特表 2024-504480 フィルタ媒体およびその生産のためのプロセス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-01-31

(54)【発明の名称】フィルタ媒体およびその生産のためのプロセス

(51)【国際特許分類】

   B01D 39/16 20060101AFI20240124BHJP

   B32B 5/02 20060101ALI20240124BHJP

   B32B 7/04 20190101ALI20240124BHJP

   D04H 1/4382 20120101ALI20240124BHJP

   D04H 1/4374 20120101ALI20240124BHJP

   D04H 1/425 20120101ALI20240124BHJP

   D04H 1/732 20120101ALI20240124BHJP

   D21H 27/30 20060101ALI20240124BHJP

   D21H 13/10 20060101ALI20240124BHJP

   D21H 27/00 20060101ALI20240124BHJP

   B01D 39/18 20060101ALI20240124BHJP

   B01D 35/02 20060101ALI20240124BHJP

【ＦＩ】

B01D39/16 E

B32B5/02 A

B32B7/04

D04H1/4382

D04H1/4374

D04H1/425

D04H1/732

D21H27/30 A

D21H13/10

D21H27/00 E

B01D39/18

B01D35/02 E

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023546078

(86)(22)【出願日】2022-01-28

(85)【翻訳文提出日】2023-09-25

(86)【国際出願番号】 FI2022050056

(87)【国際公開番号】W WO2022162278

(87)【国際公開日】2022-08-04

(31)【優先権主張番号】63/143,517

(32)【優先日】2021-01-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523131210

【氏名又は名称】アールストローム オーワイジェイ

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100202751

【弁理士】

【氏名又は名称】岩堀 明代

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(74)【代理人】

【識別番号】100191086

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 香元

(72)【発明者】

【氏名】ラッドウィグ，ジェフリー

(72)【発明者】

【氏名】トポレンスキー，デイビッド

(72)【発明者】

【氏名】ウィリアムソン，ケント

(72)【発明者】

【氏名】グッドバイ，アンドリュー

(72)【発明者】

【氏名】ハディ，マイク

(72)【発明者】

【氏名】シャノン，スティーブン

【テーマコード（参考）】

4D019

4D116

4F100

4L047

4L055

【Ｆターム（参考）】

4D019AA03

4D019BA12

4D019BA13

4D019BB03

4D019BB05

4D019BB08

4D019BB10

4D019BB12

4D019BD01

4D019BD10

4D019CA02

4D019DA01

4D019DA02

4D019DA03

4D116AA01

4D116BB01

4D116BC13

4D116EE04

4D116EE12

4D116FF15B

4D116FF16B

4D116FF18B

4D116GG12

4D116GG13

4D116GG21

4D116GG26

4D116GG40

4D116VV03

4D116VV07

4F100AJ04B

4F100AJ05B

4F100AJ06B

4F100AK07A

4F100AK21A

4F100AK42A

4F100AK46A

4F100AT00

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4F100EC012

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4F100EJ172

4F100EJ42

4F100GB56

4F100JD05

4F100JK06

4F100YY00

4L047AA08

4L047AA12

4L047AA13

4L047AA14

4L047AA16

4L047AA19

4L047AA21

4L047AA23

4L047AA28

4L047AB06

4L047AB07

4L047AB08

4L047BA09

4L047BA12

4L047BA21

4L047BA24

4L047BB03

4L047BB05

4L047BB08

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4L047CA02

4L047CA05

4L047CA06

4L047CC12

4L055AA02

4L055AA03

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4L055AC01

4L055AC03

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4L055AC07

4L055AC08

4L055AF09

4L055AF13

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4L055AF21

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4L055AF35

4L055AF46

4L055AG71

4L055AG79

4L055AG97

4L055AH37

4L055AJ01

4L055BD16

4L055CD27

4L055CE02

4L055EA04

4L055EA16

4L055EA32

4L055FA11

4L055FA30

4L055GA31

(57)【要約】

第１の繊維を含む第１の層および第２の繊維を含む第２の層を少なくとも含むフィルタ媒体が、本明細書に記載される。第１の繊維は、第１の層中の繊維の総重量に基づいて少なくとも５０ｗｔ％の量で合成繊維を含み得る。第２の繊維は、第２の層中の繊維の総重量に基づいて少なくとも３０ｗｔ％の量でセルロース系繊維を含み得る。第１の層は、第１の繊維と第２の繊維との混合物を含む第１の層と第２の層との間の界面で第２の層に接合され得、その結果、二次接着剤の非存在下で、第１の層および第２の層を横切るｚ方向引張強さ（ｚｄｔ）は、少なくとも０．５ｐｓｉである。そのようなフィルタ媒体を作製するためのプロセス、およびそのようなフィルタ媒体を備えるフィルタ要素も、本明細書に記載される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の繊維を含む第１の層と、
第２の繊維を含む第２の層と
を含むフィルタ媒体であって、
前記第１の層の前記第１の繊維は、前記第１の層中の繊維の総重量に基づいて少なくとも５０ｗｔ％の量で合成繊維を含み、前記第２の層の前記第２の繊維は、前記第２の層中の繊維の総重量に基づいて少なくとも３０ｗｔ％の量でセルロース系繊維を含み、前記第１の層は、前記第１の繊維と前記第２の繊維との混合物を含む前記第１の層と前記第２の層との間の界面で前記第２の層に接合され、二次接着剤の非存在下で前記第１の層および前記第２の層を横切るｚ方向引張強さ（ｚｄｔ）は、少なくとも０．５ｐｓｉである、
フィルタ媒体。

【請求項2】

前記第１の層は、前記第１の繊維と前記第２の繊維との間の物理的な絡み合いによって前記第２の層に接合される、請求項１に記載のフィルタ媒体。

【請求項3】

前記合成繊維は、１０ミクロン超の平均繊維径を有する、請求項１～２のいずれかに記載のフィルタ媒体。

【請求項4】

前記第１の層の前記第１の繊維は、前記第１の層中の繊維の総重量に基づいて少なくとも７０ｗｔ％の量で前記合成繊維を含む、請求項１～３のいずれかに記載のフィルタ媒体。

【請求項5】

前記第１の層の前記第１の繊維は、前記第１の層中の繊維の総重量に基づいて少なくとも９０ｗｔ％の量で前記合成繊維を含む、請求項１～３のいずれかに記載のフィルタ媒体。

【請求項6】

前記第２の層の前記第２の繊維は、前記第２の層中の繊維の総重量に基づいて少なくとも５０ｗｔ％の量で前記セルロース系繊維を含む、請求項１～５のいずれかに記載のフィルタ媒体。

【請求項7】

前記第２の層の前記第２の繊維は、前記第２の層中の繊維の総重量に基づいて少なくとも７０ｗｔ％の量で前記セルロース系繊維を含む、請求項１～５のいずれかに記載のフィルタ媒体。

【請求項8】

前記合成繊維は、ポリエステル繊維、ＰＢＴ繊維、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、ポリビニルアルコール繊維、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１～７のいずれかに記載のフィルタ媒体。

【請求項9】

前記合成繊維は、ポリエステル繊維である、請求項８に記載のフィルタ媒体。

【請求項10】

前記ポリエステル繊維は、ポリエチレンテレフタレート繊維である、請求項９に記載のフィルタ媒体。

【請求項11】

前記ポリエステル繊維は、前記第１の層中の繊維の総重量に基づいて少なくとも９０ｗｔ％の量で前記第１の層に存在する、請求項９～１０のいずれかに記載のフィルタ媒体。

【請求項12】

前記第１の層は、バインダー繊維を含み、前記バインダー繊維は、前記第１の層中の繊維の総重量に基づいて２５ｗｔ％以下の量で存在する、請求項９～１１のいずれかに記載のフィルタ媒体。

【請求項13】

前記バインダー繊維は、ポリビニルアルコール繊維を含み、前記ポリビニルアルコール繊維は、前記第１の層中の繊維の総重量に基づいて１０ｗｔ％以下の量で存在する、請求項１２に記載のフィルタ媒体。

【請求項14】

前記第２の層は、第２のバインダー樹脂を含む、請求項１～１３のいずれかに記載のフィルタ媒体。

【請求項15】

前記第２のバインダー樹脂は、フェノール系バインダー樹脂、ラテックスバインダー樹脂、およびアクリル系バインダー樹脂からなる群から選択される、請求項１４に記載のフィルタ媒体。

