(57)【要約】  濾過媒体を含む車両客室エアフィルター装置であって、（ｉ）静電気帯電したスプリットファイバー不織布ウェブ層、及び任意に、該スプリットファイバー層に固着されたスクリムを含む第１フィルター層、（ｉｉ）第２フィルター層としてのエレクトレットに帯電した熱可塑性マイクロファイバーの不織布ウェブであって、該マイクロファイバーが１０μｍを超える有効繊維直径（ＥＦＤ）を有し、並びに１０14Ω・ｃｍを超える固有抵抗を有する熱可塑性樹脂、及びフルオロケミカル化合物又はオリゴマー、有機トリアジン化合物又はオリゴマー、ヒンダードアミン化合物、芳香族アミン化合物、窒素含有ヒンダードフェノール、金属含有ヒンダードフェノール、及びこれらの混合物から選択される添加剤を含み、該ウェブが６０ｇ／ｍ2未満の坪量を有する不織布ウェブ、並びに（ｉｉｉ）２００Ｐａにおいて３７５０Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以上の空気透過性を有するウェブ材料から作製される支持層、を含み、該第１フィルター層が、該第２フィルター層の上流にあり、且つ該支持層が該第２フィルター層の下流にあり、その際第１及び第２フィルター層並びに支持層が共にひだを付けられており、且つ任意に濾過媒体の外縁部の１以上を除いて互いに実質的に非結合である、車両客室エアフィルター装置。
2008538532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾過媒体を含む車両客室エアフィルター装置であって、
（ｉ）静電気帯電したスプリットファイバー不織布層、及び任意に、該スプリットファイバー層に固着されたスクリムを含む第１フィルター層、
（ｉｉ）第２フィルター層としてのエレクトレットに帯電した熱可塑性マイクロファイバーの不織布ウェブであって、該マイクロファイバーが１０μｍを超える有効繊維直径（ＥＦＤ）を有し、並びに１０14Ω・ｃｍを超える固有抵抗を有する熱可塑性樹脂、及びフルオロケミカル化合物又はオリゴマー、有機トリアジン化合物又はオリゴマー、ヒンダードアミン化合物、芳香族アミン化合物、窒素含有ヒンダードフェノール、金属含有ヒンダードフェノール、及びこれらの混合物から選択される添加剤を含み、該ウェブが６０ｇ／ｍ2未満の坪量を有する不織布ウェブ、並びに
（ｉｉｉ）２００Ｐａにおいて３７５０Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以上の空気透過性を有するウェブ材料から作製される支持層、
を含み、
該第１フィルター層が、該第２フィルター層の上流にあり、且つ該支持層が該第２フィルター層の下流にあり、その際前記第１及び第２フィルター層並びに前記支持層が共にひだを付けられており、且つ任意に前記濾過媒体の外縁部の１以上を除いて互いに実質的に非結合である、車両客室エアフィルター装置。
【請求項２】
濾過媒体を含む車両客室エアフィルター装置であって、
（ｉ）静電気帯電したスプリットファイバー不織布層、及び任意に、該スプリットファイバー層に固着されたスクリムを含む第１フィルター層、
（ｉｉ）第２フィルター層としてのエレクトレットに帯電した熱可塑性マイクロファイバーの不織布ウェブであって、該マイクロファイバーが１０μｍを超える有効繊維直径（ＥＦＤ）を有し、並びに１０14Ω・ｃｍを超える固有抵抗を有する熱可塑性樹脂、及びフルオロケミカル化合物又はオリゴマー、有機トリアジン化合物又はオリゴマー、ヒンダードアミン化合物、芳香族アミン化合物、窒素含有ヒンダードフェノール、金属含有ヒンダードフェノール、及びこれらの混合物から選択される添加剤を含み、該ウェブが６０ｇ／ｍ2未満の坪量を有する不織布ウェブ、並びに
（ｉｉｉ）２００Ｐａにおいて３７５０Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以上の空気透過性を有するウェブ材料から作製される支持層、
から本質的に成り、
該第１フィルター層が、該第２フィルター層の上流にあり、且つ該支持層が該第２フィルター層の下流にあり、その際前記第１及び第２フィルター層並びに前記支持層が共にひだを付けられており、且つ任意に前記濾過媒体の外縁部の１以上を除いて互いに実質的に非結合である、車両客室エアフィルター装置。
【請求項３】
前記第１フィルター層が、１以上の静電気帯電したスプリットファイバー不織布層、及び任意に１以上のスクリムから成り、各スクリムが該スプリットファイバー層（単数又は複数）に固着されている、請求項１又は２に記載のエアフィルター装置。
【請求項４】
前記スプリットファイバー不織布中のスプリットファイバーが、約９〜約１５μｍの厚さ、約１５〜約７５μｍの幅である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のエアフィルター装置。
【請求項５】
前記スプリットファイバー不織布中の前記スプリットファイバーが、５ｍｍ以上の長さである、請求項１〜４のいずれか１項に記載のエアフィルター装置。
【請求項６】
前記スプリットファイバー不織布中の前記スプリットファイバーが、約１２〜約７０ｍｍの平均長を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載のエアフィルター装置。
【請求項７】
前記スプリット不織布ウェブ層（単数又は複数）が、７０ｇ／ｍ2未満の坪量を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のエアフィルター装置。
【請求項８】
前記スプリットファイバー不織布ウェブ層（単数又は複数）が、５５ｇ／ｍ2未満の坪量を有する、請求項７に記載のエアフィルター装置。
【請求項９】
前記スプリットファイバー不織布ウェブ層（単数又は複数）が、４５ｇ／ｍ2未満の坪量を有する、請求項８に記載のエアフィルター装置。
【請求項１０】
前記スプリットファイバー不織布ウェブ層（単数又は複数）が、３０ｇ／ｍ2未満の坪量を有する、請求項９に記載のエアフィルター装置。
【請求項１１】
前記スプリットファイバー不織布ウェブ層（単数又は複数）が、５ｇ／ｍ2以上の坪量を有する、請求項７〜１０のいずれか１項に記載のエアフィルター装置。
【請求項１２】
前記第１フィルター層ウェブ材料が、２００Ｐａにおいて２８００Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以上の空気透過性を有する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のエアフィルター装置。
【請求項１３】
前記第１フィルター層ウェブ材料が、２００Ｐａにおいて９０００Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以下の空気透過性を有する、請求項１２に記載のエアフィルター装置。
【請求項１４】
前記第１フィルター層ウェブ材料が、エアゾール化され中和されたＮａＣｌのフィルター効率１０％以上を有する、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のエアフィルター装置。
【請求項１５】
