生分解性エアクリーナー用濾材
【課題】 塵埃の捕集効率が高く濾過寿命も長く、且つ生分解性を有し、しかも保形性と耐水性に優れた生分解性エアクリーナー用濾材を提供する。
【解決手段】 短繊維からなる粗層と、長繊維からなる緻密層とが積層されてなる生分解性エアクリーナー用濾材であって、各層の構成繊維は合成生分解性繊維からなり、前記構成繊維を絡合することにより、各層は一体化されており、且つ前記構成繊維は合成生分解性樹脂によって結合されている生分解性エアクリーナー用濾材。
【解決手段】 短繊維からなる粗層と、長繊維からなる緻密層とが積層されてなる生分解性エアクリーナー用濾材であって、各層の構成繊維は合成生分解性繊維からなり、前記構成繊維を絡合することにより、各層は一体化されており、且つ前記構成繊維は合成生分解性樹脂によって結合されている生分解性エアクリーナー用濾材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアクリーナー用濾材、主として自動車等のエアクリーナーに用いられる濾材に関し、特には生分解性を有し、且つ耐水性に優れた生分解性エアクリーナー用濾材に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエアクリーナーは、外気中の塵埃を充分に捕集した後で、清浄化空気をエンジンルームに導入するために用いられる濾材であり、塵埃の捕集効率を高くするばかりでなく塵埃保持量を大きくして濾過寿命を長くすることが求められている。このようなエアクリーナー用濾材としては、従来より、粗密構造を有する不織布からなる濾材が適用されており、例えば特許文献１に記載される、疎水性繊維を主体とし、低密度の繊維構造体からなる外層と、親水性繊維を主体とし、高密度の繊維構造体からなる中間層と、高密度の湿式不織布からなる内層とを含み、前記の各層がポリエステル系樹脂で含浸されているエアクリーナー用濾材が知られている。しかし、このようなエアクリーナー用濾材は使用後には、焼却処理や埋め立て処理により廃棄されることから、例えば焼却中に焼却炉を傷めたり、有害ガスを発生したり、ＣＯ２ガスの発生により環境への負荷が増加するなどの問題があった。また、埋め立て処理においても、多数の自動車から廃棄されることを考慮すると、大きな量になり、埋め立て地の不足という問題があった。
【０００３】
そこで、例えば特許文献２には、生分解性の素材を用いたフィルタエレメントが提案されている。このフィルタエレメントは、濾過体と型枠又は端板とを備えており、この濾過体は、シート状の生分解性不織布から成る少なくとも２層構造のろ材を、略波板状に成形した有孔補強材間に挟装して成ることが記載されている。しかし、このフィルタエレメントに用いられている２層構造のろ材は、シート状の２枚の生分解性不織布が重ねられているだけであり、一体化した構造ではないために、２種類のろ材の生産を行ない、しかも重ねる工程が必要となり手間がかかりコストも高くなるという問題があった。また、ろ材の保形性に乏しく、有孔補強材間に挟装しなければならないという問題もあった。また、上流層としてジュート繊維である天然素材が用いられており、水分の吸収により強度が低下するなどの耐水性に劣るという問題もあった。
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−３４３８０９号公報
【特許文献２】特開２００２−６６２４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決し、塵埃の捕集効率が高く濾過寿命も長く、且つ生分解性を有し、しかも保形性と耐水性に優れた生分解性エアクリーナー用濾材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の課題を解決するための手段は、短繊維からなる粗層と、長繊維からなる緻密層とが積層されてなる生分解性エアクリーナー用濾材であって、各層の構成繊維は合成生分解性繊維からなり、前記構成繊維を絡合することにより、各層は一体化されており、且つ前記構成繊維は合成生分解性樹脂によって結合されていることを特徴とする生分解性エアクリーナー用濾材である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によって、塵埃の捕集効率が高く濾過寿命も長く、且つ生分解性を有し、しかも保形性と耐水性に優れた生分解性エアクリーナー用濾材を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の生分解性エアクリーナー用濾材は、短繊維からなる粗層と、長繊維からなる緻密層とが積層されてなり、各層の構成繊維は合成生分解性繊維からなる生分解性エアクリーナー用濾材である。具体的には、例えば合成生分解性繊維の短繊維からなる繊維ウエブと、スパンボンド法などによって形成された合成生分解性繊維からなる長繊維からなる繊維ウエブ又は不織布とを積層し、次いで短繊維側よりニードルパンチなどの絡合手段によって、各層の構成繊維を絡合すると共に各層を一体化し、次いで合成生分解性樹脂等の分散液を含浸することにより構成繊維間を結合させて得ることができる。
【０００９】
また、本発明の生分解性エアクリーナー用濾材は、好ましくは、前記粗層が表面粗層と中間粗層とからなり、前記表面粗層と、前記中間粗層と、前記緻密層とがこの順に積層されてなる生分解性エアクリーナー用濾材である。具体的には、例えば合成生分解性繊維の短繊維からなる繊維ウエブと、前記短繊維よりも平均繊度の小さな合成生分解性繊維の短繊維からなる繊維ウエブと、スパンボンド法などによって形成された合成生分解性繊維からなる長繊維からなる繊維ウエブ又は不織布とをこの順に積層し、次いで短繊維側よりニードルパンチなどの絡合手段によって、各層の構成繊維を絡合すると共に各層を一体化し、次いで合成生分解性樹脂等の分散液を含浸することにより構成繊維間を結合させて得ることができる。
【００１０】
前記合成生分解性繊維の短繊維からなる繊維ウエブは、前記粗層に相当し、例えば平均繊維長が好ましくは１０〜１００ｍｍ、より好ましくは２０〜８０ｍｍで、捲縮数５〜３０個／インチを有する通常ステープル繊維と呼ばれる繊維をカード機やエアレイ装置などを使用して、繊維ウエブに形成して得ることができる。また、前記粗層に相当する繊維ウエブ中の短繊維の平均繊度は、好ましくは０．５〜３３デシテックス、より好ましくは１．１〜２２デシテックス、更に好ましくは１．７〜１１デシテックスである。また、前記表面粗層に相当する繊維ウエブ中の短繊維の平均繊度は、好ましくは１．１〜３３デシテックス、より好ましくは１．７〜２２デシテックス、更に好ましくは３．３〜１１デシテックスである。また、前記中間粗層に相当する繊維ウエブ中の短繊維の平均繊度は、好ましくは０．５〜２２デシテックス、より好ましくは１．１〜７．７デシテックス、更に好ましくは１．７〜５．５デシテックスである。
