(57)【要約】  芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第１ニードルパンチ不織布と、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第２ニードルパンチ不織布と、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有するスパンレース不織布とが積層されてなるシート状のエアフィルタ材料は、熱融着処置が施されており、ＪＩＳ−Ｐ−８１１８による１．６〜２．３ｍｍのシート厚と７０〜１１０ｍＮのＪＩＳ−Ｌ−１０９６  ８．２２．１Ａ法（ガーレ法）による剛軟度と２４０〜３４０ｇ／ｍ2の繊維目付とを有する。第１ニードルパンチ不織布、第２ニードルパンチ不織布及びスパンレース不織布はそれぞれ特定の繊維目付を有する。第１、第２ニードルパンチ不織布及びスパンレース不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点は１００〜１６０℃であり、芯に相当するポリエステルの融点は２５０〜２６０℃である。また、第１、第２ニードルパンチ不織布及びスパンレース不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点は２５０〜２６０℃である。
2017208952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第１ニードルパンチ不織布と、
芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第２ニードルパンチ不織布と、
芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有するスパンレース不織布と
が積層されてなるエアフィルタ材料であって、
熱融着処理が施されており、ＪＩＳ−Ｐ−８１１８による１．６〜２．３ｍｍのシート厚と、７０〜１１０ｍＮのＪＩＳ−Ｌ−１０９６  ８．２２．１Ａ法（ガーレ法）による剛軟度と、２４０〜３４０ｇ／ｍ2の繊維目付とを有するエアフィルタ材料。
【請求項２】
第１ニードルパンチ不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維が、中空ポリエステル短繊維である請求項１記載のエアフィルタ材料。
【請求項３】
第１ニードルパンチ不織布の繊維目付が６０〜１５０ｇ／ｍ2であり、第２ニードルパンチ不織布の繊維目付が６０〜１８０ｇ／ｍ2であり、及びスパンレース不織布の繊維目付が３０〜８０ｇ／ｍ2である請求項１又は２記載のエアフィルタ材料。
【請求項４】
第１ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点が１００〜１６０℃であり、芯に相当するポリエステルの融点が２５０〜２６０℃であり、及び第１ニードルパンチ不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点が２５０〜２６０℃であり、
第２ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点が１００〜１６０℃であり、芯に相当するポリエステルの融点が２５０〜２６０℃であり、及び第２ニードルパンチ不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点が２５０〜２６０℃であり、
スパンレース不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点が１００〜１６０℃であり、芯に相当するポリエステルの融点が２５０〜２６０℃であり、及びスパンレース不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点が２５０〜２６０℃である請求項１〜３のいずれかに記載のエアフィルタ材料。
【請求項５】
第１ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の繊度が１．５６〜１７．０ｄＴであり、非芯鞘型ポリエステル短繊維の繊度が２．２〜１６．０ｄＴであり、
第２ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の繊度が１．５６〜６．７ｄＴであり、非芯鞘型ポリエステル短繊維の繊度が０．９〜６．７ｄＴであり、
スパンレース不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の繊度が１．５６〜４．４ｄＴであり、非芯鞘型ポリエステル短繊維の繊度が０．９〜４．４ｄＴである請求項１〜４のいずれかに記載のエアフィルタ材料。
【請求項６】
第１ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維及び非芯鞘型ポリエステル短繊維の含有割合が、それぞれ１０〜５５質量％及び９０〜４５質量％であり、
第２ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維及び非芯鞘型ポリエステル短繊維の含有割合が、それぞれ１０〜５５質量％及び９０〜４５質量％であり、
スパンレース不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維及び非芯鞘型ポリエステル短繊維の含有割合が、それぞれ１０〜６０質量％及び９０〜４０質量％である請求項１〜５のいずれかに記載のエアフィルタ材料。
【請求項７】
芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第１ニードルパンチ不織布と、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第２ニードルパンチ不織布と、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有するスパンレース不織布とが積層されてなり、１．６〜２．３ｍｍのシート厚と、７０〜１１０ｍＮのＪＩＳ−Ｌ−１０９６  ８．２２．１Ａ法（ガーレ法）による剛軟度と、２４０〜３４０ｇ／ｍ2の繊維目付を有するエアフィルタ材料の製造方法であって、
芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第１ニードルパンチ不織布と、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第２ニードルパンチ不織布と、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有するスパンレース不織布とをニードルパンチにより積層し積層体を形成する工程、及び
得られた積層体を、第１ニードルパンチ不織布、第２ニードルパンチ不織布及びスパンレース不織布を構成する各芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点よりも６０〜１２０℃高い温度で１〜７分熱融着処理を行う工程
を有する製造方法。
【請求項８】
第１ニードルパンチ不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維が、中空ポリエステル短繊維である請求項７記載の製造方法。
【請求項９】
第１ニードルパンチ不織布の繊維目付が６０〜１５０ｇ／ｍ2であり、第２ニードルパンチ不織布の繊維目付が６０〜１８０ｇ／ｍ2あり、及びスパンレース不織布の繊維目付が３０〜８０ｇ／ｍ2である請求項７又は８記載の製造方法。
【請求項１０】
第１ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点が１００〜１６０℃であり、芯に相当するポリエステルの融点が２５０〜２６０℃であり、及び第１ニードルパンチ不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点が２５０〜２６０℃であり、
第２ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点が１００〜１６０℃であり、芯に相当するポリエステルの融点が２５０〜２６０℃であり、及び第２ニードルパンチ不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点が２５０〜２６０℃であり、
スパンレース不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点が１００〜１６０℃であり、芯に相当するポリエステルの融点が２５０〜２６０℃であり、及びスパンレース不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点が２５０〜２６０℃である請求項７〜９のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１１】
