特表 2021-521001 高い破裂強さの湿式不織濾過媒体及びこれを生成するための方法

(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】特表2021-521001(P2021-521001A)

(43)【公表日】2021年8月26日

(54)【発明の名称】高い破裂強さの湿式不織濾過媒体及びこれを生成するための方法

(51)【国際特許分類】

   B01D 39/14 20060101AFI20210730BHJP

   D04H 1/541 20120101ALI20210730BHJP

   D21H 15/10 20060101ALI20210730BHJP

   D21H 27/08 20060101ALI20210730BHJP

【ＦＩ】

   B01D39/14 A

   D04H1/541

   D21H15/10

   D21H27/08

【審査請求】未請求

【予備審査請求】有

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2020-556923(P2020-556923)

(86)(22)【出願日】2019年4月16日

(85)【翻訳文提出日】2020年12月15日

(86)【国際出願番号】FI2019050307

(87)【国際公開番号】WO2019202212

(87)【国際公開日】20191024

(31)【優先権主張番号】62/658,419

(32)【優先日】2018年4月16日

(33)【優先権主張国】US

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT

(71)【出願人】

【識別番号】518147286

【氏名又は名称】アールストローム − ムンクショー オーワイジェイ

(74)【代理人】

【識別番号】110000855

【氏名又は名称】特許業務法人浅村特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】シム、ジェシー

(72)【発明者】

【氏名】リー、テイラー

(72)【発明者】

【氏名】パク、ジェイムズ

(72)【発明者】

【氏名】ジョン、マシュー

(72)【発明者】

【氏名】カン、メリッサ

【テーマコード（参考）】

4D019

4L047

4L055

【Ｆターム（参考）】

4D019AA01

4D019BA04

4D019BA12

4D019BA13

4D019BC11

4D019BC20

4D019BD01

4D019DA03

4D019DA06

4L047AA21

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4L047AA28

4L047AB02

4L047BA09

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4L055AF04

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4L055AF47

4L055AH07

4L055AH17

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4L055CH02

4L055EA04

4L055EA07

4L055EA08

4L055EA16

4L055EA18

4L055EA22

4L055EA23

4L055EA32

4L055GA31

(57)【要約】

繊維質濾過媒体及びこれを作製する方法を提供する。好ましい実施形態によれば、濾過媒体は、合成ステープル繊維と、繊維ウェブの総重量を基準として、約２０重量％〜約８０重量％の、繊維ウェブに分散した芯鞘二成分ステープル繊維とを含む、高温領域カレンダリングされた湿式不織繊維ウェブを含む。繊維ウェブは、１０ｂａｒ超、好ましくは約１２ｂａｒ超、例えば約１５ｂａｒ超の乾燥及び湿潤破裂強さを示す。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

高温領域カレンダリングされた湿式不織繊維ウェブを含む繊維質濾過媒体であって、
合成ステープル繊維と、
繊維ウェブの総重量を基準として、約２０重量％〜約８０重量％の、繊維ウェブに分散した芯鞘二成分ステープル繊維と
を含み、
繊維ウェブが、１０ｂａｒ超の乾燥破裂強さを示す、
上記繊維質濾過媒体。

【請求項2】

繊維ウェブが、約１２ｂａｒ超、好ましくは約１５ｂａｒ超の乾燥破裂強さを有する、請求項１に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項3】

繊維ウェブが、約１０ｂａｒ超、好ましくは約１２ｂａｒ超、より好ましくは約１５ｂａｒ超の湿潤破裂強さを有する、請求項１又は２に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項4】

繊維ウェブが、約０．４５ｇ／ｃｍ^３未満、例えば約０．４０ｇ／ｃｍ^３未満の密度を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項5】

繊維ウェブが、２５μｍ以下、好ましくは２２μｍ以下の最小細孔サイズを有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項6】

繊維ウェブが、４０μｍ以下、好ましくは３５μｍ以下、より好ましくは３０μｍの平均流動細孔サイズを有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項7】

繊維ウェブが、５０μｍ以下、典型的には４５μｍ以下、例えば４０μｍ以下の最大細孔サイズを有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項8】

繊維ウェブが、２５μｍ以下、典型的には２２μｍ以下の細孔サイズ範囲を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項9】

濾過媒体を、ＥＮ７７９：２０１２標準によるＦ７濾過材として分類することができる、請求項１から８のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項10】

繊維ウェブの総重量を基準として、１０重量％未満のガラス繊維を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項11】

ガラス繊維がガラスミクロ繊維である、請求項１０に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項12】

合成繊維が、少なくとも２つの異なる種類の合成繊維の混合物を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項13】

合成繊維が、約２．５μｍ〜約１０μｍの間の平均直径を有する第１の種類の合成繊維と、約１０μｍ〜約２０μｍの間の平均直径を有する第２の種類の合成繊維とを含む、請求項１２に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項14】

第１の種類の合成繊維が、約１ｍｍ〜約６ｍｍの間の平均長さを有し、第２の種類の合成繊維が、約５ｍｍ〜約２４ｍｍの間の平均長さを有する、請求項１３に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項15】

合成ステープル繊維が、繊維ウェブの総重量を基準として、約５重量％〜約３０重量％の間、典型的には１０重量％〜約２０重量％の間の再生セルロース繊維を含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項16】

再生セルロース繊維がリヨセル繊維を含む、請求項１５に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項17】

濾過媒体が、湿潤強度添加剤、蛍光増白剤、繊維保持剤、着色剤、燃料−水分離助剤、及び難燃剤又は防火剤からなる群から選択される少なくとも１種の添加剤を更に含む、請求項１から１６のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項18】

少なくとも１種の添加剤が、繊維ウェブの総重量を基準として、約４０〜約８０重量％の量で難燃性繊維を含む、請求項１７に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項19】

合成ステープル繊維が、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ナイロン−６、ナイロン６，６、ナイロン−６，１２、及びこれらの組合せからなる群から選択されるポリマーから形成される、請求項１から１８のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項20】

二成分ステープル繊維の鞘及び芯が、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）から形成され、鞘を形成するＰＥＴが、芯を形成するＰＥＴの溶融温度よりも低い溶融温度を有する、請求項１から１９のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項21】

繊維ウェブを作製する方法であって、
（ａ）合成ステープル繊維を含む水性繊維質スラリーと、繊維ウェブの総重量を基準として、約２０重量％〜約８０重量％の芯鞘二成分ステープル繊維とから、湿式繊維ウェブを形成するステップ、及び
（ｂ）ステップ（ａ）からの湿式繊維ウェブを高温領域カレンダリングに供して、二成分ステープル繊維の鞘を溶融させるステップであり、合成ステープル繊維を互いに結合させて、１０ｂａｒ超の乾燥破裂強さを有する繊維ウェブを実現するようにする、ステップ
を含む、方法。