【００１１】
また、前記中間粗層に相当する繊維ウエブ中の短繊維の平均繊度は、前記表面粗層に相当する繊維ウエブ中の短繊維の平均繊度よりも小さいことが好ましい。小さくすることにより、表面粗層、中間粗層、緻密層の順に密度勾配を設けることができるので、塵埃の捕集効率を高くすると共に濾過寿命を長くすることができる。なお、本発明において、各層の密度とは、各層または不織布などの繊維構造物における平均孔径が小さいことを密度が高いといい、繊維構造物における平均孔径が大きいことを密度が低いということとする。したがって、密度は、繊維構造物の面密度（ｇ／ｍ２）と厚さ（ｍｍ）と平均繊度（デシテックス）とに、依存する。なお、繊維構造物における平均孔径φは、下記の（式１）〜（式３）より求めることができる。
【００１２】
（式１）
ただし、ａは格子間距離、ρは不織布の密度、Ｌは繊維１ｇ当たりの繊維長（＝１×１０６ｃｍ／平均デシテックス）、ｃは格子を構成する１本の辺の長さ（＝１ｃｍ）。
【００１３】
上記の式では、不織布を１ｃｍ３の規則的な３次元格子状の立方体と仮定して格子間距離ａを求めている。ここで、ρＬは不織布１ｃｍ３当たりに含まれる繊維の全長であり、これを格子を構成する１本の辺の長さ（＝１ｃｍ）で割ると、３次元格子を構成する辺の本数が出る。辺は縦、横、高さの３方向にあるので３で割ると１方向の辺の数が得られる。この辺の数は立方体の一面に表れる格子の交差点の数と一致するので、この数の平方根は立方体の一辺に存在する交差点の数となる。そして、この交差点の数から１を引くと、一辺に存在する格子間隔の数が得られる。１ｃｍ３の立方体を仮定しているので、一辺の長さ１ｃｍを格子間隔の数で割ることで、格子間距離ａが求まる。
【００１４】
（式２）
πｒ２＝（ａ−ｄ）２
ただし、ｒは孔の半径、ａは格子間距離、ｄは繊維直径。
この式は、不織布に形成される孔の面積πｒ２と、上記の式で求めた格子間距離ａから繊維直径ｄを引いた長さを一辺とする正方形の面積（ａ−ｄ）２とが一致すると仮定して導いたもので、この式を誘導した下記の（式３）から平均孔径φが求まる。なお、異なる繊維径が複数ある場合には、繊維直径は繊維の平均密度と、繊維の平均デシテックスとから求めた繊維平均直径を用いるものとする。
【００１５】
（式３）
【００１６】
前述の長繊維からなる繊維ウエブ又は不織布は、前記緻密層に相当し、例えばスパンボンド法などによる繊維ウエブ又は不織布を適用することができる。この不織布は、例えばスパンボンド法による繊維ウエブに部分的に熱融着加工を施した不織布が適用可能であり、部分的な熱融着加工としては、融着面積が５〜３０％、好ましくは１０〜２５％であることが好ましい。具体的には、例えば直径又は１辺が０．３〜２．０ｍｍ、好ましくは０．５〜１．５ｍｍの円形又は方形の融着部分が１０〜７０個／ｃｍ２の割合で、好ましくは２０〜５０個／ｃｍ２の割合で、等間隔に点在していることが好ましい。部分的に熱融着加工されていると、不織布の厚さが少なくなり、繊維構造が緻密となる効果がある。なお融着面積が３０％を超えると、圧力損失が大きくなり濾過寿命が短くなる場合があり、融着面積が５％未満であると、繊維構造が緻密となる効果が得られなくなる場合がある。また、この部分的な熱融着加工は、後ほど施される絡合処理によって熱融着部分が剥離するような弱い熱融着加工とすることも可能である。
【００１７】
また、前述の長繊維からなる繊維ウエブ又は不織布は、例えば長繊維が一方向又は略一方向に配列された第１および第２のシートが、これらの繊維の配列方向が互いに交差するように積層されてなる交差不織布を適用することができる。この交差不織布としては、例えば、特開２００２−１５５４６３号公報に開示される直交積層不織布、特開２００２−３２７３６６号公報に開示される割繊維不織布、または特開平１０−２０４７６７号公報や特公平３−３６９４８号公報に開示される縦延伸不織布などを適用することができる。なお、長繊維からなる繊維ウエブ又は不織布としては、圧力損失などを考慮すると、スパンボンド法などによる繊維ウエブ又は不織布がより好ましい。
【００１８】
前述の長繊維からなる繊維ウエブ又は不織布は、前記緻密層に相当するが、含まれる合成生分解性繊維は連続した繊維又はフィラメントであり、熱収縮加工などによる捲縮処理が施されていない繊維が好ましい。捲縮処理が施されていないことによって、繊維層の厚さが少なくなり、緻密な構造とすることができる。また、前記緻密層に相当する繊維ウエブ又は不織布中の長繊維の平均繊度は、好ましくは０．５〜１７デシテックス、より好ましくは１．１〜７．７デシテックス、更に好ましくは１．７〜５．５デシテックスである。また、前記長繊維の平均繊度は、粗層および／または中間粗層に相当する繊維ウエブ中の短繊維の平均繊度よりも小さいことが好ましい。小さくすることにより、粗層、緻密層の順に、好ましくは表面粗層、中間粗層、緻密層の順に密度勾配を設けることができるので、塵埃の捕集効率を高くすると共に濾過寿命を長くすることができる。
【００１９】
また、前記粗層に相当する繊維ウエブ中の短繊維および前記緻密層に相当する繊維ウエブ又は不織布の繊維に着色されていることも可能であり、例えば粗層の色が灰色または黒であり、緻密層の色が白色（無着色）であることにより、緻密層の変色の程度により塵埃の付着の程度を確認することが可能となり、生分解性エアクリーナー用濾材の交換を行なったり、交換時期を推定することが可能である。
【００２０】
本発明では、粗層に相当する短繊維からなる繊維ウエブと、緻密層に相当する長繊維からなる繊維ウエブ又は不織布とを積層し、次いでニードルパンチや水流絡合などの絡合手段によって、各層の構成繊維を絡合すると共に各層を一体化し、次いで合成生分解性樹脂等により構成繊維間を結合させて本発明の構造を得ることができる。また、本発明では、好ましくは、表面粗層に相当する短繊維からなる繊維ウエブと、中間粗層に相当する短繊維からなる繊維ウエブと、緻密層に相当する長繊維からなる繊維ウエブ又は不織布とをこの順に積層し、次いでニードルパンチや水流絡合などの絡合手段によって、各層の構成繊維を絡合すると共に各層を一体化し、次いで合成生分解性樹脂等により構成繊維間を結合させて本発明の構造を得ることができる。
