JP2003530985A

JP2003530985A - 接着剤付着システムを有するフィルタアセンブリ

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Publication number: JP2003530985A
Application number: JP2001576159A
Authority: JP
Inventors: ディーン・エム・ダフィ; ウィリアム・エム・スティーブンソン; ジョン・エフ・リード; デイビッド・ジェイ・アンドリューズ
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2000-04-17
Filing date: 2001-02-13
Publication date: 2003-10-21
Also published as: WO2001078865A1; EP1274497B1; AU2907601A; ATE294629T1; DE60019977T2; EP1274497A1; EP1274497B8; EP1541214A2; DE60019977D1; WO2001078865A8; US6419729B1

Abstract

(57)【要約】接着剤付着システムを有するフィルタアセンブリが提供される。一実施態様において、フィルタアセンブリは、多孔性フィルタ部材と、多孔性フィルタ部材の少なくとも一主面の少なくとも一部に接着剤で付着された補強用スクリム上に配置された接着剤とを含み、補強用スクリムは不連続な穴部を有する。別の実施態様において、フィルタアセンブリは、繊維濾過材を含む多孔性フィルタ部材と、多孔性フィルタ部材の厚さの少なくとも約２５％にわたって実質的に連続した接着剤領域が多孔性フィルタ部材の不連続な領域にあるように、多孔性フィルタ部材の不連続な領域に含浸された接着剤とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】背景周囲環境から望ましくない粒子を除去することによって濾過空気を供給するた
めに、多くのタイプの装置が使用されている。例えば、住宅環境において濾過空
気を供給するために、空気清浄器、および集中暖房換気空調（ＨＶＡＣ）システ
ムを使用することができる。外来粒子の吸込みによる磨耗および／または腐食か
ら内部部品を保護するために、多くの装置が濾過空気を必要とする。例えば、コ
ンピュータならびに工業設備格納装置およびコントロールパネルは内部部品を保
護するために濾過空気を必要とする。

【０００２】従来の空気フィルタは、典型的に、空気を空気フィルタに通して循環させる装
置のフィルタハウジング内に（またはフィルタハウジング上に）フィルタを簡単
に挿入するために枠の中に取り付けられる。枠およびハウジングの設計は、典型
的にフィルタを適切な位置に保持するための機械的手段を伴う。枠は典型的に成
形されたポリマーまたは折り畳まれたボール紙で作られている。ハウジングは、
典型的に、締め金、フリクションフィット（ｆｒｉｃｔｉｏｎｆｉｔ）、スナ
ップフィット（ｓｎａｐｆｉｔ）、スライディングマウント（ｓｌｉｄｉｎｇ
ｍｏｕｎｔ）、弾性ストラップ（ｅｌａｓｔｉｃｓｔｒａｐ）などを含む。
これらの枠／フィルタアセンブリのサイズは消費者により簡単に変えられない。
従って、フィルタ部材をカスタマイズするのは難しく、様々なサイズに対応する
ために多量の在庫が必要とされる。従って、簡単にカスタマイズされるフィルタ
が必要とされる。また、消費者によって形状に簡単に切断することによって広範
囲の用途に容易に適応できる安価な大量の濾過材が必要とされる。

【０００３】フィルタはまた接着剤で取り付けることができる。かかる取付け手段は両面テ
ープを含み、例えば、両面テープはフィルタ外周縁に使用されている。典型的に
、外周縁接着剤付着手段によるフィルタの効果的な固定には、接着剤が器具にお
ける適切な固定部位と接触するように、対象器具により必要とされる形状にフィ
ルタが予め切断されていることが必要である。残念なことに、これらの接着剤に
よる取付け手段は広範囲の用途について有利な点がなく、広範囲の用途について
使用しにくい。また、米国特許第５，９１２，３６９号（Ｒｅｅｖｅｓ）は、繊
維空気フィルタ部材の一面全体における接着剤コーティング層の使用を開示して
いる。このアプローチには、所望の接着強度を達成しながら空気流の圧力損失を
最小限にするように、接着剤のコーティング重量を注意深く制御することが必要
である。米国特許第５，９１２，３６９号（Ｒｅｅｖｅｓ）はまた、スプレーコ
ーティングされた接着剤がフィルタ材料の繊維の隙間に吸い込まれ、次いで、第
２のライトスプレーコーティングされた接着剤がフィルタ材料に被着され、２種
類の接着剤コーティングが、フィルタ材料を対象表面（すなわち、器具ハウジン
グ）に保持するように一緒に働くことを開示している。スプレーコーティングさ
れた接着剤は、典型的に、個々の繊維に薄い接着剤の（典型的に、不連続の）コ
ーティングしか生じないので、かかるスプレー被着は、典型的に、実質的に連続
的な接着剤に富む領域を繊維濾過材にもたらさない。

【０００４】従来の接着剤で取り付けられるフィルタには多くの不利な点がある。例えば、
フィルタ部材の表面全体に接着剤を有するアセンブリの場合、結果として生じる
大きなフィルタ圧力損失のために、濾過効率が多くの用途に適さないことがある
。フィルタ外周縁に接着剤を有するアセンブリの場合、フィルタの正確な配置が
難しく、不適切な配置が、器具への不十分な接着または固定をもたらす可能性が
ある。また、強力な接着剤が用いられるか、または濾過材の完全性が十分に強く
ない場合、フィルタの取外しが難しいことがあり、多くの場合、接着剤および／
またはフィルタ部材の残留物が対象表面に残される。

【０００５】要約本発明は、接着剤付着システムを有するフィルタアセンブリを提供する。接着
剤付着システムは、従来のシステムより（フィルタ製造業者および消費者の両方
にとって）融通がきき、フィルタアセンブリを取り外す際に装置上の残留物を減
らす（好ましくは無くす）優れた能力を提供する。

【０００６】一実施態様において、フィルタアセンブリは、多孔性フィルタ部材と、多孔性
フィルタ部材の少なくとも一主面の少なくとも一部に接着剤で付着された補強用
スクリム上に配置された接着剤とを含み、補強用スクリムは不連続な穴部を有す
る。

【０００７】別の実施態様において、フィルタアセンブリは、繊維フィルタ部材を含む多孔
性フィルタ部材と、多孔性フィルタ部材の厚さの少なくとも約２５％にわたって
実質的に連続した接着剤領域が多孔性フィルタ部材の不連続な領域にあるように
、多孔性フィルタ部材の不連続な領域に含浸された接着剤とを含む。

【０００８】補強用スクリムを用いた実施態様の場合、スクリムの不連続な穴部は、好まし
くは、少なくとも約３００ミクロンの平均有効円直径を有する。これは、様々な
材料から形成することができ、好ましくは、ポリオレフィン（例えば、ポリプロ
ピレンポリマー）などの熱可塑性ポリマーから形成される。本明細書で使用され
るポリマーは、その範囲内にホモポリマーおよびコポリマーを含み、コポリマー
は、２種類以上の異なるモノマーから調製されたポリマー（例えば、ターポリマ
ー、テトラポリマー）を意味する。また、本明細書で使用される「ａ」または「
ａｎ」は単数または複数を意味し、これによって、構築物に、それが層、繊維、
ポリマーなどであっても１を超える要素を含める。

【０００９】スクリムは、多孔性フィルタ部材の少なくとも一主面の表面全体に接着剤で付
着されてもよく、多孔性フィルタ部材の少なくとも一主面の不連続な領域（例え
ば、外周縁）に接着剤で付着されてもよい。

【００１０】フィルタ部材は、繊維不織ウェブ、フォーム、または多孔膜を含んでもよい。
典型的に、繊維不織ウェブが使用される。これは、好ましくはエレクトレット繊
維を含み、エレクトレット繊維は、スプリット繊維、スパンボンド繊維、摩擦帯
電繊維、メルトブローン繊維などでもよい。フィルタ部材はまた吸収性粒子また
は吸着性粒子などのさらなる成分を含んでもよい。

【００１１】接着剤は、好ましくは、（メタ）アクリル酸系接着剤、ポリ（α−オレフィン
）系接着剤、合成ゴム系接着剤、またはシリコーン系接着剤などの感圧接着剤で
ある。