【請求項16】

前記第２のバインダー樹脂は、前記第２の層の総重量に基づいて１０～３０ｗｔ％の量で前記第２の層に存在する、請求項１３～１４のいずれかに記載のフィルタ媒体。

【請求項17】

前記第２の層は、第２のバインダー樹脂を含む、請求項１～１６のいずれかに記載のフィルタ媒体。

【請求項18】

前記第２のバインダー樹脂は、フェノール系バインダー樹脂、ラテックスバインダー樹脂、およびアクリル系バインダー樹脂からなる群から選択される、請求項１７に記載のフィルタ媒体。

【請求項19】

前記第２のバインダー樹脂は、前記第２の層の総重量に基づいて１０～３０ｗｔ％の量で前記第２の層に存在する、請求項１７～１８のいずれかに記載のフィルタ媒体。

【請求項20】

前記セルロース系繊維は、クラフトパルプ繊維、亜硫酸パルプ繊維、化学処理繊維（例えば、マーセル化繊維）、機械処理パルプ繊維、ケミサーモメカニカル処理パルプ繊維、非木質セルロース繊維、再生セルロース繊維、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１～１９のいずれかに記載のフィルタ媒体。

【請求項21】

前記第１の層は、前記第１の層の前記第１の繊維の総重量に基づいて２０．０ｗｔ％以下の前記セルロース系繊維を含む、請求項１～２０のいずれかに記載のフィルタ媒体。

【請求項22】

前記第１の層は、前記第１の層の前記第１の繊維の総重量に基づいて１０．０ｗｔ％以下の前記セルロース系繊維を含む、請求項１～２０のいずれかに記載のフィルタ媒体。

【請求項23】

前記第２の層は、少なくとも１つの溝を備える、請求項１～２２のいずれかに記載のフィルタ媒体。

【請求項24】

前記第１の層と前記第２の層との間の重量比は、２０：８０～８０：２０の範囲である、請求項１～２３のいずれかに記載のフィルタ媒体。

【請求項25】

合成繊維、セルロース系繊維、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される後続の繊維を含む少なくとも１つの後続の層をさらに含む、請求項１～２４のいずれかに記載のフィルタ媒体。

【請求項26】

前記後続の繊維は、合成ナノファイバを含む、請求項２５に記載のフィルタ媒体。

【請求項27】

前記フィルタ媒体にラミネートされた少なくとも１つの追加の層を含む、請求項１～２６のいずれかに記載のフィルタ媒体。

【請求項28】

前記少なくとも１つの追加の層は、前記フィルタ媒体の前記第１の層にラミネートされる、請求項２７に記載のフィルタ媒体。

【請求項29】

前記少なくとも１つの追加のラミネートされた層は、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）で形成された膜を含む、請求項２７または２８に記載のフィルタ媒体。

【請求項30】

１４０℃の油への５００時間の曝露後に少なくとも２０ｐｓｉの熱油破裂強さを有する、請求項１～２９のいずれかに記載のフィルタ媒体。

【請求項31】

少なくとも３の濾過耐久性指数を有する、請求項１～３０のいずれかに記載のフィルタ媒体。

【請求項32】

前記フィルタ媒体は、機械的支持層を含有しない、請求項１～３１のいずれかに記載のフィルタ媒体。

【請求項33】

請求項１～３２のいずれかに記載のフィルタ媒体を備えるフィルタ要素。

【請求項34】

前記フィルタ媒体がプリーツ加工される、請求項３３に記載のフィルタ要素。

【請求項35】

前記フィルタ媒体が波形加工される、請求項３３に記載のフィルタ要素。

【請求項36】

前記第１の繊維および第１の溶媒を含む第１の繊維スラリーを形成するステップと、
前記第２の繊維および第２の溶媒を含む第２の繊維スラリーを形成するステップと、
前記第１の繊維スラリーを第１のヘッドボックスゾーンに移しながら、同時に前記第２の繊維スラリーを第２のヘッドボックスゾーンに移すステップと、
前記第１の繊維スラリーおよび前記第２の繊維スラリーを単一の連続移動形成ベルトに堆積させるステップであって、前記第１の繊維スラリーが前記第２の繊維スラリーの上に位置するステップと、
真空条件を前記第１の繊維スラリーおよび前記第２の繊維スラリーに適用して、前記第１の溶媒および／または前記第２の溶媒の少なくとも一部を除去するステップと
を含む、請求項１～３２のいずれかに記載のフィルタ媒体を作製するためのプロセス。

【請求項37】

前記第１の溶媒は、水を含む、請求項３６に記載のプロセス。

【請求項38】

前記第２の溶媒は、水を含む、請求項３６～３７のいずれかに記載のプロセス。

【請求項39】

前記第１のヘッドボックスゾーンおよび前記第２のヘッドボックスゾーンは、単一のヘッドボックスの別個の区画を備える、請求項３６～３８のいずれかに記載のプロセス。

【請求項40】

前記第１のヘッドボックスゾーンおよび前記第２のヘッドボックスゾーンは、連動して動作する別個のヘッドボックスを備える、請求項３６～３８のいずれかに記載のプロセス。

【請求項41】

湿式積層デュアルヘッドボックス法を使用して製造される、請求項１～３２のいずれかに記載のフィルタ媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

従来の多層フィルタ媒体は、しばしば、湿式積層された層にラミネートされたメルトブローン層を含む。各層は、繊維で構成され、メルトブローン層は、典型的には単一のタイプの合成繊維－一般にポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維など－からなり、湿式積層された層は、典型的には、他のタイプの繊維とブレンドされ得るセルロース系繊維を含む。

【背景技術】

【0002】

従来の多層フィルタ媒体におけるメルトブローン層および湿式積層された層は、接着剤、点接着、熱接着などを使用して層を共にラミネートすることによって組み立てられる。例えば、米国特許第８，１４２，５３５ Ｂ２号は、２つのヘッドボックスを備えた湿式プロセス不織繊維マット作製機によって作製された、高粉塵保持容量フィルタ媒体を開示する。２つの層は、フィルタ媒体全体を共に結合するのを助ける単一のバインダーストリーム層に曝される（すなわち、ラミネートされる）。

【0003】

ラミネートプロセスは、さらなる処理ステップをもたらし、これは、接着剤が調製され、２つの層の間の界面に適用され（各層は接合される前に別々に製造される）、硬化されるため、より多くのエネルギーおよび時間を消費する。さらに、接着剤によるラミネートは、得られるフィルタ媒体の性能を低下させることが知られている。接着剤は２つの層の間の界面に適用されるため、接着剤が表面積を占有し、媒体の繊維をコーティングし、したがって、流体の濾過または粉塵の保持に利用可能な表面積を減少させ、その意図された濾過目的に対する媒体の効果を下げる。

【0004】

多層フィルタ媒体を製造する従来の方法はまた、異なる層に使用される繊維の量およびタイプが伝統的に制限される。

【0005】

したがって、二次接着剤を使用することなく（すなわち、ラミネートすることなく）十分な層間結合強度を実証する、改善された多層フィルタ媒体およびその作製方法の必要性が存在する。より良好な濾過性能および耐折強さを有する、改善された多層フィルタ媒体およびその作製方法の必要性も存在する。

【発明の概要】

【0006】

第１の層および第２の層を含むフィルタ媒体が、本明細書に記載される。第１の層は、第１の繊維を含む。第２の層は、第２の繊維を含む。第１の層の第１の繊維は、第１の層中の繊維の総重量に基づいて少なくとも５０ｗｔ％の量で合成繊維を含み得る。第２の層の第２の繊維は、第２の層中の繊維の総重量に基づいて少なくとも３０ｗｔ％の量でセルロース系繊維を含み得る。

【0007】

第１の層は、第１の繊維と第２の繊維との混合物を含む第１の層と第２の層との間の界面で、第２の層に接合され得る。二次接着剤の非存在下で、第１の層および第２の層を横切るｚ方向引張強さ（ｚｄｔ）は、少なくとも０．５ｐｓｉであり得る。いくつかの実施形態では、第１の層は、第１の繊維と第２の繊維との間の物理的な絡み合いによって第２の層に接合され得る。