【００２１】
前記絡合手段としては、各層の繊維を確実に絡合させ、各層を確実に一体化させる上で、ニードルパンチが優れる。より具体的には、例えば針密度２０〜１００本／ｃｍ２で、針深さ２〜１０ｍｍの条件で、粗層側又は緻密層側から針を打ち込み、次に反対側から針を打ち込み、更に反対側から針を打ち込む工程を必要に応じて繰り返す方法を適用できる。このようにして、緻密層に相当する長繊維からなる繊維ウエブ又は不織布に、粗層に相当する短繊維からなる繊維ウエブの繊維が打ち込まれることによって、長繊維からなる繊維ウエブ又は不織布の密度がより高くなる。
【００２２】
また、合成生分解性樹脂等の接着剤により構成繊維間を結合させる方法としては、合成生分解性樹脂のエマルジョンなどの分散液に含浸した後、乾燥させる方法が適用できる。このように、構成繊維を絡合することにより、各層を一体化させた後に、この構成繊維を合成生分解性樹脂のエマルジョンなどの分散液に含浸した後、乾燥させることによって、密度の高い層ほど多くの分散液が付着しやすく、付着した分、繊維構造物の平均孔径は小さくなるので、ますます密度勾配がつきやすくなる。また、緻密層においては、ますます強度が強くなり、剛軟性が向上して、合成生分解性エアクリーナー用濾材全体の剛軟性が向上する。そして、合成生分解性樹脂からなるエアクリーナー用濾材であっても、剛軟性が高く、且つ耐水性にも優れるという効果を得ることができる。
【００２３】
本発明では、粗層および緻密層の各層の構成繊維は合成生分解性繊維からなる。この合成生分解性繊維は、生分解性の繊維形成性合成樹脂成分からなる繊維である限り、特に限定されず、生分解性樹脂成分としては、例えば、ポリ（α−ヒドロキシ酸）（例えば、ポリグリコール酸、ポリ−Ｌ−乳酸など）、ポリ（β−ヒドロキシアルカノエート）（例えば、ポリ（β−ヒドロキシ酪酸）、β−ヒドロキシ酪酸−βヒドロキシ吉草酸共重合体など）、ポリ（ω−ヒドロキシアルカノエート）（例えば、ポリ−β−プロピオラクトン、ポリ−ε−カプロラクトンなど）、ポリアルキレンジカルボキシレート（例えば、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ブチレンサクシネート−ブチレンアジペート共重合体など）、ポリビニルアルコール類、ビニルアルコールの共重合体を挙げることができる。このように、本発明では、粗層および緻密層の各層の構成繊維は合成生分解性繊維からなるので、レーヨンなどの半合成繊維、あるいは綿およびパルプ繊維などの天然繊維とは異なり、耐水性に優れるという特性がある。
【００２４】
前記生分解性樹脂成分の中でも、ポリ乳酸系樹脂は、二酸化炭素と水に分解できるばかりでなく、原料である澱粉は、トウモロコシなど農作物の廃棄部分や、廃紙、生ごみなどから抽出でき、廃棄物を有効活用できるため、地球環境に対する負荷の少ない点で好ましい。
【００２５】
前記合成生分解性繊維の態様としては、（１）合成生分解性繊維が１つの樹脂成分のみからなる態様、（２）１つ以上の樹脂成分（好適には生分解性樹脂成分）を融着成分（生分解性樹脂成分）で被覆した態様（芯鞘型又は海島型など）、又は１つ以上の樹脂成分（好適には生分解性樹脂成分）と融着成分（生分解性樹脂成分）とを隣り合わせに配置した態様（サイドバイサイド型など）などが適用可能である。この融着成分の融点は、非融着成分の融点よりも２０℃以上低いことが好ましく、３０℃以上低いことがより好ましく、４０℃以上低いことが更に好ましい。なお、本発明における融点は、示差熱量計を用い、昇温温度２０℃／分で、室温から昇温して得られる融解吸収曲線の極値を与える温度をいう。より具体的には、例えば、生分解性繊維の融着成分がポリ−ε−カプロラクトンからなる場合には、生分解性繊維の形状維持成分（非融着成分）はポリブチレンサクシネート、ポリ（β−ヒドロキシ酪酸）、或いはポリ−Ｌ−乳酸などからなり、生分解性繊維の融着成分がポリブチレンサクシネートからなる場合には、生分解性繊維の形状維持成分（非融着成分）はポリ（β−ヒドロキシ酪酸）又はポリ−Ｌ−乳酸などからなることが可能である。
【００２６】
前記合成生分解性繊維として前記（２）の複合繊維を用いることにより、各層の構成繊維を結合することが可能であり、さらに前述の「合成生分解性樹脂のエマルジョンなどの分散液に含浸した後、乾燥させる方法」と併用することも可能である。
【００２７】
なお、本発明では、粗層および緻密層の各層の構成繊維は合成生分解性繊維からなるが、生分解性エアクリーナー用濾材としての特性を失わない範囲である限り、粗層および緻密層の各層の構成繊維は、機能向上のため合成生分解性繊維以外の他の繊維を含むことが可能であり、このような他の繊維としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド系繊維、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリアクリロニトリルなどのアクリル系繊維およびポリビニルアルコール繊維などの合成繊維に限らず、レーヨンなどの半合成繊維、あるいは綿およびパルプ繊維などの天然繊維を挙げることができる。他の繊維の混入比率は、生分解性エアクリーナー用濾材としての特性を失わない範囲に留めるべきであり、粗層および緻密層の各層の構成繊維の各層ごとの全質量に対して３０質量％以下が好ましく、１５質量％以下がより好ましい。
【００２８】
本発明では、各層の構成繊維を結合する接着剤としての前記合成生分解性樹脂は、生分解性の合成樹脂を含む接着剤である限り、特に限定されず、例えば、ポリ（α−ヒドロキシ酸）（例えば、ポリグリコール酸、ポリ−Ｌ−乳酸など）、ポリ（β−ヒドロキシアルカノエート）（例えば、ポリ（β−ヒドロキシ酪酸）、β−ヒドロキシ酪酸−βヒドロキシ吉草酸共重合体など）、ポリ（ω−ヒドロキシアルカノエート）（例えば、ポリ−β−プロピオラクトン、ポリ−ε−カプロラクトンなど）、ポリアルキレンジカルボキシレート（例えば、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ブチレンサクシネート−ブチレンアジペート共重合体など）、ポリビニルアルコール類、ビニルアルコールの共重合体を挙げることができる。
【００２９】
なお、前記合成生分解性樹脂からなる接着剤には、接着性としての特性および生分解性エアクリーナー用濾材としての特性を失わない範囲である限り、分散剤などの他の薬剤を含むことも可能である。