【００１２】好ましい実施態様の詳細な説明本発明は、接着剤付着システムがフィルタ部材に付着されたフィルタアセンブ
リを提供する。接着剤付着システムのいくつかの実施態様があり、これらの全て
がフィルタ部材に接着剤の不連続層を形成する。ある特定の実施態様では、接着
剤は、フィルタ部材の表面に浸透するようにフィルタ部材の不連続な領域に直接
配置され、不連続な領域に繊維で補強された接着剤領域をもたらす。他のある特
定の実施態様では、接着剤は、フィルタ部材に接着剤で付着されたスクリムに配
置される。スクリムは、軽重量（低強度）濾過材の使用を可能にするので有利で
ある。また、スクリムを使用すると、広範囲の濾過材タイプ（様々な材料、厚さ
、密度／固体性、繊維サイズ、重量など）を使用することができる。

【００１３】好ましくは、本発明のフィルタアセンブリは、フィルタアセンブリを取り外す
際に装置に付着する残留物を減らす（好ましくは無くす）より優れた能力を提供
する。注目に値すべきは、本発明のフィルタアセンブリは従来のシステムより融
通がきく。フィルタアセンブリは広範囲の予め成形した形および切断した形で提
供することができ、または装置に合う所望のサイズおよび形状に消費者が切断す
ることができるシート材料の状態でまたは巻き布として提供することができる。

【００１４】本発明の一実施態様において、接着剤がコーティングされ、濾過材に接着剤で
付着されたスクリムが使用される。様々な配置で繊維またはフィラメント１２を
有するスクリム１０、２０、および３０、ならびに様々な形状およびサイズの開
口部１４を示す、図１〜３を参照のこと。接着剤はスクリムに被着され（典型的
に、これはコーティングによって行われる）、その後、接着剤コーティングされ
たスクリムは濾過材に被着される。濾過材は、補強のために別のスクリムに付着
されてもよく、付着されなくてもよい。従って、この実施態様の場合、アセンブ
リは、接着剤コーティングされた補強用スクリムおよびフィルタ部材を含み、フ
ィルタ部材は、濾過材および任意にスクリム（接着剤コーティングされたスクリ
ムと同じ材料のスクリムでもよく、同じ材料のスクリムでなくてもよい）（なら
びに吸着性粒子または吸収性粒子などの他の任意の添加剤）を含む。

【００１５】この実施態様において、スクリムの孔径（すなわち、穴のあいた部分）が重要
である。図２および３で見られるように、開口部１４の孔径が小さすぎる場合、
過剰な接着剤によって空隙が埋められる可能性がある。かかる過剰な接着剤によ
って空隙が埋められると、フィルタアセンブリに容認できないほど大きな圧力損
失（大きな通気抵抗）が生じる可能性がある。

【００１６】本発明の別の実施態様において、接着剤は、接着剤の支持体としてのスクリム
を必要とすることなくフィルタ部材の不連続な領域に被着することができるが、
必要であればスクリムが存在してもよい。もっと正確に言えば、この実施態様で
は、接着剤は濾過材に含浸される。接着剤は、ドットまたは不連続のストライプ
もしくは連続したストライプを含む広範囲のパターンで被着することができる。
ストライプまたはドットから生じるフィルタ活性領域（すなわち、汚染物質除去
を行うフィルタ領域）の減少は、最終フィルタ構築物であまりにも大きな圧力損
失が生じないように注意深く設計される。典型的に、フィルタ部材活性領域の約
２５％以下、好ましくは約１０％以下が接着剤で被覆される。

【００１７】この実施態様において、接着剤は、典型的に、フィルタ部材表面の不連続な領
域に被着され、次いで、不連続な領域における繊維フィルタ部材の厚さの少なく
とも約２５％（好ましくは、少なくとも約５０％）にわたって実質的に連続した
接着剤領域があるようにフィルタ部材に浸透される。これは、様々な技法を用い
て達成することができる。典型的に、ライナーまたはフィルムが同時に圧力を加
えることで接着剤の上に直接配置され、接着剤はフィルタ部材に浸透する。図５
ａおよび５ｂ（以下でさらに詳細に説明する）を参照すると、この浸透は、繊維
補強接着剤領域（すなわち、ゾーン）５２および繊維補強領域５２とライナー６
０との間の接着剤に富む領域５６をもたらす。接着剤に富む領域は典型的に非常
に薄い（例えば、約０．０２〜０．２ｍｍ）。

【００１８】繊維補強接着剤領域は、接着剤およびフィルタ部材の強度を改善し、装置表面
からのフィルタアセンブリのきれいな除去性を高める点で有利である。接着剤に
富む領域は基材への接着剤のぬれを改善し、フィルタアセンブリの剥離接着力お
よび保持力を増加させる点で有利である。

【００１９】繊維補強接着剤領域がフィルタ部材の端に被着される場合、この端の領域は強
固になり、フィルタアセンブリの外観を改善し、より簡単な取外しを可能にする
。接着剤はまた、さらなる加工または最終用途のための多層構築物を効果的につ
なぎ合わせるために、数層の濾過材に浸透し、それによって不連続の領域の層を
貼り合わせることができる。

【００２０】前述のように、接着剤をフィルタ部材に浸透させるために、剥離ライナーを使
用することができる。これは、接着剤に富む領域だけを被覆するように切断し、
それによって、かなりの費用節減をもたらすことができる。ライナーが接着剤に
富む領域を超えるように切断される場合、それは、アセンブリからのライナーの
簡単な取外しを可能にする指で持ち上げるつまみ部分を作る。このさらなる議論
については、以下の図５ａおよび５ｂの議論を参照のこと。

【００２１】本発明のフィルタアセンブリは、空調装置、除湿器、およびコンピュータ、な
らびに室内空気清浄器、冷蔵庫、ＨＶＡＣシステム上の通気口、箱型扇風機、ク
リーンルーム装置、工業設備格納装置およびコントロールパネル、真空掃除機ポ
ストフィルタ、ならびに小型電気装置（例えば、コピー機およびプリンタ）の吸
気を濾過するために使用することができる。これは、高性能微粒子空気（ＨＥＰ
Ａ）プレフィルタおよび人工呼吸器プレフィルタとして使用することができる。
フィルタアセンブリは空気濾過に特に有用であるが、最小限の圧力損失増加を伴
う流体（空気または液体）の流れを必要とする他の用途にも有用であると考えら
れる。

【００２２】フィルタ部材フィルタ部材は、濾過製品（特に、空気濾過製品）において従来から用いられ
ている広範囲のタイプの多孔性濾過材を含むことができる。濾過材は、繊維材料
、フォーム、多孔膜などでありうる。好ましくは、濾過材は繊維材料である。典
型的に、濾過材は、織ったウェブおよび編んだウェブを使用できるが、不織繊維
ウェブなどの繊維フィルタウェブである。

【００２３】好ましい繊維材料について、繊維サイズは、好ましくは直径約５００ミクロン
未満であり、より好ましくは約１００ミクロン未満である。広範囲の坪量を濾過
材に使用することができる。スクリムが使用される実施態様の場合、スクリムが
フィルタアセンブリに強度および完全性を加えるので、坪量が小さな濾過材を使
用することができる。濾過材の坪量は、好ましくは約５ｇ／ｍ^２〜約１０００ｇ
／ｍ^２であり、より好ましくは約２０ｇ／ｍ^２〜約２００ｇ／ｍ^２である。必要
であれば、濾過材は、濾過材の一層または複数の層（ウェブ）を含んでもよい。