【0008】

ある実施形態では、合成繊維は、１０ミクロン超の平均繊維径を有し得る。第１の層の第１の繊維は、いくつかの実施形態では、第１の層中の繊維の総重量に基づいて少なくとも７０ｗｔ％の量で合成繊維を含み得る。他の実施形態では、第１の層の第１の繊維は、第１の層中の繊維の総重量に基づいて少なくとも９０ｗｔ％の量で合成繊維を含み得る。

【0009】

いくつかの実施形態では、第２の層の第２の繊維は、第２の層中の繊維の総重量に基づいて少なくとも５０ｗｔ％の量でセルロース系繊維を含み得る。他の実施形態では、第２の層の第２の繊維は、第２の層中の繊維の総重量に基づいて少なくとも７０ｗｔ％の量でセルロース系繊維を含み得る。

【0010】

ある実施形態では、合成繊維は、ポリエステル繊維、ＰＢＴ繊維、ポリアミド繊維、ポリプロピレン繊維、ポリビニルアルコール繊維、およびそれらの組み合わせからなる群から選択され得る。いくつかの実施形態では、合成繊維は、ポリエステル繊維であり得る。ポリエステル繊維は、存在する場合、ポリエチレンテレフタレート繊維であり得る。使用される場合、ポリエステル繊維は、第１の層中の繊維の総重量に基づいて少なくとも９０ｗｔ％の量で第１の層に存在し得る。

【0011】

いくつかの実施形態では、第１の層は、バインダー繊維を含み得る。存在する場合、バインダー繊維は、第１の層中の繊維の総重量に基づいて２５ｗｔ％以下の量で存在し得る。使用される場合、バインダー繊維は、ポリビニルアルコール繊維を含み得る。そのような実施形態では、ポリビニルアルコール繊維は、第１の層中の繊維の総重量に基づいて１０ｗｔ％以下の量で存在し得る。

【0012】

ある実施形態では、第２の層は、第２のバインダー樹脂を含み得る。使用される場合、第２のバインダー樹脂は、フェノール系バインダー樹脂、ラテックスバインダー樹脂、およびアクリル系バインダー樹脂からなる群から選択され得る。第２のバインダー樹脂は、使用される場合、第２の層の総重量に基づいて１０～３０ｗｔ％の量で第２の層に存在し得る。

【0013】

いくつかの実施形態では、セルロース系繊維は、クラフトパルプ繊維、亜硫酸パルプ繊維、化学処理繊維（例えば、マーセル化繊維）、機械処理パルプ繊維、ケミサーモメカニカル処理パルプ繊維、非木質セルロース繊維、再生セルロース繊維、およびそれらの組み合わせからなる群から選択され得る。

【0014】

ある実施形態では、第１の層は、第１の層の第１の繊維の総重量に基づいて２０．０ｗｔ％以下のセルロース系繊維を含み得る。他の実施形態では、第１の層は、第１の層の第１の繊維の総重量に基づいて１０．０ｗｔ％以下のセルロース系繊維を含み得る。

【0015】

いくつかの実施形態では、第２の層は、少なくとも１つの溝を備え得る。

【0016】

ある実施形態では、第１の層と第２の層との間の重量比は、２０：８０～８０：２０の範囲であり得る。

【0017】

いくつかの実施形態では、フィルタ媒体は、合成繊維、セルロース系繊維、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される後続の繊維を含む少なくとも１つの後続の層をさらに含み得る。

【0018】

ある実施形態では、フィルタ媒体は、１４０℃の油への５００時間の曝露後に少なくとも２０ｐｓｉの熱油破裂強さを有し得る。いくつかの実施形態では、フィルタ媒体は、少なくとも３の濾過耐久性指数を有し得る。

【0019】

いくつかの実施形態では、フィルタ媒体は、機械的支持層を含有しない場合がある。

【0020】

本明細書に開示されたタイプのフィルタ媒体を備えるフィルタ要素も、本明細書に記載される。フィルタ要素のいくつかの実施形態では、フィルタ媒体は、プリーツ加工され得る。フィルタ要素のある実施形態では、フィルタ媒体は、波形加工され得る。

【0021】

本明細書に開示されたタイプのフィルタ媒体を作製するためのプロセスが、本明細書にさらに記載される。プロセスは、第１の繊維および第１の溶媒を含む第１の繊維スラリーを形成するステップと、第２の繊維および第２の溶媒を含む第２の繊維スラリーを形成するステップと、第１の繊維スラリーを第１のヘッドボックスゾーンに移しながら、同時に第２の繊維スラリーを第２のヘッドボックスゾーンに移すステップと、第１の繊維スラリーおよび第２の繊維スラリーを単一の連続移動形成ベルトに堆積させるステップであって、第１の繊維スラリーが第２の繊維スラリーの上に位置するステップと、真空条件を第１の繊維スラリーおよび第２の繊維スラリーに適用して、第１の溶媒および／または第２の溶媒の少なくとも一部を除去するステップとを含む、湿式積層デュアルヘッドボックス法であり得る。

【0022】

いくつかのそのような実施形態では、第１の溶媒は、水を含み得る。ある実施形態では、第２の溶媒は、水を含み得る。

【0023】

ある実施形態では、第１のヘッドボックスゾーンおよび第２のヘッドボックスゾーンは、単一のヘッドボックスの別個の区画を備え得る。他の実施形態では、第１のヘッドボックスゾーンおよび第２のヘッドボックスゾーンは、連動して動作する別個のヘッドボックスを備え得る。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】フィルタ媒体の一実施形態の側面図を示す。

【図2】溝を備えるフィルタ媒体の一実施形態の側面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0025】

フィルタ媒体が本明細書に開示される。フィルタ媒体を備えるフィルタ要素も本明細書に開示される。フィルタ媒体は、図面を参照しながら以下に記載される。フィルタ媒体を作成するためのプロセスも本明細書に開示される。本明細書および特許請求の範囲に記載されるように、以下の数字は、図面に示されるような以下の構造を指す。

【0026】

１０は、フィルタ媒体を指す。

【0027】

１００は、第１の層を指す。

【0028】

２００は、第２の層を指す。

【0029】

２１０は、溝を指す。

【0030】

３００は、界面を指す。

【0031】

図１は、発明されたフィルタ媒体の一実施形態の側面図を示す。図１に示されるように、フィルタ媒体（１０）は、第１の層（１００）および第２の層（２００）を含み得る。第１の層は、第１の層と第２の層との間の界面（３００）で第２の層に接合され得る。第１の層と第２の層との間の界面は、第１の繊維と第２の繊維との混合物を含み得る。

【0032】

第１の層（１００）と第２の層（２００）との間の界面（３００）は、第１の層と第２の層との間の層間結合の強さが、二次接着剤の非存在下で存在するようなものであり得る。この層間結合の強さは、二次接着剤の非存在下で第１の層および第２の層を横切るｚ方向引張強さ（ｚｄｔ）に基づいて定量化され得る。ｚ方向引張強さ（ｚｄｔ）は、ＴＡＰＰＩ Ｔ ５４１法を使用して測定され得る。好ましくは、ｚ方向引張強さ（ｚｄｔ）は、少なくとも０．５ｐｓｉであり、より好ましくは少なくとも０．７５ｐｓｉであり、最も好ましくは少なくとも１．０ｐｓｉである。

【0033】

本明細書および特許請求の範囲で使用される場合、二次接着剤は、第１の層（１００）および／または第２の層（２００）のバインダー樹脂またはバインダー繊維などの成分ではない接着剤を指す。明確にするために、第１の層および／または第２の層の一方または両方は、本明細書に開示されるようなバインダー樹脂および／またはバインダー繊維を含み得、第１の層および／または第２の層からのバインダー樹脂および／またはバインダー繊維の一部は、界面（３００）に存在し得る。第１の層および／または第２の層の成分であるそのようなバインダー樹脂／バインダー繊維は、二次接着剤と見なされない。いくらかの量の二次接着剤がある実施形態では存在し得るが、二次接着剤は、第１の層と第２の層との間の層間結合を生成するのに必要であると見なされない。したがって、ｚ方向引張強さ（ｚｄｔ）は、二次接着剤の非存在下で測定されるべきである。

