WO2017208952A1 - エアフィルタ材料 - Google Patents

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WO2017208952A1
WO2017208952A1 PCT/JP2017/019470 JP2017019470W WO2017208952A1 WO 2017208952 A1 WO2017208952 A1 WO 2017208952A1 JP 2017019470 W JP2017019470 W JP 2017019470W WO 2017208952 A1 WO2017208952 A1 WO 2017208952A1
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core
nonwoven fabric
polyester
sheath
short fiber
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PCT/JP2017/019470
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俊憲 高橋
則雄 梅津
和正 水井
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ダイニック株式会社
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    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/02—Air cleaners
    • F02M35/024—Air cleaners using filters, e.g. moistened

Definitions

  • the present invention relates to a nonwoven fabric-based air filter material used for air cleaners of various internal combustion engines such as reciprocating engines, rotary engines, gas turbine engines, etc., which use gasoline, ethanol, light oil, heavy oil or the like as fuel.
  • a needle punched nonwoven fabric and a laminated spunlace nonwoven fabric layer are laminated, and a urethane-based or acrylic-based binder resin composition containing a flame retardant is adhered to the fiber to achieve the intended rigidity and flame retardancy.
  • a non-woven fabric-based air filter material has been proposed in which viscous oil is adhered to the surface of the needle punched nonwoven fabric layer to improve dust collection (Patent Document 1).
  • the flow velocity (about 25 m / min) and the flow rate (about 8 m 3 / min) of the air passing through the air filter of the air cleaner of the conventional automobile engine are the flow of downsizing and turbocharging of the automobile engine.
  • the flow rate is about 40 m / min or higher and the flow rate is increased to about 12 m 3 / min or more. Under such high air flow rate and high flow rate conditions, filter performance such as cleaning efficiency and life can be achieved. There is concern about the decline.
  • the object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art, and without using a binder oil composition containing viscous oil or a flame retardant, a high flow rate and a high flow rate of the passing air.
  • the object is to provide a nonwoven fabric-based air filter material having good dust collection, rigidity and flame retardancy even under conditions.
  • the present inventors have two types of needle punched nonwoven fabrics containing a core-sheath type composite polyester heat-bonded short fiber having a specific fineness, basis weight, melting point, etc. and other non-core-sheath type polyester short fibers, Heated for a longer period of time than normal heat-sealing conditions by laminating a spun lace nonwoven fabric containing core-sheath type composite polyester heat-bonded short fibers such as fineness, basis weight, and melting point and non-core-sheath type polyester short fibers.
  • the resin in the sheath portion having a lower melting point than the resin in the core portion is not only in the contact portion between the core-sheath type composite polyester heat-bonded short fibers, but also in the core-sheath type composite polyester heat-bonded short fibers.
  • the present invention comprises a first needle punched nonwoven fabric containing a core-sheath type composite polyester heat-bonded short fiber and a non-core-sheath type polyester short fiber, A second needle punched nonwoven fabric containing a core-sheath type composite polyester heat-sealing short fiber and a non-core-sheath type polyester short fiber; An air filter material formed by laminating a spunlace nonwoven fabric containing a core-sheath type composite polyester heat-sealing short fiber and a non-core-sheath type polyester short fiber, Heat-sealed, 1.6 to 2.3 mm sheet thickness according to JIS-P-8118, and 70 to 110 mN JIS-L-1096 8.22.1A method (Gurley method) And an air filter material having a fiber basis weight of 240 to 340 g / m 2 is provided.
  • the fiber basis weight of the first needle punch nonwoven fabric is 60 to 150 g / m 2 and the fiber basis weight of the second needle punch nonwoven fabric is 60 to 180 g / m 2 from the viewpoint of the basis weight of the constituent nonwoven fabric.
  • the fiber basis weight of the spunlace nonwoven fabric is preferably 30 to 80 g / m 2 .
  • the melting point of the polyester corresponding to the sheath of the core-sheath-type composite polyester heat-bonding short fiber in the first needle punched nonwoven fabric is 100 to 160 ° C.
  • the melting point of the polyester corresponding to the core is 250 to 260 ° C.
  • the melting point of the non-core sheath polyester short fiber in the first needle punched nonwoven fabric is 250 to 260 ° C.
  • the melting point of the polyester corresponding to the sheath of the core-sheath type composite polyester heat-bonding short fiber in the second needle punched nonwoven fabric is 100 to 160 ° C.
  • the melting point of the polyester corresponding to the core is 250 to 260 ° C.
  • the second The melting point of the non-core-sheath polyester short fiber in the needle punched nonwoven fabric is 250 to 260 ° C.
  • the melting point of the polyester corresponding to the sheath of the core-sheath type composite polyester heat-sealing short fiber in the spunlace nonwoven fabric is 100 to 160 ° C
  • the melting point of the polyester corresponding to the core is 250 to 260 ° C
  • in the spunlace nonwoven fabric The melting point of the non-core-sheath polyester
  • the present invention also provides a first needle punch nonwoven fabric containing core-sheath type composite polyester heat-bonded short fibers and non-core-sheath type polyester short fibers, core-sheath type composite polyester heat-bonded short fibers, and non-core-sheath type fibers.
  • a second needle punch nonwoven fabric containing polyester short fibers, and a spunlace nonwoven fabric containing core-sheath type composite polyester heat-sealing short fibers and non-core-sheath polyester short fibers are laminated.
  • a manufacturing method having a step of performing heat fusion treatment for 1 to 7 minutes is provided.
  • the fiber basis weight of the first needle punch nonwoven fabric is set to 60 to 150 g / m 2
  • the fiber basis weight of the second needle punch nonwoven fabric is set to 60 to 180 g / m 2.
  • the fiber basis weight of the lace nonwoven fabric is preferably 30 to 80 g / m 2 .
  • the melting point of the polyester corresponding to the sheath is 100 to 160 ° C.
  • the melting point of the polyester corresponding to the core is 250.
  • the non-core-sheath polyester short fiber in the second needle punched nonwoven fabric is used, and
  • the non-core-sheath polyester short fiber in the second needle punched nonwoven fabric the one having a melting point of 250 to 260 ° C. is used.
  • the polyester corresponding to the sheath has a melting point of 100 to 160 ° C.
  • the polyester corresponding to the core has a melting point of 250 to 260 ° C. It is preferable to use a non-core-sheath polyester short fiber in the nonwoven fabric having a melting point of 250 to 260 ° C.
  • the present invention provides an air cleaner for an automobile engine that uses the above air filter material as a filter element.
  • the air filter material of the present invention includes two types of needle punched nonwoven fabric containing core-sheath-type composite polyester heat-bonded short fibers having specific fineness, basis weight, melting point, and the like and other non-core-sheath type polyester short fibers.
  • a laminate of spunlace nonwoven fabric containing core-sheath type composite polyester heat-bonded short fibers with specific fineness, basis weight, melting point, etc. and non-core-sheath type polyester short fibers is longer than normal heat-sealing conditions The heat-sealed heat treatment. For this reason, the air filter material of the present invention can unexpectedly increase its rigidity and flame retardancy without impairing dust collection and without using a binder resin composition.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of an embodiment of an air filter material of the present invention.
  • the air filter material 10 is preferably in the form of a sheet and has a three-layer structure in which the first needle punched nonwoven fabric 1, the second needle punched nonwoven fabric 2, and the spunlace nonwoven fabric 3 are laminated.
  • a third needle punch nonwoven fabric (not shown) is laminated between the first needle punch nonwoven fabric 1 and the second needle punch nonwoven fabric 2 or between the second needle punch nonwoven fabric 2 and the spunlace nonwoven fabric 3. May be.
  • a known laminating method can be used, but laminating by needle punching is preferable from the viewpoint of laminating cost.
  • the air filter material 10 of the present invention is heat-sealed, and has a sheet thickness of 1.6 to 2.3 mm, preferably 1.8 to 2.2 mm, and JIS of 70 to 110 mN, preferably 90 to 100 mN. -L-1096 It has a bending resistance according to the 8.22.1A method (Gurley method) and has a fiber basis weight of 240 to 340 g / m 2 , preferably 260 to 320 g / m 2 .
  • the reason for performing the heat fusion treatment is to increase the rigidity of the air filter material itself without using the binder resin composition.
  • the reason why the sheet thickness is 1.6 to 2.3 mm is that, within this range, a predetermined initial ventilation resistance, initial cleaning efficiency, full life cleaning efficiency, and life can be obtained by examining the optimum pitch.
  • the reason why the bending resistance is set to 70 to 110 mN is that if it is in this range, the air pressure does not sag due to the wind pressure and the air filter materials do not stick to each other, and a predetermined filter performance can be obtained.
  • the reason why the fiber basis weight is set to 240 to 340 g / m 2 is that a predetermined initial ventilation resistance, initial cleaning efficiency, and life can be obtained within this range.
  • the air filter material of the present invention uses core-sheath type composite polyester heat fusion short fibers as main fibers constituting each nonwoven fabric layer, as will be described later. This is to enable heat fusion processing.
  • the first needle punched nonwoven fabric 1 is arranged on the air inflow side, and is a nonwoven fabric formed by a needle punch method from a fiber web formed by a dry method or a wet method such as a card method or an airlaid method, This layer improves the initial cleaning efficiency of JIS 8 types of dust (JIS Z9801).
  • the needle punch conditions can be appropriately determined in consideration of the use of the air filter material and the like. A plurality of needle punch processes may be performed.
  • the first needle punched nonwoven fabric 1 preferably has a fiber basis weight of 50 to 160 g / m 2 , more preferably 60 to 150 g / m 2 , and the thickness is preferably 0.5 to 1.2 mm, more preferably 0. .6 to 1.1 mm. This is because, within this range, it is finished to an appropriate thickness and a dust holding amount can be obtained.
  • the first needle punched nonwoven fabric used in the present invention contains a core-sheath type composite polyester heat-bonding short fiber and a non-core-sheath type polyester short fiber.
  • the reason for using the core-sheath-type composite polyester heat-bonded short fiber is to impart heat-fusibility to the first needle punched nonwoven fabric, and the reason for using the non-core-sheath type polyester short-fiber is the first needle. This is because the punched nonwoven fabric is imparted with a strong and constant bulk, and an appropriate dust holding amount can be obtained.
  • the “core-sheath type composite fiber” in the core-sheath type composite polyester heat-bonding short fiber used in the present invention means a fiber structure in which the surface of the resin fiber (core) is covered with another resin (sheath).
  • the fiber which has.
  • the reason for using polyester for both the core part and the sheath part is that it is easily available.
  • the reason why the fibers are “heat-bonded fibers” is that adhesion between the fibers can be realized by sticking or melting only the resin in the sheath portion without melting the resin in the core portion by heating.
  • the reason for using “short fibers” that are usually cut to 38 to 75 mm instead of long fibers (filaments) is that they are easily made into a nonwoven fabric by needle punching.
  • non-core-sheath type in the non-core-sheath polyester short fiber used in the present invention means a fiber having a structure other than the above-described core-sheath type composite fiber. Specifically, it means a general monofilament type fiber or a hollow type fiber widely used in nonwoven fabric-based air filter materials. In addition, it is preferable to use a hollow polyester short fiber as a non-core-sheath type polyester short fiber of a 1st needle punch nonwoven fabric from the point of ensuring the life by maintaining a firm bulk with respect to inflow air pressure.
  • the degree of hollowness is preferably 25 to 45%, more preferably 30 to 40% of the fiber cross-sectional area. This is because, within this range, a certain bulk due to an appropriate repulsive force can be maintained.
  • the reason for using polyester is that heat-melt bonding with a core-sheath type composite polyester heat-bonding short fiber is easy.
  • the melting point of the polyester corresponding to the sheath of the core-sheath composite polyester heat-bonding short fiber in the first needle punched nonwoven fabric 1 is preferably 100 to 160 ° C., more preferably 110 to 150 ° C. This is because within this range, the hot melt bonding process becomes easy.