第１ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の繊度が１．５６〜１７．０ｄＴであり、非芯鞘型ポリエステル短繊維の繊度が２．２〜１６．０ｄＴであり、
第２ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の繊度が１．５６〜６．７ｄＴであり、非芯鞘型ポリエステル短繊維の繊度が０．９〜６．７ｄＴであり、
スパンレース不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の繊度が１．５６〜４．４ｄＴであり、非芯鞘型ポリエステル短繊維の繊度が０．９〜４．４ｄＴである請求項７〜１０のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１２】
第１ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維及び非芯鞘型ポリエステル短繊維の含有割合が、それぞれ１０〜５５質量％及び９０〜４５質量％であり、
第２ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維及び非芯鞘型ポリエステル短繊維の含有割合が、それぞれ１０〜５５質量％及び９０〜４５質量％であり、
スパンレース不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維及び非芯鞘型ポリエステル短繊維の含有割合が、それぞれ１０〜６０質量％及び９０〜４０質量％である請求項７〜１１のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１３】
請求項１〜６のいずれかに記載のエアフィルタ材料をフィルタエレメントとして使用する自動車エンジン用エアクリーナ。
【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、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のエアクリーナに用いる不織布ベースのエアフィルタ材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジンのシリンダ内に導入される空気中にダストが混入している場合には、シリンダ内壁を傷つけ、エンジンの故障を引き起こすという問題があるため、従来より、自動車のエアクリーナのプリーツ状に成型されたエアフィルタ材料に対しては、それ自体で良好なダスト捕集性（例えば清浄効率）を示すだけでなく、良好なライフを実現するために良好なプリーツ形状保持性を示すことや、自動車エンジンルームからの出火を防止するために良好な難燃性を示すことが要請されていた。【０００３】
これらの要請に対し、ニードルパンチ不織布と積層スパンレース不織布層とを積層し、難燃剤を含有するウレタン系やアクリル系のバインダ樹脂組成物を繊維に付着させて意図した剛性と難燃性とを確保し、更にニードルパンチ不織布層表面にビスカスオイルを付着させてダスト捕集性を改善した不織布ベースのエアフィルタ材料が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５９９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、排ガス規制や燃費向上の観点から、エンジンの燃焼室に導入される空気・燃料混合物については、その空燃比をセンサーで精緻に測定し、常に最適化することが求められているが、他方、特許文献１のエアフィルタ材料の場合、エアクリーナに流入するエアのためにビスカスオイルが空燃比センシング領域に飛散して、センサーの測定精度が低下することが懸念されている。また、エアフィルタ材料の剛性と難燃性とを確保するために、難燃剤を含有するバインダ樹脂組成物を繊維に付着させると、内部空隙が相対的に縮小する傾向があり、十分なライフを実現できなくなることが懸念されている。また、バインダ樹脂組成物に難燃剤を安定的に分散しておくことが難しいという問題もあった。【０００６】
更に、従来の自動車エンジンのエアクリーナのエアフィルタを通過する空気の流速（約２５ｍ／ｍｉｎ）と流量（約８ｍ3／ｍｉｎ）とが、自動車エンジンのダウンサイジング化とターボ化の流れの中で、流速が約４０ｍ／ｍｉｎ以上と高速となり、また、流量も約１２ｍ3／ｍｉｎ以上と増大しており、そのような空気の高流速・高流量条件下で、清浄効率やライフなどのフィルタ性能が低下することが懸念されている。【０００７】
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ものであり、ビスカスオイルや、難燃剤を含有するバインダ樹脂組成物を使用しなくても、通過空気の高流速・高流量条件下でも、良好なダスト捕集性、剛性及び難燃性を有する不織布ベースのエアフィルタ材料を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、特定の繊度、目付、融点等の芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と他の非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する２種類のニードルパンチ不織布と、同じく特定の繊度、目付、融点等の芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有するスパンレース不織布とを積層したものを、通常の熱融着条件よりも長い時間熱融着処理すると、芯部分の樹脂よりも低融点の鞘部分の樹脂が芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維同士の接触部だけでなく、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と他の非芯鞘型ポリエステル短繊維との接触部に流れて集中し、バインダ樹脂組成物を使用せずとも不織布の剛性と難燃性とを予想外に高めることができ、しかも通過空気の高流速・高流量条件下でもダスト捕集性を損なわないことを見出し、本発明を完成させるに至った。【０００９】
即ち、本発明は、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第１ニードルパンチ不織布と、
芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第２ニードルパンチ不織布と、
芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有するスパンレース不織布と
が積層されてなるエアフィルタ材料であって、
熱融着処理が施されており、ＪＩＳ−Ｐ−８１１８による１．６〜２．３ｍｍのシート厚と、７０〜１１０ｍＮのＪＩＳ−Ｌ−１０９６  ８．２２．１Ａ法（ガーレ法）による剛軟度と、２４０〜３４０ｇ／ｍ2の繊維目付とを有するエアフィルタ材料を提供する。【００１０】
本発明のエアフィルタ材料においては、構成不織布の目付の観点から、第１ニードルパンチ不織布の繊維目付は６０〜１５０ｇ／ｍ2であり、第２ニードルパンチ不織布の繊維目付は６０〜１８０ｇ／ｍ2であり、及びスパンレース不織布の繊維目付は３０〜８０ｇ／ｍ2であることが好ましい。【００１１】
また、本発明のエアフィルタ材料においては、構成不織布の融点の観点から、第１ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点は１００〜１６０℃であり、芯に相当するポリエステルの融点は２５０〜２６０℃であり、及び第１ニードルパンチ不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点は２５０〜２６０℃であり、
第２ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点は１００〜１６０℃であり、芯に相当するポリエステルの融点は２５０〜２６０℃であり、及び第２ニードルパンチ不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点は２５０〜２６０℃であり、