【請求項22】

約１ｋＮ／ｍ〜約１５０ｋＮ／ｍのカレンダリング圧力条件、及び約１１０℃〜約２５０℃のカレンダリング温度条件において、約１ｍ／分〜約５０ｍ／分のカレンダリングライン速度によってステップ（ｂ）を実施する、請求項２１に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示する実施形態は一般に、不織濾過媒体に関する。好ましい形態では、不織濾過媒体は、高い乾燥及び湿潤破裂強さ（例えば約１０ｂａｒ超）、並びに比較的小さい（例えば、約４０μｍ未満、いくつかの実施形態では約２５μｍ未満の）平均流動細孔サイズを示す低密度繊維ウェブ（例えば約０．４５ｇ／ｃｍ^３未満）を含み、これはとりわけ、気体及び液体のための濾過媒体としての使用に好適である。

【背景技術】

【0002】

スパンボンド不織布は現在、集塵器フィルター、ガスタービン吸気口の空気フィルター、粉体塗料フィルター、及び噴射フィルターのような空気濾過、並びにプール及びスパのフィルター、排水フィルター、冷媒フィルターのような液体フィルターのために、このような用途では、１０ｂａｒ超の高い乾燥及び湿潤破裂強さが要求されるため、広く用いられている。このような高い破裂強さの要求は、濾過媒体としてスパンボンド不織布を用いることによって満たすことができるが、典型的には、他の種類の濾過媒体、例えば、セルロース繊維湿式不織媒体及びメルトブローン媒体で形成された媒体によって満たすことはできない。

【0003】

しかしながら、スパンボンド媒体は、高い濾過効率及び長い寿命時間についての現行の要求を満たすことができない。この点において、スパンボンド媒体は、繊維直径が比較的太い１５〜１８μｍの範囲内であり、それによって、従来のスパンボンド媒体が、ＥＮ７７９：２０１２標準によるＭクラスフィルターの効率標準を乗り越えることが妨げられているため、濾過効率に関する特有の限界を有する。

【0004】

加えて、従来のスパンボンド媒体は、繊維ウェブにおける点結合のため、低い粉塵保持容量を有する。通例、高い乾燥及び湿潤破裂強さの用途のためのスパンボンド媒体は、ウェブ内の繊維相互結合を確保するために、高温点カレンダリングによって処理される。このような点結合によって（すなわち、スパンボンド媒体が、点カレンダリングの条件下で溶融する熱可塑性繊維を全面的に含むため）、スパンボンド濾過媒体全体の面積の約２０％が、繊維と繊維との点結合のため本質的に「デッドスペース」となる。そのため、結果として、従来のスパンボンド媒体は、他の種類の濾過媒体と比較して、より低い粉塵保持容量を有する。

【0005】

従来のスパンボンド媒体の効率の低さを克服するため、ナノ繊維コーティング又はｅＰＴＦＥ膜との積層のような他の技術を、スパンボンド媒体に加えることができる。しかしながら、これらの追加の加工の要求は、必然的に、濾過材のコストを増加させ、且つ／又はフィルターの非常に短い寿命時間をもたらす。

【0006】

湿式不織濾過材は通例、典型的なスパンボンド媒体よりも高い濾過効率及び粉塵保持容量を保有する。湿式不織媒体は、多種多様な可能な繊維直径から湿式プロセスによって形成されうるため、従来のスパンボンド媒体を形成するものよりも実質的に細い直径の繊維、例えば、０．８デニール繊維（約９μｍの直径を有する）、０．３デニール繊維（約５．５μｍの直径を有する）、及び０．０６ｄｔｅｘ繊維（約２．６μｍの直径を有する）を採用してもよい。しかしながら、典型的な湿式不織濾過材は、湿式濾過材にバインダー樹脂を含ませること、及び／又はバインダー繊維を供給することができるにしても、従来の湿式濾過材の乾燥及び湿潤破裂強さは１０ｂａｒ未満であるため、高い乾燥及び湿潤破裂強さが要求される濾過用途に使用可能であることは知られていない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

そのため、高い乾燥及び湿潤破裂強さ（すなわち、１０ｂａｒ超）を保有する繊維質湿式濾過媒体を提供し、従来、スパンボンド媒体によって応じられている用途にこれを用いることができれば、非常に望ましいことになる。本明細書に開示する実施形態が対象とすることは、このような必要性を満たすことである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本明細書に開示する実施形態による濾過媒体は、１０ｂａｒ超、通常１２ｂａｒ超、例えば約１５ｂａｒ超の高い乾燥及び湿潤破裂強さを保有する、領域カレンダリングされた湿式不織繊維ウェブを含む。カレンダリングされた湿式不織繊維ウェブはまた、従来のスパンボンド濾過媒体によって実現することができない、高い濾過効率及び粉塵保持容量を示すであろう。

【0009】

本明細書に開示する実施形態は、繊維ウェブの総重量を基準として、約２０〜約８０重量％の対称芯鞘型（ｓｈｅａｔｈ−ｃｏｒｅ ｔｙｐｅ）二成分ステープル繊維を含み、残りが他の合成ステープル繊維である湿式不織繊維ウェブを提供し、不織ウェブを高温領域カレンダー結合に供することによって具現化される。２０重量％超の芯鞘型二成分繊維の存在によって、領域結合を実施することができ、典型的にスパンボンド媒体に用いられる点カレンダー結合と比較して、実質的に少ない濾過「デッドスペース」が実現される。本発明の繊維ウェブは、連続フィラメントを有しない比較的短く切断された（例えば１〜２４ｍｍ）ステープル繊維を多く含有するにもかかわらず、芯鞘型二成分繊維の割合が多いこと、及びこのような繊維が不織湿式マット全体に均一に分散していることによって、本明細書に開示する実施形態の濾過媒体は、連続フィラメントから構成されるスパンボンド媒体に少なくとも匹敵する、通常はより良好な乾燥及び湿潤破裂強さを実現する。

【0010】

本発明による様々な実施形態のこれらの及び他の属性は、以下の詳細な説明を参照することによって、よりよく理解されるであろう。

【0011】

以下の添付図面を参照する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】媒体の厚さに沿って撮影した、下記の例１による従来の湿式繊維ウェブの断面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像を示す図である。

【0013】

【図2】本明細書に開示する実施形態による、このような媒体の厚さに沿って撮影した、例２として下記の繊維ウェブの断面のＳＥＭ画像を示す図である。媒体の深さ全体に、熱によって結合したバインダー繊維を媒体が含有することを示しており、このことが、媒体が示す高い乾燥及び湿潤破裂強さに寄与していると考えられる。