【００３０】
本発明では、前記粗層に相当する短繊維からなる繊維ウエブの面密度は４０〜１６０ｇ／ｍ２が好ましく、６０〜１４０ｇ／ｍ２がより好ましく、８０〜１２０ｇ／ｍ２が更に好ましい。また、前記表面粗層に相当する短繊維からなる繊維ウエブの面密度は２０〜８０ｇ／ｍ２が好ましく、３０〜７０ｇ／ｍ２がより好ましく、４０〜６０ｇ／ｍ２が更に好ましい。また、前記中間粗層に相当する短繊維からなる繊維ウエブの面密度は２０〜８０ｇ／ｍ２が好ましく、３０〜７０ｇ／ｍ２がより好ましく、４０〜６０ｇ／ｍ２が更に好ましい。また、前記緻密層に相当する長繊維からなる繊維ウエブ又は不織布の面密度は２０〜８０ｇ／ｍ２が好ましく、３０〜７０ｇ／ｍ２がより好ましく、４０〜６０ｇ／ｍ２が更に好ましい。また、構成繊維を結合している接着剤としての合成生分解性樹脂の面密度は２０〜８０ｇ／ｍ２が好ましく、３０〜７０ｇ／ｍ２がより好ましく、４０〜６０ｇ／ｍ２が更に好ましい。また、本発明の生分解性エアクリーナー用濾材の面密度は１２０〜２８０ｇ／ｍ２が好ましく、１５０〜２６０ｇ／ｍ２がより好ましく、１７０〜２４０ｇ／ｍ２が更に好ましい。１２０ｇ／ｍ２未満であると塵埃の捕集効率が低くなり過ぎ、濾過寿命も短くなるという問題があり、２８０ｇ／ｍ２を超えると塵埃の捕集効率は高いものの、通風時の圧力損失が高くなってしまい、濾過寿命が短くなるという問題がある。
【００３１】
また、本発明の生分解性エアクリーナー用濾材の厚さは１．０〜３．５ｍｍが好ましく、１．５〜３．０ｍｍがより好ましく、１．７〜２．８ｍｍが更に好ましい。なお、厚さは、ＪＩＳ Ｌ１０８５−１９９８（不織布しん地試験方法）に規定される、６．１．２Ａ法により得られる厚さとする。また、本発明の生分解性エアクリーナー用濾材の通気性に関しては、ＪＩＳ Ｌ１０９６−１９９９（一般織物試験方法）に規定される、８．２７．１Ａ法（フラジール形法）により得られる空気量を通気度とすると、通気度が３０〜１５０ｃｃ／ｓｅｃ／ｃｍ２であることが好ましく、４０〜１００ｃｃ／ｓｅｃ／ｃｍ２であることがより好ましい。また、本発明の生分解性エアクリーナー用濾材の剛軟性に関しては、ＪＩＳ Ｌ１０９６−１９９９（一般織物試験方法）に規定される、８．１９．１Ａ法（４５°カンチレバー法）により得られる剛軟度が１２０ｍｍ以上であることが好ましく、１７０ｍｍ以上であることがより好ましく、２２０ｍｍ以上であることが更に好ましい。剛軟度が１２０ｍｍ未満であると、エアクリーナーとするためプリーツを形成してもプリーツの保形性に劣り、使用中に風圧によって変形するという問題がある。
【００３２】
以上説明したように、本発明によって、塵埃の捕集効率が高く濾過寿命も長く、且つ生分解性を有し、しかも保形性と耐水性に優れた生分解性エアクリーナー用濾材を提供することが可能となった。
【００３３】
以下、本発明の実施例につき説明するが、これは発明の理解を容易とするための好適例に過ぎず、本願発明はこれら実施例の内容に限定されるものではない。
【実施例】
【００３４】
（実施例１）
繊度２．２デシテックスのポリ乳酸繊維からなる、面密度５０ｇ／ｍ２のスパンボンド不織布を準備した。このスパンボンド不織布には、エンボスロールにて部分的に熱融着加工がされており、直径約０．８ｍｍの円形の融着部分が３６個／ｃｍ２の割合で等間隔に点在していた。
次いで、このスパンボンド不織布の上に、中間粗層に相当する繊維ウエブとして、ポリ乳酸繊維（繊度３．３デシテックス×繊維長５１ｍｍ）からなるステープル繊維５０質量％及びポリ乳酸繊維（繊度６．６デシテックス×繊維長５１ｍｍ）からなるステープル繊維５０質量％を混合して、カード機により開繊して繊維方向を４５°に交差させて得られた短繊維ウエブを積層した。
次いで、この積層ウエブの上に、表面粗層に相当する繊維ウエブとして、ポリ乳酸繊維（繊度３．３デシテックス×繊維長５１ｍｍ）からなるステープル繊維をカード機により開繊して繊維方向を４５°に交差させて得られた短繊維ウエブを積層した。
次いで、この積層ウエブの短繊維ウエブ側より、オルガン社製の４０Ｓ番の針を用いて、針密度５０本／ｃｍ２で、針深さ８ｍｍの条件で、ニードルパンチ加工を施した。次いで、このニードルパンチ加工を施したシートを反転して、この積層ウエブのスパンボンド不織布側より、再びオルガン社製の４０Ｓ番の針を用いて、針密度５０本／ｃｍ２で、針深さ６ｍｍの条件で、ニードルパンチ加工を施した。次いで、このニードルパンチ加工を施したシートを再び反転して、この積層ウエブの短繊維ウエブ側より、再びオルガン社製の４０Ｓ番の針を用いて、針密度５０本／ｃｍ２で、針深さ４ｍｍの条件で、ニードルパンチ加工を施した。
次いで、ポリブチレンサクシネート樹脂のエマルジョン液に界面活性剤と水とを加えた分散液を準備して、この分散液を用いて、一対のマングルにより搾りながら、前述の得られたパンチシートに、泡立て含浸加工を施した後、乾燥して、生分解性エアクリーナー用濾材を得た。なお、この含浸加工により付与された、接着剤としてのポリブチレンサクシネート樹脂は、乾燥後の固形分の面密度が５０ｇ／ｍ２であった。
得られた生分解性エアクリーナー用濾材は、面密度が２００ｇ／ｍ２であり、厚さは２．０ｍｍであり、通気度が５０ｃｃ／ｓｅｃ／ｃｍ２であり、カンチレバー法によるタテ方向または生産方向の剛軟度が２８０ｍｍであった。また、この生分解性エアクリーナー用濾材は、このような構造を有するため、塵埃の捕集効率が高く濾過寿命も長く、且つ生分解性を有し、しかも保形性と耐水性に優れていた。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアクリーナー用濾材、主として自動車等のエアクリーナーに用いられる濾材に関し、特には生分解性を有し、且つ耐水性に優れた生分解性エアクリーナー用濾材に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエアクリーナーは、外気中の塵埃を充分に捕集した後で、清浄化空気をエンジンルームに導入するために用いられる濾材であり、塵埃の捕集効率を高くするばかりでなく塵埃保持量を大きくして濾過寿命を長くすることが求められている。このようなエアクリーナー用濾材としては、従来より、粗密構造を有する不織布からなる濾材が適用されており、例えば特許文献１に記載される、疎水性繊維を主体とし、低密度の繊維構造体からなる外層と、親水性繊維を主体とし、高密度の繊維構造体からなる中間層と、高密度の湿式不織布からなる内層とを含み、前記の各層がポリエステル系樹脂で含浸されているエアクリーナー用濾材が知られている。しかし、このようなエアクリーナー用濾材は使用後には、焼却処理や埋め立て処理により廃棄されることから、例えば焼却中に焼却炉を傷めたり、有害ガスを発生したり、ＣＯ２ガスの発生により環境への負荷が増加するなどの問題があった。また、埋め立て処理においても、多数の自動車から廃棄されることを考慮すると、大きな量になり、埋め立て地の不足という問題があった。