  • the melting point of the polyester corresponding to the core is preferably 250 to 260 ° C.
  • the melting point of the polyester corresponding to the core is preferably 100 to 150 ° C., more preferably 105 to 145 ° C. higher than the melting point of the polyester corresponding to the sheath.
  • the reason for providing the difference in melting point is that the heat bonding process by heat melting can be stably performed, and further, rigidity and flame retardancy can be imparted to the air filter material.
  • the melting point of the non-core-sheathed polyester short fiber in the first needle punched nonwoven fabric 1 is preferably 250 to 260 ° C. This is because within this range, deterioration of the polyester fiber due to heat treatment can be prevented and the air filter material can withstand long-term use.
  • the melting point of the non-core-sheath polyester short fiber is preferably 100 to 150 ° C., more preferably 105 to 145 ° C. higher than the melting point of the polyester corresponding to the sheath of the core-sheath composite polyester heat-sealing short fiber. .
  • the reason for providing the difference in melting point is that the heat bonding process by heat melting can be stably performed, and further, rigidity and flame retardancy can be imparted to the air filter material.
  • the fineness of the core-sheath type composite polyester heat-sealing short fibers in the first needle punched nonwoven fabric 1 is preferably 1.56-17.0 dT, more preferably 2.2-11.0 dT. This is because the dust retention performance can be sufficiently exhibited within this range.
  • the fineness of the non-core-sheath polyester short fiber is preferably 2.2 to 16.0 dT, more preferably 3.3 to 11.0 dT. This is because, within this range, stable production can be achieved, a certain bulk can be maintained, and dust can be appropriately retained.
  • the content ratio of the core-sheath type composite polyester heat-sealing short fiber in the first needle punched nonwoven fabric 1 is preferably 10 to 55% by mass, more preferably 20 to 50% by mass. This is because, within this range, normal stable production can be achieved, and rigidity and flame retardancy can be imparted to the air filter material by appropriate hot melt bonding.
  • the content ratio of the non-core-sheathed polyester short fibers in the first needle punched nonwoven fabric 1 is preferably 90 to 45% by mass, more preferably 80 to 50% by mass. This is because, within this range, stable production can be achieved, a certain bulk can be maintained, and dust can be appropriately retained.
  • the second needle punched nonwoven fabric 2 is disposed between the first needle punched nonwoven fabric 1 and the spunlace nonwoven fabric 3, and a fiber web formed by a dry method such as a card method or an airlaid method or a wet method is used as a needle. It is a non-woven fabric formed by a punch method, and is a layer that mainly improves the initial cleaning efficiency of JIS type 8 dust (JIS Z8901) that has passed through the first needle punched nonwoven fabric 1 and contributes to the amount of dust retained.
  • JIS type 8 dust JIS Z8901
  • the second needle punched nonwoven fabric 2 preferably has a fiber basis weight of 60 to 180 g / m 2 , more preferably 70 to 160 g / m 2 , and the thickness of the second needle punched nonwoven fabric 2 is preferably 0.3 to 0 0.9 mm, more preferably 0.4 to 0.8 mm. This is because within this range, the first needle punch nonwoven fabric 1 and the spunlace nonwoven fabric 3 can play an auxiliary role for appropriate initial cleaning efficiency and dust retention.
  • the second needle punched nonwoven fabric 2 used in the present invention contains core-sheath type composite polyester heat-bonding short fibers and non-core-sheath type polyester short fibers.
  • the significance of using the core-sheath type composite polyester heat-bonded short fiber is as described for the first needle punched nonwoven fabric 1, and the reason for using the non-core-sheath type polyester short fiber is the core-sheath type composite polyester heat-bonded fiber. This is because heat fusion with short fibers is easy.
  • hollow polyester short fibers can be used as the non-core-sheathed polyester short fibers.
  • the melting point of the polyester corresponding to the sheath of the core-sheath type composite polyester heat-sealing short fiber in the second needle punched nonwoven fabric 2 is preferably 100 to 160 ° C., more preferably 110 to 150 ° C. This is because within this range, the hot melt bonding process becomes easy.
  • the melting point of the polyester corresponding to the core is preferably 250 to 260 ° C. This is because within this range, deterioration of the polyester fiber due to heat treatment can be prevented and the air filter material can withstand long-term use.
  • the melting point of the polyester corresponding to the core is preferably 100 to 150 ° C., more preferably 105 to 145 ° C. higher than the melting point of the polyester corresponding to the sheath. The reason for providing the difference in melting point is that the heat bonding process by heat melting can be stably performed, and further, rigidity and flame retardancy can be imparted to the air filter material.
  • the melting point of the non-core-sheath polyester short fiber in the second needle punched nonwoven fabric 2 is preferably 250 to 260 ° C. This is because within this range, deterioration of the polyester fiber due to heat treatment can be prevented and the air filter material can withstand long-term use.
  • the melting point of the non-core-sheath polyester short fiber is preferably 100 to 150 ° C., more preferably 105 to 145 ° C. higher than the melting point of the polyester corresponding to the sheath of the core-sheath composite polyester heat-sealing short fiber. .
  • the reason for providing the difference in melting point is that the heat bonding process by heat melting can be stably performed, and further, rigidity and flame retardancy can be imparted to the air filter material.
  • the fineness of the core-sheath type composite polyester heat-sealing short fiber in the second needle punched nonwoven fabric 2 is preferably 1.56 to 6.7 dT, more preferably 1.56 to 4.0 dT.
  • the fineness of the non-core-sheath polyester short fiber is preferably 0.9 to 6.7 dT, more preferably 1.56 to 6.7 dT. This is because, within this range, stable production can be achieved, a certain volume can be maintained, and an appropriate amount of dust can be obtained.
  • the content ratio of the core-sheath type composite polyester heat-sealing short fibers in the second needle punched nonwoven fabric 2 is preferably 10 to 55% by mass, more preferably 20 to 50% by mass. This is because, within this range, the heat bonding process by heat melting can be carried out stably, and further, rigidity and flame retardancy can be imparted to the air filter material. Further, the content ratio of the non-core-sheath polyester short fibers in the second needle punched nonwoven fabric 2 is preferably 90 to 45% by mass, more preferably 80 to 50% by mass. This is because, within this range, an appropriate fiber density can be maintained, and initial cleaning efficiency and dust retention can be ensured.
  • the spunlace nonwoven fabric 3 is disposed on the air outflow side, and is a nonwoven fabric formed by a hydroentanglement method from a fiber web formed by a dry method or a wet method such as a card method or an airlaid method. It is a layer that improves the initial cleaning efficiency particularly by collecting JIS 8 type dust (JIS Z8901) that has passed through the 1 needle punch nonwoven fabric 1 and the second needle punch nonwoven fabric 2.
  • JIS 8 type dust JIS Z8901
  • the spunlace nonwoven fabric 3 preferably has a fiber basis weight of 30 to 80 g / m 2 , more preferably 40 to 70 g / m 2 , and the thickness is preferably 0.18 to 0.60 mm, more preferably 0.25. 0.55 mm. This is because an appropriate fiber density can be maintained within this range, and a dust holding amount can be secured.
  • the spunlace nonwoven fabric 3 used in the present invention contains core-sheath type composite polyester heat-bonded short fibers and non-core-sheath type polyester short fibers.
  • the significance of using the core-sheath-type composite polyester heat-bonded short fiber is as described for the first needle punched nonwoven fabric 1, and the significance of using the non-core-sheathed polyester short fiber is also described for the second needle punched nonwoven fabric 2.
  • a hollow polyester short fiber can be used as the non-core-sheath polyester short fiber, similarly to the first needle punched nonwoven fabric.
  • the melting point of the polyester corresponding to the sheath of the core-sheath type composite polyester heat-sealing short fiber in the spunlace nonwoven fabric 3 is preferably 100 to 160 ° C, more preferably 110 to 150 ° C. This is because within this range, the hot melt bonding process becomes easy.
  • the melting point of the polyester corresponding to the core is preferably 250 to 260 ° C. This is because within this range, deterioration of the polyester fiber due to heat treatment can be prevented and the air filter material can withstand long-term use.
  • the melting point of the polyester corresponding to the core is preferably 100 to 150 ° C., more preferably 105 to 145 ° C. higher than the melting point of the polyester corresponding to the sheath. The reason for providing the difference in melting point is that the heat bonding process by heat melting can be stably performed, and further, rigidity and flame retardancy can be imparted to the air filter material.
  • the melting point of the non-core-sheathed polyester short fiber in the spunlace nonwoven fabric 3 is preferably 250 to 260 ° C. This is because within this range, deterioration of the polyester fiber due to heat treatment can be prevented and the air filter material can withstand long-term use.
  • the melting point of the non-core-sheath polyester short fiber is preferably 100 to 150 ° C., more preferably 105 to 145 ° C. higher than the melting point of the polyester corresponding to the sheath of the core-sheath composite polyester heat-sealing short fiber. .
  • the reason for providing the difference in melting point is that the heat bonding process by heat melting can be stably performed, and further, rigidity and flame retardancy can be imparted to the air filter material.
  • the fineness of the core-sheath type composite polyester heat-sealing short fiber in the spunlace nonwoven fabric 3 is preferably 1.56 to 4.4 dT, more preferably 2.2 to 4.4 dT. This is because, within this range, a good dust collecting property can be obtained with a predetermined fiber density.
  • the fineness of the non-core-sheath polyester short fiber is preferably 0.9 to 4.4 dT, more preferably 1.56 to 3.3 dT. This is because, within this range, a good dust collecting property can be obtained with a predetermined fiber density.
  • the content ratio of the core-sheath type composite polyester heat-sealing short fibers in the spunlace nonwoven fabric 3 is preferably 10 to 60% by mass, more preferably 20 to 50% by mass. This is because, within this range, an appropriate fiber density can be maintained by bonding between fibers by heat melting, and cleaning efficiency can be ensured.
  • the content ratio of the non-core-sheathed polyester short fibers in the spunlace nonwoven fabric 3 is preferably 90 to 40% by mass, more preferably 80 to 50% by mass. This is because, within this range, an appropriate fiber density can be maintained by bonding between fibers by heat melting, and cleaning efficiency can be ensured.
  • the air filter material of the present invention can achieve the desired rigidity without adhering the binder resin, but can also allow the binder resin to adhere as necessary.
  • the adhesion amount is preferably 5 to 50 g / m 2 , more preferably 7 to 40 g / m 2 from the viewpoint of the stability of the pleat shape and the suppression of the decrease in dust collection performance.
  • the adhered binder resin composition is mainly adhered to the surface of the nonwoven fabric constituting fibers, particularly to the boundary region between the nonwoven fabric constituting fibers.
  • binder resins include thermosetting resins such as water-soluble phenol resins and epoxy resins, urethane resin emulsions, polyacrylate resin emulsions, polyacryl-styrene resin emulsions, and polyvinyl acetate resin emulsions. Is mentioned.
  • polyacrylate resin emulsions and polyacryl-styrene resin emulsions can be suitably used because the texture of the air filter material can be easily adjusted.
  • a urethane resin emulsion is preferable because it is excellent in pleatability of the air filter material.
  • the technique for attaching such a binder resin include known techniques such as impregnation, spraying and coating.
  • a known flame retardant can be blended in order to impart a high level of flame retardancy with the air filter material.
  • the air filter material of this invention can be manufactured with the manufacturing method which has the following process (A) process and process (B). It demonstrates for every process.
  • the first needle punch nonwoven fabric, the second needle punch nonwoven fabric and the spunlace nonwoven fabric are prepared separately, and then the first needle punch nonwoven fabric / second needle punch nonwoven fabric / spunlace nonwoven fabric are stacked, It can be laminated by needle punching from the lace nonwoven fabric side.