【0014】

【図3】その厚さに沿って撮影した、下の比較例１の比較用スパンボンド媒体の断面のＳＥＭ画像を示す図である。

【0015】

【図4】その厚さに沿って撮影した、下の比較例２の比較用スパンボンド媒体の断面のＳＥＭ画像を示す図である。

【0016】

【図5】下記の例１の標準湿式媒体及び例２の本発明の媒体の細孔サイズ範囲を比較するグラフである。

【0017】

【図6】下記の例２の本発明の媒体と下記の比較例１及び２の典型的なスパンボンド媒体との、細孔サイズ範囲を比較するグラフである。

【0018】

【図7】下記の例２の本発明の媒体の表面のＳＥＭ画像を示す図である。

【0019】

【図8】下記の比較例１の典型的なスパンボンド媒体の表面のＳＥＭ画像を示す図である。

【図9】下記の比較例２の典型的なスパンボンド媒体の表面のＳＥＭ画像を示す図である。

【0020】

【図10】本明細書に開示する本発明の実施形態で採用する、カレンダリングプロセスの概略図である。

【0021】

【図11】以下の例２による媒体についての選択圧力低下曲線のグラフである。

【図12】以下の比較例１による媒体についての選択圧力低下曲線のグラフである。

【図13】以下の比較例２による媒体についての選択圧力低下曲線のグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

定義
本明細書及び添付の特許請求の範囲において用いる場合、下記の用語は、以下の定義を有することを意図する。

【0023】

「繊維」とは、高いアスペクト比（直径に対する長さの比）を有する、繊維質又はフィラメント状の構造である。

【0024】

「フィラメント」とは、極端な又は不定の長さの繊維を表す。

【0025】

「ステープル繊維」とは、一定の若しくは個々の長さを有する、一定の比較的短いセグメントを自然に保有し、又はこのように切断若しくは更に加工されている繊維を意味する。

【0026】

「繊維質」とは、大部分が繊維及び／又はステープル繊維から構成される材料を意味する。

【0027】

「不織」、「ウェブ」、又は「マット」という用語は、互いにランダムに噛み合って、絡み合って、且つ／又は結合して自立構造要素を形成している、多くの繊維における繊維及び／又はステープル繊維の集合を意味する。

【0028】

「合成繊維」及び／又は「人工繊維」という用語は、化合物から合成したポリマー、改質又は変換した天然ポリマー及びケイ質（ガラス）材料を含めた、繊維形成物質から作製した繊維を指す。このような繊維は、従来の溶融紡糸、溶液紡糸、溶剤紡糸のようなフィラメント生成技法によって生成されうる。

【0029】

「セルロース繊維」とは、セルロースから構成又は誘導される繊維である。

【0030】

「熱可塑性」という用語は、特定の温度を上回ると柔軟に、又は成形可能になり、次いで冷却時は固体状態に戻るポリマー材料を意味する。

【0031】

本明細書に開示する実施形態のカレンダリングされた不織湿式媒体は、１００％合成ステープル繊維の形態、例えば、合成ポリマー繊維を全面的に含み、他の合成ステープル繊維（例えば、ガラス又は他の無機繊維）を任意選択で含有する繊維質媒体であってよい。したがって、好ましい形態では、本明細書に開示する実施形態の不織媒体は、セルロース又は他の天然ステープル繊維を実質的に（そうでない場合は完全に）含まないであろう。とりわけ好ましい形態では、本明細書に開示する実施形態のカレンダリングされた媒体は、２０〜８０％の二成分ステープル繊維からなる湿式不織ウェブを含み、残部は合成ステープル繊維、好ましくは合成ポリマーステープル繊維であろう。

【0032】

Ａ．二成分ステープル繊維
本明細書に開示する実施形態による不織繊維ウェブは、合成二成分ステープル繊維を含む。それ自体知られていることであるが、二成分ステープル繊維は、複数のポリマー源を別々の押出し機から押出し、一緒に紡いで、単一繊維を形成することによって形成されているであろう。典型的には２種の別々のポリマーを押出すが、二成分繊維は、別々の押出し機からの同じポリマー材料の押出しを包含してもよく、各押出し機のポリマー材料は、いくらか異なる特性（例えば融点）を有する。押出された両ポリマーは、二成分繊維の断面にわたって、実質的に常に別個に位置するゾーンに配置され、二成分繊維の長さに沿って、実質的に連続的に延長する。本明細書に開示する実施形態の実施に採用する二成分繊維の構成は、好ましくは実質的に対称的な芯鞘二成分繊維であり、それによって、ポリマーの鞘はポリマーの芯を、約２５／７５〜約７５／２５の間、典型的には約５０／５０〜約７０／３０の間の鞘の芯に対する面積比で、完全に囲んで包む。

【0033】

好ましくは、二成分ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）ステープル繊維であり、高融点ＰＥＴ芯を囲む低融点ＰＥＴ鞘を有する二成分ステープル繊維。好ましい形態では、二成分ＰＥＴステープル繊維は、約１２０℃〜約１９０℃の間、典型的には約１４０℃〜約１９０℃、より好ましくは約１５０℃〜約１８０℃の間、例えば約１６５℃（±３℃）の融点を有するＰＥＴ鞘と、少なくとも約５０℃、典型的には少なくとも約７５℃、例えば約１００℃（±５℃）だけ、ＰＥＴ鞘の融点よりも高い融点を有するＰＥＴ芯とを含むであろう。そのため、二成分ステープル繊維のＰＥＴ芯は、約２２０℃〜約２８０℃の間、典型的には約２５０℃〜約２７０℃の間、例えば約２６０℃（±５℃）の融点を有しうる。本明細書に開示する実施形態の実施に採用する好ましい１つの二成分ステープル繊維は、Ｈｕｖｉｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されており、約４のデニール及び約６ｍｍの長さを有する、ＬＭＦ５０二成分ステープル繊維である。二成分繊維の鞘部分も、ポリアルキレン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等）、及びポリアミド（ナイロン、例えば、ナイロン−６、ナイロン６，６、ナイロン−６，１２等）を含めた、他の熱可塑性ポリマー材料を含みうる。

【0034】

二成分ステープル繊維は、繊維ウェブ中の繊維の総重量を基準として、２０重量％〜約８０重量％、例えば約２５重量％〜約６０重量％、又は更には約３０重量％〜約５０重量％（±０．５重量％）の量で、濾過媒体中に存在するであろう。

【0035】

Ｂ．合成ステープル繊維
本明細書に記載する実施形態の不織繊維ウェブはまた、繊維ウェブの総重量を基準として、約２０重量％〜約８０重量％の間、例えば約４０重量％〜約７５重量％の間の熱可塑性ステープル繊維を含む合成繊維を含むであろう。好ましくは、熱可塑性ステープル繊維は、平均直径が約２０μｍ未満、例えば約２．５μｍ〜約１５μｍの間、長さが約１ｍｍ〜約２４ｍｍの間、例えば約３ｍｍ〜約１２ｍｍの間であろう。

【0036】

本明細書に開示する実施形態の実施に採用する合成ステープル繊維は、熱可塑性ポリマー材料から形成される事実上任意のステープル繊維であってよい。そのため、例示的な熱可塑性ステープル繊維としては、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）等のようなポリアルキレンテレフタラート）、ポリアルキレン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、及びポリアミド（ナイロン、例えば、ナイロン−６、ナイロン６，６、ナイロン−６，１２等）が挙げられる。濾過の最終用途への適用に好適な、良好な耐薬品性及び耐熱性を示すＰＥＴ繊維が好ましい。

