(57)【要約】      （修正有）【課題】内燃機関における、エアフィルタとしての使用に適する、スプリット繊維を含まない濾過材、その製造方法及び濾過材の提供。【解決手段】濾過材は、ニードリングによって互いに接合される少なくとも２つの不織布層を含む。ニードリングされた複合体を、カレンダー加工による後処理にかけ、ニードリングにより存在する穴が少なくとも５０％低減される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾過材であって、
ａ）合成高分子繊維を含む、少なくとも１つの不織布層（層１）、好ましくはスパンボンド不織布層であって、
ａ１）前記不織布層（層１）、好ましくは前記スパンボンド不織布層が、５０ｇ／ｍ２〜５００ｇ／ｍ２、好ましくは８０ｇ／ｍ２〜３００ｇ／ｍ２の単位面積当たりの重量を有し、
ａ２）前記不織布層（層１）、好ましくは前記スパンボンド不織布層の繊維が、高分子繊維に関して０．７ｄｔｅｘから６ｄｔｅｘ以下、好ましくは１ｄｔｅｘから４ｄｔｅｘ以下の範囲の直径を有し、
ａ３）前記不織布層（層１）が、化学バインダを有さず、好ましくはスパンボンド不織布であり、
ａ４）前記不織布層（層１）、好ましくは前記スパンボンド不織布層が好ましくは、カレンダー加工によって５００ｌ／ｍ２秒〜２０００ｌ／ｍ２秒の透気度へと圧縮された、不織布層（層１）と、
ｂ）ａ）に記載の不織布層（層１）の少なくとも片面に施される少なくとも１つの更なる不織布層（層２）であって、好ましくは合成高分子繊維を含むスパンボンド不織布層であり、
ｂ１）前記更なる不織布層（層２）、好ましくは前記スパンボンド不織布層が、５０ｇ／ｍ２〜５００ｇ／ｍ２、好ましくは８０ｇ／ｍ２〜３００ｇ／ｍ２の単位面積当たりの重量を有し、
ｂ２）前記更なる不織布層（層２）、好ましくは前記スパンボンド不織布層の繊維が、高分子繊維に関して３．０ｄｔｅｘから１５ｄｔｅｘ以下、好ましくは４．０ｄｔｅｘから１２ｄｔｅｘ以下の範囲の直径を有し、
ｂ３）前記更なる不織布層（層２）が、化学バインダを含まず、好ましくはスパンボンド不織布であり、
ｂ４）前記更なる不織布層（層２）の透気度が、前記不織布層（層１）の透気度よりも大きく、好ましくは少なくとも１０％大きく、
ｂ５）前記更なる不織布層（層２）、好ましくは前記スパンボンド不織布層が好ましくは、前記不織布層（層１）の方向に沿って小さくなる繊維直径についての勾配を有する、更なる不織布層（層２）とを含み、
ｃ）前記不織布層（層１）及び前記更なる不織布層（層２）が機械的ニードリングによって互いに接合され、前記第１の不織布層（層２）からみて外側を向く前記不織布層（層１）の外側に形成される穴の直径が、加熱面の作用、好ましくはカレンダー加工によって、少なくとも５０％、好ましくは少なくとも８０％低減される、濾過材。
【請求項２】
前記濾過材、とりわけ、前記不織布層（層１）及び前記更なる不織布層（層２）がスプリット繊維を含まないことを特徴とする、請求項１に記載の濾過材。
【請求項３】
前記濾過材は、前記不織布層（層１）と前記更なる不織布層（層２）とのみからなることを特徴とする、請求項１又は２に記載の濾過材。
【請求項４】
前記機械的ニードリングが、２０本／ｃｍ２〜１００本／ｃｍ２の針密度で達成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の濾過材。
【請求項５】
前記不織布層（層１）及び好ましくは同様に前記更なる不織布層（層２）が、合成高分子繊維からなり、また前記不織布層が様々な合成高分子繊維から形成され得ることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の濾過材。
【請求項６】
前記不織布層（層１）及び好ましくは同様に前記更なる不織布層（層２）が、２成分繊維からなることを特徴とする、請求項５に記載の濾過材。
【請求項７】
前記不織布層（層１）及び好ましくは同様に前記更なる不織布層（層２）が、多層構造を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の濾過材。
【請求項８】
前記不織布層（層１）及び好ましくは同様に前記更なる不織布層（層２）が、スパンボンド不織布であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の濾過材。
【請求項９】
前記スパンボンド不織布が、熱可塑性樹脂、好ましくはポリエステルで構成されることを特徴とする、請求項８に記載の濾過材。
【請求項１０】
前記不織布を形成する前記繊維が、添加剤、好ましくは、静電防止剤、又は静電帯電を可能にする添加剤を有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の濾過材。
【請求項１１】
前記不織布を形成する前記合成高分子繊維が、合成高分子材料のステープルファイバ及び／又はいわゆるメルトブローファイバを含まないことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の濾過材。
【請求項１２】
前記不織布を形成する前記合成高分子繊維が、付加的なガラス繊維及び／又は鉱物繊維、好ましくはガラス繊維を含み、ガラス繊維及び／又は鉱物繊維と合成高分子繊維との混合物が、繊維を形成する不織布として提供され、ガラス繊維及び／又は鉱物繊維、好ましくはガラス繊維の部分が、該当する不織布の総重量に対して、最大５０ｗｔ．％、好ましくは最大３０ｗｔ．％まで、特に好ましくは最大１０ｗｔ．％までであることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の濾過材。
【請求項１３】
９９％超、好ましくは９９．３％超、とりわけ９９．５％超、特に好ましくは最小９９．８％の分離効率を有することを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の濾過材。
【請求項１４】
請求項１に記載の濾過材を製造する方法であって、
（ｉ）請求項１に規定される少なくとも１つの不織布層（層１）及び、