  • a spunlace nonwoven fabric is disposed on the other side, and a needle punch from the spunlace nonwoven fabric side is formed to form a two-layer structure laminate.
  • the laminated body of the two-layer structure previously formed is stacked on the other side so that the spunlace nonwoven fabric is on the outside, and from the spunlace nonwoven fabric side.
  • Stacking can be performed by needle punching.
  • the laminate formed in the step (A) is 1 to 7 minutes at a temperature 60 to 120 ° C., preferably 90 to 110 ° C. higher than the melting point of the low melting point polyester of the sheath of the core-sheath type composite heat-bonded short fiber.
  • the heat fusion treatment is performed by heat treatment for 1.5 to 5 minutes.
  • the heat fusion treatment temperature is preferably 175 ° C. to 230 ° C., more preferably 200 to 220 ° C.
  • the heat fusion treatment time is preferably 1.5 to 5 minutes, more preferably 2 to 4 minutes.
  • the resin of the sheath portion having a lower melting point than the resin of the core portion of the core-sheath type composite polyester heat-bonding short fibers constituting each nonwoven fabric is not only the contact point between the core-sheath type composite polyester heat-bonding short fibers.
  • the core-sheath-type composite polyester heat-bonding short fibers and other polyester short fibers flow and concentrate, and can give rigidity and flame retardancy to the air filter material.
  • the binder resin composition may be attached to the fiber by dipping in a solution of the binder resin composition, pulling up from the solution, and squeezing with a squeeze roll to obtain an appropriate amount of adhesion, and drying. .
  • the air filter material of the present invention described above is a well-known automotive air cleaner (for example, FIG. 1, Japanese Patent Laid-Open No. 4-27404, with attention being paid to the first needle punch nonwoven fabric being disposed on the air inflow side. It can be suitably used as the filter element of FIG.
  • Table 1 shows the types of short fibers constituting the fiber web (first fiber web) for producing the first needle punch nonwoven fabric and the fiber web (second fiber web) for producing the second needle punch nonwoven fabric. -The ratio, basis weight, and the type, ratio, basis weight of the short fibers constituting the spunlace nonwoven fabric are shown.
  • Table 1 shows the contents and amount of the binder resin composition adhered to the air filter material in Examples 4-6 and Comparative Examples 1-2 and 4-6 below. Note that a urethane resin emulsion was used as the adhered resin, and a phosphorus flame retardant was used as the flame retardant.
  • Table 2 shows the needle punching conditions in each example and each comparative example.
  • Example 1 While the second fiber web is being conveyed by the needle punch device, the first needle punching process is first performed on one side at # 40 ⁇ 12 mm ⁇ 80 P / cm 2 , and then the second needle is performed at # 40 ⁇ 12 mm ⁇ 113 P / cm 2 . Punch processing was performed. After that, spun lace nonwoven fabric is stacked on the other side, and the third needle punch treatment is performed from the spun lace nonwoven fabric side at # 42 ⁇ 12 mm ⁇ 56 P / cm 2 , followed by the fourth needle punch at # 42 ⁇ 10 mm ⁇ 56 P / cm 2 . Processing was performed to form a laminate having a two-layer structure.
  • Step 2 Next, while conveying the first fiber web with a needle punch device, first, a fifth needle punch process is performed on one side at # 40 ⁇ 12 mm ⁇ 80 P / cm 2 , and then at # 40 ⁇ 12 mm ⁇ 113 P / cm 2 . A sixth needle punch process was performed. Thereafter, the other side of the laminate formed in Step 1 is overlapped from the second fiber web side, and the seventh needle punch process is performed from the spunlace nonwoven fabric side at # 42 ⁇ 12 mm ⁇ 56 P / cm 2 , followed by # 42 ⁇ 10 mm. An eighth needle punch process was performed at ⁇ 56 P / cm 2 to form a three-layer laminate.
  • the laminated body obtained in step 2 is heat-sealed for 3 minutes while being conveyed by a heating device set at 210 ° C. to produce an air filter material with a finished weight of 304 g / m 2 and a finished thickness of 2.00 mm. did.
  • Example 2 Using the materials shown in Table 1, a laminate having a three-layer structure is formed by repeating the same operations as in Example 1, and a heat-bonding treatment is performed to obtain a finished basis weight of 299 g / m 2 and a finished thickness of 1. A 90 mm air filter material was prepared.
  • Example 3 Using the materials shown in Table 1, a laminate having a three-layer structure is formed by repeating the same operation as in Example 1, and a heat-bonding treatment is performed to obtain a finished basis weight of 304 g / m 2 and a finished thickness of 2. A 10 mm air filter material was prepared. However, the conditions of the third needle punch process, the fourth needle punch process, the seventh needle punch process, and the eighth needle punch process are # 42 ⁇ 11 mm ⁇ 56 P / cm 2 , # 42 ⁇ 9 mm ⁇ 56 P / cm 2 , respectively. They were # 42 ⁇ 11 mm ⁇ 56 P / cm 2 and # 42 ⁇ 9 mm ⁇ 56 P / cm 2 .
  • Example 4 Using the materials shown in Table 1, the same operation as in Example 3 was repeated to form a three-layered laminate, and 97.6 parts by weight of water was added to 2.4 parts by weight of the urethane resin emulsion.
  • Example 5 Using the materials shown in Table 1, the same operation as in Example 1 was repeated to form a three-layer laminate, and 2.4 parts by mass of urethane resin emulsion and 4.8 parts by mass of phosphorus flame retardant were added to water.
  • a finished basis weight 313 g / m 2 (of which the resin adhesion amount is 7 g / m 2 , flame retardant)
  • An air filter material having an adhesion amount of 28 g / m 2 ) and a finished thickness of 1.86 mm was prepared.
  • the conditions of the first to eighth needle punch processes are # 40 ⁇ 12 mm ⁇ 24 P / cm 2 , # 40 ⁇ 12 mm ⁇ 166 P / cm 2 , # 42 ⁇ 11 mm ⁇ 56 P / cm 2 , # 42 ⁇ 9 mm ⁇ , respectively.
  • 56P / cm 2 # 40 ⁇ 12mm ⁇ 24P / cm 2
  • Example 6 Using the materials shown in Table 1, the same operation as in Example 5 was repeated to form a three-layer laminate, and 97.4 parts by weight of water was added to 2.6 parts by weight of the urethane resin emulsion.
  • Example 7 Using the materials shown in Table 1, a laminate having a three-layer structure is formed by repeating the same operation as in Example 5, and a heat-bonding treatment is performed to obtain a finished basis weight of 285 g / m 2 and a finished thickness of 2. A 06 mm air filter material was prepared.
  • Example 8 Using the materials shown in Table 1, a laminate having a three-layer structure is formed by repeating the same operations as in Example 5, and a heat-bonding treatment is performed, resulting in a finished basis weight of 310 g / m 2 and a finished thickness of 2. A 20 mm air filter material was prepared.
  • Example 9 Additional aspect of second spunlace nonwoven fabric Except for using two spunlace nonwoven fabrics in layers, use the materials shown in Table 1 and repeat the same operation as in Example 5 to form a four-layer laminate and heat-treat. Thus, an air filter material having a finished basis weight of 281 g / m 2 and a finished thickness of 1.95 mm was prepared.
  • Example 10 (Mode in which a second spunlace nonwoven fabric is added and non-core-sheathed PET is used as the first needle punched nonwoven fabric)
  • a four-layered laminate was formed and subjected to heat fusion treatment, resulting in a finished basis weight of 297 g / m 2 and a finished thickness of 2.
  • a 04 mm air filter material was prepared.
  • Comparative Example 1 Using the materials shown in Table 1, the same operation as in Example 1 was repeated to form a laminate having a three-layer structure, and 4.0 parts by mass of the urethane resin emulsion and 6.5 parts by mass of the phosphorus flame retardant were added to water.
  • the laminate is dipped in an aqueous composition to which 89.5 parts by mass are added, and dried and heat-sealed to give a finished basis weight of 300 g / m 2 (of which the resin adhesion amount is 10 g / m 2 , flame retardant) 33 g / m 2 ), and an air filter material with a finished thickness of 1.45 mm was prepared.
  • Comparative Example 2 Using the materials shown in Table 1, the same operation as in Example 1 was repeated to form a three-layer laminate, and 97.8 parts by weight of water was added to 2.2 parts by weight of the urethane resin emulsion.
  • Comparative Example 3 Using the materials shown in Table 1, a laminate having a three-layer structure is formed by repeating the same operation as in Example 1, and a heat-bonding treatment is performed to obtain a finished basis weight of 277 g / m 2 and a finished thickness of 1. A 56 mm air filter material was prepared.
  • Comparative Example 4 Heat treatment low temperature processing thickness (large) change type
  • the heat fusion treatment temperature was 160 ° C.
  • urethane resin emulsion 2.2 mass The laminate is dipped in an aqueous composition in which 97.8 parts by weight of water is added to the part, and dried and heat-sealed to give a finished basis weight of 310 g / m 2 (of which the resin adhesion amount is 6 g / m 2 ), An air filter material having a finished thickness of 2.37 mm was prepared.
  • Comparative Example 5 (1st needle punch nonwoven fabric fineness (large) change type) Using the materials shown in Table 1, the same operation as in Example 3 was repeated to form a laminate having a three-layer structure, and 4.0 parts by mass of urethane resin emulsion and 6.5 parts by mass of phosphorus flame retardant were added to water. By immersing the laminate in an aqueous composition to which 89.5 parts by mass have been added, followed by drying and heat-sealing treatment, a finished basis weight of 312 g / m 2 (of which the resin adhesion amount is 8 g / m 2 , flame retardant) 25 g / m 2 ), and an air filter material with a finished thickness of 2.40 mm was prepared.
  • Comparative Example 6 (Second needle punch nonwoven fabric fineness (large) change type) Using the materials shown in Table 1, the same operation as in Example 3 was repeated to form a laminate having a three-layer structure, and 97.8 parts by weight of water was added to 2.2 parts by weight of the urethane resin emulsion.
  • Comparative Example 7 (2nd needle punch non-woven fabric with excessive heat fusion fiber) Using the materials shown in Table 1, a laminate having a three-layer structure is formed by repeating the same operations as in Example 3, and a heat-bonding treatment is performed to obtain a finished basis weight of 279 g / m 2 and a finished thickness of 2. A 34 mm air filter material was prepared.
  • Comparative Example 8 (Spunlace non-woven fabric with excessive heat fusion fibers) Using the materials shown in Table 1, a laminate having a three-layer structure is formed by repeating the same operations as in Example 1, and a heat-bonding treatment is performed to obtain a finished basis weight of 273 g / m 2 and a finished thickness of 1. A 56 mm air filter material was prepared.
  • Comparative Example 9 (Total weight is too small) Using the materials shown in Table 1, the same operation as in Example 3 was repeated to form a laminate having a three-layer structure and subjected to heat fusion treatment, resulting in a finished basis weight of 238 g / m 2 and a finished thickness of 1. A 90 mm air filter material was prepared.
  • Comparative Example 10 (Total basis weight is excessive) By using the materials shown in Table 1 and repeating the same operation as in Example 3, a three-layered laminate was formed and subjected to heat fusion treatment, resulting in a finished basis weight of 354 g / m 2 and a finished thickness of 2. A 05 mm air filter material was prepared.
  • the air filter material is assembled to the filter element, and the filter performance against JIS class 8 dust at a passing flow rate of 8 m 3 / min or 12 m 3 / min is the same as that of the air filter material according to JIS D-1612 (Automobile air cleaner test method) Measured.
  • the obtained measurement results were evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 3, and based on these results, the quality of the air filter material was comprehensively determined according to the following criteria. The obtained results are shown in Table 3.
