WO2012004905A1

WO2012004905A1 - スパンボンド不織布およびそれを用いたフィルター

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Publication number: WO2012004905A1
Application number: PCT/JP2010/072206
Authority: WO
Inventors: 坂本　浩之
Original assignee: 東洋紡績株式会社
Priority date: 2010-07-06
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2012-01-12
Also published as: US20130111861A1; JP2012017529A; CN102985608B; CN102985608A; JP5609334B2; US9011567B2

Abstract

本発明の目的は、単成分のポリエステル系繊維からなるスパンボンド不織布において、達成困難であった高目付・高剛性の不織布をエンボス加工において得ることにある。またフィルター性能を保持しつつ、優れたプリーツ加工性とプリーツ形態保持性、耐久性を同時に併せ持つフィルター基材およびそのフィルター基材を用いたフィルターを提供することにある。上記スパンボンド不織布は、単成分のポリエステル系繊維からなる堆積繊維集合体を一対の彫刻ロールとフラットな金属ロールで熱圧着することにより得られる、目付が１５０～４００ｇ／ｍ^２、たて方向の曲げ反発性が２０～６０ｍＮ、たて方向の引張強さが４００Ｎ／５ｃｍ以上であるスパンボンド不織布からなる。

Description

スパンボンド不織布およびそれを用いたフィルター

　本発明は、スパンボンド不織布およびそれを用いたフィルターに関する。更に詳しくは、優れた成型加工性、形状保形耐久性を併せ持つフィルター基材用の高剛性なスパンボンド不織布であって、それをフィルター基材に用いた捕集性能に優れたフィルターを提供することに関する。

　従来、エアーフィルター、例えば集塵機フィルター等は、金属の切削工場や粉塵が多く発生する工場での労働環境の改善に、比較的高価な粉体の回収に幅広く用いられている。そのフィルター基材としては、汎用ポリエステル長繊維不織布であるポリエステル長繊維不織布やポリエステル短繊維不織布が用いられている。

　集塵機用のフィルター基材としては、これまで短繊維を原料とした不織布を円筒状に縫製・成型したバグフィルターが用いられていたが、円筒状バグフィルターは、十分なろ過処理能力を得るために装置の大型化が否めなかった。そこで省スペースでろ過面積を多く取るためにプリーツ加工した不織布をフィルター基材としたフィルターが使用されるようになってきた。このプリーツタイプのフィルターには、ろ過時の負荷に耐えられるように剛性の高い不織布が求められる。

　剛性の高い不織布を得るためには不織布の断面形状モーメントを高める、即ち、厚みを高くすることが必要である。ただし、繊維密度を低くして厚みを高めることは、繊維によるネットワーク構造が粗になるため剛性が出ない。したがって、目付を増加することで厚みアップさせる手法がとられていた。

　ポリエステル長繊維不織布において、高速紡糸による配向結晶化繊維では、高目付になればエンボス加工による繊維融着が不十分となり、伸度が低く、剛直で成形性が不十分であり、形状保持性が劣る問題が生じていた。
　そこで、繊維融着性を改善するために、配向結晶化させない未延伸糸を熱接着成分として使用し、エンボス加工する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この方法では配高度の低い繊維をエンボス工程で結晶化促進させるために繊維が脆くなり、形態保持性や耐久性が劣る問題があった。

　不織布の剛性とプリーツ形態保持性を向上させる方法として、熱接着成分を用いる方法が多数提案されている。低融点成分を鞘成分とする芯鞘型複合長繊維不織布をエンボス加工で低融点成分を圧着させて浅い凹凸を付与して、毛羽立ちを抑制し、剛軟度５００ｍｇ以上のプリーツ形態保持性の良好な不織布を得る方法が提案されている（例えば、特許文献２、３参照）。

　低融点成分を鞘成分とする長繊維不織布を、エンボス加工で低融点成分を圧着させて浅い凹凸を付与し、目付と剛軟度を規定した方法が提案されている（例えば、特許文献４参照）。また、低融点成分を鞘成分とする長繊維層と低融点成分と高融点成分の長繊維が混繊された層が積層されエンボス加工され、さらにカレンダー加工で厚みを調整する方法が提案されている（例えば、特許文献５参照）。低融点成分を含む太い複合繊維と細い繊維を混繊して熱接着成分を減らしてエンボス加工して、枠体機能を太い熱接着繊維で構成することによりプリーツ加工性、プリーツ形態保持性を向上させる方法が提案されている（例えば、特許文献６参照）。接着成分を少なくする方法として、花弁型断面として花弁部を熱接着成分とする方法も多数提案されている（例えば、特許文献７～１２参照）。これらの方法は低融点成分のガラス転移点温度に由来する緩和による耐久性が劣る問題があった。