【0034】

第１の層（１００）と第２の層（２００）との間の界面（３００）は、第１の繊維と第２の繊維との混合物を含み得る。界面における第２の層への第１の層の接合は、第１の繊維と第２の繊維との間で物理的な絡み合いが生じるようなものであり得る。

【0035】

図２は、発明されたフィルタ媒体の別の実施形態の側面図を示す。図２に示されるように、フィルタ媒体（１０）の第２の層（２００）は、溝（２１０）を備え得る。溝切り（波形加工とも呼ばれる）は、当該技術分野で通常用いられる意味を有する。具体的には、溝切りは、畝または溝が交互になった表面構造に関連するものと定義され得る。様々なものが当該技術分野で知られているいくつかの異なる波形加工技術が、フィルタ媒体に溝（単数または複数）／波形（単数または複数）を形成するのに利用され得る。いくつかの実施形態では、溝または波形は、フィルタ媒体がプリーツ加工され、フィルタ要素に利用される実施形態において利用され得る。そのような実施形態では、畝または溝は、プリーツ方向に垂直な方向に適用され得る。そうすることによって、フィルタ媒体の外寸を必ずしも増加させることなく、フィルタ媒体の有効表面積が増加する。

【0036】

第１の層（１００）は、第１の繊維を含む。好ましくは、第１の層の第１の繊維は、合成繊維を含む。合成繊維は、第１の層中の繊維の総重量に基づいて少なくとも５０ｗｔ％の量で存在し得る。好ましくは、合成繊維は、第１の層中の繊維の総重量に基づいて少なくとも７０ｗｔ％の量で存在し得る。より好ましくは、合成繊維は、第１の層中の繊維の総重量に基づいて少なくとも９０ｗｔ％の量で存在し得る。

【0037】

合成繊維は、化学物質から合成されたポリマーを含む繊維形成物質から作られた繊維を指す。そのような繊維は、従来の溶融紡糸、溶液紡糸、溶剤紡糸、および類似のフィラメント作製技術によって作製され得る。

【0038】

合成繊維は、平均繊維径を有する。合成繊維の平均直径は、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影された画像からの特定の層における少なくとも５０、好ましくは少なくとも１００、より好ましくは少なくとも２００の合成繊維の直径を光学的に測定することによって決定され得る。層の一連の画像は、典型的には、合成繊維がより暗いバックグラウンドと対比して明るい物体として見えるように、十分に大きい倍率のＳＥＭを使用して撮影される。次いで、平均値が計算されて、平均繊維径が決定される。好ましくは、合成繊維の平均繊維径は、１０ミクロン超である。しかしながら、いくつかの実施形態では、合成繊維の平均繊維径は、１５ミクロン超、２０ミクロン超、または２５ミクロン超であり得る。

【0039】

合成繊維は、ポリエステル繊維（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などのポリアルキレンテレフタレート）、ポリアミド繊維（ナイロン、例えば、ナイロン－ｔ、ナイロン６，６、ナイロン６，１２など）、ポリプロピレン繊維、ポリビニルアルコール繊維、およびそれらの組み合わせからなる群から選択され得る。好ましい合成繊維は、ポリエステル繊維を含む。存在する場合、好ましいポリエステル繊維は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維である。ポリエステル繊維は、存在する場合、第１の層中の繊維の総重量に基づいて少なくとも９０ｗｔ％の量で第１の層に存在し得る。好ましくは、ポリエステル繊維は、存在する場合、第１の層中の繊維の総重量に基づいて少なくとも９４ｗｔ％の量で第１の層に存在することになる。

【0040】

いくつかの実施形態では、第１の層の第１の繊維は、第１のバインダー繊維を含み得る。これに関して、合成繊維の一部は、バインダー繊維であり得る。使用される場合、バインダー繊維は、第１の層中の合成繊維の総重量に基づいて５０ｗｔ％以下、好ましくは第１の層中の合成繊維の総重量に基づいて３０ｗｔ％以下、最も好ましくは第１の層中の合成繊維の総重量に基づいて２０ｗｔ％以下の量で存在し得る。典型的には、バインダー繊維は、存在する場合、第１の層中の合成繊維の総重量に基づいて、３～５０ｗｔ％、３～３０ｗｔ％、および３～２０ｗｔ％からなる群から選択される範囲で存在することになる。

【0041】

いくつかの実施形態では、第１のバインダー繊維は、第１の層中の繊維の総重量に基づいて２５ｗｔ％以下の量で存在し得る。いくつかの実施形態では、第１のバインダー繊維は、存在する場合、第１の層中の繊維の総重量に基づいて２０ｗｔ％以下、第１の層中の繊維の総重量に基づいて１５ｗｔ％以下、または第１の層中の繊維の総重量に基づいて１０ｗｔ％以下の量で存在することになる。

【0042】

バインダー繊維は、ＰＥＴバインダー繊維またはポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）バインダー繊維などの熱可塑性バインダー繊維を含み得る。これらのバインダー繊維は、第１の層中の他の合成繊維より低い融点を有し得、したがって、加熱による第１の層の繊維ウェブの処理中に軟化または部分的に表面溶融された時に、結合剤として機能し得る。バインダー繊維はまた、製造プロセスに使用される溶媒（すなわち、水）に部分的に溶解し、粘着性になり得る。粘着性または軟化バインダー繊維は、したがって、第１の繊維にくっつくことによって第１の層の第１の繊維を内部で結合し、このように得られる繊維ウェブを構造的に強化することができる。これらのバインダー繊維の平均繊維長は、好ましくは約２ｍｍ～約１２ｍｍの範囲、例えば約６ｍｍであり得る。

【0043】

第１のバインダー繊維の好ましい例は、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）バインダー繊維である。使用される場合、ポリビニルアルコール繊維は、第１の層中の繊維の総重量に基づいて１０ｗｔ％以下の量で存在し得る。いくつかの実施形態では、ポリビニルアルコール繊維は、存在する場合、第１の層中の繊維の総重量に基づいて７．５ｗｔ％以下、または第１の層中の繊維の総重量に基づいて５．０ｗｔ％以下の量で存在することになる。

【0044】

第１のバインダー繊維の別の例は、一方が他方より低い融点を有する２つの熱可塑性ポリマー成分を含有する複合熱可塑性繊維であり得る。より低い融点の熱可塑性ポリマー成分は、第１の層の繊維ウェブの処理中（例えば、加熱中）に軟化または部分的に溶融された時に、熱可塑性結合剤として機能し得る。より高い融点の熱可塑性ポリマー成分は、構造材料として機能し得る。複合熱可塑性繊維の平均繊維径は、約２～約２０μｍの範囲、例えば１０μｍであり得る一方で、これらの複合熱可塑性繊維の平均繊維長は、約２ｍｍ～約１２ｍｍの範囲、例えば約６ｍｍであり得る。

【0045】

ある実施形態では、第１の層は、第１のバインダー樹脂も含み得る。他の実施形態では、第１の層は、いかなるバインダー樹脂も含まない場合がある。使用される場合、第１のバインダー樹脂は、第１の層の総重量に基づいて１０～３０ｗｔ％の量で第１の層に存在し得る。いくつかの実施形態では、第１のバインダー樹脂は、存在する場合、第１の層の総重量に基づいて１０～２５ｗｔ％、第１の層の総重量に基づいて１０～２０ｗｔ％、第１の層の総重量に基づいて１５～３０ｗｔ％、第１の層の総重量に基づいて１５～２５ｗｔ％、または第１の層の総重量に基づいて２０～３０ｗｔ％の量で第１の層に存在することになる。

【0046】

第１のバインダー樹脂として使用される樹脂の非限定的な例としては、スチレンアクリル系、アクリルポリエチレンビニルクロライド、スチレンブタジエンゴム、ポリスチレンアクリレート、ポリアクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリニトリル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール誘導体、でんぷんポリマー、エポキシ、フェノール系、メラミン系樹脂などのポリマーが挙げられる。好ましいバインダー樹脂としては、フェノール系バインダー樹脂、メラミン系バインダー樹脂、シリコーンバインダー樹脂、エポキシバインダー樹脂、アクリル系バインダー樹脂（例えば、ビニルアクリルラテックス樹脂）などが挙げられる。存在する場合、第１の層の第１の繊維は、第１のバインダー樹脂でコーティングまたは含侵／飽和され得る。