使用される場合、該スクリムが、２００Ｐａにおいて３７５０Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以上の空気透過性を有する、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のエアフィルター装置。
【請求項１６】
使用される場合、前記スクリムが、１５ｇ／ｍ2以下の坪量を有する、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のエアフィルター装置。
【請求項１７】
使用される場合、前記スクリムが、０．３ｍｍ以下の厚さを有する、請求項１〜１６のいずれか１項に記載のエアフィルター装置。
【請求項１８】
前記第２フィルター層不織布ウェブの前記マイクロファイバーがハイドロチャージされる、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のエアフィルター装置。
【請求項１９】
前記第２フィルター層不織布ウェブがメルトブローン不織布ウェブである、請求項１〜１８のいずれか１項に記載のエアフィルター装置。
【請求項２０】
前記第２フィルター層の前記マイクロファイバーが２０μｍ以下のＥＦＤを有する、請求項１〜１９のいずれか１項に記載のエアフィルター装置。
【請求項２１】
前記第２フィルター層不織布ウェブが、２０ｇ／ｍ2以上の坪量を有する、請求項１〜２０のいずれか１項に記載のエアフィルター装置。
【請求項２２】
前記第２フィルター層不織布ウェブが、２００Ｐａにおいて１０００Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以上の空気透過性を有する、請求項１〜２１のいずれか１項に記載のエアフィルター装置。
【請求項２３】
前記第２フィルター層不織布ウェブが、２００Ｐａにおいて３７２５Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以下の空気透過性を有する、請求項２２に記載のエアフィルター装置。
【請求項２４】
前記第２フィルター層不織布ウェブが、１．５ｍｍ以下の厚さを有する、請求項１〜２３のいずれか１項に記載のエアフィルター装置。
【請求項２５】
前記第２フィルター層不織布ウェブが、０．２５ｍｍ以上の厚さを有する、請求項２４に記載のエアフィルター装置。
【請求項２６】
前記支持層ウェブ材料が、６０ｇ／ｍ2以上の坪量を有する、請求項１〜２５のいずれか１項に記載のエアフィルター装置。
【請求項２７】
前記支持層ウェブ材料が、１５０ｇ／ｍ2以下の坪量を有する、請求項２６に記載のエアフィルター装置。
【請求項２８】
支持層ウェブ材料が、８０Ｎ／５ｃｍ2以上の引張り強度（縦方向）を有する、請求項１〜２７のいずれか１項に記載のエアフィルター装置。
【請求項２９】
前記支持層ウェブ材料が、２５０Ｎ／５ｃｍ2以下の引張り強度（縦方向）を有する、請求項２８に記載のエアフィルター装置。
【請求項３０】
前記支持層ウェブ材料が、１．０ｍｍ以下の厚さを有する、請求項１〜２９のいずれか１項に記載のエアフィルター装置。
【請求項３１】
前記支持層ウェブ材料が、０．１ｍｍ以上の厚さを有する、請求項３０に記載のエアフィルター装置。
【請求項３２】
前記フィルター装置が、０．４μｍの粒子について９３％を超える初期粒子捕集効率を有する、請求項１〜３１のいずれか１項に記載のエアフィルター装置。
【請求項３３】
前記フィルター装置が、５０Ｐａの圧力損失の増加における蓄積中に、０．４μｍの粒子について少なくとも９０％の粒子捕集効率を有する、請求項１〜３２のいずれか１項に記載のエアフィルター装置。
【請求項３４】
前記フィルター装置が、１００Ｐａの圧力損失の増加における蓄積中に、０．４μｍの粒子について少なくとも９０％の粒子捕集効率を有する、請求項１〜３３のいずれか１項に記載のエアフィルター装置。
【請求項３５】
前記フィルター装置が、１００Ｐａの圧力損失の増加後に、少なくとも３５ｇの蓄積能力を有する、請求項１〜３４のいずれか１項に記載のエアフィルター装置。
【請求項３６】
前記フィルター装置であって、かかるフィルター装置が２５０ｍｍｘ２００ｍｍのフィルター面の面積、３０ｍｍのひだの高さ、及び５〜約１４ｍｍのひだの間隔を有するとき、６２．５Ｌ／ｓ（２２５ｍ3／ｈ）の体積流量において７０Ｐａ以下の初期圧力損失を有する、請求項１〜３５のいずれか１項に記載のエアフィルター装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両客室エアフィルター装置に関し、特に、かかる車両の客室のための空気中の浮遊粒子の濾過に好適である、その濾過媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両客室（又は自動車のキャビン）の濾過は特に困難な濾過用途であるが、それは、限定された送風機能力を考慮した非常に低い圧力損失性能への要求と共に、粒子濾過及び／又はガス吸着への目標が、すべて極めて限定された空間内にて検討されるためである。市販の車両客室エアフィルターは幾つかの欠点を抱えており、それには、低い蓄積能力及びフィルターを通しての相対的に高い圧力損失が挙げられる。更に、十分に又は望ましいほどに低いというわけではないが、圧力損失を許容範囲内に保つためには、粒子捕集（濾過）効率は、多くの場合妥協せざるを得ない。妥協した粒子捕集効率のこの不利点は、例えば、かかる濾材及びフィルターの蓄積又は暴露の際に、時間の関数として粒子捕集効率が損失するのが慣例であるため、ほとんどの場合悪化する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
サブミクロン粒子など特定の浮遊粒子に関連する危険について認識が増しているという見地から、蓄積及び／又は暴露の際の粒子捕集効率を維持するなど、安定した操作特性を所有しながら、高い蓄積能力及び低い圧力損失性能と相まって、高い粒子捕集効率、特にサブミクロン粒子の高い捕集効率を有する、車両客室エアフィルター装置、特にその濾過媒体に対する継続的な要求がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によると、濾過媒体を含む車両客室エアフィルター装置であって、
（ｉ）静電気帯電したスプリットファイバー不織布層、及び任意に、該スプリットファイバー層に固着されたスクリムを含む第１フィルター層、
（ｉｉ）第２フィルター層としてのエレクトレットに帯電した熱可塑性マイクロファイバーの不織布ウェブであって、該マイクロファイバーが１０μｍを超える有効繊維直径（ＥＦＤ）を有し、並びに１０14Ω・ｃｍを超える固有抵抗を有する熱可塑性樹脂、及びフルオロケミカル化合物又はオリゴマー、有機トリアジン化合物又はオリゴマー、ヒンダードアミン化合物、芳香族アミン化合物、窒素含有ヒンダードフェノール、金属含有ヒンダードフェノール、及びこれらの混合物から選択される添加剤を含み、前記ウェブが６０ｇ／ｍ2未満の坪量を有する不織布ウェブ、並びに
（ｉｉｉ）２００Ｐａにおいて３７５０Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以上の空気透過性を有するウェブ材料から作製される支持層、を含み
