(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均繊維径６デニール以上の合成繊維よりなる、空隙率が９５％以上。目付が２００ｇ／ｍ2以下の不織布を濾材構成基材として表面に粘度が２０℃時、１０，０００〜９０，０００ｃｐｓであり、かつ８０℃時、１０，０００〜９０，０００ｃｐｓである温度変化に拘らず殆ど粘度に変動の少ないシリコーン油系粘着材層を１０〜４０μｍの厚さで被覆形成してなることを特徴とする自動車用エアフィルタ濾材。
【請求項２】
濾材の両面に粘着材が付与されていない不織布シートがカバー材として複合されている請求項１記載の自動車用エアフィルタ濾材。
【請求項３】
濾材の底面に合成樹脂シートが複合されている請求項１記載の自動車用エアフィルタ濾材。
【請求項４】
濾材の粘着材層他面に活性炭含有層が複合されている請求項１または２記載の自動車用エアフィルタ濾材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエアフィルタ濾材、特に自動車の室内空気及び循環用に用いられる自動車用エアフィルタ濾材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車室内の空気環境において、外気吸気では道路上塵埃や排ガスの吸入による有害性、室内循環では喫煙によるタバコ臭や内装材などからの臭気を取り除くべく車室内の空気浄化がはかられている。
【０００３】
そして、かかる目的のためエアフィルタ濾材として微粒子を除去する目的でポリプロピレン繊維等の素材からなる帯電不織布や、排ガスあるいはタバコ等の臭気を除去する目的で繊維状活性炭シートやハニカム型紙に粒状活性炭を固着した濾材が用いられている。
とりわけ、帯電不織布や繊維状活性炭シートはプリーツ形状にして、エレメントとしての通気性を確保し濾材性能を向上させたものもある。
また、特開平５−１１１６０７号公報ではイオン交換繊維を用いる自動車用エアフィルタも提案されている。
【０００４】
一方、従来から不織布や紙、織物、金網などの濾材にエアフィルタオイルなどの粘着材を付与し、集塵量や濾材効率を向上させる技術が知られており、例えば特公昭５６−９１８２０号公報及び特公平７−２２６６３号公報には不乾性の不揮発性液の付与による効果が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従前の帯電不織布は通常、塵埃が比較的小さく、１ミクロン以下で、かつ比較的低風速、例えば０．５ｍ／ｓｅｃ以下の低風速の場合には有効な清浄効率を示すが、比較的大きな塵埃（１０μｍ以上）や比較的高風速（１．３ｍ／ｓｅｃ以上）の場合には清浄効率向上の効果は、さ程、大きくない。
しかも、高空気量を確保したい場合、前述のようにプリーツ等の濾材面積を多くとる技術があるとしても、このようにすることは加工工数が多く、濾材使用量も多いので価格的に不利である。
また粘着材を塗布した不織布を自動車車室内吸気および環境用エアフィルタに用いる場合、人体に与える影響を考慮に入れる必要がある。
そのためには高温度（８０℃）高風速（３．０ｍ／ｓｅｃ）及び水散水下（８００ｇ／１０ｍｉｎ）で粘着材の飛散があってはならない。
【０００６】
本発明は、上述の如き実状に対処し、特に従来の濾材構成の改善を試みることにより、車室内温度に影響されることなく、しかも比較的大きな塵埃や比較的高風速でも清浄効率が高く、自動車の車室内吸気ならびに循環用として好適なエアフィルタ濾材を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、上記目的に適合する本発明の構成は濾材構成基材の表面に所定粘度の範囲の粘着材層を被覆形成せしめた濾材を基本として、具体的には濾材構成基材として平均繊維径６デニール以上の合成繊維よりなる空隙率が９５％以上、目付が２００ｇ／ｍ2 以下の粗な不織布を用い、その表面にシリコーン油系粘着材を１０〜４０μｍの厚さで被覆形成することを特徴とする。