（ｉｉ）請求項１に規定される少なくとも１つの更なる不織布層（層２）を、
（ｉｉｉ）機械的ニードリングによって互いに接合させ、
加熱面を、前記更なる不織布層（層２）からみて外側を向く前記不織布層（層１）の外側に作用させて、前記ニードリングにより作製されるパンチ穴の数を少なくとも５０％低減させることを特徴とする、方法。
【請求項１５】
前記加熱面が好ましくはカレンダー加工であることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記機械的ニードリングは、２０本／ｃｍ２〜１００本／ｃｍ２の針密度で達成させることを特徴とする、請求項１４又は１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記加熱面の表面温度が、前記不織布層の有機高分子繊維の融点を最低１０℃下回る温度であり、種々の融点を有する有機繊維が前記不織布層中に存在する場合には、前記加熱面の表面温度が、最低融点を最低１０℃下回る温度であることを特徴とする、請求項１４〜１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記加熱面をカレンダー機の形で準備し、ギャップを伴って前記カレンダー機を運転させ、前記ニードリングされた複合体全体の厚みの低減を最小５％かつ最大５０％に設定することを特徴とする、請求項１４〜１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記加熱面、好ましくは加熱されたカレンダーロールと、前記不織布層（層１）の外側との接触時間が、１秒〜５秒であることを特徴とする、請求項１４〜１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
空気／気体又は液体の濾過、好ましくは送風装置のエアフローの濾過への、とりわけ自動車分野における、請求項１〜１３に規定される濾過材の使用。
【請求項２１】
筐体と、請求項１〜１３に規定される少なくとも１つの濾過材とを備える、フィルタモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濾過材、その製造方法及び本発明による濾過材の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィルタ、とりわけ多層濾過材の使用が長い間知られている。このため、例えば、エアフィルタが、自動車分野において、さらには、空調装置、屋内フィルタ、花粉フィルタ、クリーンルームフィルタ、家庭用フィルタ等において、長い間使用されている。フィルタはまた、液状媒質の処理にも長い間使用されてきた。この例は、オイルフィルタ及び燃料フィルタ、又は水処理用フィルタである。
【０００３】
利用分野に応じて、フィルタを変えて、十分な濾過効率及び耐用年数を実現している。このため、全体換気技術用の微粒子エアフィルタ（ＥＮ７７９に準拠）を、粗密度（coarse）フィルタ、中密度（medium）フィルタ及び細密度（fine）フィルタとして使用する一方で、懸濁物質フィルタを、ＥＰＡ及びＨＥＰＡ（空気）又は水処理分野において使用している。
【０００４】
硬く、プリーツ加工可能な（pleatable）基層と、実際のフィルタ層と、カバーとからなる、多層濾過材及びフィルタが、特許文献１から知られている。これらのフィルタは、特に、気体（空気）及び液体の濾過によく適するものである。
【０００５】
硬く、プリーツ加工可能な基層と、実際のフィルタ層と、カバーとからなる、多層プリーツ状濾過材及びフィルタが、特許文献２から知られている。これらのフィルタは、高分子ホットメルトバインダで強固にされたマイクロファイバで構成され、気体（空気）及び液体の濾過によく適するものである。
【０００６】
ファインポリマーとガラス繊維とで構成される、多層濾過材及びフィルタが、特許文献３から知られている。これらのフィルタは、特に、気体（空気）及び液体の濾過によく適するものである。
【０００７】
微細ガラス繊維で構成される、濾過材及びフィルタが、特許文献４から知られている。これらのフィルタは、特に、気体（空気）及び液体の濾過によく適するものである。
【０００８】
濾過材の表面に対する大容量フローを伴う送風装置では、良好な空気品質を保証するために、そのエアフローを確実に清浄することが必要である。
【０００９】
濾過材、及び濾過材がウォータージェットニードリングを用いて強固にされたフィルタが、特許文献５から知られている。特許文献５に請求される濾過材は、小粒子の十分な分離を確実なものとするために、いわゆるスプリット繊維を有する。さらに、特許文献５は、清浄空気側に形成される針穴、及び小粒子のフィルタ効率に対するそれらの影響に起因する、ニードリングによる強固の問題又は欠点について述べている。しかしながら、ウォータージェットニードリングとスプリット繊維とを併用することによって特許文献５で提案される解決策は、複雑な方法でしか実現することができず、それに応じて高価なものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５９９３５０１号
【特許文献２】欧州特許出願公開第１１３４０１３号
【特許文献３】欧州特許出願公開第０８７８２２６号
【特許文献４】欧州特許出願公開第１６５６９８１号
【特許文献５】欧州特許出願公開第０９９３８５４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、とりわけ、内燃機関における、エアフィルタとしての使用に適する、スプリット繊維を含まない濾過材に対する要求が常に存在している。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
先の課題及び他の暗に提示される課題は、本発明による濾過材によって解決される。
【００１３】
したがって、本発明の主題は、濾過材であって、
ａ）合成高分子繊維を含む、少なくとも１つの不織布層（textile nonwoven layer）（層１）、好ましくはスパンボンド不織布層であって、