該第１フィルター層が、該第２フィルター層の上流にあり、且つ該支持層が該第２フィルター層の下流にあり、その際第１及び第２フィルター層並びに前記支持層は共にひだを付けられており、且つ任意に濾過媒体の外縁部の１以上を除いて互いに実質的に非結合である、車両客室エアフィルター装置が提供される。
【０００５】
驚くべきことに、例えば望ましく高い蓄積能力（例えば、１００Ｐａの圧力損失の増加後に少なくとも３５ｇの蓄積）、及び高い初期粒子捕集効率（例えば、０．４μｍの粒子について９３％を超える初期粒子捕集効率）、並びに蓄積の際の高い粒子捕集効率の有益な持続（例えば、圧力損失の５０Ｐａの増加の際の蓄積中に、０．４μｍの粒子について少なくとも９０％の粒子捕集効率）が、有利に低い初期圧力損失（例えば、２５０ｍｍｘ２００ｍｍのフィルター面の面積（filter face area）、３０ｍｍのひだの高さ、及び約５〜約１４ｍｍのひだの間隔（ピークからピークまで）を有するフィルターについて、６２．５Ｌ／ｓ（２２５ｍ3／ｈ）の体積流量において７０Ｐａ以下の圧力損失）と共に実現できることが見出された。特に、こうした有利な性能が、限定された数の層により、及び／又は嵩高い層の適用なしに実現できることは驚きであり、これはまた経費検討並びに有益な性能を促進する寸法及びひだ付けの検討に関してもまた有利である。
【０００６】
従属請求の範囲は、本発明の更なる実施形態を定義する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明が、本明細書に記載される本発明の好適な、特別な、望ましい、有利な、有益な、及び好ましい態様のすべての組み合わせを扱うことは理解されるはずである。
【０００８】
車両の客室中に流れる空気を濾過するための代表的なフィルター装置の概略図を示す図１を参照すると、かかる装置（１０）は濾過媒体（１）を含む。装置（１０）はまた、濾過媒体が、その上に接続されていてもよいフレーム又はハウジング（２０）を含んでもよい。典型的には、かかるフレーム又はハウジングは、ポリマー材料から作製されている。濾過媒体（１）、特にその外縁部は、フレーム又はハウジングの内壁の一部分に、例えば接着剤を通じて、又は米国特許第５，５１２，１７２号に記載されるような超音波溶接により封止されてもよい。或いは、射出成形によりフレームを製造する間に、濾過媒体、この場合もやはりその外縁部が、フレーム又はハウジングの壁に封止されてもよく、それによって濾過媒体の縁部は、フレームのプラスチック材料に、インサート成形プロセスによって埋め込まれる。好適なインサート成形技術は、米国特許第５，６７９，１２２号及びＥＰ７１３４２１に記載されている。
【０００９】
例えば、図１に示される代表的なフィルター装置に使用するのに好適な、代表的な濾過媒体（１）の概略部分断面図を示す図２を参照すると、濾過媒体は、第２フィルター層（１４）（以下に詳細に記載される）並びに第２フィルター層の下流にある支持層（１５）（以下に詳細に記載される）の上流にある静電気帯電したスプリットファイバー不織布ウェブ層（１２）（以下に詳細に記載される）を含む第１フィルター層（１１）を含む。
【００１０】
第１フィルター層（１１）、第２フィルター層（１４）、及び支持層（１５）は、共にひだを付けられており、且つ実質的に非結合であり、好ましくは任意に濾過媒体の外縁部又は周辺部を除いて互いに非結合である。例えば、使用される場合、フレーム若しくはハウジングへの、取り扱い及び／又は変形及び／又は接続を容易にするために、外縁部の１以上は、該縁部（単数又は複数）に沿って又は媒体の周辺部の周囲に結合されて継ぎ目を形成してもよい。用語「実質的に非結合である」とは、存在する場合、媒体の外縁部（単数又は複数）又は周辺部に沿った、いずれかの結合された継ぎ目の区域を除く、濾過媒体の全表面積に対して、好ましくは４％未満の結合、より好ましくは２％未満の結合を意味する。存在する場合、媒体の外縁部（単数又は複数）又は周辺部に沿った、いずれかの結合された継ぎ目区域の表面積は、典型的には、濾過媒体の全表面積の８％未満（より好適には６％未満、最も好適には４％未満）を表す。
【００１１】
上記のように、第１フィルター層（１１）は、静電気帯電したスプリットファイバー不織布ウェブから作製される層（１２）を含む。静電気帯電したスプリットファイバー不織布ウェブの製造の代表的な方法は、米国再発行特許第３０，７８２号及び米国再発行特許第３１，２８５号に記載されている（これらの両方の内容はその全体を本明細書に組み込まれる）。例えば、かかるウェブの製造は、一般に、高分子量非極性物質のフィルムを供給すること、このフィルムを引き伸ばすこと、引き伸ばされたフィルムを帯電させること（例えば、コロナ要素（corona elements）の助けを借りて）、及び引き伸ばされ帯電したフィルムをフィブリル化することを含む。
【００１２】
フィルター装置の寿命にわたっての望ましい性能のために、特に６０℃以上（より好適には８０℃以上）のような高温への暴露の際の望ましい性能のために、フィルムの材料（ひいてはスプリットファイバーの材料）は、ポリマー樹脂、特にポリエチレンを実質的に含まない（例えば、２重量％未満）、より好ましくはポリエチレンを含まないポリマー樹脂を有利に含む。好ましくは、ポリマー樹脂は、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル、並びにこれらの混合物、コポリマー、及びブレンドから選択される。ポリプロピレンがより好ましい。フィルムは、等しいが反対の電位をフィルムのどちらか一方に伝えるコロナ要素を用いて、好ましくは局所的に、両側に（フィルムの両面上に）帯電される。帯電したポリマーフィルム材料は、幾つかの方法で、例えば、フィルムに衝突する金属製針を有するニードルローラーを使用して、フィブリル化させることができる。その後、連続繊維は、ある長さで切断されてもよい。得られた繊維は、次に、カーディング又はエアレイイング又は他のウェブ形成プロセスを経て、不織布ウェブ層に形成されることができる。
【００１３】
本明細書に記載されるフィルター装置のために、スプリットファイバーは、好ましくは断面が矩形である。望ましい濾過性能のために、第１フィルター層中のスプリットファイバーの好ましい断面の寸法は、約９〜約２０μｍの厚さ（より好ましくは、約９〜約１５μｍの厚さ）、約１５〜約７５μｍの幅（より好ましくは約２０〜約７０μｍの幅）である。また望ましい濾過性能のために、スプリットファイバー不織布中のスプリットファイバーは、望ましくは５ｍｍ以上の長さ、より望ましくは５ｍｍ〜約８０ｍｍの長さである。より特には、スプリットファイバー不織布中のスプリットファイバーの平均長（例えば、電子顕微鏡検査を介して決定されるとき）は、有益には約１２〜約７０ｍｍの長さ、より有益には約２０〜約６０ｍｍの長さ、最も有益には約２５〜約５０ｍｍの長さである。
【００１４】
有益な寸法及びひだ付けの検討並びに／又は有益な濾過性能のために、好ましくは第１フィルター層に使用するための静電気帯電したスプリットファイバー不織布ウェブは、７０ｇ／ｍ2未満、より好ましくは５５ｇ／ｍ2未満、更により好ましくは４５ｇ／ｍ2未満、及び最も好ましくは３０ｇ／ｍ2未満の坪量を有する。この範囲内では、かかるウェブは、望ましくは５ｇ／ｍ2以上、より望ましくは１０ｇ／ｍ2以上の坪量を有する。第１フィルター層が、静電気帯電したスプリットファイバー不織布の２以上の層を含む実施形態では、望ましくは、個々のスプリットファイバー不織布層の坪量の合計は、７０ｇ／ｍ2未満、より望ましくは５５ｇ／ｍ2未満、更により望ましくは４５ｇ／ｍ2未満、及び最も望ましくは３０ｇ／ｍ2未満である。