そして、この場合、シリコーン油系粘着材としては２０℃時、粘度が１０，０００〜９０，０００ｃｐｓであり、かつ８０℃時、粘度が１０，０００〜９０，０００ｃｐｓ以上である粘着材を用いる。
【０００８】
請求項２以降は上記濾材構成基材のより具体的な実施態様に係り、請求項２記載の発明は濾材構成基材の両面に粘着材が付与されていない不織布シートをカバー材として複合した構成、請求項３及び４記載の発明は濾材の底面に合成樹脂シートを用いた構成ならびに基材の粘着材層他面に活性炭含有層を複合せしめた構成である。
【０００９】
【作用】
本発明におけるシリコーン油系粘着材は粘度が２０℃時で９０，０００ｃｐｓ以下、８０℃時で１０，０００ｃｐｓ以上と他の粘着油に比し温度に対する粘度変化幅が小さく、３０℃と８０℃においても、さして粘度に変化のないもので、初期清浄効率を良好とすると共に、最終清浄効率も良好として温度の高低により受ける影響を少なくする。
しかも、上記粘着材はダスト吸着力がすぐれており、保持量も高率であって、濾材の濾過効率を全般的に向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、更に添付図面を参照し、本発明の具体的実施の形態を説明する。
図１及び図２は本発明に係るエアフィルタ濾材の各実施態様の断面各概要を示し、図１において１は濾材構成基材、２は該基材１の表面に被覆形成された粘着材層であり、これら基材１とその表面の粘着材層２によって本発明の基本構成をなす濾材３が構成される。
【００１１】
ここで濾材構成基材１は、通常の粗目布帛であれば使用し得るが、平均繊維径６デニール以上の合成繊維よりなり、空隙率が９５％以上、目付が２００ｇ／ｍ2 以下の粗な不織布が好適であり、実用的である。
【００１２】
また粘着材層２を形成する粘着材としては粘度が２０℃時、１０，０００〜９０，０００ｃｐｓの範囲であり、かつ８０℃時、１０，０００〜９０，０００ｃｐｓの範囲であって、温度の変化に拘らず殆ど粘度に変動の少ないシリコーン油系粘着材であることが肝要であり、かかる粘着材を上記基材１表面に１０〜４０μｍの厚さをもって被着し、被覆することが必要である。
【００１３】
上記シリコーン油系粘着材の具体的な例としては特にジメチルシリコーンの使用が好適である。
なお、本発明濾材３は上述の如き基材１と、その表面の粘着材層２によって基本的態様が構成されるが、更にこれに対し、付加的構成を付与することもできる。
例えば、図１における４はカバー材であり、粘着材が付与されていない不織布シートを用い、上記濾材３を囲繞し覆包せしめている。
【００１４】
また図２は上記基本構成をなす基布１と粘着材層２よりなる濾材３における基材１に対し前記粘着材層２の他面即ち反対面に活性炭含有層５を複合被着せしめたものである。
この複合層としては、上記活性炭含有層５に限らず、編布、織布、不織布よりなる基布又は合成樹脂シートを配してもよく、随時、用途、目的、状況に対応して適宜、選択される。
また、粘着材層２の底面の基材１として上記基布又は合成樹脂シートを配することもできる。
これら各付加構成を施した場合においても、カバー材として不織布シート４を用いることができる。
【００１５】
【実施例】
次に上記本発明の濾材について具体的実施例を示す。
【００１６】
実施例１
先ず、基材として、ポリエステル繊維、３０デニール繊維長７６ｍｍと１５デニール繊維長６４ｍｍが８：２の比で配合されたウエブに塩化ビニリデンアクリルバインダーをウエブに対し重量比４０％となる様に塗布し、目付２００ｇ／ｍ2 の不織布を作成した。
これに粘度２０℃時、１５，０００ｃｐｓのジメチルシリコーン油を浸漬マングル塗布して、基材に対する付着量１１３ｗ％、計算被覆厚さ２４μｍの粘着材層を作成した。
【００１７】
比較例１
実施例１の不織布基材の構成で目付２６０ｇ／ｍ2 とし、粘着材を塗布せず、このまま濾材とした。
【００１８】
比較例２
