(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通気性カバーシート、通気性ホットメルトシート及び第２の通気性カバーシートが積層され、少なくとも通気性ホットメルトシートと第２の通気性カバーシートとの間に粒状活性炭が挟持されてなる、内燃機関用のエアクリーナに用いる吸着フィルタ材料であって、
第１の通気性カバーシートと第２の通気性カバーシートとの間に、少なくとも３枚の通気性ホットメルトシートが積層され、互いに隣接する通気性ホットメルトシートとの間に粒状活性炭が挟持されてなる吸着フィルタ材料であって、該通気性ホットメルトシートがホットメルト処理により粒状活性炭を固定すると共に、第１の通気性カバーシートと第２の通気性カバーシートとを接着しており、
粒状活性炭が、層方向では互いに接触しないように配され、且つ厚み方向では中央の通気性ホットメルトシートを介して互いに重ならないように挟持されており、
粒状活性炭の大きさが、４ｍｍ×４ｍｍの篩を通り抜け、１．７ｍｍ×１．７ｍｍの篩を通り抜けない大きさであり、
第１の通気性カバーシート及び第２の通気性カバーシートのＪＩＳ  Ｌ１０９６フラジール法による通気度が１０００〜２０００ｍｌ／ｃｍ２／ｓｅｃであり、通気性ホットメルトシートのＪＩＳ  Ｌ１０９６フラジール法による通気度が６００〜３６００ｍｌ／ｃｍ２／ｓｅｃである
ことを特徴とする吸着フィルタ材料。
【請求項２】
第１の通気性カバーシートの上に、通気性ホットメルトシートを載せ、その上に粒状活性炭を配し、その上に別の通気性ホットメルトシートを載せ、その上に粒状活性炭を配し、更に、その上に別の通気性ホットメルトシートを載せ、その上に第２の通気性カバーシートを積層した後、得られた積層体に対し、通気性ホットメルトシートで粒状活性炭が固定され、且つ第１の通気性カバーシートと第２の通気性カバーシートとが接着されるように、ホットメルト処理することを特徴とする、内燃機関用のエアクリーナに用いる吸着フィルタ材料の製造方法であって、
粒状活性炭を、層方向では互いに接触しないように配し、且つ厚み方向では中央の通気性ホットメルトシートを介して互いに重ならないように挟持し、
粒状活性炭として、４ｍｍ×４ｍｍの篩を通り抜け、１．７ｍｍ×１．７ｍｍの篩を通り抜けない大きさのものを使用し、
第１の通気性カバーシート及び第２の通気性カバーシートとして、ＪＩＳ  Ｌ１０９６フラジール法による通気度が１０００〜２０００ｍｌ／ｃｍ２／ｓｅｃのものを使用し、通気性ホットメルトシートとして、ＪＩＳ  Ｌ１０９６フラジール法による通気度が６００〜３６００ｍｌ／ｃｍ２／ｓｅｃのものを使用することを特徴とする製造方法。
【請求項３】
ホットメルト処理が、互いに対向する板で積層体を挟持して加熱する処理である請求項２記載の製造方法。
【請求項４】
互いに対向する板の少なくとも一方が熱板である請求項３記載の製造方法。
【請求項５】
ホットメルト処理を、粒状活性炭が潰されないようにするためのフレーム状スペーサー治具を互いに対向する板の間に配して行う請求項３又は４記載の製造方法。
【請求項６】
濾過すべき空気を導入する吸気孔と、濾過した空気を、それを必要とする装置に供給する排気孔とを有するハウジングと、ハウジング内部に設けられ、空気を濾過するエアフィルタエレメントとを有する内燃機関用のエアクリーナであって、該ハウジング内において、エアフィルタエレメントの排気側に請求項１記載の吸着フィルタ材料からなる吸着フィルタエレメントが設けられていることを特徴とするエアクリーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガソリン、エタノール、軽油、重油等を燃料とする、４ストローク又は２ストロークレシプロエンジン、ロータリーエンジン、ガスタービンエンジンなどの各種内燃機関等のエアクリーナに用いる吸着フィルタ材料、及び当該エアクリーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジンには、エンジン内に外気を導入する吸気系と、エンジン内で燃焼した排ガスを外部に排気する排気系とが配設されているが、吸気系の重要な部品としてエアクリーナがある。エアクリーナは、エンジンに供給されるべき外気からダストを除去するためのエアフィルタエレメントを備えている他、自動車エンジン休止時にエンジン内部から吸気系を介して漏れ出てくる燃料蒸気の大気への流出を防止すべく、炭化水素を吸着除去する吸着フィルタが設けられている。
【０００３】
このような吸着フィルタとしては、多数の粒状活性炭を、不織布及び耐熱性ネットで両側から挟み込んだシート状吸着フィルタが提案されている（特許文献１）。この場合、粒状活性炭を固定するために、一対の対向する不織布のそれぞれの対向面に接着剤を塗布した後に、粒状活性炭を不織布で挟み込んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２７６４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の吸着フィルタは、対向する不織布の両内面に接着剤層が形成されているため、その通気性が低下するという問題があった。また、接着剤の塗布工程、乾燥工程という煩雑な工程を要するという問題もあった。また、吸着容量の増大のために活性炭を増量すると、活性炭同士が重なり擦れ合い、活性炭の微粉末が生じるという問題もあった。