【００１５】
図２に示される代表的な濾過媒体（１）から良く分かるように、構造的一体性及び／又は製造若しくは変形を容易にするために、第１フィルター層（１１）は、任意にスクリム（１３）を、例えば、スプリットファイバーウェブ層（１２）の下流に含んでもよい。別の実施形態では、かかるスクリムは、スプリットファイバー不織布ウェブ層の上流にあってもよいし、若しくは２つのスクリムが、１つはスプリットファイバー不織布ウェブ層の上流に、及びもう１つは下流に提供されてもよく、又は更に別の実施形態では、第１フィルター層は、各々が静電気帯電したスプリットファイバー不織布ウェブから作製される２層を、２つのスプリットファイバー不織布ウェブの間に提供されたスクリムと共に含んでもよい。かかるスクリムが使用される場合、一般に、それは、好ましくは機械的に及び／又は熱的に（例えば、水流交絡、ニードルパンチング、超音波結合（超音波結合の好適な方法は、ＥＰ１１９７  ２５２に記載されている）によって）スプリットファイバー不織布ウェブ（単数又は複数）に固着される。
【００１６】
好ましくは、第１フィルター層は、各々が静電気帯電したスプリットファイバー不織布ウェブから作製される１以上の層（より好ましくは、１〜３層、更により好ましくは１又は２層、最も好ましくは１層）、及び任意に、各スクリムが該スプリットファイバー不織布ウェブ（単数又は複数）に固着される１以上のスクリム（より好ましくは１〜４のスクリム、更により好ましくは１〜３のスクリム、なお更により好ましくは１又は２のスクリム、最も好ましくは１のスクリム）から成る。
【００１７】
第１フィルター層が、１（一つ）の静電気帯電したスプリットファイバー不織布ウェブ層に追加の層を含む実施形態では、好ましくは、第１フィルター層を構成するすべての層は互いに固着されている。
【００１８】
スクリムは、不織布（例えば、ウェットレイド、エアレイド（例えば、スパンレース、カレンダー、ニードルパンチ、化学結合エアレイド）若しくはスパンボンド不織布）、織布又は網目材料から好適に作製されてもよい。網目材料又は不織布が好ましく、スパンボンド不織布がより好ましい。スクリムは、ポリマー樹脂、特にポリエチレンを実質的に含まない（例えば、２重量％未満）、より好ましくはポリエチレンを含まないポリマー樹脂を有利に含む。好ましくは、ポリマー樹脂は、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル、並びにこれらの混合物、コポリマー、及びブレンドから選択される。ポリプロピレン樹脂がより好ましい。スクリムのためには（その平らなウェブ材料について）、２００Ｐａにおいて３７５０Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以上の空気透過性（例えば、ＤＩＮ５３８８７にしたがって決定されるとき）は有益であり、また２００Ｐａにおいて４２５０Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以上の空気透過性はより有益であり、２００Ｐａにおいて４７５０Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以上の空気透過性は更により有益であり、２００Ｐａにおいて５０００Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以上の空気透過性は最も有益である。好ましくは、スクリムに使用されるウェブ材料は、１５ｇ／ｍ2以下、より好ましくは１２ｇ／ｍ2以下、最も好ましくは１０ｇ／ｍ2以下の坪量を有する。望ましくは、スクリムに使用されるウェブ材料は、０．３ｍｍ以下の、０．２ｍｍ以下の、最も望ましくは０．１ｍｍ以下の厚さを有する（例えば、２３℃及び５０％相対湿度で、ＩＳＯ９０７３−２、方法Ａにしたがって測定されるとき）。
【００１９】
スクリム（又は複数のスクリム）を有する第１フィルター層を含む実施形態では、好ましくは、第１フィルター層は、８５ｇ／ｍ2以下、より好ましくは７０ｇ／ｍ2未満、更により好ましくは６０ｇ／ｍ2以下、又は最も好ましくは４５ｇ／ｍ2未満の坪量を有する。
【００２０】
第１フィルター層の平らなウェブ材料（例えば、存在する場合スクリム（単数又は複数）を含むスプリットファイバー不織布ウェブ層（単数又は複数））のためには、２００Ｐａにおいて２８００Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以上の空気透過性（例えば、ＤＩＮ５３８８７にしたがって決定されるとき）が望ましい濾過性能に特に有益であることと、２００Ｐａにおいて３２００Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以上の空気透過性が更により有益であり、２００Ｐａにおいて３８００Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以上がなお更により有益であり、２００Ｐａにおいて４５００Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以上の空気透過性が最も有益であることも見出された。一般に、この範囲内では、２００Ｐａにおいて９０００Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以下の空気透過性が好適であり、２００Ｐａにおいて８０００Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以下がより好適であり、２００Ｐａにおいて７０００Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以下が最も好適である。
【００２１】
第１フィルター層の平らなウェブ材料（例えば、存在する場合スクリム（単数又は複数）を含むスプリットファイバー不織布ウェブ層（単数又は複数））のためには、エアゾール化され中和されたＮａＣｌのフィルター効率１０％以上が、望ましい濾過性能に特に有益であることが、エアゾール化され中和されたＮａＣｌのフィルター効率１２％以上が更により有益であり、エアゾール化され中和されたＮａＣｌのフィルター効率１５％以上が最も有益であることと共に見出された。エアゾール化され中和されたＮａＣｌのフィルター効率は、ＴＳＩ社（TSI Inc）から販売名ＡＦＴ８１３０として市販される装置を使用して、並びに水溶液（リットル当たり２０ｇのＮａＣｌ）から生成されたＮａＣｌの結晶を使用して好ましくは測定され、その際体積流量は６０Ｌ／分であり、材料の試験区域の大きさは５０ｃｍ2であり、この水溶液は噴霧されて、その結果水が蒸発して、約０．２６μｍの質量平均径（mass mean diameter）（（個数中位径（count median diameter）０．０７μｍ）、例えば、ＴＳＩモデル３９３４のような走査移動性粒子寸法測定器（a scanning mobility particle sizer）を使用して決定されるとき）を有するエアゾール化され及び中和されたＮａＣｌの結晶を生じる。