スパンレース不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点は１００〜１６０℃であり、芯に相当するポリエステルの融点は２５０〜２６０℃であり、及びスパンレース不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点は２５０〜２６０℃であることが好ましい。【００１２】
また、本発明は、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第１ニードルパンチ不織布と、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第２ニードルパンチ不織布と、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有するスパンレース不織布とが積層されてなり、１．６〜２．３ｍｍのシート厚と、７０〜１１０ｍＮのＪＩＳ−Ｌ−１０９６  ８．２２．１Ａ法（ガーレ法）による剛軟度と、２４０〜３４０ｇ／ｍ2の繊維目付を有するエアフィルタ材料の製造方法であって、
芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第１ニードルパンチ不織布と、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第２ニードルパンチ不織布と、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有するスパンレース不織布とをニードルパンチにより積層し積層体を形成する工程、及び
得られた積層体を、第１ニードルパンチ不織布、第２ニードルパンチ不織布及びスパンレース不織布を構成する各芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点よりも６０〜１２０℃高い温度で１〜７分熱融着処理を行う工程
を有する製造方法を提供する。【００１３】
この製造方法においても、使用不織布の繊維目付の観点から、第１ニードルパンチ不織布の繊維目付を６０〜１５０ｇ／ｍ2とし、第２ニードルパンチ不織布の繊維目付を６０〜１８０ｇ／ｍ2とし、スパンレース不織布の繊維目付を３０〜８０ｇ／ｍ2とすることが好ましい。【００１４】
また、使用不織布の融点の観点から、第１ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維として、鞘に相当するポリエステルの融点が１００〜１６０℃、芯に相当するポリエステルの融点が２５０〜２６０℃のものを使用し、及び第１ニードルパンチ不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維として、融点が２５０〜２６０℃のものを使用し、
第２ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維として、鞘に相当するポリエステルの融点が１００〜１６０℃、芯に相当するポリエステルの融点が２５０〜２６０℃のものを使用し、及び第２ニードルパンチ不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維として、融点が２５０〜２６０℃のものを使用し、
スパンレース不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維として、鞘に相当するポリエステルの融点が１００〜１６０℃、芯に相当するポリエステルの融点が２５０〜２６０℃のものを使用し、及びスパンレース不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維として、融点が２５０〜２６０℃のものを使用することが好ましい。【００１５】
また、本発明は、上述のエアフィルタ材料をフィルタエレメントとして使用する自動車エンジン用エアクリーナを提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のエアフィルタ材料は、特定の繊度、目付、融点等の芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と他の非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する２種類のニードルパンチ不織布と、同じく特定の繊度、目付、融点等の芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有するスパンレース不織布とを積層したものを、通常の熱融着条件よりも長い時間熱融着処理したものである。このため、本発明のエアフィルタ材料は、ダスト捕集性を損なわずに、バインダ樹脂組成物を使用せずともその剛性と難燃性とを予想外に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のエアフィルタ材料の断面図である。
【図２】１２０℃で２分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。
【図３】１２０℃で３分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。
【図４】１５０℃で２分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。
【図５】１５０℃で３分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。
【図６】１７５℃で２分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。
【図７】１７５℃で３分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。
【図８】２００℃で２分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。
【図９】２００℃で３分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。
【図１０】２１０℃で２分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。
【図１１】２１０℃で３分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。
【図１２】２２０℃で２分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。
【図１３】２２０℃で３分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。
【図１４】２３０℃で２分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。
【図１５】２３０℃で３分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
＜＜エアフィルタ材料＞＞
図１は、本発明のエアフィルタ材料の実施態様の一例の断面図である。エアフィルタ材料１０は、好ましくはシート状であり、第１ニードルパンチ不織布１、第２ニードルパンチ不織布２、及びスパンレース不織布３が積層されている３層構造を有する。必要に応じて、第３ニードルパンチ不織布（図示せず）を第１ニードルパンチ不織布１と第２ニードルパンチ不織布２との間、もしくは第２ニードルパンチ不織布２とスパンレース不織布３との間に積層してもよい。なお、各層を積層する手法としては、公知の積層法を使用することができるが、積層処理コスト等の観点からニードルパンチにより積層することが好ましい。
【００２０】
本発明のエアフィルタ材料１０は、熱融着処理が施され、１．６〜２．３ｍｍ、好ましくは１．８〜２．２ｍｍのシート厚と、７０〜１１０ｍＮ、好ましくは９０〜１００ｍＮのＪＩＳ−Ｌ−１０９６  ８．２２．１Ａ法（ガーレ法）による剛軟度を有し、且つ２４０〜３４０ｇ／ｍ2、好ましくは２６０〜３２０ｇ／ｍ2の繊維目付を有する。ここで、熱融着処理を施す理由は、バインダ樹脂組成物を使用せずに、エアフィルタ材料自体の剛性を高めるためである。また、シート厚を１．６〜２．３ｍｍとする理由は、この範囲であれば、最適ピッチの検討により所定の初期通気抵抗、初期清浄効率、フルライフ清浄効率、ライフが得られるからであり、剛軟度を７０〜１１０ｍＮとする理由は、この範囲であれば風圧によるへたり、エアフィルタ材料同士の張りつきが生じず、所定のフィルタ性能が得られるからである。また、繊維目付を２４０〜３４０ｇ／ｍ2とする理由は、この範囲であれば、所定の初期通気抵抗、初期清浄効率、ライフが得られるからである。
【００２１】