  • the air filter materials of Examples 1 to 10 of the present invention which were subjected to the needle punching process of Table 2 using the materials shown in Table 1 and further subjected to the predetermined heat-sealing process, contained a flame retardant. Good flame retardancy was exhibited without adhesion, and good bending resistance was exhibited even without resin adhesion. Not only that, it showed good results with respect to initial ventilation resistance, initial cleaning efficiency, full life cleaning efficiency, and life. Accordingly, not only when the flow rate is 8 m 3 / min, but also with respect to good initial ventilation resistance, initial cleaning efficiency, full life cleaning efficiency and life for filter elements prepared using these air filter materials, 12 m 3 / min In the case of, good results were also shown. In particular, the air filter materials of Examples 1 to 3, 5 and 8 had a bending resistance between 90 mN and 100 mN, and were evaluated as ⁇ , and the overall evaluation was also evaluated as ⁇ .
  • the finished thickness of the air filter material was too thick due to different factors.
  • the heat fusion treatment temperature is low
  • the fineness of the first needle punched nonwoven fabric is high
  • the heat fusion fibers were excessively blended in the second needle punched non-woven fabric. Therefore, in the case of Comparative Examples 4 and 5, there is a problem in the life especially in the filter element.
  • the initial cleaning efficiency and the fullness in the air filter material and the filter element are particularly high. There was a problem with life clean efficiency.
  • Table 4 shows the heat-sealing treatment conditions (heating temperature: 210 ° C., heating time: 3 minutes) of Example 5 using the core-sheath type composite polyester heat-bonding short fibers whose melting point of the sheath polyester is 110 ° C.
  • the resulting air filter material was measured for tensile strength (N / 3 cm) according to JIS-L-1096, and the results obtained are shown in Table 4. Further, optical microscope photographs (FIGS. 2 to 15) at a magnification of 500 times were obtained, and the molten state was evaluated by visually observing the photographs.
  • the melted and tightly bonded state is good “ ⁇ ”
  • the melted but insufficient adhesive force is usually “ ⁇ ”
  • the melting is not sufficient
  • the insufficient adhesive state is poor Evaluated as “x”.
  • the rigidity (bending softness) of the air filter material was evaluated by touch feeling. When the waist is present, the touch feeling is good “ ⁇ ”, and when there is no waist, it is evaluated as poor “ ⁇ ”.
  • the air filter material of the present invention includes two types of needle punched nonwoven fabric containing core-sheath type composite polyester heat-bonded short fibers such as specific fineness, basis weight, and melting point and other polyester short fibers, as well as specific fineness, A laminate of spun lace nonwoven fabric containing core-sheath type composite polyester heat-bonding short fibers such as basis weight and melting point and other polyester short fibers was heat-bonded for a longer time than normal heat-sealing conditions. Is. For this reason, the air filter material of the present invention can unexpectedly increase its rigidity and flame retardancy without impairing dust collection and without using a binder resin composition.

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Abstract

芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第１ニードルパンチ不織布と、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第２ニードルパンチ不織布と、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有するスパンレース不織布とが積層されてなるシート状のエアフィルタ材料は、熱融着処置が施されており、ＪＩＳ－Ｐ－８１１８による１．６～２．３ｍｍのシート厚と７０～１１０ｍＮのＪＩＳ－Ｌ－１０９６　８．２２．１Ａ法（ガーレ法）による剛軟度と２４０～３４０ｇ／ｍ2の繊維目付とを有する。第１ニードルパンチ不織布、第２ニードルパンチ不織布及びスパンレース不織布はそれぞれ特定の繊維目付を有する。第１、第２ニードルパンチ不織布及びスパンレース不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点は１００～１６０℃であり、芯に相当するポリエステルの融点は２５０～２６０℃である。また、第１、第２ニードルパンチ不織布及びスパンレース不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点は２５０～２６０℃である。

Description

エアフィルタ材料
　本発明は、ガソリン、エタノール、軽油、重油等を燃料とする、レシプロエンジン、ロータリーエンジン、ガスタービンエンジンなどの各種内燃機関のエアクリーナに用いる不織布ベースのエアフィルタ材料に関する。
　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場合には、シリンダ内壁を傷つけ、エンジンの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のプリーツ状に成型されたエアフィルタ材料に対しては、それ自体で良好なダスト捕集性（例えば清浄効率）を示すだけでなく、良好なライフを実現するために良好なプリーツ形状保持性を示すことや、自動車エンジンルームからの出火を防止するために良好な難燃性を示すことが要請されていた。
　これらの要請に対し、ニードルパンチ不織布と積層スパンレース不織布層とを積層し、難燃剤を含有するウレタン系やアクリル系のバインダ樹脂組成物を繊維に付着させて意図した剛性と難燃性とを確保し、更にニードルパンチ不織布層表面にビスカスオイルを付着させてダスト捕集性を改善した不織布ベースのエアフィルタ材料が提案されている（特許文献１）。
特開２００８－２５９９７１号公報
　ところで、排ガス規制や燃費向上の観点から、エンジンの燃焼室に導入される空気・燃料混合物については、その空燃比をセンサーで精緻に測定し、常に最適化することが求められているが、他方、特許文献１のエアフィルタ材料の場合、エアクリーナに流入するエアのためにビスカスオイルが空燃比センシング領域に飛散して、センサーの測定精度が低下することが懸念されている。また、エアフィルタ材料の剛性と難燃性とを確保するために、難燃剤を含有するバインダ樹脂組成物を繊維に付着させると、内部空隙が相対的に縮小する傾向があり、十分なライフを実現できなくなることが懸念されている。また、バインダ樹脂組成物に難燃剤を安定的に分散しておくことが難しいという問題もあった。
　更に、従来の自動車エンジンのエアクリーナのエアフィルタを通過する空気の流速（約２５ｍ／ｍｉｎ）と流量（約８ｍ3／ｍｉｎ）とが、自動車エンジンのダウンサイジング化とターボ化の流れの中で、流速が約４０ｍ／ｍｉｎ以上と高速となり、また、流量も約１２ｍ3／ｍｉｎ以上と増大しており、そのような空気の高流速・高流量条件下で、清浄効率やライフなどのフィルタ性能が低下することが懸念されている。
　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、ビスカスオイルや、難燃剤を含有するバインダ樹脂組成物を使用しなくても、通過空気の高流速・高流量条件下でも、良好なダスト捕集性、剛性及び難燃性を有する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。
　本発明者らは、特定の繊度、目付、融点等の芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と他の非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する２種類のニードルパンチ不織布と、同じく特定の繊度、目付、融点等の芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有するスパンレース不織布とを積層したものを、通常の熱融着条件よりも長い時間熱融着処理すると、芯部分の樹脂よりも低融点の鞘部分の樹脂が芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維同士の接触部だけでなく、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と他の非芯鞘型ポリエステル短繊維との接触部に流れて集中し、バインダ樹脂組成物を使用せずとも不織布の剛性と難燃性とを予想外に高めることができ、しかも通過空気の高流速・高流量条件下でもダスト捕集性を損なわないことを見出し、本発明を完成させるに至った。
　即ち、本発明は、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第１ニードルパンチ不織布と、
　芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第２ニードルパンチ不織布と、
　芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有するスパンレース不織布と
が積層されてなるエアフィルタ材料であって、
　熱融着処理が施されており、ＪＩＳ－Ｐ－８１１８による１．６～２．３ｍｍのシート厚と、７０～１１０ｍＮのＪＩＳ－Ｌ－１０９６　８．２２．１Ａ法（ガーレ法）による剛軟度と、２４０～３４０ｇ／ｍ2の繊維目付とを有するエアフィルタ材料を提供する。
　本発明のエアフィルタ材料においては、構成不織布の目付の観点から、第１ニードルパンチ不織布の繊維目付は６０～１５０ｇ／ｍ2であり、第２ニードルパンチ不織布の繊維目付は６０～１８０ｇ／ｍ2であり、及びスパンレース不織布の繊維目付は３０～８０ｇ／ｍ2であることが好ましい。
　また、本発明のエアフィルタ材料においては、構成不織布の融点の観点から、第１ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点は１００～１６０℃であり、芯に相当するポリエステルの融点は２５０～２６０℃であり、及び第１ニードルパンチ不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点は２５０～２６０℃であり、
　第２ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点は１００～１６０℃であり、芯に相当するポリエステルの融点は２５０～２６０℃であり、及び第２ニードルパンチ不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点は２５０～２６０℃であり、
　スパンレース不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点は１００～１６０℃であり、芯に相当するポリエステルの融点は２５０～２６０℃であり、及びスパンレース不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点は２５０～２６０℃であることが好ましい。
