処理剤を付着させた後でアニーリング処理を実施する場合、アニーリング処理温度を６０℃〜１１０℃の範囲内にある温度とし、処理時間を５分以上として、アニーリング処理を実施すると同時に繊維処理剤を乾燥させることがより好ましい。アニーリング処理を上記温度範囲に設定して実施することにより、捲縮形状が安定し、例えば、成形フィルターとして熱加工するときに、繊維層のへたりを小さくすることができ、立体的な空隙が付与されたフィルターを得ることができる。また、この比較的低い温度で、アニーリング処理を実施することにより、得られる繊維の単繊維乾熱収縮率を抑えることができる。アニーリング処理は、抄紙用短繊維を製造する場合には、省略してよい。
【００４９】
前記アニーリング処理終了後（抄紙用短繊維の場合には繊維処理剤付与後）、フィラメントは用途等に応じて、繊維長が３〜１００mmとなるように切断される。本発明の熱接着性複合繊維は、必要に応じて長繊維の形態で使用してよい。第１成分及び第２成分を構成するために、上記特定のポリオキシメチレン系重合体を使用する限りにおいて、メルトブローン法およびスパンボンド法によって、本発明の熱接着性複合繊維を製造することは可能である。
【００５０】
本発明の成形フィルターは、前記熱接着性複合繊維を３０質量％以上含む繊維集合物が成形されて得られる。繊維集合物は、第１成分により繊維同士が熱接着されたものである。繊維集合物としては、織編物および不織布などが挙げられる。繊維集合物は、前記熱接着性複合繊維を、より好ましくは５０質量％以上含み、最も好ましくは１００質量％含む。
【００５１】
続いて、本発明の成形フィルターの具体的な一例を、その製造方法とともに説明する。まず、前記熱接着性複合繊維を３０質量％含む繊維集合物を準備する。具体的には、カード機またはエアレイド機で開繊された繊維ウェブ、又は一旦ロール状に巻回された不織布等の繊維集合物を送り出す。このとき、当該繊維集合物に他のシート等を積層してよい。また、必要に応じて、繊維集合物をニードルパンチ処理や水流交絡処理等の二次的加工を施してもよい。この繊維集合物の目付は、例えば、３０〜５０ｇ／ｍ2の範囲内にあることが好ましい。
【００５２】
次いで、この繊維集合物を熱処理機へと送り出して、熱処理機にて１４０〜１８０℃の温度に加熱して、繊維集合物を構成する前記熱接着性複合繊維の熱接着成分（第１成分）を溶融させて繊維同士及び繊維集合物の各層間を熱接着させながら巻芯に巻き取る。更に、巻き取られた繊維集合物を冷却し、巻芯を抜き取って、繊維集合物が巻回された筒状体に成形され、本発明の筒状フィルターを得ることができる。なお、熱処理機としては、例えば熱風加熱型の熱処理機、赤外線加熱型の熱処理機、熱風・赤外線加熱併用型の熱処理機等が使用できる。好ましい熱処理温度は、熱接着成分（第１成分）の結晶化温度および融点以上、第２成分の融点−３℃以下であり、より好ましい熱処理温度は、熱接着成分（第１成分）の融点＋３℃以上、第２成分の融点−５℃以下である。
【００５３】
このようにして得られる筒状体の密度は、所定の濾過精度に合わせて適宜設定され、密度０．２０〜０．７０ｇ／ｃｍ3の範囲内にあることが好ましい。より好ましくは、０．２５〜０．５６ｇ／ｃｍ3の範囲内にある。
【００５４】
また、上記密度に置き換えて、下記式で求められる空隙率で表すこともできる。フィルターの空隙率は、所定の濾過精度に合わせて適宜設定され、５０〜８５％の範囲内にあることが好ましい。より好ましくは、６０〜８０％である。
［空隙率］
空隙率（％）＝［１−｛フィルター密度（ｇ／ｃｍ3）／フィルターを構成する樹脂成分の真密度（ｇ／ｃｍ3）｝］×１００
【００５５】
前記筒状体の外周に巻回された外装不織布を更に含み、外装不織布は前記熱接着性複合繊維からなり、かつ前記筒状体の外周に熱接着されていることが好ましい。外装不織布は、筒状体の外周に粗濾過用の濾過材として用いられる。外装不織布を巻きつけ、接着一体化させるには、前記筒状体を巻き上げ用の回転装置に載置し、外装不織布を外周に巻いた後、回転させながら、外方より熱接着温度以上の温度を有する加熱体を押し当てて部分熱圧着するとよい。
【００５６】
本発明の成形フィルターには、前記熱接着性複合繊維以外に他の繊維を混合することができる。他の繊維として、例えば、コットン、シルク、ウール、麻、パルプなどの天然繊維、レーヨン、キュプラなどの再生繊維、およびアクリル系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系などの合成繊維から１種または複数種の繊維を用途などに応じて選択するとよい。
【００５７】
本発明の成形フィルターの具体的な別の一例は、型内に前記熱接着性複合繊維またはその繊維集合物が存在する状態で、熱処理を施すことにより製造される。例えば、成形体は、簡便には、前記熱接着性複合繊維を含むパラレルウェブ、セミランダムウェブ、ランダムウェブ、クロスウェブ、クリスクロスウェブなどの繊維ウェブを、カード機により作製し、それを型内に入れて、熱処理することにより、成形できる。熱処理は、熱風吹き付け法（エアースルー法）を用いて実施してよい。繊維ウェブは、水流交絡処理に付してから、型内に入れてよい。厚さの大きい成形体は、繊維ウェブをクロスレイヤー装置を用いて積層し、積層したウェブを型内に入れて製造してよい。積層ウェブには、必要に応じて、ニードルパンチ処理および／または水流交絡処理を施してよい。
【００５８】
いずれの方法で成形体を製造する場合も、成形体の密度は、用途に応じて適宜選択される。具体的には、成形体の密度は、０．０１〜１．０ｇ／ｃｍ3であることが好ましく、０．０２〜０．８ｇ／ｃｍ3であることがより好ましく、０．０４〜０．６ｇ／ｃｍ3であることがさらにより好ましい。成形体の目付もまた、用途に応じて適宜選択され、具体的には、１０〜５０００ｇ／ｍ2であることが好ましい。
【００５９】
成形加工は、熱処理温度を、繊維ウェブの目付および得ようとする成形体の密度に応じて、１４０℃〜１８０℃の範囲内とし、熱処理時間を５秒〜１２０分として、実施する。具体的には、熱処理温度は、前記熱接着性複合繊維の第１成分の融点以上、（第２成分の融点−５℃）以下の温度とすることが好ましい。より具体的には、目付が１００ｇ／ｍ2以下である場合には、コンベア式エアスルー熱処理機を用いて、熱処理時間を５秒〜２０分間として、熱処理することが好ましい。目付が１００ｇ／ｍ2を超える場合には、バッチ式エアスルー熱処理機を用いて、熱処理時間を１分〜１２０分間として、熱処理することが好ましい。
【００６０】
成形加工は、エアスルー熱処理機を使用したときに、繊維ウェブの厚さ方向において熱処理が均一に行われるよう、金属金網または樹脂メッシュシートのような通気性材料から成る型を用いて行うことが好ましい。例えば、成形加工は、繊維ウェブを入れる前に、通気性を有するシートを所定の形状に加工して型を作製し、この型に繊維ウェブを入れる方法で行ってよい。あるいは、繊維ウェブを２枚の通気性シート（例えば、金網）で挟んでから所望の形状にして、熱処理する方法で成形加工をしてよい。成形品の形状は特に限定されず、平板形状、曲面を有する形状、箱形状、凸形状、帽子（hat）形状、コップ形状、カップ形状、円柱形状および球形状のいずれであってよい。
【実施例】
【００６１】
以下、本発明の内容について実施例により具体的に説明する。なお、繊維の製造において使用した第１成分および第２成分であるポリオキシメチレン系重合体ＡおよびＢの融点ＴAおよびＴB、紡糸後の第１成分および第２成分の融点ＴｆAおよびＴｆB、単繊維乾熱収縮率は、以下のように測定した。
【００６２】
（ＴAおよびＴBの測定）
示差走査熱量計（セイコーインスツルメンツ（株）製）を使用し、サンプル量を５．０ｍｇとして、２００℃で５分間保持した後、４０℃まで１０℃／minの降温スピードで冷却した後、１０℃／minの昇温スピードで融解させて、第１および第２成分それぞれについて融解熱量曲線を得、得られた融解熱量曲線より、融点として融解ピーク温度ＴAおよびＴBをそれぞれ求めた。
【００６３】
（ＴｆAおよびＴｆBの測定）
示差走査熱量計（セイコーインスツルメンツ（株）製）を使用し、サンプル量を６．０ｍｇとして、１０℃／minの昇温スピードで常温から２００℃まで昇温して、繊維を融解させて、得られた融解熱量曲線からＴｆAおよびＴｆBを求めた。
【００６４】
（単繊維乾熱収縮率）
ＪＩＳ Ｌ １０１５に準じ、つかみ間隔を１００mmとし、処理温度１４０℃、処理時間１５分間、初荷重０．０１８mN/dtex（２mg/d）における乾熱収縮率を測定した。
【００６５】
実験例１：繊維の製造
（繊維１）
ＴAが１５５．０℃、ＭＩAが５８、ＴCAが１３４℃、１４０℃ １／２結晶化時間が６０秒であって、コモノマーであるＣＨ2ＣＨ2Ｏ含有量がエチレンオキサイド換算値として７．１質量％である、ポリオキシメチレン系重合体（三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製、商品名Ｖ４０−ＥＦ）を第１成分（鞘成分）として用意した。第２成分として、ＴBが１７０．８℃、ＭＩBが５９、Ｍｚが３５７０００、ＴCBが１４６℃、１５０℃ １／２結晶化時間が２４秒であって、コモノマーであるＣＨ2ＣＨ2Ｏ含有量がエチレンオキサイド換算値として０．９質量％である、ポリオキシメチレン系重合体（三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製、商品名Ａ４０−ＥＦ）を第２成分として用意した。これらの２つの成分を、芯鞘型複合ノズルを用い、第１成分／第２成分の複合比（容積比）を５０／５０として、第１成分の紡糸温度を１８５℃、第２成分の紡糸温度を１９０℃として溶融押出し、延伸倍率（紡糸ドラフト）を５７２倍として、繊度５．８dtexの紡糸フィラメントを得た。