【0037】

ある特定の好ましい形態では、不織繊維ウェブは、異なるサイズの合成繊維の混合物を含むであろう。この点について、媒体は、繊維ウェブの総重量を基準として、約２０重量％〜約８０重量％の間、約２．５μｍ〜約１０μｍの間の平均直径を有する少なくとも１つの種類の合成ポリマー繊維と、繊維ウェブの総重量を基準として、約３０重量％〜約６０重量％の間の、約１０μｍ〜約２０μｍの間の平均直径を有する第２の種類の合成ポリマー繊維との混合物を含みうる。第１の種類の合成繊維は、約１ｍｍ〜約６ｍｍの間の平均長さを有しうる一方、第２の種類の合成繊維は、約５ｍｍ〜約２４ｍｍの間の平均長さを有しうる。

【0038】

湿式繊維質媒体に採用する合成ステープル繊維はまた、繊維ウェブの総重量を基準として、約５重量％〜約３０重量％の間、典型的には１０重量％〜約２０重量％の間の再生セルロース繊維、好ましくはリヨセルステープル繊維を含みうる。リヨセルステープル繊維は、約２５μｍ以下、典型的には１５μｍ以下、例えば約１０μｍ〜約１５μｍの間の平均直径を有しうる。リヨセルステープル繊維の平均長さは、典型的には約１ｍｍ〜約８ｍｍの間、又は約２ｍｍ〜約６ｍｍの間、又は約３ｍｍ〜約４ｍｍの間である。好ましいリヨセル繊維は、Ｓｈｅｌｔｏｎ、ＣＴのＥｎｇｉｎｅｅｒｅｄ Ｆｉｂｅｒｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＬＬＣから、ＴＥＮＣＥＬ（登録商標）リヨセル繊維の商品名で市販されており、約１．７デニール、及び約４ｍｍのステープル長さを有する。

【0039】

ガラスミクロ繊維もまた、前述の他の合成繊維と混合されて、フィルターとしての繊維質媒体の効率を改善するのに十分な量で、任意選択で存在してもよい。典型的には、ガラスミクロ繊維は、存在する場合、繊維ウェブの総重量を基準として、０〜２０重量％、典型的には約１０重量％未満の量で採用されるであろう。約０．２μｍ〜約５μｍの間、典型的には約０．５μｍ〜約２．５μｍ±約０．１μｍの間の平均繊維直径を有するガラスミクロ繊維が採用されうる。本明細書に記載する実施形態の繊維質媒体のために好ましいガラスミクロ繊維は、Ｓｕｍｍｅｒｖｉｌｌｅ、ＳＣのＬａｕｓｃｈａ Ｆｉｂｅｒ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌから、Ｃ０４ガラス繊維（０．５μｍの平均繊維直径）、Ｃ０６ガラス繊維（０．６５μｍの平均繊維直径）、及びＣ２６ガラス繊維（２．６μｍの平均繊維直径）として、商業的に入手することができる。

【0040】

Ｃ．任意選択の成分
例えば、湿潤強度添加剤、蛍光増白剤、繊維保持剤、着色剤、分離助剤（例えば、シリコーン添加剤及び関連する触媒）、防火剤又は難燃剤（例えば、微粒子又は繊維の形態で）等のような、湿式濾過媒体に従来採用された添加剤も、繊維ウェブ中に存在しうる。存在する場合、これらの添加剤は、繊維ウェブの総重量を基準として、最大約３０重量％、好ましくは最大約２０重量％、例えば約１重量％〜約２０重量％の間の量で含まれうる。難燃性繊維を繊維ウェブに組み込む場合、難燃性繊維は、繊維ウェブの総重量を基準として、約４０〜約８０重量％の間用いることができる。

【0041】

Ｄ．作製の方法
本明細書に記載する不織繊維ウェブは、任意の従来型「湿式」製紙技術によって作製されうる。したがって、例えば、所定量の合成繊維と、芯鞘（ｓｈｅａｔｈ−ｃｏｒｅ）二成分ステープル繊維と（ガラス繊維、基本的な熱可塑性繊維、及び／又は添加剤のような任意の任意選択の成分とともに）、水とを、パルパー又はビーターに入れることができる。繊維同士を混合し、パルパー又はビーターによって、水中に一様に分散させて、スラリーバッチを形成する。透過性、表面特性、及び繊維構造のような物理的パラメーターに影響を与えるため、繊維に対して、いくつかの機械的作業も実行することができる。その後、スラリーバッチを混合チェストに移送してよく、ここで追加の水を加え、繊維を均一にブレンドする。次いで、ブレンドしたスラリーをマシンチェストに移送してよく、ここで１つ又は複数のスラリーバッチを組み合わせ、バッチから連続プロセスに移送することができる。繊維の一様な分散を確実にするため、スラリーの粘稠度を設定し、撹拌によって維持する。この点について、スラリーは任意選択で、物理的パラメーターを調整するため、リファイナーを通過させてもよい。

【0042】

次いで、スラリーを移動式ワイヤスクリーンに移送し、ここで重力及び吸引によって水が除去される。水が除去されるにつれて、繊維は、例えば、スラリー流量、機械の速度、及び排水パラメーターを含めた複数のプロセス変数によって決定される特徴を有する、不織繊維ウェブ又はシートに形成される。紙を密集させ、且つ／又は表面の特徴を改質するため、任意選択で、まだ湿潤状態の間に、形成されたウェブを圧縮してもよい。次いで、湿潤繊維ウェブを、加熱ローラー（又は技術分野の言葉では「缶」）を含む乾燥セクションを通して移動させ、ここで残りの同伴水の大部分が除去される。次いで、乾燥した繊維ウェブにバインダー樹脂を、ディッピング、スプレーコーティング、ローラー（グラビア）塗布等のような任意の従来の手段によって適用してもよい。次いで、ウェブを乾燥させるため、続いて熱を適用してもよい。

【0043】

次いで、不織繊維ウェブを、完成品シートへの更なる加工のためのロールに巻き取ってもよく、又は少なくとも１対、好ましくは図１０に示す一連の２対の対向するカレンダリングロールを含むカレンダリングセクションに直接送ってもよい。カレンダリングロールは、シート中の不織湿式繊維の塊を加圧（固結）して、本明細書に開示する濾過媒体の不織繊維ウェブを形成するために稼働する。好ましい形態では、カレンダリングロールは、約１ｋＮ／ｍ〜約１５０ｋＮ／ｍのカレンダリング圧力、及び二成分ステープル繊維成分の鞘が溶融して、不織ウェブ中の他の合成繊維成分と結合を形成するのに十分な、１１０℃〜約２５０℃のカレンダリング温度において、不織繊維ウェブを加圧するために稼働することになる。カレンダー機のライン速度は、約１ｍ／分〜約５０ｍ／分の間で選択することができる。本明細書に記載したこのようなカレンダー機のライン速度、及び高温／圧力は、繊維ウェブの高温領域カレンダリングをもたらす。