【００２２】
濾過媒体は更に、第２フィルター層としてのエレクトレットに帯電した熱可塑性マイクロファイバーの不織布ウェブ、好ましくはメルトブローン不織布ウェブを含む。望ましい濾過性能のために、マイクロファイバーが、１０μｍを超える有効繊維直径（ＥＦＤ）を有することは有利であることが見出された。更に強化された性能のためには、ＥＦＤはより望ましくは約１１μｍ以上であり、最も望ましくは約１２μｍ以上である。好適には、ＥＦＤは約２０μｍ以下、より望ましくは約１８μｍ以下、最も望ましくは約１６μｍ以下である。ＥＦＤは、デイビス，Ｃ．Ｎ．（Davis, C. N.）の「浮遊埃及び粒子状物質の分離（The Separation of Airborne Dust and Particulates）」、Ｐｒｏｃ．Ｉｎｓｔ．Ｍｅｃｈ．Ｅｎｇｒｓ．、ロンドン、１Ｂ、１８５ページ（１９５２年）に説明される方法にしたがって決定される。
【００２３】
第２フィルター層の熱可塑性マイクロファイバーは、非導電性熱可塑性樹脂、即ち少なくとも１０14Ω・ｃｍ、好ましくは少なくとも１０16Ω・ｃｍの固有抵抗を有する熱可塑性樹脂を含む。好適な非導電性熱可塑性樹脂には、一過性でない又は長寿命の捕獲電荷を所有する能力を有するものが挙げられる。樹脂は、ホモポリマー若しくはコポリマー又はポリマーブレンドであることができる。好適なポリマーには、ポリオレフィン；例えばポリプロピレン、ポリ（４−メチル−１−ペンテン）又は線状低密度ポリエチレン；ポリ塩化ビニル；ポリスチレン；ポリカーボネート及びポリエステルが挙げられる。フィルター装置の寿命にわたっての望ましい性能のために、特に６０℃以上、より好適には８０℃以上のような高温への暴露の際の望ましい性能のために、マイクロファイバーがポリエチレンを実質的に含まない（例えば、２重量％未満）、より好ましくはポリエチレンを含まないことは有利であることが見出された。好ましくは、熱可塑性樹脂は、ポリプロピレン、ポリ（４−メチル−１−ペンテン）、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、及びこれらの混合物から選択され、より好ましくはポリプロピレン、ポリ（４−メチル−１−ペンテン）、これらのブレンド、又はプロピレン及び４−メチル−１−ペンテンの少なくとも１つから形成されるコポリマーから選択される。ポリマー又はポリマーブレンドの主要構成成分は、ポリプロピレンの高い固有抵抗、満足できる帯電安定性、疎水性、及び耐湿性ゆえに、好ましくはポリプロピレンである。
【００２４】
第２フィルター層の熱可塑性マイクロファイバーはまた、フルオロケミカル化合物及びオリゴマー、トリアジン化合物又はオリゴマー、ヒンダードアミン化合物、芳香族アミン化合物、窒素含有ヒンダードフェノール、金属含有ヒンダードフェノール、及びこれらの混合物から選択される添加剤を含む。添加剤は、濾過媒体の濾過性能を有利に強化し、以下において性能強化添加剤として参照される。
【００２５】
好適なフルオロケミカル性能強化添加剤には、フルオロケミカル化合物及びオリゴマー、例えば米国特許第５，４７２，４８１号（ジョーンズ（Jones）ら）及びＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９７／０７２７２（ルソー（Rousseau）ら）に記載されるものが挙げられ、これらの内容は本明細書に参考として組み込まれる。フルオロケミカル添加剤には、望ましくは、少なくとも１つのペルフルオロ化部分を含有する有機化合物又はオリゴマー、例えばフルオロケミカルピペラジン、ペルフルオロアルコールのステアレートエステル、フルオロケミカルオキサゾリジノンが挙げられる。かかる化合物又はオリゴマーは好ましくは、少なくとも約１８重量％のフッ素含有量を有する。望ましくは、かかるフルオロケミカル添加剤は熱的に安定であり、即ち、望ましくない劣化又は気化をせずに加工に耐えるために、ポリマー樹脂の押出成形温度において熱的に安定である。普通は５００以上の分子量が過剰の気化を避けるために十分である。望ましくは、フルオロケミカル化合物又はオリゴマーは、熱可塑性樹脂ポリマー（単数又は複数）の融点より高く、且つ押出成形温度より低い融点を有する。加工について検討すると、例えば、ポリプロピレンを使用するときには、フルオロケミカルは、好ましくは１６０℃より高い融点、及びより好ましくは１６０℃〜２９０℃の融点を有する。好ましいフルオロケミカル添加剤には、それぞれの構造を有する米国特許第５，４１１，５７６号の添加剤Ａ、Ｂ及びＣが挙げられる。
【００２６】
【化１】
2008538532.tif 000003
【００２７】
【化２】
2008538532.tif 000004
【００２８】
及び
【００２９】
【化３】
2008538532.tif 000005
【００３０】
好適なトリアジン化合物又はオリゴマーには、ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ９７／０７２７２に記載されるものが挙げられ、この場合もやはりこの内容は本明細書に参考として組み込まれる。トリアジン添加剤は望ましくは、少なくとも１つの追加の窒素含有基を有する有機トリアジン化合物又はオリゴマーが含まれる。この場合もやはり、かかる添加剤は、望ましくは熱的に安定である（望ましくない劣化又は気化をせずに加工に耐えるために、ポリマー樹脂の押出成形温度において熱的に安定である）。普通は少なくとも５００の分子量を有するかかる化合物又はオリゴマーは、一般に気化することはない。好ましいトリアジンには、次の一般構造を有するものが挙げられ、ここでＲ2はアルキル基であり、これは直鎖又は分枝状であってもよく、及び好ましくは４〜１０個の炭素原子を有し、ｎは２〜４０であり、好ましくは２〜２０である。
【００３１】
【化４】
2008538532.tif 000006
【００３２】
性能強化添加剤は、好適にはヒンダード又は芳香族アミン化合物であってもよく、好ましくはヒンダードアミンを含有する化合物、例えばテトラメチルピペリジン環から得られるものであってもよい。
【００３３】
【化５】
2008538532.tif 000007
【００３４】
ここでＲは、水素又はアルキル基である。好ましくは、ヒンダードアミンは、上記のように、トリアジン基に結合されている。或いは、窒素又は金属含有ヒンダードフェノール帯電強化剤（charge enhancer）、例えば米国特許第５，０５７，７１０号に開示されるものが好適に使用されてもよく、その内容はその全体を本明細書に参考として組み込まれる。
【００３５】
濾過媒体の第２フィルター層の不織布ウェブは、ウェブの重量に基づいて、好ましくは少なくとも０．０１重量％、より好ましくは０．１重量％、更により好ましくは少なくとも０．２重量％、及び最も好ましくは少なくとも０．５重量％の性能強化添加剤を含有する。第２フィルター層の不織布ウェブは、ウェブの重量に基づいて、好ましくは多くとも１０重量％、より好ましくは多くとも５．０重量％、及び最も好ましくは多くとも２．０重量％の性能強化添加剤を含有する。