【０００６】
本発明の目的は、以上の従来の技術の課題を解決しようとすることであり、接着剤の塗布・乾燥という煩雑な工程を要することなく製造可能な構造であって、粒状活性炭同士を重ねることなく吸着容量の増大も可能な構造を吸着フィルタ材料に付与することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、粒状活性炭から活性炭微粉末の形成を防止するためには、粒状活性炭が互いに接触しないように固定することが必要であるという観点から、接着剤を塗布することに代えて、吸着フィルタには従来用いられていないような、微細なホットメルト繊維を例えば蜘蛛の巣状もしくは網目状にシート化した通気性ホットメルトシートを使用することとした。更に、本発明者は、少なくとも一枚の通気性ホットメルトシートを一対の対向する通気性カバーシート間に挟み、その通気性ホットメルトシートと通気性カバーシートの間に粒状活性炭を挟持させ、ホットメルト処理することにより、粒状活性炭を固定できること、しかも、複数の通気性ホットメルトシートを使用することにより、粒状活性炭を吸着フィルタの厚み方向に互いになるべく直接重ならないように配して、吸着容量の増大を図ることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、第１の通気性カバーシート、通気性ホットメルトシート及び第２の通気性カバーシートが積層され、少なくとも通気性ホットメルトシートと第２の通気性カバーシートとの間に粒状活性炭が挟持されてなる吸着フィルタ材料であって、該通気性ホットメルトシートがホットメルト処理により粒状活性炭を固定すると共に、第１の通気性カバーシートと第２の通気性カバーシートとを接着していることを特徴とする吸着フィルタ材料を提供する。
【０００９】
本発明は、この吸着フィルタ材料の好ましい態様として、特に内燃機関用のエアフィルタに適した態様として、第２の通気性カバーシートと粒状活性炭との間に、更に別の通気性ホットメルトシートが配置されている態様、即ち、第１の通気性カバーシート１、一対の通気性ホットメルトシート２、５及び第２の通気性カバーシート３が積層され、少なくとも一対の通気性ホットメルトシート２、５の間に粒状活性炭４が挟持されてなる吸着フィルタ材料であって、該通気性ホットメルトシート２、５がホットメルト処理により粒状活性炭４を固定すると共に、第１の通気性カバーシート１と第２の通気性カバーシート３とを接着していることを特徴とする吸着フィルタ材料を提供する。
【００１０】
また、本発明は、第１の通気性カバーシートと第２の通気性カバーシートとの間に、少なくとも３層の通気性ホットメルトシートが積層され、互いに隣接する通気性ホットメルトシートとの間に粒状活性炭が挟持されてなる吸着フィルタ材料であって、該通気性ホットメルトシートがホットメルト処理により粒状活性炭を固定すると共に、第１の通気性カバーシートと第２の通気性カバーシートとを接着していることを特徴とする吸着フィルタ材料を提供する。
【００１１】
更に、本発明は、第１の通気性カバーシートの上に、通気性ホットメルトシートを載せ、その上に粒状活性炭を配し、その上に第２の通気性カバーシートを積層した後、得られた積層体に対し、通気性ホットメルトシートで粒状活性炭が固定され、且つ第１の通気性カバーシートと第２の通気性カバーシートとが接着されるように、ホットメルト処理することを特徴とする吸着フィルタ材料の製造方法を提供する。
【００１２】
加えて、本発明は、第１の通気性カバーシートの上に、通気性ホットメルトシートを載せ、その上に粒状活性炭を配し、その上に別の通気性ホットメルトシートを載せ、その上に粒状活性炭を配し、更に、その上に別の通気性ホットメルトシートを載せ、その上に第２の通気性カバーシートを積層した後、得られた積層体に対し、通気性ホットメルトシートで粒状活性炭が固定され、且つ第１の通気性カバーシートと第２の通気性カバーシートとが接着されるように、ホットメルト処理することを特徴とする吸着フィルタ材料の製造方法を提供する。
【００１３】
また、本発明は、濾過すべき空気を導入する吸気孔と、濾過した空気を、それを必要とする装置に供給する排気孔とを有するハウジングと、ハウジング内部に設けられ、空気を濾過するエアフィルタエレメントとを有するエアクリーナであって、該ハウジング内において、エアフィルタエレメントの排気側に前述した吸着フィルタ材料からなる吸着フィルタエレメントが設けられていることを特徴とするエアクリーナを提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の吸着フィルタ材料は、少なくとも一枚の通気性ホットメルトシートを一対の対向する通気性カバーシート間に挟み、その通気性ホットメルトシートと通気性カバーシートの間に粒状活性炭を挟持させ、ホットメルト処理することにより、粒状活性炭を固定すると共に、一対の対向する通気性カバーシート同士を接着することができ、通気性や吸着性を損なうことなく、シート間の接着強度を向上させ、吸着フィルタ材料の振動耐久性を向上させることができる。しかも、複数の通気性ホットメルトシートを使用すれば、粒状活性炭を吸着フィルタの厚み方向に互いに直接重ならないように配して、吸着容量の増大を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の吸着フィルタ材料の概略断面図である。