【０００３】
そこで、例えば特許文献２には、生分解性の素材を用いたフィルタエレメントが提案されている。このフィルタエレメントは、濾過体と型枠又は端板とを備えており、この濾過体は、シート状の生分解性不織布から成る少なくとも２層構造のろ材を、略波板状に成形した有孔補強材間に挟装して成ることが記載されている。しかし、このフィルタエレメントに用いられている２層構造のろ材は、シート状の２枚の生分解性不織布が重ねられているだけであり、一体化した構造ではないために、２種類のろ材の生産を行ない、しかも重ねる工程が必要となり手間がかかりコストも高くなるという問題があった。また、ろ材の保形性に乏しく、有孔補強材間に挟装しなければならないという問題もあった。また、上流層としてジュート繊維である天然素材が用いられており、水分の吸収により強度が低下するなどの耐水性に劣るという問題もあった。
【０００４】
【特許文献１】特開平０６−３４３８０９号公報
【特許文献２】特開２００２−６６２４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決し、塵埃の捕集効率が高く濾過寿命も長く、且つ生分解性を有し、しかも保形性と耐水性に優れた生分解性エアクリーナー用濾材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の課題を解決するための手段は、短繊維からなる粗層と、長繊維からなる緻密層とが積層されてなる生分解性エアクリーナー用濾材であって、各層の構成繊維は合成生分解性繊維からなり、前記構成繊維を絡合することにより、各層は一体化されており、且つ前記構成繊維は合成生分解性樹脂によって結合されていることを特徴とする生分解性エアクリーナー用濾材である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によって、塵埃の捕集効率が高く濾過寿命も長く、且つ生分解性を有し、しかも保形性と耐水性に優れた生分解性エアクリーナー用濾材を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の生分解性エアクリーナー用濾材は、短繊維からなる粗層と、長繊維からなる緻密層とが積層されてなり、各層の構成繊維は合成生分解性繊維からなる生分解性エアクリーナー用濾材である。具体的には、例えば合成生分解性繊維の短繊維からなる繊維ウエブと、スパンボンド法などによって形成された合成生分解性繊維からなる長繊維からなる繊維ウエブ又は不織布とを積層し、次いで短繊維側よりニードルパンチなどの絡合手段によって、各層の構成繊維を絡合すると共に各層を一体化し、次いで合成生分解性樹脂等の分散液を含浸することにより構成繊維間を結合させて得ることができる。
【０００９】
また、本発明の生分解性エアクリーナー用濾材は、好ましくは、前記粗層が表面粗層と中間粗層とからなり、前記表面粗層と、前記中間粗層と、前記緻密層とがこの順に積層されてなる生分解性エアクリーナー用濾材である。具体的には、例えば合成生分解性繊維の短繊維からなる繊維ウエブと、前記短繊維よりも平均繊度の小さな合成生分解性繊維の短繊維からなる繊維ウエブと、スパンボンド法などによって形成された合成生分解性繊維からなる長繊維からなる繊維ウエブ又は不織布とをこの順に積層し、次いで短繊維側よりニードルパンチなどの絡合手段によって、各層の構成繊維を絡合すると共に各層を一体化し、次いで合成生分解性樹脂等の分散液を含浸することにより構成繊維間を結合させて得ることができる。
【００１０】
前記合成生分解性繊維の短繊維からなる繊維ウエブは、前記粗層に相当し、例えば平均繊維長が好ましくは１０〜１００ｍｍ、より好ましくは２０〜８０ｍｍで、捲縮数５〜３０個／インチを有する通常ステープル繊維と呼ばれる繊維をカード機やエアレイ装置などを使用して、繊維ウエブに形成して得ることができる。また、前記粗層に相当する繊維ウエブ中の短繊維の平均繊度は、好ましくは０．５〜３３デシテックス、より好ましくは１．１〜２２デシテックス、更に好ましくは１．７〜１１デシテックスである。また、前記表面粗層に相当する繊維ウエブ中の短繊維の平均繊度は、好ましくは１．１〜３３デシテックス、より好ましくは１．７〜２２デシテックス、更に好ましくは３．３〜１１デシテックスである。また、前記中間粗層に相当する繊維ウエブ中の短繊維の平均繊度は、好ましくは０．５〜２２デシテックス、より好ましくは１．１〜７．７デシテックス、更に好ましくは１．７〜５．５デシテックスである。
【００１１】
また、前記中間粗層に相当する繊維ウエブ中の短繊維の平均繊度は、前記表面粗層に相当する繊維ウエブ中の短繊維の平均繊度よりも小さいことが好ましい。小さくすることにより、表面粗層、中間粗層、緻密層の順に密度勾配を設けることができるので、塵埃の捕集効率を高くすると共に濾過寿命を長くすることができる。なお、本発明において、各層の密度とは、各層または不織布などの繊維構造物における平均孔径が小さいことを密度が高いといい、繊維構造物における平均孔径が大きいことを密度が低いということとする。したがって、密度は、繊維構造物の面密度（ｇ／ｍ２）と厚さ（ｍｍ）と平均繊度（デシテックス）とに、依存する。なお、繊維構造物における平均孔径φは、下記の（式１）〜（式３）より求めることができる。
【００１２】
（式１）
ただし、ａは格子間距離、ρは不織布の密度、Ｌは繊維１ｇ当たりの繊維長（＝１×１０６ｃｍ／平均デシテックス）、ｃは格子を構成する１本の辺の長さ（＝１ｃｍ）。
【００１３】
上記の式では、不織布を１ｃｍ３の規則的な３次元格子状の立方体と仮定して格子間距離ａを求めている。ここで、ρＬは不織布１ｃｍ３当たりに含まれる繊維の全長であり、これを格子を構成する１本の辺の長さ（＝１ｃｍ）で割ると、３次元格子を構成する辺の本数が出る。辺は縦、横、高さの３方向にあるので３で割ると１方向の辺の数が得られる。この辺の数は立方体の一面に表れる格子の交差点の数と一致するので、この数の平方根は立方体の一辺に存在する交差点の数となる。そして、この交差点の数から１を引くと、一辺に存在する格子間隔の数が得られる。１ｃｍ３の立方体を仮定しているので、一辺の長さ１ｃｍを格子間隔の数で割ることで、格子間距離ａが求まる。