　高剛性不織布を得る他の方法として、低融点成分を含有しない長繊維不織布をニードルパンチ加工で三次元交絡させ、バインダー樹脂を含浸して繊維の交点を樹脂で固定する方法が提案されている（例えば、特許文献１３参照）。この方法は、剛性は向上するが、ニードルパンチによる開孔でろ過性能が低下し、さらにはプリーツ加工や繰り返し使用時の外力で交点からバインダー樹脂の脱落が生じる問題がある。

　上記のようにフィルター性能を保持して、プリーツ加工性の向上もしくはプリーツ形態保持性を改良する方法は提案されているが、加熱雰囲気も含めた場合のプリーツ形態保持性、耐久性を併せ持つフィルターとして好適な高剛性不織布を得る課題は未だ解決されていない。

特開平１０－９９６０８号公報特開平９－１９２４２６号公報特開平１１－２５３７１８号公報特開２００１－５４７０９号公報特開平８－１００３７１号公報特開平１１－１９２４０６号公報特開２００１－２４８０５６号公報特開２００１－２７６５２９号公報特開２００１－２７１２６０号公報特開２００５－７２６８号公報特開２００５－１１１３３７号公報特開２００７－１２５５４６号公報特開平６－４７２１９号公報

　本発明は、かかる従来技術の課題を背景になされたものである。すなわち、本発明の目的は、優れた成型加工性、形状保形耐久性を併せ持つ高剛性なスパンボンド不織布を提供することにある。また、この高剛性なスパンボンド不織布を用いたフィルター基材、フィルターを提供することにある。

　本発明者らは鋭意検討した結果、以下に示す手段により、上記課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。すなわち、本発明は、以下の構成からなる。
１．単成分のポリエステル系繊維からなる堆積繊維集合体を彫刻ロールとフラットな金属ロールで熱圧着することにより得られる、目付が１５０～４００ｇ／ｍ^２、たて方向の曲げ反発性が２０～６０ｍＮ、たて方向の引張強さが４００Ｎ／５ｃｍ以上であるスパンボンド不織布。
２．ポリエステル系繊維が、ガラス転移点温度が６０℃以上のポリエステル系樹脂（Ａ成分）９８．０～９９．９５重量％と、ポリエステル系樹脂（Ａ成分）と非相溶でガラス転移点温度が１２０℃～１６０℃の熱可塑性樹脂（Ｂ成分）０．０５～２．０重量％の混合物からなる繊維である上記１記載のスパンボンド不織布。
３．Ａ成分がポリエチレンテレフタレートであり、Ｂ成分がスチレン・メタクリル酸メチル・無水マレイン酸共重合体またはスチレン・マレイン酸共重合体である上記１または２に記載のスパンボンド不織布。
４．不織布を構成する繊維が、複屈折が０．０４～０．０９、繊度が１～５ｄｔｅｘの長繊維で構成された上記１～３のいずれかに記載のスパンボンド不織布。
５．上記１～４のいずれかに記載のスパンボンド不織布を用いたフィルター基材。
６．上記１～４のいずれかに記載のスパンボンド不織布を用いたフィルター基材であって、不織布単板のろ過特性において０．３μｍ以上０．５μｍ以下の粒子捕集効率が２５％以上、ＱＦ値が０．０３ｍｍＡｑ^－１以上であるフィルター基材。
７．プリーツ加工された上記５または６記載のフィルター基材。
８．上記５～７のいずれかに記載のフィルター基材を用いたフィルター。

　本発明により、フィルター基材として好適な高剛性な不織布が得られる。高剛性な不織布はその剛性から、プリーツ加工性が良好で、プリーツ加工後の屈曲耐久性に優れ、プリーツ形態保持性に優れたフィルター基材を提案できる。

　以下、本発明を詳述する。
　本発明の不織布は、単成分のポリエステル系繊維からなるスパンボンド不織布である。ここで言う単成分のポリエステル系繊維とは、不織布を構成するポリエステル系繊維が、芯鞘型やサイドバイサイド型等の複合繊維ではなく、１種類のポリエステル系樹脂を複合化させることなく、ノズルより押し出して得られる繊維を意味する。１種類のポリエステル系樹脂として、ホモポリマーはもちろん、ポリマーブレンドしたものを使用し、複合化させずに繊維化したものも、本発明で言う単成分のポリエステル繊維に含まれるものである。

