JP2007237167A

JP2007237167A - フィルター用不織布

Info

Publication number: JP2007237167A
Application number: JP2007025171A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Takano; 伸幸高野; Makoto Nishimura; 誠西村; Masashi Ito; 正士伊藤
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2006-02-07
Filing date: 2007-02-05
Publication date: 2007-09-20

Abstract

【課題】粉塵の払い落とし性に優れ、さらには機械的特性や剛性に優れるフィルター用不織布を提供する。
【解決手段】本発明は、脂肪族ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドを０．１〜５．０ｗｔ％含有するポリエステル系連続フィラメントからなることを特徴とするフィルター用不織布である。
【選択図】図１

Description

本発明は、粉塵の払い落とし性に優れ、さらには機械的特性や剛性に優れるフィルター用不織布に関するものである。

従来より、粉塵を除去するためのエアーフィルター、あるいは液体フィルターの材料として種々の不織布が提案されている。特に近年では、剛性に優れた不織布がプリーツ形状に加工され、フィルターとして好適に使用されている。中でも特に長繊維からなり熱圧着により一体化されてなる長繊維不織布は、長繊維で構成されるため毛羽立ちが発生しにくく、剛性も高くなるため、好ましく使用されている。プリーツ形状のフィルター材を使用すると濾過面積を広く取れるため濾過風速を低減することが可能であり、粉塵の捕集能力の向上や機械圧損の低減を図れるという利点がある。

しかしながら、従来ある熱圧着タイプの不織布は、粉塵の捕集性能については十分なものも多いが、粉塵の払い落とし性は不十分なものであった。すなわち、これら不織布においては、一般的な合成繊維が立体的に交差して空隙をつくり、この空隙部分で粉塵を捕集するものであるため、微細な粉塵は捕集された後、払い落としができずに不織布の目が詰まり、フィルターの寿命は十分なものではなかった。

例えば特許文献１には、複数のポリエステル系不織布を積層したフィルター用の不織布が提案されている。当該技術によれば目付の高いフィルター用不織布の製造も容易であり、通気性にも優れたフィルター用不織布を得ることができるものと思われる。しかしながら、当該技術で提案された不織布は一般的なポリエステル系繊維からなるものであり、粉塵の払い落とし性を改善するための技術は何ら提案されてはいない。

また特許文献２には異形繊維からなるフィルター用複合長繊維不織布が提案されている。当該技術によれば、フィルター用不織布の機械的特性や寸法安定性の向上が図れるとのことであるが、特許文献１と同様、粉塵の払い落とし性の向上については何ら示唆を与えるものではなかった。

さらに特許文献３には、部分的に熱圧接した長繊維不織布の表層部の繊維を融着させてなるフィルター用不織布が提案されている。当該技術によれば、長期に亘る使用によっても毛羽発生の少ないフィルター用不織布を得ることができるとのことである。また不織布表層部の繊維が融着しているため粉塵の払い落とし性は向上すると推察される。しかしながら、一般に不織布の構成繊維の融着部が増えて、繊維の表面積が減少した場合には粉塵との接触面積が減少して捕集性能は低下するものである。また繊維が融着し、繊維間の空隙が少なくなると圧力損失が上昇してしまうという問題もあり、捕集性能や圧力損失に優れたものではなかった。さらには一度製作した部分的熱圧接長繊維不織布を、熱ロールで再度加工する必要があり、生産性も高いものではなかった。

さらにまた特許文献４にはポリエステル系不織布の表面のくぼみ深さを特定の値としたエアーフィルター用不織布が提案されている。当該技術によれば、不織布表面の凸凹程度を小さくすることにより、不織布表面からの粉塵の払い落とし性を向上させることができる。しかしながら、当該技術においては不織布表面のくぼみ深さを浅くすることのみにより、粉塵の払い落とし性を向上させようとするものであり、その払い落とし性能は必ずしも十分なものではなく、構成繊維そのものの粉塵払い落とし性については何ら示唆を与えるものではなかった。
特開２００４−１２４３１７号公報特開２００１−２７６５２９号公報特開２００５−７２６８号公報特許第３３３９２８３号

本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。
すなわち、
（１）脂肪族ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドを０．１〜５．０ｗｔ％含有するポリエステル系フィラメントからなることを特徴とするフィルター用不織布。

（２）鞘成分に脂肪族ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドを０．１〜５．０ｗｔ％含有するポリエステル系芯鞘型フィラメントからなることを特徴とするフィルター用不織布。

（３）部分的熱圧着により一体化されてなり、該部分的熱圧着の圧着面積率が５〜５０％であることを特徴とする前記（１）または（２）に記載のフィルター用不織布。

（４）前記フィルター用不織布の剛軟度が２〜８０ｍＮであることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載のフィルター用不織布。

（５）プリーツフィルターに用いることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載のフィルター用不織布。

本発明によれば、粉塵の払い落とし性に優れ、さらには機械的特性や剛性に優れるフィルター用不織布を提供することができる。

本発明におけるフィルター用不織布は、脂肪族ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドを０．１〜５．０ｗｔ％含有するポリエステル系フィラメントからなるものである。