ａ１）前記不織布層（層１）、好ましくは前記スパンボンド不織布層が、５０ｇ／ｍ２〜５００ｇ／ｍ２、好ましくは８０ｇ／ｍ２〜３００ｇ／ｍ２の単位面積当たりの重量を有し、
ａ２）前記不織布層（層１）、好ましくは前記スパンボンド不織布層の繊維が、高分子繊維に関して０．７ｄｔｅｘから６ｄｔｅｘ以下、好ましくは１ｄｔｅｘから４ｄｔｅｘ以下の範囲の直径を有し、
ａ３）前記不織布層（層１）が、化学バインダを有さず、好ましくはスパンボンド不織布であり、
ａ４）前記不織布層（層１）、好ましくは前記スパンボンド不織布層が好ましくは、カレンダー加工によって５００ｌ／ｍ２秒〜２０００ｌ／ｍ２秒の透気度へと圧縮された、不織布層（層１）と、
ｂ）ａ）に記載の不織布層（層１）の少なくとも片面に施される少なくとも１つの更なる不織布層（層２）であって、好ましくは合成高分子繊維を含むスパンボンド不織布層であり、
ｂ１）前記更なる不織布層（層２）、好ましくは前記スパンボンド不織布層が、５０ｇ／ｍ２〜５００ｇ／ｍ２、好ましくは８０ｇ／ｍ２〜３００ｇ／ｍ２の単位面積当たりの重量を有し、
ｂ２）前記更なる不織布層（層２）、好ましくは前記スパンボンド不織布層の繊維が、高分子繊維に関して３．０ｄｔｅｘから１５ｄｔｅｘ以下、好ましくは４．０ｄｔｅｘから１２ｄｔｅｘ以下の範囲の直径を有し、
ｂ３）前記更なる不織布層（層２）が、化学バインダを含まず、好ましくはスパンボンド不織布であり、
ｂ４）前記更なる不織布層（層２）の透気度が、前記不織布層（層１）の透気度よりも大きく、好ましくは少なくとも１０％大きく、
ｂ５）前記更なる不織布層（層２）、好ましくは前記スパンボンド不織布層が好ましくは、前記不織布層（層１）の方向に沿って小さくなる繊維直径についての勾配を有する、更なる不織布層（層２）とを含み、
ｃ）前記不織布層（層１）及び前記更なる不織布層（層２）が機械的ニードリングによって互いに接合され、前記第１の不織布層（層２）からみて外側を向く前記不織布層（層１）の外側に形成される穴の直径が、加熱面の作用、好ましくはカレンダー加工によって、少なくとも５０％、好ましくは少なくとも８０％低減される、濾過材である。
【００１４】
本発明による濾過材は、スプリット繊維に頼る必要なく、小粒子の十分良好な分離を示す。したがって、本発明による濾過材は、スプリット繊維を含まないことを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明による濾過材は、ウォータージェットニードリングとスプリット繊維との併用に頼る必要なく、小粒子の十分良好な分離を示す。
【００１６】
したがって、本発明による濾過材の層は、常に、機械的ニードリングによって互いに接合されるが、不織布層の外側に通常のニードルパンチ穴を有しないか、又は数及び開口面積が大幅に低減される（層１）。ニードリングにより作られるパンチ穴が濾過材の反対側に依然として存在するため、穴の数の低減は製品において識別することができる。
【００１７】
本発明による濾過材は、当業者によく知られている既知の別個の工程又は方法によって作製される。不織布、とりわけスパンボンド不織布を形成する好適な方法は、例えば特許文献１に開示されている。
【００１８】
本発明による濾過材は、好ましくは、プリーツ加工可能なように構築される。この目的のために、本発明による濾過材は、プリーツ加工性を確実なものとするために、更なる既知の被覆層及びキャリア層を組み合わせてもよい。好ましくは、本発明による濾過材は、不織布層（層１）と更なる不織布層（層２）とのみからなる。
【００１９】
本発明による濾過材の層１は、（１）不織布層（層１）を形成すること又は既に形成された不織布層（層１）を供給することによって作製される。不織布層（層１）は、ロール品として存在していることが好ましい。
【００２０】
不織布層（層１）の形成又は供給後、更なる不織布層（層２）をこの上に施すか又はこの上に形成する。これは通常、既知の不織布形成法によって、好ましくはスパンボンド不織布を形成することによって又は適切なロール品を供給することによって、不織布層（層１）上に直接成し遂げられる。
【００２１】
本発明による濾過材を作製するのに、化学バインダは使用しない。
【００２２】
含まれる材料の好ましい範囲を以下で詳細に説明する。これは本方法にも等しく適用されるものとする。
【００２３】
不織布層（層１）及び更なる不織布層（層２）は、機械的ニードリングによって互いに接合される。ニードリングは通常、２０本／ｃｍ２〜１００本／ｃｍ２の針密度で達成される。
【００２４】
ここで更なる不織布層（層２）からみて外側を向く不織布層（層１）の外側に形成される穴は、加熱面の作用によって、好ましくはカレンダー機（calender）によって低減される。
【００２５】
この目的のために、ニードリングされた複合体全体を、熱強固ユニット、好ましくはカレンダー機又はカレンダー炉又はカレンダー乾燥機に誘導する。カレンダー機は通常２つのローラを備え、ニードリングされた複合体をロールギャップに通す。この場合、少なくとも、更なる不織布層（層２）からみて外側を向きかつニードリングにより得られる針穴を有する不織布層（層１）の外側と接触する、カレンダー機のローラを加熱する。カレンダー機のローラの両方を加熱してもよいが、好ましくは前述のローラのみを加熱することが好ましい。
【００２６】
カレンダー機の加熱面を、更なる不織布層（層２）からみて外側を向く不織布層（層１）の外側の表面に、突出繊維又は繊維端から滑らせると、針穴の部分的又は完全な封止がもたらされる。Ｓ型カレンダー機の使用が特に好ましい。
【００２７】
加熱面の表面温度は、不織布層の有機高分子繊維の融点を最低１０℃下回る温度である。
【００２８】
不織布層が種々の融点を有する有機高分子繊維を含有する場合、加熱面の表面温度は、最低融点を最低１０℃下回る温度である。
【００２９】
不織布層が、メルトバインダファイバ、及び／又は最低でも１つのメルトバインダ成分を有する繊維、例えば２成分繊維を有する場合、加熱面の温度は、メルトバインダファイバ又はメルトバインダ成分の最低融点を最低１０℃下回る温度である。