【００１４】
（式２）
πｒ２＝（ａ−ｄ）２
ただし、ｒは孔の半径、ａは格子間距離、ｄは繊維直径。
この式は、不織布に形成される孔の面積πｒ２と、上記の式で求めた格子間距離ａから繊維直径ｄを引いた長さを一辺とする正方形の面積（ａ−ｄ）２とが一致すると仮定して導いたもので、この式を誘導した下記の（式３）から平均孔径φが求まる。なお、異なる繊維径が複数ある場合には、繊維直径は繊維の平均密度と、繊維の平均デシテックスとから求めた繊維平均直径を用いるものとする。
【００１５】
（式３）
【００１６】
前述の長繊維からなる繊維ウエブ又は不織布は、前記緻密層に相当し、例えばスパンボンド法などによる繊維ウエブ又は不織布を適用することができる。この不織布は、例えばスパンボンド法による繊維ウエブに部分的に熱融着加工を施した不織布が適用可能であり、部分的な熱融着加工としては、融着面積が５〜３０％、好ましくは１０〜２５％であることが好ましい。具体的には、例えば直径又は１辺が０．３〜２．０ｍｍ、好ましくは０．５〜１．５ｍｍの円形又は方形の融着部分が１０〜７０個／ｃｍ２の割合で、好ましくは２０〜５０個／ｃｍ２の割合で、等間隔に点在していることが好ましい。部分的に熱融着加工されていると、不織布の厚さが少なくなり、繊維構造が緻密となる効果がある。なお融着面積が３０％を超えると、圧力損失が大きくなり濾過寿命が短くなる場合があり、融着面積が５％未満であると、繊維構造が緻密となる効果が得られなくなる場合がある。また、この部分的な熱融着加工は、後ほど施される絡合処理によって熱融着部分が剥離するような弱い熱融着加工とすることも可能である。
【００１７】
また、前述の長繊維からなる繊維ウエブ又は不織布は、例えば長繊維が一方向又は略一方向に配列された第１および第２のシートが、これらの繊維の配列方向が互いに交差するように積層されてなる交差不織布を適用することができる。この交差不織布としては、例えば、特開２００２−１５５４６３号公報に開示される直交積層不織布、特開２００２−３２７３６６号公報に開示される割繊維不織布、または特開平１０−２０４７６７号公報や特公平３−３６９４８号公報に開示される縦延伸不織布などを適用することができる。なお、長繊維からなる繊維ウエブ又は不織布としては、圧力損失などを考慮すると、スパンボンド法などによる繊維ウエブ又は不織布がより好ましい。
【００１８】
前述の長繊維からなる繊維ウエブ又は不織布は、前記緻密層に相当するが、含まれる合成生分解性繊維は連続した繊維又はフィラメントであり、熱収縮加工などによる捲縮処理が施されていない繊維が好ましい。捲縮処理が施されていないことによって、繊維層の厚さが少なくなり、緻密な構造とすることができる。また、前記緻密層に相当する繊維ウエブ又は不織布中の長繊維の平均繊度は、好ましくは０．５〜１７デシテックス、より好ましくは１．１〜７．７デシテックス、更に好ましくは１．７〜５．５デシテックスである。また、前記長繊維の平均繊度は、粗層および／または中間粗層に相当する繊維ウエブ中の短繊維の平均繊度よりも小さいことが好ましい。小さくすることにより、粗層、緻密層の順に、好ましくは表面粗層、中間粗層、緻密層の順に密度勾配を設けることができるので、塵埃の捕集効率を高くすると共に濾過寿命を長くすることができる。
【００１９】
また、前記粗層に相当する繊維ウエブ中の短繊維および前記緻密層に相当する繊維ウエブ又は不織布の繊維に着色されていることも可能であり、例えば粗層の色が灰色または黒であり、緻密層の色が白色（無着色）であることにより、緻密層の変色の程度により塵埃の付着の程度を確認することが可能となり、生分解性エアクリーナー用濾材の交換を行なったり、交換時期を推定することが可能である。
【００２０】
本発明では、粗層に相当する短繊維からなる繊維ウエブと、緻密層に相当する長繊維からなる繊維ウエブ又は不織布とを積層し、次いでニードルパンチや水流絡合などの絡合手段によって、各層の構成繊維を絡合すると共に各層を一体化し、次いで合成生分解性樹脂等により構成繊維間を結合させて本発明の構造を得ることができる。また、本発明では、好ましくは、表面粗層に相当する短繊維からなる繊維ウエブと、中間粗層に相当する短繊維からなる繊維ウエブと、緻密層に相当する長繊維からなる繊維ウエブ又は不織布とをこの順に積層し、次いでニードルパンチや水流絡合などの絡合手段によって、各層の構成繊維を絡合すると共に各層を一体化し、次いで合成生分解性樹脂等により構成繊維間を結合させて本発明の構造を得ることができる。
【００２１】
前記絡合手段としては、各層の繊維を確実に絡合させ、各層を確実に一体化させる上で、ニードルパンチが優れる。より具体的には、例えば針密度２０〜１００本／ｃｍ２で、針深さ２〜１０ｍｍの条件で、粗層側又は緻密層側から針を打ち込み、次に反対側から針を打ち込み、更に反対側から針を打ち込む工程を必要に応じて繰り返す方法を適用できる。このようにして、緻密層に相当する長繊維からなる繊維ウエブ又は不織布に、粗層に相当する短繊維からなる繊維ウエブの繊維が打ち込まれることによって、長繊維からなる繊維ウエブ又は不織布の密度がより高くなる。
【００２２】
また、合成生分解性樹脂等の接着剤により構成繊維間を結合させる方法としては、合成生分解性樹脂のエマルジョンなどの分散液に含浸した後、乾燥させる方法が適用できる。このように、構成繊維を絡合することにより、各層を一体化させた後に、この構成繊維を合成生分解性樹脂のエマルジョンなどの分散液に含浸した後、乾燥させることによって、密度の高い層ほど多くの分散液が付着しやすく、付着した分、繊維構造物の平均孔径は小さくなるので、ますます密度勾配がつきやすくなる。また、緻密層においては、ますます強度が強くなり、剛軟性が向上して、合成生分解性エアクリーナー用濾材全体の剛軟性が向上する。そして、合成生分解性樹脂からなるエアクリーナー用濾材であっても、剛軟性が高く、且つ耐水性にも優れるという効果を得ることができる。
【００２３】