なお、熱融着処理を可能とするために、本発明のエアフィルタ材料は、後述するように、各不織布層を構成する主たる繊維として、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維を使用する。熱融着処理を可能とするためである。
【００２２】
＜第１ニードルパンチ不織布１＞
第１ニードルパンチ不織布１は、エア流入側に配置されるものであり、カード法、エアレイド法などの乾式法や湿式法により形成された繊維ウェブをニードルパンチ法により不織布化したものであり、主としてＪＩＳ８種のダスト（ＪＩＳ  Ｚ９８０１）の初期清浄効率等を向上させる層である。なお、ニードルパンチ条件としては、エアフィルタ材料の用途等を考慮しながら適宜決定することができる。複数回のニードルパンチ処理を施してもよい。
【００２３】
第１ニードルパンチ不織布１は、好ましくは５０〜１６０ｇ／ｍ2、より好ましくは６０〜１５０ｇ／ｍ2という繊維目付を有し、厚みは、好ましくは０．５〜１．２ｍｍ、より好ましくは０．６〜１．１ｍｍである。この範囲であれば、適切な厚さに仕上がり、ダスト保持量も得られるからである。
【００２４】
本発明で使用する第１ニードルパンチ不織布は、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する。芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維を使用する理由は、第１ニードルパンチ不織布に対し熱融着性を付与するためであり、非芯鞘型ポリエステル短繊維を使用する理由は、第１ニードルパンチ不織布に、強固な一定の嵩を付与し、適正なダスト保持量が得られるからである。
【００２５】
なお、本発明において使用する芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維における「芯鞘型複合繊維」とは、樹脂繊維（芯）の表面を他の樹脂（鞘）で被覆している繊維構造を有する繊維を意味している。また、芯部分及び鞘部分に共にポリエステルを使用する理由は、入手が容易であるからである。繊維を「熱融着繊維」とする理由は、加熱により芯部分の樹脂を溶融させることなく鞘部分の樹脂だけを粘着化若しくは溶融化させて繊維間の接着を実現可能とするためである。長繊維（フィラメント）ではなく、通常３８〜７５ｍｍに切断された「短繊維」を使用する理由は、ニードルパンチにより不織布化させやすいからである。
【００２６】
本発明において使用する非芯鞘型ポリエステル短繊維における「非芯鞘型」とは、上述の芯鞘型複合繊維以外の構造を有する繊維を意味している。具体的には、不織布ベースのエアフィルタ材料で汎用されている一般的なモノフィラメント型の繊維や中空型の繊維を意味している。なお、第１ニードルパンチ不織布の非芯鞘型ポリエステル短繊維として、流入エア圧に対し強固な嵩の維持によるライフ確保の点から中空ポリエステル短繊維を使用することが好ましい。
【００２７】
ここで、第１ニードルパンチ不織布の非芯鞘型ポリエステル短繊維として使用できる中空ポリエステル短繊維における「中空」とは、ポリエステル繊維の中央部分において繊維長手方向に空隙が連続的に存在していることを意味している。中空の程度は、繊維断面積の好ましくは２５〜４５％、より好ましくは３０〜４０％である。この範囲であれば、適度な反発力による一定の嵩が維持できるからである。また、ポリエステルを使用する理由は、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維による熱溶融接着が容易であるからである。
【００２８】
第１ニードルパンチ不織布１における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点は、好ましくは１００〜１６０℃、より好ましくは１１０〜１５０℃である。この範囲であれば、熱溶融接着加工が容易となるからである。また、芯に相当するポリエステルの融点は、好ましくは２５０〜２６０℃である。特に、芯に相当するポリエステルの融点を、鞘に相当するポリエステルの融点よりも、好ましくは１００〜１５０℃、より好ましくは１０５〜１４５℃高くする。このように融点差をつける理由は、熱溶融による熱接着加工が安定的に実施可能となり、更にはエアフィルタ材料に剛性と難燃性とを付与することができるからである。
【００２９】
一方、第１ニードルパンチ不織布１における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点は好ましくは２５０〜２６０℃である。この範囲であれば、熱処理によるポリエステル繊維の劣化を防止し、エアフィルタ材料の長期使用に耐えることができるからである。また、非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点を、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点よりも、好ましくは１００〜１５０℃、より好ましくは１０５〜１４５℃高くする。このように融点差をつける理由は、熱溶融による熱接着加工が安定的に実施可能となり、更にはエアフィルタ材料に剛性と難燃性とを付与することができるからである。
【００３０】
第１ニードルパンチ不織布１における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の繊度は、好ましくは１．５６〜１７．０ｄＴ、より好ましくは２．２〜１１．０ｄＴである。この範囲であればダスト保持性能を十分に発現させることができるからである。一方、非芯鞘型ポリエステル短繊維の繊度は、好ましくは２．２〜１６．０ｄＴ、より好ましくは３．３〜１１．０ｄＴである。この範囲であれば、安定した生産ができ、一定の嵩を維持させ、適正にダスト保持させることができるからである。
【００３１】
第１ニードルパンチ不織布１における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維含有割合は、好ましくは１０〜５５質量％、より好ましくは２０〜５０質量％である。この範囲であれば、通常の安定した生産ができ、適正な熱溶融接着によりエアフィルタ材料に剛性と難燃性とを付与することができるからである。また、第１ニードルパンチ不織布１における非芯鞘型ポリエステル短繊維の含有割合は、好ましくは９０〜４５質量％、より好ましくは８０〜５０質量％である。この範囲であれば、安定した生産ができ、一定の嵩を維持させ、適正にダスト保持させることができるからである。
【００３２】
＜第２ニードルパンチ不織布２＞
第２ニードルパンチ不織布２は、第１ニードルパンチ不織布１とスパンレース不織布３との間に配置されるものであり、カード法、エアレイド法などの乾式法や湿式法により形成された繊維ウェブをニードルパンチ法により不織布化したものであり、主として第１ニードルパンチ不織布１を通過してしまったＪＩＳ８種ダスト（ＪＩＳ  Ｚ８９０１）の初期清浄効率を向上させ、かつダスト保持量にも寄与する層である。
【００３３】
第２ニードルパンチ不織布２は、好ましくは６０〜１８０ｇ／ｍ2、より好ましくは７０〜１６０ｇ／ｍ2という繊維目付を有し、第２ニードルパンチ不織布２の厚みは、好ましくは０．３〜０．９ｍｍ、より好ましくは０．４〜０．８ｍｍである。この範囲であれば、適正な初期清浄効率、ダスト保持量に対し、第１ニードルパンチ不織布１、スパンレース不織布３の補助的役割が果たせるからである。
【００３４】
本発明で使用する第２ニードルパンチ不織布２は、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する。芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維を使用する意義は、第１ニードルパンチ不織布１について説明したとおりであり、非芯鞘型ポリエステル短繊維を使用する理由は、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維による熱融着が容易であるからである。なお、第２ニードルパンチ不織布２においても、第１ニードルパンチ不織布１と同様に、非芯鞘型ポリエステル短繊維として中空ポリエステル短繊維を使用することができる。
【００３５】
第２ニードルパンチ不織布２における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点は、好ましくは１００〜１６０℃、より好ましくは１１０〜１５０℃である。この範囲であれば、熱溶融接着加工が容易となるからである。また、芯に相当するポリエステルの融点は、好ましくは２５０〜２６０℃である。この範囲であれば、熱処理によるポリエステル繊維の劣化を防止し、エアフィルタ材料の長期使用に耐えることができるからである。特に、芯に相当するポリエステルの融点を、鞘に相当するポリエステルの融点よりも、好ましくは１００〜１５０℃、より好ましくは１０５〜１４５℃高くする。このように融点差をつける理由は、熱溶融による熱接着加工が安定的に実施可能となり、更にはエアフィルタ材料に剛性と難燃性とを付与することができるからからである。