　本発明のスパンボンド不織布の目付は、１５０～４００ｇ／ｍ^２であり、好ましくは１８０～３５０ｇ／ｍ^２であり、更に好ましくは２００～３００ｇ／ｍ^２である。１５０ｇ／ｍ^２未満では、曲げ剛性が低くなり、フィルターに使用した場合、ろ過粒子の堆積により不織布に対して負荷が増加した時に、その負荷によってろ材が変形して目折りを生じてろ過面積が低下・寿命が短くなるという問題が生じる。４００ｇ／ｍ^２を超えると、繊維量増加による濾過精度の向上もほぼ見られなくなり、製品重量の増大、コストアップに繋がるために好ましくない。また高い剛性のためにプリーツ加工性が低下するということも生じるために好ましくない。

　本発明のスパンボンド不織布のたて方向の曲げ反発性は、２０～６０ｍＮであり、好ましくは、３０～５０ｍＮであり、より好ましくは３５～４５ｍＮである。２０ｍＮ未満では、プリーツ形態保持性が劣り、好ましくない。６０ｍＮを超えるとプリーツ加工時の折りたたみ抵抗が大きくなり、プリーツ形状の凹凸点の仕上がり状態がシャープにならない場合があるので好ましくない。なお、プリーツ形状保持性は折りたたみ方向であるたて方向の曲げ反発性が支配的であり、横方向の曲げ反発性は特に限定されないが、１０ｍＮ以上、好ましくは１５ｍＮ以上である。

　本発明のスパンボンド不織布のたて方向の引張強さは、４００Ｎ／５ｃｍ以上であり、好ましくは４５０Ｎ／５ｃｍ以上であり、より好ましくは５００Ｎ／５ｃｍ以上である。４００Ｎ／５ｃｍ未満ではフィルターとして使用した際に粉塵が堆積してフィルター基材に負荷が掛かった際に、シート破断を生じる危険性があり好ましくない。引張強さの上限については圧着面積の調整や加工温度により調整できるため特に限定されないが、他の不織布特性の兼ね合いより１０００Ｎ／５ｃｍ以下程度となる。

　本発明のスパンボンド不織布は、ガラス転移点温度が６０℃以上のポリエステル系樹脂（Ａ成分）９８．０～９９．９５重量％と、ポリエステル樹脂（Ａ成分）と非相溶でガラス転移点温度が１２０℃～１６０℃の熱可塑性樹脂（Ｂ成分）０．０５～２．０重量％の混合物を原料としたポリエステル系繊維から構成されることが好ましい。

　ガラス転移点温度が６０℃以上のポリエステル系樹脂（Ａ成分）とは、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリシクロヘキサンジメチルテレフタレート（ＰＣＨＴ）などが挙げられる。ガラス転移点温度が６０℃未満のポリエステル系樹脂では、得られる不織布の熱緩和が大きくなってしまうのでフィルターとして使用された際に耐熱性が劣り好ましくない。

　ポリエステル系樹脂（Ａ成分）において、ガラス転移温度が６０℃以上となるように共重合ポリエステル樹脂を含有させても良いが、好ましくはホモポリエステル樹脂成分が９９モル％以上、更に好ましくは１００％以上である。また、本発明では特性を低下させない範囲で、必要に応じて酸化防止剤、紫外線吸収材、着色剤、難燃剤、抗菌剤などの改質材を添加させても良い。

　本発明のポリエステル系樹脂（Ａ成分）と非相溶でガラス転移点温度が１２０℃～１６０℃の熱可塑性樹脂（Ｂ成分）とは、Ｂ成分がポリエステル系樹脂（Ａ）と相溶性を有しないで、ポリエステル系樹脂（Ａ成分）を溶融した際に、Ｂ成分が独立成分として存在する特性を有する。またポリエステル系樹脂（Ａ成分）のガラス転移温度より少なくとも４０℃高いガラス転移温度を有することで、独立成分であるＢ成分が紡糸張力を受けた際にポリエステル系樹脂（Ａ成分）の配向結晶化を抑制する効果を有する。例えば、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリレート系樹脂、メチルペンテン系樹脂およびそれらの共重合体などが挙げられる。なお、得られる繊維はＡ成分中にＢ成分が独立成分として分散して存在しており、一般的に海島繊維と呼ばれる島成分が海成分中に長手方向に連通して存在している複合繊維とは異なるものである。すなわち、主成分であるＡ成分中にＢ成分が独立成分として分散して存在している、複合繊維ではない単成分の繊維が得られるものである。