【００３０】
加熱面がカレンダー機の形で準備される場合、ギャップを伴ってカレンダー機を運転させる、すなわち、カレンダー機の２つのローラが、ギャップを定義する既定距離（preset distance）を有する。それにより、ニードリングされた複合体と、カレンダー機の加熱面との良好な表面接触の実現が確実となる。さらに、ニードリングされた複合体全体がカレンダー機により圧縮され、厚みが低減され得る。
【００３１】
カレンダー機によってもたらされる圧力は、表面が互いに良好に接触する結果、表面の平滑化及び穴の低減がもたらされることを確実なものとする。ニードリングされた複合体全体の固有の重量は十分なものではない。好ましくは、ギャップを伴って運転されるカレンダー機を用いて、最小５％かつ最大５０％のニードリングされた複合体全体の厚みの低減が実現される。
【００３２】
加熱面、好ましくは加熱されたカレンダーローラと、不織布層（層１）の外側との接触時間は、通常、１秒〜５秒である。
【００３３】
任意に、本発明により製造される濾過材は、濾過材の表面から突出するおそれのある繊維の低減又は排除をもたらす更なる付加的な表面処理を施すことができる。好適な表面処理は、好ましくは、熱的方法、例えば、スコーチ（scorching）、毛焼（singeing）又はガス処理（gassing）である。しかしながら、表面処理のためのこれらの熱的方法に加えて、同等の効果を実現するために機械的方法も好適である。この場合テキスタイル層（textile layer）２の表面の処理が好ましいが、テキスタイル層１及びテキスタイル層２の両方の表面の処理も可能である。層複合体の表面の処理は、好ましくは、加熱面の作用後、好ましくはカレンダー加工後に達成されるが、上記処理は、層複合体のニードリング後および加熱面の作用又はカレンダー加工前にも可能である。代替的には、濾過材をロール品として続いてすなわちオフラインで付加的な表面処理工程に供給してもよく、又は製造中すなわちインラインで付加的な表面処理工程を実行する。
【００３４】
よって、複合体全体が予めニードリングされているものの、本発明による濾過材は、更なる不織布層（層２）からみて外側を向く不織布層（層１）の外側に、著しく減少した数の針穴又は穴直径が明らかに減少した針穴を有する。それにもかかわらず、濾過材の反対側に依然として特有のニードリング点を有するため、本発明による濾過材においてニードリングを識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】不織布層（層１）と更なる不織布層（層２）とが互いにニードリングされた濾過材を示す図である。パンチ穴は、明確に識別可能であり、著しくすり減っている。
【図２】不織布層（層１）と更なる不織布層（層２）とが互いにニードリングされ、かつ本発明による後処理が施された濾過材を示す図である。識別可能なパンチ穴の数が著しく減り、表面はほとんど突出繊維も繊維端も有しない。依然として存在するパンチ穴のサイズは著しく小さい。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
不織布層（層１）
合成高分子繊維の不織布を、様々な合成高分子繊維から形成され得る不織布層（層１）として使用する。好ましくは、いわゆる２成分繊維（ＢｉＣｏ繊維）を使用する。さらに、不織布層（層１）はそれ自体が、多層として構成されていてもよい。この場合、個々の層は、選択された様々な合成高分子繊維について異なっていてもよく、及び／又は異なる繊維直径を有していてもよい。
【００３７】
不織布は、熱強固及び／又は機械的強固によって強固されるが、化学バインダを含まない、ステープルファイバ不織布、ここではとりわけ、湿式不織布及びスパンボンド不織布又は乾式不織布を含む。
【００３８】
不織布は好ましくは、エンドレス合成繊維のスパンボンド不織布を含む。
【００３９】
スパンボンド不織布、すなわち、いわゆるスパンボンドは、新たに溶融紡糸されるフィラメント（filament）のランダムな堆積によって作製される。フィラメントは、とりわけ熱可塑性樹脂をベースとする、溶融紡糸可能な高分子材料のエンドレス合成繊維である。
【００４０】
好適な高分子材料は、例えば、熱可塑性樹脂、好ましくはポリアミド、例えば、ポリヘキサメチレンジアジパミド、ポリカプロラクタム、芳香族又は部分的に芳香族のポリアミド（「アラミド」）、例えばナイロン等の脂肪族ポリアミド等、部分的に芳香族又は完全に芳香族のポリエステル、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアリールエーテル、ポリアリルスルフォン、ポリエーテルスルフォン、エーテル基とケト基とを有するポリマー、例えばポリエーテルケトン（ＰＥＫ）及びポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等、ポリオレフィン、例えばポリエチレン若しくはポリプロピレン等、又はポリベンゾイミダゾールである。特に好ましいものは、ポリエステル、ポリオレフィン、例えばポリエチレン若しくはポリプロピレン等、又は芳香族若しくは部分的に芳香族のポリアミド（「アラミド」）、例えばナイロン等の脂肪族ポリアミドである。
【００４１】
スパンボンド不織布は好ましくは、溶融紡糸可能なポリエステルを含むか又はこれらからなる。原則として、繊維の製造に適する既知のタイプは全て、ポリエステル材料とみなすことができる。かかるポリエステルは、芳香族ジカルボン酸に及び脂肪族ジオールに由来する構成単位（building blocks）から主になる。一般的な芳香族ジカルボン酸の構成単位は、ベンゼンジカルボン酸、とりわけテレフタル酸及びイソフタル酸の二価の基であり、一般的なジオールは２個〜４個のＣ原子を有し、エチレングリコールが特に適している。少なくとも８５ｍｏｌ．％のポリエチレンテレフタレートからなるスパンボンド不織布が特に有利である。そして残りの１５ｍｏｌ．％は、いわゆる改質剤として作用し、かつ、作製されるフィラメントの物理特性及び化学特性に当業者が明確に影響を与えることを可能にする、ジカルボン酸単位及びグリコール単位からなっている。かかるジカルボン酸単位の例は、イソフタル酸、又は脂肪族ジカルボン酸、例えば、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸等の基であり、改質作用を有するジオール基の例は、長鎖ジオールの、例えばプロパンジオール若しくはブタンジオールの、ジエチレングリコール若しくはトリエチレングリコールの基、又は少量で存在する場合、約５００〜２０００の分子量を有するポリグリコールの基である。