本発明では、粗層および緻密層の各層の構成繊維は合成生分解性繊維からなる。この合成生分解性繊維は、生分解性の繊維形成性合成樹脂成分からなる繊維である限り、特に限定されず、生分解性樹脂成分としては、例えば、ポリ（α−ヒドロキシ酸）（例えば、ポリグリコール酸、ポリ−Ｌ−乳酸など）、ポリ（β−ヒドロキシアルカノエート）（例えば、ポリ（β−ヒドロキシ酪酸）、β−ヒドロキシ酪酸−βヒドロキシ吉草酸共重合体など）、ポリ（ω−ヒドロキシアルカノエート）（例えば、ポリ−β−プロピオラクトン、ポリ−ε−カプロラクトンなど）、ポリアルキレンジカルボキシレート（例えば、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ブチレンサクシネート−ブチレンアジペート共重合体など）、ポリビニルアルコール類、ビニルアルコールの共重合体を挙げることができる。このように、本発明では、粗層および緻密層の各層の構成繊維は合成生分解性繊維からなるので、レーヨンなどの半合成繊維、あるいは綿およびパルプ繊維などの天然繊維とは異なり、耐水性に優れるという特性がある。
【００２４】
前記生分解性樹脂成分の中でも、ポリ乳酸系樹脂は、二酸化炭素と水に分解できるばかりでなく、原料である澱粉は、トウモロコシなど農作物の廃棄部分や、廃紙、生ごみなどから抽出でき、廃棄物を有効活用できるため、地球環境に対する負荷の少ない点で好ましい。
【００２５】
前記合成生分解性繊維の態様としては、（１）合成生分解性繊維が１つの樹脂成分のみからなる態様、（２）１つ以上の樹脂成分（好適には生分解性樹脂成分）を融着成分（生分解性樹脂成分）で被覆した態様（芯鞘型又は海島型など）、又は１つ以上の樹脂成分（好適には生分解性樹脂成分）と融着成分（生分解性樹脂成分）とを隣り合わせに配置した態様（サイドバイサイド型など）などが適用可能である。この融着成分の融点は、非融着成分の融点よりも２０℃以上低いことが好ましく、３０℃以上低いことがより好ましく、４０℃以上低いことが更に好ましい。なお、本発明における融点は、示差熱量計を用い、昇温温度２０℃／分で、室温から昇温して得られる融解吸収曲線の極値を与える温度をいう。より具体的には、例えば、生分解性繊維の融着成分がポリ−ε−カプロラクトンからなる場合には、生分解性繊維の形状維持成分（非融着成分）はポリブチレンサクシネート、ポリ（β−ヒドロキシ酪酸）、或いはポリ−Ｌ−乳酸などからなり、生分解性繊維の融着成分がポリブチレンサクシネートからなる場合には、生分解性繊維の形状維持成分（非融着成分）はポリ（β−ヒドロキシ酪酸）又はポリ−Ｌ−乳酸などからなることが可能である。
【００２６】
前記合成生分解性繊維として前記（２）の複合繊維を用いることにより、各層の構成繊維を結合することが可能であり、さらに前述の「合成生分解性樹脂のエマルジョンなどの分散液に含浸した後、乾燥させる方法」と併用することも可能である。
【００２７】
なお、本発明では、粗層および緻密層の各層の構成繊維は合成生分解性繊維からなるが、生分解性エアクリーナー用濾材としての特性を失わない範囲である限り、粗層および緻密層の各層の構成繊維は、機能向上のため合成生分解性繊維以外の他の繊維を含むことが可能であり、このような他の繊維としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド系繊維、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリアクリロニトリルなどのアクリル系繊維およびポリビニルアルコール繊維などの合成繊維に限らず、レーヨンなどの半合成繊維、あるいは綿およびパルプ繊維などの天然繊維を挙げることができる。他の繊維の混入比率は、生分解性エアクリーナー用濾材としての特性を失わない範囲に留めるべきであり、粗層および緻密層の各層の構成繊維の各層ごとの全質量に対して３０質量％以下が好ましく、１５質量％以下がより好ましい。
【００２８】
本発明では、各層の構成繊維を結合する接着剤としての前記合成生分解性樹脂は、生分解性の合成樹脂を含む接着剤である限り、特に限定されず、例えば、ポリ（α−ヒドロキシ酸）（例えば、ポリグリコール酸、ポリ−Ｌ−乳酸など）、ポリ（β−ヒドロキシアルカノエート）（例えば、ポリ（β−ヒドロキシ酪酸）、β−ヒドロキシ酪酸−βヒドロキシ吉草酸共重合体など）、ポリ（ω−ヒドロキシアルカノエート）（例えば、ポリ−β−プロピオラクトン、ポリ−ε−カプロラクトンなど）、ポリアルキレンジカルボキシレート（例えば、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート、ブチレンサクシネート−ブチレンアジペート共重合体など）、ポリビニルアルコール類、ビニルアルコールの共重合体を挙げることができる。
【００２９】
なお、前記合成生分解性樹脂からなる接着剤には、接着性としての特性および生分解性エアクリーナー用濾材としての特性を失わない範囲である限り、分散剤などの他の薬剤を含むことも可能である。
【００３０】
本発明では、前記粗層に相当する短繊維からなる繊維ウエブの面密度は４０〜１６０ｇ／ｍ２が好ましく、６０〜１４０ｇ／ｍ２がより好ましく、８０〜１２０ｇ／ｍ２が更に好ましい。また、前記表面粗層に相当する短繊維からなる繊維ウエブの面密度は２０〜８０ｇ／ｍ２が好ましく、３０〜７０ｇ／ｍ２がより好ましく、４０〜６０ｇ／ｍ２が更に好ましい。また、前記中間粗層に相当する短繊維からなる繊維ウエブの面密度は２０〜８０ｇ／ｍ２が好ましく、３０〜７０ｇ／ｍ２がより好ましく、４０〜６０ｇ／ｍ２が更に好ましい。また、前記緻密層に相当する長繊維からなる繊維ウエブ又は不織布の面密度は２０〜８０ｇ／ｍ２が好ましく、３０〜７０ｇ／ｍ２がより好ましく、４０〜６０ｇ／ｍ２が更に好ましい。また、構成繊維を結合している接着剤としての合成生分解性樹脂の面密度は２０〜８０ｇ／ｍ２が好ましく、３０〜７０ｇ／ｍ２がより好ましく、４０〜６０ｇ／ｍ２が更に好ましい。また、本発明の生分解性エアクリーナー用濾材の面密度は１２０〜２８０ｇ／ｍ２が好ましく、１５０〜２６０ｇ／ｍ２がより好ましく、１７０〜２４０ｇ／ｍ２が更に好ましい。１２０ｇ／ｍ２未満であると塵埃の捕集効率が低くなり過ぎ、濾過寿命も短くなるという問題があり、２８０ｇ／ｍ２を超えると塵埃の捕集効率は高いものの、通風時の圧力損失が高くなってしまい、濾過寿命が短くなるという問題がある。
【００３１】