【００２４】濾過材は、混合物およびブレンドを含む広範囲の有機高分子材料から作ること
ができる。適切な濾過材として広範囲の市販の材料が挙げられる。濾過材として
、ポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン、線状低密度ポリエチレン、ポリ−
１−ブテン、ポリ（４−メチル−１−ペンテン）、ポリテトラフルオロエチレン
、ポリトリフルオロクロロエチレン、またはポリビニルクロリド）、芳香族ポリ
アレーン（例えば、ポリスチレン）、ポリカーボネート、ポリエステル、および
その組み合わせ（ブレンドまたはコポリマーを含む）が挙げられる。好ましい材
料として、分枝アルキルラジカルのないポリオレフィンおよびそのコポリマーが
挙げられる。特に好ましい材料として、熱可塑性繊維形成剤（例えば、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、そのコポリマーなどのポリオレフィン）が挙げられる。
他の適切な材料として、熱可塑性ポリマー（例えば、ポリ乳酸（ＰＬＡ））、非
熱可塑性繊維（例えば、セルロース、レーヨン、アクリル繊維、および修飾アク
リル繊維（ハロゲン修飾アクリル繊維））、ポリアミドまたはポリイミド繊維（
例えば、ＤｕＰｏｎｔから商標名ＮＯＭＥＸおよびＫＥＶＬＡＲで入手できる繊
維）、ならびに摩擦帯電に有用な様々なポリマーからなる繊維ブレンド（国際公
開第ＷＯ９９５８２２４号（Ｔｅｘｅｌ）および米国特許第５，４７０，４８５
号（Ｆｒｅｕｄｅｎｂｅｒｇ）および同第４，７９８，８５０号（Ｂｒｏｗｎ）
に記載）が挙げられる。

【００２５】不織濾過材は、メルトブロー加工、スパンボンド加工、カーディング、エアレ
イ加工（ドライレイ加工）、ウェットレイ加工などを含む従来の不織技法によっ
てウェブに形成することができる。好ましくは、ウェブは、固体性が好ましくは
約５０％（５０％空隙）未満、より好ましくは約２５％未満、最も好ましくは約
２％〜約２０％未満になるように、（例えば、水流絡合、熱ボンディングまたは
熱機械的ボンディングなどによって）あまり強く固められていない。％固体性は
、以下の式によって定義される。固体性＝（濾過材の密度）／（ポリマーの密度）×１００

【００２６】不織濾過材は、スパンボンド不織ウェブまたはメルトブローン不織ウェブであ
りうる。メルトブローン不織ウェブは、Ｗｅｎｔｅ，ＶａｎＡ．「超精密熱可
塑性繊維（ＳｕｐｅｒｆｉｎｅＴｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃＦｉｂｅｒｓ）
」ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｈｅｍｉｓｔｒｙ，４８
巻，１３４２頁（以下参照）（１９５６）または１９５４年５月２５日に発表さ
れたＷｅｎｔｅ，ＶａｎＡ．、Ｂｏｏｎｅ，Ｃ．Ｄ．およびＦｅｌｕｈａｒｔ
ｙ，Ｅ．Ｌ．による「超精密有機繊維の製造（Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｏｆ
ＳｕｐｅｒｆｉｎｅＯｒｇａｎｉｃＦｉｂｅｒｓ）」というタイトルの米国
海軍研究所レポート番号４３６４に教示されるプロセスによって形成することが
できる。この繊維は、穴のあいたスクリーンシリンダー上に、または直接、支持
ウェブ上にランダムに集められる。

【００２７】必要であれば、公知の方法によって（例えば、コロナ放電電極を使用すること
で、強い電場によって、摩擦帯電（米国特許第４，７９８，８５０号に記載）に
よって、またはハイドロチャージング（ｈｙｄｒｏｃｈａｒｇｉｎｇ）（国際公
開第ＷＯ９５０５５０１号（Ａｎｇａｄｊｉｖａｎｄら）および米国特許第５，
４９５，５０７号（Ａｎｇａｄｊｉｖａｎｄら）に記載）によって）、繊維また
はウェブを帯電することができる。繊維を形成する間、繊維をフィルタウェブに
形成する前もしくは形成する間、またはフィルタウェブを形成した後に、繊維を
帯電することができる。フィルタウェブを形成する繊維は、スクリム支持層につ
なぎ合わされた後でさえも帯電することができる。

【００２８】帯電スプリットフィルム繊維は、好ましくは、再発行米国特許第Ｒｅ３０，７
８２号（ＶａｎＴｕｒｎｈｏｕｔ）および同第３１，２８５号（ＶａｎＴｕ
ｒｎｈｏｕｔら）に記載された方法によって形成される。繊維それ自体は（例え
ば、コロナ放電電極によって）静電気的に帯電したフィルムから形成され、この
フィルムは、横断面が実質的に長方形の繊維を生じるように後でフィブリル化さ
れる。かかる繊維の不織ウェブは、高い粒子捕獲効率と流れに対する小さな抵抗
とを示す。

【００２９】繊維はまたポリマー「バインダー」でコーティングされうる、および／または
エレクトレット性能を改善する添加剤（例えば、油性エアゾール抵抗を改善する
フルオロケミカル）を含みうる。

【００３０】濾過材は、フィルタが保護する器具の性能に有害な可能性のある、または器具
の性能に悪影響を及ぼす可能性のある微粒子汚染物質を捕獲する能力を示すこと
ができるべきである。さらに、濾過材は適度な耐用年数を有するべきである（す
なわち、目詰まりも詰まりもなく適度な時間枠にわたって微粒子汚染物質を除去
することができるべきである）。接着剤がストライプまたはドットコーティング
されたフィルタ部材の実施態様の場合、フィルタ部材は、好ましくは、フィルタ
部材の接着剤および／または繊維残留物を器具に残さずに、フィルタ部材を器具
から容易に取り外すことができる十分な強度を有する。

【００３１】フィルタ部材はまた、米国特許第３，９７１，３７３号（Ｂｒａｕｎ）または
同第４，４２９，００１号（Ｋｏｌｐｉｎ）に開示されているような公知の方法
で組み込むことができる添加粒子または繊維を含むことができる。例えば、にお
い除去が所望される場合、吸収剤微粒子および吸収剤繊維をフィルタ部材に含め
ることができる。

【００３２】フィルタ部材の空気流圧力損失（通気性）は異なることができ、所望の用途に
合わせて選択される材料によって決まる。ある用途に不適切な空気圧力損失が別
の用途に適している場合もある。効率は用途によって決まるが、一般的に、微粒
子空気濾過用途にはエレクトレット強化を有することが望ましい。

【００３３】スクリムスクリムは、一方の面から反対の面へスクリムを貫通する比較的多数の不連続
な穴部または孔を有する、穴のあいた材料である。適切なスクリムとして広範囲
の補強用スクリムが挙げられ、織られているまたは不織であることができる。

【００３４】スクリム材料は、有機ポリマー、繊維ガラス、延性のある金属などの任意の適
切な材料から形成することができる。適切な有機高分子材料として、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ポリエステル）、エチレン
酢酸ビニル、ナイロン、およびその組み合わせ（ブレンドおよびコポリマーを含
む）が挙げられる。また、同時押出し成形された構造およびコーティングされた
網状構造が有用でありうる。好ましくは、スクリムは、熱可塑性繊維材料（例え
ば、ＡＮＣＩ（ＡｍｏｃｏＮｉｓｓｅｋｉＣＬＡＦ，Ｉｎｃ）から商標名Ｃ
ＬＡＦで販売されているクロスラミネートポリエチレンスリットフィルム繊維）
から形成される。

【００３５】他のクロスラミネート繊維スクリムも使用することができ、積層は、繊維クロ
スラミネート構造の熱コーティング、熱機械的コーティング、または接着剤コー
ティングなどの従来の技法によって行われる。適切なスクリムを形成するのに有
用な他のプロセスとして、網状構造の押し出し成形、網状構造の押し出し成形／
配向、フィルムの穿孔、フィルムの拡大、および不織布の穿孔が挙げられる。

【００３６】好ましくは、スクリムは、少なくとも約０．５ｍｍ^２、より好ましくは少なく
とも約１．０ｍｍ^２の平均断面積を有する不連続な穴部を有する。スクリムの穴
のあいた部分はまた、個々の不連続な穴部に合致することができる最も大きな円
の直径である有効円直径（ＥＣＤ）によって説明することができる。平均ＥＣＤ
は、一般的に少なくとも約３００ミクロンであり、好ましくは少なくとも約５０
０ミクロンである。