【００６６】
前記紡糸フィラメントを１４０℃の熱風中で、４．３倍に乾式延伸し、繊度約１．３dtexの延伸フィラメントとした。次いで、繊維処理剤を付与した後、延伸フィラメントにスタッフィングボックス型クリンパーにて機械捲縮を付与した。そして、６０℃に設定したエアスルー熱処理機にて約１５分間、弛緩した状態でアニーリング処理と乾燥処理を同時に施し、フィラメントを５１mmの繊維長に切断して、繊度１．３dtex（繊維径約１１μｍ）の熱接着性複合繊維を短繊維の形態で得た。得られた熱接着性複合繊維の単繊維乾熱収縮率は、０％であった。
【００６７】
（繊維２）
上記、繊維１と同じ第１成分／第２成分、複合比（容積比）、紡糸温度にて溶融押出し、延伸倍率（紡糸ドラフト）を３０４倍として、繊度１１dtexの紡糸フィラメントを得た。
【００６８】
前記紡糸フィラメントを１４０℃の熱風中で、３．３倍に乾式延伸し、繊度約３．３dtexの延伸フィラメントとした。次いで、繊維処理剤を付与した後、延伸フィラメントにスタッフィングボックス型クリンパーにて機械捲縮を付与した。そして、６０℃に設定したエアスルー熱処理機にて約１５分間、弛緩した状態でアニーリング処理と乾燥処理を同時に施し、フィラメントを５１mmの繊維長に切断して、繊度３．３dtex（繊維径約１８μｍ）の熱接着性複合繊維を短繊維の形態で得た。得られた熱接着性複合繊維の単繊維乾熱収縮率は、０％であった。
【００６９】
繊維１〜２は、いずれも紡糸性が良好であり、また、１４０℃での単繊維乾熱収縮率はなかった。また、カード通過性が良好で、熱接着処理付したときの繊維の収縮も小さかった。
【００７０】
実験例２：カップ状成形フィルターの製造
実験例１で製造した繊維１から成るパラレルカードを作製し、これをクロスレイヤーで重ねて、２００ｇ／ｍ2の目付を有する積層ウェブを作製した。それから、積層ウェブを２０ｃｍ×２０ｃｍにカットした。
【００７１】
金属網から成る茶こしであって、φ60mm×深さ60mmの寸法のもの、およびφ50mm×深さ55mmの寸法のものを用意した。２つの茶こしの間に積層ウェブが位置するように、２つの茶こしを重ねた。茶こしに挟まれたウェブは、バッチ式エアスルー熱処理機で、温度１６１℃にて、１５分間、熱処理に付した。熱処理後、茶こしをとると、厚さ約５ｍｍの底の丸い、カップ状の成形フィルターが得られた。これをバケットタイプのフィルターとして用いたところ、通常の平面的なフィルターに比べ、ろ過面積が２倍になり、ろ過寿命も２倍になった。また、大量の液を処理する場合の流量阻害を軽減できた。
【００７２】
実験例３：筒状フィルターの製造
［試料１］
実験例１で製造した繊維１を１００質量％準備した。パラレルカード機を用いて開繊して、目付４０ｇ／ｍ2の繊維ウェブを作製した。得られた繊維ウェブを、連続して熱風・赤外線加熱併用型のコンベア式熱処理機に送り出し、加熱温度１６０℃で熱処理して、予め１５０℃に加熱した鉄芯（長さ：３２ｃｍ、直径：２５ｍｍ）に、巻径が６５０ｍｍに達するまで巻き取った。そして、巻き取られた繊維ウェブを冷却し、鉄芯を抜き取った後、両端を切断し、この切断面を、加熱した平板（表面温度：１５５℃）に押し当てることにより切断面の樹脂同士を融着させて、長さ２５０ｍｍの本発明の筒状フィルターを作製した。得られた筒状フィルターの密度は、０．４３６ｇ／ｃｍ3（空隙率は約６９％）であった。
【００７３】
［試料２］
加熱温度を１５８℃とした以外は、試料１と同様の方法で、本発明の筒状フィルターを作製した。得られた筒状フィルターの密度は、０．３９７ｇ／ｃｍ3（空隙率は約７２％）であった。
【００７４】
［試料３］
実験例１で製造した繊維２を１００質量％とした以外は、試料１と同様の方法で、本発明の筒状フィルターを作製した。得られた筒状フィルターの密度は、０．４１５ｇ／ｃｍ3（空隙率は約７１％）であった。
【００７５】
［試料４］（比較）
繊維１の代わりに、ポリエチレン樹脂を鞘成分とし、芯成分をポリプロピレン樹脂とする、繊度が１．１dtex（繊維径約１２μｍ）、繊維長５１ｍｍの熱接着性複合繊維（ダイワボウポリテック（株）製、商品名ＮＢＦ）を１００質量％準備し、熱処理温度を１３５℃とした以外は、試料１と同様の方法で、筒状フィルターを作製した。得られた筒状フィルターの密度は、０．２８８ｇ／ｃｍ3（空隙率は約６９％）であった。
【００７６】
［試料５］（比較）
繊維２の代わりに、ポリエチレン樹脂を鞘成分とし、芯成分をポリプロピレン樹脂とする、繊度が２．２dtex（繊維径約１８μｍ）、繊維長５１ｍｍの熱接着性複合繊維（ダイワボウポリテック（株）製、商品名ＮＢＦ）を１００質量％準備し、熱処理温度を１３５℃とした以外は、試料１と同様の方法で、筒状フィルターを作製した。得られた筒状フィルターの密度は、０．２７０ｇ／ｃｍ3（空隙率は約７１％）であった。
【００７７】
次に、得られた筒状フィルターの性能を評価した。結果を表１に示す。評価方法は以下のとおりである。
【００７８】
［濾過精度−１］
ＪＩＳ Ｚ８９０１に準ずる試験用ダスト（ＪＩＳ８種［中位径：６．６〜８．６μｍ］とＪＩＳ１１種［中位径：１．６〜２．３μｍ］を１：１の質量割合で混合したもの、関東ローム製）の試験用懸濁液（濃度：５０ｐｐｍ）を、均一に攪拌しながら筒状フィルターの外側から中空部に向かって４０リットル／分の流量で流し、濾過開始から５分経過した後の濾過液について下記の方法で評価した（試料１、２、４）。
【００７９】
［濾過精度−２］
ＪＩＳ Ｚ８９０１に準ずる試験用ダスト（ＪＩＳ８種［中位径：６．６〜８．６μｍ］（関東ローム製）の試験用懸濁液（濃度：５０ｐｐｍ）を、均一に攪拌しながら筒状フィルターの外側から中空部に向かって４０リットル／分の流量で流し、濾過開始から５分経過した後の濾過液について下記の方法で評価した（試料３、５）。
【００８０】
評価方法は、まず、濾過前の試験用懸濁液の所定量に含まれるダストの粒子径別の個数（Ｍ）と、これを濾過した後の濾過液の所定量に残るダストの粒子径別の個数（Ｎ）とを粒度分布測定機（商品名：コールターカウンターＺＭ型、コールターエレクトロニクス社製）を用いて測定した。次に、各粒子径別に遮断率（１００×（Ｍ−Ｎ）／Ｍ）を算出した。そして、遮断率が９０％になる粒子径（μｍ）を濾過精度とした。なお、濾過精度（μｍ）が小さい値になるほど、筒状フィルターが微小な粒子を捕捉できるようになる。
【００８１】
［濾過ライフ−１］
ＪＩＳ Ｚ８９０１に準ずる試験用ダスト（ＪＩＳ８種［中位径：６．６〜８．６μｍ］とＪＩＳ１１種［中位径：１．６〜２．３μｍ］を１：１の質量割合で混合したもの、関東ローム製）の試験用懸濁液（濃度：５０ｐｐｍ）を、均一に攪拌しながら筒状フィルターの外側から中空部に向かって４０リットル／分の流量で流し、この流量を維持するための通液圧力が０．２ＭＰａになったときの総通液量（リットル）で評価した（試料１、２、４）。
【００８２】
［濾過ライフ−２］
ＪＩＳ Ｚ８９０１に準ずる試験用ダスト（ＪＩＳ８種［中位径：６．６〜８．６μｍ］関東ローム製）の試験用懸濁液（濃度：５０ｐｐｍ）を、均一に攪拌しながら筒状フィルターの外側から中空部に向かって４０リットル／分の流量で流し、この流量を維持するための通液圧力が０．２ＭＰａになったときの総通液量（リットル）で評価した（試料３、５）。
【００８３】
［耐薬品性］
試料１及び試料４について、外径（ｍｍ）、内径（ｍｍ）、および長さ（ｍｍ）を測長し、円筒状のガラス容器に試料を入れ、試料が完全に浸る様にキシレン、エタノールおよびサラダ油をそれぞれ注ぎ入れた。２５℃の温度で２４時間浸漬後に試料を取り出し、外径、内径および長さを測長し、浸漬前後の容積変化率を下記の式より求めた。
［容積変化率］
容積変化率（％）＝｛（浸漬後の容積／浸漬前の容積）×１００｝−１００
【００８４】
【表１】
【００８５】
得られた筒状フィルターは、従来のポリオレフィン系繊維を用いたものと比べて、濾過精度及び濾過ライフともに同等もしくは向上していた。また、得られた筒状フィルターは、２成分共にポリオキシメチレン樹脂を用い、繊維同士が熱接着されているので、耐薬品性に優れていた。一方、従来のポリオレフィン系繊維を用いたものは、若干膨潤していた。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明の成形フィルターは、耐熱性および耐薬品性に優れるので、製薬工業、電子工業等における精製水の濾過、飲料水製造工程内における飲料水の濾過以外にも、自動車工業における塗装剤の濾過、アルコールの濾過等、様々な用途に使用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は流体を濾過するために用いられる成形フィルターであり、特に、耐熱性、耐薬品性（耐有機溶剤性）が要求される濾過に好適な成形フィルターおよび筒状フィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、市販されているカートリッジフィルター等の成形フィルターは、ポリオレフィン系またはポリエステル系の合成繊維が一般的に用いられている。ポリオレフィン系のフィルターは、特にキシレン、トルエンなどの炭化水素系の耐溶剤性に問題があった。また、ポリエステル系のフィルターでも耐薬品性の問題があり、特にアルカリやアルコール類には使用できなかった。このように、フィルターを構成する繊維の耐薬品性、膨潤については、濾材の強度が低下するばかりではなく、濾材としての空隙率が低下し、濾過寿命が低下したり、濾過抵抗が大きくなることで、捕捉したダストをリークさせることもあった。