　また、本発明は、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第１ニードルパンチ不織布と、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第２ニードルパンチ不織布と、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有するスパンレース不織布とが積層されてなり、１．６～２．３ｍｍのシート厚と、７０～１１０ｍＮのＪＩＳ－Ｌ－１０９６　８．２２．１Ａ法（ガーレ法）による剛軟度と、２４０～３４０ｇ／ｍ2の繊維目付を有するエアフィルタ材料の製造方法であって、
　芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第１ニードルパンチ不織布と、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第２ニードルパンチ不織布と、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有するスパンレース不織布とをニードルパンチにより積層し積層体を形成する工程、及び
　得られた積層体を、第１ニードルパンチ不織布、第２ニードルパンチ不織布及びスパンレース不織布を構成する各芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点よりも６０～１２０℃高い温度で１～７分熱融着処理を行う工程
を有する製造方法を提供する。
　この製造方法においても、使用不織布の繊維目付の観点から、第１ニードルパンチ不織布の繊維目付を６０～１５０ｇ／ｍ2とし、第２ニードルパンチ不織布の繊維目付を６０～１８０ｇ／ｍ2とし、スパンレース不織布の繊維目付を３０～８０ｇ／ｍ2とすることが好ましい。
　また、使用不織布の融点の観点から、第１ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維として、鞘に相当するポリエステルの融点が１００～１６０℃、芯に相当するポリエステルの融点が２５０～２６０℃のものを使用し、及び第１ニードルパンチ不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維として、融点が２５０～２６０℃のものを使用し、
　第２ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維として、鞘に相当するポリエステルの融点が１００～１６０℃、芯に相当するポリエステルの融点が２５０～２６０℃のものを使用し、及び第２ニードルパンチ不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維として、融点が２５０～２６０℃のものを使用し、
　スパンレース不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維として、鞘に相当するポリエステルの融点が１００～１６０℃、芯に相当するポリエステルの融点が２５０～２６０℃のものを使用し、及びスパンレース不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維として、融点が２５０～２６０℃のものを使用することが好ましい。
　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を提供する。
　本発明のエアフィルタ材料は、特定の繊度、目付、融点等の芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と他の非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する２種類のニードルパンチ不織布と、同じく特定の繊度、目付、融点等の芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有するスパンレース不織布とを積層したものを、通常の熱融着条件よりも長い時間熱融着処理したものである。このため、本発明のエアフィルタ材料は、ダスト捕集性を損なわずに、バインダ樹脂組成物を使用せずともその剛性と難燃性とを予想外に高めることができる。
本発明のエアフィルタ材料の断面図である。 １２０℃で２分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。 １２０℃で３分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。 １５０℃で２分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。 １５０℃で３分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。 １７５℃で２分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。 １７５℃で３分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。 ２００℃で２分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。 ２００℃で３分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。 ２１０℃で２分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。 ２１０℃で３分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。 ２２０℃で２分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。 ２２０℃で３分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。 ２３０℃で２分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。 ２３０℃で３分の熱融着処理を行った場合のエアフィルタ材料の第１ニードルパンチ不織布表面の光学顕微鏡写真（５００倍）である。
　以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。
＜＜エアフィルタ材料＞＞
　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。エアフィルタ材料１０は、好ましくはシート状であり、第１ニードルパンチ不織布１、第２ニードルパンチ不織布２、及びスパンレース不織布３が積層されている３層構造を有する。必要に応じて、第３ニードルパンチ不織布（図示せず）を第１ニードルパンチ不織布１と第２ニードルパンチ不織布２との間、もしくは第２ニードルパンチ不織布２とスパンレース不織布３との間に積層してもよい。なお、各層を積層する手法としては、公知の積層法を使用することができるが、積層処理コスト等の観点からニードルパンチにより積層することが好ましい。
　本発明のエアフィルタ材料１０は、熱融着処理が施され、１．６～２．３ｍｍ、好ましくは１．８～２．２ｍｍのシート厚と、７０～１１０ｍＮ、好ましくは９０～１００ｍＮのＪＩＳ－Ｌ－１０９６　８．２２．１Ａ法（ガーレ法）による剛軟度を有し、且つ２４０～３４０ｇ／ｍ2、好ましくは２６０～３２０ｇ／ｍ2の繊維目付を有する。ここで、熱融着処理を施す理由は、バインダ樹脂組成物を使用せずに、エアフィルタ材料自体の剛性を高めるためである。また、シート厚を１．６～２．３ｍｍとする理由は、この範囲であれば、最適ピッチの検討により所定の初期通気抵抗、初期清浄効率、フルライフ清浄効率、ライフが得られるからであり、剛軟度を７０～１１０ｍＮとする理由は、この範囲であれば風圧によるへたり、エアフィルタ材料同士の張りつきが生じず、所定のフィルタ性能が得られるからである。また、繊維目付を２４０～３４０ｇ／ｍ2とする理由は、この範囲であれば、所定の初期通気抵抗、初期清浄効率、ライフが得られるからである。
　なお、熱融着処理を可能とするために、本発明のエアフィルタ材料は、後述するように、各不織布層を構成する主たる繊維として、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維を使用する。熱融着処理を可能とするためである。
＜第１ニードルパンチ不織布１＞
　第１ニードルパンチ不織布１は、エア流入側に配置されるものであり、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ェブをニードルパンチ法により不織布化したものであり、主としてＪＩＳ８種のダスト（ＪＩＳ　Ｚ９８０１）の初期清浄効率等を向上させる層である。なお、ニードルパンチ条件としては、エアフィルタ材料の用途等を考慮しながら適宜決定することができる。複数回のニードルパンチ処理を施してもよい。
　第１ニードルパンチ不織布１は、好ましくは５０～１６０ｇ／ｍ2、より好ましくは６０～１５０ｇ／ｍ2という繊維目付を有し、厚みは、好ましくは０．５～１．２ｍｍ、より好ましくは０．６～１．１ｍｍである。この範囲であれば、適切な厚さに仕上がり、ダスト保持量も得られるからである。
　本発明で使用する第１ニードルパンチ不織布は、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する。芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維を使用する理由は、第１ニードルパンチ不織布に対し熱融着性を付与するためであり、非芯鞘型ポリエステル短繊維を使用する理由は、第１ニードルパンチ不織布に、強固な一定の嵩を付与し、適正なダスト保持量が得られるからである。
　なお、本発明において使用する芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維における「芯鞘型複合繊維」とは、樹脂繊維（芯）の表面を他の樹脂（鞘）で被覆している繊維構造を有する繊維を意味している。また、芯部分及び鞘部分に共にポリエステルを使用する理由は、入手が容易であるからである。繊維を「熱融着繊維」とする理由は、加熱により芯部分の樹脂を溶融させることなく鞘部分の樹脂だけを粘着化若しくは溶融化させて繊維間の接着を実現可能とするためである。長繊維（フィラメント）ではなく、通常３８～７５ｍｍに切断された「短繊維」を使用する理由は、ニードルパンチにより不織布化させやすいからである。
　本発明において使用する非芯鞘型ポリエステル短繊維における「非芯鞘型」とは、上述の芯鞘型複合繊維以外の構造を有する繊維を意味している。具体的には、不織布ベースのエアフィルタ材料で汎用されている一般的なモノフィラメント型の繊維や中空型の繊維を意味している。なお、第１ニードルパンチ不織布の非芯鞘型ポリエステル短繊維として、流入エア圧に対し強固な嵩の維持によるライフ確保の点から中空ポリエステル短繊維を使用することが好ましい。
　ここで、第１ニードルパンチ不織布の非芯鞘型ポリエステル短繊維として使用できる中空ポリエステル短繊維における「中空」とは、ポリエステル繊維の中央部分において繊維長手方向に空隙が連続的に存在していることを意味している。中空の程度は、繊維断面積の好ましくは２５～４５％、より好ましくは３０～４０％である。この範囲であれば、適度な反発力による一定の嵩が維持できるからである。また、ポリエステルを使用する理由は、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維による熱溶融接着が容易であるからである。
　第１ニードルパンチ不織布１における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点は、好ましくは１００～１６０℃、より好ましくは１１０～１５０℃である。この範囲であれば、熱溶融接着加工が容易となるからである。また、芯に相当するポリエステルの融点は、好ましくは２５０～２６０℃である。特に、芯に相当するポリエステルの融点を、鞘に相当するポリエステルの融点よりも、好ましくは１００～１５０℃、より好ましくは１０５～１４５℃高くする。このように融点差をつける理由は、熱溶融による熱接着加工が安定的に実施可能となり、更にはエアフィルタ材料に剛性と難燃性とを付与することができるからである。
　一方、第１ニードルパンチ不織布１における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点は好ましくは２５０～２６０℃である。この範囲であれば、熱処理によるポリエステル繊維の劣化を防止し、エアフィルタ材料の長期使用に耐えることができるからである。また、非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点を、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点よりも、好ましくは１００～１５０℃、より好ましくは１０５～１４５℃高くする。このように融点差をつける理由は、熱溶融による熱接着加工が安定的に実施可能となり、更にはエアフィルタ材料に剛性と難燃性とを付与することができるからである。
　第１ニードルパンチ不織布１における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の繊度は、好ましくは１．５６～１７．０ｄＴ、より好ましくは２．２～１１．０ｄＴである。この範囲であればダスト保持性能を十分に発現させることができるからである。一方、非芯鞘型ポリエステル短繊維の繊度は、好ましくは２．２～１６．０ｄＴ、より好ましくは３．３～１１．０ｄＴである。この範囲であれば、安定した生産ができ、一定の嵩を維持させ、適正にダスト保持させることができるからである。
　第１ニードルパンチ不織布１における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維含有割合は、好ましくは１０～５５質量％、より好ましくは２０～５０質量％である。この範囲であれば、通常の安定した生産ができ、適正な熱溶融接着によりエアフィルタ材料に剛性と難燃性とを付与することができるからである。また、第１ニードルパンチ不織布１における非芯鞘型ポリエステル短繊維の含有割合は、好ましくは９０～４５質量％、より好ましくは８０～５０質量％である。この範囲であれば、安定した生産ができ、一定の嵩を維持させ、適正にダスト保持させることができるからである。
＜第２ニードルパンチ不織布２＞
　第２ニードルパンチ不織布２は、第１ニードルパンチ不織布１とスパンレース不織布３との間に配置されるものであり、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ェブをニードルパンチ法により不織布化したものであり、主として第１ニードルパンチ不織布１を通過してしまったＪＩＳ８種ダスト（ＪＩＳ　Ｚ８９０１）の初期清浄効率を向上させ、かつダスト保持量にも寄与する層である。
　第２ニードルパンチ不織布２は、好ましくは６０～１８０ｇ／ｍ2、より好ましくは７０～１６０ｇ／ｍ2という繊維目付を有し、第２ニードルパンチ不織布２の厚みは、好ましくは０．３～０．９ｍｍ、より好ましくは０．４～０．８ｍｍである。この範囲であれば、適正な初期清浄効率、ダスト保持量に対し、第１ニードルパンチ不織布１、スパンレース不織布３の補助的役割が果たせるからである。
　本発明で使用する第２ニードルパンチ不織布２は、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する。芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維を使用する意義は、第１ニードルパンチ不織布１について説明したとおりであり、非芯鞘型ポリエステル短繊維を使用する理由は、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維による熱融着が容易であるからである。なお、第２ニードルパンチ不織布２においても、第１ニードルパンチ不織布１と同様に、非芯鞘型ポリエステル短繊維として中空ポリエステル短繊維を使用することができる。