フィラメントを構成するポリエステル系樹脂は特に限定されず、公知のポリエステル系樹脂、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンレテフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリ乳酸、それらの混合物や共重合ポリエステル等を用いることができる。

なお、後述するようにフィラメントの断面形状も特に限定されず、芯鞘型、海島型、サイドバイサイド型等の複合フィラメントであってもよい。複合フィラメントの場合、いずれの成分もポリエステル系樹脂であることが好ましい。

前記ポリエステル系フィラメントとしては、高融点成分の周りに低融点成分を配した芯鞘型フィラメントが最も好ましいものである。ここで高融点成分：低融点成分の含有比率は、３０：７０〜９５：５の範囲が好ましく、４０：６０〜９０：１０の範囲がより好ましい。またさらに前記高融点成分としては、ポリエチレンテレフタレートを含んでなるものが好ましく、主成分として含むものがさらに好ましい。ここで主成分としての含有率は、５０重量％以上であることが好ましく、７０重量％以上であることがより好ましく、９０重量％以上であることがさらに好ましいものである。また前記低融点成分としては、共重合ポリエステルまたはポリブチレンテレフタレートを含んでなるものが好ましく、主成分として含むものがさらに好ましい。ここで主成分としての含有率は、５０重量％以上であることが好ましく、７０重量％以上であることがより好ましく、９０重量％以上であることがさらに好ましいものである。前記低融点成分として最も好ましいものは共重合ポリエステルを主成分として含むものである。さらに前記共重合ポリエステルの共重合成分としてはイソフタル酸、アジピン酸が特に好ましい。

また、前記高融点成分と低融点成分の融点の差は、１５℃以上であることが好ましく、２０℃以上であることがより好ましい。なお本発明における樹脂の融点は、示差走査型熱量計を用い、昇温速度２０℃／分の条件で測定し、得られた融解吸熱曲線において極値を与える温度とする。また示差走査型熱量計において融解吸熱曲線が極値を示さない樹脂については、ホットプレート上で加熱し、顕微鏡観察により樹脂が溶融した温度を融点とする。

本発明において高融点成分の周りに低融点成分を配した芯鞘型フィラメントとは、高融点成分の周りを低融点成分が完全に被覆してなるもの、さらには高融点成分の周りに低融点成分を断続的に配してなるものが好ましい形態である。芯鞘型フィラメントを採用すると、フィラメントを一体化して不織布を形成する際に、鞘成分である低融点成分のみが溶融し、芯成分である高融点成分は溶融しないため熱的ダメージを受けにくく、一体化が容易であるため好ましいものである。

なお、本発明におけるポリエステル系フィラメントの断面形状は何ら制限されるものではないが、円形、中空丸形、楕円形、扁平型、あるいはＸ型、Ｙ型等の異形型、多角型、多葉型、等が好ましい形態であり、芯鞘型フィラメントを採用する場合は断面形状に関わらず、その鞘成分が一体化に寄与しやすいように、フィラメントの外周部に存在すればよい。

本発明における前記ポリエステル系フィラメントは、脂肪族ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドを０．１〜５．０ｗｔ％含有してなるものである。脂肪族ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドを０．１〜５．０ｗｔ％含有することにより、ポリエステル系フィラメントはその繊維表面の摩擦抵抗が小さくなり、フィルター用不織布として使用した場合、捕集した粉塵が繊維表面から払い落としやすくなるものである。より好ましい含有量の範囲は０．３〜４．０ｗｔ％、最も好ましい範囲は０．５〜２．０ｗｔ％である。脂肪族ビスアミドまたはアルキル置換型の脂肪族モノアミドをそれぞれ単独で用いてもよいし、両者を併用して含有するものでもよい。含有量が０．１ｗｔ％以上であれば、粉塵の払い落とし効果は十分なものとなる。含有量が５．０ｗｔ％以下であれば、紡糸性が不安定になることもなく好ましい。
また、脂肪族ビスアミドやアルキル置換型の脂肪族モノアミドは、フィラメント表面や表面付近に存在することが好ましいから、芯鞘型フィラメントにおいて鞘成分のみにそれらを含有する形態も好ましいものである。本発明において芯鞘型フィラメントを採用し、鞘成分のみに脂肪族ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドを含有させる形態は、芯成分にそれらを含有させる必要がないことから、生産安定性や製造コスト面から最も好ましい形態である。脂肪族ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドを鞘成分に含有する場合は、鞘成分の樹脂のみに前記量の脂肪族ビスアミド、アルキル置換型の脂肪族モノアミド、または両者を含有させればよい。

本発明において用いられる脂肪族ビスアミドは特に制限されるものではないが、飽和脂肪酸ビスアミド、不飽和脂肪酸ビスアミド、および芳香族系脂肪酸ビスアミド等であり、例えばメチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスバルミチン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド等が挙げられ、これらを複数種類混合して使用してもよい。