【0047】

第２の層（２００）は、第２の繊維を含む。好ましくは、第２の層の第２の繊維は、セルロース系繊維を含む。セルロース系繊維は、第２の層中の繊維の総重量に基づいて少なくとも３０ｗｔ％の量で存在し得る。好ましくは、セルロース系繊維は、第２の層中の繊維の総重量に基づいて少なくとも５０ｗｔ％の量で存在し得る。より好ましくは、セルロース系繊維は、第２の層中の繊維の総重量に基づいて少なくとも７０ｗｔ％の量で存在し得る。

【0048】

セルロース系繊維は、セルロースから構成または誘導された繊維を指す。セルロース系繊維は、クラフトパルプ繊維、亜硫酸パルプ繊維、化学処理繊維（例えば、マーセル化繊維）、機械処理パルプ繊維、ケミサーモメカニカル処理パルプ繊維、非木質セルロース繊維、再生セルロース繊維、およびそれらの組み合わせからなる群から選択され得る。

【0049】

ある実施形態では、第２の層は、第２のバインダー樹脂も含み得る。使用される場合、第２のバインダー樹脂は、第２の層の総重量に基づいて１０～３０ｗｔ％の量で第２の層に存在し得る。いくつかの実施形態では、第２のバインダー樹脂は、存在する場合、第２の層の総重量に基づいて１０～２５ｗｔ％、第２の層の総重量に基づいて１０～２０ｗｔ％、第２の層の総重量に基づいて１５～３０ｗｔ％、第２の層の総重量に基づいて１５～２５ｗｔ％、または第２の層の総重量に基づいて２０～３０ｗｔ％の量で第２の層に存在することになる。

【0050】

第２のバインダー樹脂として使用される樹脂の非限定的な例としては、スチレンアクリル系、アクリルポリエチレンビニルクロライド、スチレンブタジエンゴム、ポリスチレンアクリレート、ポリアクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリニトリル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール誘導体、でんぷんポリマー、エポキシ、フェノール系、メラミン系樹脂などのポリマーが挙げられる。好ましいバインダー樹脂としては、フェノール系バインダー樹脂、メラミン系バインダー樹脂、シリコーンバインダー樹脂、エポキシバインダー樹脂、アクリル系バインダー樹脂（例えば、ビニルアクリルラテックス樹脂）などが挙げられる。存在する場合、第２の層の第２の繊維は、第２のバインダー樹脂でコーティングまたは含侵／飽和され得る。

【0051】

第１の層（１００）と第２の層（２００）との間の界面（３００）は、第１の繊維と第２の繊維との混合物を含み得るが、第１の層および／または第２の層内での第１の繊維と第２の繊維との混合は、最小限であるか、またはないことが好ましい。これは、第１の層が、第１の層の繊維の総重量に基づいて２０．０ｗｔ％以下のセルロース系繊維を含み得ることを意味する。いくつかの実施形態では、第１の層は、第１の層の繊維の総重量に基づいて１５．０ｗｔ％以下のセルロース系繊維、第１の層の繊維の総重量に基づいて１０．０ｗｔ％以下のセルロース系繊維、第１の層の繊維の総重量に基づいて５．０ｗｔ％以下のセルロース系繊維、または第１の層の繊維の総重量に基づいて１．０ｗｔ％以下のセルロース系繊維を含むことになる。

【0052】

同様に、第２の層は、第２の層の繊維の総重量に基づいて２０．０ｗｔ％以下の合成繊維を含み得る。ある実施形態では、第２の層は、第２の層の繊維の総重量に基づいて１５．０ｗｔ％以下の合成繊維、第２の層の繊維の総重量に基づいて１０．０ｗｔ％以下の合成繊維、第２の層の繊維の総重量に基づいて５．０ｗｔ％以下の合成繊維、または第２の層の繊維の総重量に基づいて１．０ｗｔ％以下の合成繊維を含むことになる。

【0053】

第１の層および第２の層が同じかまたは同様の重量または厚さを有することは必要であると見なされない。この点において、第１の層および第２の層は、第１の層と第２の層との間の重量比に関して記載され得る。第１の層と第２の層との間の重量比は、２０：８０～８０：２０の範囲であり得る。

【0054】

フィルタ媒体は、少なくとも３の濾過性能指数（ＦＰ_ｉ）を有し得る。濾過性能指数（ＦＰ_ｉ）は、以下の式に従って計算され得：

【数1】

式中、ＤＨＣは、厚さ１ミル当たりのフィルタ媒体の粉塵保持容量（ｍｇ／ｉｎ^２で測定される）を指し、Ｆ_ｅは、２０μｍでのフィルタ媒体の濾過効率（％で測定される）を指す。粉塵保持容量（ＤＨＣ）および濾過効率（Ｆ_ｅ）は、潤滑油濾過のためのＩＳＯ ４５４８－１２試験規格に従って、マルチパスシステムを使用し、コンタミナントとしてＩＳＯ媒体試験塵を使用し、円形平坦シートの形態の媒体を用い、試料直径６．３７５インチ、試験流量０．５Ｌ／分、粒子注入流量２５０ｍＬ／分、ＢＵＧＬ（基準上流コンタミナント濃度）６０ｍｇ／Ｌ、および面速３．６２４ｉｎ／分を用いて測定され得る。

【0055】

フィルタ媒体が機械的支持層を含有しないことは、必要ではないが好ましい。機械的支持層とは、使用中にフィルタ媒体の形状を維持するのを支援するさらなる構造要素を意味する。そのような機械的支持層の例としては、プラスチック裏打ちおよびワイヤメッシュ裏打ちが挙げられる。フィルタ媒体は機械的支持層を含有しないことが好ましいので、フィルタ媒体は、自立式と呼ばれ得る。自立式とは、さらなる支持層または裏打ち構造を必要とせずにフィルタ要素に利用することができるように、フィルタ媒体が十分な強度／硬さを有することを意味する。

【0056】

いくつかの実施形態では、フィルタ媒体は、少なくとも１つの後続の層を含み得る。各後続の層は、後続の繊維を含み得、後続の繊維は、合成繊維、セルロース系繊維、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。各個々の後続の層は、第１の層または第２の層と実質的に同様または同一であり得る。実質的に同様または同一とは、後続の層が、第１の層または第２の層について本明細書に開示されたものと一致する繊維のタイプ、繊維の寸法、繊維の量、バインダー繊維のタイプ、バインダー繊維の量、バインダー樹脂のタイプ、および／またはバインダー樹脂の量を含み得ることを意味する。

【0057】

いくつかの実施形態では、後続の層は、第１の層または第２の層と実質的に異なり得る。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの後続の層の後続の繊維は、合成ナノファイバなどのナノファイバを含み得る。ナノファイバは、１ミクロン（１０００ｎｍ）未満、具体的には５０～３５０ｎｍ、例えば１００～３００ｎｍの直径を有する繊維と定義される。ナノファイバは、好適なポリマー材料を使用したエレクトロスピニング、フォーススピニング、またはメルトブローンプロセスなどの既知の方法に従って形成され得る。ナノファイバは、好ましくは、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ナイロンなどのポリアミド（ＰＡ）、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などのフルオロポリマー（すなわち、フッ化炭素系ポリマー）、ポリアクリロニトリル、ポリアミドが挙げられるが、これらに限定されない熱可塑性ポリマー材料から形成される。

【0058】

いくつかの実施形態では、ナノファイバを含む後続の層は、フィルタ媒体上のコーティングを形成し得る。ナノファイバコーティングの目付（ｂａｓｉｓ ｗｅｉｇｈｔ）または坪量（ｇｒａｍｍａｇｅ）は、低すぎて測定できない場合があるが、典型的には～０．５ｇｓｍ以上である。より高目付のコーティングを作ることができる。例えば、ナノファイバコーティングは、５ｇｓｍまでのＰＥＳナノファイバのコーティングを使用し得る。