　第２ニードルパンチ不織布２における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点は、好ましくは１００～１６０℃、より好ましくは１１０～１５０℃である。この範囲であれば、熱溶融接着加工が容易となるからである。また、芯に相当するポリエステルの融点は、好ましくは２５０～２６０℃である。この範囲であれば、熱処理によるポリエステル繊維の劣化を防止し、エアフィルタ材料の長期使用に耐えることができるからである。特に、芯に相当するポリエステルの融点を、鞘に相当するポリエステルの融点よりも、好ましくは１００～１５０℃、より好ましくは１０５～１４５℃高くする。このように融点差をつける理由は、熱溶融による熱接着加工が安定的に実施可能となり、更にはエアフィルタ材料に剛性と難燃性とを付与することができるからからである。
　一方、第２ニードルパンチ不織布２における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点は、好ましくは２５０～２６０℃である。この範囲であれば、熱処理によるポリエステル繊維の劣化を防止し、エアフィルタ材料の長期使用に耐えることができるからである。また、非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点を、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点よりも、好ましくは１００～１５０℃、より好ましくは１０５～１４５℃高くする。このように融点差をつける理由は、熱溶融による熱接着加工が安定的に実施可能となり、更にはエアフィルタ材料に剛性と難燃性とを付与することができるからである。
　第２ニードルパンチ不織布２における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の繊度は、好ましくは１．５６～６．７ｄＴ、より好ましくは１．５６～４．０ｄＴである。一方、非芯鞘型ポリエステル短繊維の繊度は、好ましくは０．９～６．７ｄＴ、より好ましくは１．５６～６．７ｄＴである。この範囲であれば安定した生産ができ、一定の嵩を維持させ、適正なダスト保持量が得られるからである。
　第２ニードルパンチ不織布２における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維含有割合は、好ましくは１０～５５質量％、より好ましくは２０～５０質量％である。この範囲であれば熱溶融による熱接着加工が安定的に実施可能となり、更にはエアフィルタ材料に剛性と難燃性とを付与することができるからである。また、第２ニードルパンチ不織布２における非芯鞘型ポリエステル短繊維の含有割合は、好ましくは９０～４５質量％、より好ましくは８０～５０質量％である。この範囲であれば、適正な繊維密度が維持でき、初期清浄効率及びダスト保持量の確保ができるからである。
＜スパンレース不織布３＞
　スパンレース不織布３は、エア流出側に配置されるものであり、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ェブを水流交絡法により不織布化したものであり、主として、第１ニードルパンチ不織布１及び第２ニードルパンチ不織布２を通過してしまったＪＩＳ８種ダスト（ＪＩＳ　Ｚ８９０１）を捕集する事で特に初期清浄効率を向上させる層である。
　スパンレース不織布３は、好ましくは３０～８０ｇ／ｍ2、より好ましくは４０～７０ｇ／ｍ2という繊維目付を有し、厚みは、好ましくは０．１８～０．６０ｍｍ、より好ましくは０．２５～０．５５ｍｍである。この範囲であれば、適正な繊維密度が維持でき、ダスト保持量の確保ができるからである。
　本発明で使用するスパンレース不織布３は、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する。芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維を使用する意義は、第１ニードルパンチ不織布１について説明したとおりであり、非芯鞘型ポリエステル短繊維を使用する意義も、第２ニードルパンチ不織布２について説明したとおりである。なお、スパンレース不織布においても、第１ニードルパンチ不織布と同様に、非芯鞘型ポリエステル短繊維として中空ポリエステル短繊維を使用することができる。
　スパンレース不織布３における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点は、好ましくは１００～１６０℃、より好ましくは１１０～１５０℃である。この範囲であれば、熱溶融接着加工が容易となるからである。また、芯に相当するポリエステルの融点は、好ましくは２５０～２６０℃である。この範囲であれば、熱処理によるポリエステル繊維の劣化を防止し、エアフィルタ材料の長期使用に耐えることができるからである。特に、芯に相当するポリエステルの融点を、鞘に相当するポリエステルの融点よりも、好ましくは１００～１５０℃、より好ましくは１０５～１４５℃高くする。このように融点差をつける理由は、熱溶融による熱接着加工が安定的に実施可能となり、更にはエアフィルタ材料に剛性と難燃性とを付与することができるからである。
　一方、スパンレース不織布３における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点は、好ましくは２５０～２６０℃である。この範囲であれば、熱処理によるポリエステル繊維の劣化を防止し、エアフィルタ材料の長期使用に耐えることができるからである。また、非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点を、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点よりも、好ましくは１００～１５０℃、より好ましくは１０５～１４５℃高くする。このように融点差をつける理由は、熱溶融による熱接着加工が安定的に実施可能となり、更にはエアフィルタ材料に剛性と難燃性とを付与することができるからである。
　スパンレース不織布３における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の繊度は、好ましくは１．５６～４．４ｄＴ、より好ましくは２．２～４．４ｄＴである。この範囲であれば所定の繊維密度により良好なダスト捕集性が得られるからである。一方、非芯鞘型ポリエステル短繊維の繊度は、好ましくは０．９～４．４ｄＴ、より好ましくは１．５６～３．３ｄＴである。この範囲であれば所定の繊維密度により良好なダスト捕集性が得られるからである。
　スパンレース不織布３における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維含有割合は、好ましくは１０～６０質量％、より好ましくは２０～５０質量％である。この範囲であれば熱溶融による繊維間接着により適正な繊維密度が維持でき、清浄効率の確保ができるからである。また、スパンレース不織布３における非芯鞘型ポリエステル短繊維の含有割合は、好ましくは９０～４０質量％、より好ましくは８０～５０質量％である。この範囲であれば熱溶融による繊維間接着により適正な繊維密度が維持でき、清浄効率の確保ができるからである。
＜バインダ樹脂組成物＞
　本発明のエアフィルタ材料は、バインダ樹脂を付着させなくても、所期の剛性を実現することができるが、必要に応じ、バインダ樹脂を付着させることもできる。バインダ樹脂を付着させる場合、その付着量は、プリーツ形状の安定とダスト捕集性能の低下抑制の観点から、好ましくは５～５０ｇ／ｍ2、より好ましくは７～４０ｇ／ｍ2である。なお、付着させたバインダ樹脂組成物は、不織布構成繊維の表面への付着、特に、不織布構成繊維同士の境界領域に主として付着している。
　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、ウレタン系樹脂エマルジョン、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。また、ウレタン系樹脂エマルジョンは、エアフィルタ材料のプリーツ加工適性に優れているので好ましい。このようなバインダ樹脂を付着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。
　バインダ樹脂には、エアフィルタ材料により高度な難燃性を付与するために公知の難燃剤を配合することができる。
＜エアフィルタ材料の製造＞
　本発明のエアフィルタ材料は、以下の工程（Ａ）工程及び工程（Ｂ）を有する製造方法により製造することができる。工程毎に説明する。
＜工程（Ａ）：積層工程＞
　まず、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第１ニードルパンチ不織布と、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第２ニードルパンチ不織布と、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有するスパンレース不織布とをニードルパンチにより積層し積層体を形成する。
　この積層工程では、第１ニードルパンチ不織布、第２ニードルパンチ不織布及びスパンレース不織布をそれぞれ別個に作成しておき、次に第１ニードルパンチ不織布／第２ニードルパンチ不織布／スパンレース不織布を重ね、スパンレース不織布側からニードルパンチすることで積層することができる。あるいは、第２ニードルパンチ不織布となる繊維ウェッブを片面からニードルパンチした後、他面にスパンレース不織布を配置し、スパンレース不織布側からニードルパンチして２層構造の積層体を形成し、それとは別個に第１ニードルパンチ不織布となる繊維ウェブを片面からニードルパンチした後、その他面に、先に形成した２層構造の積層体をスパンレース不織布が外側となるように重ね、スパンレース不織布側からニードルパンチすることで積層することができる。
＜工程（Ｂ）：熱融着処理工程＞
　工程（Ａ）で形成した積層体を、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘の低融点ポリエステルの融点よりも６０～１２０℃、好ましくは９０～１１０℃高い温度で、１～７分間、好ましくは１．５～５分間熱処理することにより熱融着処理を行う。例えば、低融点ポリエステルの融点が１１０℃の場合、熱融着処理温度は、好ましくは１７５℃～２３０℃、より好ましくは２００～２２０℃である。熱融着処理時間は好ましくは１．５～５分、より好ましくは２～４分である。これにより、各不織布を構成する芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の芯部分の樹脂よりも低融点の鞘部分の樹脂が芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維同士の接触点だけでなく、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と他のポリエステル短繊維同士の接触点に流れて集中し、エアフィルタ材料に剛性と難燃性とを付与することができる。
　なお、必要に応じ、バインダ樹脂組成物の溶液に浸漬し、溶液から引き上げ、絞りロールで適正な付着量となるように絞り、乾燥することにより、バインダ樹脂組成物を繊維に付着させてもよい。
　以上説明した本発明のエアフィルタ材料は、第１ニードルパンチ不織布がエア流入側に配置されるように留意した上で、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）のフィルタエレメントとして好適に使用できる。
　以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、以下の実施例及び比較例において不織布を作成するために以下の８種の短繊維を使用した。
（ａ１）芯鞘PET/4.4dT/51:
　繊度４．４ｄＴで長さ５１ｍｍの芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維（芯：融点２５５℃；鞘：融点１１３℃）（ＬＭＦ、Ｈｕｖｉｓ．ｃｏ）
（ａ２）芯鞘PET/2.2dT/38:
　繊度２．２ｄＴで長さ３８ｍｍの芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維（芯：融点２５５℃；鞘：融点１１３℃）（ＬＭＦ、Ｈｕｖｉｓ．ｃｏ）
（ｂ１）中空PET/7.7dT/64：
　繊度７．７ｄＴで長さ６４ｍｍの中空ポリエステル短繊維（融点２６０℃）（帝人（株））
（ｂ２）中空PET/20.0dT/76：
　繊度２０．０ｄＴで長さ７６ｍｍの中空ポリエステル短繊維（融点２６０℃）（帝人（株））
（ｃ１）非芯鞘型PET/6.7dT/64:
　繊度６．７ｄＴで長さ６４ｍｍの非芯鞘型ポリエステル短繊維（融点２６０℃）（帝人（株））
（ｃ２）非芯鞘型PET/2.2dT/51：
　繊度２．２ｄＴで長さ５１ｍｍの非芯鞘型ポリエステル短繊維（融点２６０℃）（帝人（株））
（ｃ３）非芯鞘型PET/1.56dT/51：
　繊度１．５６ｄＴで長さ５１ｍｍの非芯鞘型ポリエステル短繊維（融点２６０℃）（中国石化（有限公司））
（ｃ４）非芯鞘型PET/1.56dT/38：
　繊度１．５６ｄＴで長さ３８ｍｍの非芯鞘型ポリエステル短繊維（融点２６０℃）（中国石化（有限公司））
（ｃ５）非芯鞘型PET/0.9dT/38：
繊度０．９ｄＴで長さ３８ｍｍの非芯鞘型ポリエステル短繊維（融点２６０℃）（中国石化（有限公司））
（ｃ６）非芯鞘型PET/11.0dT/64：
　繊度１１．０ｄＴで長さ６４ｍｍの非芯鞘型ポリエステル短繊維（融点２６０℃）（帝人（株））
　表１に、第１ニードルパンチ不織布を作成するための繊維ウェブ（第１繊維ウェブ）及び第２ニードルパンチ不織布を作成するための繊維ウェブ（第２繊維ウェブ）を構成するそれぞれの短繊維の種類・割合・目付と、スパンレース不織布を構成する短繊維の種類・割合・目付とを示す。
　加えて、以下の実施例４－６並びに比較例１－２及び４－６において、エアフィルタ材料に付着させたバインダ樹脂組成物の内容、付着量を表１に示す。なお、付着させた樹脂としてウレタン系樹脂エマルジョンを使用し、難燃剤としてリン系難燃剤を使用した。
　なお、各実施例及び各比較例におけるニードルパンチング条件を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　実施例１
（工程１）
　第２繊維ウェブを、ニードルパンチ装置で搬送しながら、まず片面に＃４０×１２ｍｍ×８０Ｐ／ｃｍ2で第１ニードルパンチ処理を行い、続いて＃４０×１２ｍｍ×１１３Ｐ／ｃｍ2で第２ニードルパンチ処理を行った。その後、他面にスパンレース不織布を重ね、スパンレース不織布側から＃４２×１２ｍｍ×５６Ｐ／ｃｍ2で第３ニードルパンチ処理を行い、続いて＃４２×１０ｍｍ×５６Ｐ／ｃｍ2で第４ニードルパンチ処理を行い、２層構造の積層体を形成した。
（工程２）
　次に、第１繊維ウェブを、ニードルパンチ装置で搬送しながら、まず片面に＃４０×１２ｍｍ×８０Ｐ／ｃｍ2で第５ニードルパンチ処理を行い、続いて＃４０×１２ｍｍ×１１３Ｐ／ｃｍ2で第６ニードルパンチ処理を行った。その後、他面に工程１で形成した積層体の第２繊維ウェブ側から重ね、スパンレース不織布側から＃４２×１２ｍｍ×５６Ｐ／ｃｍ2で第７ニードルパンチ処理を行い、続いて＃４２×１０ｍｍ×５６Ｐ／ｃｍ2で第８ニードルパンチ処理を行い、３層構造の積層体を形成した。
（工程３）
　工程２で得られた積層体を、２１０℃に設定された加熱装置で搬送しながら熱融着処理を３分間行い、仕上がり目付３０４ｇ／ｍ2、仕上がり厚さ２．００ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。
　　実施例２