本発明において用いられるアルキル置換型の脂肪族モノアミドとしては、飽和脂肪酸モノアミドや不飽和脂肪酸モノアミド等のアミド水素をアルキル基で置換した構造の化合物を示し、Ｎ−ラウリルラウリル酸アミド、Ｎ−パルミチルパルミチン酸アミド、Ｎ−ステアリルステアリン酸アミド、Ｎ−ステアリルオレイン酸アミド等が挙げられ、これらを複数種類混合して使用してもよい。

脂肪族ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドを、紡糸するための原料となる樹脂に添加する方法は何ら制限されるものではないが、予め原料樹脂と添加する物質を加熱溶融混合したマスターチップを作製し、これを紡糸の際に原料樹脂に必要量添加して、添加物質量を調整する方法が最も好ましい。なお前記ポリエステル系連続フィラメントには、本発明の効果を損なわない範囲で、結晶核剤や艶消し剤、顔料、防カビ剤、抗菌剤、難燃剤、親水剤等を添加してもよい。

本発明において、前記ポリエステル系フィラメントの単繊維繊度は１〜１０デシテックスが好ましい範囲である。ポリエステル系フィラメントの単繊維繊度が１デシテックスを下回る場合は、不織布の圧力損失が高くなる傾向であり、さらに生産時に糸切れが生じやすいなど生産安定性の面からも好ましくない方向である。またポリエステル系フィラメントの単繊維繊度が１０デシテックスを上回る場合は、不織布の捕集性能が低下する傾向であり、さらに生産時にフィラメントの冷却不良による糸切れが生じやすいなど生産安定性の面からも好ましくない方向である。より好ましい繊度の範囲は、１〜８デシテックスの範囲である。なお、ここでいう繊度は、不織布からランダムに小片サンプル１０個を採取し、走査型電子顕微鏡等で５００〜３０００倍の写真を撮影し、各サンプルから１０本ずつ、計１００本の繊維の直径を測定し、それらの平均値の小数点以下第一位を四捨五入して算出した繊維径を、ポリマーの密度で補正し、小数点第一位を四捨五入して求められるものをいう。

本発明のフィルター用不織布は、前記ポリエステル系フィラメントで構成されるウェブが部分的熱圧着により一体化されてなるものが好ましい。部分的に熱圧着する方法は特に限定されるものではないが、熱エンボスロールによる接着、あるいは超音波発振装置とエンボスロールによる接着が好ましいものである。特に熱エンボスロールによる接着は、不織布の強度を向上させる点から最も好ましいものである。熱エンボスロールによる熱接着の温度は、不織布の繊維表面に存在する最も融点の低いポリマーの融点より５〜７０℃低いことが好ましく、１０〜６０℃低いことがより好ましい。熱エンボスロールによる熱接着の温度と、不織布の繊維表面に存在する最も融点の低いポリマーの融点の温度差が５℃を下回る場合は、熱接着が強くなり過ぎる傾向であり好ましくない方向である。７０℃を上回る場合は熱接着が不十分となる場合があり好ましくない方向である。

また、本発明のフィルター用不織布における部分的熱圧着の、圧着面積率は熱圧着部の不織布全体の面積に占める割合のことであり、不織布全面積に対して５〜５０％が好ましい範囲である。前記圧着面積率が５％以上であれば、不織布の強度が十分に得られる傾向となり、さらに表面が毛羽立ちにくくなるため好ましい。圧着面積率が５０％以下であれば、繊維間の空隙が少なくなって圧力損失が上昇し、捕集性能が低下する傾向が少なくなり好ましい。より好ましい圧着面積率は６〜４０％であり、最も好ましい圧着面積率は８〜３０％である。

熱圧着部はくぼみを形成しており、不織布を構成する熱可塑性連続フィラメント同士が熱と圧力によって融着して形成されている。すなわち、他の部分に比べて熱可塑性連続フィラメントが融着して凝集している部分が熱圧着部である。熱圧着する方法として熱エンボスロールによる接着を採用した場合には、エンボスロールの凸部により熱可塑性連続フィラメントが融着して凝集している部分が熱圧着部となる。例えば、表面に複数の平行に配置された直線的溝が形成されている一対の上側ロールと下側ロールからなり、その上側ロールの溝とその下側ロールの溝とがある角度で交叉するように設けられているエンボスロールを用いる場合、熱圧着部とは上側ロールの凸部と下側ロールの凸部とで熱圧着されて不織布の熱可塑性連続フィラメントが凝集された部分をいう。この場合、上側の凸部と下側の凹部あるいは上側の凹部と下側の凸部とで圧接される部分はここでいう熱圧着部には含まれない。また、例えば、上側または下側のみに所定のパターンの凹凸を有するロールを用いて、他のロールは凹凸の無いフラットロールを用いる場合においては、熱圧着部とは凹凸を有するロールの凸部とフラットロールとで熱圧着されて不織布の熱可塑性連続フィラメントが凝集された部分をいう。