【0059】

後続の層のナノファイバは、フィルタ媒体の第１の層および／または第２の層の繊維ウェブ上に直接エレクトロスピニングされてナノファイバコーティングを形成し得る。好ましくは、後続の層のナノファイバは、第１の層の繊維ウェブ上に直接エレクトロスピニングされる。さらなる接着剤または糊層が、ナノファイバコーティングを繊維ウェブにくっつけるために使用され得る。ナノファイバ形成エレクトロスピニング材料の組成物はまた、混和性化合物として共押出することができる、すなわち、エレクトロスピニングの前に共にブレンドすることができるか、または同時にエレクトロスピニングすることができる接着剤を含み得、その結果、接着剤は、ナノファイバの形成と同時に適用される。接着剤は、ナノファイバ層のナノファイバを保持するのを支援する化学物質である。接着剤は、好ましくは、ナノファイバ形成エレクトロスピニング材料の組成物の総重量に基づいて２０重量％まで、より好ましくは１０重量％まで、最も好ましくは５重量％まで、例えば０．１～５重量％の量で使用され得る。

【0060】

フィルタ媒体は、１４０℃の油への５００時間の曝露後に少なくとも２０ｐｓｉの熱油破裂強さを有し得る。熱油破裂強さは、所定の温度の油への所定の期間の曝露後に、フィルタ媒体試料を破裂させるのに必要な圧力を指す。

【0061】

本明細書に記載されたフィルタ媒体は、フィルタ媒体を備えるフィルタ要素に組み込まれ得る。フィルタ要素は、中空シリンダを形成する一対のエンドキャップの間に配置されたフィルタ媒体を備える装置または配置を指す。他の形状および配置も可能であり得る。

【0062】

フィルタ要素に組み込まれる場合、フィルタ媒体は、任意の数の変更を受けてよい。そのような変更の一例としては、プリーツ加工が挙げられ得る。プリーツ加工（折り加工としても知られる）は、立ち上がったプリーツで行われ得る（ジグザグ折りとも呼ばれる）。プリーツ加工プロセスは、当該技術分野で知られており、ナイフプリーツ加工機および／またはロータリープレスを使用して行われ得る。プリーツ加工は、一般に、流体の流れの方向に対して横方向に濾過表面積を増加させるために行われる。そのような変更の別の例としては、本明細書に記載されるような波形加工／溝切りが挙げられ得る。したがって、フィルタ媒体は、フィルタ要素に組み込まれる場合、プリーツ加工、波形加工／溝切り、または両方を行われてよいと言うことができる。

【0063】

フィルタ媒体は、連続湿式積層プロセスで調製され得る。プロセスはまず、第１の繊維および溶媒を含む第１の繊維スラリーを形成することを含み得る。プロセスはまた、第２の繊維および第２の溶媒を含む第２の繊維スラリーを形成することを含み得る。第１の溶媒および第２の溶媒は、各々水を含み得る。

【0064】

第１の繊維スラリーおよび第２の繊維スラリーが形成されたら、プロセスは、第１の繊維スラリーを第１のヘッドボックスゾーンに移しながら、同時に第２の繊維スラリーを第２のヘッドボックスゾーンに移すことを含み得る。第１のヘッドボックスゾーンおよび第２のヘッドボックスゾーンは、単一のヘッドボックスの別個の区画を備え得るか、または連動して動作する別個のヘッドボックスを備え得る。

【0065】

第１の繊維スラリーおよび第２の繊維スラリーがそれらの個々のヘッドボックスゾーンに移されたら、プロセスは、次いで、第１の繊維スラリーおよび第２の繊維スラリーを単一の連続移動形成ベルトに堆積させることに進み得る。繊維スラリーが単一の連続移動形成ベルトに堆積される時、後続の処理ステップ中に第１の繊維スラリーが第２の繊維スラリーの上に位置するように、第１の繊維スラリーは第２の繊維スラリーの上に堆積される。

【0066】

連続移動形成ベルトは、次いで、第１の繊維スラリーおよび第２の繊維スラリーを真空ゾーンに進める。真空ゾーン内では、真空条件が、連続移動形成ベルトの下から第１の繊維スラリーおよび第２の繊維スラリーに適用される。真空条件は、第１の溶媒および／または第２の溶媒の少なくとも一部を除去する。

【0067】

後続の層は、同様の方法で形成され得る。例えば、後続の層（単数または複数）が第３の層を含む場合、プロセスは、第３の繊維および第３の溶媒を含む第３の繊維スラリーを形成することを含み得る。好ましくは、第３の溶媒は、水を含み得る。第３の繊維スラリーは、次いで、第１の繊維スラリーを第１のヘッドボックスゾーンに移し、第２の繊維スラリーを第２のヘッドボックスゾーンに移すのと同時に、第３のヘッドボックスゾーンに移され得る。第３のヘッドボックスゾーンは、第１のヘッドボックスゾーンおよび第２のヘッドボックスゾーンと共に、単一のヘッドボックスの別個の区画であり得るか、または第１のヘッドボックスゾーンおよび第２のヘッドボックスゾーンと連動して動作する別個のヘッドボックスを備え得る。第３の繊維スラリーは、次いで、単一の連続移動形成ベルトに堆積され得る。第３の繊維スラリーが単一の連続移動形成ベルトに堆積される時、後続の処理ステップ中に第３の繊維スラリーが第２の繊維スラリーの上に位置するように、第３の繊維スラリーは第１の繊維スラリーの上に堆積される。連続移動形成ベルトは、次いで、第１の繊維スラリー、第２の繊維スラリー、および第３の繊維スラリーを、真空条件が連続移動形成ベルトの下から第１の繊維スラリー、第２の繊維スラリー、および第３の繊維スラリーに適用される真空ゾーンに進めて、第１の溶媒、第２の溶媒、および／または第３の溶媒の少なくとも一部を除去する。このプロセスは、各後続の層（すなわち、第４の層、第５の層など）について繰り返され得る。

【0068】

フィルタ媒体を製造するためのプロセスは、ラミネートステップを含まないことが好ましい。ラミネートプロセス中、二次接着剤は、層間の界面に適用され、続いて硬化されて層を互いに結合させ得る。ラミネートプロセスに使用される二次接着剤は、フィルタ媒体内の表面積を占有し、それにより、流体の濾過または粉塵の保持に利用可能な表面積を減少させることによって、濾過性能を低下させることがある。製造プロセスにラミネートステップを含まないことの結果として、本発明の好ましい実施形態では、第１の層および第２の層（および任意の後続の層）はラミネートされていないと言うことができる。

【0069】

上述のように、フィルタ媒体を製造するためのプロセスは、二次接着剤を用いるラミネートステップを含まないことが好ましい。しかしながら、いくつかの実施形態では、フィルタ媒体は、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）で形成された膜へのラミネートなど、１つ以上の追加の層にラミネートされ得る。ｅＰＴＦＥ膜層は、ＰＴＦＥ微粉末材料を使用したビレット成形、押出、カレンダー成形、延伸、および焼結などの既知の方法に従って形成され得る。ｅＰＴＦＥ膜は、例えば、約１～約５０ｇ／ｍ^２、好ましくは約１～約１０ｇ／ｍ^２の目付を有する。ｅＰＴＦＥ膜はまた、約５～約２０ＣＦＭの通気度（ａｉｒ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ）、および５０～２００水柱インチの泡立ち点を有し得る。ｅＰＴＦＥ膜は、典型的には、約３０～３５０ｇ／ｍ^２の目付を有するフィルタ媒体にラミネートされる。得られる媒体は、典型的には、約２～２０ＣＦＭの通気度を有し、ＥＮ １８２２－１規格による分類でＥ１０～Ｈ１４の範囲の高い効率を提供する。得られる媒体はまた、好ましくは疎水性である。得られる媒体は、疎水性を有することになる。ｅＰＴＦＥ膜は、接着剤ラミネート、熱ラミネート、超音波ラミネートなどを含む当該技術分野で知られている任意の一般的な手段によって、フィルタ媒体、好ましくはフィルタ媒体の第１の層の上にラミネートされ得る。例えば、接着剤ホットメルトラミネートが、ＰＴＦＥ膜をベースウェブに結合させるのに使用され得る。例として、ＭｉｎｚｅｌｌまたはＩｎｔａ－Ｒｏｔｏのブランド名の熱ラミネータを、ｅＰＴＦＥ膜層を繊維ウェブ中の第１の層に取り付けるのに使用することができる。熱ラミネートの速さは、例えば、２～２０フィート／分の範囲であり得る。