【図２】本発明の吸着フィルタ材料の概略断面図である。
【図３】スパンボンド不織布のデジタル写真である。
【図４】通気性ホットメルトシートを構成する繊維２ａと粒状活性炭４との関係を平面方向から見た概略図である。
【図５】本発明の吸着フィルタ材料の概略断面図である。
【図６】本発明の吸着フィルタ材料の概略断面図である。
【図７】本発明の吸着フィルタ材料の概略断面図である。
【図８】本発明の吸着フィルタ材料の製造工程説明図である。
【図９】フレーム状スペーサー治具の斜視図である。
【図１０】本発明の吸着フィルタ材料の製造工程説明図である。
【図１１】吸着フィルタエレメントを内蔵したエアクリーナの概略断面図である。
【図１２】吸着フィルタエレメントを内蔵したエアクリーナの概略断面図である。
【図１３】吸着フィルタエレメントを内蔵したエアクリーナの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の吸着フィルタ材料の実施態様の一例の断面図である。この吸着フィルタ材料１０は、第１の通気性カバーシート１、通気性ホットメルトシート２及び第２の通気性カバーシート３が積層され、通気性ホットメルトシート２と第２の通気性カバーシート３との間に粒状活性炭４が挟持された構造を有する。粒状活性炭４は、互いに擦れあって微粉末を生じないように、互いに接触しないように挟持されていることが好ましい。そして、通気性ホットメルトシート２が、ホットメルト処理により粒状活性炭４を固定すると共に、第１の通気性カバーシート１と第２の通気性カバーシート３とを接着している。この場合、隣接する粒状活性炭４の間の通気性ホットメルトシート２が第１の通気性カバーシート１と第２の通気性カバーシート３とを接着していることになる。このような構造により、高振動環境下において、粒状活性炭の脱落も大いに抑制もしくは防止することができ、第１の通気性カバーシート１及び第２の通気性カバーシート３の剥離も大いに抑制もしくは防止することができる。
【００１８】
なお、図１では、通気性ホットメルトシート２と第２の通気性カバーシート３との間に粒状活性炭４が挟持された構造を有するが、更に、通気性ホットメルトシート２と第１の通気性カバーシート１との間にも粒状活性炭４が挟持された構造としてもよい（図示せず）。
【００１９】
図１の吸着フィルタ材料１０の場合、粒状活性炭４同士が近接してくると、第２の通気性カバーシート３に接触する通気性ホットメルトシート２の領域が小さくなるので、図２に示すように、第２の通気性カバーシート３と粒状活性炭４との間に、更に別の通気性ホットメルトシート５を配置することが好ましい。具体的には、図２の吸着フィルタ材料１０は、第１の通気性カバーシート１、一対の通気性ホットメルトシート２、５及び第２の通気性カバーシート３が積層され、少なくとも一対の通気性ホットメルトシート２、５の間に粒状活性炭４が挟持されてなる吸着フィルタ材料であって、該通気性ホットメルトシート２、５がホットメルト処理により粒状活性炭４を固定すると共に、第１の通気性カバーシート１と第２の通気性カバーシート３とを接着している構造を有する。かかる構造においては、粒状活性炭４は、一対の通気性ホットメルトシート２、５でしっかりと挟持保持される。また、通気性ホットメルトシート２、５同士が粒状活性炭４以外の領域でしっかりと接着する。従って、一対の通気性ホットメルトシート２、５で挟持する粒状活性炭４の量を増大させることができる。また、図２の吸着フィルタ材料を高振動環境下に置いても、図１の吸着フィルタ材料に比べ、粒状活性炭４が脱落することをいっそう抑制もしくは防止することができ、しかも、通気性ホットメルトシート２、５同士が剥離することもいっそう抑制もしくは防止することができる。更に、第１の通気性カバーシート１は、通気性ホットメルトシート２の片全面と接着され、他方第２の通気性カバーシート３は、通気性ホットメルトシート５の片全面と接着されるので、第１の通気性カバーシート１と第２の通気性カバーシート３とが、吸着フィルタ材料から剥離することを大いに抑制もしくは防止することができる。このように、図２の吸着フィルタ材料は、吸着性能と振動耐久性とが大幅に向上したものとなるので、自動車等の内燃機関用のエアフィルタに特に適したものとなる。
【００２０】