【００３７】穴のあいた部分は、好ましくはスクリムを通る曲がりのない通路を有し、より
好ましくは（例えば、円柱として）一方の面から反対の面まで直接伸びる。

【００３８】ある特定の実施態様（例えば、多量の空気流の適用を有するもの）の場合、ス
クリム材料の全圧力損失は比較的小さく、周囲条件で２メートル／秒の気体前面
風速で、一般的に約１．５ｍｍＨ_２Ｏ未満、好ましくは約１．０ｍｍＨ_２Ｏ
未満、最も好ましくは約０．５ｍｍＨ_２Ｏ未満であるべきである。他のある特
定の実施態様（例えば、少量の空気流の適用を有するもの）の場合、かなり大き
な圧力損失を許容することができる（多くの場合、１０ｍｍまたは２０ｍｍＨ_２Ｏと大きい）。

【００３９】必要であれば、スクリムは、コロナ放電またはスクリムへの接着剤の接着力を
高める他の表面処理もしくはプライマーで処理することができる。

【００４０】接着剤本発明に有用な適切な接着剤として感圧接着剤が挙げられる。本発明に有用な
感圧接着剤として、粘着性を高めた天然ゴム、合成ゴム、粘着性を高めたスチレ
ンブロックコポリマー、（メタ）アクリル酸樹脂、ポリ（α−オレフィン）、お
よびシリコーンが挙げられる。好ましくは、接着剤は、酸化に対して安定性があ
り（すなわち、ある期間にわたって接着力を維持する）、ある期間にわたって低
い接着ビルド（ａｄｈｅｓｉｏｎｂｕｉｌｄ）を示す。

【００４１】有用な天然ゴム感圧接着剤は、一般的に、素練りされた天然ゴム（２５部〜３
００部の１種類または複数の種類の粘着性付与樹脂、１００部の天然ゴム、典型
的に０．５部〜２．０部の１種類または複数の種類の酸化防止剤）を含む。天然
ゴムは、グレードが薄い色のクレープグレードから濃い色のリブドスモークドシ
ートまで多岐にわたってもよく、ＣＶ−６０（制御粘度ゴムグレード）およびＳ
ＭＲ−５（リブドスモークドシートゴムグレード）などの例を含む。天然ゴムと
共に使用される粘着性付与樹脂として、一般的に、ウッドロジンおよびその水素
添加誘導体、様々な軟化点のテルペン樹脂、ならびに石油系樹脂が挙げられるが
、これに限定されない。特殊な目的で、他の材料を天然ゴム接着剤に添加するこ
とができ、この添加は、可塑剤、顔料、および感圧接着剤を部分的に加硫するた
めの硬化剤を含んでもよい。

【００４２】感圧接着剤の別の有用なクラスは合成ゴムを含むものである。かかる接着剤は
、一般的に、自己粘着性または非粘着性であり、粘着性付与剤を必要とするゴム
状エラストマーである。

【００４３】自己粘着性の合成ゴム感圧接着剤として、例えば、ブチルゴム、イソブチレン
と３パーセント未満イソプレンとのコポリマー、ポリイソブチレン、イソプレン
のホモポリマー、ポリブタジエン、またはスチレン／ブタジエンゴムが挙げられ
る。

【００４４】一般的に粘着性付与剤を必要とする合成ゴム感圧接着剤はまた、一般的に、溶
融プロセスがしやすい。合成ゴム感圧接着剤は、ポリブタジエンまたはスチレン
／ブタジエンゴム、１０部〜２００部の粘着性付与剤、および一般的に、ゴム１
００部につき０．５部〜２．０部の酸化防止剤を含む。合成ゴムの一例は、ＢＦ
Ｇｏｏｄｒｉｃｈから商標名ＡＭＥＲＩＰＯＬ１０１１Ａ（スチレン／ブタ
ジエンゴム）で入手できる合成ゴムである。有用な粘着性付与剤として、ロジン
誘導体、ポリテルペン、Ｃ_５脂肪族オレフィン誘導樹脂、およびＣ_９芳香族／脂
肪族オレフィン誘導樹脂が挙げられる。

【００４５】スチレンブロックコポリマー感圧接着剤は、一般的に、Ａ−ＢタイプまたはＡ
−Ｂ−Ａタイプのエラストマー（式中、Ａは、熱可塑性ポリスチレンブロックを
示し、Ｂは、ポリイソプレン、ポリブタジエン、またはポリ（エチレン／ブチレ
ン）のゴムブロックを示す）、および樹脂を含む。ブロックコポリマー感圧接着
剤に有用な様々なブロックコポリマーの例として、線状、放射状、星形、および
先細のスチレン−イソプレンブロックコポリマー（例えば、ＳｈｅｌｌＣｈｅ
ｍｉｃａｌＣｏ．から商標名ＫＲＡＴＯＮＤ１１０７Ｐ、ＫＲＡＴＯＮ
Ｇ１６５７、ＫＲＡＴＯＮＧ１７５０Ｘ、およびＫＲＡＴＯＮＤ１１
１８Ｘで入手できるもの）が挙げられる。ポリスチレンブロックは、ブロックコ
ポリマー感圧接着剤が２相構造になるように、回転楕円体、円柱、または平板の
形にドメインを形成する傾向がある。ゴム相と関係する樹脂は、一般的に、感圧
接着剤において粘着性を生じる。ゴム相と関係する樹脂の例として、脂肪族オレ
フィン誘導樹脂（例えば、Ｇｏｏｄｙｅａｒから商標名ＥＳＣＯＲＥＺ１３０
０およびＷＩＮＧＴＡＣＫで入手できるもの）、ロジンエステル（例えば、Ｈｅ
ｒｃｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．から商標名ＦＯＲＡＬおよびＳＴＡＹＢＥＬＩＴＥＥ
ｓｔｅｒ１０で入手できるもの）、水素添加炭化水素（例えば、Ｅｘｘｏｎか
ら商標名ＥＳＣＯＲＥＺ５０００で入手できるもの）、ポリテルペン（例えば
、商標名ＰＩＣＣＯＬＹＴＥＡで入手できるもの）、ならびに石油またはテレ
ビン源から誘導されたテルペンフェノール樹脂（例えば、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｉ
ｎｃ．から商標名ＰＩＣＣＯＦＹＮＡ１００で入手できるもの）が挙げられる
。熱可塑性相と関係する樹脂は感圧接着剤を堅くする傾向がある。

【００４６】（メタ）アクリル酸感圧接着剤は、一般的に、約−２０℃以下のガラス転移温
度を有し、１００〜８０重量パーセントのＣ_３−Ｃ_１２アルキルエステル成分（
例えば、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸２−エチル−ヘキシル、およびア
クリル酸ｎ−ブチル）、ならびに０〜２０重量パーセントの極性成分（例えば、
アクリル酸、メタクリル酸、エチレン酢酸ビニル、Ｎ−ビニルピロリドン、およ
びスチレンマクロマー）を含んでもよい。好ましくは、（メタ）アクリル酸感圧
接着剤は、０〜２０重量パーセントのアクリル酸および１００〜８０重量パーセ
ントのアクリル酸イソオクチルを含む。（メタ）アクリル酸感圧接着剤は自己粘
着性であってもよく、粘着性が与えられてもよい。（メタ）アクリル酸樹脂に有
用な粘着性付与剤は、ロジンエステル（例えば、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．か
ら商標名ＦＯＲＡＬ８５で入手できるもの）、芳香族樹脂（例えば、Ｈｅｒｃ
ｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．から商標名ＰＩＣＣＯＴＥＸＬＣ−５５ＷＫで入手できる
もの）、脂肪族樹脂（例えば、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，Ｉｎｃ．から商標名ＰＩＣＣ
ＯＴＡＣ９５で入手できるもの）、およびテルペン樹脂（例えば、Ａｒｉｚｏ
ｎａＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．から商標名ＰＩＣＣＯＬＹＴＥＡ−１１５お
よびＺＯＮＡＲＥＺＢ−１００で入手できるもの）である。特殊な目的のため
に他の材料（水素添加ブチルゴム、顔料、および接着剤を部分的に加硫するため
の硬化剤を含む）を添加することができる。