【０００３】
また、安価なコットン製の糸巻きフィルターも多用されているが、天然繊維であることから、加工方法も限定され、濾過精度も安定しておらず、精密濾過には適していない。また、一部にはフッ素系の樹脂を繊維化した濾材も開発されているが、非常に高価であることから用途は限定される。
【０００４】
一方、ポリオキシメチレンは、ポリアセタールとも呼ばれ、耐熱性および耐薬品性に優れたエンジニアリングプラスチックとして知られており、その成形品は、自動車の部品等として、広く使用されている。ポリオキシメチレンは、結晶性に優れ、結晶化速度が速く、また結晶化度も大きいことから、繊維化は困難であるとされている。それにもかかわらず、その優れた特性を利用した様々なフィルターが提案されている（特許文献１、２）。特許文献１では、溶融粘度（１９０℃，荷重２．１６kg）が１００〜５００g/10分であるポリアセタールを鞘成分にした複合繊維を用いたフィルターが開示されている。また、特許文献２には、オキシメチレン単位１００ｍｏｌ当たり１．５〜１０ｍｏｌの特定のオキシアルキレン単位を含み、メルトインデックス（１９０℃，荷重２．１６kg）が１〜１００g/10分であるポリオキシメチレン共重合体からなる繊維を用いたフィルターが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−２１５５２０号公報
【特許文献２】特開２００５−１３８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の技術には、以下のような問題点があった。特許文献１のフィルターは、鞘成分は耐熱性及び耐薬品性（耐有機溶剤性）に優れたポリオキシメチレンを用いているが、芯成分はポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィンが開示されているのみである。このようにポリオキシメチレン以外の成分が製品に含まれていれば、ポリオキシメチレンの特性を最大限に利用することができず、耐熱性及び耐薬品性が不十分であった。
【０００７】
また、特許文献２のフィルターは、特定のポリオキシメチレン共重合体を用いることにより、繊維化を可能とすることが記載されている。しかし、単一成分のポリオキシメチレン繊維であって、ニードルパンチや平織メッシュのように二次的に加工しないと繊維集合体としての形状を維持することができず、所定のフィルター形状に成形することが困難であり、用途が制限されるという問題があった。
本発明は、これらの実情に鑑みてなされたものであり、ポリオキシメチレンから主として含む熱接着性複合繊維を用いた成形フィルター及び筒状フィルターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、ポリオキシメチレンの種類および製造条件を種々検討した結果、特定の温度差を有するポリオキシメチレンを使用し、鞘成分のポリオキシメチレンの１／２結晶化時間が複合繊維の紡糸性及び繊維化後の熱加工性に影響を及ぼすことを見出した。すなわち、本発明の成形フィルターは、ポリオキシメチレン系重合体Ａを含む熱接着成分としての第１成分と、ポリオキシメチレン系重合体Ｂを含む第２成分とを含み、第１成分が繊維の周面の長さに対して２０％以上の長さで露出している熱接着性複合繊維を３０質量％以上含み、第１成分により熱接着して成形している成形フィルターであり、前記熱接着性複合繊維における紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ａの結晶化温度が１２５℃以上１５０℃以下の範囲内にあり、１４０℃ １／２結晶化時間が、５秒以上１２００秒以下の範囲内にあり、前記熱接着性複合繊維におけるポリオキシメチレン系重合体ＡおよびＢのＪＩＳ Ｋ ７１２１に従って測定される融解ピーク温度をそれぞれＴｆAおよびＴｆBとしたときに、ＴｆB＞ＴｆA＋１０を満たすことを特徴とする。
【０００９】
本発明の筒状フィルターは、前記成形フィルターであって、熱接着性複合繊維を３０質量％以上含む複数の繊維集合物が巻回されて、隣り合う繊維集合物が第１成分により熱接着した筒状体に成形されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の筒状フィルターの製造方法は、熱接着性複合繊維を３０質量％以上含む複数の繊維集合物が巻回されて、隣り合う繊維集合物が第１成分により熱接着されている筒状フィルターの製造方法であって、前記熱接着性複合繊維は、ポリオキシメチレン系重合体Ａを含む第１成分と、ポリオキシメチレン系重合体Ｂを含む第２成分とを、第１成分が繊維の周面の長さに対して２０％以上の長さで露出した複合繊維であり、前記熱接着性複合繊維におけるポリオキシメチレン系重合体ＡおよびＢのＪＩＳ Ｋ ７１２１に従って測定される融解ピーク温度をそれぞれＴAおよびＴBとしたときに、ＴB＞ＴA＋１０を満たし、前記熱接着性複合繊維における紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ａの結晶化温度が１２５℃以上１５０℃以下の範囲内にあり、１４０℃ １／２結晶化時間が、５秒以上１２００秒以下の範囲内にあり、前記熱接着性複合繊維を３０質量％以上含む繊維集合物を、１４０℃以上１８０℃以下の範囲に加熱して前記熱接着性複合繊維の第１成分を熱接着しながら巻芯に巻き取り、巻き取られた前記繊維集合物から前記巻芯を抜き取って、前記繊維集合物が巻回された筒状体を成形することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の成形フィルターは、低融点の熱接着成分および高融点成分ともに、ポリオキシメチレン系重合体を含む熱接着性複合繊維を用いることにより、低融点のポリオキシメチレン系重合体で繊維同士を熱接着することができるので、熱成形性に優れ、所定の形状に成形されたフィルターを得ることができる。また、本発明の成形フィルターは、ポリオキシメチレン系重合体で構成されるので、耐熱性および耐薬品性を十分に発揮することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の成形フィルターに用いられる熱接着性複合繊維は、ポリオキシメチレン系重合体を含む成分を、少なくとも２つ含んでいる。本明細書において、ポリオキシメチレン系重合体とは、オキシメチレン単位を主たる繰り返し単位とするポリマーである。ポリオキシメチレン系重合体は、ホルムアルデヒドまたはトリオキサンを主原料として、重合反応によって得られる、いわゆるＰＯＭホモポリマーであってよく、あるいは主としてオキシメチレン単位からなり、主鎖中に２〜８個の隣接する炭素原子を有し、置換基を有してよいオキシアルキレン単位、好ましくはＣＨ2ＣＨ2Ｏをエチレンオキサイド換算値として１０質量％以下、より好ましくは０．５〜８質量％含有する、いわゆるＰＯＭコポリマーであってもよい。オキシアルキレン基に結合し得る置換基は、例えば、アルキル基、フェニル基、または他の有機基である。また、ポリオキシメチレン系重合体は、他の構成単位を含有するコポリマー、即ち、ブロックコポリマー、ターポリマー、および架橋ポリマーのいずれであってもよい。
【００１３】
前記熱接着性複合繊維は、ポリオキシメチレン系重合体Ａを含む熱接着成分としての第１成分と、ポリオキシメチレン系重合体Ｂを含む第２成分とを含み、第１成分が繊維の周面の長さに対して２０％以上の長さで露出しており、熱接着性複合繊維における紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ａの結晶化温度が１２５℃以上１５０℃以下の範囲内にあり、１４０℃ １／２結晶化時間が、５秒以上１２００秒以下の範囲内にあり、熱接着性複合繊維におけるポリオキシメチレン系重合体ＡおよびＢのＪＩＳ Ｋ ７１２１に従って測定される融解ピーク温度をそれぞれＴｆAおよびＴｆBとしたときに、ＴｆB＞ＴｆA＋１０を満たす。
【００１４】
紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ａの結晶化温度が１２５℃以上１５０℃以下の範囲内にあり、１４０℃ １／２結晶化時間が、５秒以上１２００秒以下の範囲内にあり、ならびにＴｆAおよびＴｆBが上記式を満たすために、ポリオキシメチレン系重合体ＡおよびＢは、分子量、オキシメチレン単位と共重合しているコモノマーの種類および割合のうち、少なくとも１つにおいて、互いに異なっている。
【００１５】
具体的には、例えば、ポリオキシメチレン系重合体Ａは、紡糸前の融点ＴAが好ましくは１４０〜１６０℃、より好ましくは１５０〜１５８℃である重合体である。そのようなポリオキシメチレン系重合体は、例えば、ＣＨ2ＣＨ2Ｏをエチレンオキサイド換算値として３〜１０質量％、好ましくは５〜９質量％含むものである。紡糸前のＴAが上記範囲内にあると、汎用の熱処理機でも熱処理することができる。また、１００℃程度の連続使用するなど耐熱性が求められる場合でも繊維およびフィルターの物性が損なわれることがなく、その形状も維持することができる。
【００１６】
ポリオキシメチレン系重合体Ｂは、紡糸前の融解ピーク温度ＴBが好ましくは１６０〜１７４℃、より好ましくは１６５〜１７２℃である重合体である。そのようなポリオキシメチレン系重合体は、例えば、ＣＨ2ＣＨ2Ｏをエチレンオキサイド換算値として０．５〜３質量％、好ましくは０．５〜１．５質量％含むものである。ポリオキシメチレン系重合体Ｂの紡糸前の融解ピーク温度ＴBがこのような範囲内にあると、上記成形フィルターへの熱処理時に溶融することなく加工することができる。