【0044】

カレンダリングロールは、不織繊維ウェブを点結合しない。代わりに、カレンダリングロールは、ウェブを一様にカレンダリング（すなわち、領域カレンダリング）するため、上述の方法で、ウェブの表面領域全体にわたって実質的に均質な圧力及び温度を付与する。このような高温領域カレンダリングによって、不織ウェブ中の二成分ステープル繊維の実質的に（全体でない場合）低融点鞘ポリマーの部位が溶融し、それによって、二成分ステープル繊維の残りの熱可塑性芯成分が互いに、及びウェブ中の他の合成ステープル繊維と結合する。

【0045】

得られる不織繊維ウェブは、濾過媒体の形態にそのまま採用してもよく、又は追加の繊維質媒体、例えば、湿式プロセスにおいて予備形成した繊維質層若しくは複数の層から形成したウェブと積み重ねてもよい。複数の繊維ウェブ層が濾過媒体を提供する場合、高温領域カレンダリングされた本明細書に開示する実施形態の繊維ウェブ層は、好ましくは、濾過媒体の最外層となるように配置する。例として、繊維ウェブを、例えば約１〜約５０ｇ／ｍ^２の基本重量を有する延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）から形成される膜に積層してもよく、又は多層（例えば、２層又は３層の繊維ウェブ層）濾過媒体を提供し、このような多層のうちの１層が、本明細書に開示する実施形態による高温領域カレンダリングされた繊維ウェブ層であってもよい。

【0046】

Ｅ．媒体特性
得られる高温領域カレンダリングされた繊維ウェブは、１０ｂａｒ超、典型的には１２ｂａｒ超、例えば１５ｂａｒ超の高い乾燥及び湿潤破裂強さを示すであろう。これらの高い乾燥及び湿潤破裂強さは、ウェブにわたって二成分ステープル繊維の鞘を溶融し、残りの二成分ステープル繊維の芯成分と合成ステープル繊維とを、繊維ウェブ全体で互いに結合させる、本明細書に記載する高温領域カレンダリングによって実現することができる。

【0047】

繊維ウェブの密度は、典型的には約０．４５ｇ／ｃｍ^３未満、例えば約０．４０ｇ／ｃｍ^３未満であろう。

【0048】

繊維ウェブの細孔サイズ範囲は、典型的には２５μｍ以下、より典型的には２２μｍ以下、通常は２０μｍ以下であり、最小細孔サイズも、典型的には２５μｍ以下、又はより典型的には２２μｍ以下であろう。平均流動細孔サイズは、４０μｍ以下、典型的には３５μｍ以下、例えば３０μｍ以下であり、最大細孔サイズは、５０μｍ以下、典型的には４５μｍ以下、例えば４０μｍ以下であってよい。

【0049】

濾過媒体は、ＥＮ７７９：２０１２標準によるＦ７濾過材、すなわち、６０〜８０％の平均濾過効率、及び０．４μｍ粒子について、少なくとも３５％の最小濾過効率を有する濾過媒体として分類することができる。

【0050】

本発明を、以下のその非限定例によって更に説明する。

【実施例】

【0051】

１．試験方法
以下の試験方法を採用して、下の表に報告するデータを得た。

【0052】

細孔サイズ：細孔サイズ（μｍ）は、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｔｅｓｔｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ （ＡＳＴＭ） Ｓｔａｎｄａｒｄ ３１６−０３ （２０１１）（参照によって本明細書に全面的に組み込まれる）によって決定した。下の媒体例の細孔の最小、最大、及び平均流動細孔サイズ、並びに細孔の数は、Ｑｕａｎｔａｃｈｒｏｍｅ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ （１９００ Ｃｏｒｐｏｒａｔｅ Ｄｒｉｖｅ Ｂｏｙｎｔｏｎ Ｂｅａｃｈ，ＦＬ ３３４２６ ＵＳＡ）製のＰｏｒｏｍｅｔｅｒ ３Ｇによって測定し、報告する細孔サイズ及び細孔数のデータは、２つの試料の平均であり、媒体の各面において試験した。（すなわち、湿式媒体の場合、ワイヤ面及びフェルト面。）

【0053】

細孔サイズ及び細孔数のデータは、キャピラリーフローポロメトリとして知られる技法を用いて測定する。最初に、試料のすべての細孔が充填されるように、試料を湿潤流体で濡らす。圧力を増加させている非反応性ガスを、湿潤試料の一方の面に適用し、細孔から液体を追い出す。湿潤試料について、試料の下流のガス圧力及びガス流量を測定して、プロットする。試料が乾燥した後、試験を繰り返して、乾燥試料について、ガス流対適用圧力の曲線をプロットする。このようなキャピラリーポロメトリ技法を用いることによって、「最大細孔サイズ」、「最小細孔サイズ」、及び「平均流動細孔サイズ」を決定することができる。

【0054】

最大細孔サイズ：本明細書に上述したキャピラリーフローポロメトリ技法を用いて、媒体を通過した空気流が最初に検出されるガス圧力（すなわち、気泡が最初に流れ始める圧力）を用いて、最大細孔サイズを計算する。

【0055】

最小細孔サイズは、本明細書に上述したキャピラリーフローポロメトリ技法を用いて、湿潤流量曲線が乾燥曲線と同化する圧力から決定する。

【0056】

平均流動細孔サイズは、本明細書に上述したキャピラリーフローポロメトリ技法を用いて、湿潤媒体を通る流動が、同じ圧力低下において乾燥媒体を通る流動の５０％となる細孔直径である。

【0057】

細孔サイズ範囲は、最大細孔サイズと最小細孔サイズとの差として定義される（すなわち、細孔サイズ範囲＝最大細孔サイズ−最小細孔サイズ）。

【0058】

キャリパー：媒体のキャリパー（厚さ）は、国際標準化機構（ＩＳＯ）標準、ＩＳＯ ５３４（２０１１）、「紙及び板紙−厚さ、密度及び比容積の測定」（Ｐａｐｅｒ ａｎｄ ｂｏａｒｄ−Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ，ｄｅｎｓｉｔｙ ａｎｄ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｖｏｌｕｍｅ）（参照によって本明細書に全面的に組み込まれる）に従って測定した。

【0059】

通気性：媒体の通気性は、１２５Ｐａの水圧差において、ＡＳＴＭ標準Ｄ７３７：繊維布の通気性に関する標準試験方法（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ａｉｒ Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅ Ｆａｂｒｉｃｓ）（参照によって本明細書に全面的に組み込まれる）に従って測定した。媒体を通る空気流を、試料１平方フィート当たりの１分当たり立法フィート（ｃｆｍ／ｓｆ又はｃｆｍ）において報告する。