第１の通気性カバーシート１及び第２の通気性カバーシート３は、粒状活性炭４を保持する部材である。両者は同一でも異なっていてもよい。このような通気性カバーシートとしては、耐熱性を有する繊維材料から形成されているものが好ましく、例えば、融点が１５０℃以上のポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、ビニロン繊維、これらの混合繊維等の織布シートまたは不織布シートが挙げられる。これらの繊維もしくは混合繊維のシート化は、スパンボンド法、メルトブロー法、ニードルパンチ法、バインダー結着法、熱融着法、湿式抄紙法、スパンレース法等の公知のシート化法の中から、使用する繊維やカバーシートの要求特性等に応じて適宜選択した方法により行うことができる。
【００２１】
第１、第２の通気性カバーシート１、３を構成する繊維の平均繊度は、細すぎると通気抵抗大となり、太すぎると活性炭の保持力不足となるので、好ましくは３．３〜２２ｄｔｅｘ、より好ましくは５．５〜１７ｄｔｅｘである。
【００２２】
第１、第２の通気性カバーシート１、３の繊維目付量は、少なすぎると活性炭保持力不足、剛性不足となり、多すぎると通気抵抗大となるので、好ましくは２０〜４２ｇ／ｍ２好、より好ましくは２３〜３６ｇ／ｍ２である。
【００２３】
第１、第２の通気性カバーシート１、３の剛性を改善するために、通気性カバーシート１、３における繊維間を、耐熱性のアクリル酸エステル系バインダで結着することが好ましい。通常、バインダ量は繊維量の０．４〜１．０倍である。
【００２４】
第１、第２の通気性カバーシート１、３のカバーファクタは、それが小さすぎると、粒状活性炭が意図せずに微粉末化した場合に、外部に活性炭微粉末が漏れるおそれがあり、多すぎると目詰まりが生じるおそれがあるので、好ましくは０．７２〜１．３９である。ここで、カバーファクタ（Ｋ）は、具体的には以下の式（１）で算出される数値である。
【００２５】
【数１】
0005549142.tif 000002
【００２６】
式（１）中、Ｗは繊維目付（ｇ／ｍ２）であり、ρは繊維の比重であり、ｄは繊度（デニール）である。
【００２７】
第１、第２の通気性カバーシート１、３の通気性の程度に関し、できるだけ気体の通過を阻害しないことが好ましいが、粒状活性炭４の保持特性等とのバランスを考慮すると、ＪＩＳ  Ｌ１０９６のフラジール法によるそれぞれの通気度は好ましくは１０００〜２０００ｍｌ／ｃｍ２／ｓｅｃ、より好ましくは１２００〜１９００ｍｌ／ｃｍ２／ｓｅｃである。
【００２８】
第１、第２の通気性カバーシート１、３の厚みは、通常０．４０〜０．７０ｍｍ、好ましくは０．４５〜０．６５ｍｍである。
【００２９】
通気性ホットメルトシート２は、熱板による加熱加圧、熱風加熱、超音波加熱等によるホットメルト処理により少なくとも一部が溶融して粒状活性炭４に付着し固定すると共に、第１の通気性カバーシート１と第２の通気性カバーシート３とを接着させるためのものである。このような通気性ホットメルトシート２としては、メルトフローインデックス（１６０℃又は１９０℃での測定）が低すぎるとホットメルト成分のカバー材へのしみだしが生じ、高過ぎると接着不良となるので、好ましくは８〜５０ｇ／１０分、より好ましくは１０〜４０ｇ／１０分のメルトフローインデックスを有するものが好ましい。このような通気性ホットメルトシート２としては、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン等の熱可塑性樹脂から調製されたスパンボンド不織布が好ましく挙げられる。特に、図３（スパンボンド不織布のデジタル写真）に示すような状態に構成されたスパンボンド不織布が好ましい。図３のような繊維結着状態の不織布は、一般に、蜘蛛の巣状あるいは網目状不織布とも称されており、構成繊維として好ましくは約１２０℃以下の低融点繊維を使用した場合には、低融点不織布ネットとも称されている。図４に、通気性ホットメルトシートを構成する繊維２ａと粒状活性炭４との関係を平面方向から見た概略図を示す。
【００３０】
通気性ホットメルトシート２を構成する繊維２ａの平均繊度は、細すぎると通気抵抗大となり、太すぎると活性炭保持力が小となるので、好ましくは３．３〜２２ｄｔｅｘ、より好ましくは５．５〜１７ｄｔｅｘである。
【００３１】
通気性ホットメルトシート２の繊維目付量は、少なすぎると活性炭保持力不足、剛性不足となり、多すぎると通気抵抗大となるので、好ましくは１５〜４２ｇ／ｍ２、より好ましくは２０〜３６ｇ／ｍ２である。
【００３２】
通気性ホットメルトシート２の空隙率は、小さすぎると通気抵抗が大きくなり、大きすぎると活性炭保持力が小さくなるので、好ましくは７８〜９４％、より好ましくは７９．５〜９３．０％である。ここで、空隙率は、具体的には以下の式（２）で算出される数値である。
【００３３】
【数２】
0005549142.tif 000003
【００３４】
式（２）中、ρは通気性ホットメルトシートの目付量（ｇ／ｍ２）を厚み（ｍ）で除した値であり、ｄは通気性ホットメルトシートの比重である。
【００３５】
通気性ホットメルトシート２の通気性の程度に関し、できるだけ気体の通過を阻害しないことが好ましいが、粒状活性炭４の固定安定性や第１の通気性カバーシート１と第２の通気性カバーシート３との間の接着の安定性等を考慮すると、通気度は好ましくは６００〜３６００ｍｌ／ｃｍ２／ｓｅｃ、より好ましくは６５０〜３０００ｍｌ／ｃｍ２／ｓｅｃである。