　このＢ成分のガラス転移温度は１２０℃～１６０℃が好ましい。１２０℃未満では、配向抑制効果が少なくなり、求める不織布特性を得るためには添加量を増やす必要があるが、添加量の増加は高速紡糸時に糸切れしやすくなるので好ましくない。１６０℃を超えると、細化速度が速くなり高速紡糸時に糸切れが発生しやすくなるので好ましくない。

　本発明におけるＢ成分としては、スチレン・アクリレート系共重合体が好ましく、Ａ成分にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いた場合、ガラス転移温度が１２２℃のスチレン・メタクリル酸メチル・無水マレイン酸共重合体（市販品では、例えばＲｏｈｍ
　ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧのＰＬＥＸＩＧＬＡＳ　ＨＷ５５）が少量の添加量で配向結晶化抑制効果が高いので特に好ましい。Ａ成分にポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を用いた場合、ガラス転移温度が１５５℃のスチレン・無水マレイン酸共重合体（市販品では、例えばＳＡＲＴＯＭＥＲ　Ｃｏｍｐａｎｙ　Ｉｎｃ．のＳＭＡ１０００など）を用いるのが好ましい。

　このＢ成分の含有量は、０．０５～２重量％が好ましく、より好ましくは０．１～１．５重量％、更に好ましくは０．２～１．０重量％である。含有量が０．０５重量％未満では、配向結晶化抑制効果が少なくなり、エンボス加工による繊維同士の融着が不十分となり、好ましくない。含有量２重量％を超えると高速紡糸領域において糸切れが発生しやすく、安定的な生産が困難となるので好ましくない。紡糸速度を下げることで糸切れは改善するが、本発明要件である複屈折を満足せず、耐久性が劣るので好ましくない。

　本発明の不織布はスパンボンド法によって得られる長繊維不織布であり、単成分のポリエステル系繊維からなる堆積繊維集合体を対を成す彫刻ロールとフラットな金属ロールで熱圧着するエンボス加工で得られる不織布である。単成分のポリエステル系樹脂として、上記Ａ成分とＢ成分の混合物を原料として使用することにより、従来では低融点成分を鞘成分とし、高融点成分を芯成分とした芯鞘型複合繊維を使用し、さらに対を成した彫刻ロールにて両面エンボス加工することにより得られていた、高剛性な目付１５０～４００ｇ／ｍ^２の高目付のスパンボンド不織布を、得られるようになったものである。

　すなわち、これまで、目付１５０～４００ｇ／ｍ^２といった高目付のスパンボンド不織布を、単成分のポリエスエル系樹脂で製造した場合、高目付であるためエンボス加工による熱圧着が不完全なものとなり、層間剥離を起こす場合もあるような不織布しか得られず、たて方向の曲げ反発性が２０ｍＮ未満の剛性の低い不織布しか得られていなかった。それに対し、本発明の不織布は、上記Ａ成分とＢ成分の混合物からなるポリエステル系繊維を使用することで、熱圧着されやすい堆積繊維集合体が得られる。その堆積繊維集合体を、対を成した彫刻ロールによる熱圧着ではなく、対を成す彫刻ロールとフラットな金属ロールにより熱圧着することで、目付１５０～４００ｇ／ｍ^２といった高目付のスパンボンド不織布を、十分に熱圧着することが可能となったものである。その結果、得られたスパンボンド不織布は、たて方向の曲げ反発性に優れた高剛性な不織布が得られるものである。

　本発明の不織布は、短繊維不織布は不織布の引張強さが弱く、剛性が低いので好ましくない。また樹脂含浸させた短繊維不織布は、剛性は改善されるものの、プリーツ加工やフィルターの繰り返し使用時の外力によりバインダー樹脂の脱落、繊維の脱落があるので好ましくない。また、スパンボンド不織布においてもニードルパンチ加工不織布は、剛性が低く、さらにニードルパンチ加工における針孔によってろ過性能が低下するので好ましくない。また、樹脂含浸させたスパンボンド不織布は、プリーツ加工やフィルターの繰り返し使用時の外力によりバインダー樹脂の脱落があるので好ましくない。