【００４７】ポリ（α−オレフィン）感圧接着剤（ポリ（ｌ−アルケン）感圧接着剤とも呼
ばれる）は、一般的に、実質的に架橋していないポリマーまたは架橋していない
ポリマーのいずれかを含み、これらのポリマーは、米国特許第５，２０９，９７
１号（Ｂａｂｕら）に記載されたようにそれにグラフトされた放射線励起可能な
官能基を有してもよい。ポリ（α−オレフィン）ポリマーは一般的にほとんどが
無定形であり、例えば、Ｃ_３−Ｃ_１８１−アルケンポリマー（好ましくはＣ_３−
Ｃ_１２１−アルケン）、およびＣ_３（より好ましくはＣ_６−Ｃ_８）を有するコポ
リマー、およびＣ_３を有するコポリマーのコポリマーを含む。ポリ（α−オレフ
ィン）ポリマーは自己粘着性でもよく、および／または１種類または複数の種類
の粘着性付与材料を含んでもよい。

【００４８】ポリ（α−オレフィン）に適した粘着性付与材料として、ポリ（α−オレフィ
ン）ポリマーに混和することができる樹脂が挙げられる。ポリ（α−オレフィン
）ポリマーにおける粘着性付与樹脂の総量は、具体的な用途に応じてポリ（α−
オレフィン）ポリマー１００部につき０〜１５０重量部である。有用な粘着性付
与樹脂として、Ｃ_５−Ｃ_９不飽和炭化水素モノマーの重合により誘導された樹脂
、ポリテルペン、合成ポリテルペンなどが挙げられる。このタイプのＣ_５オレフ
ィン画分に基づく、かかる市販の樹脂の例として、ＧｏｏｄｙｅａｒＴｉｒｅ
ａｎｄＲｕｂｂｅｒＣｏ．から商標名ＷＩＮＧＴＡＣＫで入手できる樹脂
が挙げられる。特殊な目的のために他の材料（酸化防止剤、フィラー、顔料、お
よび放射線で励起される架橋剤を含む）を添加することができる。

【００４９】シリコーン感圧接着剤は２種類の主成分であるポリマーまたはゴム、および粘
着性付与樹脂を含む。このポリマーは、典型的に、ポリマー鎖末端に残存シラノ
ール官能基（ＳｉＯＨ）を含む高分子量ポリジメチルシロキサンもしくはポリジ
メチルジフェニルシロキサン、またはポリジオルガノシロキサンの軟らかいセグ
メントと尿素末端の堅いセグメントとを含むブロックコポリマーである。粘着性
付与樹脂は、一般的に、トリメチルシロキシ基（ＯＳｉＭｅ_３）でエンドキャッ
プされた３次元シリケート構造であり、また、いくつかの残存シラノール官能基
を含む。粘着性付与樹脂の例として、ＧｅｎｅｒａｌＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏ
．，ＳｉｌｉｃｏｎｅＲｅｓｉｎｓＤｉｖｉｓｉｏｎ，Ｗａｔｅｒｆｏｒｄ
，ＮＹ製のＳＲ５４５、およびＳｈｉｎ−ＥｔｓｕＳｉｌｉｃｏｎｅｓｏ
ｆＡｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．，Ｔｏｒｒａｎｃｅ，ＣＡ製のＭＱＤ−３２−２
が挙げられる。典型的なシリコーン感圧接着剤の製造は、米国特許第２，７３６
，７２１号（Ｄｅｘｔｅｒ）に記載されている。シリコーン尿素ブロックコポリ
マー感圧接着剤の製造は、米国特許第５，２１４，１１９号（Ｌｅｉｒら）に記
載されている。特殊な目的のために他の材料（顔料、可塑剤、およびフィラーを
含む）を添加することができる。フィラーは、典型的に、シリコーン感圧接着剤
１００部につき０部〜１０部の量で使用される。使用可能なフィラーの例として
、酸化亜鉛、シリカ、カーボンブラック、顔料、金属粉末、および炭酸カルシウ
ムが挙げられる。

【００５０】フィルタアセンブリの特性本発明のフィルタアセンブリは、アセンブリに用いられる濾過材、スクリム、
および接着剤を適正に選択することによって広範囲の用途に使用することができ
る。例えば、小さな圧力損失を必要とする用途では、多くの穴のあいたスクリム
および小さな坪量の濾過材を使用してもよい。別の構築物では、間隔の広いドッ
トまたはストライプパターンが直接被着された小さな坪量の濾過材を使用すると
、適切なフィルタアセンブリが得られる。装置を激しい微粒子攻撃に暴露するか
、または高い粒子捕獲効率を必要とし、また、大きな圧力損失に耐えることがで
きる環境では、大きな坪量の濾過材と、多分より強力な接着剤付着システムとを
使用することができる。この場合、フィルタ部材に直接被着される間隔のより近
い接着剤パターンが望ましい場合がある。どちらの場合でも、フィルタアセンブ
リの様々な構成要素（例えば、フィルタ部材、接着剤、接着剤パターン、スクリ
ム）の適正な選択が、用途へのフィルタアセンブリのカスタマイゼーションを容
易にする。

【００５１】装置表面への本発明のフィルタアセンブリの接着は、接着剤の選択および接着
剤と基材との接触面積によって制御することができる。接触面積は、スクリムに
おける繊維の幅／直径および／もしくは繊維の数、またはフィルタ部材における
接着剤コーティングされた領域の数、幅、および間隔によって制御することがで
きる。フィルタアセンブリの通気抵抗（すなわち、圧力損失）の適切なバランス
および対象基材への望ましい接着が達成されなければならないことが理解される
。

【００５２】フィルタアセンブリ間の結合剤の接着強度およびフィルタアセンブリの除去性
はまた、接着剤の選択および繊維補強接着剤領域に組み込まれる繊維濾過材の量
によってバランスをとることができる。フィルタ部材に直接被着された接着剤パ
ターンの凝集強度は、接着剤への濾過材繊維の組み込みによって改善することが
できる。剥離ライナーへの適切な圧力の印加は、ある特定の表面へのフィルタア
センブリの所望の接着力レベルを達成するように接着剤に富む領域の適切な厚さ
を維持しながら所望の凝集強度を達成するようにフィルタ部材への接着剤の浸透
を制御するであろう。

【００５３】本発明のフィルタアセンブリは、実質的に任意のサイズおよび形状のフィルタ
に容易に適応することができる。接着剤コーティングされたスクリムがアセンブ
リの実質的に一主面全体を被覆するフィルタアセンブリ、または間隔の近い接着
剤パターンを有するアセンブリが、フィルタサイズとは関係なく基材への優れた
接着力を示す。

【００５４】作製方法典型的に、接着剤コーティングされたスクリムを使用する実施態様の場合、様
々な方法によって接着剤をスクリムに被着することができる。例えば、図４は、
接着剤がスクリムに被着されるロールコーティング法を表す。その後、接着剤コ
ーティングされたスクリムは、任意の典型的な積層法（例えば、カレンダリング
、エンボシングなど）によってフィルタ部材に接着剤で付着される。好ましい方
法は、２つのゴムローラーからなる低圧積層ニップを使用することである。

【００５５】他の実施態様の場合、接着剤がフィルタ部材の表面に浸透して、繊維補強接着
剤領域をフィルタ部材内に生じ、隣接する接着剤に富む領域をフィルタ部材表面
に生じるように接着剤をフィルタ部材の上に直接コーティングすることができる
。