【００３６】
通気性ホットメルトシート２の厚みは、通常０．１４〜０．２５ｍｍ、好ましくは０．１５〜０．２２ｍｍである。
【００３７】
粒状活性炭４の形状として、球状、直方体状、円柱状、不定形状等が挙げられる。好ましくは、直径２〜４ｍｍの球状もしくは底面直径２〜４ｍｍで高さ２〜５ｍｍの略円柱状のペレット、４ｍｍ×４ｍｍの篩を通り抜け且つ１．７ｍｍ×１．７ｍｍの篩を通り抜けない大きさの不定形の破砕活性炭を好ましく使用できる。
【００３８】
図５に、本発明の吸着フィルタ材料の別の態様を示す。この態様では、第１の通気性カバーシート１と第２の通気性カバーシート３との間に、３枚の通気性ホットメルトシート２、５、６が積層され、互いに隣接する通気性ホットメルトシート（２と５；５と６）の間に粒状活性炭４、７が挟持されている。いわば粒状活性炭４、７が２層化した態様となっている。この態様でも、図１の態様と同様に、通気性ホットメルトシート２、５、６がホットメルト処理により粒状活性炭４、７を固定すると共に、第１の通気性カバーシート１と第２の通気性カバーシート３とを接着している。４枚の通気性ホットメルトシートを使用すれば、粒状活性炭を３層化することが可能となる。
【００３９】
図５の吸着フィルタ材料は、図２の態様の吸着フィルタ材料における粒状活性炭４が単層であるところ、その高い吸着性能と振動耐久性とを保持したまま、粒状活性炭４の層と粒状活性炭７の層とに二層化した態様に相当する。従って、図５の吸着フィルタ材料は、図２の吸着フィルタ材料の場合よりも、粒状活性炭を多量に保持することができ、吸着性能をより向上させることができ、特に内燃機関用のエアフィルタとして適したものとなる。
【００４０】
なお、図５の態様において、通気性ホットメルトシート６を、発明の効果が損なわれない限り図６のように省略してもよい。
【００４１】
粒状活性炭を多層化した態様においては、粒状活性炭を、層方向では互いに接触しないように挟持し、且つ厚み方向では中央の通気性ホットメルトシートを介して互いに重ならないように挟持することが好ましい。
【００４２】
また、図５の吸着フィルタ材料に対し、図７に示す様に、第２の通気性カバーシート３とそれに隣接する通気性ホットメルトシート６との間に粒状活性炭８を配してもよい。また、第１の通気性カバーシート１と通気性ホットメルトシート２との間に、粒状活性炭を更に配してもよい（図示せず）。これらの場合も、粒状活性炭が、層方向では互いに接触しないように挟持され、且つ厚み方向では中央の通気性ホットメルトシートを介して互いに重ならないように挟持されていることが好ましいが、２枚以上の通気性ホットメルトシートを間に介すれば、厚み方向で重なってもよい。２枚以上の通気性ホットメルトシートを間に介すれば、粒状活性炭の破砕の可能性が大きく低下するからである。
【００４３】
次に本発明の吸着フィルタ材料の製造方法を説明する。
【００４４】
図１に示す吸着フィルタ材料は、以下に説明するように製造することができる。即ち、第１の通気性カバーシートの上に、通気性ホットメルトシートを載せ、その上に粒状活性炭を配し、その上に第２の通気性カバーシートを積層した後、得られた積層体に対し、通気性ホットメルトシートで粒状活性炭が固定され、且つ第１の通気性カバーシートと第２の通気性カバーシートとが接着されるように、ホットメルト処理することにより製造することができる。この場合、粒状活性炭を、通気性ホットメルトシート上に互いに接触しないように配することが好ましい。
【００４５】
粒状活性炭上に、別の通気性ホットメルトシートを載せてホットメルト処理すれば、図２の態様の吸着フィルタ材料を製造することができる。
【００４６】
ホットメルト処理の具体例としては、図８に示す様に、互いに対向する板２０、２１で積層体３０を挟持して加熱する処理が挙げられる。この場合、互いに対向する板２０、２１の少なくとも一方が熱板である。
【００４７】
ところで、熱板を使用するホットメルト処理の場合、粒状活性炭が熱板の圧力で潰されてしまうことが懸念される。そこで、図９に示すような鉄やステンレス等の金属からなるフレーム状スペーサー治具４０を、図１０に示すように、互いに対向する板２０、２１の間に配して行うことが好ましい。このようなフレーム状スペーサー治具４０の厚みは、熱板のクリアランス高さになる。なお、このクリアランス高さ（フレーム状スペーサー治具４０の厚み）は、粒状活性炭の大きさやその積層化の程度等により調整する必要がある。例えば、前述した円柱状ペレットサイズの粒状活性炭の量が１５０〜４００ｇ／ｍ２程度である場合には、０．８〜２ｍｍが好ましく、４００〜６００ｇ／ｍ２程度である場合には、２．０〜４．５ｍｍが好ましい。
【００４８】
また、図１０にあるように、フレーム状スペーサー治具４０と熱板２０との間に挟まれた積層体の部分は、扁平に圧着され、粒状活性炭が誤って外にこぼれることを防止する。なお、この扁平に圧着された部分には粒状活性炭を存在させないことが好ましい。粒状活性炭の微粉末が生じることを防ぐためである。
【００４９】