　本発明のスパンボンド不織布を構成する長繊維は、複屈折０．０４～０．０９が好ましく、より好ましくは０．０４５～０．０８であり、更に好ましくは０．０５～０．０７である。複屈折が０．０４未満では、熱変形しやすく、エンボス加工による繊維同士の融着が促進されるが、繊維の剛直性が劣り、プリーツの形態保持性が低下し、フィルター熱成型すると脆くなるため耐久性が劣るので好ましくない。複屈折が０．０９を超えると、剛直性は高くなるが変形時の追従性が劣り、プリーツ加工性が悪くなるので好ましくない。

　本発明のスパンボンド不織布を構成する長繊維は繊度が１～５ｄｔｅｘが好ましく、より好ましくは１．２～４ｄｔｅｘであり、更に好ましくは１．５～３ｄｔｅｘである。繊度が１ｄｔｅｘ未満では、繊維が細いため繊維自身の強度が低く、不織布としての耐摩耗性が劣り好ましくない。繊度が５ｄｔｅｘを超えると、構成する繊維間隙が大きくなり小さいダストサイズの捕集性能が低下するので好ましくない。

　本発明のスパンボンド不織布を用いたフィルター基材は、ろ過性能が０．３μｍ以上０．５μｍ未満の粒子捕集効率が２５％以上、ＱＦ値０．０３ｍｍＡｑ^－１以上を同時に満たすことが好ましい。本発明では、中性能フィルターの機能を保持させるため、大気塵捕集効率として捕集粒子径は０．３～０．５μｍ以下の粒子捕集効率が２５％以上であり、好ましくは３０％以上であり、更に好ましくは３５％以上である。

　本発明のスパンボンド不織布を用いたフィルター基材は、捕集性能と圧力損失の関係からフィルター性能を限定するためＱＦ値を０．０３ｍｍＡｑ^－１以上とすることが好ましい。より好ましくは０．０４ｍｍＡｑ^－１以上であり、更に好ましくは０．０５ｍｍＡｑ^－１である。ＱＦ値が０．０３ｍｍＡｑ^－１未満では、捕集効率が高くても圧力損失が高い場合や、圧力損失が低くても捕集効率が低い場合であり、フィルター性能としては好ましくない。なお、ＱＦ値の上限値は特に限定されないが、一般にＱＦ値は０．０９ｍｍＡｑ^－１が限界値となるので、上限を０．０９ｍｍＡｑ^－１とする。

　本発明のスパンボンド不織布を用いたフィルター基材は、プリーツ加工により、一定断面積あたりのろ過面積を大きくしてろ過量を増大させることで、フィルターの寿命を長く保つことにある。プリーツの形状は、公知の形状を使用でき、特に限定されないが、少なくとも、平面の断面積の２倍以上が好ましく、２．５倍以上がより好ましく、３倍以上が更に好ましい。折り畳み形状は、ジグザグ形状や湾曲形状が形態加工の容易性と形態保持性から望ましい。

　本発明のスパンボンド不織布を用いたフィルター基材を高性能フィルターに用いる場合は、高性能膜などの高性能フィルター基材と積層してプリーツ加工するのが好ましい。

　本発明のスパンボンド不織布からなるフィルター基材を用いたフィルターは、公知のフィルター構造を使用することが出来る。

　　以下に実施例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。実施例において、各特性値の測定を次の方法により実施した。

　＜ガラス転移温度、融点＞
　各熱可塑性樹脂サンプル５ｍｇを採取し、示差走査型熱量計（ＴＡ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社性Ｑ１００）にて、窒素雰囲気下で２０℃から１０℃／分にて２９０℃まで昇温させたときの発熱ピーク位置の温度をガラス転移温度、吸熱ピーク位置の温度を融点として評価した。

　＜不織布の目付＞
　ＪＩＳ　Ｌ　１９０６（２０００）に準じて測定した単位面積（１ｍ^２）あたりの質量で示す。

　＜不織布の剛性（曲げ反発性）＞
　ＪＩＳ　Ｌ　１０９６（１９９９）の８．２０．１のＡ法に準拠して測定した剛軟度を不織布の曲げ反発性とし、たて方向の剛軟度を、本発明ではたて方向の曲げ反発性（ｍＮ）とする。

　＜不織布の引張強さ＞
５ｃｍ幅×２０ｃｍ長の試験片を幅１ｍあたり３枚採取し、つかみ間隔１０ｃｍ、２０±１ｃｍ／ｍｉｎの伸長速度で試験片が切断するまで荷重を加える。試験片の最大荷重時の強さを引張強さとする。

