JP4679801B2

JP4679801B2 - Air filter material

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Publication number: JP4679801B2
Application number: JP2003037415A
Authority: JP
Inventors: 則雄梅津; 直明星野; 和正水井
Original assignee: Dynic Corp
Current assignee: Dynic Corp
Priority date: 2003-02-14
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2011-05-11
Anticipated expiration: 2023-02-14
Also published as: JP2004243250A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の自動車エンジンのエアクリーナーに用いるエアフィルタ材料に関する。特に、砂塵などの塵埃（ダスト）（ＪＩＳＤ−１６１２参照）捕集性だけでなくカーボンスーツ捕集性にも優れ、更に、特殊条件下で生じ易いダスト抜け現象も抑制できるエアフィルタ材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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と、シリンダ内壁を傷つけ、エンジン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ーのエアフィルタ材料は、良好なダスト捕集性を示すことが必須であった。また、ディーゼルエンジン等から排出されるカーボンスーツが導入空気中に混入している場合には、燃料に対する適正空気量を計測するためのセンサーが誤作動する場合があるので、自動車エンジンのエアクリーナーのエアフィルタ材料は、良好なカーボンスーツ捕集性を示すことも求められるようになっている。
【０００３】
従来、良好なダスト捕集性とカーボンスーツ捕集性とを示すエアフィルタ材料として、緻密繊維層とそれに隣接した隣接繊維層とからなるエアクリーナー用濾過材が提案されている（特許文献１参照）。ここで、緻密繊維層は、平均繊維径３〜１５μｍの細繊維からなる不織布であり、２０〜１２０ｇ／ｍ^２の面密度を有しており、隣接繊維層は、０．１〜０．２ｇ／ｃｍ^３の見掛け密度と１０〜１００ｇ／ｍ^２の面密度とを有している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−３３７４２６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載されたエアクリーナー用濾過材を使用した自動車エンジン用エアクリーナーにダストが多量に保持された状態でエンジンを駆動させた場合、エンジン回転数に応じて、自動車エンジン用エアクリーナーの振動周波数も変化し、振動周波数が２００Ｈｚ前後になると、エアクリーナー用濾過材に捕集されていたダストがエア流出側へ抜け出す現象（ダスト抜け）が生じるという問題が新たに見出された。
【０００６】
この問題に対しては、エアクリーナー用濾過材にアクリル酸系エマルジョン等を含浸させ乾燥させることにより、不織布を構成する繊維を樹脂で固定することが有効と考えられるが、樹脂の付着量が増大するとカーボンスーツ捕集性が低下し、また、エアクリーナー用濾過材のダストによる目詰まりが生じ、意図した空気流量が得られないという問題が生ずる。
【０００７】
このように、特許文献１に記載されたエアクリーナー用濾過材のような、不織布ベースのエアフィルタ材料に対し、ダスト捕集性、耐ダスト抜け性及びカーボンスーツ捕集性を良好なバランスで且つ高いレベルで維持することができなかった。
【０００８】
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、良好なダスト捕集性、耐ダスト抜け性及びカーボンスーツ捕集性を良好なバランスで示す、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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、エアフィルタ材料に良好なダスト捕集性、耐ダスト抜け性及びカーボンスーツ捕集性をバランス良く付与するためには、エアフィルタ材料を、三層の不織布を積層した構造とし、それぞれの不織布について、平均繊維径と繊維目付量と見掛け密度と含浸樹脂量とを所定範囲に規定することにより、上述の目的を達成できることを見出し、本発明を完成させた。
【００１０】
即ち、本発明は、分割性ステープル繊維由来の平均繊維径３〜５μｍの繊維からなる第１不織布と、平均繊維径１０〜１４μｍの繊維からなる第２不織布と、平均繊維径１８〜２５μｍの繊維からなる第３不織布とが積層されたエアフィルタ材料であって、
第１不織布は、繊維目付量が３５〜５５ｇ／ｍ^２であり、バインダ樹脂の付着量が１８〜２０ｇ／ｍ^２であり、見掛け密度が０．１６〜０．２６ｇ／ｃｍ^３であり、厚みが０．２５〜０．４０ｍｍのスパンレース不織布であり、
第２不織布は、繊維目付量が２０〜８０ｇ／ｍ^２であり、バインダ樹脂の付着量が６〜１０ｇ／ｍ^２であり、見掛け密度が０．１３〜０．１９ｇ／ｃｍ^３であり、厚みが０．１５〜１．０ｍｍのスパンレース不織布であり、
第３不織布は、繊維目付量が６０〜８０ｇ／ｍ^２であり、バインダ樹脂の付着量が２〜４ｇ／ｍ^２であり、見掛け密度が０．０７４〜０．０８４ｇ／ｃｍ^３であり、厚みが０．７６〜１．３８ｍｍのニードルパンチ不織布である
ことを特徴とするエアフィルタ材料を提供する。
【００１１】
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ーを提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
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。このエアフィルタ材料は、エア流出側に緻密な第１不織布１が配され、エア流入側に粗な第３不織布３が配され、それらの間に、中間的な緻密度を有する第２不織布２が配された構造を有する。ここで、不織布が「緻密」であるか「粗」であるかは、見掛け密度の大小で判断でき、具体的には見掛け密度が大きい程、緻密といえる。
【００１４】
本発明において、第１不織布１は、好ましくはカード法、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エブを水流交絡法により不織布化したスパンレース不織布であり、主として砂塵などのダスト（ＪＩＳＤ−１６１２参照）やカーボンスーツの初期捕集効率を向上させる層である。
【００１５】
本発明において、第１不織布１を構成する繊維の平均繊維径は、３〜５μｍ、好ましくは４〜５μｍである。平均繊維径が３μｍ未満であると、圧力損失が高くなり過ぎて、ダスト捕集容量を低下させ易くなり、５μｍを超えるとダスト抜けが生じやすくなるので、好ましくない。ここで、平均繊維径とは、不織布を構成する任意の繊維の繊維径の平均値を意味する。また、繊維が異形断面形状を有する場合には、異形断面の面積と同じ面積を有する円の直径を繊維径とする。
【００１６】
第１不織布１の繊維目付量は、３５〜５５ｇ／ｍ^２、好ましくは４０〜５０ｇ／ｍ^２である。繊維目付量が３５ｇ／ｍ^２未満であると捕集効率が十分でなく、ダスト抜けが生じ易くなり、５５ｇ／ｍ^２を超えると圧力損失が大きく、ダスト保持量が不足するので、好ましくない。
【００１７】
また、第１不織布１におけるバインダ樹脂の付着量は、１０〜２４ｇ／ｍ^２、好ましくは１２〜１８ｇ／ｍ^２である。バインダ樹脂の付着量が１０ｇ／ｍ^２未満であるとダスト抜けを防止し難くなり、２４ｇ／ｍ^２を超えるとカーボンスーツ捕集性が不十分となり易いので、好ましくない。
【００１８】
第１不織布１で使用する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、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。このようなバインダ樹脂を第１不織布１に含有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。
【００１９】
なお、第１不織布１に含浸させたバインダ樹脂は、不織布構成繊維内部に保持されているものは比較的少なく、不織布構成繊維の表面への付着、特に、構成繊維同士の境界面に主として付着している。
【００２０】
第１不織布１を構成する繊維の種類としては、例えば、ポリアミド系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリ塩化ビニリデン系繊維；ポリ塩化ビニル系繊維、ポリエステル系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリウレタン系繊維などの合成繊維が挙げられる。これらの２種類以上の合成繊維を同時に使用してもよい。
【００２１】