また、図５の吸着フィルタ材料は、第１の通気性カバーシートの上に、通気性ホットメルトシートを載せ、その上に粒状活性炭を配し、その上に別の通気性ホットメルトシートを載せ、その上に粒状活性炭を配し、更に、その上に別の通気性ホットメルトシートを載せ、その上に第２の通気性カバーシートを積層した後、得られた積層体に対し、通気性ホットメルトシートで粒状活性炭が固定され、且つ第１の通気性カバーシートと第２の通気性カバーシートとが接着されるように、前述で説明したホットメルト処理することにより製造することができる。このとき、粒状活性炭を、層方向では互いに接触しないように配し、且つ厚み方向では中央の通気性ホットメルトシートを介して互いに重ならないように配することが好ましい。
【００５０】
以上説明した本発明の吸着フィルタ材料は、良好な吸着性能と振動耐久性を示すので、各種内燃機関のエアクリーナ用フィルタばかりでなく、自動車等の車室内の空気を清浄化するためのエアフィルタ、キャビンフィルタ、住宅やオフィス等で使用される空気清浄機用フィルタ、エアコン用フィルタ、ＯＡ機器の吸気・排気フィルタ、ビル空調用フィルタ、産業用クリーンルーム用フィルタ等にも使用できる。中でも、公知の自動車用エアクリーナ（例えば、特開平４−２７４０４号公報の図１、図２）のフィルタエレメントと共に好適に使用できる。
【００５１】
本発明の吸着フィルタ材料を使用してエアクリーナを構成した例を以下に説明する。このエアクリーナも本発明の一態様である。
【００５２】
図１１のエアクリーナ１００は、濾過すべき空気を導入する吸気孔１１０と、濾過した空気を、それを必要とする内燃機関などの装置（図示せず）に供給する排気孔１２０とを有するハウジング１３０と、ハウジング１３０内部に設けられ、空気を濾過するエアフィルタエレメント１４０とを有するものである。このエアクリーナ１００においては、エアフィルタエレメント１４０の排気側に本発明の吸着フィルタ材料からなる吸着フィルタエレメント１５０が設けられている。吸着フィルタエレメント１５０は、吸着フィルタ材料をエアクリーナ１００の構造に適用できるような大きさ・形状に切り出したものであり、必要に応じて、カット箇所から粒状活性炭がこぼれ落ちないようにヒートシール処理をしたものである。かかるエアクリーナ１００は、空気中のダストを除去するとともに吸着フィルタエレメント１５０の素材として、良好なシート間強度と振動耐久性とを示す本発明の吸着フィルタ材料を使用しているので、排気側から逆流してくる炭化水素等を効率よく除去することが可能である。
【００５３】
なお、ハウジング１３０は、必要に応じて吸気側ハウジング１３０ａと排気側ハウジング１３０ｂとに分割できるようにしてもよく、３パーツ以上に分割してもよい。また、エアフィルタエレメント１４０としては、従来公知のものを適用することができ、例えば、不織布濾材をプリーツ加工したもの等を使用することができる。
【００５４】
図１１の態様では、ハウジング１３０を２分割し、それらの間に吸着フィルタエレメント１５０を挟持しているが、図１２に示すように、吸着フィルタエレメント１５０を排気側ハウジング１３０ｂの内壁に固定してもよく、図１３に示すように、排気孔１２０の内壁に固定してもよい。
【実施例】
【００５５】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。以下の実施例において使用した通気性カバーシート、通気性ホットメルトシート、粒状活性炭は以下の通りである。
【００５６】
参考例１（通気性カバーシート）
１７ｄｔｅｘのビニロン（軟化点２２０〜２３０℃）３０質量％と、７．８ｄｔｅｘのビニロン（軟化点２２０〜２３０℃）２０質量％と、６．６ｄｔｅｘのポリエステル（融点２６０℃）５０質量％とからなる繊維ウェブをレジンボンド法によりシート化し（具体的には、繊維ウェブにアクリル酸エステル系バインダを含浸、乾燥させてシート化し）、目付量４１ｇ／ｍ２の通気性カバーシートを得た。アクリル酸エステル系バインダの付着量は、通気性カバーシート全体の４０質量％であった。従って、得られた通気性カバーシートの繊維目付量は２４．６ｇ／ｍ２であった。また、通気性カバーシートの平均繊度は、９．９６ｄｔｅｘであり、カバーファクタは０．８２であり、厚みは０．５３ｍｍであった。また、通気度は、１８００ｍｌ／ｃｍ２／ｓｅｃであった。
【００５７】
参考例２（通気性ホットメルトシート）
通気性ホットメルトシートとして以下の（２ａ）〜（２ｇ）を使用した。
【００５８】
（２ａ）  ポリアミドシートａ
通気度：  ２３１０ｍｌ／ｃｍ２／ｓｅｃ
目付量：  １５ｇ／ｍ２
融点：    １１５℃
メルトフローインデックス（１６０℃）：  １７ｇ／１０分
加工適温度：  １４０〜１６０℃
【００５９】
（２ｂ）  ポリアミドシートｂ
通気度：  ２１３０ｍｌ／ｃｍ２／ｓｅｃ
目付量：  ２０ｇ／ｍ２
融点：  １１５℃
メルトフローインデックス（１６０℃）：  ８ｇ／１０分
加工適温度：  １５０〜１８０℃
【００６０】
（２ｃ）  ポリアミドシートｃ
通気度：  １４３６ｍｌ／ｃｍ２／ｓｅｃ
目付量：  ２５ｇ／ｍ２