【００４２】
特に好ましいものは、少なくとも９５ｍｏｌ％のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含有するポリエステル、特に改質されていないＰＥＴを含むものである。
【００４３】
スパンボンド不織布に含まれるポリエステルは好ましくは、２５℃において１００ｍｌのジクロロ酢酸に１ｇのポリマーを溶解させた溶液において測定した、０．６〜１．４の固有粘度（ＩＶ）に対応する分子量を有する。
【００４４】
本発明の更に好ましい実施形態では、不織布、とりわけスパンボンド不織布が、とりわけ２成分繊維をベースとするメルトバインダ（melt-binder）で強固された不織布である、すなわち、強固が、好ましくは繊維形態で又は繊維成分として存在する熱可塑性樹脂バインダによって達成されるものである。したがって、メルトバインダで強固された不織布は、キャリア繊維及びホットメルト接着性繊維（hot-melt adhesive fibre）、及び／又はキャリア成分とバインダ成分とを有する２成分繊維を含む。キャリア及びホットメルト接着性の繊維又は成分は、いずれかの熱可塑性樹脂繊維を形成するポリマーに由来していてもよく、それに加えて、キャリア繊維は、非溶融繊維を形成するポリマーにも由来していてもよい。かかるメルトバインダで強固されたスパンボンド不織布は、例えば原則として欧州特許出願公開第０，４４６，８２２号及び欧州特許出願公開第０，５９０，６２９号に記載されている。
【００４５】
キャリア繊維又はキャリア繊維成分が得られる可能性のあるポリマーの例は、ポリアクリロニトリル、ポリエチレン若しくはポリプロピレン等のポリオレフィン、ナイロン６．６等の実質的に脂肪族のポリアミド、実質的に芳香族のポリアミド（アラミド）、例えば、ポリ−（ｐ−フェニレンテレフタレート）若しくは溶解度を改善させるための芳香族ｍ−ジアミン単位部分を含有するコポリマー若しくはポリ−（ｍ−フェニレンイソフタレート）等、ポリ−（ｐ−ヒドロキシベンゾエート）等の実質的に芳香族のポリエステル、又は好ましくはポリエチレンテレフタレート等の実質的に脂肪族のポリエステルである。
【００４６】
２つの繊維タイプ同士の割合は、キャリア繊維とホットメルト接着性繊維との接着（adhesive bonding）に起因して、ホットメルト接着性繊維の割合が十分に大きくなるようにホットメルト接着性繊維部分を選択することに留意するものとした広い限定範囲内で選択することができ、不織布は、所望の用途に十分な強度を得る一方で、必要とされる透気度（air permeability）が確実なものとなる。不織布中のホットメルト接着性繊維からのホットメルト接着性部分は、通常、（不織布の重量に対して）５０ｗｔ．％未満である。
【００４７】
とりわけ、未処理の不織布材料に対して融点が１０℃〜５０℃、好ましくは３０℃〜５０℃下がった改質ポリエステルは、ホットメルト接着剤とみなされる。かかるホットメルト接着剤の例は、長鎖ジオール及び／又はイソフタル酸又は脂肪族ジカルボン酸の縮合によって改質される、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート又はポリエチレンテレフタレートである。
【００４８】
ホットメルト接着剤は好ましくは、繊維形態、又はキャリア繊維について先に指定した材料が機械的強度をなし、かつホットメルト接着性繊維について先に指定した材料が、強固のために使用される２成分繊維の第２の成分を形成する、いわゆる２成分繊維形態で、不織布中に導入される。
【００４９】
好ましくは、キャリア繊維及びホットメルト接着性繊維は、１つのポリマー種で構成される。これにより当然のことながら、使用される全ての繊維は、１つの物質種から選択されるため、これらは、不織布の使用後に容易に再利用することができる。キャリア繊維が、例えばポリエステルからなる場合、ホットメルト接着性繊維も、例えば、ポリエステルから、又はコアとしてＰＥＴと、クラッドとして低融点ポリエチレンテレフタレートコポリマーとを含む２成分繊維として、ポリエステルの混合物から選択されると考えられるが、それに加えて、種々のポリマーで構成される２成分繊維も可能である。この例は、ポリエステルとポリアミド（コア／クラッド）の２成分繊維である。
【００５０】
キャリア繊維及びホットメルト接着性繊維の単繊維のタイター（titre）は、上記限定範囲内で選択することができる。
【００５１】
不織布を作る繊維は、略丸い断面、又はダンベル状、腎臓形状、三角形又は三葉状（trilobal）若しくは多葉状（multilobal）の断面等の他の形状を有していてもよい。中空繊維及び２成分繊維又は多成分繊維を使用してもよい。それに加えて、ホットメルト接着性繊維又はホットメルト接着剤成分を２成分繊維又は多成分繊維の形で使用してもよい。
【００５２】
通常の添加剤によって、例えば、スート等の静電防止剤、又は静電帯電を可能とする添加剤によって、不織布を形成する繊維を改質させてもよい。さらに、繊維は抗菌仕上剤を有していてもよい。
【００５３】
不織布を形成する合成高分子繊維は、合成高分子材料のステープルファイバ及び／又はいわゆるメルトブローファイバを含まないことが好ましい。
【００５４】
上記の合成高分子繊維に加えて、付加的なガラス繊維が存在していてもよいため、ガラス繊維及び／又は鉱物繊維と合成高分子繊維との混合物が不織布形成繊維として存在する。
【００５５】