第１不織布１を構成する合成繊維として、機械的作用（水流交絡処理、ニードルパンチ処理等）により分割して、平均繊維径３〜５μｍの合成繊維を与える分割性繊維を使用することが、第１不織布の緻密性を均一なものとできる点で好ましい。分割性繊維の具体例としては、ＤＦＳ−ＳＨ２．２０ｄＴ×５１ｍｍ（ダイワボー社）、ＤＦＨ−５３．３ｄＴ×５０ｍｍ（ダイワボー社）等が挙げられる。なお、分割性繊維を使用した場合、分割前の繊維径は、分割の程度にもよるが、カードウェブ形成性を考慮すると、１０〜２０μｍ程度が好ましい。
【００２２】
また、第１不織布１を構成する繊維は、フィラメント繊維ではなく、好ましくは繊維長２０〜７５ｍｍ程度のステープル繊維である。これは、フィラメント繊維よりもステープル繊維の方が分割させ易いためであり、フィラメント繊維では分割性が低く緻密性に劣るからである。
【００２３】
第１不織布１は、０．１６〜０．３０ｇ／ｃｍ^３、好ましくは０．１６〜０．２６ｇ／ｃｍ^３の見掛け密度を有する。見掛け密度が０．１６ｇ／ｃｍ^３未満であるとダスト捕集効率が十分でなく、ダスト透過し易くなり、０．３０ｇ／ｃｍ^３を超えるとフィルタ寿命が短くなり易く、カーボンスーツ捕集性も低下し易くなるので、好ましくない。
【００２４】
また、第１不織布１は、バブルポイント試験法（ＡＳＴＭＦ３１６−８６）で計測したその平均ポアサイズが小さすぎるとフィルタ寿命が短くなりすぎ、また、カーボンスーツ捕集性が低下し易く、大きすぎるとダスト捕集効率が十分でなく、ダスト抜けも生じ易くなるので、その平均ポアサイズが好ましくは１５〜３５μｍ、より好ましくは２０〜３０μｍであり、且つバブルポイント試験法（ＡＳＴＭＦ３１６−８６）で計測したその最大分布径が小さすぎると通気抵抗が大きく、またダスト保持量が不足し易くなり、大きすぎると捕集効率が不十分となり、ダスト抜けの原因となるので、最大分布径が、好ましくは２０〜３０μｍより好ましくは２２〜２８μｍである。
【００２５】
第１不織布１の厚みとしては、好ましくは０．２５〜０．４０ｍｍ、より好ましくは０．２９〜０．３６ｍｍである。
【００２６】
本発明において、第２不織布２は、好ましくはカード法、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エブを水流交絡法により不織布化したスパンレース不織布であり、第１不織布１の砂塵などのダスト（ＪＩＳＤ−１６１２参照）やカーボンスーツの初期捕集効率を低下させずに、エアフィルタ材料のダスト捕集容量を増大させるための層である。
【００２７】
本発明において、第２不織布２を構成する繊維の平均繊維径は、９〜１５μｍ、好ましくは１０〜１４μｍである。平均繊維径が９μｍ未満であるとダスト保持量が低下し易くなり、１５μｍを超えると捕集効率が不十分となるので、好ましくない。ここで、平均繊維径は、第１不織布で説明した通りの意味を有する。
【００２８】
第２不織布２の繊維目付量は、２０〜１００ｇ／ｍ^２、好ましくは２０〜８０ｇ／ｍ^２である。繊維目付量が２０ｇ／ｍ^２未満であると捕集効率が不十分となり、１００ｇ／ｍ^２を超えると嵩高くなり易く、プリーツ山数の不足を招くので、好ましくない。
【００２９】
また、第２不織布２におけるバインダ樹脂の付着量は、４〜１１ｇ／ｍ^２、好ましくは６〜１０ｇ／ｍ^２である。バインダ樹脂の付着量が４ｇ／ｍ^２未満であるとダスト抜けし易くなり、１１ｇ／ｍ^２を超えるとカーボンスーツ捕集性が不十分となるので、、好ましくない。ここで、バインダ樹脂としては、第１不織布１で使用したものと同様のものを使用できる。
【００３０】
このようなバインダ樹脂を第２不織布２に含有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。また、第２不織布２に含浸させたバインダ樹脂は、第１不織布１と同様に、不織布構成繊維内部に保持されているものは比較的少なく、不織布構成繊維の表面への付着、特に、構成繊維同士の境界面に主として付着している。
【００３１】
第２不織布２を構成する繊維の種類としては、第１不織布１で使用したものと同様のものを使用することができる。その他に、レーヨン繊維、キュプラ繊維などの再生繊維、アセテート繊維などの半合成繊維、炭素繊維などの無機繊維、綿、麻などの植物繊維、羊毛などの動物繊維等も使用することができる。
【００３２】
第２不織布２を構成する合成繊維として、平均繊維径９〜１５μｍの合成繊維を使用することが、第２不織布２の緻密性を均一なものとできる点で好ましい。このような合成繊維の具体例としては、テトロン（帝人社；０．９ｄｔ×５１ｍｍ、１．７ｄｔ×５１ｍｍ）等が挙げられる。
【００３３】
また、第２不織布２を構成する繊維は、フィラメント繊維であってもよいが、好ましくは繊維長２０〜７５ｍｍ程度のステープル繊維である。
【００３４】
第２不織布２は、０．１０〜０．２０ｇ／ｃｍ^３、好ましくは０．１３〜０．１９ｇ／ｃｍ^３の見掛け密度を有する。見掛け密度が０．１０ｇ／ｃｍ^３未満であるとダスト捕集効率が十分でなく、ダスト抜けも生じ易くなり、０．２０ｇ／ｃｍ^３を超えるとフィルタ寿命が短くなり易くなるので好ましくない。ここで、第２不織布２の見掛け密度は、第１不織布１の見掛け密度より、大きくすることがフィルタ寿命を短くさせない点から好ましい。
【００３５】
また、第２不織布２は、バブルポイント試験法（ＡＳＴＭＦ３１６−８６）で計測したその平均ポアサイズが小さすぎるとフィルタ寿命が短くなりすぎ、また、カーボンスーツ捕集性が低下し易く、大きすぎるとダスト捕集効率が十分でなく、ダスト抜けも生じ易くなるので、その平均ポアサイズが好ましくは３０〜９０μｍ、より好ましくは３５〜８０μｍであり、且つバブルポイント試験法（ＡＳＴＭＦ３１６−８６）で計測したその最大分布径が小さすぎるとフィルタ寿命が短くなり易く、大きすぎると捕集効率が不十分となるので、最大分布径が、好ましくは３５〜８５μｍより好ましくは４０〜８０μｍである。
【００３６】
第２不織布２の厚みとしては、好ましくは０．１５〜１．０ｍｍ、より好ましくは０．１５〜０．８ｍｍである。
【００３７】
本発明において、第３不織布３は、例えば、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エブをニードルパンチ法により不織布としたニードルパンチ不織布であり、第１不織布１の砂塵などのダスト（ＪＩＳＤ−１６１２参照）やカーボンスーツの初期捕集効率を低下させずに、第２不織布２によるエアフィルタ材料のダスト捕集容量の増大効果を強化させるための層である。
【００３８】
第３不織布３を構成する繊維の平均繊維径は、１６〜３２μｍ、好ましくは１８〜２５μｍである。平均繊維径が１６μｍ未満であるとフィルタ寿命が短くなり易く、３２μｍを超えると嵩が不均一になり易くなるので、好ましくない。ここで、平均繊維径は、第１不織布で説明した通りの意味を有する。
【００３９】
第３不織布３の繊維目付量は、５５〜１００ｇ／ｍ^２、好ましくは６０〜８０ｇ／ｍ^２である。繊維目付量が５５ｇ／ｍ^２未満であるとフィルタ寿命が短くなり易く、１００ｇ／ｍ^２を超えると嵩が不均一となり易いので、好ましくない。
【００４０】
また、第３不織布３におけるバインダ樹脂の付着量は、１〜５ｇ／ｍ^２、好ましくは２〜４ｇ／ｍ^２である。バインダ樹脂の付着量が１ｇ／ｍ^２未満であると、嵩が不均一となり易く、５ｇ／ｍ^２を超えると、フィルタ寿命が短くなり易いので、好ましくない。ここで、バインダ樹脂としては、第１不織布１で使用したものと同様のものを使用できる。
【００４１】
このようなバインダ樹脂を第３不織布３に含有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。また、第３不織布３に含浸したバインダ樹脂は、第１不織布と同様に、不織布構成繊維内部に含有されているものは比較的少なく、不織布構成繊維の表面への付着、特に、構成繊維同士の境界面に付着している。
【００４２】
第３不織布３を構成する繊維の種類としては、第１不織布１で使用したものと同様のものを使用することができる。その他に、レーヨン繊維、キュプラ繊維などの再生繊維、アセテート繊維などの半合成繊維、炭素繊維などの無機繊維、綿、麻などの植物繊維、羊毛などの動物繊維等も使用することができる。また、第３不織布３を構成する繊維は、繊維長３２〜７５ｍｍ程度の通常のステープル繊維でもよいが、フィラメント繊維であってもよい。
【００４３】
第３不織布３は、０．０７３〜０．０８８ｇ／ｃｍ^３、好ましくは０．０７４〜０．０８４ｇ／ｃｍ^３の見掛け密度を有する。第３不織布３の見掛け密度を、第１不織布１や第２不織布２の見掛け密度より非常に小さくする理由は、フィルタ寿命の長寿命化を図るためである。。なお、第３不織布３の見掛け密度が０．０７３ｇ／ｃｍ^３未満であると嵩が不均一となり易く、０．０８８ｇ／ｃｍ^３を超えるとフィルタ寿命が短くなり易いので、好ましくない。
【００４４】
また、第３不織布３は、バブルポイント試験法（ＡＳＴＭＦ３１６−８６）で計測したその平均ポアサイズが小さすぎるとフィルタ寿命が短くなり易く、また、カーボンスーツ捕集性が低下し易く、大きすぎると嵩が不均一となり易い。
【００４５】
第３不織布３の厚みとしては、好ましくは０．７６〜１．３８ｍｍ、より好ましくは０．８〜１．２ｍｍである。
【００４６】