【００１７】
紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ａの結晶化温度ＴCAが１２５℃以上１５０℃以下であり、好ましいＴCAは１２８〜１４５℃であり、より好ましくは１３０〜１４０℃である。ポリオキシメチレン系重合体Ａの結晶化温度ＴCAは、下記の条件で測定する。
［結晶化温度］
示差走査熱量測定装置を用いて、サンプル１０ｍｇをアルミニウム製容器に入れ、窒素雰囲気下において、１０℃／分の昇温速度で、２０℃から２１０℃まで昇温し、５分間保持した後、１０℃／分の降温速度で降温したときの結晶化発熱ピークを、結晶化温度とした。
【００１８】
紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ａの結晶化温度ＴCAは、溶融された樹脂が固化する温度と関係する。複合繊維を含む成形フィルターに熱加工する温度範囲では、十分に溶融され、且つ熱加工後に熱接着成分が結晶化しにくいので、繊維同士の交点が十分に接着して熱成形性が高く、熱接着したときの強力も高い傾向にある。
【００１９】
紡糸前のポリオキシメチレン系重合体ＡのメルトインデックスＭＩ（ｇ／１０ｍｉｎ）は、２０＜ＭＩAを満たすことが好ましい。鞘成分の樹脂が高い流動性を有することを意味する。そのため、前記熱接着性複合繊維を成形フィルターに加工する際に、加熱して、熱接着させると、第１成分が広い範囲に広がり、接着強力が高くなり、不織布強力が増大する傾向にある。また、細い繊度の繊維を得ようとする場合は、紡糸時に引取速度を大きくする（すなわちドラフト倍率を大きくする）こととなるので、鞘成分の樹脂が２０＜ＭＩAを満たすと、高い流動性を有し、それにより、紡糸時に樹脂が溶融変形しやすくなる点で有利である。ＭＩAが好ましくは３０〜７０、より好ましくは４０〜６５である。
【００２０】
紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ａにおける１４０℃ １／２結晶化時間が５秒以上１２００秒以下の範囲内である。前記複合繊維において、ポリオキシメチレン系重合体Ａは、下記の条件で測定した１４０℃ １／２結晶化時間が、１０〜６００秒であることがより好ましく、１０〜１２０秒であることがさらにより好ましい。
【００２１】
［１４０℃ １／２結晶化時間の測定方法］
示差走査熱量測定装置を用いて、サンプル１０ｍｇをアルミニウム製容器に入れ、窒素雰囲気下において、１０℃／分の昇温速度で、２０℃から２００℃まで昇温し、２分間保持した後、１０℃／分の降温速度で、降温し、１４０℃で等温保持を行い、等温保持開始時間から、結晶化発熱ピークが観察されるまでの時間を、１４０℃ １／２結晶化時間とした。
測定条件の詳細は次のとおりである。
示差走査熱量測定装置：SEIKO Instruments社製、商品名ＤＳＣ ６２００
雰囲気：窒素流（５０mL／分）
温度校正：純水、高純度インジウム、高純度スズの各融点
感度校正：高純度インジウム（ΔＨｍ＝６．８６ｃａｌ／ｇ）
温度範囲：２０〜２２０℃
【００２２】
結晶化時間は、溶融された樹脂が固化するまでの時間と関係する。ポリオキシメチレン系重合体Ａの１４０℃ １／２結晶化時間が、上記の範囲内にあると、複合繊維を含む成形フィルターに熱加工する温度範囲では、十分に溶融され、且つ熱加工後に熱接着成分が結晶化しにくいので、繊維同士の交点が十分に接着して熱成形性が高く、熱接着したときの強力も高い傾向にある。
【００２３】
次に、紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ｂの結晶化温度ＴCBは、１４０℃以上１６０℃以下であり、好ましいＴCBは１４２〜１５８℃であり、より好ましくは１４４〜１５６℃である。紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ｂの結晶化温度ＴCBは、溶融された樹脂が固化する温度と関係し、複合繊維を含む成形フィルターに熱加工する温度範囲では、ポリオキシメチレン系重合体Ｂを含む成分（第２成分）が熱加工時の熱の影響を受けにくく、且つ熱加工後に瞬時に冷却されるので、複合繊維を含む繊維層が嵩高性を維持することができ、ひいては繊維間の空隙を確保し、濾過精度及び濾過ライフを安定させることができる。
【００２４】
紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ｂの１５０℃ １／２結晶化時間は、１０秒以上１００秒以下の範囲内であることが好ましい。ポリオキシメチレン系重合体Ｂの１５０℃ １／２結晶化時間が、上記の範囲内にあると、複合繊維としたとき、ポリオキシメチレン系重合体Ａの融点以上、ポリオキシメチレン系重合体Ｂの融点よりも低い温度で熱処理したときに、ポリオキシメチレン系重合体Ｂを含む成分（第２成分）が熱加工時の熱の影響を受けにくく、且つ熱加工後に瞬時に冷却されるので、複合繊維を含む繊維層が嵩高性を維持することができ、ひいては繊維間の空隙を確保し、濾過精度及び濾過ライフを安定させることができる。なお、ポリオキシメチレン系重合体Ｂの１５０℃ １／２結晶化時間は、以下の方法で測定する。
【００２５】
［１５０℃ １／２結晶化時間の測定方法］
示差走査熱量測定装置を用いて、サンプル１０ｍｇをアルミニウム製容器に入れ、窒素雰囲気下において、１０℃／分の昇温速度で、２０℃から２００℃まで昇温し、２分間保持した後、１０℃／分の降温速度で、降温し、１５０℃で等温保持を行い、等温保持開始時間から、結晶化発熱ピークが観察されるまでの時間を、１５０℃ １／２結晶化時間とした。
測定条件の詳細は次のとおりである。
示差走査熱量測定装置：SEIKO Instruments社製、商品名ＤＳＣ ６２００
雰囲気：窒素流（５０mL／分）
温度校正：純水、高純度インジウム、高純度スズの各融点
感度校正：高純度インジウム（ΔＨｍ＝６．８６ｃａｌ／ｇ）
温度範囲：２０〜２２０℃
【００２６】
さらに、ポリオキシメチレン系重合体Ｂの１５０℃ １／２結晶化時間が、１０秒以上１００秒以下であると、溶融された樹脂がノズルから吐出されて、所定のドラフト倍率で延伸されている間に、結晶化が促進されて、ある程度固化が進む。このことが、複合繊維の紡糸性を向上させ、特に、細い繊度の紡糸フィラメントを得ることを可能にする。特に、複合繊維が、後述する芯鞘型複合繊維であると、一般に、溶融紡糸中、鞘成分はチムニー等の冷却により固化しやすいのに対し、芯成分は十分に冷却されないことがあり、固化しにくい傾向にある。この傾向もまた、紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ｂの１５０℃ １／２結晶化時間が上記範囲内にあることが好ましい理由である。ポリオキシメチレン系重合体Ｂの１５０℃ １／２結晶化時間が、１０秒未満であると、溶融紡糸されたフィラメントにおいて、第２成分が早く固化されるため、紡糸中のドラフトが行われず、ノズル直下で糸切れが発生し、ブロックが多発する傾向にある。ポリオキシメチレン系重合体Ｂの１５０℃ １／２結晶化時間が、１００秒を超えると、紡糸中の冷却が十分でなく、溶融張力が不足してドラフト時に破断することがある。
【００２７】
また、紡糸前のポリオキシメチレン系重合体ＢのメルトインデックスＭＩB（ｇ／１０ｍｉｎ）を、２０〜８０にすることによって、紡糸時のドラフト倍率及び延伸処理時の延伸倍率を高くして、細い繊維を得ることが可能となる。その結果、繊維の結晶配向を促進することができ、それにより繊維の収縮の抑制が期待され、ひいては、不織布加工した時の不織布収縮性を抑制することが可能となる。その紡糸前のメルトインデックスＭＩB（ｇ／１０ｍｉｎ）が好ましくは２０〜８０、より好ましくは５０〜７０である。
【００２８】
ポリオキシメチレン系重合体Ｂの１５０℃ １／２結晶化時間が上記範囲内にある場合、この重合体Ｂの紡糸前のメルトインデックスＭＩ（ｇ／１０ｍｉｎ）と、ポリオキシメチレン系重合体ＡのＭＩの差を小さくすることが好ましい。具体的には、その比（紡糸前ＭＩB／紡糸前ＭＩA）は、０．８〜１．２であることが好ましい。紡糸ドラフト時に両成分の流動性が互いにより近似していると、ドラフトがスムースに行われるからである。
【００２９】
繊度が約１．７dtex以下である複合繊維を製造する場合には、紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ｂの１５０℃ １／２結晶化時間は、１５秒〜５０秒であることが好ましく、より好ましくは、２０秒〜５０秒であり、さらにより好ましくは２０秒以上３０秒未満である。
【００３０】
上記範囲内の紡糸前の１５０℃ １／２結晶化時間を有するポリオキシメチレン系重合体Ｂを使用することは、ポリオキシメチレン系重合体Ａが上記範囲内の紡糸前のＭＩAを有することと、必ず組み合わされなければならないものではない。即ち、ポリオキシメチレン系重合体Ｂの紡糸前または紡糸後の１５０℃ １／２結晶化時間が上記範囲内にある限りにおいて、ポリオキシメチレン系重合体Ａの紡糸前の溶融特性を限定しなくても、良好に紡糸され、かつ良好な熱接着性を示す、熱接着性複合繊維を得ることが可能である。
【００３１】
ポリオキシメチレン系重合体Ｂを規定する物性として、さらに、Ｚ平均分子量（Ｍｚ）を挙げることができる。本発明の複合繊維において、紡糸前のポリオキシメチレン系重合体ＢのＭｚは、下記の条件で測定したときに、５０万以下であることが好ましい。
＜Ｍｚの測定条件＞