実施例１と同様の不織布基材に粘度２０℃時、１５，０００ｃｐｓの合成炭化水素系油を付着量９８ｗ％で被覆厚さ２４μｍ塗布し、粘着材層を作成した。
【００１９】
比較例３
ポリプロピレン繊維からなる割り布帯電不織布を用いた。
上記濾材は夫々初期圧損を同じくするものである。
【００２０】
【表】
0003667917.tif 000002
【００２１】
次に、上記表１に示す各濾材を試験面積０．０５ｍ2 、ダスト濃度０．５ｇ／ｍ、風速１．３ｍ／ｓｅｃ、（ＪＩＳ８種）及び３．０ｍ／ｓｅｃ（ＪＩＳ１５種）でダスト試験を行った。その結果は表２に示す如くであった。
但し
ＪＩＳ  ８種：ダスト平均粒子サイズ  １０〜２０μｍ
ＪＩＳ１５種：ダスト平均粒子サイズ    ７〜１４μｍ
初期効率η（ＪＩＳ８種）：ダスト２２ｇ供給時、風速１．３ｍ／ｓｅｃ
初期効率η（ＪＩＳ１５種）：ダスト５０ｇ供給時、風速３．０ｍ／ｓｅｃ
【００２２】
【表２】
0003667917.tif 000003
【００２３】
上記表２の結果より、ＪＩＳ８種での実施例１においては比較例１の１．８倍、比較例３の１．７倍の効率ηを示している。ＪＩＳ１５種での実施例１においては比較例１の１．６倍、比較例３の１．５倍の効率ηを示している。
これらの結果は、同初期圧損下でのシリコーン系油粘着材加工品の帯電不織布に対する優位性を示している。
また比較例２に対しては、ＪＩＳ８種で１．２倍の効率η、ＪＩＳ１５種で１．１倍の効率ηを示している。
これらの結果はシリコーン油系粘着材の合成炭化水素系油粘着材に対する優位性を示している。同時にダスト粒子サイズ１０μｍ（ＪＩＳ８種）以上及び風速１．３ｍ／ｓｅｃ以上の風速において、粘着材の効果がより多くあることも示している。
【００２４】
次に、粘着材層の両側にカバー材を配置させ、粘着材の他への転写を防ぎ実用的構成とした。
カバー材の構成としては出来るだけ低圧損で粘着材の転写を防ぐ目的から
ポリエステル繊維、１５デニール繊維長６４ｍｍ
ポリフラール繊維、１５デニール繊維長６４ｍｍ
が３：７の比で配合されたウエブに対し、塩化ビニリデンアクリルエマルジョンバインダーをウエブに対し重量比５０％塗布し、目付４５ｇ／ｍ2 の不織布を作成した。
以下の実施例、比較例はこのカバー材を粘着材層の両側に囲繞し、覆包するものとする。
【００２５】
そして下記表３に示す如くジメチルシリコーンの付着量を変化させ、粘着材層基材には実施例１の材料構成と同様で、目付８０ｇ／ｍ2 のものを用いた。なお、ジメチルシリコーンを塗布後、前述の如くカバー材を粘着材層の両側に覆包して濾材を作成した。
以下余白
【００２６】
【表３】
0003667917.tif 000004
【００２７】
そこで、上記濾材に対し試験面積０．０５ｍ2 、ダスト濃度０．５ｇ／ｍ、風速１．３ｍ／ｓｅｃ（ＪＩＳ８種）及び３．０ｍ／ｓｅｃ（ＪＩＳ１５種）でダスト試験を行ったが結果は表４に示す如くであった。
【００２８】
【表４】
0003667917.tif 000005
【００２９】
上記表４の結果より、ジメチルシリコーン油の被覆厚さについて実施例２、３においては良好なる初期圧損と初期効率（初期清浄効率）を示すが、比較例４においては上記初期効率は良いが、初期圧損が高過ぎて実用に耐えない。
また、比較例５においては被覆厚さが６μｍと薄く、上記の初期効率が上がらず、ジメチルシリコーンの効果が発揮出来ないことが分かる。
【００３０】
引続き下記表５に示す粘着材（付着量１００Ｗ％）の粘度を変化させ、検体には実施例２、３に用いた同様の基材を用い、粘着材塗布後、両側に実施例２、３と同様のカバー材を覆包して濾材を作成した。
そして、上記検体に対し、前記と同じく試験面積０．０５ｍ2 、ダスト濃度０．５ｇ／ｍ、風速１．３ｍ／ｓｅｃ（ＪＩＳ８種）及び３．０ｍ／ｓｅｃ（ＪＩＳ１５種）でダスト試験を行ったところ、後記表６に示す結果を得た。
以下余白
【００３１】
【表５】
0003667917.tif 000006
【００３２】