　＜複屈折＞
　不織布又はウエッブから取り出した単繊維をベレックコンペンセーターを装着した偏向顕微鏡によりレターデーションと繊維径により求めたｎ＝５の平均値を繊維の複屈折（Δｎ）とした。

　＜繊度＞
　不織布からランダムに小片サンプルを１０個採取し、光学顕微鏡にて各サンプルから５点ずつ、計５０本の繊維を任意に選び出してその太さを測定する。繊維は断面が円形と仮定し、太さを繊維径とする。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とポリマーの密度から繊度を算出する。

　＜フィルター基材の圧力損失＞
　不織布の任意の部分から、φ５０ｍｍのサンプルを３個採取し、それぞれのサンプルについて、サンプルを濾過装置ホルダーにセットし、大気塵を濾材サンプル下流側からエアー流量５ｃｍ／秒における圧力損失（ｍｍＡｑ）を求めた。

　＜フィルター基材の０．３μｍ以上０．５μｍ以下の捕集効率＞
　不織布の任意の部分から、φ５０ｍｍのサンプルを３個採取し、それぞれのサンプルについて、サンプルを濾過装置ホルダーにセットし、大気塵を濾材サンプル下流側からエアー流量５ｃｍ／秒にて吸引空気量１ｍ^３になるまで吸引させ、濾材上流の吸引大気塵中の０．３μｍ以上、０．５μｍ以下のダストをカウンターで測定しダスト数（Ｄ１）を求め、他方、濾材サンプルを通過した吸引濾過大気中の０．３μｍ以上、０．５μｍ以下のダストをカウンターで測定してダスト数（Ｄ２）を求め、下記式にて捕集効率を求めた。
　　０．３μｍ以上０．５μｍ以下の捕集効率（％）＝（１－Ｄ２／Ｄ１）×１００

　＜フィルター基材のＱＦ値＞
　上記捕集効率測定時の濾材の上流側と下流側の平均差圧（ΔＰ：ｍｍＡｑ）を計測して、下記式にてＱＦ値を求める。
　　ＱＦ値（1/ｍｍＡｑ）＝－｛ｌｎ（捕集効率）／１００｝／（ΔＰ）

　＜耐磨耗性＞
　フィルター基材用不織布を切り出し、大栄科学精器の学振式染色物摩擦堅牢度試験機にて、摩擦面が不織布のエンボス面側となるように設置して、摩擦の同布に金巾３号を用い、摩擦回数１００回にて、ＪＩＳ　Ｌ－０８４７の方法に準拠して磨耗試験を行った。表面の磨耗程度を目視判断で以下の評価を行った。
　表面の磨耗がない：◎、毛羽立ち、損傷が微小：○、毛羽立ち、損傷が少～中ある：△、毛羽立ち、損傷が大：×

　＜プリーツ加工性＞
　小型プリーツ加工機にて、ロール状フィルター基材用不織布を５ｍ／分にて供給し、襞折り幅２０ｍｍのプリーツを形成させ、圧縮状態での熱板処理温度１２０℃にてセットして得られたプリーツ加工したフィルター基材のプリーツ形成状態と機台の運転状況から、目視官能評価で判定した。
　◎：機台詰りなし、プリーツ形状非常に良好、○：機台詰りなし、プリーツ形状良好、△：機台詰りなし、プリーツ角度少し甘い、×：機台詰りありはすべて、詰りなしでプリーツ形状ズレ、異常あり

　＜フィルター耐久性＞
　プリーツ成形したフィルター基材を、厚み１００ｍｍ、縦横５００ｍｍ角の正方形枠に濾過面積が３倍になるように折り畳み状態で端末を接合剤で固定し枠付きフィルターを作成し、該枠付きフィルターを、５０℃雰囲気中にてプリーツの凹凸が上下になるように置いて、中央にφ２００ｍｍの円盤に荷重を乗せて、全荷重が１９．６Ｎとなるようにして、２４時間放置後、除重して室温にもどし、形状変化を目視判定した。
　◎：変形なし、○：少し変形、△：かなり変形、×：潰れた

＜不織布の圧着面積＞
　不織布１ｍ^２の表面を２０箇所サンプリングし、ＳＥＭにて５００倍の写真をとり、１０００倍に拡大した写真を印刷して、圧着部を切り抜き、切り抜いた圧着部の面積（Ｓｐ）を求め、単位面積あたりの圧着部数から、全体の面積（Ｓ０）に対してのＳｐの比率を求める。（ｎ＝２０）
　　Ｐ＝Ｓｐ×ｎ／Ｓ０