【００５６】図５ａおよび５ｂを参照すると、接着剤は、繊維補強接着剤領域５２をフィル
タ部材５４内に形成し、隣接する接着剤に富む領域５６を、フィルタ部材５４の
表面５８に実質的に位置して形成する。典型的に、接着剤に富む領域５６は剥離
ライナー６０で被覆される。図５ａにおいて、繊維補強領域５２は、フィルタ部
材５４の厚さの実質的に端から端まで浸透するが、図５ｂにおいて、繊維補強領
域５２は、フィルタ部材５４の厚さの一部分にしか浸透しない。接着剤領域５２
および５６がフィルタ部材５４の端に被着されると、それらは端を補強し、剥離
ライナー６０と協力して、フィルタ部材の接着剤からの剥離ライナーの除去を容
易にする、指で持ち上げるつまみ６２を形成する。図５ｂにおいて、剥離ライナ
ー６０は、接着剤コーティングされたフィルタ部材の全面を被覆するのではなく
、接着剤に富む領域５６の幅をわずかに超えて広がる細片として存在する。この
剥離ライナーの広がりもまた、フィルタアセンブリの内部領域に見られる接着剤
パターンのための指で持ち上げるつまみを生じる。

【００５７】実施例本発明は、本発明の範囲を限定することが意図されない以下の実施例によって
さらに例示される。実施例において、全ての部、比、およびパーセントは、特に
明記しない限り重量による。

【００５８】スクリム材料本発明のフィルタアセンブリを製造するのに有用なスクリム材料の限定しない
リストを表１に示す。典型的に、規則的な直交配列を有する網の形をしたスクリ
ムは、フィラメント（より糸）間隔によって説明される。例えば、４×３は、縦
方向２．５４ｃｍ（１インチ）につき４本のより糸、横方向２．５４ｃｍ（１イ
ンチ）につき３本のより糸を示す。

【００５９】

【表１】表１スクリム材料１．ＢＰＡｍｏｃｏＣｈｅｍ．とＮｉｐｐｏｎＰｅｔｒｏｃｈｅｍ．Ｃｏ
．（日本）の合弁企業であるＡＮＣＩ（ＡｍｏｃｏＮｉｓｓｅｋｉＣＬＡＦ
，Ｉｎｃ．ｏｆＲｏａｎｏｋｅ，ＡＬ）から入手できる。２．Ｃｏｎｗｅｄ（Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＭＮ）から入手できる押出成形さ
れた網状品。３．Ｃｏｎｗｅｄ（Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＭＮ）から入手できる十字によら
れた網状品。４．ＢＢＡＲｅｅｍａｙ（ＯｌｄＨｉｃｋｏｒｙ，ＴＮ）から入手できる。５．ＣｅｒｅｘＮｏｎｗｏｖｅｎｓ（Ｐｅｎｓａｃｏｌａ，ＦＬ）から入手で
きる。６．ＡｐｐｌｉｅｄＥｘｔｒｕｓｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ
．（Ｍｉｄｄｌｅｔｏｗｎ，ＤＥ）から入手できる。

【００６０】接着剤材料本発明のフィルタアセンブリを製造するのに有用な接着剤の代表的なリストを
表２に示す。

【００６１】

【表２】表２接着剤材料１．３ＭＣｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から入手できる。２．実質的に再発行米国特許第Ｒｅ２４９０６号（Ｕｌｒｉｃｈ）に記載された
ように調製されたアクリレート９５／５ＩＯＡ／ＡＡコポリマー（重量％）。３．Ｒｏｈｍ＆Ｈａａｓ（Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡ）から入手でき
るアクリレート接着剤。４．ＵｎｉｏｎＣａｒｂｉｄｅ（Ｄａｎｂｕｒｙ，ＣＴ）から入手できるアク
リレート接着剤。５．Ｈ．Ｂ．Ｆｕｌｌｅｒ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から入手できるＫｒａｔｏ
ｎ系合成ゴム接着剤をペレットの形で入手した。接着剤１０ｇに対して溶剤２０
ｍｌの比でペレットをトルエンに溶解した。６．天然ゴム１００グラム、酸化亜鉛１０グラム、Ｃ_５樹脂（Ｅｓｃｏｒｅｚ
１３０４−−−ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌＣｈｅｍｉｃａｌ，Ｉｒｖｉｎｇ，ＴＸ
から入手できる）２０グラム、およびヘプタン５２０グラムからなるブレンドを
含み、標準的なゴム樹脂配合法を用いて配合した天然ゴム接着剤。

【００６２】フィルタ部材本発明のフィルタアセンブリを製造するのに適したフィルタ部材の限定しない
リストを表３に示す。

【００６３】

【表３】表３フィルタ部材１．ＳｔｅａｒｎｓＴｅｃｈｎｉｃａｌＴｅｘｔｉｌｅＣｏｍｐａｎｙ（
Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，ＯＨ）から入手できる。２．ＢＢＡＮｏｎｗｏｖｅｎｓ（ＯｌｄＨｉｃｋｏｒｙ，ＴＮ）から入手で
きる。３．ＦＩＬＴＲＥＴＥＧＣＢ−３０は、一面にスクリムを有する、フィブリル
化ポリプロピレンエレクトレット不織ウェブ繊維の３０ｇ／ｍ^２ウェブである（
３ＭＣｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮから入手できる）。４．ＦＩＬＴＲＥＴＥＧＣＣ−３０は、両面にスクリムを有する、フィブリル
化ポリプロピレンエレクトレット不織ウェブ繊維の３０ｇ／ｍ^２ウェブである（
３ＭＣｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮから入手できる）。５．ＴｒａｎｓＷｅｂＬＬＣ（Ｖｉｎｅｌａｎｄ，ＮＪ）から入手できる。６．ＦＩＬＴＲＥＴＥＧＳＢ−５０は、一面にスクリムを有する、フィブリル
化ポリプロピレンエレクトレット不織ウェブの５０ｇ／ｍ^２ウェブである（３ＭＣｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮから入手できる）。７．ＡｌｌＦｅｌｔＰｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．（Ｎｅｗｂｕｒｇｈ，ＮＹ
）から入手できる。８．ＣｅｒｅｘＡｄｖａｎｃｅｄＦａｂｒｉｃｓ（Ｐｅｎｓａｃｏｌａ，Ｆ
Ｌ）から入手できる。９．Ｋｉｍｂｅｒｌｙ−ＣｌａｒｋＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｒｏｓｗｅｌｌ
，ＧＡ）から入手できる。１０．ＰＧＩＮｏｎｗｏｖｅｎｓＣｈｉｃｏｐｅｅ（ＮｏｒｔｈＬｉｔｔ
ｌｅＲｏｃｋ，ＡＲ）から入手できる。１１．ＦＩＬＴＲＥＴＥＳ−４０３０は、３ＭＣｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａ
ｕｌ，ＭＮから入手できるメルトブローン／スパンボンドエレクトレット積層物
である。１２．複合ポリエステル不織マトリックスに固定されている。ＡＱＦＴｅｃｈ
ｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，ＮＣ）から入手できる。

【００６４】接着剤コーティングプロセスベンチトップ（ｂｅｎｃｈ−ｔｏｐ）スクリーニング目的のための実験試料を作製するために、ベンチトップコーテ
ィング技法を使用した。ベンチトップの上に４ミルのポリエチレン（ＰＥ）フィ
ルムを置き、フィルムの上に約１０ｍｌのＰＳＡラテックスを置き、接着剤の上
にスクリムを置き、スクリムを別のＰＥフィルムで被覆し、積層物をスクイジー
で動かすことでＰＳＡをスクリム全体に均一に行きわたるようにした。接着剤コ
ーティングされたスクリムを（室温で約１時間）風乾させるか、（７０℃で約１
〜５分間）実験オーブン内でオーブン乾燥させた。

【００６５】パターンコーティング「ＵＬＴＲＡ」自動流体ディスペンサー（ＥＦＤＣｏｍｐａｎｙ（Ｅａｓｔ
Ｐｒｏｖｉｄｅｎｃｅ，ＲＩ）から入手できる）を用いて、接着剤をフィルタ
部材に直接コーティングした。接着剤を様々な異なるパターンでコーティングし
た（ストライプ、ドットなど）。ストライプコーティングは、中心から中心まで
１〜８ｃｍの間隔で平行の接着剤ストライプ（約１〜４ｍｍ幅）をフィルタ部材
に被着することによって作製された。ドットコーティングは、直交配列で間隔を
あけてドットの中心を約１５〜３０ｍｍ離して約１〜４ｍｍのドットをコーティ
ングすることによって作製された。外周縁コーティングは、フィルタ部材の外周
縁に１本のストライプをコーティングすることによって作製された。