また、本発明の生分解性エアクリーナー用濾材の厚さは１．０〜３．５ｍｍが好ましく、１．５〜３．０ｍｍがより好ましく、１．７〜２．８ｍｍが更に好ましい。なお、厚さは、ＪＩＳ Ｌ１０８５−１９９８（不織布しん地試験方法）に規定される、６．１．２Ａ法により得られる厚さとする。また、本発明の生分解性エアクリーナー用濾材の通気性に関しては、ＪＩＳ Ｌ１０９６−１９９９（一般織物試験方法）に規定される、８．２７．１Ａ法（フラジール形法）により得られる空気量を通気度とすると、通気度が３０〜１５０ｃｃ／ｓｅｃ／ｃｍ２であることが好ましく、４０〜１００ｃｃ／ｓｅｃ／ｃｍ２であることがより好ましい。また、本発明の生分解性エアクリーナー用濾材の剛軟性に関しては、ＪＩＳ Ｌ１０９６−１９９９（一般織物試験方法）に規定される、８．１９．１Ａ法（４５°カンチレバー法）により得られる剛軟度が１２０ｍｍ以上であることが好ましく、１７０ｍｍ以上であることがより好ましく、２２０ｍｍ以上であることが更に好ましい。剛軟度が１２０ｍｍ未満であると、エアクリーナーとするためプリーツを形成してもプリーツの保形性に劣り、使用中に風圧によって変形するという問題がある。
【００３２】
以上説明したように、本発明によって、塵埃の捕集効率が高く濾過寿命も長く、且つ生分解性を有し、しかも保形性と耐水性に優れた生分解性エアクリーナー用濾材を提供することが可能となった。
【００３３】
以下、本発明の実施例につき説明するが、これは発明の理解を容易とするための好適例に過ぎず、本願発明はこれら実施例の内容に限定されるものではない。
【実施例】
【００３４】
（実施例１）
繊度２．２デシテックスのポリ乳酸繊維からなる、面密度５０ｇ／ｍ２のスパンボンド不織布を準備した。このスパンボンド不織布には、エンボスロールにて部分的に熱融着加工がされており、直径約０．８ｍｍの円形の融着部分が３６個／ｃｍ２の割合で等間隔に点在していた。
次いで、このスパンボンド不織布の上に、中間粗層に相当する繊維ウエブとして、ポリ乳酸繊維（繊度３．３デシテックス×繊維長５１ｍｍ）からなるステープル繊維５０質量％及びポリ乳酸繊維（繊度６．６デシテックス×繊維長５１ｍｍ）からなるステープル繊維５０質量％を混合して、カード機により開繊して繊維方向を４５°に交差させて得られた短繊維ウエブを積層した。
次いで、この積層ウエブの上に、表面粗層に相当する繊維ウエブとして、ポリ乳酸繊維（繊度３．３デシテックス×繊維長５１ｍｍ）からなるステープル繊維をカード機により開繊して繊維方向を４５°に交差させて得られた短繊維ウエブを積層した。
次いで、この積層ウエブの短繊維ウエブ側より、オルガン社製の４０Ｓ番の針を用いて、針密度５０本／ｃｍ２で、針深さ８ｍｍの条件で、ニードルパンチ加工を施した。次いで、このニードルパンチ加工を施したシートを反転して、この積層ウエブのスパンボンド不織布側より、再びオルガン社製の４０Ｓ番の針を用いて、針密度５０本／ｃｍ２で、針深さ６ｍｍの条件で、ニードルパンチ加工を施した。次いで、このニードルパンチ加工を施したシートを再び反転して、この積層ウエブの短繊維ウエブ側より、再びオルガン社製の４０Ｓ番の針を用いて、針密度５０本／ｃｍ２で、針深さ４ｍｍの条件で、ニードルパンチ加工を施した。
次いで、ポリブチレンサクシネート樹脂のエマルジョン液に界面活性剤と水とを加えた分散液を準備して、この分散液を用いて、一対のマングルにより搾りながら、前述の得られたパンチシートに、泡立て含浸加工を施した後、乾燥して、生分解性エアクリーナー用濾材を得た。なお、この含浸加工により付与された、接着剤としてのポリブチレンサクシネート樹脂は、乾燥後の固形分の面密度が５０ｇ／ｍ２であった。
得られた生分解性エアクリーナー用濾材は、面密度が２００ｇ／ｍ２であり、厚さは２．０ｍｍであり、通気度が５０ｃｃ／ｓｅｃ／ｃｍ２であり、カンチレバー法によるタテ方向または生産方向の剛軟度が２８０ｍｍであった。また、この生分解性エアクリーナー用濾材は、このような構造を有するため、塵埃の捕集効率が高く濾過寿命も長く、且つ生分解性を有し、しかも保形性と耐水性に優れていた。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
短繊維からなる粗層と、長繊維からなる緻密層とが積層されてなる生分解性エアクリーナー用濾材であって、各層の構成繊維は合成生分解性繊維からなり、前記構成繊維を絡合することにより、各層は一体化されており、且つ前記構成繊維は合成生分解性樹脂によって結合されていることを特徴とする生分解性エアクリーナー用濾材。
【請求項２】
前記粗層が表面粗層と中間粗層とからなり、前記表面粗層と、前記中間粗層と、前記緻密層とがこの順に積層されてなる請求項１に記載の生分解性エアクリーナー用濾材。
【請求項３】
４５°カンチレバー法による剛軟度が１２０ｍｍ以上である請求項１または２に記載の生分解性エアクリーナー用濾材。
【請求項４】
フラジール形法による通気度が３０〜１５０ｃｃ／ｓｅｃ／ｃｍ２である請求項１〜３の何れかに記載の生分解性エアクリーナー用濾材。
【請求項１】
短繊維からなる粗層と、長繊維からなる緻密層とが積層されてなる生分解性エアクリーナー用濾材であって、各層の構成繊維は合成生分解性繊維からなり、前記構成繊維を絡合することにより、各層は一体化されており、且つ前記構成繊維は合成生分解性樹脂によって結合されていることを特徴とする生分解性エアクリーナー用濾材。
【請求項２】
前記粗層が表面粗層と中間粗層とからなり、前記表面粗層と、前記中間粗層と、前記緻密層とがこの順に積層されてなる請求項１に記載の生分解性エアクリーナー用濾材。
【請求項３】
４５°カンチレバー法による剛軟度が１２０ｍｍ以上である請求項１または２に記載の生分解性エアクリーナー用濾材。
【請求項４】
フラジール形法による通気度が３０〜１５０ｃｃ／ｓｅｃ／ｃｍ２である請求項１〜３の何れかに記載の生分解性エアクリーナー用濾材。
【公開番号】特開２００７−１０５６８５（Ｐ２００７−１０５６８５Ａ）
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３０１１３７（Ｐ２００５−３０１１３７）
【出願日】平成１７年１０月１７日（２００５．１０．１７）
【出願人】（０００２２９５４２）日本バイリーン株式会社 (378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月２６日（２００７．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１７日（２００５．１０．１７）
【出願人】（０００２２９５４２）日本バイリーン株式会社 (378)
【Ｆターム（参考）】
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