ガラス繊維の代わりに、セラミックやアルミノケイ酸塩をベースとする鉱物繊維、ドロマイト繊維、又はバルカナイト、例えば、玄武岩、輝緑岩、黒ヒン岩等の繊維を使用することも可能である。輝緑岩（緑色岩）及び黒ヒン岩（いわゆるパレオバサルト（paleobasalts））を使用してもよい。
【００５６】
ガラス繊維の中でも、使用されるガラス繊維は、ガラスタイプに関して如何なる実質的な制限も受けないため、原則として、Ｅガラス、Ｓガラス、Ｒガラス及びＣガラス等のあらゆるガラスタイプを使用することができる。経済的理由から、Ｅガラス又はＣガラスが好ましい。生体溶解性ガラスが特に好ましい。
【００５７】
ガラス繊維は、フィラメント、すなわち無限に長い繊維から、又はステープルファイバから形成することができ、後者が好ましい。ステープルファイバの平均長は３ｍｍ〜１００ｍｍ、好ましくは６ｍｍ〜１８ｍｍである。ステープルファイバはまた、種々の長さを有し得る。
【００５８】
ガラス繊維の直径は０．５μｍ〜１５μｍ、好ましくは８μｍ〜１５μｍである。
【００５９】
不織布層（層１）におけるガラス繊維部分は、最大５０ｗｔ．％まで、好ましくは最大３０ｗｔ．％まで、特に好ましくは最大１０ｗｔ．％までである。
【００６０】
不織布層（層１）の単位面積当たりの重量は、５０ｇ／ｍ２〜５００ｇ／ｍ２、好ましくは８０ｇ／ｍ２〜３００ｇ／ｍ２、とりわけ、１００ｇ／ｍ２〜２５０ｇ／ｍ２である。
【００６１】
既に述べたように、不織布は、熱強固及び／又は機械的強固によって強固されるが、化学バインダを有しないものを含む。この強固は好ましくは、カレンダー加工によって達成される結果、５００ｌ／ｍ２秒〜２０００ｌ／ｍ２秒の透気度を示す。
【００６２】
本発明の好ましい実施形態では、カレンダー機を用いた強固後の不織布層（層１）、好ましくはスパンボンド不織布が、平滑面、又はリネンのエンボス加工面を有する。
【００６３】
更なる不織布層（層２）
更なる不織布層（層２）として、不織布層（層１）上に合成高分子繊維の不織布を使用するか、又は作製する。
【００６４】
更なる不織布層（層２）は好ましくは、不織布層（層１）の方向に沿って小さくなる繊維直径についての勾配を有する。この勾配は、種々の繊維直径を有する様々な合成高分子繊維によって作られる。
【００６５】
更なる不織布層（層２）は好ましくは、ステープルファイバ不織布、ここではとりわけ湿式不織布、及びスパンボンド不織布又は乾式不織布を含むが、エンドレス合成繊維のスパンボンド不織布が好ましい。スパンボンド不織布、すなわちいわゆるスパンボンドは、新たに溶融紡糸されるフィラメントのランダムな堆積によって作製される。フィラメントは、溶融紡糸可能な高分子材料のエンドレス合成繊維である。
【００６６】
例えばスパンボンド不織布の場合には製造に起因して、先に指定した勾配も多層構造自体によって作ることができる。この場合、個々の層は、選択された繊維直径について、また場合によっては様々な合成高分子繊維の使用によって様々な繊維直径をとる。
【００６７】
更なる不織布層（層２）は化学バインダを有しない。
【００６８】
更なる不織布層（層２）、とりわけスパンボンド不織布に好適な高分子材料は、例えば、熱可塑性樹脂、好ましくはポリアミド、例えば、ポリヘキサメチレンジアジパミド、ポリカプロラクタム、芳香族又は部分的に芳香族のポリアミド（「アラミド」）、例えばナイロン等の脂肪族ポリアミド等、部分的に芳香族又は完全に芳香族のポリエステル、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアリールエーテル、ポリアリルスルフォン、ポリエーテルスルフォン、エーテル基とケト基とを有するポリマー、例えばポリエーテルケトン（ＰＥＫ）及びポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等、ポリオレフィン、例えばポリエチレン若しくはポリプロピレン等、又はポリベンゾイミダゾールである。特に好ましいものは、ポリエステル、ポリオレフィン、例えばポリエチレン若しくはポリプロピレン等、又は芳香族若しくは部分的に芳香族のポリアミド（「アラミド」）、例えばナイロン等の脂肪族ポリアミドである。
【００６９】
スパンボンド不織布は好ましくは、溶融紡糸可能なポリエステルを含むか又はこれらからなる。原則として、繊維の製造に適する既知のタイプは全て、ポリエステル材料とみなすことができる。かかるポリエステルは、芳香族ジカルボン酸に及び脂肪族ジオールに由来する構成単位から主になる。一般的な芳香族ジカルボン酸の構成単位は、ベンゼンジカルボン酸、とりわけテレフタル酸及びイソフタル酸の二価基であり、一般的なジオールは２個〜４個のＣ原子を有し、エチレングリコールが特に適している。少なくとも８５ｍｏｌ％のポリエチレンテレフタレートからなるスパンボンド不織布が特に有利である。そして残りの１５ｍｏｌ．％は、いわゆる改質剤として作用し、かつ、作製されるフィラメントの物理特性及び化学特性に当業者が明確に影響を与えることを可能にする、ジカルボン酸単位及びグリコール単位からなっている。かかるジカルボン酸単位の例は、イソフタル酸、又は脂肪族ジカルボン酸、例えば、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸等の基であり、改質作用を有するジオール基の例は、長鎖ジオールの、例えばプロパンジオール若しくはブタンジオールの、ジエチレングリコール若しくはトリエチレングリコールの基、又は少量で存在する場合、約５００〜２０００の分子量を有するポリグリコールの基である。
【００７０】
特に好ましいものは、少なくとも９５ｍｏｌ％のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含有するポリエステル、特に改質されていないＰＥＴを含むものである。
【００７１】
スパンボンド不織布に含まれるポリエステルは好ましくは、２５℃において１００ｍｌのジクロロ酢酸に１ｇのポリマーを溶解させた溶液において測定した、０．６〜１．４の固有粘度（ＩＶ）に対応する分子量を有する。