【００６６】シリコーンコーティングされた剥離ライナー（ＤＣＰ−Ｌｏｈｊａ，Ｉｎｃ．
，Ｗｉｌｌｏｗｂｒｏｏｋ，ＩＬ製の２−４４ＲＬＳ二重コーティングスーパー
カレンダ処理クラフト紙）の上にフィルタ部材を置き、フィルタ部材の上に接着
剤パターンをコーティングし、接着剤コーティングされたフィルタ部材を第２の
剥離ライナー片で被覆し、積層物をゴムコーティングされたローラー（約２ｋｇ
，５ｃｍ幅）で２回回転させ、ＰＳＡをフィルタ部材に浸透させた。ローリング
後、接着剤ストライプ（ドット）の幅（直径）は約２〜３倍広がった。

【００６７】試験法坪量（Ｂ．Ｗ．）（スクリムおよびフィルタ部材の）ウェブ坪量は、１７０ｍｍ×１７０ｍｍの
ウェブ試料を切断し、試料を秤量し、１平方メートル当たりのグラム（ｇ／ｍ^２）で坪量を計算することによって求めた。

【００６８】厚さ（スクリムおよびフィルタ部材の）ウェブ厚さは、Ａｍｅｓ２１４−１０Ｔ
ｈｉｃｋｎｅｓｓＧａｕｇｅ（Ｂ．Ｃ．ＡｍｅｓＣｏ，Ｗａｔｈａｍ，ＭＡ
）を用いて測定した。

【００６９】圧力損失（ΔＰ）（スクリムおよびフィルタ部材の）圧力損失は、ＳＡＥ試験法Ｊ１６６９を用
いて測定した。試験試料はサイズが１７０ｍｍ×１７０ｍｍであり、１６０ｍｍ
×１６０ｍｍの穴のあいた部分に関して試験した。流速は１または２メートル／
秒の面速度になるように調節した。

【００７０】濾過効率濾過フィルタ部材の濾過効率ならびに圧力損失は、８１１０自動フィルタ試験
機（ＡＦＴ）（ＴＳＩＣｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＭＮ）から
入手できる）で０．１ミクロンＮａＣｌエアゾール攻撃を用い、製造業者の推奨
試験手順を用いて１メートル／秒の面速度で測定した。

【００７１】Ｆｒａｚｉｅｒ通気性フィルタ部材およびスクリムのＦｒａｚｉｅｒ通気性は、標準試験法ＡＳＴＭ
Ｄ７３７−９６に従って、ＦｒａｚｉｅｒＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＣｏｍｐ
ａｎｙ（Ｈａｇｅｒｓｔｏｗｎ，ＭＤ）製の高圧通気測定装置で測定した。

【００７２】剥離接着力接着剤コーティングされたスクリムの剥離接着力は、スチール試験パネルを使
用する９０度剥離試験法ＡＳＴＭＤ６２５２を用いて、ＩＭＡＳＳ，Ｉｎｃ．
（Ａｃｃｏｒｄ，ＭＡ）製のモデルＳＰ−１０２Ｂ−３Ｍ９０剥離試験装置で測
定した。

【００７３】ＰＳＡＣＬＡＦ接着力不織ウェブがＰＳＡＣＬＡＦに接着する能力について不織ウェブを定性的に
評価した。フィルタ部材がＰＳＡＣＬＡＦに接着する能力を低い（Ｌ）、中間
（Ｍ）、または高い（Ｈ）と格付けした。

【００７４】ＰＳＡ残留物スクリーニング２ｋｇのゴムカバー付きローラーを用いて２回回転させることによって、接着
剤スクリムをポリエステルフィルムに被着した。試料をポリエステルフィルム上
で約２４時間老化させ、次いで、除去した。接着剤残留物を、少ない（Ｌ）、中
間（Ｍ）、または多い（Ｈ）と定性的に格付けした。ここで、「少ない」はフィ
ルム上に残留物がないか、またはところどころに小さな面積の接着剤残留物が残
っていることを示し、「多い」はフィルムに非常に大きな面積の接着剤残留物が
残っていることを示し、「中間」は中間レベルの残留物を示した。

【００７５】連続的段階性（Ｇｒａｄｉｅｎｃｅ）（Ｇ）小さな圧力損失のスクリム層（ΔＰ_{ｓｃｒｉｍ}）と大きな圧力損失のフィルタ
部材層（ΔＰ_{ｍｅｄｉａ}）との間の圧力損失比は、次式によって定義される。

【数１】式中、ΔＰ_{ｔｏｔａｌ}は、フィルタ部材層の下流に配置されたスクリムを用い
て試験することによって測定されたフィルタアセンブリの総圧力損失である。

【００７６】実施例１前記の細片コーティングプロセスを用いて、感圧接着剤（Ａ−１）の平行スト
ライプをフィルタ部材（Ｆ−４）に被着した。ゴムコーティングされたローラー
を用いて２回回転させた後に、ストライプ幅を測定した。

【００７７】一般的に、ストライプ（例えば、４ｍｍ幅）の幅がより広い配置またはストラ
イプ間の間隔がより狭い配置が、圧力損失のより大きな増加を生じた。また、ス
トライプがより多い配置および／またはストライプ幅がより広い配置で、より大
きな接着力値が認められた。

【００７８】実施例２以下の表４に記載されたように、前記のパターンコーティング手順を用いてフ
ィルタ部材の表面全体に、感圧接着剤（Ａ−１）を直交ドット配列でフィルタ部
材（Ｆ−４，１７０ｍｍ×１０７ｍｍ）に被着した。

【００７９】接着剤コーティング坪量がほぼ同じであるドットコーティングされたフィルタ
部材およびストライプコーティングされたフィルタ部材は、圧力損失増加がほぼ
同じであることに注目した。

【００８０】

【表４】表４接着剤ドットコーティング

【００８１】実施例３接着剤をフィルタ部材外周縁周辺にのみ被着した以外は実施例２と同様に、感
圧接着剤コーティング領域を有するフィルタ部材を作製した。ＰＳＡコーティン
グが試験取付具においてフィルタ部材の流れ場の中へ伸長する場合、これらの試
料で、圧力損失のわずかな増加が認められた。接着剤が完全に流れ場の外にある
場合、圧力損失の増加は観察されなかった。

【００８２】

【表５】表５外周縁接着剤コーティング

【００８３】実施例４前記の「ベンチトップ」コーティング法を用いて、様々なスクリムを接着剤Ａ
−２でコーティングした。

【００８４】最良の結果は、セルサイズが比較的大きな、穴のあいたスクリムで見られた。
図１に示すように、接着剤はスクリムＳ−１上のポリエチレン材料領域のみをコ
ーティングしている。

【００８５】一般的に、繊維またはより糸の直径が大きく、セル開口部サイズが小さいスク
リムは、接着剤が空隙を埋めたために容認できないほど大きな圧力損失の増加を
生じた。図２に見られるように、穴のあいたセルをところどころに残すのみで、
スクリムのほとんど全てのセルの空隙が接着剤で埋められている。

【００８６】データからまた、Ｆｒａｚｉｅｒ通気性が高いスパンボンド（Ｓ−８〜Ｓ−１
０）は容認できないほど大きな圧力損失増加を生じたことが分かる。接着剤コー
ティングされたスパンボンド不織スクリムはまた、典型的に、非常に低い剥離値
を生じた。図３に見られるように、これらのスクリムのセルサイズ（または孔径
）は小さく、大半の接着剤が繊維間の空隙を埋めている。