本発明のエアフィルタ材料は、上述したように第１不織布１、第２不織布２及び第３不織布３を積層したものであるが、フィルタ材料の耐ダスト抜け性を向上させカーボンスーツ捕集性を向上させるために、必要に応じて、第４不織布層を、第１不織布１と第３不織布３との間（即ち、第１不織布１と第２不織布２との間に又は第２不織布２と第３不織布３との間）に積層することができる。第４不織布層としては、エアフィルタ材料の要求特性に応じて作成することができるが、例えば、先に説明した第２不織布２と同様の特性（本明細書の段落００２６〜００３６に記載された特性）を有する不織布（例えば、水流交絡法によるスパンレース不織布、湿式抄紙型不織布、スパンボンド不織布等）を使用することができる。この場合、第２不織布を当初から第４不織布に相当する厚さとなるように目付量を調整してもよいが、特性の類似した第２不織布と第４不織布とを別々の不織布として使用した方が、エアフィルタ材料のフィルタ寿命を長くできる点で好ましい。また、特に第４不織布の材質として、親油性のポリオレフィンを使用してもよい。親油性のポリオレフィンから第４不織布を構成し、第３不織布にオイル（例えば、一般にフィルターに含浸させて用いる場合のオイルであるビスカスオイル）を付着させると、エアフィルタ材料のカーボンスーツ捕集性を大幅に向上させることができる。
【００４７】
本発明のエアフィルタ材料は、例えば、第１不織布１となる繊維ウエブ上に、第２不織布２となる繊維ウエブを重ね、その繊維ウエブ積層物を水流交絡法により処理することにより、それぞれを不織布化するとともに、第１不織布と第２不織布との間に繊維交絡を生じさせて積層し、得られた積層不織布の第２不織布上に、ニードルパンチ処理により予め不織布化しておいた第３不織布（ニードルパンチ不織布）を載せ、第１不織布側からニードルパンチングを行った後、第３不織布側からも更にニードルパンチングを行い、第１不織布と第２不織布と第３不織布とを積層一体化し、一体化した積層体にバインダー樹脂をそれぞれ所定の付着量となるように浸漬法により含浸させて積層不織布を作成することができる。
【００４８】
あるいは、それぞれ別個に不織布化し、それぞれバインダ樹脂を含浸させておいた第１不織布、第２不織布及び第３不織布を、公知の積層手法（例えば、ニードルパンチング法、接着剤（ホットメルト接着剤、溶剤型接着剤等）の使用等）により積層一体化することにより製造することができる。
【００４９】
以上説明した本発明のエアフィルタ材料は、第１不織布１がエア流出側に配置されるように使用することに留意した上で、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）のフィルターエレメントとして好適に使用することができる。
【００５０】
【実施例】
以下、本発明を実験例により具体的に説明する。なお、実施例２及び実施例３が本発明の範囲の実施例であり、他の実施例１、実施例４及び実施例５は参考例である。
【００５１】
実施例１
まず、分割処理後に平均繊維径４μｍの繊維を与える分割性ポリエステル・ポリエチレン複合繊維（平均繊維径１６μｍ、ＤＦＳ−ＳＨ、２．２ｄＴ×５１ｍｍ、ダイワボー社）の第１カードウェブ（目付量５０ｇ／ｍ²）を作成した。この第１カードウェブ上に、更に、平均繊維径９μｍのポリエステルステープル繊維（０．９ｄＴ×５１ｍｍ、帝人社）の第２カードウェブ（目付量２１／ｍ²）を重ね、上下方向から水流交絡処理を施すことにより、第１カードウェブ及び第２カードウェブをそれぞ第１不織布及び第２不織布とすると共に、それらの間に繊維交絡を生じさせて積層した。
【００５２】
得られた積層体の第２不織布上に、平均繊維径２１μｍのポリエステルステー繊維（３．３ｄＴ×５１ｍｍ／６．７ｄＴ×５１ｍｍ（重量比）＝５０／５０、帝人社）から別途作成した第３不織布としてニードルパンチ不織布（目付量７５ｇ／ｍ²）を載せ、第１不織布側から及び第３不織布側からニードルパンチ処理を施し、全体を一体化した。一体化した積層体を、バインダー樹脂溶液(ボンコートＡＮ１７０（大日本インキ化学工業社）２０％、ミルベンＳＭ３００（昭和高分子社）１％、ミルベンＬＣ１０（昭和高分子社）０．１％、水７８．９％)中に浸漬し、ゴムマングルで所定量を付着させ乾燥することにより、エアフィルタ材料を得た。得られたエアフィルタ材料の厚みは、１．４９ｍｍであり、坪量が１７５ｇ／ｍ²であり、見掛け密度が０．１１７４ｇ／ｃｍ^３であった。
【００５３】
このエアフィルタ材料における第１不織布の厚みは０．２９ｍｍであり、バインダ樹脂の含浸量は１７ｇ／ｍ^２であり、見掛け密度は０．２３１０ｇ／ｃｍ^３であった。第２不織布の厚みは０．１５ｍｍであり、バインダ樹脂の含浸量は８ｇ／ｍ^２であり、見掛け密度は０．１９３３ｇ／ｃｍ^３であった。また、第３不織布の厚みは１．０５ｍｍであり、バインダ樹脂の含浸量は４ｇ／ｍ^２であり、見掛け密度は０．０７５２ｇ／ｃｍ^３であった。
【００５４】
実施例２
まず、分割処理後に平均繊維径３μｍの繊維を与える分割性ポリエステル・ナイロン複合繊維（平均繊維径１８μｍ、ＤＦＨ−５、３．３ｄＴ×５１ｍｍ、ダイワボー社）の第１カードウェブ（目付量４０ｇ／ｍ²）を作成した。この第１カードウェブ上に、更に、平均繊維径１１μｍのポリエステル繊維（１．１ｄＴ×５１ｍｍ／１．５ｄＴ×５１ｍｍ（重量比）＝５０／５０、帝人社）の第２カードウェブ（目付量６０／ｍ²）を重ね、上下方向から水流交絡処理を施すことにより、第１カードウェブ及び第２カードウェブをそれぞ第１不織布及び第２不織布とすると共に、それらの間に繊維交絡を生じさせて積層した。
【００５５】
得られた積層体の第２不織布上に、平均繊維径２１μｍのポリエステルステープル繊維（３．３ｄＴ×５１ｍｍ／６．７ｄＴ×５１ｍｍ（重量比）＝５０／５０、帝人社）から別途作成した第３不織布としてニードルパンチ不織布（目付量８０ｇ／ｍ²）を載せ、第１不織布側から及び第３不織布側からニードルパンチ処理を施し、全体を一体化した。一体化した積層体を、バインダー樹脂溶液(ボンコートＡＮ１７０（大日本インキ化学工業社）２０％、ミルベンＳＭ３００（昭和高分子社）１％、ミルベンＬＣ１０（昭和高分子社）０．１％、水７８．９％)中に浸漬し、ゴムマングルで所定量を付着させ乾燥することにより、エアフィルタ材料を得た。得られたエアフィルタ材料の厚みは、１．８２ｍｍであり、坪量が２０９ｇ／ｍ²であり、見掛け密度が０．１１４８ｇ／ｃｍ^３であった。
【００５６】
このエアフィルタ材料における第１不織布の厚みは０．２９ｍｍであり、バインダ樹脂の含浸量は１８ｇ／ｍ²であり、見掛け密度は０．２４１７ｇ／ｃｍ^３であった。第２不織布の厚みは０．６０ｍｍであり、バインダ樹脂の含浸量は８ｇ／ｍ²であり、見掛け密度は０．１４１７ｇ／ｃｍ^３であった。また、第３不織布の厚みは１．１ｍｍであり、バインダ樹脂の含浸量は３ｇ／ｍ²であり、見掛け密度は０．０７５５ｇ／ｃｍ^３であった。
【００５７】
実施例３
まず、分割処理後に平均繊維径４μｍの繊維を与える分割性ポリエステル・ナイロン複合繊維（平均繊維径１５μｍ、ＤＦＨ−５２．２ｄＴ×５１ｍｍ、ダイワボー社）の第１カードウェブ（目付量５０ｇ／ｍ²）を作成した。この第１カードウェブ上に、更に、平均繊維径１２μｍのポリエステル繊維（１．７ｄＴ×５１ｍｍ、帝人社）の第２カードウェブ（目付量８０／ｍ²）を重ね、上下方向から水流交絡処理を施すことにより、第１カードウェブ及び第２カードウェブをそれぞ第１不織布及び第２不織布とすると共に、それらの間に繊維交絡を生じさせて積層した。
【００５８】
得られた積層体の第２不織布上に、平均繊維径２１μｍのポリエスエルステープル繊維（３．３ｄＴ×５１ｍｍ／６．７ｄＴ×５１ｍｍ（重量比）＝５０／５０、クラレ社）から別途作成した第３不織布としてニードルパンチ不織布（目付量８０ｇ／ｍ²）を載せ、第１不織布側から及び第３不織布側からニードルパンチ処理を施し、全体を一体化した。一体化した積層体を、バインダー樹脂溶液（ボンコートＡＮ１７０（大日本インキ化学工業社）２０％、ミルベンＳＭ３００（昭和高分子社）１％、ミルベンＬＣ１０（昭和高分子社）０．１％、水７８．９％）中に浸漬し、ゴムマングルで所定量を付着させ乾燥することにより、エアフィルタ材料を得た。得られたエアフィルタ材料の厚みは、１．９４ｍｍであり、坪量が２４４ｇ／ｍ²であり、見掛け密度が０．１２５８ｇ／ｃｍ^３であった。
【００５９】
このエアフィルタ材料における第１不織布の厚みは０．２９ｍｍであり、バインダ樹脂の含浸量は２０ｇ／ｍ^２であり、見掛け密度は０．２４１４ｇ／ｃｍ^３であった。第２不織布の厚みは０．６５ｍｍであり、バインダ樹脂の含浸量は１０ｇ／ｍ²であり、見掛け密度は０．１３８５ｇ／ｃｍ^３であった。また、第３不織布の厚みは１．０ｍｍであり、バインダ樹脂の含浸量は４ｇ／ｍ²であり、見掛け密度は０．０８４０ｇ／ｃｍ^３であった。
【００６０】
実施例４
まず、分割処理後に平均繊維径４μｍの繊維を与える分割性ポリエステル・ポリエチレン複合繊維（平均繊維径１６μｍ、ＤＦＳ−ＳＨ、２．２ｄＴ×５１ｍｍ、ダイワボー社）の第１カードウェブ（目付量５０ｇ／ｍ²）を作成した。この第１カードウェブ上に、更に、平均繊維径１４μｍのレーヨンステープル繊維（２．２ｄＴ×５１ｍｍ、オーミケンシ社）の第２カードウェブ（目付量５０／ｍ²）を重ね、上下方向から水流交絡処理を施すことにより、第１カードウェブ及び第２カードウェブをそれぞ第１不織布及び第２不織布とすると共に、それらの間に繊維交絡を生じさせて積層した。
【００６１】
得られた積層体の第２不織布上に、平均繊維径２１μｍで長さ５１ｍｍのポリエステルステープル繊維（３．３ｄＴ×５１ｍｍ／６．７ｄＴ×５１ｍｍ、クラレ社）から別途作成した第３不織布としてニードルパンチ不織布（目付量８０ｇ／ｍ²）を載せ、第１不織布側から及び第３不織布側からニードルパンチ処理を施し、全体を一体化した。一体化した積層体を、バインダー樹脂溶液（ポリゾールＡＴ３３０３０％、スミテックスＭ−３１％、スミテックスＡｘ０．１％、水６８．９％）中に浸漬し、ゴムマングルで所定量を付着させ乾燥することにより、エアフィルタ材料を得た。得られたエアフィルタ材料の厚みは、１．６４ｍｍであり、坪量が２２０ｇ／ｍ²であり、見掛け密度が０．１３４１ｇ／ｃｍ^３であった。