【００３６】
一方、第２ニードルパンチ不織布２における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点は、好ましくは２５０〜２６０℃である。この範囲であれば、熱処理によるポリエステル繊維の劣化を防止し、エアフィルタ材料の長期使用に耐えることができるからである。また、非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点を、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点よりも、好ましくは１００〜１５０℃、より好ましくは１０５〜１４５℃高くする。このように融点差をつける理由は、熱溶融による熱接着加工が安定的に実施可能となり、更にはエアフィルタ材料に剛性と難燃性とを付与することができるからである。
【００３７】
第２ニードルパンチ不織布２における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の繊度は、好ましくは１．５６〜６．７ｄＴ、より好ましくは１．５６〜４．０ｄＴである。一方、非芯鞘型ポリエステル短繊維の繊度は、好ましくは０．９〜６．７ｄＴ、より好ましくは１．５６〜６．７ｄＴである。この範囲であれば安定した生産ができ、一定の嵩を維持させ、適正なダスト保持量が得られるからである。
【００３８】
第２ニードルパンチ不織布２における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維含有割合は、好ましくは１０〜５５質量％、より好ましくは２０〜５０質量％である。この範囲であれば熱溶融による熱接着加工が安定的に実施可能となり、更にはエアフィルタ材料に剛性と難燃性とを付与することができるからである。また、第２ニードルパンチ不織布２における非芯鞘型ポリエステル短繊維の含有割合は、好ましくは９０〜４５質量％、より好ましくは８０〜５０質量％である。この範囲であれば、適正な繊維密度が維持でき、初期清浄効率及びダスト保持量の確保ができるからである。
【００３９】
＜スパンレース不織布３＞
スパンレース不織布３は、エア流出側に配置されるものであり、カード法、エアレイド法などの乾式法や湿式法により形成された繊維ウェブを水流交絡法により不織布化したものであり、主として、第１ニードルパンチ不織布１及び第２ニードルパンチ不織布２を通過してしまったＪＩＳ８種ダスト（ＪＩＳ  Ｚ８９０１）を捕集する事で特に初期清浄効率を向上させる層である。
【００４０】
スパンレース不織布３は、好ましくは３０〜８０ｇ／ｍ2、より好ましくは４０〜７０ｇ／ｍ2という繊維目付を有し、厚みは、好ましくは０．１８〜０．６０ｍｍ、より好ましくは０．２５〜０．５５ｍｍである。この範囲であれば、適正な繊維密度が維持でき、ダスト保持量の確保ができるからである。
【００４１】
本発明で使用するスパンレース不織布３は、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する。芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維を使用する意義は、第１ニードルパンチ不織布１について説明したとおりであり、非芯鞘型ポリエステル短繊維を使用する意義も、第２ニードルパンチ不織布２について説明したとおりである。なお、スパンレース不織布においても、第１ニードルパンチ不織布と同様に、非芯鞘型ポリエステル短繊維として中空ポリエステル短繊維を使用することができる。
【００４２】
スパンレース不織布３における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点は、好ましくは１００〜１６０℃、より好ましくは１１０〜１５０℃である。この範囲であれば、熱溶融接着加工が容易となるからである。また、芯に相当するポリエステルの融点は、好ましくは２５０〜２６０℃である。この範囲であれば、熱処理によるポリエステル繊維の劣化を防止し、エアフィルタ材料の長期使用に耐えることができるからである。特に、芯に相当するポリエステルの融点を、鞘に相当するポリエステルの融点よりも、好ましくは１００〜１５０℃、より好ましくは１０５〜１４５℃高くする。このように融点差をつける理由は、熱溶融による熱接着加工が安定的に実施可能となり、更にはエアフィルタ材料に剛性と難燃性とを付与することができるからである。
【００４３】
一方、スパンレース不織布３における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点は、好ましくは２５０〜２６０℃である。この範囲であれば、熱処理によるポリエステル繊維の劣化を防止し、エアフィルタ材料の長期使用に耐えることができるからである。また、非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点を、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点よりも、好ましくは１００〜１５０℃、より好ましくは１０５〜１４５℃高くする。このように融点差をつける理由は、熱溶融による熱接着加工が安定的に実施可能となり、更にはエアフィルタ材料に剛性と難燃性とを付与することができるからである。
【００４４】
スパンレース不織布３における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の繊度は、好ましくは１．５６〜４．４ｄＴ、より好ましくは２．２〜４．４ｄＴである。この範囲であれば所定の繊維密度により良好なダスト捕集性が得られるからである。一方、非芯鞘型ポリエステル短繊維の繊度は、好ましくは０．９〜４．４ｄＴ、より好ましくは１．５６〜３．３ｄＴである。この範囲であれば所定の繊維密度により良好なダスト捕集性が得られるからである。
【００４５】
スパンレース不織布３における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維含有割合は、好ましくは１０〜６０質量％、より好ましくは２０〜５０質量％である。この範囲であれば熱溶融による繊維間接着により適正な繊維密度が維持でき、清浄効率の確保ができるからである。また、スパンレース不織布３における非芯鞘型ポリエステル短繊維の含有割合は、好ましくは９０〜４０質量％、より好ましくは８０〜５０質量％である。この範囲であれば熱溶融による繊維間接着により適正な繊維密度が維持でき、清浄効率の確保ができるからである。
【００４６】
＜バインダ樹脂組成物＞
本発明のエアフィルタ材料は、バインダ樹脂を付着させなくても、所期の剛性を実現することができるが、必要に応じ、バインダ樹脂を付着させることもできる。バインダ樹脂を付着させる場合、その付着量は、プリーツ形状の安定とダスト捕集性能の低下抑制の観点から、好ましくは５〜５０ｇ／ｍ2、より好ましくは７〜４０ｇ／ｍ2である。なお、付着させたバインダ樹脂組成物は、不織布構成繊維の表面への付着、特に、不織布構成繊維同士の境界領域に主として付着している。
【００４７】
バインダ樹脂としては、例えば、水溶性フェノール樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂や、ウレタン系樹脂エマルジョン、ポリアクリル酸エステル系樹脂エマルジョン、ポリアクリル−スチレン系樹脂エマルジョン、ポリ酢酸ビニル系樹脂エマルジョンなどが挙げられる。特に、ポリアクリル酸エステル系樹脂エマルジョンやポリアクリル−スチレン系樹脂エマルジョンは、エアフィルタ材料の風合いを調整し易いため好適に使用できる。また、ウレタン系樹脂エマルジョンは、エアフィルタ材料のプリーツ加工適性に優れているので好ましい。このようなバインダ樹脂を付着させる手法としては、含浸、スプレー、塗布などの公知の手法が挙げられる。
【００４８】
バインダ樹脂には、エアフィルタ材料により高度な難燃性を付与するために公知の難燃剤を配合することができる。
【００４９】
＜エアフィルタ材料の製造＞
本発明のエアフィルタ材料は、以下の工程（Ａ）工程及び工程（Ｂ）を有する製造方法により製造することができる。工程毎に説明する。
【００５０】
＜工程（Ａ）：積層工程＞