【００３６】
好適には、第２フィルター層の不織布ウェブの繊維は、熱可塑性樹脂及び添加剤のブレンドから形成される。特に、樹脂及び性能強化添加剤は、それらを溶融する前に固体としてブレンドされてもよいし、又は別個に溶融され及び液体として共にブレンドされてもよい。或いは、添加剤及び樹脂の一部は固体として混合され及び溶融されて、相対的に添加剤の豊富な溶融ブレンドを形成することができ、これはその後樹脂の更なる部分と組み合わされる。
【００３７】
第２フィルター層の不織布ウェブの繊維は、好ましくは、メルトブローイングプロセス及び当該技術分野において周知の装置を使用してメルトブローイングすることにより形成される。例えば、濾過媒体のフィルター層のためのメルトブローン不織布ウェブを形成する繊維を製造する際に、樹脂及び添加剤の溶融ブレンドが、繊維ダイを通って収集表面上に押し出され、熱可塑性マイクロファイバーのウェブに形成されてもよい。かかるマイクロファイバーは、典型的には、ウェブ形成プロセス中又はウェブ形成プロセス後のいずれかにおいて、各々が他と交差する際に一体化結合される。繊維は、単層若しくは多層、又はシース−コア構成であることができる。多層が採用される場合には、外層の少なくとも幾つか又はシース層は、好ましくは、記載されたような性能強化添加剤をブレンド中に含有する。
【００３８】
収集されたウェブ材料は、アニールされて、霧状油の存在下で静電気帯電安定性を増加してもよい。好ましくは、アニーリング工程は、性能強化添加剤を材料の境界面（例えば、ポリマーと空気との境界面、及び結晶質相と非晶質相との間の境界）に拡散させるのに十分な温度及び十分な時間で行なわれる。一般に、アニーリング温度が高いほど、より短いアニーリング時間が可能になる。最終生成物のための所望の特性を得るために、ポリプロピレン材料のアニーリングは一般に約１００℃より高温で行なわれる。好ましくは、アニーリングは、約１３０〜１５５℃で、約２〜２０分間、より好ましくは約１４０〜１５０℃で、約２〜１０分間、及び更により好ましくは約１５０℃で、約４．５分間行なわれる。アニーリングは、ウェブの構造を実質的に劣化させない条件下で行なわれるべきである。ポリプロピレンウェブのためには、約１５５℃より実質的に高いアニーリング温度は、材料が損傷される可能性があるために、望ましくない場合がある。
【００３９】
第２フィルター層の不織布ウェブの繊維は、エレクトレットに帯電されている。エレクトレット帯電繊維を製造するために有用な静電気帯電方法の例には、米国特許第５，４０１，４４６号（ツァイ（Tsai）ら）、同第４，３７５，７１８号（ウォズワース（Wadsworth）ら）、同第４，５８８，５３７号（クラッセ（Klaase）ら）、及び同第４，５９２，８１５号（ナカオ（Nakao））に記載されるものが挙げられる。なお更に強化された濾過性能（例えば、粒子捕集効率）のために、不織布ウェブの繊維は、好ましくはハイドロチャージされ、即ち不織布ウェブは、濾過強化エレクトレット帯電をウェブに提供するために十分な圧力で、ウェブ上に水の噴流又は水滴流を衝突させることによりハイドロチャージを受ける（例えば、米国特許第５，４９６，５０７号（アンガジバンド（Angadjivand）ら）を参照のこと）。最適な結果を実現するために必要な圧力は、使用される噴霧器の種類、ウェブがそれから形成されるポリマーの種類、ポリマーへの添加剤の種類及び濃度、並びにウェブの厚さ及び密度に依存して変化する。一般に、約６９ｋＰａ（１０ｐｓｉ）〜３４５０ｋＰａ（５００ｐｓｉ）の範囲の圧力が好適である。好ましくは、水滴を提供するために使用される水は、相対的に純粋である。蒸留水又は脱イオン水が、水道水より好ましい。水の噴流又は水滴流は、いずれかの好適なスプレー手段により提供され得る。ハイドロチャージの操作が、水流交絡において一般に使用されるより低い圧力で実行されるとはいえ、水圧で交絡する繊維のために有効な装置は一般的に有用である。有益な強化された濾過性能のために、不織布ウェブの繊維に、例えばハイドロチャージの前処理又は後処理として、コロナ放電又は高いパルス電圧を受けさせないことは有利であることが見出され、より詳しくは、不織布ウェブの繊維がハイドロチャージのみをされること、例えば繊維が他の種類の帯電を受けないこと（ハイドロチャージの前処理又は後処理として）は特に有利であることが見出された。
【００４０】
濾過媒体の第２フィルター層の不織布ウェブは、６０ｇ／ｍ2未満、好ましくは５５ｇ／ｍ2以下、最も好ましくは５０ｇ／ｍ2以下の坪量を有する。濾過媒体のフィルター層の不織布ウェブは、一般に２０ｇ／ｍ2以上、より好ましくは２５ｇ／ｍ2以上、最も好ましくは３０ｇ／ｍ2以上の坪量を有する。
【００４１】
第２フィルター層の不織布ウェブのためには（平らな材料について）、２００Ｐａにおいて１０００Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以上の空気透過性（例えば、ＤＩＮ５３８８７にしたがって決定されるとき）は、望ましい濾過性能のために特に有益であることが、２００Ｐａにおいて１２５０Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以上の空気透過性は更により有益であり、２００Ｐａにおいて１５００Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以上の空気透過性は最も有益であることと共に見出された。一般に、２００Ｐａにおいて３７２５Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以下の空気透過性がフィルター層の不織布ウェブのために好適であり、２００Ｐａにおいて３５００Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以下がより好適であり、２００Ｐａにおいて３２５０Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以下が最も好適である。
【００４２】
望ましい寸法及びひだ付けの検討、ひいては濾過媒体の有益な濾過性能のために、第２フィルター層不織布ウェブの有益な厚さは、１．５０ｍｍ以下、より有益には１．２５ｍｍ以下、及び最も有益には１．００ｍｍ以下である（例えば、２３℃及び５０％相対湿度で、ＩＳＯ９０７３−２、方法Ａにしたがって測定されるとき）。好適に、第２フィルター層不織布ウェブの厚さは、少なくとも０．２５ｍｍ、より好適には少なくとも０．３５ｍｍ、最も好適には少なくとも０．４５ｍｍである。
【００４３】
上記のように、濾過媒体は更に、平らな材料について（例えば、ＤＩＮ５３８８７にしたがって決定されるとき）、２００Ｐａにおいて３７５０Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以上（より好ましくは２００Ｐａにおいて４０００Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以上、更により好ましくは２００Ｐａにおいて４５００Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以上、なお更により好ましくは２００Ｐａにおいて４７５０Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以上、最も好ましくは２００Ｐａにおいて５０００Ｌ／（ｍ2ｘｓ）以上の高い空気透過性を有するウェブ材料から作製される支持層を含む。