【００６２】
このエアフィルタ材料における第１不織布の厚みは０．２９ｍｍであり、バインダ樹脂の含浸量は２４ｇ／ｍ²であり、見掛け密度は０．２５５２ｇ／ｃｍ^３であった。第２不織布の厚みは０．３５ｍｍであり、バインダ樹脂の含浸量は１１ｇ／ｍ²であり、見掛け密度は０．１７４３ｇ／ｃｍ^３であった。また、第３不織布の厚みは１．０ｍｍであり、バインダ樹脂の含浸量は５ｇ／ｍ²であり、見掛け密度は０．０８５ｇ／ｃｍ^３であった。
【００６３】
実施例５
まず、分割処理後に平均繊維径４μｍの繊維を与える分割性ポリエステル・ポリエチレン複合繊維（平均繊維径１６μｍ、ＤＦＳ−ＳＨ、２．２ｄＴ×５１ｍｍ、ダイワボー社）の第１カードウェブ（目付量５０ｇ／ｍ²）を作成した。この第１カードウェブ上に、更に、平均繊維径１４μｍのポリエステルステープル繊維（２．２ｄＴ×５１ｍｍ、帝人社）の第２カードウェブ（目付量６０ｇ／ｍ²）を重ね、上下方向から水流交絡処理を施すことにより、第１カードウェブ及び第２カードウェブをそれぞ第１不織布及び第２不織布とすると共に、それらの間に繊維交絡を生じさせて積層した。
【００６４】
得られた積層体の第２不織布上に、平均繊維径１７μｍのポリエステルステープル繊維（３．３ｄＴ×５１ｍｍ、帝人社）から別途作成した第３不織布としてニードルパンチ不織布（目付量１００ｇ／ｍ²）を載せ、第１不織布側から及び第３不織布側からニードルパンチ処理を施し、全体を一体化した。一体化した積層体を、バインダー樹脂溶液（ポリゾールＡＴ３３０３０％、スミテックスＭ−３１％、スミテックスＡｘ０．１％、水６８．９％）中に浸漬し、ゴミマングルで所定量を付着させることにより、エアフィルタ材料を得た。得られたエアフィルタ材料の厚みは、１．９４ｍｍであり、坪量が２５０ｇ／ｍ²であり、見掛け密度が０．１２８９ｇ／ｃｍ^３であった。
【００６５】
このエアフィルタ材料における第１不織布の厚みは０．２９ｍｍであり、バインダ樹脂の含浸量は２４ｇ／ｍ²であり、見掛け密度は０．２５５２ｇ／ｃｍ^３であった。第２不織布の厚みは０．４５ｍｍであり、バインダ樹脂の含浸量は１１ｇ／ｍ²であり、見掛け密度は０．１５７８ｇ／ｃｍ^３であった。また、第３不織布の厚みは１．２０ｍｍであり、バインダ樹脂の含浸量は５ｇ／ｍ²であり、見掛け密度は０．０８７５ｇ／ｃｍ^３であった。
【００６６】
比較例１
まず、５０：５０の重量比の平均繊維径１２μｍのポリエステルテレフタレート繊維（１．７ｄＴ×５１ｍｍ）と平均繊維径１３μｍのレーヨン繊維（２．０ｄＴ×５１ｍｍ）とからなる第１カードウェブ（目付量９５ｇ／ｍ²）を作成し、ニードルパンチングにより第１不織布とした。
【００６７】
また、５０：５０の重量比の平均繊維径２５μｍのポリエステルテレフタレート繊維（６．６ｄＴ×５１ｍｍ）と平均繊維径１７μｍのポリエステルテレフタレート繊維（３．３ｄＴ×５１ｍｍ）とからなる第２カードウェブ（目付量１５０／ｍ²）を作成し、ニードルパンチングにより第２不織布とした。
【００６８】
次に、第１不織布と第２不織布とを重ね、第１不織布側からニードルパンチングして一体化して積層体を得た。
【００６９】
次に、一体化した積層体を、バインダー樹脂溶液(ボンコートＡＮ１７０（大日本インキ化学工業社）４０％、水５９．４５％)中に浸漬し、ゴムマングルで所定量を付着させ乾燥することにより、エアフィルタ材料を得た。得られたエアフィルタ材料の厚みは、３．１ｍｍであり、坪量が３００ｇ／ｍ²（即ち、バインダの含浸量は５５ｇ／ｍ²である）であり、見掛け密度が０．０９６８ｇ／ｃｍ^３であった。
【００７０】
なお、第１不織布の厚みは１．２ｍｍであり、バインダ樹脂の含浸量は４０ｇ／ｍ²であり、重量は１９０ｇであり、見掛け密度は０．１５８３ｇ／ｃｍ^３であった。第２不織布の厚さは１．９ｍｍであり、バインダ樹脂の含浸量は１５ｇ／ｍ^２であり、重量は１１０ｇであり、見掛け密度は０．０５７９ｇ／ｃｍ^３であった。
【００７１】
比較例２
まず、平均繊維径１２μｍのポリエステルテレフタレート繊維（１．６ｄＴ×５１ｍｍ）のみから第１カードウェブ（目付量１００／ｍ²）を作成し、水流交絡法で第１不織布（スパンレース）を作成した。
【００７２】
次に、７０：３０の重量比の平均繊維径１４μｍのポリエステルテレフタレート繊維（２．２０ｄＴ×５１ｍｍ）と平均繊維径１７μｍのポリエステルテレフタレート繊維（３．３ｄＴ×５１ｍｍ）とからなる第２カードウェブ（目付量１２５ｇ／ｍ²）を作成し、ニードルパンチングにより第２不織布とした。
【００７３】
また、平均繊維径２５μｍのポリエステルテレフタレート繊維（６．７ｄＴ×５１ｍｍ）のみから第３カードウェブ（目付量８５／ｍ²）を作成した。
【００７４】
次に、第３カードウェブ上に第２不織布を載せ、第２不織布側からニードルパンチングして一体化して積層体を得た。この積層体の第２不織布側に第１不織布を載せ、ニードルパンチングして一体化し、得られた積層体を、バインダー樹脂溶液(ポリゾールＡＴ３３０１５％、ミルベンＳＭ３００（昭和高分子社）２％、ミルベンＬＣ１０（昭和高分子社）０．２％、水８２．８％)中に浸漬し、ゴムマングルで所定量を付着させ乾燥することにより、エアフィルタ材料を得た。得られたエアフィルタ材料の厚みは、３．０ｍｍであり、坪量が３４０ｇ／ｍ²（即ち、バインダの含浸量は３０ｇ／ｍ²である）であり、見掛け密度が０．１１３３ｇ／ｃｍ^３であった。
【００７５】
なお、第１不織布の厚さは０．８ｍｍであり、バインダ樹脂の含浸量は１９ｇ／ｍ²であり、重量は１１９ｇであり、見掛け密度は０．１４８８ｇ／ｃｍ^３であった。第２不織布の厚さは１．３ｍｍであり、バインダ樹脂の含浸量は８ｇ／ｍ²であり、重量は１３３ｇであり、見掛け密度は０．１０２３ｇ／ｃｍ^３であった。第３不織布の厚さは０．９ｍｍであり、バインダ樹脂の含浸量は３ｇ／ｍ²であり、重量は８８ｇであり、見掛け密度は０．０９７８ｇ／ｃｍ^３であった。
【００７６】
（評価）
実施例１〜５及び比較例１で作成したエアフィルタ材料のＪＩＳ８種塵埃に対する通気抵抗（ｋＰａ）、初期清浄効率（％）、フルライフ清浄効率（％）及びライフ（ｇ）を、ＪＩＳＤ１６１２（自動車用エアクリーナー試験法）に従って測定した。ダスト透過率に関しては、ＪＩＳ８種塵埃をΔＰ＝２．９４ＫＰａまで負荷させた後、脈動周波数２００Ｈｚを３０分間負荷させながら通気量２０ｍ^３／分で通気させ、透過率を算出するという方法で測定した。同様に、実施例１〜５で作成したエアフィルタ材料のカーボンスーツ（軽油燃焼カーボンスーツ、濃度０．０４ｇ／ｍ^３、風速２０ｍ／分）に対する通気抵抗（ｋＰａ）、フルライフ清浄効率（％）及びライフ（ｇ）を、測定した。得られた結果を表１及び表２に示す。ここで、フルライフはΔｐ＝２．９４ＫＰａとした。
【００７７】
なお、自動車用エアクリーナーとして実用的に許容可能な通気抵抗は、通常５ｋＰａまでである。清浄効率は初期もフルライフ時もできるだけ１００％に近いことが望まれている。特に、ＪＩＳ８種塵埃に対する初期清浄効率については９８．５％以上であり、ライフについては、実用上、３．３×１０^−２ｇ／ｃｍ^２以上であることが望まれている。また、ダスト透過率の数値は小さいほうがダストの透過が小さいことを示している。その目標値は１．５％以下である。ライフの項目の括弧の中の数値は、ダスト付着率を示している。
【００７８】
【表１】

【００７９】
【表２】

【００８０】
表１及び表２からわかるように、本願発明の具体例である実施例１〜５のエアフィルタ材料は、ＪＩＳ８種塵埃に関し、比較例１の場合に比べて良好なフィルタ性能を示していることがわかる。カーボンスーツに対しては、比較例１とほぼ同レベルのフィルタ性能を示していることがわかる。従って、実施例１〜５のエアフィルタ材料は、ＪＩＳ８種塵埃及びカーボンスーツに対し、バランス良く、良好なフィルタ性能をしめしていることわかる。
【００８１】
【発明の効果】
本発明のエアフィルタ材料は、良好なダスト捕集性及び耐ダスト抜け性を有し、カーボンスーツ捕集性についても所定のレベル以上の捕集性をしめしている。
従って、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエアフィルタ材料の断面図である。
【符号の説明】
１…第１不織布、２…第２不織布、３…第３不織布[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an air filter material used for an air cleaner of an automobile engine such as a gasoline engine or a diesel engine. In particular, the present invention relates to an air filter material that is excellent not only in dust collection properties such as sand dust (see JIS D-1612) but also in carbon suit collection properties, and further can suppress the dust removal phenomenon that easily occurs under special conditions.