本発明のフィルター用不織布における熱圧着部の形状は特に規定されるものではなく、表面に複数の平行に配置された直線的溝が形成されている一対の上側ロールと下側ロールからなり、その上側ロールの溝とその下側ロールの溝とがある角度で交叉するように設けられているエンボスロールにおいて、上側ロールの凸部と下側ロールの凸部とで熱圧着された場合や、上側または下側のみに所定のパターンの凹凸を有するロールを用いて、他のロールは凹凸の無いフラットロールを用いる場合においても、その熱圧着部の形状は円形、三角形、四角形、平行四辺形、楕円形、菱形などでもよい。これらの熱圧着部分の配列は、特に規定されるものではなく、等間隔に配されたもの、ランダムに配されたもの、異なる形状が混在したものでもよい。なかでも、不織布の均一性の点から、熱圧着部分が等間隔に配されるものが好ましい。さらに不織布を剥離することなく部分的な熱圧着をする点で、表面に複数の平行に配置された直線的溝が形成されている一対の上側ロールと下側ロールからなり、その上側ロールの溝とその下側ロールの溝とがある角度で交叉するように設けられているエンボスロールにおいて、上側ロールの凸部と下側ロールの凸部とで熱圧着され形成される平行四辺形のものが好ましい。

本発明におけるフィルター用不織布は２〜８０ｍＮの剛軟度を有することが好ましい。剛軟度が２ｍＮ以上であれば、不織布の強度や形態保持性が良好となる傾向であり好ましい。特にプリーツ加工性が良好となる傾向であり好ましい。剛軟度については不織布の目付や一体化の方法を考慮すると、本発明のフィルター用不織布においては、８０ｍＮを上回る値とするのは困難である。より好ましい剛軟度は２〜３５ｍＮであり、さらに好ましい剛軟度は２〜２５ｍＮであり、一層好ましくは５〜２５ｍＮである。ここで本発明における剛軟度の測定は、ＪＩＳ−Ｌ１０８５（１９９８年版）の６．１０．３（ａ）に記載のガーレ試験機（例えば株式会社東洋精機製作所製ガーレ・柔軟度試験機）にて実施するものである。ガーレ試験機での剛軟度は以下の方法により求められる。すなわち、試料から長さＬ３８．１ｍｍ（有効試料長２５．４ｍｍ）、幅ｄ２５．４ｍｍの試験片を試料の任意の２０点から採取する。ここで長繊維不織布においては、不織布の長手方向を試料の長さ方向とする。これはプリーツ加工が不織布の長手方向に施されるからである。採取した試験片をそれぞれチャックに取り付け、可動アームＡ上の目盛り１−１／２”（１．５インチ＝３８．１ｍｍ）に合わせてチャックを固定する。この場合、試料長の１／２”（０．５インチ＝１２．７ｍｍ）はチャックに１／４”（０．２５インチ＝６．３５ｍｍ）、試料の自由端にて振子の先端に１／４”（０．２５インチ＝６．３５ｍｍ）、がかかるため測定にかかる有効試料長は試験片長さＬから１／２”（０．５インチ＝１２．７ｍｍ）差し引いたものとなる。次に振り子Ｂの支点から下部のおもり取付孔ａ，ｂ，ｃ（ｍｍ）に適当なおもりＷ_ａ，Ｗ_ｂ，Ｗ_ｃ（ｇ）を取り付けて可動アームＡを定速回転させ、試験片が振り子Ｂから離れるときの目盛りＲＧ（ｍｇｆ）を読む。目盛りは小数点以下第一位の桁で読む。ここでおもり取付孔に取り付けるおもりは適宜選択できるものであるが、目盛りＲＧが４〜６になるよう設定するのが好ましい。測定は試験片２０点につき表裏各５回、合計２００回実施する。得られた目盛りＲＧの値から下記式を用いて剛軟度の値を小数点以下第二位を四捨五入してそれぞれ求める。試料の剛軟度（ｍＮ）は、２００回の測定の平均値を、小数点以下第一位を四捨五入して算出するものである。

また、本発明のフィルター用不織布の目付は９０〜３５０ｇ／ｍ^２の範囲が好ましい。目付が９０ｇ／ｍ^２を下回る場合は、剛性が低くなり捕集性能も低下する傾向であり好ましくない方向である。目付が３５０ｇ／ｍ^２を超える場合には、目付が高すぎるため圧力損失が上昇する傾向であり、さらにはコスト面からも好ましくない方向である。より好ましい目付の範囲は１００〜３２０ｇ／ｍ^２である。ここでいう目付は、縦５０ｃｍ×横５０ｃｍのサイズの試料を３個採取して各重量をそれぞれ測定し、得られた値の平均値を単位面積当たりに換算、小数点以下第一位を四捨五入することで求められる。