融点：  １１５℃
メルトフローインデックス（１６０℃）：  １１ｇ／１０分
加工適温度：  １４５〜１７０℃
【００６１】
（２ｄ）  ポリアミドシートｄ
通気度：  ２１１０ｍｌ／ｃｍ２／ｓｅｃ
目付量：  １０ｇ／ｍ２
融点：  ８５℃
メルトフローインデックス（１６０℃）：  ６０ｇ／１０分
加工適温度：  １００〜１２０℃
【００６２】
（２ｅ）  ポリエステルシートｅ
通気度：  ２７３６ｍｌ／ｃｍ２／ｓｅｃ
目付量：  ２５ｇ／ｍ２
融点：  １５０℃
メルトフローインデックス（１９０℃）：  ４０ｇ／１０分
加工適温度：  １６０〜１９０℃
【００６３】
（２ｆ）  ポリエステルシートｆ
通気度：  ２３４０ｍｌ／ｃｍ２／ｓｅｃ
目付量：  ２０ｇ／ｍ２
融点：  １２０℃
メルトフローインデックス（１６０℃）：  ２２ｇ／１０分
加工適温度：  １４０〜１６０℃
【００６４】
（２ｇ）  エチレン−オクテン共重合体シートｇ
通気度：  ６７２ｍｌ／ｃｍ２／ｓｅｃ
目付量：  ２０ｇ／ｍ２
融点：  ９８℃
メルトフローインデックス（１９０℃）：      ３０ｇ／１０分
加工適温度：  １２０〜１４０  ℃
【００６５】
参考例３（粒状活性炭）
実施例には、ＢＷＣ（ブタン・ワーキング・キャパシティー）値が１１〜１５ｇ／ｄｌであって且つ比表面積が１５００〜２０００ｍ２／ｇである、キャニスタに用いられる活性炭である木質系活性炭を、粒状活性炭として使用した。
【００６６】
実施例１〜６７
表１に示す組み合わせと条件に従い、参考例１〜３の材料を用いて図１（活性炭量１５０ｇ／ｍ２）、図２（活性炭量３００ｇ／ｍ２）、図５（活性炭量４５０ｇ／ｍ２）、図７（活性炭量６００ｇ／ｍ２）の構造の吸着フィルタ材料を、図８に示すような一対の熱板と図９に示す鉄製のフレーム状スペーサー治具とを用いて、表１の加工温度と加工時間で図１０に示すようにホットメルト処理をすることにより作成した。
【００６７】
なお、実施例１〜５２及び５４の吸着フィルタ材料を作成する際に使用したフレーム状スペーサー治具の厚みは１．１ｍｍであり、実施例５８及び６４の吸着フィルタ材料を作成する際に使用したフレーム状スペーサー治具の厚みは２．０ｍｍであり、実施例５３、５５〜５７、５９〜６３、６５〜６７の吸着フィルタ材料を作成する際に使用したフレーム状スペーサー治具の厚みは２．２ｍｍであった。
【００６８】
【表１】
0005549142.tif 000004
【００６９】
（評価）
＜吸着フィルタ材料の固定接着状態＞
実施例１〜６７の吸着フィルタ材料について、使用している粒状活性炭がシートに固定化され（振動耐久性）、シートが簡単に剥離することなく接着しているか否か（シート間接着性）、吸着フィルタ材料の表面や断面を目視で観察し、以下の基準に従って評価した。その結果、表２に示したように、実施例１〜６７の吸着フィルタ材料は、いずれもＢ以上の好ましい評価結果であった。特に、実施例１９、３５、５２、５３、６２及び６６の吸着フィルタ材料については、ＡＡという非常に好ましい評価結果であった。
【００７０】
ランク    基準
ＡＡ：  活性炭がシートとの間で固定されており、吸着フィルタ材料を振っても活性炭は動かず、つぶれもなく、シート間を引っ張っても剥れず材料全体として接着されているもの。
Ａ：  活性炭がシートとの間で固定されており、吸着フィルタ材料を振っても活性炭は動かず、つぶれもなく、シート間を引っ張っても剥れにくく材料全体として接着されているもの。
Ｂ：  活性炭がシートとの間で固定されており、吸着フィルタ材料を振っても活性炭は動かず、つぶれもないが、シート間を引っ張って剥すと一部の活性炭に脱落が見られるもの。
Ｃ：  活性炭がシートとの間で固定されておらず、吸着フィルタ材料を振ると活性炭が動き、シート間を引っ張ると剥れやすく材料全体としての接着が不十分なもの。
【００７１】
＜吸着フィルタ材料の通気度＞
実施例１〜６７の吸着フィルタ材料について、フラジール法（ＪＩＳ  Ｌ１０９６）に従って通気度を測定した。その結果、実施例１〜６７の吸着フィルタ材料は、いずれも２５０ｍｌ／ｃｍ２／ｓｅｃ以上の通気度を示し、実用上好ましい通気度であった。
【００７２】
＜吸着フィルタ材料の炭化水素吸着特性＞
実施例１〜６７の吸着フィルタ材料について、キャニスターのガソリン吸着評価に用いられる炭化水素回収装置を使用し、炭化水素としてｎ−ブタンの吸着特性評価を行った。その結果、実施例１〜６７の吸着フィルタ材料では、炭化水素１００ｍｇが炭化水素回収装置から抜け出すまでの間に、吸着フィルタ材料が炭化水素を０．３０ｍｇ以上吸収し、実用上好ましい吸着特性を有していた。
【００７３】
【表２】
0005549142.tif 000005
【００７４】
実施例６８
参考例１の通気性カバーシートと、参考例２の（２ｃ）通気性ホットメルトシートと、参考例３の粒状活性炭とを用い、プレス温度１２０℃、プレス時間３０秒というプレス条件で図２（活性炭量１５０ｇ／ｍ２）の構造の吸着フィルタ材料を得た。なお、使用したスペーサー治具の厚みは１．１ｍｍであった。
【００７５】
実施例６９