[0002]
[Prior art]
When dust is mixed in the air introduced into the cylinder of an automobile engine, there is a problem that the inner wall of the cylinder is damaged and causes an engine failure. It was essential to show dust collection. In addition, if carbon suits discharged from diesel engines, etc. are mixed in the introduced air, the sensor for measuring the appropriate amount of air for the fuel may malfunction, so the air cleaner of the automobile engine The air filter material is also required to exhibit good carbon suit collecting ability.
[0003]
Conventionally, as an air filter material that exhibits good dust collection and carbon suit collection, a filter material for an air cleaner comprising a dense fiber layer and an adjacent fiber layer adjacent thereto has been proposed (see Patent Document 1). ). Here, the dense fiber layer is a nonwoven fabric made of fine fibers having an average fiber diameter of 3 to 15 μm, and is 20 to 120 g / m.²The adjacent fiber layer has a surface density of 0.1 to 0.2 g / cm.³Apparent density and 10-100 g / m²And areal density.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-337426
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the engine is driven in a state where a large amount of dust is retained in the air cleaner for an automobile engine using the air cleaner filter material described in Patent Document 1, the air for the automobile engine depends on the engine speed. The vibration frequency of the cleaner also changed, and when the vibration frequency was around 200 Hz, a problem was newly found that the dust collected in the air cleaner filter material escapes to the air outflow side (dust removal). .
[0006]
For this problem, it is considered effective to fix the fibers that make up the nonwoven fabric with resin by impregnating the filter material for air cleaner with acrylic acid emulsion and drying, but the amount of resin adhesion increases. As a result, the carbon suit collecting ability is lowered, and the filter material for the air cleaner is clogged with dust, so that the intended air flow rate cannot be obtained.
[0007]
Thus, with respect to the nonwoven fabric-based air filter material, such as the air cleaner filter material described in Patent Document 1, the dust collection property, the dust removal resistance and the carbon suit collection property are well balanced. It could not be maintained at a high level.
[0008]
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and is a nonwoven fabric-based air that exhibits good dust collection, dust removal resistance and carbon suit collection in a good balance. It is to provide a filter material.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor has a structure in which three layers of nonwoven fabrics are laminated in order to impart a good balance of dust collection, dust removal resistance and carbon suit collection to the air filter material, For each nonwoven fabric, the inventors have found that the above object can be achieved by defining the average fiber diameter, fiber basis weight, apparent density, and impregnated resin amount within a predetermined range, and the present invention has been completed.
[0010]
  That is, the present invention provides a first nonwoven fabric composed of fibers having an average fiber diameter of 3 to 5 μm derived from splittable staple fibers, a second nonwoven fabric composed of fibers having an average fiber diameter of 10 to 14 μm, and fibers having an average fiber diameter of 18 to 25 μm. An air filter material laminated with a third nonwoven fabric comprising:
  The first nonwoven fabric has a fiber basis weight of 35 to 55 g / m.²And the amount of binder resin attached is18-20g / m²The apparent density is 0.16-0.26 g / cm³It is a spunlace nonwoven fabric with a thickness of 0.25 to 0.40 mm,
  The second nonwoven fabric has a fiber basis weight of 20 to 80 g / m.²The binder resin adhesion amount is 6 to 10 g / m.²The apparent density is 0.13 to 0.19 g / cm³A spunlace nonwoven fabric with a thickness of 0.15 to 1.0 mm,
  The third nonwoven fabric has a fiber basis weight of 60 to 80 g / m.²The binder resin adhesion amount is 2 to 4 g / m.²The apparent density is 0.074 to 0.084 g / cm.³It is a needle punched nonwoven fabric having a thickness of 0.76 to 1.38 mm.
An air filter material is provided.
[0011]
Moreover, this invention provides the air cleaner for motor vehicle engines which uses the above-mentioned air filter material as a filter element.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of an embodiment of an air filter material of the present invention. In this air filter material, a dense first nonwoven fabric 1 is disposed on the air outflow side, a coarse third nonwoven fabric 3 is disposed on the air inflow side, and a second nonwoven fabric 2 having an intermediate density therebetween. Has a structure arranged. Here, whether the nonwoven fabric is “dense” or “coarse” can be determined by the magnitude of the apparent density. Specifically, the higher the apparent density, the denser the density.
[0014]
In the present invention, the first nonwoven fabric 1 is preferably a spunlace nonwoven fabric in which a fiber web formed by a dry method such as a card method or an airlaid method or a wet method is made into a nonwoven fabric by a hydroentanglement method. This is a layer that improves the initial collection efficiency of carbon suits (see JIS D-1612).
[0015]
In this invention, the average fiber diameter of the fiber which comprises the 1st nonwoven fabric 1 is 3-5 micrometers, Preferably it is 4-5 micrometers. If the average fiber diameter is less than 3 μm, the pressure loss becomes too high, and the dust collection capacity tends to be reduced. Here, an average fiber diameter means the average value of the fiber diameter of the arbitrary fibers which comprise a nonwoven fabric. Further, when the fiber has an irregular cross-sectional shape, the diameter of a circle having the same area as the area of the irregular cross-section is defined as the fiber diameter.
[0016]
The fiber basis weight of the first nonwoven fabric 1 is 35 to 55 g / m.², Preferably 40-50 g / m²It is. Fiber basis weight is 35g / m²If it is less than 50%, the collection efficiency is not sufficient, and dust is likely to escape.²Exceeding the pressure is not preferable because the pressure loss is large and the dust holding amount is insufficient.
[0017]
Moreover, the adhesion amount of the binder resin in the first nonwoven fabric 1 is 10 to 24 g / m.², Preferably 12-18 g / m²It is. Adhesion amount of binder resin is 10g / m²If it is less than 24 g / m, it will be difficult to prevent dust from falling out.²Exceeding the carbon suitability is not preferable because the carbon suitability is likely to be insufficient.
[0018]
Examples of the binder resin used in the first nonwoven fabric 1 include thermosetting resins such as water-soluble phenol resins and epoxy resins, polyacrylate ester resin emulsions, polyacryl-styrene resin emulsions, and polyvinyl acetate resins. An emulsion etc. are mentioned. In particular, polyacrylic ester resin emulsions and polyacryl-styrene resin emulsions can be suitably used because the texture of the air filter material can be easily adjusted. Examples of the method for incorporating such a binder resin into the first nonwoven fabric 1 include known methods such as impregnation, spraying, and coating.
[0019]
In addition, the binder resin impregnated in the first nonwoven fabric 1 is relatively little held in the nonwoven fabric constituting fibers, and adheres to the surface of the nonwoven fabric constituting fibers, particularly mainly to the boundary surface between the constituent fibers. ing.
[0020]
Examples of the types of fibers constituting the first nonwoven fabric 1 include polyamide fibers, polyvinyl alcohol fibers, polyvinylidene chloride fibers; polyvinyl chloride fibers, polyester fibers, polyacrylonitrile fibers, polyethylene, polypropylene, and the like. Examples thereof include synthetic fibers such as polyolefin fibers and polyurethane fibers. Two or more kinds of these synthetic fibers may be used simultaneously.
[0021]
As the synthetic fiber constituting the first nonwoven fabric 1, it is possible to use a splitting fiber that is split by a mechanical action (hydroentanglement treatment, needle punching treatment, etc.) to give a synthetic fiber having an average fiber diameter of 3 to 5 μm. 1 It is preferable at the point which can make the denseness of a nonwoven fabric uniform. Specific examples of the splittable fiber include DFS-SH 2.20 dT × 51 mm (Daiwabo), DFH-5 3.3 dT × 50 mm (Daiwabo), and the like. When splittable fibers are used, the fiber diameter before splitting is preferably about 10 to 20 μm in consideration of card web formability although it depends on the degree of splitting.
[0022]
Moreover, the fiber which comprises the 1st nonwoven fabric 1 is not a filament fiber, Preferably it is a staple fiber about 20-75 mm in fiber length. This is because staple fibers are easier to split than filament fibers, and filament fibers have low splitting properties and inferior denseness.
[0023]
The first nonwoven fabric 1 is 0.16 to 0.30 g / cm.³, Preferably 0.16-0.26 g / cm³It has an apparent density of Apparent density 0.16 g / cm³If it is less than the range, the dust collection efficiency is not sufficient, and it becomes easy to permeate the dust, 0.30 g / cm.³If it exceeds 1, the filter life is likely to be shortened, and the carbon suitability is likely to be lowered.
[0024]
Moreover, when the 1st nonwoven fabric 1 is too small when the average pore size measured by the bubble point test method (ASTM F316-86) is too small, filter life will become too short, and carbon suit collection property will fall easily, and when too large. Since the dust collection efficiency is not sufficient, and dust is easily removed, the average pore size is preferably 15 to 35 μm, more preferably 20 to 30 μm, and measured by the bubble point test method (ASTM F316-86). If the maximum distribution diameter is too small, the ventilation resistance is large, and the dust holding amount tends to be insufficient. If the maximum distribution diameter is too large, the collection efficiency becomes insufficient and causes dust removal. More preferably, it is 22-28 micrometers.