【0060】

破裂強さ：乾燥時（「乾燥破裂強さ」）又は湿潤時（「湿潤破裂強さ」）のいずれの媒体試料を破断するために要求される圧力は、ＩＳＯ標準２７５８（２０１４）、「紙−破裂強さの決定」（Ｐａｐｅｒ−Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｕｒｓｔｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）（参照によって本明細書に全面的に組み込まれる）に従って測定した。結果は、媒体破断時の平方メートル当たりキログラム重において報告し、次いでｂａｒの単位に変換する。

【0061】

空隙比：空隙比は、以下の手順によって決定した。初期重量（ｗ１）を有する媒体の４０ｍｍ×４０ｍｍ乾燥試験片を、２００ｃｃのｎ−ブチルアルコールとともにビーカーに入れ、その後、デシケータに配置し、試験片が発出する泡が目に見えて観察されなくなるまで排気する。ビーカー中のｎ−ブチルアルコールから試験片を取り出し、取り出してすぐに秤量して初期重量（ｗ２）を得て、取り出しの３０秒後に再秤量して最終湿潤重量（ｗ３）を得た。次いで、以下の式：空隙比（％）＝（ｗ３−ｗ１）／（ｗ３−ｗ２）×１００によって空隙比（％）を計算した。

【0062】

空気フィルターの分類：空気濾過性能は、試験標準ＥＮ７７９：２０１２、「一般換気用の微粒子空気フィルター」（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ａｉｒ ｆｉｌｔｅｒｓ ｆｏｒ ｇｅｎｅｒａｌ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）（参照によって本明細書に全面的に組み込まれる）に従って決定した。この標準に従って、空気濾過媒体の性能を、３つの群における９クラスのフィルター：粗フィルター：「Ｇ１〜Ｇ４」、中間フィルター：「Ｍ５〜Ｍ６」、及び微細フィルター：「Ｆ７〜Ｆ９」に等級付けする。Ｍ及びＦクラスフィルターについての等級は、０．４μｍ粒子についての平均効率（すなわち、フィルター上に保持される０．４μｍ粒子の数による画分）に基づく。Ｆクラスフィルターは、追加の最小効率基準も満たす必要があり、最小効率とは、次の３つの値：初期効率、除電後効率、又は試験の負荷手順全体にわたる効率のいずれかのうち、最も低いものである。

【0063】

空気濾過性能：空気濾過性能は、国際標準化機構（ＩＳＯ）１６８９０、「一般換気用の空気フィルター」（Ａｉｒ ｆｉｌｔｅｒｓ ｆｏｒ ｇｅｎｅｒａｌ ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）（参照によって本明細書に全面的に組み込まれる）によって決定した。

【0064】

パルスジェット洗浄性：洗浄可能な濾過材の洗浄性は、ＩＳＯ １１０５７：２０１１「空気の質−洗浄可能な濾過材の濾過の特徴についての試験方法」（Ａｉｒ ｑｕａｌｉｔｙ − Ｔｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｌｅａｎａｂｌｅ ｆｉｌｔｅｒ ｍｅｄｉａ）（参照によって本明細書に全面的に組み込まれる）によって決定した。

【0065】

２．材料
以下の材料を採用した。

【0066】

ＬＭＦ５０：Ｈｕｖｉｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている、４デニール、長さ６ｍｍ（４Ｄｅ×６ｍｍ）のステープル二成分低融点繊維。

【0067】

ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタラート繊維は、東レ株式会社から市販されている１．４デニール、長さ１２ｍｍ（１．４Ｄｅ×１２ｍｍ）を有するもの、Ｈｕｖｉｓ ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている０．５デニール、長さ５ｍｍ（０．５Ｄｅ×５ｍｍ）を有するもの、及び帝人株式会社から市販されている０．３ｄｔｅｘ、５ｍｍ（０．３Ｄｔ×５ｍｍ）を有するものを採用した。

【0068】

３．媒体例
下の例１及び２の試料は、上述の湿式プロセスによって生成し、例２の試料は領域カレンダリングに供されている。

【0069】

（例１）
上に記載した方法によってベース基材を調製し、３０重量％のＬＭＦ５０ ４Ｄｅ×６ｍｍ二成分ステープル繊維、及び３０重量％ＰＥＴ ０．５Ｄｅ×５ｍｍステープル繊維（Ｈｕｖｉｓ）と、２０重量％ＰＥＴ １．４Ｄｅ×１２ｍｍ（東レ）と、２０重量％ＰＥＴ ０．３ｄｔ×５ｍｍ（帝人）とからなるＰＥＴステープル繊維の混合物を含む、１００％合成繊維湿式不織媒体を形成した。基材は、２１０ｇ／ｍ^２の基本重量、０．９４ｍｍのフラットシートキャリパー、及び８０ｃｆｍの通気性を有する。

【0070】

（例２）
媒体例１のベース基材を、７５ｋＮ／ｍのカレンダリングニップ圧、及び２１０℃のカレンダリング温度においてカレンダリングして、２１０ｇ／ｍ^２の基本重量、０．６０ｍｍのフラットシートキャリパー、及び２６ｃｆｍの通気性を有するカレンダリング湿式不織媒体を得た。

【0071】

（比較例１）
（Ｋｏｌｏｎ Ｆｉｎｏｎ Ｌ２２７０ＮＷ）
比較例１の比較用媒体は、ＡＰＣ（大気汚染制御）濾過材のために従来用いられている、Ｋｏｌｏｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ（ＫＯＬＯＮ Ｔｏｗｅｒ，１１，Ｋｏｌｏｎ−ｒｏ，Ｇｗａｃｈｅｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｓｏｕｔｈ Ｋｏｒｅａ）によって生成される市販のＰＥＴスパンボンド媒体であり、２７７ｇ／ｍ^２の基本重量、０．６１ｍｍのキャリパー、及び２５ｃｆｍの通気性を有する。

【0072】

（比較例２）
（東レ ＦＳＥ２１６０２Ａ）
比較例２の比較用媒体は、ＡＰＣ（大気汚染制御）濾過材のために従来用いられている、Ｔｏｒａｙ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｋｏｒｅａ Ｉｎｃ．（ＦＫＩ Ｔｏｗｅｒ ３５，３６ Ｆｌ．，２４ Ｙｅｏｕｉ−ｄａｅｒｏ，Ｙｅｏｎｇｄｅｕｎｇｐｏ−ｇｕ，Ｓｅｏｕｌ，Ｓｏｕｔｈ Ｋｏｒｅａ）によって生成される、別の市販のＰＥＴスパンボンド媒体であり、２０４ｇ／ｍ^２の基本重量、０．４８ｍｍのキャリパー、及び２８ｃｆｍの通気性を有する。