本発明のフィルター用不織布は、スパンボンド法にて製造される長繊維不織布であることが好ましい。スパンボンド法にて製造される長繊維不織布は、不織布の長手方向の剛性に優れるため、プリーツ形状で使用する際には特に好ましいものとなる。ここでスパンボンド法とは、溶融した原料ポリマーをノズルより押し出し、これを高速吸引ガスにより２５００〜５０００ｍ／分の速度で吸引延伸してフィラメントとし、これを帯電開繊し移動コンベア上に堆積捕集させて繊維ウェブとし、この繊維ウェブを連続的に熱圧着させることにより一体化されたシートとする方法である。

本発明のフィルター用不織布は、粉塵の捕集性能が３０〜９０％であるものが好ましく、３５〜９０％のものがより好ましい。ここで、粉塵の捕集性能は以下の測定方法、あるいはこれと同等の結果が得られる測定方法で測定されるものである。すなわち不織布の任意の部分から、１５ｃｍ×１５ｃｍのサンプルを３個採取し、それぞれのサンプルについて、図１に示す捕集性能測定装置で捕集性能を測定するものである。この捕集性能測定装置は、測定サンプルＭをセットするサンプルホルダー１の上流側にダスト収納箱２を連結し、下流側に流量計３、流量調整バルブ４、ブロワ５を連結した構成となっている。また、サンプルホルダー１にパーティクルカウンター６を接続し、切替コック７を介して、測定サンプルＭの上流側のダスト個数と下流側のダスト個数をそれぞれ測定することができる。捕集効率の測定にあたっては、ポリスチレン粒子を含む溶液（例えばナカライテック製０．３０９Ｕポリスチレン１０重量％溶液）を蒸留水で希釈し（例えばナカライテック製０．３０９Ｕの場合は２００倍まで希釈）、ダスト収納箱２に充填する。次にサンプルＭをホルダー１にセットし、風量をフィルター通過速度が３．０ｍ／ｍｉｎになるように流量調整バルブ４で調整し、ダスト濃度を２万〜７万個／（２．８３×１０^−４ｍ^３（０．０１ｆｔ^３））の範囲で安定させ、サンプルＭの上流のダスト個数Ｄ２および下流のダスト個数Ｄ１をパーティクルカウンター６（例えばリオン社製、ＫＣ−０１Ｄ）でダスト粒径０．３〜０．５μｍの範囲についてそれぞれ測定し、下記計算式にて求めた数値の小数点以下第１位を四捨五入した値を捕集性能（％）とするものである。
捕集性能（％）＝〔１−（Ｄ１／Ｄ２）〕×１００
ここで、Ｄ１：下流のダスト個数（３回の合計）
Ｄ２：上流のダスト個数（３回の合計）。

本発明のフィルター用不織布は、粉塵払い落とし性試験における運転時間が１０００〜５０００時間のものが好ましく、１５００〜４０００時間のものがより好ましい。ここで粉塵の払い落とし性試験は以下の測定方法、あるいはこれと同等の結果が得られる測定方法で測定されるものである。すなわち不織布の任意の部分から、１５ｃｍ×１５ｃｍのサンプルを３個採取し、それぞれのサンプルについて、図２に示す粉塵払い落とし性試験装置で測定するものである。この試験装置は、試験サンプルＭをセットするサンプルホルダー１の上流側にダスト供給装置８が連結され、下流側に流量計３、流量調整バルブ４、ブロワ５、パルスジェット装置９を連結した構成となっている。なお試験サンプルの評価面積は０．０１ｍ^２とする。また、サンプルホルダー１に圧力計１０が接続されており、サンプルＭの圧力損失が測定できるようになっている。粉塵払い落とし性の試験にあたっては、ダスト供給装置８よりＪＩＳ１５種の標準粉体を２０ｇ／ｍ^３の濃度になるように供給し、フィルター通過速度が１．５ｍ／ｍｉｎになるように流量調整バルブ４で風量を調整して、ダストを一定濃度で連続的に供給し、サンプルの圧力損失が１５００Ｐａに到達したら、パルスジェット装置９より、０．５ＭＰａの圧縮空気を０．１ｓｅｃ噴射し、サンプルに付着した粉塵の払い落としを実施する。この粉塵払い落とし回数が２００回に到達するまでの運転時間（ｈｒ）をそれぞれ測定し、３回の試験結果の平均値を求め、一の位を四捨五入した値を運転時間（ｈｒ）とするものである。

本発明のフィルター用不織布は剛性に優れているため、プリーツ形状の加工も容易であり、またプリーツ形態の保持性にも優れている。従ってプリーツ状のフィルターとして使用するのが好ましい形態である。

本発明のフィルター用不織布はフィルター用途として広く用いられるが、機械的強度や剛性に優れ、かつ粉塵の払い落とし性能に優れることから、工業用のフィルターとして好ましく使用される。特に好ましくは、プリーツ形状の円筒型ユニットとして、集塵機等のバグフィルターや放電加工機等の液体フィルター用途に使用されるもの、さらにはガスタービンや自動車エンジン等の吸気エアーを清浄にするために用いられる吸気用フィルターに使用されるものである。中でも特に集塵機用のバグフィルターにおいては、使用中にフィルター表層に堆積した粉塵を除去するため、逆洗エアーによる払い落とし処理を実施するため、強度に優れる本発明の不織布は好ましいものである。