　表１の材料を使用し、実施例１と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、熱融着処理を施すことにより、仕上がり目付２９９ｇ／ｍ2、仕上がり厚さ１．９０ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。
　　実施例３
　表１の材料を使用し、実施例１と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、熱融着処理を施すことにより、仕上がり目付３０４ｇ／ｍ2、仕上がり厚さ２．１０ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。ただし、第３ニードルパンチ処理、第４ニードルパンチ処理、第７ニードルパンチ処理及び第８ニードルパンチ処理の条件を、それぞれ＃４２×１１ｍｍ×５６Ｐ／ｃｍ2、＃４２×９ｍｍ×５６Ｐ／ｃｍ2、＃４２×１１ｍｍ×５６Ｐ／ｃｍ2及び＃４２×９ｍｍ×５６Ｐ／ｃｍ2とした。
　　実施例４
　表１の材料を使用し、実施例３と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、ウレタン系樹脂エマルジョン２．４質量部に水９７．６質量部を加えた水性組成物中に、積層体を浸漬し、乾燥・熱融着処理することにより、仕上がり目付３１１ｇ／ｍ2（そのうちの樹脂付着量は７ｇ／ｍ2）、仕上がり厚さ２．００ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。
　　実施例５
　表１の材料を使用し、実施例１と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、ウレタン系樹脂エマルジョン２．４質量部、リン系難燃剤４．８質量部に水９２．８質量部を加えた水性組成物中に、積層体を浸漬し、乾燥・熱融着処理することにより、仕上がり目付３１３ｇ／ｍ2（そのうちの樹脂付着量は７ｇ／ｍ2、難燃剤付着量は２８ｇ／ｍ2）、仕上がり厚さ１．８６ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。ただし、第１～第８ニードルパンチ処理の条件を、それぞれ＃４０×１２ｍｍ×２４Ｐ／ｃｍ2、＃４０×１２ｍｍ×１６６Ｐ／ｃｍ2、＃４２×１１ｍｍ×５６Ｐ／ｃｍ2、＃４２×９ｍｍ×５６Ｐ／ｃｍ2、＃４０×１２ｍｍ×２４Ｐ／ｃｍ2、＃４０×１２ｍｍ×１６６Ｐ／ｃｍ2、＃４２×１１ｍｍ×５６Ｐ／ｃｍ2及び＃４２×９ｍｍ×５６Ｐ／ｃｍ2とした。
　　実施例６
　表１の材料を使用し、実施例５と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、ウレタン系樹脂エマルジョン２．６質量部に水９７．４質量部を加えた水性組成物中に、積層体を浸漬し、乾燥・熱融着処理することにより、仕上がり目付２８０ｇ／ｍ2（そのうちの樹脂付着量は７ｇ／ｍ2）、仕上がり厚さ１．９１ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。
　　実施例７
　表１の材料を使用し、実施例５と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、熱融着処理を施すことにより、仕上がり目付２８５ｇ／ｍ2、仕上がり厚さ２．０６ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。
　　実施例８
　表１の材料を使用し、実施例５と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、熱融着処理を施すことにより、仕上がり目付３１０ｇ／ｍ2、仕上がり厚さ２．２０ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。
　　実施例９
（第２スパンレース不織布追加の態様）
　スパンレース不織布を２枚重ねて使用すること以外は、表１の材料を使用し、実施例５と同様の操作を繰り返すことにより４層構造の積層体を形成し、熱融着処理を施すことにより、仕上がり目付２８１ｇ／ｍ2、仕上がり厚さ１．９５ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。
　　実施例１０
（第２スパンレース不織布を追加し且つ第１ニードルパンチ不織布として非芯鞘型ＰＥＴを使用した態様）
　表１の材料を使用し、実施例９と同様の操作を繰り返すことにより４層構造の積層体を形成し、熱融着処理を施すことにより、仕上がり目付２９７ｇ／ｍ2、仕上がり厚さ２．０４ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。
　比較例１
　表１の材料を使用し、実施例１と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、ウレタン系樹脂エマルジョン４．０質量部、リン系難燃剤６．５質量部に水８９．５質量部を加えた水性組成物中に、積層体を浸漬し、乾燥・熱融着処理することにより、仕上がり目付３００ｇ／ｍ2（そのうちの樹脂付着量は１０ｇ／ｍ2、難燃剤３３ｇ／ｍ2）、仕上がり厚さ１．４５ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。
　比較例２
　表１の材料を使用し、実施例１と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、ウレタン系樹脂エマルジョン２．２質量部に水９７．８質量部を加えた水性組成物中に、積層体を浸漬し、乾燥・熱融着処理することにより、仕上がり目付２８０ｇ／ｍ2（そのうちの樹脂付着量は６ｇ／ｍ2）、仕上がり厚さ１．５４ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。
　比較例３
　表１の材料を使用し、実施例１と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、熱融着処理を施すことにより、仕上がり目付２７７ｇ／ｍ2、仕上がり厚さ１．５６ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。
　　比較例４
（熱処理低温加工　厚さ（大）変更タイプ）
　表１の材料を使用し、熱融着処理温度を１６０℃とすること以外、実施例３と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、ウレタン系樹脂エマルジョン２．２質量部に水９７．８質量部を加えた水性組成物中に、積層体を浸漬し、乾燥・熱融着処理することにより、仕上がり目付３１０ｇ／ｍ2（そのうちの樹脂付着量は６ｇ／ｍ2）、仕上がり厚さ２．３７ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。
　　比較例５
（第１ニードルパンチ不織布　繊度（大）変更タイプ）
　表１の材料を使用し、実施例３と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、ウレタン系樹脂エマルジョン４．０質量部、リン系難燃剤６．５質量部に水８９．５質量部を加えた水性組成物中に、積層体を浸漬し、乾燥・熱融着処理することにより、仕上がり目付３１２ｇ／ｍ2（そのうちの樹脂付着量は８ｇ／ｍ2、難燃剤２５ｇ／ｍ2）、仕上がり厚さ２．４０ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。
　　比較例６　
（第２ニードルパンチ不織布　繊度（大）変更タイプ）
　表１の材料を使用し、実施例３と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、ウレタン系樹脂エマルジョン２．２質量部に水９７．８質量部を加えた水性組成物中に、積層体を浸漬し、乾燥・熱融着処理することにより、仕上がり目付２８７ｇ／ｍ2（そのうちの樹脂付着量は８ｇ／ｍ2）、仕上がり厚さ２．３５ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。
　　比較例７
（第２ニードルパンチ不織布　熱融着繊維過多配合タイプ）
　表１の材料を使用し、実施例３と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、熱融着処理を施すことにより、仕上がり目付２７９ｇ／ｍ2、仕上がり厚さ２．３４ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。
　　比較例８
（スパンレース不織布　熱融着繊維過多配合タイプ）
　表１の材料を使用し、実施例１と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、熱融着処理を施すことにより、仕上がり目付２７３ｇ／ｍ2、仕上がり厚さ１．５６ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。
　　比較例９
（トータル目付量が過小タイプ）
　表１の材料を使用し、実施例３と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、熱融着処理を施すことにより、仕上がり目付２３８ｇ／ｍ2、仕上がり厚さ１．９０ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。
　　比較例１０
（トータル目付量が過大タイプ）
　表１の材料を使用し、実施例３と同様の操作を繰り返すことにより３層構造の積層体を形成し、熱融着処理を施すことにより、仕上がり目付３５４ｇ／ｍ2、仕上がり厚さ２．０５ｍｍのエアフィルタ材料を作成した。
（評価）
　実施例１～１０及び比較例１～１０で作成したエアフィルタ材料の仕上がり厚さ（ｍｍ）、ＤＩＮ５３４３８に準拠する難燃性、剛軟度（ＪＩＳ－Ｌ－１０９６　８．２２．１Ａ法（ガーレ法））、初期通気抵抗（Ｐａ）、ＪＩＳ８種塵埃（ダスト）に対する初期清浄効率（％）、フルライフ清浄効率（％：ΔＰが０．９８ｋＰａ時）及びライフ（ｇ：ΔＰが０．９８ｋＰａ時）を、ＪＩＳ　Ｄ－１６１２（自動車用エアクリーナ試験法）に従って測定した。得られた測定結果を以下の判定基準に従って評価した。その結果を表３に示す。なお、剛軟度については、フィルタ材料の縦と横についてそれぞれ５サンプルを測定し、それらの平均値をもってエアフィルタ材料の剛軟度とした。なお、表３において、「◎」は非常に良好、「〇」は良好、「△」は普通、「×」は不良という評価内容を表している。
（仕上がり厚さ（ｍｍ））
ランク　基準
　〇：　１．６０ｍｍ以上２．３０ｍｍ以下
　×：　１．６０ｍｍ未満又は２．３０ｍｍより大
（難燃性）
ランク　基準
　〇：　Ｆ１相当
　×：　それ以外
（剛軟度）
ランク　基準
　◎：　９０ｍＮ以上１００ｍＮ未満
　〇：　７０ｍＮ以上９０ｍＮ未満、又は１００ｍＮ以上１１０ｍＮ未満
　△：　５０ｍＮ以上７０ｍＮ未満、又は１１０ｍＮ以上１２０ｍＮ未満
　×：　５０ｍＮ未満又は１２０ｍＮ以上
（初期通気抵抗（Ｐａ））
ランク　基準
　〇：　１０１．９Ｐａ未満
　×：　１０１．９Ｐａ以上
（初期清浄効率（％））
ランク　基準
　〇：　９７．０％以上
　×：　９７．０％未満
（フルライフ清浄効率（％：ΔＰが０．９８ｋＰａ時））
ランク　基準
　〇：　９８．５％以上
　×：　９８．５％未満
（ライフ（ｇ：ΔＰが０．９８ｋＰａ時））
ランク　基準
　〇：　１８ｇ以上
　×：　１８ｇ未満
　また、エアフィルタ材料をフィルタエレメントに組み立て、通過流量８ｍ3／分又は１２ｍ3／分におけるＪＩＳ８種塵埃に対するフィルタ性能を、ＪＩＳ　Ｄ－１６１２（自動車用エアクリーナ試験法）に従ってエアフィルタ材料の場合と同様に測定した。得られた測定結果を以下の判定基準に従って評価した。その結果を表３に示し、更にそれらの結果に基づいてエアフィルタ材料の良否を、以下の判定基準で総合判定した。得られた結果を表３に示す。
（通過流量８ｍ3／分における初期通気抵抗（Ｐａ））
ランク　基準
　〇：　０．３６ｋＰａ以下
　×：　０．３６ｋＰａより大
（通過流量１２ｍ3／分における初期通気抵抗（Ｐａ））
ランク　基準
　〇：　３．１５ｋＰａ以下
　×：　３．１５ｋＰａより大
（通過流量８又は１２ｍ3／分における初期清浄効率（％））
ランク　基準
　〇：　９７．５％以上
　×：　９７．５％未満
（フルライフ清浄効率（％：ΔＰが２．９４ｋＰａ時））
ランク　基準
　〇：　９９％以上
　×：　９９％未満
（ライフ（ｇ：ΔＰが２．９４ｋＰａ時））
ランク　基準
　〇：　１０５ｇ以上
　×：　１０５ｇ未満
（総合判定）
ランク　基準
　◎：　剛軟度評価が「◎」であり且つ他の評価項目に「×」評価がない場合
　〇：　評価項目に「×」評価が１つもない場合
　×：　評価項目に「×」評価が１つ以上ある場合
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表１の材料を用い、表２のニードルパンチ処理を行い、更に所定の熱融着処理を行った本発明の実施例１～１０のエアフィルタ材料は、表３からわかるように、難燃剤を付着させなくても良好な難燃性を示し、また、樹脂を付着させなくても良好な剛軟度を示していた。それだけでなく、初期通気抵抗、初期清浄効率、フルライフ清浄効率、及びライフに関して良好な結果を示していた。従って、これらのエアフィルタ材料を用いて作成したフィルタエレメントについても良好な初期通気抵抗、初期清浄効率、フルライフ清浄効率及びライフについて、流量が８ｍ3／ｍｉｎの場合だけでなく、１２ｍ3／ｍｉｎの場合にも良好な結果を示していた。特に、実施例１～３、５及び８のエアフィルタ材料は、剛軟度が９０ｍＮ～１００ｍＮの間であり、◎評価であり、総合評価も◎評価であった。
　それに対し、比較例１～３、８（スパンレース不織布へ熱融着繊維が過多に配合された例）のエアフィルタ材料の場合、エアフィルタ材料の仕上がり厚が薄すぎるため、エアフィルタ材料単体でのライフに問題があった。また、フィルタエレメントでの評価の場合も同様に主にライフに問題があった。
　また、比較例４～７のエアフィルタ材料の場合、それぞれ異なる要因によりエアフィルタ材料の仕上がり厚が厚すぎるものであった。具体的には、比較例４の場合には、熱融着処理温度が低く、比較例５の場合には第１ニードルパンチ不織布の繊度が高く、比較例６の場合には、第２ニードルパンチ不織布の繊度が高く、比較例７の場合には、第２ニードルパンチ不織布へ熱融着繊維が過多に配合されたためであった。このため、比較例４及び５の場合には、特に、フィルタエレメントにおけるライフに問題があり、また、比較例６、７の場合には、特に、エアフィルタ材料及びフィルタエレメントにおける初期清浄効率とフルライフ清浄効率とに問題があった。
　また、比較例９の場合には、トータル目付量が過小であったため、初期清浄効率に問題があり、比較例１０の場合には、トータル目付量が過大であったため、初期通気抵抗とライフとに問題があった。
（熱融着処理の検討）
　鞘ポリエステルの融点が１１０℃である芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維を使用する実施例５の熱融着処理条件（加熱温度２１０℃、加熱時間３分）を、表４に示すように変更し、得られたエアフィルタ材料について、ＪＩＳ－Ｌ－１０９６に準拠して引っ張り強度（Ｎ／３ｃｍ）を測定し、得られた結果を表４に示す。また、倍率５００倍の光学顕微鏡写真（図２～図１５）を取得し、写真を目視で観察することで、溶融状態を評価した。表４において、溶融し堅固に接着している状態を良好「〇」、溶融しているが接着力が十分ではない状態を普通「△」、溶融が十分ではなく、接着力不足の状態を不良「×」と評価した。更に、エアフィルタ材料の剛性（剛軟度）を手触り感で評価した。腰がある場合を手触り感が良好「〇」、腰がない場合を不良「×」と評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表４から、熱融着温度が２３０℃になると、２２０℃の場合に比べエアフィルタ材料の引っ張り強度が低下しており、好ましい熱融着温度の上限が２２０℃であった。逆に、熱融着温度が１５０℃になると剛軟度が不良となり、好ましい熱融着温度の下限が１７５℃であることがわかる。