　（実施例１）
　Ａ成分としてガラス転移点温度が６７℃で固有粘度０．６５のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）９９重量％と、Ｂ成分としてガラス転移点温度が１２２℃のＲｏｈｍ　ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧのＰＬＥＸＩＧＬＡＳ　ＨＷ５５（ＨＷ５５）を１．０重量％を混合乾燥し、ノズルオリフィスはＬ／Ｄ３．０のノズルを用い、紡糸温度２８５℃、単孔吐出量１．１２ｇ／分にて溶融紡糸し、紡糸速度４５００ｍ／分にて引取り、ネットコンベア上に振落してウエッブを得た。連続して、ネット上で１００℃の予備圧着ローラーにて押さえ処理を行い単糸繊度２．５ｄｔｅｘの長繊維からなるウエッブを得た。次いで、圧着面積率１８％の横楕円エンボスローラーとフラット金属ローラーとにて、加熱温度として２４０℃にて、線圧１２０ｋＮ／ｍにてエンボス加工して、目付２５０ｇ／ｍ^２の不織布を得た。得られたウエッブと不織布の評価結果を表１に示す。
　次いで、得られた不織布をプリーツ加工してフィルター基材の評価を行った結果を表１に示す。
　本発明の要件を満たす実施例１のフィルター基材は、優れた濾過性能を保持して、剛直性、耐磨耗性、プリーツ加工性、形態保持性とも優れたフィルター機能を保持し、そのフィルター基材を用いて得られたフィルターも耐久性に優れたフィルターであった。

（実施例２）
　不織布の目付を１８０ｇ／ｍ^２とした以外は実施例１と同様にして得た。得られたウエッブ、不織布、フィルター基材、及びフィルターの評価結果を表１に示す。
　本発明の要件を満たす実施例２のフィルター基材は、優れた濾過性能を保持して、剛直性、耐磨耗性、プリーツ加工性、形態保持性とも優れたフィルター機能を保持し、そのフィルター基材を用いて得られたフィルターも耐久性に優れたフィルターであった。

（実施例３）
　不織布の目付を３５０ｇ／ｍ^２とした以外は実施例１と同様にして得た。得られたウエッブ、不織布、フィルター基材、及びフィルターの評価結果を表１に示す。
　本発明の要件を満たす実施例３のフィルター基材は、優れた濾過性能を保持して、剛直性、耐磨耗性、プリーツ加工性、形態保持性とも優れたフィルター機能を保持し、そのフィルター基材を用いて得られたフィルターも耐久性に優れたフィルターであった。

　（実施例４）
　Ａ成分としてＰＥＴ９９．５重量％、Ｂ成分としてＲｏｈｍ　ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧのＰＬＥＸＩＧＬＡＳ　ＨＷ５５（ＨＷ５５）を０．５重量％し、エンボス加工温度を２５５℃、線圧１２５ｋＮ／ｍにてエンボス加工した以外、実施例１と同様にして得られたウエッブ、不織布、フィルター基材、及びフィルターの評価結果を表１に示す。
　本発明の要件を満たす実施例４のフィルター基材は、優れた濾過性能を保持して、剛直性、耐磨耗性、プリーツ加工性、形態保持性とも優れたフィルター機能を保持し、そのフィルター基材を用いて得られたフィルターも耐久性に優れたフィルターであった。

　（実施例５）
　単孔吐出量を０．９ｇ／分、引取速度を３６００ｍ／分とし、エンボス温度を１９５℃とした以外実施例４と同様にして得た、ウエッブ、不織布、フィルター基材、フィルターの評価結果を表１にしめす。
　本発明要件を満たす実施例５のフィルター基材は、優れた濾過性能を保持して、剛直性、耐磨耗性、プリーツ加工性、形態保持性とも優れたフィルター機能を保持し、そのフィルター基材を用いて得られたフィルターも耐久性に優れたフィルターであった。

　（比較例１）
　ＰＥＴ１００重量％とし、紡糸温度２８５℃、エンボス加工温度を２６０℃、線圧１３０ｋＮ／ｍとした以外、実施例１と同様にして得られたウエッブ、不織布、フィルター基材、及びフィルターの評価結果を表１に示す。
　本発明の要件を満たさない比較例１のフィルター基材は、優れた濾過精度を保持していたが、構成繊維の複屈折が高く、エンボス加工による繊維の融着不足でプリーツ加工性が劣るフィルター基材であった。