以下、実施例に基づき本発明につき具体的に説明するが、本発明がこれら実施例によって限定されるものではない。なお、下記実施例における各特性値は、次の方法で測定したものである。

（１）融点（℃）
パーキンエルマ社製示差走査型熱量計ＤＳＣ−２型を用い、昇温速度２０℃／分の条件で測定し、得られた融解吸熱曲線において極値を与える温度を融点とした。また示差走査型熱量計において融解吸熱曲線が極値を示さない樹脂については、ホットプレート上で加熱し、顕微鏡観察により樹脂が溶融した温度を融点とした。

（２）固有粘度ＩＶ
ポリエステルの固有粘度は以下の方法で測定した。
オルソクロロフェノール１００ｍｌに対し試料８ｇを溶解し、温度２５℃においてオストワルド粘度計を用いて相対粘度η_ｒを下記式により求めた。
η_ｒ＝η／η_０＝（ｔ×ｄ）／（ｔ_０×ｄ_０）
ここで、η：ポリマー溶液の粘度
η_０：オルソクロロフェノールの粘度
ｔ：溶液の落下時間（秒）
ｄ：溶液の密度（ｇ／ｃｍ^３）
ｔ_０：オルソクロロフェノールの落下時間（秒）
ｄ_０：オルソクロロフェノールの密度（ｇ／ｃｍ^３）
ついで、相対粘度η_ｒから下記式、
ＩＶ＝０．０２４２η_ｒ＋０．２６３４
により固有粘度ＩＶを算出した。

（３）繊度（デシテックス）
不織布からランダムに小片サンプル１０個を採取し、走査型電子顕微鏡で５００〜３０００倍の写真を撮影し、各サンプルから１０本ずつ、計１００本の繊維の直径を測定し、それらの平均値の小数点以下第一位を四捨五入して算出した繊維径を、ポリマーの密度で補正し、小数点第一位を四捨五入して求めた。

（４）目付（ｇ／ｍ^２）
縦方向５０ｃｍ×横方向５０ｃｍの試料を３個採取して、各試料の重量をそれぞれ測定し、得られた値の平均値を単位面積当たりに換算し、小数点以下第一位を四捨五入した。

（５）引張強力（Ｎ／５ｃｍ）
サンプルサイズ５ｃｍ×３０ｃｍの試料をつかみ間隔２０ｃｍ、引張速度１０ｃｍ／ｍｉｎの条件でシート縦方向、横方向とも３個のサンプルについて定速伸長型引張試験機にて引張試験を行い、サンプルが破断するまで引っ張ったときの最大強力を引張強力とし、シート縦方向、横方向それぞれの平均値について小数点以下第一位を四捨五入して算出した。

（６）捕集性能（％）
粉塵の捕集性能は、以下の方法で測定した。

不織布の任意の部分から、１５ｃｍ×１５ｃｍのサンプルを３個採取し、それぞれのサンプルについて、図１に示す捕集性能測定装置で捕集性能を測定した。この捕集性能測定装置は、測定サンプルＭをセットするサンプルホルダー１の上流側にダスト収納箱２を連結し、下流側に流量計３、流量調整バルブ４、ブロワ５を連結した構成となっている。また、サンプルホルダー１にパーティクルカウンター６を接続し、切替コック７を介して、測定サンプルＭの上流側のダスト個数と下流側のダスト個数をそれぞれ測定することができる。捕集効率の測定にあたっては、ポリスチレン０．３０９Ｕ１０重量％溶液（ナカライテック製）を蒸留水で２００倍まで希釈し、ダスト収納箱２に充填する。次にサンプルＭをホルダー１にセットし、風量をフィルター通過速度が３．０ｍ／ｍｉｎになるように流量調整バルブ４で調整し、ダスト濃度を２万〜７万個／（２．８３×１０^−４ｍ^３（０．０１ｆｔ^３））の範囲で安定させ、サンプルＭの上流のダスト個数Ｄ２および下流のダスト個数Ｄ１をパーティクルカウンター６（リオン社製、ＫＣ−０１Ｄ）でダスト粒径０．３〜０．５μｍの範囲についてそれぞれ測定し、下記計算式にて求めた数値の小数点以下第１位を四捨五入し捕集効率（％）を求めた。
捕集効率（％）＝〔１−（Ｄ１／Ｄ２）〕×１００
ここで、Ｄ１：下流のダスト個数（３回の合計）
Ｄ２：上流のダスト個数（３回の合計）。