【００８７】

【表６】

【００８８】実施例５前記の「ベンチトップ」コーティング法を用いて、スクリムＳ−１に接着剤Ａ
−１〜Ａ−６をコーティングした。

【００８９】接着剤Ａ−３は空隙をかなり埋めたためにより高いΔＰを生じた。また、より
大きな剥離強度が観察された。これらの影響は両方とも恐らくコーティング重量
がわずかにより重いせいである。

【００９０】

【表７】表７様々な接着剤でコーティングされたスクリムの性能 ^＊この天然ゴム接着剤は最初に粘着性があったが、コーティングの６時間以内に
粘着性を失った。試験はコーティングの２４時間後に行った。この観察のために
、７０℃での老化試験を行った。オーブンでの老化後、アクリレート接着剤は有
意に影響を受けなかったが、ゴム系接着剤は剥離性能を失った。

【００９１】実施例６接着剤Ａ−２をスクリムＳ−１にコーティングし、接着剤コーティングされた
スクリムを数種類の不織布に積層した。このように作製された積層物を、圧力損
失、濾過効率、およびＦｒａｚｉｅｒ通気性について前記の試験法に従って評価
した。不織布はまた、ＰＳＡスクリムへの接着力について定性的に格付けした。

【００９２】スクリムＳ−１にコーティングされた接着剤Ａ−２の圧力損失は、２メートル
／秒（ｍ／ｓ）で０．２３ｍｍＨ_２Ｏであると試験された。

【００９３】

【表８】

【００９４】実施例７前記のベンチトップ法に従って接着剤Ａ−２をＳ−２にコーティングした。こ
の接着剤スクリムを３種類の不織布に積層した。

【００９５】データから、このスクリムはより大きな圧力損失の増加およびより小さな「連
続的段階性」を生じたことが分かった。

【００９６】

【表９】

【００９７】比較例次の手順に従って、フィルタ部材Ｆ−１、Ｆ−３、およびＦ−１３を接着剤Ａ
−７でコーティングした。前記の試験法に従って、１７０ｍｍ×１７０ｍｍフィ
ルタ部材試料の初期坪量、ＮａＣｌ浸透、および圧力損失を試験した。次いで、
ＤｕｒｏＡｌｌ−Ｐｕｒｐｏｓｅ８１０８８感圧接着剤（Ｌｏｃｔｉｔｅ
Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，ＲｏｃｋｙＨｉｌｌ，ＣＴから入手できる）を、約
４秒間、フィルタ部材の一面に均一に噴霧被着した。次いで、フィルタ部材を、
標準的な市販キャニスター型真空掃除機の吸気口に取り付けられた１７０ｍｍ×
１７０ｍｍの枠に配置し、フィルタ部材に３０秒間陰圧を加えることによって、
接着剤を「繊維に吸い込ませた」。その後、第２の接着剤コーティングを、先に
接着剤コーティングされたフィルタ部材面に均一に約４秒間噴霧被着した。コー
ティングされたフィルタ部材の試験は、前記の試験ならびに試験法の項で概説し
た残留物についての試験を含んだ。

【００９８】噴霧接着剤は全ての試料において圧力損失を増加させ、最も著しい増加は大き
な圧力損失のフィルタ部材（Ｆ−１３）を用いた場合であった。噴霧接着剤はま
た、エレクトレットフィルタ部材（Ｆ−３）の効率を著しく低下させた。残留物
は全ての試料で不満足であった。

【００９９】

【表１０】表１０様々なフィルタ部材に噴霧されたエアゾール接着剤の比較例 ^＊ポリフィルムから剥離すると（過剰な接着剤/残留物のために）フィルタ部材
が壊れた。

【０１００】本発明の範囲および原理から逸脱することなく本発明の様々な修正および変更
が当業者に明らかになるであろうし、また、本発明が、本明細書前記の例示的な
実施態様に不当に限定されないことが理解されるべきである。全ての刊行物およ
び特許は、それぞれの個々の刊行物または特許が参考として援用されるよう明確
かつ個別に示されたのと同じ程度で本明細書で参考として援用される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様で用いられる、接着剤コーティングされた網
状構造の好ましい実施態様の顕微鏡写真である。接着剤コーティングは網状構造
のフィラメント上にのみ存在する。

【図２】過剰な接着剤が空隙を埋めているのを示す、接着剤コーティング
された網状構造の顕微鏡写真である。この図は網状構造の１２個のセルを示し、
このうち１０個が、望ましくなく大きな圧力損失を生じる接着剤の膜で塞がれて
いる。

【図３】過剰な接着剤がウェブ繊維間の空隙を埋めているのを示す（その
結果として望ましくなく大きな圧力損失が生じる）、本発明に適さない、接着剤
コーティングされたスパンボンド不織ウェブの顕微鏡写真である。

【図４】本発明の一実施態様で用いられるフィルタアセンブリの支持スク
リムに接着剤を被着するのに用いられる典型的なロールコーティング装置の模式
図である。

【図５】接着剤が多孔性フィルタ部材に（ａ）フィルタ部材の厚さ全体に
わたって実質的に完全に含浸されているか、または（ｂ）フィルタ部材の厚さ全
体にわたって部分的に含浸されている、本発明のフィルタアセンブリ断面の模式
図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０３Ｃ 3/28 Ｂ０３Ｃ 3/28 (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者ジョン・エフ・リードアメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州セント・ポール、ポスト・オフィス・ボックス33427 (72)発明者デイビッド・ジェイ・アンドリューズアメリカ合衆国55133−3427ミネソタ州セント・ポール、ポスト・オフィス・ボックス33427 Ｆターム(参考） 4D019 AA01 BA13 BB03 BB08 BB10 BC01 BC05 CB06 4D054 AA11 BC06 EA22 EA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多孔性フィルタ部材と、前記多孔性フィルタ部材の少なくとも一主面の少なくとも一部に接着剤で付着
された補強用スクリム上に配置された接着剤とを含む、フィルタアセンブリであ
って、前記補強用スクリムが不連続な穴部を有する、フィルタアセンブリ。
【請求項２】前記補強用スクリムの不連続な穴部が少なくとも約３００ミ
クロンの平均有効円直径を有する、請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項３】前記フィルタ部材が繊維不織ウェブ、フォーム、または多孔
膜を含む、請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項４】繊維濾過材を含む多孔性フィルタ部材と、前記多孔性フィルタ部材の厚さの少なくとも約２５％にわたって実質的に連続
した接着剤領域が前記多孔性フィルタ部材の不連続な領域にあるように、前記多
孔性フィルタ部材の不連続な領域に含浸された接着剤を含む、フィルタアセンブ
リ。
【請求項５】前記フィルタ部材が繊維不織ウェブを含む、請求項３または
４に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項６】前記フィルタ部材がエレクトレット繊維を含む、請求項１〜
５のいずれか１項に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項７】前記フィルタ部材が、エレクトレットスプリット繊維ウェブ
、エレクトレットスパンボンドウェブ、エレクトレット摩擦帯電ウェブ、または
エレクトレットメルトブローンウェブを含む、請求項６に記載のフィルタアセン
ブリ。
【請求項８】前記接着剤が感圧接着剤を含む、請求項１〜７のいずれか１
項に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項９】前記感圧接着剤が、（メタ）アクリル酸系接着剤、ポリ（α
−オレフィン）系接着剤、合成ゴム系接着剤、またはシリコーン系接着剤を含む
、請求項２５に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１０】前記スクリムが、前記多孔性フィルタ部材の少なくとも一
主面の表面全体に接着剤で付着される、請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１１】前記スクリムが、前記多孔性フィルタ部材の少なくとも一
主面の不連続な領域に接着剤で付着される、請求項１に記載のフィルタアセンブ
リ。
【請求項１２】前記スクリムが、前記多孔性フィルタ部材の少なくとも一
主面の外周縁に接着剤で付着される、請求項１１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１３】前記フィルタ部材が吸収性粒子または吸着性粒子を含む、
請求項１に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１４】接着剤の上に配置された剥離ライナーをさらに含む、請求
項４に記載のフィルタアセンブリ。
【請求項１５】前記剥離ライナーが指で持ち上げるつまみを形成する、請
求項１４に記載のフィルタアセンブリ。