【0073】

４．実験結果
４．１ 実験結果１
上記の媒体例を試験して、細孔サイズデータ（最小、平均流動、及び最大細孔サイズ）を決定し、細孔の数を決定した。加えて、媒体例のそれぞれを、乾燥及び湿潤破裂強さについて試験した。結果を下の表１に表示する。

【表1】

【0074】

上のデータは、標準湿式基材（例１）及び比較用スパンボンド媒体例の細孔サイズと比較して、本発明の媒体（例２）が、遥かに小さい最大及び平均流動細孔サイズを有することを示している。本発明の媒体（例２）はまた、標準湿式試料又は典型的なスパンボンド媒体のいずれよりも大きい、単位面積当たりの細孔の数を示した。本発明の媒体（例２）は、標準湿式基材（例１）と比較して、増加した数の細孔を保有するが、これは高温カレンダリングロールの加圧によって、媒体表面付近で複数の小領域の固結が生じることによると考えられる。本発明の媒体（例２）は加えて、典型的なスパンボンド媒体（比較例１及び２）と比較して、遥かに多くの数の細孔を保有するが、これは、後者における繊維の点結合の代わりに、前者の高温カレンダリングによって実現される領域結合の結果であると考えられる。本発明の媒体（例２）はまた、典型的なスパンボンド媒体（比較例１及び２）よりも大きな空隙比を示し、本発明の媒体がより多孔質であることを示している。

【0075】

重大なことに、本発明の媒体（例２）は、他の例と比較して、非常に密な、狭い細孔サイズ範囲を示した（図５及び６参照）。細孔サイズ範囲は、媒体中の細孔のサイズのばらつきを示すため、重要なパラメーターである。より狭い細孔サイズ範囲は、媒体中の細孔のより均質な分布を表しており、これによって媒体の濾過性能が上昇する。加えて、カレンダリングされた本発明の媒体はまた、典型的なスパンボンド媒体よりも小さい細孔サイズ、及び遥かに低いウェブ密度を保有する。媒体の細孔サイズ範囲、充填（密度）、及び細孔構造における差異が、高い濾過効率及び粉塵保持容量をもたらすと考えられる。

【0076】

４．２ 実験結果２
濾過性能試験は、ＥＮ７７９：２０１２試験標準に従って、Ｐａｌａｓ ＧｍｂＨ（Ｇｒｅｓｃｈｂａｃｈｓｔｒａｓｓｅ ３ ｂ ７６２２９ Ｋａｒｌｓｒｕｈｅ Ｇｅｒｍａｎｙ）によって生成されたＰａｌａｓ ＭＦＰ ３０００を用いて実施した。本発明の媒体及び比較例を、試験標準ＥＮ７７９：２０１２の附属書ＡにおけるＩＰＡ除電法に基づいて、ＩＰＡ除電なし及びＩＰＡ除電ありで試験した。データを下の表２に提示する。

【表2】

【0077】

上の表２におけるデータは、例２の本発明の媒体が、比較例１及び２の典型的なスパンボンド媒体よりも遥かに高い効率を保有することを示している。例２の効率は、ＩＰＡによって媒体を除電した後でも影響を受けない。これは、比較例１及び２のスパンボンド媒体と比較した場合、顕著な差異である。例２の本発明の媒体は、親水性（繊維の表面に残存する、製造プロセスにおいて用いる油及び界面活性剤による）の短く切断された合成繊維を含んでいた。しかしながら、スパンボンド媒体中の繊維は油を塗布されておらず、したがって、本明細書に開示する実施形態の本発明の媒体よりも多くの正電荷を保有し、ＩＰＡ除電の後、遥かに大きく効率が低下する。

【0078】

表２におけるデータが示すように、本明細書に開示する発明の実施形態による本発明の媒体は、比較例１及び２の従来のスパンボンド媒体と比較して、０．４μｍ粒子についての著しく良好な初期及び除電効率、並びに良好な粉塵保持容量に加えて、全体的により良好な平均効率を示す。そのため、本発明の媒体はＥＮ７７９：２０１２標準によるＦ７濾過材として等級付けされる一方、比較例１及び２の従来のスパンボンド濾過媒体はそれぞれ、より低い等級であるＭ５及びＭ６を実現することができるに過ぎない。

【0079】

４．３ 実験結果３
例２の本発明の媒体、並びに比較例１及び２の比較用媒体を、ＩＳＯ１１０５７：２０１１試験標準に従って、ＦｉｌＴＥｑ ＧｍｂＨ試験機（Ａｍｔｈａｕｓｓｔｒ．１４，Ｄ−７６２２７ Ｋａｒｌｓｒｕｈｅ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を用いて、パルスジェット洗浄についても試験した。各試験は、次の４つのフェイズからなるものであった。
フェイズ１（コンディショニング）：差圧制御パルスジェット洗浄による３０回の負荷サイクル、及び１０００Ｐａの洗浄設定点
フェイズ２（エージング）：各５秒のインターバルにおいて１０，０００回のパルスジェット洗浄サイクル
フェイズ３（安定化）：差圧制御パルスジェット洗浄による１０回の負荷サイクル
フェイズ４（測定）：差圧制御パルスジェット洗浄による２時間の負荷サイクル

【0080】

パルスジェット洗浄試験のデータを、下の表３に表示する。

【表3】

上の表３におけるデータは、本発明の媒体は有利なことに、３０回目のサイクルにおいて、比較例１及び２の比較用スパンボンド媒体よりもおよそ２〜５倍長いサイクル時間を有していたことを示している。図１１〜１３からわかるように、例２の本発明の媒体はまた、対象圧力低下に達するまで長くかかり、より長いサイクル時間をもたらす。エージング後では、湿式カレンダリング媒体のサイクル時間は、スパンボンド媒体よりも著しく長いままであり続けた（３〜１０倍長い）。加えて、例２の湿式カレンダリングされた本発明の媒体はまた、３０回目のサイクル及びエージング後の測定時の両方において、比較例１及び２の比較用媒体よりも遥かに少ない粉塵侵入を示した。
４．４ 実験結果−難燃性繊維を含む繊維ウェブ
いずれの追加の化学処理もなく、難燃性ＰＥＴ繊維から作製した実施形態を下に開示する。

【0081】

繊維ウェブは、例２について開示したものと同じ方法を用いて作製し、１００％ＰＥＴ繊維を含むが、繊維の約６５重量％は、東レ株式会社から市販される難燃性ＰＥＴ繊維であった。繊維ウェブは、２５重量％のＲＭ ＰＥＴ ４Ｄｅ×６ｍｍ繊維（Ｈｕｖｉｓ）、１０重量％のＰＥＴ ０．３ｄｔ×５ｍｍ繊維（帝人）、４５重量％のＦＲ ＰＥＴ １．４Ｄ×６ｍｍ繊維（東レ）、及び２０重量％のＦＲ ＰＥＴ ３Ｄ×１２ｍｍ繊維（東レ）を含んでいた。