（７）剛軟度（ｍＮ）
剛軟度の測定は、ＪＩＳ−Ｌ１０８５（１９９８年版）の６．１０．３（ａ）に記載のガーレ試験機（株式会社東洋精機製作所製ガーレ・柔軟度試験機）にて実施した。ガーレ試験機での剛軟度は以下の方法により求めた。すなわち、試料から長さＬ３８．１ｍｍ（有効試料長２５．４ｍｍ）、幅ｄ２５．４ｍｍの試験片を試料の任意の２０点から採取する。ここで長繊維不織布においては、不織布の長手方向を試料の長さ方向とする。採取した試験片をそれぞれチャックに取り付け、可動アームＡ上の目盛り１−１／２”（１．５インチ＝３８．１ｍｍ）に合わせてチャックを固定する。この場合、試料長の１／２”（０．５インチ＝１２．７ｍｍ）はチャックに１／４”（０．２５インチ＝６．３５ｍｍ）、試料の自由端にて振子の先端に１／４”（０．２５インチ＝６．３５ｍｍ）、がかかるため測定にかかる有効試料長は試験片長さＬから１／２”（０．５インチ＝１２．７ｍｍ）差し引いたものとなる。次に振り子Ｂの支点から下部のおもり取付孔ａ，ｂ，ｃ（ｍｍ）に適当なおもりＷ_ａ，Ｗ_ｂ，Ｗ_ｃ（ｇ）を取り付けて可動アームＡを定速回転させ、試験片が振り子Ｂから離れるときの目盛りＲＧ（ｍｇｆ）を読む。目盛りは小数点以下第一位の桁で読む。ここでおもり取付孔に取り付けるおもりは、目盛りＲＧが４〜６になるよう設定した。測定は試験片２０点につき表裏各５回、合計２００回実施する。得られた目盛りＲＧの値から下記式を用いて剛軟度の値を小数点以下第二位を四捨五入してそれぞれ求める。試料の剛軟度（ｍＮ）は、２００回の測定の平均値を、小数点以下第一位を四捨五入して算出するものである。

（８）粉塵の払い落とし性
粉塵の払い落とし性は以下の方法で測定した。

不織布の任意の部分から、１５ｃｍ×１５ｃｍのサンプルを３個採取し、それぞれのサンプルについて、図２に示す粉塵払い落とし性試験装置で測定した。この試験装置は、試験サンプルＭをセットするサンプルホルダー１の上流側にダスト供給装置８が連結され、下流側に流量計３、流量調整バルブ４、ブロワ５、パルスジェット装置９を連結した構成となっている。なお試験サンプルの評価面積は０．０１ｍ^２とした。また、サンプルホルダー１に圧力計１０が接続されており、サンプルＭの圧力損失が測定できるようになっている。粉塵払い落とし性の試験にあたっては、ダスト供給装置８よりＪＩＳ１５種の標準粉体を２０ｇ／ｍ^３の濃度になるように供給し、フィルター通過速度が１．５ｍ／ｍｉｎになるように流量調整バルブ４で風量を調整して、ダストを一定濃度で連続的に供給し、サンプルの圧力損失が１５００Ｐａに到達したら、パルスジェット装置９より、０．５ＭＰａの圧縮空気を０．１ｓｅｃ噴射し、サンプルに付着した粉塵を払い落とした。この粉塵払い落とし回数が２００回に到達するまでの運転時間（ｈｒ）をそれぞれ測定し、３回の試験結果の平均値を求め、一の位を四捨五入して運転時間（ｈｒ）を求めた。

実施例１
固有粘度ＩＶ０．６５、融点２６０℃のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）にエチレンビスステアリン酸アミド（以下ＥＢＡ、日本油脂株式会社製“アルフロー”（登録商標）Ｈ−５０Ｔ）を０．５ｗｔ％添加したものと、固有粘度ＩＶ０．６６、イソフタル酸共重合率１１モル％で融点２３０℃の共重合ポリエステル（ＣＯ−ＰＥＴ）にＥＢＡを０．５ｗｔ％添加したものを、それぞれ２９５℃と２８０℃で溶融し、ポリエチレンテレフタレートを芯成分、共重合ポリエステルを鞘成分とし、口金温度３００℃、芯：鞘＝８０：２０の重量比率で細孔より紡出した後、エジェクターにより紡糸速度４３００ｍ／分で紡糸し、公知の方法で糸条を帯電、開繊させ、移動するネットコンベアー上に繊維ウェブとして捕集した。捕集した繊維ウェブを圧着面積率が１０％となるエンボスロールで、温度１８０℃、線圧７０ｋｇ／ｃｍの条件で熱圧着し、繊度２デシテックス、目付２６０ｇ／ｍ^２のスパンボンド不織布を得た。

実施例２
固有粘度ＩＶ０．６５、融点２６０℃のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と、固有粘度ＩＶ０．６６、イソフタル酸共重合率１１モル％で融点２３０℃の共重合ポリエステル（ＣＯ−ＰＥＴ）にＥＢＡを１．０ｗｔ％添加したものを、それぞれ２９５℃と２８０℃で溶融し、ポリエチレンテレフタレートを芯成分、共重合ポリエステルを鞘成分とし、口金温度２９５℃、芯：鞘＝８２：１８の重量比率で細孔より紡出した後、エジェクターにより紡糸速度４４００ｍ／分で紡糸し、公知の方法で糸条を帯電、開繊させ、移動するネットコンベアー上に繊維ウェブとして捕集した。捕集した繊維ウェブを圧着面積率が１８％となるエンボスロールで、温度２００℃、線圧６０ｋｇ／ｃｍの条件で熱圧着し、繊度３デシテックス、目付２６０ｇ／ｍ^２のスパンボンド不織布を得た。