まず、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第１ニードルパンチ不織布と、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第２ニードルパンチ不織布と、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有するスパンレース不織布とをニードルパンチにより積層し積層体を形成する。
【００５１】
この積層工程では、第１ニードルパンチ不織布、第２ニードルパンチ不織布及びスパンレース不織布をそれぞれ別個に作成しておき、次に第１ニードルパンチ不織布／第２ニードルパンチ不織布／スパンレース不織布を重ね、スパンレース不織布側からニードルパンチすることで積層することができる。あるいは、第２ニードルパンチ不織布となる繊維ウェッブを片面からニードルパンチした後、他面にスパンレース不織布を配置し、スパンレース不織布側からニードルパンチして２層構造の積層体を形成し、それとは別個に第１ニードルパンチ不織布となる繊維ウェブを片面からニードルパンチした後、その他面に、先に形成した２層構造の積層体をスパンレース不織布が外側となるように重ね、スパンレース不織布側からニードルパンチすることで積層することができる。
【００５２】
＜工程（Ｂ）：熱融着処理工程＞
工程（Ａ）で形成した積層体を、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘の低融点ポリエステルの融点よりも６０〜１２０℃、好ましくは９０〜１１０℃高い温度で、１〜７分間、好ましくは１．５〜５分間熱処理することにより熱融着処理を行う。例えば、低融点ポリエステルの融点が１１０℃の場合、熱融着処理温度は、好ましくは１７５℃〜２３０℃、より好ましくは２００〜２２０℃である。熱融着処理時間は好ましくは１．５〜５分、より好ましくは２〜４分である。これにより、各不織布を構成する芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の芯部分の樹脂よりも低融点の鞘部分の樹脂が芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維同士の接触点だけでなく、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と他のポリエステル短繊維同士の接触点に流れて集中し、エアフィルタ材料に剛性と難燃性とを付与することができる。
【００５３】
なお、必要に応じ、バインダ樹脂組成物の溶液に浸漬し、溶液から引き上げ、絞りロールで適正な付着量となるように絞り、乾燥することにより、バインダ樹脂組成物を繊維に付着させてもよい。
【００５４】
以上説明した本発明のエアフィルタ材料は、第１ニードルパンチ不織布がエア流入側に配置されるように留意した上で、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して好適に使用できる。
【実施例】
【００５５】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、以下の実施例及び比較例において不織布を作成するために以下の８種の短繊維を使用した。【００５６】
（ａ１）芯鞘PET/4.4dT/51:
繊度４．４ｄＴで長さ５１ｍｍの芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維（芯：融点２５５℃；鞘：融点１１３℃）（ＬＭＦ、Ｈｕｖｉｓ．ｃｏ）
（ａ２）芯鞘PET/2.2dT/38:
繊度２．２ｄＴで長さ３８ｍｍの芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維（芯：融点２５５℃；鞘：融点１１３℃）（ＬＭＦ、Ｈｕｖｉｓ．ｃｏ）
（ｂ１）中空PET/7.7dT/64：
繊度７．７ｄＴで長さ６４ｍｍの中空ポリエステル短繊維（融点２６０℃）（帝人（株））
（ｂ２）中空PET/20.0dT/76：
繊度２０．０ｄＴで長さ７６ｍｍの中空ポリエステル短繊維（融点２６０℃）（帝人（株））
（ｃ１）非芯鞘型PET/6.7dT/64:
繊度６．７ｄＴで長さ６４ｍｍの非芯鞘型ポリエステル短繊維（融点２６０℃）（帝人（株））
（ｃ２）非芯鞘型PET/2.2dT/51：
繊度２．２ｄＴで長さ５１ｍｍの非芯鞘型ポリエステル短繊維（融点２６０℃）（帝人（株））
（ｃ３）非芯鞘型PET/1.56dT/51：
繊度１．５６ｄＴで長さ５１ｍｍの非芯鞘型ポリエステル短繊維（融点２６０℃）（中国石化（有限公司））
（ｃ４）非芯鞘型PET/1.56dT/38：
繊度１．５６ｄＴで長さ３８ｍｍの非芯鞘型ポリエステル短繊維（融点２６０℃）（中国石化（有限公司））
（ｃ５）非芯鞘型PET/0.9dT/38：
繊度０．９ｄＴで長さ３８ｍｍの非芯鞘型ポリエステル短繊維（融点２６０℃）（中国石化（有限公司））
（ｃ６）非芯鞘型PET/11.0dT/64：
繊度１１．０ｄＴで長さ６４ｍｍの非芯鞘型ポリエステル短繊維（融点２６０℃）（帝人（株））【００５７】
表１に、第１ニードルパンチ不織布を作成するための繊維ウェブ（第１繊維ウェブ）及び第２ニードルパンチ不織布を作成するための繊維ウェブ（第２繊維ウェブ）を構成するそれぞれの短繊維の種類・割合・目付と、スパンレース不織布を構成する短繊維の種類・割合・目付とを示す。【００５８】
加えて、以下の実施例４−６並びに比較例１−２及び４−６において、エアフィルタ材料に付着させたバインダ樹脂組成物の内容、付着量を表１に示す。なお、付着させた樹脂としてウレタン系樹脂エマルジョンを使用し、難燃剤としてリン系難燃剤を使用した。【００５９】
なお、各実施例及び各比較例におけるニードルパンチング条件を表２に示す。【００６０】
【表１】
2017208952.tif 000003
【００６１】
【表２】
2017208952.tif 000004
【００６２】
実施例１
（工程１）
第２繊維ウェブを、ニードルパンチ装置で搬送しながら、まず片面に＃４０×１２ｍｍ×８０Ｐ／ｃｍ2で第１ニードルパンチ処理を行い、続いて＃４０×１２ｍｍ×１１３Ｐ／ｃｍ2で第２ニードルパンチ処理を行った。その後、他面にスパンレース不織布を重ね、スパンレース不織布側から＃４２×１２ｍｍ×５６Ｐ／ｃｍ2で第３ニードルパンチ処理を行い、続いて＃４２×１０ｍｍ×５６Ｐ／ｃｍ2で第４ニードルパンチ処理を行い、２層構造の積層体を形成した。【００６３】
（工程２）
次に、第１繊維ウェブを、ニードルパンチ装置で搬送しながら、まず片面に＃４０×１２ｍｍ×８０Ｐ／ｃｍ2で第５ニードルパンチ処理を行い、続いて＃４０×１２ｍｍ×１１３Ｐ／ｃｍ2で第６ニードルパンチ処理を行った。その後、他面に工程１で形成した積層体の第２繊維ウェブ側から重ね、スパンレース不織布側から＃４２×１２ｍｍ×５６Ｐ／ｃｍ2で第７ニードルパンチ処理を行い、続いて＃４２×１０ｍｍ×５６Ｐ／ｃｍ2で第８ニードルパンチ処理を行い、３層構造の積層体を形成した。【００６４】
（工程３）
工程２で得られた積層体を、２１０℃に設定された加熱装置で搬送しながら熱融着処理を３分間行い、仕上がり目付３０４ｇ／ｍ2、仕上がり厚さ２．００ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。【００６５】
実施例２
表１の材料を使用し、実施例１と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、熱融着処理を施すことにより、仕上がり目付２９９ｇ／ｍ2、仕上がり厚さ１．９０ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。【００６６】
実施例３
表１の材料を使用し、実施例１と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、熱融着処理を施すことにより、仕上がり目付３０４ｇ／ｍ2、仕上がり厚さ２．１０ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。ただし、第３ニードルパンチ処理、第４ニードルパンチ処理、第７ニードルパンチ処理及び第８ニードルパンチ処理の条件を、それぞれ＃４２×１１ｍｍ×５６Ｐ／ｃｍ2、＃４２×９ｍｍ×５６Ｐ／ｃｍ2、＃４２×１１ｍｍ×５６Ｐ／ｃｍ2及び＃４２×９ｍｍ×５６Ｐ／ｃｍ2とした。【００６７】
実施例４
表１の材料を使用し、実施例３と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、ウレタン系樹脂エマルジョン２．４質量部に水９７．６質量部を加えた水性組成物中に、積層体を浸漬し、乾燥・熱融着処理することにより、仕上がり目付３１１ｇ／ｍ2（そのうちの樹脂付着量は７ｇ／ｍ2）、仕上がり厚さ２．００ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。【００６８】