【表６】
0003667917.tif 000007
【００３３】
上記表６の結果より、ＪＩＳ８種の実施例７においては比較例７の１．３２倍の効率ηを示している。ＪＩＳ１５種の実施例７においては比較例７の１．１５倍の効率ηを示している。
これらの結果は、同粘度下でのシリコーン系粘着材の炭化水素系粘着材に対する優位性を示している。
また表６の結果は１５，０００〜９０，０００ｃｐｓ（２０℃時）の粘度範囲における、粘着材の粘度減少に伴う効率ηの増加を示している。
【００３４】
また引続き下記表７に示す如く粘着材（付着量１００Ｗ％）の粘度（２０℃時）を変化させ、検体には実施例２、３に用いた同様の基材を用い、粘着材塗布後、両側に実施例２、３と同様のカバー材を覆包して濾材を作成した。
そして、これら濾材に対し試験面積０．０５ｍ2 で、通気（３．０ｍ／ｓｅｃ×３０ｍｉｎ）及び水散水（散水量８００ｇ／１０ｍｉｎ、風速３．０ｍ／ｓｅｃ）により粘着材の飛散量を測定した。その結果は下記表８に示す如くであった。
【００３５】
【表７】
0003667917.tif 000008
以下余白
【００３６】
【表８】
0003667917.tif 000009
【００３７】
上記表８の結果より実施例８、９においては粘着材の飛散は認められず、比較例８、９においては認められた。これらの結果は粘度減少に伴うオイル飛散を示している。
また、粘着材の使用粘度が１０，０００ｃｐｓ以上必要であることを示している。実施例９と比較例９との結果はオイル飛散におけるシリコーン系粘着材の炭化水素系粘着材に対する優位性を示している。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は以上のように濾材基材目付が２００ｇ／ｍ2 以下、空隙率９５％以上の低圧損の濾材にあっては効率ηを上げるには従来の自動車内循環及び吸気用の濾材ではプリーツ加工などで濾過面積をふやし、低圧損を実現するしかなく、そうした加工は高価格な商品となって了うが、本発明の如く所定程度の粘着材を用いることによってそのような加工をするまでもなく、低圧損で高効率化を実現することができ、頗る効果的である。
特にシリコーン油系粘着材（１０，０００ｃｐｓ以上）は自動車の過酷な条件下（高温８０℃、高風速３．０ｍ／ｓｅｃ、水８００ｇ／ｍｉｎ）においても粘着材飛散の起こらない材料であり、かつ温度上昇による粘度降下が少なく、頗る自動車室内循環及び吸気用フィルタの粘着材に適した材料である。
なお、濾材の底面にある基材はフィルタの腰強度を上げる効果があり、濾材の両側にあるカバー材はフィルタの取り扱い性を良好ならしめる。
また濾材の片面に活性炭含有層を複合化することによって脱臭効果を併有させることができ、更にこれをカバー材で覆包することによってん活性炭粉末の飛散を止めることができる効用がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエアフィルタ濾材の１例を示す断面概要図である。
【図２】本発明に係るエアフィルタ濾材の他の実施例を示す断面概要図である。
【図３】（イ）（ロ）ハ本発明のエアフィルタ濾材を用いて粒度の大きい（３０〜４０μｍ）石松子基準粉体を風速１．３ｍ／ｓｅｃで１分間濾過させた後のダストによる繊維への付着状況を示す電子顕微鏡写真図で、（イ）は炭化水素系油粘着材加工繊維の付着状況、（ロ）はシリコーン系油粘着材加工繊維の付着状況である。
【図４】（イ）（ロ）は未加工繊維への石松子基準粉末付着状況を示す電子顕微鏡写真図で、（イ）は帯電繊維への付着状況、（ロ）は通常繊維への付着状況である。
【符号の説明】
１  濾材構成基材
２  粘着材層
３  粘着材塗布濾材
４  カバー材
５  活性炭含有層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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