参考例１の通気性カバーシートと、参考例２の（２ｃ）通気性ホットメルトシートと、参考例３の粒状活性炭とを用い、プレス温度１５０℃、プレス時間３０秒というプレス条件で図１（活性炭量３００ｇ／ｍ２）の構造の吸着フィルタ材料を得た。なお、使用したスペーサー治具の厚みは２．０ｍｍであった。
【００７６】
実施例７０
参考例１の通気性カバーシートと、参考例２の（２ｃ）通気性ホットメルトシートと、参考例３の粒状活性炭とを用い、プレス温度１２０℃、プレス時間３０秒というプレス条件で図２（活性炭量４５０ｇ／ｍ２）の構造の吸着フィルタ材料を得た。なお、使用したスペーサー治具の厚みは２．２ｍｍであった。
【００７７】
（評価）
＜吸着フィルタ材料の固定接着状態＞
実施例６８〜７０の吸着フィルタ材料について、実施例１〜６７の場合と同様に、吸着フィルタ材料の固定接着状態（振動耐久性、シート間接着性）を評価した。その結果、実施例６８の吸着フィルタ材料はＡＡという非常に好ましい評価結果であり、実施例６９及び７０の吸着フィルタ材料は共にＡという評価結果であった。
【００７８】
なお、実施例６９（図１、活性炭量３００ｇ／ｍ２）の吸着フィルタ材料と、実施例５２（図２、活性炭量３００ｇ／ｍ２）の吸着フィルタ材料とを比較した場合、活性炭量は共に３００ｇ／ｍ２で同じであるが、前者がＡ評価であり、後者がＡＡ評価であったことから、粒状活性炭を両側から通気性ホットメルトシートで挟み込んだ実施例５２の吸着フィルタ材料の方が、実施例６９の吸着フィルタ材料よりも評価吸着性能と振動耐久性とがより優れていたことがわかる。従って、実施例６９の吸着フィルタ材料よりも、実施例５２の吸着フィルタ材料の方が、特に、内燃機関用フィルタとして適していることがわかった。
【００７９】
また、実施例７０（図２、活性炭量４５０ｇ／ｍ２）の吸着フィルタ材料と、実施例６２（図５、活性炭量４５０ｇ／ｍ２）の吸着フィルタ材料とを比較した場合も、活性炭量は共に４５０ｇ／ｍ２で同じであるが、前者がＡ評価であり、後者がＡＡ評価であったことから、粒状活性炭を多層化した実施例６２の吸着フィルタ材料の方が、吸着性能と振動耐久性とがより優れていた。従って、実施例７０の吸着フィルタ材料よりも、実施例６２の吸着フィルタ材料の方が、特に、内燃機関用フィルタとして適していることがわかった。
【００８０】
＜吸着フィルタ材料の通気度＞
実施例６８〜７０の吸着フィルタ材料について、実施例１〜６７の場合と同様に、通気度を測定した。その結果、実施例６８〜７０の吸着フィルタ材料は、いずれも２５０ｍｌ／ｃｍ２／ｓｅｃ以上の通気度を示し、実用上好ましい通気度であった。
【００８１】
＜吸着フィルタ材料の炭化水素吸着特性＞
実施例６８〜７０の吸着フィルタ材料について、実施例１〜６７の場合と同様に、ｎ−ブタンの吸着特性評価を行った。その結果、実施例６８〜７０の吸着フィルタ材料では、炭化水素１００ｍｇが炭化水素回収装置から抜け出すまでの間に、吸着フィルタ材料が炭化水素を０．３０ｍｇ以上吸収し、実用上好ましい吸着特性を有していた。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の吸着フィルタ材料においては、少なくとも一枚の通気性ホットメルトシートが一対の対向する通気性カバーシート間に挟持され、その通気性ホットメルトシートと通気性カバーシートの間に粒状活性炭が挟持され、ホットメルト処理により、粒状活性炭が固定されると共に、一対の対向する通気性カバーシート同士が接着されている。しかも、複数の通気性ホットメルトシートを使用すれば、粒状活性炭を吸着フィルタの厚み方向に互いに直接重ならないように配して、吸着容量の増大を図ることができる。従って、本発明の吸着フィルタ材料は、各種内燃機関のエアクリーナに用いる吸着フィルタ材料として有用である。
【符号の説明】
【００８３】
１  第１の通気性カバーシート
２、５、６  通気性ホットメルトシート
２ａ  繊維
３  第２の通気性カバーシート
４、７、８  粒状活性炭
１０  吸着フィルタ材料
２０、２１  板
３０  積層体
４０  フレーム状スペーサー治具
１００  エアクリーナ
１１０  吸気孔
１２０  排気孔
１３０  ハウジング
１３０ａ  吸気側ハウジング
１３０ｂ  排気側ハウジング
１４０  エアフィルタエレメント
１５０  吸着フィルタエレメント
【図１】
0005549142.tif 000006
【図２】
0005549142.tif 000007
【図３】
0005549142.tif 000008
【図４】
0005549142.tif 000009
【図５】
0005549142.tif 000010
【図６】
0005549142.tif 000011
【図７】
0005549142.tif 000012
【図８】
0005549142.tif 000013
【図９】
0005549142.tif 000014
【図１０】
0005549142.tif 000015
【図１１】
0005549142.tif 000016
【図１２】
0005549142.tif 000017
【図１３】
0005549142.tif 000018