[0025]
The thickness of the first nonwoven fabric 1 is preferably 0.25 to 0.40 mm, more preferably 0.29 to 0.36 mm.
[0026]
In the present invention, the second nonwoven fabric 2 is preferably a spunlace nonwoven fabric in which a fiber web formed by a dry method such as a card method or an airlaid method or a wet method is made into a nonwoven fabric by a hydroentanglement method. This is a layer for increasing the dust collection capacity of the air filter material without lowering the initial collection efficiency of dust (see JIS D-1612) and carbon suit.
[0027]
In this invention, the average fiber diameter of the fiber which comprises the 2nd nonwoven fabric 2 is 9-15 micrometers, Preferably it is 10-14 micrometers. If the average fiber diameter is less than 9 μm, the dust holding amount tends to decrease, and if it exceeds 15 μm, the collection efficiency becomes insufficient. Here, the average fiber diameter has the same meaning as described for the first nonwoven fabric.
[0028]
The fiber basis weight of the second nonwoven fabric 2 is 20 to 100 g / m.², Preferably 20-80 g / m²It is. Fiber weight per unit area is 20g / m²If it is less than 100g / m, the collection efficiency becomes insufficient.²Exceeding this is not preferred because it tends to be bulky and causes a shortage of pleats.
[0029]
Moreover, the adhesion amount of the binder resin in the second nonwoven fabric 2 is 4 to 11 g / m.², Preferably 6 to 10 g / m²It is. Adhesion amount of binder resin is 4g / m²If it is less than 10%, dust will be easily removed and 11 g / m.²Exceeding the carbon suitability is not preferable because the carbon suitability is insufficient. Here, the same binder resin as that used in the first nonwoven fabric 1 can be used.
[0030]
Examples of the method for incorporating such a binder resin into the second nonwoven fabric 2 include known methods such as impregnation, spraying, and coating. In addition, the binder resin impregnated in the second nonwoven fabric 2 is relatively less retained in the nonwoven fabric constituting fibers, like the first nonwoven fabric 1, and adheres to the surface of the nonwoven fabric constituting fibers, particularly the constituent fibers. It mainly adheres to the interface between each other.
[0031]
As a kind of fiber which comprises the 2nd nonwoven fabric 2, the thing similar to what was used with the 1st nonwoven fabric 1 can be used. In addition, regenerated fibers such as rayon fibers and cupra fibers, semi-synthetic fibers such as acetate fibers, inorganic fibers such as carbon fibers, plant fibers such as cotton and hemp, animal fibers such as wool, and the like can also be used.
[0032]
It is preferable to use a synthetic fiber having an average fiber diameter of 9 to 15 μm as the synthetic fiber constituting the second nonwoven fabric 2 in that the denseness of the second nonwoven fabric 2 can be made uniform. Specific examples of such synthetic fibers include Tetoron (Teijin Limited; 0.9 dt × 51 mm, 1.7 dt × 51 mm).
[0033]
Moreover, although the fiber which comprises the 2nd nonwoven fabric 2 may be a filament fiber, Preferably it is a staple fiber about 20-75 mm in fiber length.
[0034]
The second nonwoven fabric 2 is 0.10 to 0.20 g / cm.³, Preferably 0.13-0.19 g / cm³It has an apparent density of Apparent density is 0.10 g / cm³If it is less than 2, the dust collection efficiency is not sufficient, and it is easy for dust to fall out, resulting in 0.20 g / cm.³Exceeding this is not preferable because the filter life tends to be short. Here, it is preferable that the apparent density of the second nonwoven fabric 2 is larger than the apparent density of the first nonwoven fabric 1 in order not to shorten the filter life.
[0035]
Moreover, when the 2nd nonwoven fabric 2 is too small when the average pore size measured by the bubble point test method (ASTM F316-86) is too small, filter life will become short too much, and carbon suit collection property will fall easily, and when it is too large. Since the dust collection efficiency is not sufficient and dust is likely to escape, the average pore size is preferably 30 to 90 μm, more preferably 35 to 80 μm, and measured by the bubble point test method (ASTM F316-86). If the maximum distribution diameter is too small, the filter life tends to be short, and if it is too large, the collection efficiency becomes insufficient. Therefore, the maximum distribution diameter is preferably 35 to 85 μm, more preferably 40 to 80 μm.
[0036]
As thickness of the 2nd nonwoven fabric 2, Preferably it is 0.15-1.0 mm, More preferably, it is 0.15-0.8 mm.
[0037]
In the present invention, the third nonwoven fabric 3 is a needle punched nonwoven fabric obtained by using a fiber web formed by a dry method such as a card method or an airlaid method or a wet method by a needle punch method. This is a layer for enhancing the effect of increasing the dust collection capacity of the air filter material by the second nonwoven fabric 2 without reducing the initial collection efficiency of dust such as JIS D-1612 or carbon suit.
[0038]
The average fiber diameter of the fibers constituting the third nonwoven fabric 3 is 16 to 32 μm, preferably 18 to 25 μm. If the average fiber diameter is less than 16 μm, the filter life tends to be short, and if it exceeds 32 μm, the bulk tends to be non-uniform. Here, the average fiber diameter has the same meaning as described for the first nonwoven fabric.
[0039]
The fiber basis weight of the third nonwoven fabric 3 is 55 to 100 g / m.², Preferably 60-80 g / m²It is. Fiber basis weight is 55g / m²If it is less than 100g / m, the filter life tends to be short.²Exceeding this is not preferable because the bulk tends to be non-uniform.
[0040]
Moreover, the adhesion amount of the binder resin in the third nonwoven fabric 3 is 1 to 5 g / m.², Preferably 2-4 g / m²It is. 1 g / m of binder resin adhesion²If it is less than 5 g / m, the bulk tends to be uneven.²If it exceeds, the filter life tends to be short, which is not preferable. Here, the same binder resin as that used in the first nonwoven fabric 1 can be used.
[0041]
Examples of the method for incorporating such a binder resin into the third nonwoven fabric 3 include known methods such as impregnation, spraying, and coating. In addition, the binder resin impregnated in the third nonwoven fabric 3 is relatively less contained in the nonwoven fabric constituting fibers, like the first nonwoven fabric, and adheres to the surface of the nonwoven fabric constituting fibers, particularly between the constituent fibers. Adhering to the interface.
[0042]
As a kind of fiber which comprises the 3rd nonwoven fabric 3, the thing similar to what was used with the 1st nonwoven fabric 1 can be used. In addition, regenerated fibers such as rayon fibers and cupra fibers, semi-synthetic fibers such as acetate fibers, inorganic fibers such as carbon fibers, plant fibers such as cotton and hemp, animal fibers such as wool, and the like can also be used. Moreover, although the fiber which comprises the 3rd nonwoven fabric 3 may be a normal staple fiber with a fiber length of about 32 to 75 mm, it may be a filament fiber.
[0043]
The third nonwoven fabric 3 is 0.073 to 0.088 g / cm.³, Preferably 0.074-0.084 g / cm³It has an apparent density of The reason why the apparent density of the third nonwoven fabric 3 is much smaller than the apparent density of the first nonwoven fabric 1 and the second nonwoven fabric 2 is to increase the filter life. . The apparent density of the third nonwoven fabric 3 is 0.073 g / cm.³If it is less than 0.08 g / cm, the bulk tends to be uneven.³Exceeding this is not preferable because the filter life tends to be short.
[0044]
Moreover, when the 3rd nonwoven fabric 3 is too small when the average pore size measured by the bubble point test method (ASTM F316-86) is too small, filter life tends to become short, and carbon suit collection property falls easily, and when too large. Bulk tends to be uneven.
[0045]
The thickness of the third nonwoven fabric 3 is preferably 0.76 to 1.38 mm, more preferably 0.8 to 1.2 mm.
[0046]
The air filter material of the present invention is formed by laminating the first nonwoven fabric 1, the second nonwoven fabric 2, and the third nonwoven fabric 3 as described above. In order to improve, as needed, a 4th nonwoven fabric layer is made between the 1st nonwoven fabric 1 and the 3rd nonwoven fabric 3 (namely, between the 1st nonwoven fabric 1 and the 2nd nonwoven fabric 2, or the 2nd nonwoven fabric 2). Between the third nonwoven fabric 3). The fourth nonwoven fabric layer can be prepared according to the required characteristics of the air filter material. For example, the same characteristics as those of the second nonwoven fabric 2 described above (described in paragraphs 0026 to 0036 of the present specification). (For example, spunlace nonwoven fabric, wet papermaking nonwoven fabric, spunbond nonwoven fabric, etc. by hydroentanglement method) can be used. In this case, the basis weight may be adjusted so that the second nonwoven fabric has a thickness equivalent to the fourth nonwoven fabric from the beginning, but the second nonwoven fabric and the fourth nonwoven fabric having similar characteristics are used as separate nonwoven fabrics. However, it is preferable in that the filter life of the air filter material can be extended. In particular, a lipophilic polyolefin may be used as the material of the fourth nonwoven fabric. When the fourth nonwoven fabric is composed of a lipophilic polyolefin and oil (for example, viscous oil, which is generally used when impregnated in a filter) is attached to the third nonwoven fabric, the carbon suit trapping property of the air filter material is improved. It can be greatly improved.
[0047]
The air filter material of the present invention is obtained by, for example, stacking a fiber web to be the second nonwoven fabric 2 on the fiber web to be the first nonwoven fabric 1, and treating the fiber web laminate by the hydroentanglement method, thereby making each nonwoven fabric. The third nonwoven fabric (which was previously made into a nonwoven fabric by needle punching on the second nonwoven fabric of the laminated nonwoven fabric obtained by laminating and forming fiber entanglement between the first nonwoven fabric and the second nonwoven fabric ( Needle punched non-woven fabric), needle punching from the first non-woven fabric side, and further needle punching from the third non-woven fabric side, the first non-woven fabric, the second non-woven fabric and the third non-woven fabric are laminated and integrated. The laminated nonwoven fabric can be made by impregnating the laminated body with a binder resin by a dipping method so as to have a predetermined adhesion amount.