実施例５
表１の材料を使用し、実施例１と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、ウレタン系樹脂エマルジョン２．４質量部、リン系難燃剤４．８質量部に水９２．８質量部を加えた水性組成物中に、積層体を浸漬し、乾燥・熱融着処理することにより、仕上がり目付３１３ｇ／ｍ2（そのうちの樹脂付着量は７ｇ／ｍ2、難燃剤付着量は２８ｇ／ｍ2）、仕上がり厚さ１．８６ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。ただし、第１〜第８ニードルパンチ処理の条件を、それぞれ＃４０×１２ｍｍ×２４Ｐ／ｃｍ2、＃４０×１２ｍｍ×１６６Ｐ／ｃｍ2、＃４２×１１ｍｍ×５６Ｐ／ｃｍ2、＃４２×９ｍｍ×５６Ｐ／ｃｍ2、＃４０×１２ｍｍ×２４Ｐ／ｃｍ2、＃４０×１２ｍｍ×１６６Ｐ／ｃｍ2、＃４２×１１ｍｍ×５６Ｐ／ｃｍ2及び＃４２×９ｍｍ×５６Ｐ／ｃｍ2とした。【００６９】
実施例６
表１の材料を使用し、実施例５と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、ウレタン系樹脂エマルジョン２．６質量部に水９７．４質量部を加えた水性組成物中に、積層体を浸漬し、乾燥・熱融着処理することにより、仕上がり目付２８０ｇ／ｍ2（そのうちの樹脂付着量は７ｇ／ｍ2）、仕上がり厚さ１．９１ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。【００７０】
実施例７
表１の材料を使用し、実施例５と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、熱融着処理を施すことにより、仕上がり目付２８５ｇ／ｍ2、仕上がり厚さ２．０６ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。【００７１】
実施例８
表１の材料を使用し、実施例５と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、熱融着処理を施すことにより、仕上がり目付３１０ｇ／ｍ2、仕上がり厚さ２．２０ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。【００７２】
実施例９
（第２スパンレース不織布追加の態様）
スパンレース不織布を２枚重ねて使用すること以外は、表１の材料を使用し、実施例５と同様の操作を繰り返すことにより４層構造の積層体を形成し、熱融着処理を施すことにより、仕上がり目付２８１ｇ／ｍ2、仕上がり厚さ１．９５ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。【００７３】
実施例１０
（第２スパンレース不織布を追加し且つ第１ニードルパンチ不織布として非芯鞘型ＰＥＴを使用した態様）
表１の材料を使用し、実施例９と同様の操作を繰り返すことにより４層構造の積層体を形成し、熱融着処理を施すことにより、仕上がり目付２９７ｇ／ｍ2、仕上がり厚さ２．０４ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。【００７４】
比較例１
表１の材料を使用し、実施例１と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、ウレタン系樹脂エマルジョン４．０質量部、リン系難燃剤６．５質量部に水８９．５質量部を加えた水性組成物中に、積層体を浸漬し、乾燥・熱融着処理することにより、仕上がり目付３００ｇ／ｍ2（そのうちの樹脂付着量は１０ｇ／ｍ2、難燃剤３３ｇ／ｍ2）、仕上がり厚さ１．４５ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。【００７５】
比較例２
表１の材料を使用し、実施例１と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、ウレタン系樹脂エマルジョン２．２質量部に水９７．８質量部を加えた水性組成物中に、積層体を浸漬し、乾燥・熱融着処理することにより、仕上がり目付２８０ｇ／ｍ2（そのうちの樹脂付着量は６ｇ／ｍ2）、仕上がり厚さ１．５４ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。【００７６】
比較例３
表１の材料を使用し、実施例１と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、熱融着処理を施すことにより、仕上がり目付２７７ｇ／ｍ2、仕上がり厚さ１．５６ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。【００７７】
比較例４
（熱処理低温加工  厚さ（大）変更タイプ）
表１の材料を使用し、熱融着処理温度を１６０℃とすること以外、実施例３と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、ウレタン系樹脂エマルジョン２．２質量部に水９７．８質量部を加えた水性組成物中に、積層体を浸漬し、乾燥・熱融着処理することにより、仕上がり目付３１０ｇ／ｍ2（そのうちの樹脂付着量は６ｇ／ｍ2）、仕上がり厚さ２．３７ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。【００７８】
比較例５
（第１ニードルパンチ不織布  繊度（大）変更タイプ）
表１の材料を使用し、実施例３と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、ウレタン系樹脂エマルジョン４．０質量部、リン系難燃剤６．５質量部に水８９．５質量部を加えた水性組成物中に、積層体を浸漬し、乾燥・熱融着処理することにより、仕上がり目付３１２ｇ／ｍ2（そのうちの樹脂付着量は８ｇ／ｍ2、難燃剤２５ｇ／ｍ2）、仕上がり厚さ２．４０ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。【００７９】
比較例６  
（第２ニードルパンチ不織布  繊度（大）変更タイプ）
表１の材料を使用し、実施例３と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、ウレタン系樹脂エマルジョン２．２質量部に水９７．８質量部を加えた水性組成物中に、積層体を浸漬し、乾燥・熱融着処理することにより、仕上がり目付２８７ｇ／ｍ2（そのうちの樹脂付着量は８ｇ／ｍ2）、仕上がり厚さ２．３５ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。【００８０】
比較例７
（第２ニードルパンチ不織布  熱融着繊維過多配合タイプ）
表１の材料を使用し、実施例３と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、熱融着処理を施すことにより、仕上がり目付２７９ｇ／ｍ2、仕上がり厚さ２．３４ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。【００８１】
比較例８
（スパンレース不織布  熱融着繊維過多配合タイプ）
表１の材料を使用し、実施例１と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、熱融着処理を施すことにより、仕上がり目付２７３ｇ／ｍ2、仕上がり厚さ１．５６ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。【００８２】
比較例９
（トータル目付量が過小タイプ）
表１の材料を使用し、実施例３と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、熱融着処理を施すことにより、仕上がり目付２３８ｇ／ｍ2、仕上がり厚さ１．９０ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。【００８３】
比較例１０
（トータル目付量が過大タイプ）
表１の材料を使用し、実施例３と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、熱融着処理を施すことにより、仕上がり目付３５４ｇ／ｍ2、仕上がり厚さ２．０５ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。【００８４】
（評価）