　上記の結果は、図２～図１５の光学顕微鏡写真からも支持されている。即ち、良好な熱融着は、熱融着部が水鳥の水かきが付いた足様の外観を呈するようになっていることが分かる。
　本発明のエアフィルタ材料は、特定の繊度、目付、融点等の芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と他のポリエステル短繊維とを含有する２種類のニードルパンチ不織布と、同じく特定の繊度、目付、融点等の芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と他のポリエステル短繊維とを含有するスパンレース不織布とを積層したものを、通常の熱融着条件よりも長い時間熱融着処理したものである。このため、本発明のエアフィルタ材料は、ダスト捕集性を損なわずに、バインダ樹脂組成物を使用せずともその剛性と難燃性とを予想外に高めることができる。従って、ガソリン、エタノール、軽油、重油等を燃料とする、レシプロエンジン、ロータリーエンジン、ガスタービンエンジンなどの各種内燃機関のエアクリーナ、特に自動車（例えば、オートバイや４輪自動車）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。
　１　第１ニードルパンチ不織布
　２　第２ニードルパンチ不織布
　３　スパンレース不織布
１０　エアフィルタ材料

Claims (13)

  1. 　芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第１ニードルパンチ不織布と、
    　芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第２ニードルパンチ不織布と、
    　芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有するスパンレース不織布と
    が積層されてなるエアフィルタ材料であって、
    　熱融着処理が施されており、ＪＩＳ－Ｐ－８１１８による１．６～２．３ｍｍのシート厚と、７０～１１０ｍＮのＪＩＳ－Ｌ－１０９６　８．２２．１Ａ法（ガーレ法）による剛軟度と、２４０～３４０ｇ／ｍ2の繊維目付とを有するエアフィルタ材料。
  2. 　第１ニードルパンチ不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維が、中空ポリエステル短繊維である請求項１記載のエアフィルタ材料。
  3. 　第１ニードルパンチ不織布の繊維目付が６０～１５０ｇ／ｍ2であり、第２ニードルパンチ不織布の繊維目付が６０～１８０ｇ／ｍ2であり、及びスパンレース不織布の繊維目付が３０～８０ｇ／ｍ2である請求項１又は２記載のエアフィルタ材料。
  4. 　第１ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点が１００～１６０℃であり、芯に相当するポリエステルの融点が２５０～２６０℃であり、及び第１ニードルパンチ不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点が２５０～２６０℃であり、
    　第２ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点が１００～１６０℃であり、芯に相当するポリエステルの融点が２５０～２６０℃であり、及び第２ニードルパンチ不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点が２５０～２６０℃であり、
    　スパンレース不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点が１００～１６０℃であり、芯に相当するポリエステルの融点が２５０～２６０℃であり、及びスパンレース不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点が２５０～２６０℃である請求項１～３のいずれかに記載のエアフィルタ材料。
  5. 　第１ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の繊度が１．５６～１７．０ｄＴであり、非芯鞘型ポリエステル短繊維の繊度が２．２～１６．０ｄＴであり、
    　第２ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の繊度が１．５６～６．７ｄＴであり、非芯鞘型ポリエステル短繊維の繊度が０．９～６．７ｄＴであり、
    　スパンレース不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の繊度が１．５６～４．４ｄＴであり、非芯鞘型ポリエステル短繊維の繊度が０．９～４．４ｄＴである請求項１～４のいずれかに記載のエアフィルタ材料。
  6. 　第１ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維及び非芯鞘型ポリエステル短繊維の含有割合が、それぞれ１０～５５質量％及び９０～４５質量％であり、
    　第２ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維及び非芯鞘型ポリエステル短繊維の含有割合が、それぞれ１０～５５質量％及び９０～４５質量％であり、
    　スパンレース不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維及び非芯鞘型ポリエステル短繊維の含有割合が、それぞれ１０～６０質量％及び９０～４０質量％である請求項１～５のいずれかに記載のエアフィルタ材料。
  7. 　芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第１ニードルパンチ不織布と、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第２ニードルパンチ不織布と、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有するスパンレース不織布とが積層されてなり、１．６～２．３ｍｍのシート厚と、７０～１１０ｍＮのＪＩＳ－Ｌ－１０９６　８．２２．１Ａ法（ガーレ法）による剛軟度と、２４０～３４０ｇ／ｍ2の繊維目付を有するエアフィルタ材料の製造方法であって、
    　芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第１ニードルパンチ不織布と、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有する第２ニードルパンチ不織布と、芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維と非芯鞘型ポリエステル短繊維とを含有するスパンレース不織布とをニードルパンチにより積層し積層体を形成する工程、及び
    　得られた積層体を、第１ニードルパンチ不織布、第２ニードルパンチ不織布及びスパンレース不織布を構成する各芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点よりも６０～１２０℃高い温度で１～７分熱融着処理を行う工程
    を有する製造方法。
  8. 　第１ニードルパンチ不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維が、中空ポリエステル短繊維である請求項７記載の製造方法。
  9. 　第１ニードルパンチ不織布の繊維目付が６０～１５０ｇ／ｍ2であり、第２ニードルパンチ不織布の繊維目付が６０～１８０ｇ／ｍ2あり、及びスパンレース不織布の繊維目付が３０～８０ｇ／ｍ2である請求項７又は８記載の製造方法。
  10. 　第１ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点が１００～１６０℃であり、芯に相当するポリエステルの融点が２５０～２６０℃であり、及び第１ニードルパンチ不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点が２５０～２６０℃であり、
    　第２ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点が１００～１６０℃であり、芯に相当するポリエステルの融点が２５０～２６０℃であり、及び第２ニードルパンチ不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点が２５０～２６０℃であり、
    　スパンレース不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の鞘に相当するポリエステルの融点が１００～１６０℃であり、芯に相当するポリエステルの融点が２５０～２６０℃であり、及びスパンレース不織布における非芯鞘型ポリエステル短繊維の融点が２５０～２６０℃である請求項７～９のいずれかに記載の製造方法。
  11. 　第１ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の繊度が１．５６～１７．０ｄＴであり、非芯鞘型ポリエステル短繊維の繊度が２．２～１６．０ｄＴであり、
    　第２ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の繊度が１．５６～６．７ｄＴであり、非芯鞘型ポリエステル短繊維の繊度が０．９～６．７ｄＴであり、
    　スパンレース不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維の繊度が１．５６～４．４ｄＴであり、非芯鞘型ポリエステル短繊維の繊度が０．９～４．４ｄＴである請求項７～１０のいずれかに記載の製造方法。
  12. 　第１ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維及び非芯鞘型ポリエステル短繊維の含有割合が、それぞれ１０～５５質量％及び９０～４５質量％であり、
    　第２ニードルパンチ不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維及び非芯鞘型ポリエステル短繊維の含有割合が、それぞれ１０～５５質量％及び９０～４５質量％であり、
    　スパンレース不織布における芯鞘型複合ポリエステル熱融着短繊維及び非芯鞘型ポリエステル短繊維の含有割合が、それぞれ１０～６０質量％及び９０～４０質量％である請求項７～１１のいずれかに記載の製造方法。
  13. 　請求項１～６のいずれかに記載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。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108815923A (zh) * 2018-06-21 2018-11-16 浙江科技学院 空气净化过滤骨架支撑材料的制造方法
CN111512464A (zh) * 2017-12-21 2020-08-07 H.K.O.绝缘-纺织技术股份有限公司 用于电池的多层隔热元件
CN111836673A (zh) * 2018-03-12 2020-10-27 吴羽泰克株式会社 过滤器增强材料及包含其的除臭过滤器用滤材

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021183297A (ja) * 2020-05-20 2021-12-02 セイコーエプソン株式会社 シート状フィルター、マスクおよびシート製造装置
CN111974091A (zh) * 2020-08-20 2020-11-24 南京际华三五二一环保科技有限公司 一种低克重硬挺折皱滤料生产方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0978422A (ja) * 1995-09-19 1997-03-25 Toray Ind Inc 鞄芯材およびその製造方法
JP2003117319A (ja) * 2001-10-19 2003-04-22 Toray Ind Inc フィルターろ布
JP2008111226A (ja) * 1997-09-11 2008-05-15 Toray Ind Inc 布帛およびその製造方法
JP2008259971A (ja) * 2007-04-12 2008-10-30 Dynic Corp エアフィルタ材料
JP2009209456A (ja) * 2008-02-29 2009-09-17 Kureha Ltd フィルタ不織布
JP2011098292A (ja) * 2009-11-06 2011-05-19 Kureha Ltd フィルター用不織布
JP2012245449A (ja) * 2011-05-26 2012-12-13 Kureha Ltd 大粒子径ダスト対応高効率不織布濾材
JP2015192964A (ja) * 2014-03-31 2015-11-05 呉羽テック株式会社 自動車エンジン用濾材並びにその製造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0978422A (ja) * 1995-09-19 1997-03-25 Toray Ind Inc 鞄芯材およびその製造方法
JP2008111226A (ja) * 1997-09-11 2008-05-15 Toray Ind Inc 布帛およびその製造方法
JP2003117319A (ja) * 2001-10-19 2003-04-22 Toray Ind Inc フィルターろ布
JP2008259971A (ja) * 2007-04-12 2008-10-30 Dynic Corp エアフィルタ材料
JP2009209456A (ja) * 2008-02-29 2009-09-17 Kureha Ltd フィルタ不織布
JP2011098292A (ja) * 2009-11-06 2011-05-19 Kureha Ltd フィルター用不織布
JP2012245449A (ja) * 2011-05-26 2012-12-13 Kureha Ltd 大粒子径ダスト対応高効率不織布濾材
JP2015192964A (ja) * 2014-03-31 2015-11-05 呉羽テック株式会社 自動車エンジン用濾材並びにその製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111512464A (zh) * 2017-12-21 2020-08-07 H.K.O.绝缘-纺织技术股份有限公司 用于电池的多层隔热元件
US11664546B2 (en) 2017-12-21 2023-05-30 H.K.O. Isolier—Und Textiltechnik Gmbh Multi-layer thermal insulation element for batteries
CN111836673A (zh) * 2018-03-12 2020-10-27 吴羽泰克株式会社 过滤器增强材料及包含其的除臭过滤器用滤材
CN111836673B (zh) * 2018-03-12 2022-07-12 吴羽泰克株式会社 过滤器增强材料及包含其的除臭过滤器用滤材
CN108815923A (zh) * 2018-06-21 2018-11-16 浙江科技学院 空气净化过滤骨架支撑材料的制造方法

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