【００７２】
本発明の更に好ましい実施形態では、不織布、とりわけスパンボンド不織布が、とりわけ２成分繊維をベースとするメルトバインダで強固された不織布である、すなわち、強固が、好ましくは繊維形態で又は繊維成分として存在する熱可塑性樹脂バインダによって達成されるものである。したがって、メルトバインダで強固された不織布は、キャリア繊維及びホットメルト接着性繊維、及び／又はキャリア成分とバインダ成分とを有する２成分繊維を含む。キャリア及びホットメルト接着性の繊維又は成分は、いずれかの熱可塑性樹脂繊維を形成するポリマーに由来していてもよく、それに加えて、キャリア繊維は、非溶融繊維を形成するポリマーにも由来していてもよい。かかるメルトバインダで強固されたスパンボンド不織布は、例えば原則として欧州特許出願公開第０，４４６，８２２号及び欧州特許出願公開第０，５９０，６２９号に記載されている。
【００７３】
キャリア繊維又はキャリア繊維成分が得られる可能性のあるポリマーの例は、ポリアクリロニトリル、ポリエチレン若しくはポリプロピレン等のポリオレフィン、ナイロン６．６等の実質的に脂肪族のポリアミド、実質的に芳香族のポリアミド（アラミド）、例えば、ポリ−（ｐ−フェニレンテレフタレート）若しくは溶解度を改善させるための芳香族ｍ−ジアミン単位部分を含有するコポリマー若しくはポリ−（ｍ−フェニレンイソフタレート）等、ポリ−（ｐ−ヒドロキシベンゾエート）等の実質的に芳香族のポリエステル、又は好ましくはポリエチレンテレフタレート等の実質的に脂肪族のポリエステルである。
【００７４】
２つの繊維タイプ同士の割合は、キャリア繊維とホットメルト接着性繊維との接着に起因して、ホットメルト接着性繊維の割合が十分に大きくなるようにホットメルト接着性繊維部分を選択することに留意するものとした広い限定範囲内で選択することができ、不織布は、所望の用途に十分な強度を得る一方で、必要とされる透気度が確実なものとなる。不織布中のホットメルト接着性繊維からのホットメルト接着性部分は、通常、（不織布の重量に対して）５０ｗｔ．％未満である。
【００７５】
とりわけ、未処理の不織布材料に対して融点が１０℃〜５０℃、好ましくは３０℃〜５０℃下がった改質ポリエステルは、ホットメルト接着剤とみなされる。かかるホットメルト接着剤の例は、長鎖ジオール及び／又はイソフタル酸又は脂肪族ジカルボン酸の縮合によって改質される、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート又はポリエチレンテレフタレートである。
【００７６】
ホットメルト接着剤は好ましくは、繊維形態、又はキャリア繊維について先に指定した材料が機械的強度をなし、かつホットメルト接着性繊維について先に指定した材料が、強固のために使用される２成分繊維の第２の成分を形成する、いわゆる２成分繊維形態で、不織布中に導入される。
【００７７】
好ましくは、キャリア繊維及びホットメルト接着性繊維、又はキャリア繊維及びホットメルト接着性繊維の成分は、１つのポリマー種で構成される。これにより当然のことながら、使用される全ての繊維は、１つの物質種から選択されるため、これらは、不織布の使用後に容易に再利用することができる。キャリア繊維が、例えばポリエステルからなる場合、ホットメルト接着性繊維も、例えば、ポリエステルから、又はコアとしてＰＥＴと、クラッドとして低融点ポリエチレンテレフタレートコポリマーとを含む２成分繊維として、ポリエステルの混合物から選択されると考えられるが、それに加えて、種々のポリマーで構成される２成分繊維も可能である。この例は、ポリエステルとポリアミド（コア／クラッド）の２成分繊維である。
【００７８】
キャリア繊維及びホットメルト接着性繊維の単繊維のタイターは、上記限定範囲内で選択することができる。
【００７９】
不織布を作る繊維は、略丸い断面、又はダンベル状、腎臓形状、三角形又は三葉状若しくは多葉状の断面等の他の形状を有していてもよい。中空繊維及び２成分繊維又は多成分繊維を使用してもよい。それに加えて、ホットメルト接着性繊維又はホットメルト接着剤成分を２成分繊維又は多成分繊維の形で使用してもよい。
【００８０】
通常の添加剤によって、例えば、スート等の静電防止剤、又は静電帯電を可能とする添加剤によって、不織布を形成する繊維を改質させてもよい。さらに、繊維は抗菌仕上剤を有していてもよい。
【００８１】
不織布を形成する合成高分子繊維は、合成高分子材料のステープルファイバ及び／又はいわゆるメルトブローファイバを含まないことが好ましい。
【００８２】
上記の合成高分子繊維に加えて、付加的なガラス繊維が存在していてもよいため、ガラス繊維及び／又は鉱物繊維と合成高分子繊維との混合物が不織布形成繊維として存在する。
【００８３】
ガラス繊維の代わりに、セラミックやアルミノケイ酸塩をベースとする鉱物繊維、ドロマイト繊維、又はバルカナイト、例えば、玄武岩、輝緑岩、黒ヒン岩等の繊維を使用することも可能である。輝緑岩（緑色岩）及び黒ヒン岩（いわゆるパレオバサルト）を使用してもよい。しかしながら、経済的利用可能性のためにガラス繊維が好ましい。
【００８４】
ガラス繊維の中でも、使用されるガラス繊維は、ガラスタイプに関して如何なる実質的な制限も受けないため、原則として、Ｅガラス、Ｓガラス、Ｒガラス及びＣガラス等のあらゆるガラスタイプを使用することができる。経済的理由から、Ｅガラス又はＣガラスが好ましい。生体溶解性ガラスが特に好ましい。
【００８５】
ガラス繊維は、フィラメント、すなわち無限に長い繊維から、又はステープルファイバから形成することができ、後者が好ましい。ステープルファイバの平均長は３ｍｍ〜１００ｍｍ、好ましくは６ｍｍ〜１８ｍｍである。ステープルファイバはまた、種々の長さを有し得る。
【００８６】
ガラス繊維の直径は０．５μｍ〜１５μｍ、好ましくは８μｍ〜１５μｍである。
【００８７】
不織布層（層２）におけるガラス繊維部分は、最大５０ｗｔ．％まで、好ましくは最大３０ｗｔ．％まで、特に好ましくは最大１０ｗｔ．％までである。
【００８８】