【実施例】

【0070】

以下の試験方法を用いて、以下の表に報告されるデータを得た。

【0071】

目付：目付は、ＴＡＰＰＩ規格Ｔ ４１０ ｏｍ－０２に従って測定され、グラム／平方メートル（ｇｓｍ）で報告される。

【0072】

熱油破裂強さ：熱油破裂強さは、フィルタ媒体を硬化させ、熱油（Ｍｏｂｉｌ Ｏｉｌ ５Ｗ－３０ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ）中に入れた後に測定された。フィルタ媒体は、典型的な内燃機関が到達する最高温度を表す１４０℃の熱油中に５００時間保持された。熱油への曝露後、フィルタ媒体は、ＩＳＯ Ｓｔａｎｄａｒｄ ２７５８ （２０１４）に従って破裂強さ測定を受ける。Ｓｔａｎｄｅｘ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ， Ｃｈｉｃｏｐｅｅ， Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ， Ｕ．Ｓ．Ａから入手可能なＢＦ Ｐｅｒｋｉｎｓ Ｍｕｌｌｅｎ ｔｅｓｔｅｒ、シリアルナンバー４１０４－７５－４９７、ゲージ範囲１２０ｐｓｉを使用して、破裂強さ測定を完了した。結果は、ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）で報告される。

【0073】

引裂き強さ：引裂き強さは、エルメンドルフ形引裂抵抗試験器を使用して、ＴＡＰＰＩ Ｔ４２４規格に従って行われた。

【0074】

Ｔｅｘｔｅｓｔまたは通気度：媒体の通気度は、ＴＡＰＰＩ規格Ｔ ２５１ ｃｍ－８５（多孔質紙、布、およびパルプハンドシートの通気度）に従って、０．５水柱インチ（２．７水柱ｍｍ）の圧力差で、Ｔｅｘｔｅｓｔ ＡＧ（モデルＦＸ３３００）を使用して測定され、しばしばｃｆｍと呼ばれる、試料面積１平方フィート当たり、１分当たりの、立方フィートでの空気流量（ｃｆｍ／ｓｆ）として報告される。通気度は、通気度（ａｉｒ ｐｅｒｍ）、気孔率、フラジール（Ｆｒａｚｉｅｒ）、またはＴｅｘｔｅｓｔとも呼ばれ得る。

【0075】

ＴＭＩ厚さおよび溝深さ：ＴＭＩ厚さおよび溝深さは、ＴＡＰＰＩ規格Ｔ ４１１ ｏｍ－０５に従って、Ｔｈｗｉｎｇ Ａｌｂｅｒｔ ８９－１００厚さ測定器を使用して測定される。溝深さは、媒体の平坦シートの厚さと、媒体を波形加工した後のシートの厚さとの間の差である。

【0076】

以下の材料を、以下の表に報告されるフィルタ媒体例に用いた。

【0077】

ＰＥＴ１：例えばＷｉｌｌｉａｍ Ｂａｒｎｅｔ ＆ Ｓｏｎ ＬＬＣから市販されている、０．５デニールおよび長さ０．２５インチのポリエチレンテレフタレート繊維。

【0078】

ＰＥＴ２：例えばＷｉｌｌｉａｍ Ｂａｒｎｅｔ ＆ Ｓｏｎ ＬＬＣから市販されている、１．５デニールおよび長さ０．２５インチのポリエチレンテレフタレート繊維。

【0079】

ＰＥＴ３：例えばＷｉｌｌｉａｍ Ｂａｒｎｅｔ ＆ Ｓｏｎ ＬＬＣから市販されている、線密度１．６ｄｔｅｘおよび長さ５ｍｍの未延伸ポリエチレンテレフタレート繊維。

【0080】

ＰＶＯＨ：例えばＫｕｒａｒａｙ Ｃｏ， Ｌｔｄから市販されている、線密度１．１７ｄｔｅｘおよび繊維長４ｍｍのポリビニルアルコール繊維。

【0081】

ＥＵＣ：Ｅｌｄｏｒａｄｏ Ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｅ Ｐａｐｅｌ、Ｂｒａｚｉｌから市販されているユーカリ繊維。

【0082】

ＮＢＳＫ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｐａｐｅｒから市販されている北部漂白針葉樹クラフト繊維。

【0083】

ＳＢＳＫ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｐａｐｅｒから市販されている南部漂白針葉樹クラフト繊維。

【0084】

Ｃ－０６：Ｕｎｉｆｒａｘ ＬＬＣから市販されているマイクロガラス繊維。

【0085】

ＰＢＴ１：ＭｉｎｉＦＩＢＥＲＳ， Ｉｎｃから市販されているポリブチレンテレフタレート繊維。

【0086】

ＭＳＦ：Ｇｅｏｒｇｉａ－Ｐａｃｉｆｉｃから市販されているマーセル化針葉樹繊維。

【0087】

ＭＴＳ：Ｇｅｏｒｇｉａ－Ｐａｃｉｆｉｃから市販されている機械処理針葉樹繊維。

【0088】

リヨセル：Ｌｅｎｚｉｎｇ ＡＧから市販されている再生セルロース繊維。

【0089】

以下のフィルタ媒体が調製され、様々な特性について試験され、試験結果は以下の表に報告された。

【0090】

実施例１（ＷＥ１）：実施例１（本明細書ではしばしば「ＷＥ１」と呼ばれる）は、湿式積層機で作製され、湿式積層機の形成ワイヤ上で同時に積層される２つの層を含む。フィルタ媒体は、界面に二次接着剤を含まなかった。第１の層および第２の層の繊維は、形成プロセスの結果として機械的に絡み合っていた。上層（第１の層）は、第１の繊維を含有し、第１の繊維は１００ｗｔ％が合成繊維であった。合成繊維のうち、４７ｗｔ％はＰＥＴ１であり、４７ｗｔ％はＰＥＴ２であり、６ｗｔ％はＰＶＯＨバインダー繊維であった。第１の層は、４５．０ｌｂｓ／３，０００ｆｔ^２の目標目付に作製された。第１の層は、いかなるバインダー樹脂も含有しなかった。第２の層は、第２の繊維を含有し、第２の繊維の９４ｗｔ％はセルロース系繊維であった。第２の繊維のうち、４９ｗｔ％はＥＵＣセルロース系繊維であり、４５ｗｔ％はＮＢＳＫセルロース系繊維であり、６ｗｔ％はＰＥＴ２合成繊維であった。第２の層は、５５．０ｌｂｓ／３，０００ｆｔ^２の目標目付に作製された。製造中、第２の層は、フェノール系バインダー樹脂で飽和され、得られる第２の層は、８０ｗｔ％の第２の繊維および２０ｗｔ％のバインダー樹脂を含有していた。

【0091】

実施例２（ＷＥ２）：実施例２（本明細書ではしばしば「ＷＥ２」と呼ばれる）は、湿式積層機で作製され、湿式積層機の形成ワイヤ上で同時に積層される２つの層を含む。フィルタ媒体は、界面に二次接着剤を含まなかった。第１の層および第２の層の繊維は、形成プロセスの結果として機械的に絡み合っていた。上層（第１の層）は、第１の繊維を含有し、第１の繊維は１００ｗｔ％が合成繊維であった。合成繊維のうち、４７ｗｔ％はＰＥＴ１であり、４７ｗｔ％はＰＥＴ２であり、６ｗｔ％はＰＶＯＨバインダー繊維であった。第１の層は、５０．２ｌｂｓ／３，０００ｆｔ^２の目標目付に作製された。第１の層は、いかなるバインダー樹脂も含有しなかった。第２の層は、第２の繊維を含有し、第２の繊維の２６ｗｔ％はセルロース系繊維であった。第２の繊維のうち、２６ｗｔ％はＮＢＳＫセルロース系繊維であり、２０ｗｔ％はＢ－０６合成繊維であり、２０ｗｔ％はＰＥＴ１合成繊維であり、３０ｗｔ％はＰＥＴ２合成繊維であり、４ｗｔ％はＰＶＯＨ合成バインダー繊維であった。第２の層は、６１．３ｌｂｓ／３，０００ｆｔ^２の目標目付に作製された。製造中、第２の層は、フェノール系バインダー樹脂で飽和され、得られる第２の層は、７５ｗｔ％の第２の繊維および２５ｗｔ％のバインダー樹脂を含有していた。