手法：ＧＰＣ（Gel Permeation Chromatography法）
条件：
装置：ゲル浸透クロマトグラフＧＰＣ（Waters社製）
検出器：示差屈折率検出器 RI（2414型、感度２５６、Waters社製）
カラム：Shodex HFIP-806M ２本（Ｓ／Ｎ Ａ４０６２４６、Ａ４０６２４７）（φ８．０mm×３０cm、理論段数約１４０００段／２本、昭和電工（株）製）
溶媒：ヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ、ＮａＴＦＡ５ｍＭ添加、セントラル硝子（株）製）
流速：０．５ｍＬ／分
試料：（溶解）室温で緩やかに撹拌
（溶解性）目視良好
（濃度）０．０５ｗ／ｖ％
（濾過）メンブレンフィルター 孔径０．４５μｍ（Ｈ−１３−５、東ソー（株）製）
注入量：０．２００ｍＬ
標準試料：ポリメチルメタクリレート（昭和電工（株）製）
ジメチルテレフタレート（東京化成工業（株）製）
Ｍｚの決定：分子量校正曲線を介して得られたＧＰＣ曲線の溶出位置の分子量をＭｉとし、分子数をＮｉとして、下記式より算出する。
Ｍｚ＝Σ（Ｎｉ・Ｍｉ3）／Σ（Ｎｉ・Ｍｉ2）
【００３２】
本発明者らは、種々のポリオキシメチレン系重合体を第２成分として使用して紡糸した。その結果、紡糸前のポリオキシメチレン系重合体ＢのＭＩBが同じであっても、分子量分布の相違が紡糸性に影響を及ぼすことを見出した。さらに、重合体の高分子量成分と関係する変数であるＭｚが大きいほど、結晶化速度が大きくなることを見出した。具体的には、ポリオキシメチレン系重合体ＢのＭｚが５０万以下であると、良好な紡糸性が得られる。繊度が２．０dtex未満、特に１．８dtex以下、より特には１．６dtex以下、さらにより特には１．４dtexである複合繊維を製造する場合には、ポリオキシメチレン系重合体ＢのＭｚは、３９万以下であることが好ましく、３８万以下であることがより好ましく、３６万以下であることがさらにより好ましい。ポリオキシメチレン系重合体ＢのＭｚが５０万以下を超えると、結晶化速度が速くなり、紡糸性が悪くなる。また、押出機で溶融する際に未溶融物が発生し、紡糸での糸切れの原因になる。
【００３３】
ポリオキシメチレン系重合体ＡのＭｚは、紡糸後に測定されてよく、その場合のＭｚも５０万以下であることが好ましい。複合繊維をサンプルとして、上記測定方法に従って測定されるＭｚは、ポリオキシメチレン系重合体Ａとポリオキシメチレン系重合体ＢのそれぞれのＭｚがひとつとなって測定される。個別に分解することは困難であるが参考値として用いることは可能である。繊度が約１．７dtex以下である複合繊維において、Ｍｚは、好ましくは３５万以下であり、より好ましくは３０万以下である。
【００３４】
第１成分が、ポリオキシメチレン系重合体Ａ以外の成分を含む場合には、第１成分は、ポリオキシメチレン系重合体Ａを少なくとも５０質量％以上含むことが好ましい。ポリオキシメチレン系重合体の割合が５０質量％未満であると、ポリオキシメチレン系重合体の特性（例えば、耐薬品性）を発揮する繊維が得られない。好ましくは、第１成分は、実質的にポリオキシメチレン系重合体Ａのみから成ることが好ましい。ここで、「実質的に」という用語は、安定剤等の添加剤が含まれる場合には、ポリオキシメチレン系重合体Ａの割合が完全には１００質量％とならないことを考慮して使用している。ポリオキシメチレン系重合体Ａ以外に含まれる成分は、例えば、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体、またはポリプロピレンであることが好ましい。
上記のことは、第２成分についてもあてはまる。
【００３５】
紡糸後のＴｆAは、好ましくは１３８〜１６０℃の範囲内にあることが好ましく、１４８〜１５６℃の範囲内にあることがより好ましい。紡糸後のＴｆAが上記範囲内にあると、汎用の熱処理機でも熱処理することができ、また、１００℃程度の連続使用するなど耐熱性が求められる場合でも繊維およびフィルターの物性が損なわれることがなく、その形状も維持することができる。
【００３６】
紡糸後のＴｆBは、ＴｆAよりも１０℃以上、好ましくは１３℃以上、より好ましくは１５℃以上高いことが好ましい。このような範囲内にあると、上記成形フィルターへの熱処理時に溶融することなく加工することができる。ＴｆAとＴｆBとの差が小さいと、熱接着時に第２成分の収縮が生じ、繊維の形態が崩れ、例えば成形フィルターを作製したときに、繊維間を接着したときに適度な空隙を付与することが困難となることがある。
【００３７】
前記熱接着性複合繊維は、第１成分が繊維の周面の長さに対して２０％以上の長さで露出している断面構造を有する。そのような構造として、第１成分が鞘成分、第２成分が芯成分である、芯鞘型複合繊維構造が好ましい。芯鞘構造によれば、熱接着成分である第１成分が繊維表面全体に存在することとなるので、良好な熱接着性が発揮される。芯鞘型複合繊維は、第２成分（芯成分）の重心位置が繊維の重心位置からずれている偏心芯鞘型断面を有してよい。そのような断面を有する繊維は、立体捲縮を発現しやすく、例えば、この繊維を含む成形フィルターを構成する場合には、立体的な空隙を付与する。また、偏心芯鞘型断面を有する熱接着性複合繊維は、熱処理を施すことにより、立体捲縮を発現する繊維として得ることも可能である。
【００３８】
芯鞘構造の複合繊維において、前記第１成分と前記第２成分の複合比率は、容積比で３：７〜７：３の範囲であることが好ましい。より好ましい容積比の範囲は、４：６〜６：４である。第１成分の割合が３未満であると、熱接着性が不十分となる場合があり、第１成分の割合が７を超えると、カード通過性が悪くなるおそれがあり、また、不織布に加工した際に不織布の嵩が出難い（即ち、嵩高さに欠ける）傾向にある。
【００３９】
前記熱接着性複合繊維は、あるいは、第１成分、第２成分、および場合により他のポリオキシメチレン系重合体を含む第３成分を含み、各成分が同心状に配置された構成を有してよく、あるいは、各成分が並列的に配置された並列構造を有してよい。熱接着性複合繊維が、第１成分および第２成分以外の他の成分を含む場合、当該他の成分もまた他のポリオキシメチレン系重合体を含み、当該他のポリオキシメチレン系重合体とポリオキシメチレン系重合体Ａとが、紡糸後の融解ピーク温度において、ポリオキシメチレン系重合体Ｂとポリオキシメチレン系重合体Ａと同様の関係を満たすことが好ましい。
【００４０】
前記熱接着性複合繊維は、繊度が０．１〜１０dtexであることが好ましい。特定のポリオキシメチレン系重合体を用いることによって、繊度０．１〜３dtex程度の細い繊維を安定して得ることができる。このような繊度の繊維は、例えば、不織布（紙（湿式不織布）を含む）製造用の繊維として、汎用されているポリプロピレン繊維およびポリエステル繊維の繊度と同等のものであり、これらの汎用繊維を用いる場合に採用されている手法により、繊維集合物（特に不織布）を製造することを可能にする。
【００４１】
前記熱接着性複合繊維は、上述の通り、特定のポリオキシメチレン系重合体を使用することによって、熱接着時の第２成分の収縮が抑えられたものとなる。そのことは、ＪＩＳ Ｌ １０１５（乾熱収縮率）に準じて、温度１４０℃、時間１５分間、初荷重０．０１８mN/dtex（２mg/d）で測定される単繊維乾熱収縮率で示される。本発明の熱接着性複合繊維は、その断面において第２成分の重心位置が繊維の重心位置とほぼ一致する、即ち同心芯鞘型複合繊維である場合において、そのような条件で測定される単繊維乾熱収縮率が、好ましくは１５％以下であり、より好ましくは１２％以下である。熱接着時の収縮が抑えられることにより、成形フィルターとして加工する際に、安定して生産することができる。
【００４２】
前記熱接着性複合繊維は、後述するように、紡糸時および延伸処理時に比較的高い倍率で十分に延伸する製造方法によって好ましくは製造されるため、各成分の結晶化が進み、繊維全体が固くなると推定される。繊維が固いと、繊維に機械捲縮を付与した後、捲縮状態が長い間、維持されやすく、繊維同士の絡み合いも良好となり、例えばカードを通過させて得られるウェブの地合いが良好になる傾向にある。また、成形フィルターに熱加工する際にも、捲縮状態が比較的維持されるので、適度な立体的空隙を付与することができる。
【００４３】
次に、前記熱接着性複合繊維の製造方法を説明する。まず、二種類のポリオキシメチレン系重合体ＡおよびＢであって、紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ａの結晶化温度が１２５℃以上１５０℃以下の範囲内にあり、１４０℃ １／２結晶化時間が、５秒以上１２００秒以下の範囲内にあり、紡糸前のポリオキシメチレン系重合体ＡおよびＢのＪＩＳ Ｋ ７１２１に従って測定される融解ピーク温度をそれぞれ、ＴAおよびＴBとしたときに、ＴB＞ＴA＋１０を満たす、二種類のポリオキシメチレン系重合体ＡおよびＢを用意する。そのようなポリオキシメチレン系重合体ＡおよびＢは、先に説明したとおりである。
【００４４】
あるいは、ポリオキシメチレン系重合体Ａは、上記範囲の２０＜ＭＩAを有するものであってよい。あるいはまた、ポリオキシメチレン系重合体Ｂは、１４０℃ １／２結晶か時間が１０秒未満であり、１５０℃ １／２結晶化時間が１０〜１００秒である、及び／又は５０万以下のＺ平均分子量を有するものであってよい。そのようなポリオキシメチレン系重合体Ｂは、先に説明したとおりである。
【００４５】