実施例３
目付を２００ｇ／ｍ^２とした以外は実施例２と同様の方法でスパンボンド不織布を得た。

実施例４
実施例２のＥＢＡを、Ｎ−ステアリルステアリン酸アミド（日本化成社製“ニッカアマイドＳ”（登録商標））に変えたこと以外は、実施例２と同様の条件で、繊度３デシテックス、目付２６０ｇ／ｍ^２のスパンボンド不織布を得た。

得られた不織布の特性は表１に示した通りであるが、実施例１、２、３、４の不織布はいずれも引張強力、剛軟度、さらには捕集性能にも優れていた。また粉塵払い落とし性にも優れており、粉塵払い落とし性試験の運転時間は、それぞれ１９２０時間、１８３０時間、１７８０時間、１８５０時間と良好であった。

比較例１
固有粘度ＩＶ０．６５、融点２６０℃のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を２９５℃で溶融し、口金温度３００℃で細孔より紡出した後、エジェクターにより紡糸速度４４００ｍ／分で紡糸し、移動するネットコンベアー上に繊維ウェブとして捕集した。捕集した繊維ウェブを、圧着面積率が１６％となるエンボスロールで、温度２４０℃、線圧６０ｋｇ／ｃｍの条件で熱圧着し、繊度２デシテックス、目付２６０ｇ／ｍ^２のスパンボンド不織布を得た。

比較例２
固有粘度ＩＶ０．６５、融点２６０℃のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）と、固有粘度ＩＶ０．６６、イソフタル酸共重合率１１モル％で融点２３０℃の共重合ポリエステル（ＣＯ−ＰＥＴ）を、それぞれ２９５℃と２８０℃で溶融し、ポリエチレンテレフタレートを芯成分、共重合ポリエステルを鞘成分とし、口金温度３００℃、芯：鞘＝８０：２０の重量比率で細孔より紡出した後、エジェクターにより紡糸速度４０００ｍ／分で紡糸し、移動するネットコンベアー上に繊維ウェブとして捕集した。捕集した繊維ウェブを、圧着面積率が１６％となるエンボスロールで、温度２００℃、線圧７０ｋｇ／ｃｍの条件で熱圧着し、繊度３デシテックス、目付２６０ｇ／ｍ^２のスパンボンド不織布を得た。

比較例３
固有粘度ＩＶ０．６５、融点２６０℃のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を２９５℃で溶融し、口金温度３００℃で細孔より紡出した後、エジェクターにより紡糸速度４４００ｍ／分で紡糸し、移動するネットコンベアー上に繊維ウェブとして捕集した。捕集した繊維ウェブを、圧着面積率が３％となるエンボスロールで、温度１８０℃、線圧３０ｋｇ／ｃｍの条件で熱圧着し、繊度３デシテックス、目付２００ｇ／ｍ^２のスパンボンド不織布を得た。

得られた不織布の特性は表１に示した通りであるが、比較例１、２の不織布はいずれも引張強力、剛軟度、捕集性能には優れていた。しかしながら粉塵払い落とし性には劣るものであり、粉塵払い落とし性試験の運転時間はいずれも１０００時間未満であった。比較例３の不織布は、引張強力、剛軟度が低く機械的強度に劣り、さらに捕集性能、粉塵払い落とし性にも劣るものであった。

本発明のフィルター用不織布は、粉塵の払い落とし性に優れ、さらには機械的特性や剛性にも優れることから、特に工業用のエアフィルターとして好適に使用することができる。

捕集性能測定装置の概略図である。粉塵の払い落とし性評価装置の概略図である。

符号の説明

１サンプルホルダー
２ダスト収納箱
３流量計
４流量調整バルブ
５ブロワ
６パーティクルカウンター
７切替コック
８ダスト供給装置
９パルスジェット装置
１０圧力計
Ｍ測定サンプル

Claims

脂肪族ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドを０．１〜５．０ｗｔ％含有するポリエステル系フィラメントからなることを特徴とするフィルター用不織布。
鞘成分に脂肪族ビスアミドおよび／またはアルキル置換型の脂肪族モノアミドを０．１〜５．０ｗｔ％含有するポリエステル系芯鞘型フィラメントからなることを特徴とするフィルター用不織布。
部分的熱圧着により一体化されてなり、該部分的熱圧着の圧着面積率が５〜５０％であることを特徴とする請求項１または２に記載のフィルター用不織布。
前記フィルター用不織布の剛軟度が２〜８０ｍＮであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のフィルター用不織布。
プリーツフィルターに用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のフィルター用不織布。