【0092】

比較例１（ＣＥ１）：比較例１（本明細書ではしばしば「ＣＥ１」と呼ばれる）は、２層のラミネートされた媒体で構成されていた。上層（第１の層）は、第１の繊維を含有するメルトブローン材料を含有していた。第１の繊維は１００ｗｔ％が、ＰＢＴ繊維の形態の合成繊維であった。第１の層は、４４．０ｌｂｓ／３，０００ｆｔ^２の目標目付に作製された。下層（第２の層）は、湿式積層機で作製された。第２の層は、第２の繊維を含有し、第２の繊維は１００ｗｔ％がセルロース系繊維であった。セルロース系繊維のうち、１ｗｔ％はＳＢＳＫ繊維であり、２５ｗｔ％はＭＳＦ繊維であり、３ｗｔ％はＥＵＣ繊維であり、７１ｗｔ％はＭＴＳ繊維であった。製造中、第２の層は、フェノール系バインダー樹脂で飽和され、得られる第２の層は、７７ｗｔ％の第２の繊維および２３ｗｔ％のバインダー樹脂を含有していた。第１の層および第２の層は、ホットメルトラミネート技術を使用して、二次接着剤で共に糊付けされた。

【0093】

比較例２（ＣＥ２）：比較例２（本明細書ではしばしば「ＣＥ２」と呼ばれる）は、湿式積層機で作製された単層の媒体で構成されていた。単層は、合成繊維とセルロース系繊維との混合物である繊維を含んでいた。繊維のうち、１２ｗｔ％はＥＵＣセルロース系繊維であり、１９ｗｔ％はＭＴＳセルロース系繊維であり、２２ｗｔ％はＳＢＳＫセルロース系繊維であり、３ｗｔ％はＢ－０６合成繊維であり、２３ｗｔ％はＰＥＴ１合成繊維であり、２１ｗｔ％はＰＥＴ２合成繊維であった。単層媒体は、フェノール系バインダー樹脂で飽和され、得られる単層媒体は、８２ｗｔ％の繊維および１８ｗｔ％のバインダー樹脂を含有していた。

【0094】

実施例３（ＷＥ３）：実施例３（本明細書ではしばしば「ＷＥ３」と呼ばれる）は、湿式積層機で作製され、湿式積層機の形成ワイヤ上で同時に積層される２つの層を含む。フィルタ媒体は、界面に二次接着剤を含まなかった。第１の層および第２の層の繊維は、形成プロセスの結果として機械的に絡み合っていた。上層（第１の層）は、第１の繊維を含有し、第１の繊維の６８ｗｔ％は合成繊維であり、第１の繊維の残りの３２ｗｔ％はリヨセル繊維であった。第１の繊維のうち、２０ｗｔ％はＰＥＴ３であり、３２ｗｔ％はリヨセルであり、４２ｗｔ％はＰＥＴ１であり、６ｗｔ％はＰＶＯＨバインダー繊維であった。第１の層は、４５．０ｌｂｓ／３，０００ｆｔ^２の目標目付に作製された。第１の層は、いかなるバインダー樹脂も含有しなかった。第２の層は、第２の繊維を含有し、第２の繊維は１００ｗｔ％がセルロース系繊維であった。セルロース系繊維のうち、９ｗｔ％はＥＵＣであり、４ｗｔ％はＳＢＳＫであり、８７ｗｔ％はＭＳＦであった。第２の層は、５５．０ｌｂｓ／３，０００ｆｔ^２の目標目付に作製された。製造中、第２の層は、フェノール系バインダー樹脂で飽和され、得られる第２の層は、８０ｗｔ％の第２の繊維および２０ｗｔ％のバインダー樹脂を含有していた。

【0095】

実施例４（ＷＥ４）：実施例４（本明細書ではしばしば「ＷＥ４」と呼ばれる）は、湿式積層機で作製され、湿式積層機の形成ワイヤ上で同時に積層される２つの層を含む。フィルタ媒体は、界面に二次接着剤を含まなかった。第１の層および第２の層の繊維は、形成プロセスの結果として機械的に絡み合っていた。上層（第１の層）は、第１の繊維を含有し、第１の繊維は１００ｗｔ％が合成繊維であった。第１の繊維のうち、４７．７ｗｔ％はＰＥＴ１であり、４７．７ｗｔ％はＰＥＴ２であり、４．６ｗｔ％はＰＶＯＨバインダー繊維であった。第１の層は、３０．０ｌｂｓ／３，０００ｆｔ^２の目標目付に作製された。第１の層は、いかなるバインダー樹脂も含有しなかった。第２の層は、第２の繊維を含有し、第２の繊維の３１ｗｔ％はセルロース系繊維であった。第２の繊維のうち、３１ｗｔ％はＮＢＳＫセルロース系繊維であり、３２ｗｔ％はＣ－０６合成繊維であり、１０ｗｔ％はＰＥＴ１合成繊維であり、２４ｗｔ％はＰＥＴ２合成繊維であり、３．０ｗｔ％はＰＶＯＨバインダー繊維であった。第２の層は、６１．３ｌｂｓ／３，０００ｆｔ^２の目標目付に作製された。製造中、第２の層は、フェノール系バインダー樹脂で飽和され、得られる第２の層は、７５ｗｔ％の第２の繊維および２５ｗｔ％のバインダー樹脂を含有していた。

【0096】

実施例１、実施例２、比較例１、および比較例２を、全通気度、引裂強さ、および熱油破裂強さについて試験した。これらの試験の結果を、以下の表Ｉにまとめる。

【表1】

【0097】

結果は、ラミネートされた２層の比較例（ＣＥ１）および単層の比較例（ＣＥ２）と比較すると、実施例は、ｔｅｘｔｅｓｔ値による測定で同様の全通気度を達成することを示す。さらに、２層の比較例（ＣＥ１）および単層の比較例（ＣＥ２）の両方と比較すると、実施例は、引裂強さおよび熱油破裂強さの増大を実証する。

【0098】

実施例１、実施例２、比較例１、および比較例２を、次いで、粉塵保持容量および濾過耐久性指数について試験した。これらの試験の結果を、以下の表ＩＩにまとめる。

【表2】

【0099】

結果は、ラミネートされた２層の比較例（ＣＥ１）および単層の比較例（ＣＥ２）の両方と比較すると、実施例は、増大した粉塵保持容量と共に同様の濾過効率を実証することを示す。実施例はまた、３．０の最大濾過耐久性指数を実証する比較例とは対照的に、３．０超の濾過耐久性指数を実証する。

【0100】

最後に、実施例３および実施例４を、全通気度、引裂強さ、熱油破裂強さ、粉塵保持容量、および濾過耐久性指数について試験した。これらの試験の結果を、以下の表ＩＩＩおよび表ＩＶにまとめる。

【表3】

【表4】

【0101】

結果は再び、実施例が良好な粉塵保持容量と共に３．０超の濾過耐久性指数を示すことを実証する。実施例はまた、同様の通気度の比較媒体と比較して、良好な引裂強さおよび熱油破裂強さを示した。

【0102】

本明細書に開示されたフィルタ媒体は、先行技術に対する改善を示す。本明細書に開示された湿式積層デュアルヘッドボックス法を使用してフィルタ媒体を製造することにより、得られる多層フィルタ媒体は、熱油破裂強さおよび濾過耐久性指数で実証されるように、十分な層間結合強度を有して製造され得る。さらに、湿式積層デュアルヘッドボックス製造法は、層間の界面に二次接着剤を使用することなく（すなわち、ラミネートすることなく）フィルタ媒体が製造されることを可能にし、その結果、発明されたフィルタ媒体は、濾過に利用可能な表面積を減少させず、または繊維を接着剤でコーティングしない。これは、伝統的なラミネートされた多層フィルタ媒体に見られる濾過性能の低下を回避する。

【0103】

さらに、本明細書に開示されたフィルタ媒体は、発明された多層フィルタ媒体が、層の１つ以上において異なる繊維のブレンドを含み得るという点で、先行技術に対する改善を示す。これは、各層が、異なる繊維のタイプのブレンドでカスタマイズされることを可能にし、各異なる繊維のタイプは、異なる性能特性のために選択される。

【図1】

【図2】

【国際調査報告】