次いで、ポリオキシメチレン系重合体Ａを含む第１成分と、ポリオキシメチレン系重合体Ｂを含む第２成分とを、第１成分が繊維の周面の長さに対して２０％以上の長さで露出するように複合紡糸する。紡糸温度は、１８０〜２００℃であることが好ましい。このとき、引取繊度が２〜１５dtexの範囲内にある紡糸フィラメントを作製する。最終的に繊度２．０dtex未満の繊維を得ようとする場合には、引取繊度を８dtex以下とする。紡糸フィラメントの引取繊度が２dtex未満であると、糸切れ等が生じて繊維生産性が低下する。紡糸フィラメントの引取繊度が１５dtexを越えると十分な延伸ができず、ネッキングにより均質な繊度の繊維が得られない。この範囲の繊度の紡糸フィラメントを得るために、例えば、紡糸口金の孔径が０．３〜１ｍｍである場合において、紡糸時のドラフト倍率（延伸倍率）を、例えば、好ましくは１００〜１０００倍程度、より好ましくは３００〜９００倍、さらにより好ましくは４００〜８００倍とする。紡糸時に比較的高い倍率で延伸することにより、後の延伸処理と相俟って、熱接着時の第２成分の収縮がより抑えられた熱接着性複合繊維を得ることができる。紡糸ノズルの孔径は、上記ドラフト倍率を達成するために、適宜選択してよく、上記孔径に限定されない。
【００４６】
次いで、紡糸フィラメントを公知の延伸処理機を用いて延伸処理して、延伸フィラメントを得る。延伸処理は、ポリオキシメチレン系重合体Ａの融解ピーク温度未満の温度で実施することが好ましく、具体的には、延伸温度を１３０℃以上１５０℃以下の範囲内にある温度に設定して実施することが好ましい。延伸倍率は、４〜１０倍とすることが好ましく、４．２〜７倍とすることがより好ましい。延伸方法は、乾式延伸法であることが好ましい。あるいは、延伸は、湿式延伸法で実施してもよい。
【００４７】
得られた延伸フィラメントには、所定量の繊維処理剤が付着させられる。さらに、カードで開繊されてウェブを形成する繊維およびエアレイウェブを形成する繊維には、クリンパー（捲縮付与装置）で機械捲縮が与えられる。捲縮数は、１２山／25mm以上１９山／25mm以下の範囲内にあることが好ましい。捲縮数が１２山／25mm未満であると、カードでのシリンダーへの巻き付き及び風綿が発生しやすいために、カード通過性が悪くなる。さらに、繊維同士の交絡度合いを示すウェブ強力も低く、カード工程でのトラブルが発生し易い傾向にある。捲縮数が１９山／25mmを超えると、カード工程での開繊不良によるネップ、クラウディなど地合いムラが発生しやすくなる。捲縮数は、１４山／25mm以上１６山／25mm以下の範囲内にあることがより好ましい。複合繊維を繊維長１０mm未満の短繊維（特に抄紙用短繊維）として得ようとする場合、機械捲縮は付与しなくてもよい。
【００４８】
捲縮付与後（又は捲縮が付与されていない繊維処理剤付与後）のフィラメントに６０℃〜１１０℃の範囲内にある温度で数秒〜約３０分間、アニーリング処理を施す。繊維処理剤を付着させた後でアニーリング処理を実施する場合、アニーリング処理温度を６０℃〜１１０℃の範囲内にある温度とし、処理時間を５分以上として、アニーリング処理を実施すると同時に繊維処理剤を乾燥させることがより好ましい。アニーリング処理を上記温度範囲に設定して実施することにより、捲縮形状が安定し、例えば、成形フィルターとして熱加工するときに、繊維層のへたりを小さくすることができ、立体的な空隙が付与されたフィルターを得ることができる。また、この比較的低い温度で、アニーリング処理を実施することにより、得られる繊維の単繊維乾熱収縮率を抑えることができる。アニーリング処理は、抄紙用短繊維を製造する場合には、省略してよい。
【００４９】
前記アニーリング処理終了後（抄紙用短繊維の場合には繊維処理剤付与後）、フィラメントは用途等に応じて、繊維長が３〜１００mmとなるように切断される。本発明の熱接着性複合繊維は、必要に応じて長繊維の形態で使用してよい。第１成分及び第２成分を構成するために、上記特定のポリオキシメチレン系重合体を使用する限りにおいて、メルトブローン法およびスパンボンド法によって、本発明の熱接着性複合繊維を製造することは可能である。
【００５０】
本発明の成形フィルターは、前記熱接着性複合繊維を３０質量％以上含む繊維集合物が成形されて得られる。繊維集合物は、第１成分により繊維同士が熱接着されたものである。繊維集合物としては、織編物および不織布などが挙げられる。繊維集合物は、前記熱接着性複合繊維を、より好ましくは５０質量％以上含み、最も好ましくは１００質量％含む。
【００５１】
続いて、本発明の成形フィルターの具体的な一例を、その製造方法とともに説明する。まず、前記熱接着性複合繊維を３０質量％含む繊維集合物を準備する。具体的には、カード機またはエアレイド機で開繊された繊維ウェブ、又は一旦ロール状に巻回された不織布等の繊維集合物を送り出す。このとき、当該繊維集合物に他のシート等を積層してよい。また、必要に応じて、繊維集合物をニードルパンチ処理や水流交絡処理等の二次的加工を施してもよい。この繊維集合物の目付は、例えば、３０〜５０ｇ／ｍ2の範囲内にあることが好ましい。
【００５２】
次いで、この繊維集合物を熱処理機へと送り出して、熱処理機にて１４０〜１８０℃の温度に加熱して、繊維集合物を構成する前記熱接着性複合繊維の熱接着成分（第１成分）を溶融させて繊維同士及び繊維集合物の各層間を熱接着させながら巻芯に巻き取る。更に、巻き取られた繊維集合物を冷却し、巻芯を抜き取って、繊維集合物が巻回された筒状体に成形され、本発明の筒状フィルターを得ることができる。なお、熱処理機としては、例えば熱風加熱型の熱処理機、赤外線加熱型の熱処理機、熱風・赤外線加熱併用型の熱処理機等が使用できる。好ましい熱処理温度は、熱接着成分（第１成分）の結晶化温度および融点以上、第２成分の融点−３℃以下であり、より好ましい熱処理温度は、熱接着成分（第１成分）の融点＋３℃以上、第２成分の融点−５℃以下である。
【００５３】
このようにして得られる筒状体の密度は、所定の濾過精度に合わせて適宜設定され、密度０．２０〜０．７０ｇ／ｃｍ3の範囲内にあることが好ましい。より好ましくは、０．２５〜０．５６ｇ／ｃｍ3の範囲内にある。
【００５４】
また、上記密度に置き換えて、下記式で求められる空隙率で表すこともできる。フィルターの空隙率は、所定の濾過精度に合わせて適宜設定され、５０〜８５％の範囲内にあることが好ましい。より好ましくは、６０〜８０％である。
［空隙率］
空隙率（％）＝［１−｛フィルター密度（ｇ／ｃｍ3）／フィルターを構成する樹脂成分の真密度（ｇ／ｃｍ3）｝］×１００
【００５５】
前記筒状体の外周に巻回された外装不織布を更に含み、外装不織布は前記熱接着性複合繊維からなり、かつ前記筒状体の外周に熱接着されていることが好ましい。外装不織布は、筒状体の外周に粗濾過用の濾過材として用いられる。外装不織布を巻きつけ、接着一体化させるには、前記筒状体を巻き上げ用の回転装置に載置し、外装不織布を外周に巻いた後、回転させながら、外方より熱接着温度以上の温度を有する加熱体を押し当てて部分熱圧着するとよい。
【００５６】
本発明の成形フィルターには、前記熱接着性複合繊維以外に他の繊維を混合することができる。他の繊維として、例えば、コットン、シルク、ウール、麻、パルプなどの天然繊維、レーヨン、キュプラなどの再生繊維、およびアクリル系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系などの合成繊維から１種または複数種の繊維を用途などに応じて選択するとよい。
【００５７】
本発明の成形フィルターの具体的な別の一例は、型内に前記熱接着性複合繊維またはその繊維集合物が存在する状態で、熱処理を施すことにより製造される。例えば、成形体は、簡便には、前記熱接着性複合繊維を含むパラレルウェブ、セミランダムウェブ、ランダムウェブ、クロスウェブ、クリスクロスウェブなどの繊維ウェブを、カード機により作製し、それを型内に入れて、熱処理することにより、成形できる。熱処理は、熱風吹き付け法（エアースルー法）を用いて実施してよい。繊維ウェブは、水流交絡処理に付してから、型内に入れてよい。厚さの大きい成形体は、繊維ウェブをクロスレイヤー装置を用いて積層し、積層したウェブを型内に入れて製造してよい。積層ウェブには、必要に応じて、ニードルパンチ処理および／または水流交絡処理を施してよい。
【００５８】
いずれの方法で成形体を製造する場合も、成形体の密度は、用途に応じて適宜選択される。具体的には、成形体の密度は、０．０１〜１．０ｇ／ｃｍ3であることが好ましく、０．０２〜０．８ｇ／ｃｍ3であることがより好ましく、０．０４〜０．６ｇ／ｃｍ3であることがさらにより好ましい。成形体の目付もまた、用途に応じて適宜選択され、具体的には、１０〜５０００ｇ／ｍ2であることが好ましい。
【００５９】
成形加工は、熱処理温度を、繊維ウェブの目付および得ようとする成形体の密度に応じて、１４０℃〜１８０℃の範囲内とし、熱処理時間を５秒〜１２０分として、実施する。具体的には、熱処理温度は、前記熱接着性複合繊維の第１成分の融点以上、（第２成分の融点−５℃）以下の温度とすることが好ましい。より具体的には、目付が１００ｇ／ｍ2以下である場合には、コンベア式エアスルー熱処理機を用いて、熱処理時間を５秒〜２０分間として、熱処理することが好ましい。目付が１００ｇ／ｍ2を超える場合には、バッチ式エアスルー熱処理機を用いて、熱処理時間を１分〜１２０分間として、熱処理することが好ましい。
【００６０】