実施例１〜１０及び比較例１〜１０で作成したエアフィルタ材料の仕上がり厚さ（ｍｍ）、ＤＩＮ５３４３８に準拠する難燃性、剛軟度（ＪＩＳ−Ｌ−１０９６  ８．２２．１Ａ法（ガーレ法））、初期通気抵抗（Ｐａ）、ＪＩＳ８種塵埃（ダスト）に対する初期清浄効率（％）、フルライフ清浄効率（％：ΔＰが０．９８ｋＰａ時）及びライフ（ｇ：ΔＰが０．９８ｋＰａ時）を、ＪＩＳ  Ｄ−１６１２（自動車用エアクリーナ試験法）に従って測定した。得られた測定結果を以下の判定基準に従って評価した。その結果を表３に示す。なお、剛軟度については、フィルタ材料の縦と横についてそれぞれ５サンプルを測定し、それらの平均値をもってエアフィルタ材料の剛軟度とした。なお、表３において、「◎」は非常に良好、「〇」は良好、「△」は普通、「×」は不良という評価内容を表している。【００８５】
（仕上がり厚さ（ｍｍ））
ランク  基準
〇：  １．６０ｍｍ以上２．３０ｍｍ以下
×：  １．６０ｍｍ未満又は２．３０ｍｍより大【００８６】
（難燃性）
ランク  基準
〇：  Ｆ１相当
×：  それ以外【００８７】
（剛軟度）
ランク  基準
◎：  ９０ｍＮ以上１００ｍＮ未満
〇：  ７０ｍＮ以上９０ｍＮ未満、又は１００ｍＮ以上１１０ｍＮ未満
△：  ５０ｍＮ以上７０ｍＮ未満、又は１１０ｍＮ以上１２０ｍＮ未満
×：  ５０ｍＮ未満又は１２０ｍＮ以上【００８８】
（初期通気抵抗（Ｐａ））
ランク  基準
〇：  １０１．９Ｐａ未満
×：  １０１．９Ｐａ以上【００８９】
（初期清浄効率（％））
ランク  基準
〇：  ９７．０％以上
×：  ９７．０％未満【００９０】
（フルライフ清浄効率（％：ΔＰが０．９８ｋＰａ時））
ランク  基準
〇：  ９８．５％以上
×：  ９８．５％未満【００９１】
（ライフ（ｇ：ΔＰが０．９８ｋＰａ時））
ランク  基準
〇：  １８ｇ以上
×：  １８ｇ未満【００９２】
また、エアフィルタ材料をフィルタエレメントに組み立て、通過流量８ｍ3／分又は１２ｍ3／分におけるＪＩＳ８種塵埃に対するフィルタ性能を、ＪＩＳ  Ｄ−１６１２（自動車用エアクリーナ試験法）に従ってエアフィルタ材料の場合と同様に測定した。得られた測定結果を以下の判定基準に従って評価した。その結果を表３に示し、更にそれらの結果に基づいてエアフィルタ材料の良否を、以下の判定基準で総合判定した。得られた結果を表３に示す。【００９３】
（通過流量８ｍ3／分における初期通気抵抗（Ｐａ））
ランク  基準
〇：  ０．３６ｋＰａ以下
×：  ０．３６ｋＰａより大【００９４】
（通過流量１２ｍ3／分における初期通気抵抗（Ｐａ））
ランク  基準
〇：  ３．１５ｋＰａ以下
×：  ３．１５ｋＰａより大【００９５】
（通過流量８又は１２ｍ3／分における初期清浄効率（％））
ランク  基準
〇：  ９７．５％以上
×：  ９７．５％未満【００９６】
（フルライフ清浄効率（％：ΔＰが２．９４ｋＰａ時））
ランク  基準
〇：  ９９％以上
×：  ９９％未満【００９７】
（ライフ（ｇ：ΔＰが２．９４ｋＰａ時））
ランク  基準
〇：  １０５ｇ以上
×：  １０５ｇ未満【００９８】
（総合判定）
ランク  基準
◎：  剛軟度評価が「◎」であり且つ他の評価項目に「×」評価がない場合
〇：  評価項目に「×」評価が１つもない場合
×：  評価項目に「×」評価が１つ以上ある場合【００９９】
【表３】
2017208952.tif 000005
【０１００】
表１の材料を用い、表２のニードルパンチ処理を行い、更に所定の熱融着処理を行った本発明の実施例１〜１０のエアフィルタ材料は、表３からわかるように、難燃剤を付着させなくても良好な難燃性を示し、また、樹脂を付着させなくても良好な剛軟度を示していた。それだけでなく、初期通気抵抗、初期清浄効率、フルライフ清浄効率、及びライフに関して良好な結果を示していた。従って、これらのエアフィルタ材料を用いて作成したフィルタエレメントについても良好な初期通気抵抗、初期清浄効率、フルライフ清浄効率及びライフについて、流量が８ｍ3／ｍｉｎの場合だけでなく、１２ｍ3／ｍｉｎの場合にも良好な結果を示していた。特に、実施例１〜３、５及び８のエアフィルタ材料は、剛軟度が９０ｍＮ〜１００ｍＮの間であり、◎評価であり、総合評価も◎評価であった。【０１０１】
それに対し、比較例１〜３、８（スパンレース不織布へ熱融着繊維が過多に配合された例）のエアフィルタ材料の場合、エアフィルタ材料の仕上がり厚が薄すぎるため、エアフィルタ材料単体でのライフに問題があった。また、フィルタエレメントでの評価の場合も同様に主にライフに問題があった。【０１０２】
また、比較例４〜７のエアフィルタ材料の場合、それぞれ異なる要因によりエアフィルタ材料の仕上がり厚が厚すぎるものであった。具体的には、比較例４の場合には、熱融着処理温度が低く、比較例５の場合には第１ニードルパンチ不織布の繊度が高く、比較例６の場合には、第２ニードルパンチ不織布の繊度が高く、比較例７の場合には、第２ニードルパンチ不織布へ熱融着繊維が過多に配合されたためであった。このため、比較例４及び５の場合には、特に、フィルタエレメントにおけるライフに問題があり、また、比較例６、７の場合には、特に、エアフィルタ材料及びフィルタエレメントにおける初期清浄効率とフルライフ清浄効率とに問題があった。【０１０３】
また、比較例９の場合には、トータル目付量が過小であったため、初期清浄効率に問題があり、比較例１０の場合には、トータル目付量が過大であったため、初期通気抵抗とライフとに問題があった。【０１０４】
（熱融着処理の検討）
鞘ポリエステルの融点が１１０℃である芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維を使用する実施例５の熱融着処理条件（加熱温度２１０℃、加熱時間３分）を、表４に示すように変更し、得られたエアフィルタ材料について、ＪＩＳ−Ｌ−１０９６に準拠して引っ張り強度（Ｎ／３ｃｍ）を測定し、得られた結果を表４に示す。また、倍率５００倍の光学顕微鏡写真（図２〜図１５）を取得し、写真を目視で観察することで、溶融状態を評価した。表４において、溶融し堅固に接着している状態を良好「〇」、溶融しているが接着力が十分ではない状態を普通「△」、溶融が十分ではなく、接着力不足の状態を不良「×」と評価した。更に、エアフィルタ材料の剛性（剛軟度）を手触り感で評価した。腰がある場合を手触り感が良好「〇」、腰がない場合を不良「×」と評価した。【０１０５】
【表４】
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【０１０６】
表４から、熱融着温度が２３０℃になると、２２０℃の場合に比べエアフィルタ材料の引っ張り強度が低下しており、好ましい熱融着温度の上限が２２０℃であった。逆に、熱融着温度が１５０℃になると剛軟度が不良となり、好ましい熱融着温度の下限が１７５℃であることがわかる。【０１０７】
上記の結果は、図２〜図１５の光学顕微鏡写真からも支持されている。即ち、良好な熱融着は、熱融着部が水鳥の水かきが付いた足様の外観を呈するようになっていることが分かる。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明のエアフィルタ材料は、特定の繊度、目付、融点等の芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と他のポリエステル短繊維とを含有する２種類のニードルパンチ不織布と、同じく特定の繊度、目付、融点等の芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と他のポリエステル短繊維とを含有するスパンレース不織布とを積層したものを、通常の熱融着条件よりも長い時間熱融着処理したものである。このため、本発明のエアフィルタ材料は、ダスト捕集性を損なわずに、バインダ樹脂組成物を使用せずともその剛性と難燃性とを予想外に高めることができる。従って、ガソリン、エタノール、軽油、重油等を燃料とする、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のエアクリーナ、特に自動車（例えば、オートバイや４輪自動車）用エアクリーナのフィルタエレメントとして好適に用いることができ、薄型エアフィルタ材料として有用である。
【符号の説明】
【０１０９】
１  第１ニードルパンチ不織布
２  第２ニードルパンチ不織布
３  スパンレース不織布
１０  エアフィルタ材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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2017208952.tif 000023
2017208952.tif 000024
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