[0048]
Alternatively, the first nonwoven fabric, the second nonwoven fabric, and the third nonwoven fabric, which are each separately made into a nonwoven fabric and impregnated with a binder resin, are mixed with a known lamination technique (for example, needle punching method, adhesive (hot melt adhesive, solvent For example, using a mold adhesive).
[0049]
The air filter material of the present invention described above is used so that the first nonwoven fabric 1 is disposed on the air outflow side, and a known automotive air cleaner (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-27404). The filter element of FIGS. 1 and 2) can be suitably used.
[0050]
【Example】
  Hereinafter, the present invention will be specifically described by experimental examples.In addition, Example 2 and Example 3 are examples within the scope of the present invention, and other examples 1, 4 and 5 are reference examples.
[0051]
Example 1
First, a first card web (weight per unit area: 50 g / m) of a splittable polyester / polyethylene composite fiber (average fiber diameter of 16 μm, DFS-SH, 2.2 dT × 51 mm, Daiwa Bo) giving fibers having an average fiber diameter of 4 μm after the splitting treatment.²)created. A second card web (weight per unit area 21 / m) of polyester staple fibers (0.9 dT × 51 mm, Teijin Ltd.) having an average fiber diameter of 9 μm is further formed on the first card web.²) And applying hydroentanglement treatment from above and below to make the first card web and the second card web into the first nonwoven fabric and the second nonwoven fabric, respectively, and the fiber entangled between them and laminated. .
[0052]
A third prepared separately from polyester stay fibers (3.3 dT × 51 mm / 6.7 dT × 51 mm (weight ratio) = 50/50, Teijin Limited) having an average fiber diameter of 21 μm on the second nonwoven fabric of the obtained laminate. Needle punched nonwoven fabric (weight per unit area 75 g / m)²), Needle punching was performed from the first nonwoven fabric side and the third nonwoven fabric side, and the whole was integrated. The integrated laminate was made into a binder resin solution (Boncoat AN170 (Dainippon Ink & Chemicals) 20%, Milven SM300 (Showa Polymer) 1%, Milven LC10 (Showa Polymer) 0.1%, water 78 .9%), and a predetermined amount was attached with a rubber mangle and dried to obtain an air filter material. The obtained air filter material has a thickness of 1.49 mm and a basis weight of 175 g / m.²The apparent density is 0.1174 g / cm³Met.
[0053]
The thickness of the first nonwoven fabric in this air filter material is 0.29 mm, and the impregnation amount of the binder resin is 17 g / m.²The apparent density is 0.2310 g / cm.³Met. The thickness of the second nonwoven fabric is 0.15 mm, and the impregnation amount of the binder resin is 8 g / m.²The apparent density is 0.1933 g / cm³Met. The thickness of the third nonwoven fabric is 1.05 mm, and the impregnation amount of the binder resin is 4 g / m.²The apparent density is 0.0752 g / cm.³Met.
[0054]
Example 2
First, a first card web (weight per unit area: 40 g / m) of a splittable polyester / nylon composite fiber (average fiber diameter of 18 μm, DFH-5, 3.3 dT × 51 mm, Daiwa Bo) giving fibers with an average fiber diameter of 3 μm after the splitting treatment.²)created. On the first card web, a second card web (weight per unit: 60) of polyester fibers having an average fiber diameter of 11 μm (1.1 dT × 51 mm / 1.5 dT × 51 mm (weight ratio) = 50/50, Teijin Ltd.) is further provided. / M²) And applying hydroentanglement treatment from above and below to make the first card web and the second card web into the first nonwoven fabric and the second nonwoven fabric, respectively, and the fiber entangled between them and laminated. .
[0055]
A third prepared separately from polyester staple fibers having an average fiber diameter of 21 μm (3.3 dT × 51 mm / 6.7 dT × 51 mm (weight ratio) = 50/50, Teijin Limited) on the second nonwoven fabric of the obtained laminate. Needle punched non-woven fabric (weight per unit area 80 g / m)²), Needle punching was performed from the first nonwoven fabric side and the third nonwoven fabric side, and the whole was integrated. The integrated laminate was made into a binder resin solution (Boncoat AN170 (Dainippon Ink & Chemicals) 20%, Milven SM300 (Showa Polymer) 1%, Milven LC10 (Showa Polymer) 0.1%, water 78 .9%), and a predetermined amount was attached with a rubber mangle and dried to obtain an air filter material. The obtained air filter material has a thickness of 1.82 mm and a basis weight of 209 g / m.²The apparent density is 0.1148 g / cm³Met.
[0056]
The thickness of the first nonwoven fabric in this air filter material is 0.29 mm, and the impregnation amount of the binder resin is 18 g / m.²The apparent density is 0.2417 g / cm.³Met. The thickness of the second nonwoven fabric is 0.60 mm, and the impregnation amount of the binder resin is 8 g / m.²The apparent density is 0.1417 g / cm.³Met. The thickness of the third nonwoven fabric is 1.1 mm, and the impregnation amount of the binder resin is 3 g / m.²The apparent density is 0.0755 g / cm.³Met.
[0057]
Example 3
First, a first card web (weight per unit area: 50 g / m) of a splittable polyester / nylon composite fiber (average fiber diameter of 15 μm, DFH-5 2.2 dT × 51 mm, Daiwa Bo) giving fibers having an average fiber diameter of 4 μm after the splitting treatment.²)created. A second card web (weight per unit area 80 / m) of polyester fiber (1.7 dT × 51 mm, Teijin Ltd.) having an average fiber diameter of 12 μm is further formed on the first card web.²) And applying hydroentanglement treatment from above and below to make the first card web and the second card web into the first nonwoven fabric and the second nonwoven fabric, respectively, and the fiber entangled between them and laminated. .
[0058]
On the second nonwoven fabric of the obtained laminate, a polyester staple fiber having an average fiber diameter of 21 μm (3.3 dT × 51 mm / 6.7 dT × 51 mm (weight ratio) = 50/50, Kuraray Co., Ltd.) was separately prepared. 3 Needle punch nonwoven fabric as nonwoven fabric (weight per unit area 80g / m²), Needle punching was performed from the first nonwoven fabric side and the third nonwoven fabric side, and the whole was integrated. The integrated laminate was made into a binder resin solution (Boncoat AN170 (Dainippon Ink & Chemicals) 20%, Milben SM300 (Showa Polymer) 1%, Milven LC10 (Showa Polymer) 0.1%, water 78 .9%), a predetermined amount was adhered with a rubber mangle and dried to obtain an air filter material. The thickness of the obtained air filter material is 1.94 mm, and the basis weight is 244 g / m.²The apparent density is 0.1258 g / cm³Met.
[0059]
The thickness of the first nonwoven fabric in this air filter material is 0.29 mm, and the impregnation amount of the binder resin is 20 g / m.²The apparent density is 0.2414 g / cm.³Met. The thickness of the second nonwoven fabric is 0.65 mm, and the impregnation amount of the binder resin is 10 g / m.²The apparent density is 0.1385 g / cm.³Met. The thickness of the third nonwoven fabric is 1.0 mm, and the impregnation amount of the binder resin is 4 g / m.²The apparent density is 0.0840 g / cm.³Met.
[0060]
Example 4
First, a first card web (weight per unit area: 50 g / m) of a splittable polyester / polyethylene composite fiber (average fiber diameter of 16 μm, DFS-SH, 2.2 dT × 51 mm, Daiwa Bo) giving fibers having an average fiber diameter of 4 μm after the splitting treatment.²)created. On this first card web, a second card web (weight per unit area 50 / m) of rayon staple fibers (2.2 dT × 51 mm, Ohmi Kenshi) having an average fiber diameter of 14 μm is further provided.²) And applying hydroentanglement treatment from above and below to make the first card web and the second card web into the first nonwoven fabric and the second nonwoven fabric, respectively, and the fiber entangled between them and laminated. .
[0061]
A needle punch as a third nonwoven fabric separately prepared from polyester staple fibers (3.3 dT × 51 mm / 6.7 dT × 51 mm, Kuraray Co., Ltd.) having an average fiber diameter of 21 μm and a length of 51 mm on the second nonwoven fabric of the obtained laminate. Non-woven fabric (weight per unit area 80g / m²), Needle punching was performed from the first nonwoven fabric side and the third nonwoven fabric side, and the whole was integrated. The integrated laminate is immersed in a binder resin solution (Polysol AT 330 30%, SMITEX M-3 1%, SMITEX Ax 0.1%, water 68.9%), and a predetermined amount is adhered with a rubber mangle. Air filter material was obtained by drying. The thickness of the obtained air filter material is 1.64 mm, and the basis weight is 220 g / m.²The apparent density is 0.1341 g / cm³Met.
[0062]
The thickness of the first nonwoven fabric in this air filter material is 0.29 mm, and the impregnation amount of the binder resin is 24 g / m.²The apparent density is 0.2552 g / cm.³Met. The thickness of the second nonwoven fabric is 0.35 mm, and the impregnation amount of the binder resin is 11 g / m.²The apparent density is 0.1743 g / cm.³Met. The thickness of the third nonwoven fabric is 1.0 mm, and the impregnation amount of the binder resin is 5 g / m.²The apparent density is 0.085 g / cm.³Met.