成形加工は、エアスルー熱処理機を使用したときに、繊維ウェブの厚さ方向において熱処理が均一に行われるよう、金属金網または樹脂メッシュシートのような通気性材料から成る型を用いて行うことが好ましい。例えば、成形加工は、繊維ウェブを入れる前に、通気性を有するシートを所定の形状に加工して型を作製し、この型に繊維ウェブを入れる方法で行ってよい。あるいは、繊維ウェブを２枚の通気性シート（例えば、金網）で挟んでから所望の形状にして、熱処理する方法で成形加工をしてよい。成形品の形状は特に限定されず、平板形状、曲面を有する形状、箱形状、凸形状、帽子（hat）形状、コップ形状、カップ形状、円柱形状および球形状のいずれであってよい。
【実施例】
【００６１】
以下、本発明の内容について実施例により具体的に説明する。なお、繊維の製造において使用した第１成分および第２成分であるポリオキシメチレン系重合体ＡおよびＢの融点ＴAおよびＴB、紡糸後の第１成分および第２成分の融点ＴｆAおよびＴｆB、単繊維乾熱収縮率は、以下のように測定した。
【００６２】
（ＴAおよびＴBの測定）
示差走査熱量計（セイコーインスツルメンツ（株）製）を使用し、サンプル量を５．０ｍｇとして、２００℃で５分間保持した後、４０℃まで１０℃／minの降温スピードで冷却した後、１０℃／minの昇温スピードで融解させて、第１および第２成分それぞれについて融解熱量曲線を得、得られた融解熱量曲線より、融点として融解ピーク温度ＴAおよびＴBをそれぞれ求めた。
【００６３】
（ＴｆAおよびＴｆBの測定）
示差走査熱量計（セイコーインスツルメンツ（株）製）を使用し、サンプル量を６．０ｍｇとして、１０℃／minの昇温スピードで常温から２００℃まで昇温して、繊維を融解させて、得られた融解熱量曲線からＴｆAおよびＴｆBを求めた。
【００６４】
（単繊維乾熱収縮率）
ＪＩＳ Ｌ １０１５に準じ、つかみ間隔を１００mmとし、処理温度１４０℃、処理時間１５分間、初荷重０．０１８mN/dtex（２mg/d）における乾熱収縮率を測定した。
【００６５】
実験例１：繊維の製造
（繊維１）
ＴAが１５５．０℃、ＭＩAが５８、ＴCAが１３４℃、１４０℃ １／２結晶化時間が６０秒であって、コモノマーであるＣＨ2ＣＨ2Ｏ含有量がエチレンオキサイド換算値として７．１質量％である、ポリオキシメチレン系重合体（三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製、商品名Ｖ４０−ＥＦ）を第１成分（鞘成分）として用意した。第２成分として、ＴBが１７０．８℃、ＭＩBが５９、Ｍｚが３５７０００、ＴCBが１４６℃、１５０℃ １／２結晶化時間が２４秒であって、コモノマーであるＣＨ2ＣＨ2Ｏ含有量がエチレンオキサイド換算値として０．９質量％である、ポリオキシメチレン系重合体（三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製、商品名Ａ４０−ＥＦ）を第２成分として用意した。これらの２つの成分を、芯鞘型複合ノズルを用い、第１成分／第２成分の複合比（容積比）を５０／５０として、第１成分の紡糸温度を１８５℃、第２成分の紡糸温度を１９０℃として溶融押出し、延伸倍率（紡糸ドラフト）を５７２倍として、繊度５．８dtexの紡糸フィラメントを得た。
【００６６】
前記紡糸フィラメントを１４０℃の熱風中で、４．３倍に乾式延伸し、繊度約１．３dtexの延伸フィラメントとした。次いで、繊維処理剤を付与した後、延伸フィラメントにスタッフィングボックス型クリンパーにて機械捲縮を付与した。そして、６０℃に設定したエアスルー熱処理機にて約１５分間、弛緩した状態でアニーリング処理と乾燥処理を同時に施し、フィラメントを５１mmの繊維長に切断して、繊度１．３dtex（繊維径約１１μｍ）の熱接着性複合繊維を短繊維の形態で得た。得られた熱接着性複合繊維の単繊維乾熱収縮率は、０％であった。
【００６７】
（繊維２）
上記、繊維１と同じ第１成分／第２成分、複合比（容積比）、紡糸温度にて溶融押出し、延伸倍率（紡糸ドラフト）を３０４倍として、繊度１１dtexの紡糸フィラメントを得た。
【００６８】
前記紡糸フィラメントを１４０℃の熱風中で、３．３倍に乾式延伸し、繊度約３．３dtexの延伸フィラメントとした。次いで、繊維処理剤を付与した後、延伸フィラメントにスタッフィングボックス型クリンパーにて機械捲縮を付与した。そして、６０℃に設定したエアスルー熱処理機にて約１５分間、弛緩した状態でアニーリング処理と乾燥処理を同時に施し、フィラメントを５１mmの繊維長に切断して、繊度３．３dtex（繊維径約１８μｍ）の熱接着性複合繊維を短繊維の形態で得た。得られた熱接着性複合繊維の単繊維乾熱収縮率は、０％であった。
【００６９】
繊維１〜２は、いずれも紡糸性が良好であり、また、１４０℃での単繊維乾熱収縮率はなかった。また、カード通過性が良好で、熱接着処理付したときの繊維の収縮も小さかった。
【００７０】
実験例２：カップ状成形フィルターの製造
実験例１で製造した繊維１から成るパラレルカードを作製し、これをクロスレイヤーで重ねて、２００ｇ／ｍ2の目付を有する積層ウェブを作製した。それから、積層ウェブを２０ｃｍ×２０ｃｍにカットした。
【００７１】
金属網から成る茶こしであって、φ60mm×深さ60mmの寸法のもの、およびφ50mm×深さ55mmの寸法のものを用意した。２つの茶こしの間に積層ウェブが位置するように、２つの茶こしを重ねた。茶こしに挟まれたウェブは、バッチ式エアスルー熱処理機で、温度１６１℃にて、１５分間、熱処理に付した。熱処理後、茶こしをとると、厚さ約５ｍｍの底の丸い、カップ状の成形フィルターが得られた。これをバケットタイプのフィルターとして用いたところ、通常の平面的なフィルターに比べ、ろ過面積が２倍になり、ろ過寿命も２倍になった。また、大量の液を処理する場合の流量阻害を軽減できた。
【００７２】
実験例３：筒状フィルターの製造
［試料１］
実験例１で製造した繊維１を１００質量％準備した。パラレルカード機を用いて開繊して、目付４０ｇ／ｍ2の繊維ウェブを作製した。得られた繊維ウェブを、連続して熱風・赤外線加熱併用型のコンベア式熱処理機に送り出し、加熱温度１６０℃で熱処理して、予め１５０℃に加熱した鉄芯（長さ：３２ｃｍ、直径：２５ｍｍ）に、巻径が６５０ｍｍに達するまで巻き取った。そして、巻き取られた繊維ウェブを冷却し、鉄芯を抜き取った後、両端を切断し、この切断面を、加熱した平板（表面温度：１５５℃）に押し当てることにより切断面の樹脂同士を融着させて、長さ２５０ｍｍの本発明の筒状フィルターを作製した。得られた筒状フィルターの密度は、０．４３６ｇ／ｃｍ3（空隙率は約６９％）であった。
【００７３】
［試料２］
加熱温度を１５８℃とした以外は、試料１と同様の方法で、本発明の筒状フィルターを作製した。得られた筒状フィルターの密度は、０．３９７ｇ／ｃｍ3（空隙率は約７２％）であった。
【００７４】
［試料３］
実験例１で製造した繊維２を１００質量％とした以外は、試料１と同様の方法で、本発明の筒状フィルターを作製した。得られた筒状フィルターの密度は、０．４１５ｇ／ｃｍ3（空隙率は約７１％）であった。
【００７５】
［試料４］（比較）
繊維１の代わりに、ポリエチレン樹脂を鞘成分とし、芯成分をポリプロピレン樹脂とする、繊度が１．１dtex（繊維径約１２μｍ）、繊維長５１ｍｍの熱接着性複合繊維（ダイワボウポリテック（株）製、商品名ＮＢＦ）を１００質量％準備し、熱処理温度を１３５℃とした以外は、試料１と同様の方法で、筒状フィルターを作製した。得られた筒状フィルターの密度は、０．２８８ｇ／ｃｍ3（空隙率は約６９％）であった。
【００７６】
［試料５］（比較）
繊維２の代わりに、ポリエチレン樹脂を鞘成分とし、芯成分をポリプロピレン樹脂とする、繊度が２．２dtex（繊維径約１８μｍ）、繊維長５１ｍｍの熱接着性複合繊維（ダイワボウポリテック（株）製、商品名ＮＢＦ）を１００質量％準備し、熱処理温度を１３５℃とした以外は、試料１と同様の方法で、筒状フィルターを作製した。得られた筒状フィルターの密度は、０．２７０ｇ／ｃｍ3（空隙率は約７１％）であった。
【００７７】
次に、得られた筒状フィルターの性能を評価した。結果を表１に示す。評価方法は以下のとおりである。
【００７８】
［濾過精度−１］
ＪＩＳ Ｚ８９０１に準ずる試験用ダスト（ＪＩＳ８種［中位径：６．６〜８．６μｍ］とＪＩＳ１１種［中位径：１．６〜２．３μｍ］を１：１の質量割合で混合したもの、関東ローム製）の試験用懸濁液（濃度：５０ｐｐｍ）を、均一に攪拌しながら筒状フィルターの外側から中空部に向かって４０リットル／分の流量で流し、濾過開始から５分経過した後の濾過液について下記の方法で評価した（試料１、２、４）。
【００７９】
［濾過精度−２］
ＪＩＳ Ｚ８９０１に準ずる試験用ダスト（ＪＩＳ８種［中位径：６．６〜８．６μｍ］（関東ローム製）の試験用懸濁液（濃度：５０ｐｐｍ）を、均一に攪拌しながら筒状フィルターの外側から中空部に向かって４０リットル／分の流量で流し、濾過開始から５分経過した後の濾過液について下記の方法で評価した（試料３、５）。
【００８０】
評価方法は、まず、濾過前の試験用懸濁液の所定量に含まれるダストの粒子径別の個数（Ｍ）と、これを濾過した後の濾過液の所定量に残るダストの粒子径別の個数（Ｎ）とを粒度分布測定機（商品名：コールターカウンターＺＭ型、コールターエレクトロニクス社製）を用いて測定した。次に、各粒子径別に遮断率（１００×（Ｍ−Ｎ）／Ｍ）を算出した。そして、遮断率が９０％になる粒子径（μｍ）を濾過精度とした。なお、濾過精度（μｍ）が小さい値になるほど、筒状フィルターが微小な粒子を捕捉できるようになる。
【００８１】
［濾過ライフ−１］
ＪＩＳ Ｚ８９０１に準ずる試験用ダスト（ＪＩＳ８種［中位径：６．６〜８．６μｍ］とＪＩＳ１１種［中位径：１．６〜２．３μｍ］を１：１の質量割合で混合したもの、関東ローム製）の試験用懸濁液（濃度：５０ｐｐｍ）を、均一に攪拌しながら筒状フィルターの外側から中空部に向かって４０リットル／分の流量で流し、この流量を維持するための通液圧力が０．２ＭＰａになったときの総通液量（リットル）で評価した（試料１、２、４）。