　（比較例２）
　Ｂ成分としてガラス転移点温度が１０８℃の分子量２５００００のスチレン（ＰＳ）を１重量％添加し、リン系難燃剤として、アデカスタブＰＦＲを５重量％添加して、常法により混練ペレタイズした樹脂を用い、エンボス加工温度を１３５℃、線圧１１０ｋＮ／ｍとした以外、比較例１と同様にして得たウエッブ、不織布、フィルター基材、及び、フィルター基材を用いたフィルターの評価結果を表１に示す。
　比較例２は、紡糸で糸切れがある（スチレンの熱分解による分岐の生成と類推される）、収縮率も高い不織布を用いたフィルター基材で、耐磨耗は許容されるが、濾過性能および、形態保持性も劣り、それを用いたフィルターは耐久性が劣るフィルターであった。

　（比較例３）
　比較例１と同様にして作成したウエッブを、ペネ６０でニードルパンチ加工して得た不織布、フィルター基材、及び、作成したフィルターの評価結果を表１に示す。
　比較例３は、交絡処理をしているため、剛性が低い、嵩高な不織布となり、交絡処理による貫通孔が形成された不織布となる。その不織布を用いたフィルター基材は、剛直性が劣り、濾過性能、耐磨耗性、プリーツ加工性とも劣るものであり、それを用いたフィルターも耐久性が劣るものであった。

　（比較例４）
　Ｂ成分としてＲｏｈｍ　ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧのＰＬＥＸＩＧＬＡＳ　ｈｗ５５（ｈｗ５５）を４．０重量％を混合した以外、実施例１と同様にして紡糸したが、糸切れが顕著で、正常なウエッブを得ることができなかった。よって、フィルター基材の性能評価は実施できなかった。

　（比較例５）
　目付を１００ｇ／ｍ^２、エンボス加工温度を２２０℃、線圧を１００ｋＮ／ｍとした以外、実施例２と同様にして得たウエッブ、不織布、フィルター基材、フィルターの評価結果を表１にしめす。
　比較例５は、目付が低く剛直性に劣るため、プリーツ加工性と耐久性が劣るフィルター基材である。

　（比較例６）
　目付を４５０ｇ／ｍ^２として以外は、実施例２と同様にして得たウエッブ、不織布、フィルター基材、フィルターの評価結果を表１にしめす。
　比較例６は、目付が高すぎて剛直なため、プリーツ加工性がやや劣るフィルター基材となる。

　本発明により得られたスパンボンド不織布は単成分のポリエステル系繊維からなるスパンボンド不織布であり、繊維交絡処理無しに熱圧着手法で繊維を融着させた物であり、他の製造方法より安価に提供することが出来る。また高い曲げ反発性を有し、形態安定性、耐久性が良好であり、フィルター基材に用いた場合に特に有用である。

Claims

　単成分のポリエステル系繊維からなる堆積繊維集合体を彫刻ロールとフラットな金属ロールで熱圧着することにより得られる、目付が１５０～４００ｇ／ｍ^２、たて方向の曲げ反発性が２０～６０ｍＮ、たて方向の引張強さが４００Ｎ／５ｃｍ以上であるスパンボンド不織布。
　ポリエステル系繊維が、ガラス転移点温度が６０℃以上のポリエステル系樹脂（Ａ成分）９８．０～９９．９５重量％と、ポリエステル系樹脂（Ａ成分）と非相溶でガラス転移点温度が１２０℃～１６０℃の熱可塑性樹脂（Ｂ成分）０．０５～２．０重量％の混合物からなる繊維である請求項１記載のスパンボンド不織布。
　Ａ成分がポリエチレンテレフタレートであり、Ｂ成分がスチレン・メタクリル酸メチル・無水マレイン酸共重合体またはスチレン・マレイン酸共重合体である請求項１または２に記載のスパンボンド不織布。
　不織布を構成する繊維が、複屈折が０．０４～０．０９、繊度が１～５ｄｔｅｘの長繊維で構成された請求項１～３のいずれかに記載のスパンボンド不織布。
　請求項１～４のいずれかに記載のスパンボンド不織布を用いたフィルター基材。
　請求項１～４のいずれかに記載のスパンボンド不織布を用いたフィルター基材であって、不織布単板のろ過特性において０．３μｍ以上０．５μｍ以下の粒子捕集効率が２５％以上、ＱＦ値が０．０３ｍｍＡｑ^－１以上であるフィルター基材。
　プリーツ加工された請求項５または６記載のフィルター基材。
　請求項５～７のいずれかに記載のフィルター基材を用いたフィルター。