【００４４】
支持層は、不織布（例えば、ウェットレイド、エアレイド（例えば、スパンレース、カレンダー、ニードルパンチ、化学結合エアレイド）若しくはスパンボンド不織布）、織布又は網目ウェブ材料から好適に作製されてもよい。好ましくは、支持層は、不織布ウェブ材料から、より好ましくはスパンボンド不織布ウェブ材料から作製される。
【００４５】
フィルター装置の寿命にわたっての望ましい性能のために、特に、６０℃以上（より好適には８０℃以上）の高温への暴露の際の望ましい性能のために、支持層が、ポリマー樹脂を、特にポリエチレンを実質的に含まない（例えば、２重量％未満）、より好ましくはポリエチレンを含まないポリマー樹脂を含むことは、この場合もやはり有利である。好ましくは、ポリマー樹脂は、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル、並びにこれらの混合物、コポリマー、及びブレンドから選択される。
【００４６】
媒体の製造、取り扱い及び／又は変形及び／又は構造的一体性及び／又は濾過性能を更に容易にするために、好ましくは支持層ウェブは、６０ｇ／ｍ2以上、より好ましくは７０ｇ／ｍ2以上、最も好ましくは８０ｇ／ｍ2以上の坪量を有する。支持層ウェブは、好ましくは、１５０ｇ／ｍ2以下、より好ましくは１３０ｇ／ｍ2以下、最も好ましくは１１０ｇ／ｍ2以下の坪量を有する。
【００４７】
濾過媒体の構造的一体性の強化された濾過のために、望ましくは支持層に使用されるウェブ材料は、８０Ｎ／５ｃｍ2以上（より望ましくは１００Ｎ／５ｃｍ2以上、最も望ましくは１２０Ｎ／５ｃｍ2以上）の引張り強度（縦方向）（及びフィルター装置の長手方向（即ち、１つのひだから次までの方向））を有する（例えばＤＩＮ  ＥＮ２９０７３、パート３にしたがって決定されるとき（Ｃ形態の試験片１００ｍｍ、伸張速度２００ｍｍ／分、２３℃及び５０％相対湿度））。この範囲内では、支持層のためのウェブ材料は、望ましくは２５０Ｎ／５ｃｍ2以下（より望ましくは２２５Ｎ／５ｃｍ2以下、最も望ましくは１７５Ｎ／５ｃｍ2以下）の引張り強度（縦方向）を有する（例えばＤＩＮ  ＥＮ２９０７３、パート３にしたがって決定されるとき（Ｃ形態の試験片１００ｍｍ、伸張速度２００ｍｍ／分、２３℃及び５０％相対湿度））。
【００４８】
この場合もやはり、望ましい寸法及びひだ付けの検討、ひいては濾過媒体の有益な濾過性能のために、支持層ウェブ材料の有益な厚さは、１．０ｍｍ以下、より有益には０．７５ｍｍ以下、及び最も有益には０．６ｍｍ以下である（例えば、２３℃及び５０％相対湿度で、ＩＳＯ９０７３−２、方法Ａにしたがって測定されるとき）。この範囲では、約０．１ｍｍの最小厚さが好適であり、約０．２ｍｍはより好適であり、約０．３ｍｍは最も好適である。
【００４９】
本発明のフィルター装置は、典型的には、例えば、ＤＩＮ７１４６０−１にしたがって測定されるとき、０．４μｍの粒子について９３％を超える（より望ましくは少なくとも９４％、更により望ましくは少なくとも９６％、最も望ましくは少なくとも９８％）の有利に高い初期粒子捕集効率を示す。
【００５０】
本発明のフィルター装置は、典型的には、例えば、ＤＩＮ７１４６０−１にしたがって測定されるとき、圧力損失の５０Ｐａの増加における蓄積中に、０．４μｍの粒子について少なくとも９０％（より望ましくは９２％、更により望ましくは９４％、最も望ましくは９６％）の粒子捕集効率のような、蓄積の際の粒子捕集効率の望ましいを示す。
【００５１】
本発明のフィルター装置は、典型的には、例えば、ＤＩＮ７１４６０−１にしたがって測定されるとき、圧力損失の１００Ｐａの増加における蓄積中に、０．４μｍの粒子について少なくとも９０％（より望ましくは９２％、更により望ましくは９４％、最も望ましくは９６％）の粒子捕集効率のような、蓄積の際の粒子捕集効率の望ましい維持を示す。
【００５２】
本発明のフィルター装置は、典型的には、例えば、ＤＩＮ７１４６０−１にしたがって測定されるとき、１００Ｐａの圧力損失の増加後に、少なくとも３５ｇ（より望ましくは少なくとも４０ｇ、更により望ましくは少なくとも４３ｇ、なお更により望ましくは少なくとも４７ｇ、最も望ましくは少なくとも５０ｇ）の望ましい蓄積能力を示す。
【００５３】
本発明のフィルター装置は、２５０ｍｍｘ２００ｍｍのフィルター面の面積（filter face area）、３０ｍｍのひだの高さ、及び約５〜約１４ｍｍのひだの間隔（ピークからピークまで）（より好適には約６〜１２ｍｍのひだの間隔、最も好適には約８．５ｍｍのひだの間隔）を有するフィルターについて、６２．５Ｌ／ｓ（２２５ｍ3／ｈ）の体積流量において、典型的には、例えば、ＤＩＮ７１４６０−１にしたがって測定されるとき、７０Ｐａ以下の有利に低い初期圧力損失（より有利には６５Ｐａ以下、最も有利には６０Ｐａ以下）を示す。
【００５４】
本発明は以下の実施例によって説明される。
【００５５】
使用される材料
米国３Ｍ社（3M Company）から販売名フィルトレートＧＳＢ３０（FILTRETE GSB30）として入手可能な、静電気帯電したポリプロピレンスプリットファイバー不織布ウェブ材料が使用され、以下においてＳＦとして参照した。１０ｇ／ｍ2の坪量のポリプロピレンスパンボンドのおよそ０．１ｍｍ厚さのスクリム層にニードルパンチされた、およそ１０μｍｘ４０μｍの平均寸法及びおよそ３０ｍｍの平均長を有する矩形断面を有するポリプロピレン繊維を有する２０ｇ／ｍ2の坪量のスプリットファイバー不織布層を含む、ＳＦウェブは、２００Ｐａにおいて５１９８Ｌ／ｍ2ｘｓの空気透過性及び２０％のエアゾール化され中和されたＮａＣｌのフィルター効率を有した。
【００５６】
ドイツ、ベルリンのジョンズ・マンビル（Johns Manville）から販売名６８８／８０により入手可能である、８０ｇ／ｍ2の坪量を有するポリエステルスパンボンドウェブが使用され、以下においてＳＬとして参照した。ＳＬウェブ材料は、２００Ｐａにおいて５０６９Ｌ／ｍ2ｘｓの空気透過性、およそ０．５ｍｍの厚さ、及び１４１Ｎ／５ｃｍ2の最大引張り強度（縦方向）を有した。
【００５７】
以下にしたがって作成されたメルトブローン不織布ウェブ材料が使用された。
【００５８】