[0063]
Example 5
First, a first card web (weight per unit area: 50 g / m) of a splittable polyester / polyethylene composite fiber (average fiber diameter of 16 μm, DFS-SH, 2.2 dT × 51 mm, Daiwa Bo) giving fibers having an average fiber diameter of 4 μm after the splitting treatment.²)created. On the first card web, a second card web (weight per unit area: 60 g / m) of polyester staple fibers (2.2 dT × 51 mm, Teijin Ltd.) having an average fiber diameter of 14 μm is further provided.²) And applying hydroentanglement treatment from above and below to make the first card web and the second card web into the first nonwoven fabric and the second nonwoven fabric, respectively, and the fiber entangled between them and laminated. .
[0064]
On the second nonwoven fabric of the obtained laminate, a needle punched nonwoven fabric (weight per unit area: 100 g / m) was prepared as a third nonwoven fabric separately prepared from polyester staple fibers (3.3 dT × 51 mm, Teijin) having an average fiber diameter of 17 μm.²), Needle punching was performed from the first nonwoven fabric side and the third nonwoven fabric side, and the whole was integrated. The integrated laminate is immersed in a binder resin solution (Polysol AT 330 30%, Sumitex M-3 1%, Sumitex Ax 0.1%, water 68.9%), and a predetermined amount is adhered with a dust mangle. By doing so, an air filter material was obtained. The thickness of the obtained air filter material is 1.94 mm, and the basis weight is 250 g / m.²The apparent density is 0.1289 g / cm³Met.
[0065]
The thickness of the first nonwoven fabric in this air filter material is 0.29 mm, and the impregnation amount of the binder resin is 24 g / m.²The apparent density is 0.2552 g / cm.³Met. The thickness of the second nonwoven fabric is 0.45 mm, and the impregnation amount of the binder resin is 11 g / m.²The apparent density is 0.1578 g / cm.³Met. The thickness of the third nonwoven fabric is 1.20 mm, and the impregnation amount of the binder resin is 5 g / m.²The apparent density is 0.0875 g / cm.³Met.
[0066]
Comparative Example 1
First, a first card web (weight per unit: 95 g) composed of a polyester terephthalate fiber (1.7 dT × 51 mm) having an average fiber diameter of 12 μm and a rayon fiber (2.0 dT × 51 mm) having an average fiber diameter of 13 μm in a weight ratio of 50:50. / M²) And made into a first nonwoven fabric by needle punching.
[0067]
Also, a second card web (weight per unit area) comprising a polyester terephthalate fiber (6.6 dT × 51 mm) having an average fiber diameter of 25 μm in a weight ratio of 50:50 and a polyester terephthalate fiber (3.3 dT × 51 mm) having an average fiber diameter of 17 μm. 150 / m²) And made into a second nonwoven fabric by needle punching.
[0068]
Next, the 1st nonwoven fabric and the 2nd nonwoven fabric were piled up, needle punched from the 1st nonwoven fabric side, and integrated, and the laminated body was obtained.
[0069]
Next, the integrated laminate is immersed in a binder resin solution (Boncoat AN170 (Dai Nippon Ink Chemical Co., Ltd.) 40%, water 59.45%), and a predetermined amount is adhered with a rubber mangle and dried. An air filter material was obtained. The thickness of the obtained air filter material is 3.1 mm, and the basis weight is 300 g / m.²(That is, the binder impregnation amount is 55 g / m.²The apparent density is 0.0968 g / cm.³Met.
[0070]
The thickness of the first nonwoven fabric is 1.2 mm, and the impregnation amount of the binder resin is 40 g / m.²The weight is 190 g and the apparent density is 0.1583 g / cm.³Met. The thickness of the second nonwoven fabric is 1.9 mm, and the impregnation amount of the binder resin is 15 g / m.²The weight is 110 g and the apparent density is 0.0579 g / cm.³Met.
[0071]
Comparative Example 2
First, the first card web (weight per unit area 100 / m) is obtained only from polyester terephthalate fibers (1.6 dT × 51 mm) having an average fiber diameter of 12 μm.²) And a first nonwoven fabric (spun lace) was created by the hydroentanglement method.
[0072]
Next, a second card web (weight per unit area) composed of a polyester terephthalate fiber (2.20 dT × 51 mm) having an average fiber diameter of 14 μm in a weight ratio of 70:30 and a polyester terephthalate fiber (3.3 dT × 51 mm) having an average fiber diameter of 17 μm. 125g / m²) And made into a second nonwoven fabric by needle punching.
[0073]
Further, the third card web (weight per unit area 85 / m) is made only from polyester terephthalate fibers (6.7 dT × 51 mm) having an average fiber diameter of 25 μm.²)created.
[0074]
Next, the second nonwoven fabric was placed on the third card web and needle punched from the second nonwoven fabric side to be integrated to obtain a laminate. The first non-woven fabric was placed on the second non-woven fabric side of the laminate and integrated by needle punching. LC10 (Showa Polymer Co., Ltd. 0.2%, water 82.8%) was immersed in a predetermined amount with a rubber mangle and dried to obtain an air filter material. The thickness of the obtained air filter material is 3.0 mm, and the basis weight is 340 g / m.²(In other words, the binder impregnation amount is 30 g / m.²The apparent density is 0.1133 g / cm.³Met.
[0075]
In addition, the thickness of the first nonwoven fabric is 0.8 mm, and the impregnation amount of the binder resin is 19 g / m.²The weight is 119 g and the apparent density is 0.1488 g / cm.³Met. The thickness of the second nonwoven fabric is 1.3 mm, and the impregnation amount of the binder resin is 8 g / m.²The weight is 133 g and the apparent density is 0.1023 g / cm.³Met. The thickness of the third nonwoven fabric is 0.9 mm, and the impregnation amount of the binder resin is 3 g / m.²The weight is 88 g and the apparent density is 0.0978 g / cm.³Met.
[0076]
(Evaluation)
The air resistance (kPa), initial cleaning efficiency (%), full life cleaning efficiency (%) and life (g) of the air filter material prepared in Examples 1 to 5 and Comparative Example 1 with respect to JIS class 8 dust are JIS D 1612. Measured according to (Automobile Air Cleaner Test Method). Concerning the dust permeability, after loading JIS class 8 dust to ΔP = 2.94 KPa, the air flow rate is 20 m while loading the pulsation frequency 200 Hz for 30 minutes³It measured by the method of ventilating / min and calculating the transmittance | permeability. Similarly, carbon suit of air filter material prepared in Examples 1 to 5 (light oil combustion carbon suit, concentration 0.04 g / m³The ventilation resistance (kPa), the full life cleaning efficiency (%) and the life (g) with respect to the wind speed of 20 m / min were measured. The obtained results are shown in Tables 1 and 2. Here, the full life was set to Δp = 2.94 KPa.
[0077]
It should be noted that the ventilation resistance that is practically acceptable as an automobile air cleaner is usually up to 5 kPa. The cleaning efficiency is desired to be as close to 100% as possible at the initial stage and at the full life. In particular, the initial cleaning efficiency for JIS class 8 dust is 98.5% or more, and the life is practically 3.3 × 10.^-2g / cm²The above is desired. Further, the smaller the numerical value of the dust transmittance, the smaller the dust transmission. The target value is 1.5% or less. The numerical value in the parenthesis of the life item indicates the dust adhesion rate.
[0078]
[Table 1]

[0079]
[Table 2]

[0080]
As can be seen from Table 1 and Table 2, the air filter materials of Examples 1 to 5, which are specific examples of the present invention, show better filter performance than JIS 8 class dust in comparison with Comparative Example 1. I understand. It can be seen that the carbon suit exhibits substantially the same level of filter performance as Comparative Example 1. Therefore, it can be seen that the air filter materials of Examples 1 to 5 show good filter performance in a well-balanced manner with respect to JIS class 8 dust and carbon suit.
[0081]
【The invention's effect】
The air filter material of the present invention has a good dust collection property and dust removal resistance, and has a carbon suit collection property that is more than a predetermined level.
Therefore, it can be suitably used as a filter element for an automobile air cleaner and is useful as a thin air filter material.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an air filter material of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st nonwoven fabric, 2 ... 2nd nonwoven fabric, 3 ... 3rd nonwoven fabric

Claims

A first nonwoven fabric composed of fibers having an average fiber diameter of 3 to 5 μm derived from splittable staple fibers, a second nonwoven fabric composed of staple fibers having an average fiber diameter of 10 to 14 μm, and a third nonwoven fabric composed of staple fibers having an average fiber diameter of 18 to 25 μm. An air filter material laminated with a nonwoven fabric,
The first nonwoven is a fiber weight per unit area 35~55g / ^{m 2,} the adhesion amount of the binder resin is a 18-20 g / ^{m 2,} an apparent density of 0.16~0.26g / cm ^3, A spunlace nonwoven fabric having a thickness of 0.25 to 0.40 mm,
The second nonwoven fabric has a fiber basis weight of 20 to 80 g / m ² , a binder resin adhesion amount of 6 to 10 g / m ² , an apparent density of 0.13 to 0.19 g / cm ³ , and a thickness. Is a spunlace nonwoven fabric of 0.15 to 1.0 mm,
The third nonwoven fabric has a fiber basis weight of 60 to 80 g / m ² , a binder resin adhesion amount of ² to 4 g / m ² , an apparent density of 0.074 to 0.084 g / cm ³ , and a thickness. Is a needle punched nonwoven fabric having a diameter of 0.76 to 1.38 mm.

The air filter material according to claim 1, wherein a fourth nonwoven fabric is further laminated between the first nonwoven fabric and the third nonwoven fabric.

The air filter material according to claim 2, wherein the fourth nonwoven fabric is a spunlace nonwoven fabric, a wet papermaking nonwoven fabric or a spunbonded nonwoven fabric formed by a hydroentanglement method.

The air filter material according to claim 2 or 3, wherein the fourth nonwoven fabric is a polyolefin-based nonwoven fabric.

The air cleaner for motor vehicle engines which uses the air filter material in any one of Claims 1-4 as a filter element.