不織布層（層１）の単位面積当たりの重量は、５０ｇ／ｍ２〜５００ｇ／ｍ２、好ましくは８０ｇ／ｍ２〜３００ｇ／ｍ２、とりわけ、１００ｇ／ｍ２〜２５０ｇ／ｍ２である。
【００８９】
更なる不織布層（層２）は、不織布層（層１）の透気度よりも大きい透気度を有し、これは好ましくは少なくとも１０％大きく、特に好ましくは少なくとも５０％大きい。したがって、更なる不織布層（層２）の透気度は好ましくは５５０ｌ／ｍ２秒〜２２００ｌ／ｍ２秒である。
【００９０】
更なる不織布層（層２０の繊維の直径は、不織布層（層１）の繊維の直径よりも大きいことが好ましく、少なくとも１０％大きいことが特に好ましい。
【００９１】
既に記したように、不織布層（層１）及び更なる不織布層（層２）は機械的ニードリングによって互いに接合される。先の方法の結果として、ニードルのパンチ点で、更なる不織布層（層２）からみて外側を向く不織布層（層１）の外側に穴が得られる。既に提示したように、これらの穴は、層１側における加熱面の作用、例えばカレンダー加工によって、かなり低減するか（数及びサイズ）又は除かれる。
【００９２】
本発明による濾過材は、とりわけ自動車分野での、空気／気体及び液体の濾過において、空調装置、屋内フィルタ、花粉フィルタ、クリーンルームフィルタ、家庭用フィルタにおいて、並びにオイルフィルタ及び油圧フィルタとして使用される。好ましくは、濾過材は、極めて良好な分離度を必要とするエンジンの吸気フィルタに使用される。
【００９３】
本発明による濾過材は、９９％超、好ましくは９９．３％超、とりわけ９９．５％超、特に好ましくは最小９９．８％の分離度を有する。
【００９４】
したがって、本発明の主題は、本発明による濾過材を備えるフィルタ、フィルタモジュール又はカートリッジでもある。ここで、任意にプリーツ形態のフィルタを筐体（housing）又は他の密閉容器（enclosure）に取り付ける。対応する構成は、例えば米国特許第５８８３５０１号から推論することができる。
【００９５】
汎用測定方法：
分離効率：
ＩＳＯのｆｉｎｅ試験用ダスト（ＩＳＯ  １２１０３−１）を用い、Palas製のフィルタ試験リグ（Ｍｏｄｅｌ  ＭＦＰ  ２０００）によって分離効率を試験する。測定は、最終差圧２０００Ｐａまで０．３３ｍ／ｓの流量で行なう。
【００９６】
ダスト容量（Dust capacity）：
ＩＳＯのｆｉｎｅ試験用ダスト（ＩＳＯ  １２１０３−１）を用い、Palas製のフィルタ試験用リグ（Ｍｏｄｅｌ  ＭＦＰ  ２０００）によってダスト容量を試験した。測定は、最終差圧２０００Ｐａまで０．３３ｍ／ｓの流量で行なう。
【００９７】
透気度：
透気度をＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  ９２３７に従って求める。
【００９８】
単位面積当たりの重量：
単位面積当たりの重量をＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  ２９０７３−１に従って求める。
【００９９】
不織布厚の決定：
厚みをＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  ９０７３−２に従って求める。
【０１００】
繊維直径の測定：
繊維直径をＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  １９７３（１９９５年時）に従って求める。
【０１０１】
以下の実施例を用いて本発明を説明するが、これらに制限されるものではない。
【実施例】
【０１０２】
１．７ｄｔｅｘのタイターと１５０ｇ／ｍ２の単位面積当たりの重量とを有する、２成分繊維（ＰＥＴ／改質ＰＥＴ）をベースとするスパンボンド不織布層（層１）、及び９．９ｄｔｅｘ〜５．６ｄｔｅｘのタイター勾配と１６０ｇ／ｍ２の単位面積当たりの重量とを有する、ポリエチレンテレフタレート繊維（ＰＥＴ）をベースとする更なるスパンボンド不織布層（層２）を供給して、互いにニードリングさせる。針密度（needle density）は４１本／ｃｍ２とする。ニードリングした複合体を、その後、カレンダーギャップが１．４ｍｍである２つのローラを有するカレンダー機に供給する。カレンダー処理後、最終複合体は２．５ｍｍの厚みを有する。
【０１０３】
カレンダー機のローラ１、すなわち、更なる不織布層（層２）からみて外側を向く不織布層（層１）の外側と接触するローラの表面温度は２１０℃とし、反対側のローラ２の表面温度は７０℃とする。
【０１０４】
次に、ＩＳＯのｆｉｎｅ試験用ダスト（ＩＳＯ  １２１０３−１）を用い、Palas製のフィルタ試験用リグ（Ｍｏｄｅｌ  ＭＦＰ  ２０００）によって、本発明による濾過材を試験する。
【０１０５】
本発明により製造される濾過材は、最終差圧２０００Ｐａまで０．３３ｍ／ｓの流量で試験した。
【０１０６】
本発明により製造される濾過材は、質量に関して９９．８％の平均分離効率（average mass-related separation efficiency）を示し、比ダスト容量（specific dust capacity）は８３０ｇ／ｍ２である。
【０１０７】
本発明により製造される濾過材を、同一構造を有するが、本発明によるカレンダー機による熱処理を行なわずに製造した濾過材と比較する。比ダスト容量は９８０ｇ／ｍ２であったが、分離効率は、本発明による製品の９９．８％に比して僅か９９％である。したがって、本発明によらない製品は５倍大きい透過度（permeability）を有する（透過度０．２％に対して１％）。
【０１０８】
本発明により製造される濾過材は、適度に低減された比ダスト容量を伴って、著しく改善された分離効率を示す。
【図１】
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【図２】
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【外国語明細書】
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