オリゴマーのヒンダードアミンのチマソルブ（CHIMASSORB）（商標）９４４ＦＬ（米国ニューヨーク州ホーソーン（Hawthorne/NY）チバガイギー社（Ciba-Geigy Corp.）から入手可能）が、単軸押出機中のポリ（４−メチル−１−ペンテン）（ＴＰＸ  ＤＸ  ８２０、日本の東京の三井石油化学工業（Mitsui Petrochemical Industries）から入手可能）の中に４０：６０の比で溶融混合され、得られたブレンドは大きい直径の繊維となって押し出された。繊維はその後粉末（３．１８ｍｍ（０．１２５インチ）メッシュ）に挽かれた。９８重量％のポリプロピレン、１．２重量％のポリ（４−メチル−１−ペンテン）、及び０．８重量％のチマソルブ（CHIMASSORB）（商標）９４４ＦＬから成るポリプロピレン樹脂組成物を得るために、メルトブローンマイクロファイバーウェブの作成中に、粉末は、ポリプロピレンペレット（米国テキサス州ヒューストン（Houston/TX）のエクソン社（Exxon Corp.）から入手可能な４００メルトフローインデックスのポリプロピレン樹脂）の仕込みに加えられた。この樹脂ブレンドは、例えば、生産工学化学（Industrial Engineering Chemistry）のウェンテ（Wente）の「超微細熱可塑性繊維（Superfine Thermoplastic Fibers）」、４８巻、１３４２ページ以下参照（１９５６年）、又は海軍研究試験所（Naval Research Laboratories）の報告書番号（Report No.）４３６４（１９５４年５月２５日公開、名称「超微細有機繊維の製造（Manufacture of Superfine Organic Fibers）」、ウェンテ（Wente）らによる）に記載されるものに類似したメルトブローイングプロセスを使用する、メルトブローンマイクロファイバーウェブを作成するための押出成形プロセスの中に供給された。押出成形機は、２５０℃、２９０℃、３２０℃、及び３２０℃に保たれた４つの温度制御域を有し、押出成形機をダイ（２５の孔を有する）に結合する流管は３００℃に保たれ、メルトブローンダイは３００℃に保たれた。一次空気は、０．０７６ｃｍの間隔幅を有して、約４００℃及び６９０キロパスカル（ｋＰａ）に維持されて、均一なウェブを製造した。上記のポリプロピレン樹脂組成物がダイから、０．３ｇ／孔／分の速度で供給され、得られたウェブは、３８１ｍｍ（１５インチ）の収集装置／ダイの間隔で配置される穿孔回転ドラム収集装置上に収集された。収集装置ドラムは、真空システムに結合され、これは、メルトブローンマイクロファイバーウェブを収集する間に、任意にスイッチを入れる又は切ることができ、それによって真空が収集装置ドラムに適用されるときに、より高度に堅固なウェブを作成できるようにした。（所望の坪量は、樹脂供給速度を減らすよりむしろ収集装置の回転速度を調整する（例えば、増やす）ことにより得られた。このプロセスから得られたウェブについての平均有効繊維直径（ＥＦＤ）は、１２μｍであった。３０ｇ／ｍ2及び４０ｇ／ｍ2の２つの坪量のウェブが作成された。作成されたウェブは続いて、実質的に米国特許第５，４９６，５０７号に記載されるように、約６９０ｋＰａ（１００ｐｓｉ）の水圧を使用してハイドロチャージプロセスを使用して帯電された（いずれの前又は後帯電処理も適用されなかった）。帯電されたメルトブローンウェブ材料は、更なる加工のためにロールに巻かれた。
【００５９】
以下に、作成されたメルトブローンマイクロファイバーウェブ材料を要約した
【００６０】
【表１】
2008538532.tif 000008
【００６１】
代表的な車両客室エアフィルター装置の作成
ＳＦ材料（上記のように）のロールから供給されるウェブ材料、作成されたメルトブローンマイクロファイバーウェブ（上記のように）のロールから供給されるウェブ材料、並びにＳＬ材料（上記のように）のロールから供給されるウェブ材料が重ね合わされ（ＳＦとＳＬウェブ材料の間にメルトブローンウェブ材料があり、ＳＦウェブ材料のスクリムは、メルトブローンウェブ材料の方に面している）、ガイドロールの通過によって整列され、重ね合わされた材料がもたらされた。重ね合わされた材料は次にプリーターユニット（ラボウスキー・ブレード・プリーター（Rabowski Blade Pleater）、ドイツ、ベルリンのラボウスキー社（the company Rabowski）から市販される）を使用してひだを付けられた。どの場合においても、ひだの高さは３０ｍｍであった。共にひだを付けられた媒体は次に、ある幅及び長さで切断され（試験フィルターについては８．５ｍｍのひだの間隔が適切である）、そして手で分離された。分離され共にひだを付けられた媒体のパックは次に、手で厚紙のフレームに糊付けされて、寸法、即ち２５０ｘ２００ｍｍのフィルター面の面積（filter face area）を有するフィルターをもたらした。この方式で、以下の車両客室エアフィルターが作成された。
【００６２】
【表２】
2008538532.tif 000009
【００６３】
実施例Ａの作成
ＳＦ材料（上記のように）のロールから供給されるウェブ材料、作成されたＭ３ウェブ（上記のように）のロールから供給されるウェブ材料、並びにＳＬ材料（上記のように）のロールから供給されるウェブ材料が、米国の３Ｍ社（3M Company）からのスプレーコーティング接着剤スコッチ・フォトマウント（SCOTCH FOTOMOUNT）を使用して、互いに完全に積層化された（ＳＦとＳＬウェブ材料の間にＭ３ウェブ材料があり、ＳＦウェブ材料のスクリムは、Ｍ３ウェブ材料に隣接している）。上記と同様に、積層化された材料はひだを付けられ、且つ２５０ｘ２００ｍｍの寸法を有するフィルターに作成された。
【００６４】
【表３】
2008538532.tif 000010
【００６５】
試験方法／手順
粒子状物質の濾過、例えば粒子効率、蓄積、及び初期圧力損失についての試験は、Ｅ  ＤＩＮ７１４６０−１：２００３−０５にしたがって、気温２３＋／−２℃及び相対湿度５０＋／−３％（周囲の環境圧１０１３ｈＰａ下）で、６２．５Ｌ／ｓ（２２５ｍ3／ｈ）の流量、及び１．５バールの作業圧を使用して行なわれた。
【００６６】
ＤＩＮ  ＩＳＯ  １２１０３−１にしたがって、エアゾール発生器としてのＴＳＩ型３４００からの流動床、及び０．５〜１１μｍの空気力学的粒径（０．３〜７μｍの幾何学的粒径）の測定範囲を有するＴＳＩ  ＡＰＳ  モデル３３２１粒子計数器と共に、試験粉塵Ａ４（ＳＡＥ試験粗粉塵）が使用された。（粒度規定ダイリューター（size specific dilutor）は適用されなかった。）
０．４μｍの幾何学的粒子について、初期効率、並びに５０及び１００Ｐａの圧力損失の増加（ｄＰ）における蓄積中のかかる粒子についての効率がここで報告される。
【００６７】
蓄積試験のために、フィルターサンプルは、ＤＩＮのセクション８．３のコメント２にしたがって調整され、次いでフィルターは、１６０ｍｇ／ｍ3の濃度での前述の試験粉塵により、前述の流量及び作業圧で、予備測定された初期圧力損失に各々２５Ｐａの４工程で１００Ｐａを加えたのと等しい最終圧力損失まで蓄積された。
【００６８】
結果は以下の表に与えられる。
【００６９】
【表４】
2008538532.tif 000011
【００７０】
本発明、その実施形態及び更なる利点は、以下の図面又は図を参照して以下に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】代表的な車両客室エアフィルター装置の概略図。
【図２】車両客室エアフィルター装置に使用するのに好適な代表的な濾過媒体の領域の概略拡大断面図。
【図１】
2008538532.tif 000012
【図２】
2008538532.tif 000013
【国際調査報告】
2008538532.tif 000014
2008538532.tif 000015
2008538532.tif 000016