【００８２】
［濾過ライフ−２］
ＪＩＳ Ｚ８９０１に準ずる試験用ダスト（ＪＩＳ８種［中位径：６．６〜８．６μｍ］関東ローム製）の試験用懸濁液（濃度：５０ｐｐｍ）を、均一に攪拌しながら筒状フィルターの外側から中空部に向かって４０リットル／分の流量で流し、この流量を維持するための通液圧力が０．２ＭＰａになったときの総通液量（リットル）で評価した（試料３、５）。
【００８３】
［耐薬品性］
試料１及び試料４について、外径（ｍｍ）、内径（ｍｍ）、および長さ（ｍｍ）を測長し、円筒状のガラス容器に試料を入れ、試料が完全に浸る様にキシレン、エタノールおよびサラダ油をそれぞれ注ぎ入れた。２５℃の温度で２４時間浸漬後に試料を取り出し、外径、内径および長さを測長し、浸漬前後の容積変化率を下記の式より求めた。
［容積変化率］
容積変化率（％）＝｛（浸漬後の容積／浸漬前の容積）×１００｝−１００
【００８４】
【表１】
【００８５】
得られた筒状フィルターは、従来のポリオレフィン系繊維を用いたものと比べて、濾過精度及び濾過ライフともに同等もしくは向上していた。また、得られた筒状フィルターは、２成分共にポリオキシメチレン樹脂を用い、繊維同士が熱接着されているので、耐薬品性に優れていた。一方、従来のポリオレフィン系繊維を用いたものは、若干膨潤していた。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明の成形フィルターは、耐熱性および耐薬品性に優れるので、製薬工業、電子工業等における精製水の濾過、飲料水製造工程内における飲料水の濾過以外にも、自動車工業における塗装剤の濾過、アルコールの濾過等、様々な用途に使用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオキシメチレン系重合体Ａを含む熱接着成分としての第１成分と、ポリオキシメチレン系重合体Ｂを含む第２成分とを含み、第１成分が繊維の周面の長さに対して２０％以上の長さで露出している熱接着性複合繊維を３０質量％以上含み、第１成分により熱接着して成形している成形フィルターであり、
前記熱接着性複合繊維における紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ａの結晶化温度が１２５℃以上１５０℃以下の範囲内にあり、１４０℃ １／２結晶化時間が、５秒以上１２００秒以下の範囲内にあり、
前記熱接着性複合繊維におけるポリオキシメチレン系重合体ＡおよびＢのＪＩＳ Ｋ ７１２１に従って測定される融解ピーク温度をそれぞれＴｆAおよびＴｆBとしたときに、ＴｆB＞ＴｆA＋１０を満たす、成形フィルター。
【請求項２】
前記熱接着性複合繊維は、紡糸前のポリオキシメチレン系重合体ＡのＪＩＳ Ｋ ７２１０（条件：１９０℃、荷重２１．１８Ｎ（２．１６kg））に準じて測定されるメルトインデックス（ｇ／１０ｍｉｎ）を、ＭＩAとしたとき、２０＜ＭＩAを満たす、請求項１に記載の成形フィルター。
【請求項３】
前記熱接着性複合繊維は、紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ｂの１５０℃ １／２結晶化時間が、１０秒以上１００秒以下の範囲内にある、請求項１または２に記載の成形フィルター。
【請求項４】
前記熱接着性複合繊維は、Ｚ平均分子量が３５万以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形フィルター。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形フィルターであって、熱接着性複合繊維を３０質量％以上含む複数の繊維集合物が巻回されて、隣り合う繊維層が第１成分により熱接着した筒状体に成形されている筒状フィルター。
【請求項６】
熱接着性複合繊維を３０質量％以上含む複数の繊維集合物が巻回されて、隣り合う繊維層が第１成分により熱接着されている筒状フィルターの製造方法であって、
前記熱接着性複合繊維は、ポリオキシメチレン系重合体Ａを含む第１成分と、ポリオキシメチレン系重合体Ｂを含む第２成分とを、第１成分が繊維の周面の長さに対して２０％以上の長さで露出した複合繊維であり、
前記熱接着性複合繊維におけるポリオキシメチレン系重合体ＡおよびＢのＪＩＳ Ｋ ７１２１に従って測定される融解ピーク温度をそれぞれ、ＴAおよびＴBとしたときに、ＴB＞ＴA＋１０を満たし、
前記熱接着性複合繊維における紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ａの結晶化温度が１２５℃以上１５０℃以下の範囲内にあり、１４０℃ １／２結晶化時間が、５秒以上１２００秒以下の範囲内にあり、
前記熱接着性複合繊維を３０質量％以上含む繊維集合物を、１４０℃以上１８０℃以下の範囲に加熱して前記熱接着性複合繊維の第１成分を熱接着しながら巻芯に巻き取り、
巻き取られた前記繊維集合物から前記巻芯を抜き取って、前記繊維集合物が巻回された筒状体に成形する筒状フィルターの製造方法。
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【請求項１】
ポリオキシメチレン系重合体Ａを含む熱接着成分としての第１成分と、ポリオキシメチレン系重合体Ｂを含む第２成分とを含み、第１成分が繊維の周面の長さに対して２０％以上の長さで露出している熱接着性複合繊維を３０質量％以上含み、第１成分により熱接着して成形している成形フィルターであり、
前記熱接着性複合繊維における紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ａの結晶化温度が１２５℃以上１５０℃以下の範囲内にあり、１４０℃ １／２結晶化時間が、５秒以上１２００秒以下の範囲内にあり、
前記熱接着性複合繊維におけるポリオキシメチレン系重合体ＡおよびＢのＪＩＳ Ｋ ７１２１に従って測定される融解ピーク温度をそれぞれＴｆAおよびＴｆBとしたときに、ＴｆB＞ＴｆA＋１０を満たす、成形フィルター。
【請求項２】
前記熱接着性複合繊維は、紡糸前のポリオキシメチレン系重合体ＡのＪＩＳ Ｋ ７２１０（条件：１９０℃、荷重２１．１８Ｎ（２．１６kg））に準じて測定されるメルトインデックス（ｇ／１０ｍｉｎ）を、ＭＩAとしたとき、２０＜ＭＩAを満たす、請求項１に記載の成形フィルター。
【請求項３】
前記熱接着性複合繊維は、紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ｂの１５０℃ １／２結晶化時間が、１０秒以上１００秒以下の範囲内にある、請求項１または２に記載の成形フィルター。
【請求項４】
前記熱接着性複合繊維は、Ｚ平均分子量が３５万以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形フィルター。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形フィルターであって、熱接着性複合繊維を３０質量％以上含む複数の繊維集合物が巻回されて、隣り合う繊維層が第１成分により熱接着した筒状体に成形されている筒状フィルター。
【請求項６】
熱接着性複合繊維を３０質量％以上含む複数の繊維集合物が巻回されて、隣り合う繊維層が第１成分により熱接着されている筒状フィルターの製造方法であって、
前記熱接着性複合繊維は、ポリオキシメチレン系重合体Ａを含む第１成分と、ポリオキシメチレン系重合体Ｂを含む第２成分とを、第１成分が繊維の周面の長さに対して２０％以上の長さで露出した複合繊維であり、
前記熱接着性複合繊維におけるポリオキシメチレン系重合体ＡおよびＢのＪＩＳ Ｋ ７１２１に従って測定される融解ピーク温度をそれぞれ、ＴAおよびＴBとしたときに、ＴB＞ＴA＋１０を満たし、
前記熱接着性複合繊維における紡糸前のポリオキシメチレン系重合体Ａの結晶化温度が１２５℃以上１５０℃以下の範囲内にあり、１４０℃ １／２結晶化時間が、５秒以上１２００秒以下の範囲内にあり、
前記熱接着性複合繊維を３０質量％以上含む繊維集合物を、１４０℃以上１８０℃以下の範囲に加熱して前記熱接着性複合繊維の第１成分を熱接着しながら巻芯に巻き取り、
巻き取られた前記繊維集合物から前記巻芯を抜き取って、前記繊維集合物が巻回された筒状体に成形する筒状フィルターの製造方法。
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【公開番号】特開２０１０−１６２５２２（Ｐ２０１０−１６２５２２Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９３９０（Ｐ２００９−９３９０）
【出願日】平成２１年１月１９日（２００９．１．１９）
【出願人】（０００００２９２３）ダイワボウホールディングス株式会社 (173)
【出願人】（３０００４９５７８）ダイワボウポリテック株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１９日（２００９．１．１９）
【出願人】（０００００２９２３）ダイワボウホールディングス株式会社 (173)
【出願人】（３０００４９５７８）ダイワボウポリテック株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
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