【0082】

得られた繊維質濾過媒体は、ＤＩＮ ５３ ４３８標準によって試験されるＦ１クラス難燃性である。物理的特性を下の表４に表示する。

【表4】

４．５ 実験結果−多層濾過媒体
以下の例（例Ａ〜Ｄ）では、本発明の不織繊維ウェブを追加の繊維質媒体と積み重ねて、多層濾過媒体を提供した。
例Ａ：高温領域カレンダリングされた繊維ウェブをアルミニウム処理スパンボンド薄層に積層した多層濾過媒体。得られた多層濾過媒体は、１０００オーム未満の非常に低い電気抵抗を有していた。
例Ｂ：繊維ウェブをＰＶＤＦナノ繊維によってコーティングした。
例Ｃ及びＤ：繊維ウェブを、延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）とともに積層した。得られる２層濾過は高い濾過効率を有し、ＥＮ １８２２−１試験標準によるＥ１２又はＨ１３クラス濾過材として分類することができる。
例Ａ〜Ｄの物理的特性を表５に表示する。

【表5】

実施形態
本発明の実施形態としては、とりわけ以下のものが挙げられる。
１．合成ステープル繊維と、
繊維ウェブの総重量を基準として、約２０重量％〜約８０重量％の、繊維ウェブに分散した芯鞘（ｓｈｅａｔｈ−ｃｏｒｅ）二成分ステープル繊維と
を含む、高温領域カレンダリングされた湿式不織繊維ウェブを含む繊維質濾過媒体であって、
繊維ウェブが、１０ｂａｒ超の乾燥破裂強さを示す、上記繊維質濾過媒体。
２．繊維ウェブが、約１２ｂａｒ超、好ましくは約１５ｂａｒ超の乾燥破裂強さを有する、実施形態１に記載の繊維質濾過媒体。
３．繊維ウェブが、約１０ｂａｒ超、好ましくは約１２ｂａｒ超、より好ましくは約１５ｂａｒ超の湿潤破裂強さを有する、実施形態１に記載の繊維質濾過媒体。
４．繊維ウェブが、２５μｍ以下、好ましくは２２μｍ以下の最小細孔サイズを有する、実施形態１に記載の繊維質濾過媒体。
５．繊維ウェブが、４０μｍ以下、好ましくは３５μｍ以下、より好ましくは３０μｍの平均流動細孔サイズを有する、実施形態３に記載の繊維質濾過媒体。
６．繊維ウェブが、５０μｍ以下、典型的には４５μｍ以下、例えば４０μｍ以下の最大細孔サイズを有する、実施形態４に記載の繊維質濾過媒体。
７．繊維ウェブが、２５μｍ以下、典型的には２２μｍ以下の細孔サイズ範囲を有する、実施形態３に記載の繊維質濾過媒体。
８．濾過媒体を、ＥＮ７７９：２０１２標準によるＦ７濾過材として分類することができる、実施形態１に記載の繊維質濾過媒体。
９．繊維ウェブの総重量を基準として、１０重量％未満のガラス繊維を含む、実施形態１に記載の繊維質濾過媒体。
１０．ガラス繊維がガラスミクロ繊維である、実施形態８に記載の繊維質濾過媒体。
１１．合成繊維が、少なくとも２つの異なる種類の合成繊維の混合物を含む、実施形態１に記載の繊維質濾過媒体。
１２．合成繊維が、約２．５μｍ〜約１０μｍの間の平均直径を有する第１の種類の合成繊維と、約１０μｍ〜約２０μｍの間の平均直径を有する第２の種類の合成繊維とを含む、実施形態１０に記載の繊維質濾過媒体。
１３．第１の種類の合成繊維が、約１ｍｍ〜約６ｍｍの間の平均長さを有し、第２の種類の合成繊維が、約５ｍｍ〜約２４ｍｍの間の平均長さを有する、実施形態１１に記載の繊維質濾過媒体。
１４．合成ステープル繊維が、繊維ウェブの総重量を基準として、約５重量％〜約３０重量％、典型的には１０重量％〜約２０重量％の間の再生セルロース繊維を含む、実施形態１に記載の繊維質濾過媒体。
１５．再生セルロース繊維がリヨセル繊維を含む、実施形態１３に記載の繊維質濾過媒体。
１６．濾過媒体が、湿潤強度添加剤、蛍光増白剤、繊維保持剤、着色剤、燃料−水分離助剤、及び難燃剤又は防火剤からなる群から選択される少なくとも１種の添加剤を更に含む、実施形態１に記載の繊維質濾過媒体。
１７．少なくとも１種の添加剤が、繊維ウェブの総重量を基準として、約４０〜約８０重量％の量で難燃性繊維を含む、実施形態１５に記載の繊維質濾過媒体。
１８．合成ステープル繊維が、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ナイロン−６、ナイロン６，６、ナイロン−６，１２、及びこれらの組合せからなる群から選択されるポリマーから形成される、実施形態１に記載の繊維質濾過媒体。
１９．二成分ステープル繊維の鞘及び芯が、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）から形成され、鞘を形成するＰＥＴが、芯を形成するＰＥＴの溶融温度よりも低い溶融温度を有する、実施形態１に記載の繊維質濾過媒体。
２０．（ａ）合成ステープル繊維を含む水性繊維質スラリーと、繊維ウェブの総重量を基準として、約２０重量％〜約８０重量％の芯鞘（ｓｈｅａｔｈ−ｃｏｒｅ）二成分ステープル繊維とから、湿式繊維ウェブを形成するステップ、及び
（ｂ）合成ステープル繊維を互いに結合させて、１０ｂａｒ超の乾燥破裂強さを有する繊維ウェブを実現するため、ステップ（ａ）からの湿式繊維ウェブを、高温領域カレンダリングに供して、二成分ステープル繊維の鞘を溶融させるステップ
を含む、繊維ウェブを作製する方法。
２１．約１ｋＮ／ｍ〜約１５０ｋＮ／ｍの間のカレンダリング圧力条件、及び約１１０℃〜約２５０℃の間のカレンダリング温度条件において、約１ｍ／分〜約５０ｍ／分の間のカレンダリングライン速度によってステップ（ｂ）を実施する、実施形態１９に記載の方法。

【0083】

最も実施可能で好ましい実施形態であると目下考えられるものに関して本発明を記載してきたが、本発明が、開示した実施形態に限定されるものではなく、反対に、その趣旨及び範囲内に含まれる様々な変更形態及び均等な装置を含むことが意図されることを理解されたい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【手続補正書】

【提出日】2020年2月14日

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

高温領域カレンダリングされた湿式不織繊維ウェブを含む繊維質濾過媒体であって、
合成ステープル繊維と、
繊維ウェブの総重量を基準として、約２０重量％〜約８０重量％の、繊維ウェブに分散した芯鞘二成分ステープル繊維と
を含み、
繊維ウェブが、約０．４５ｇ／ｃｍ^３未満の密度を有し、２５μｍ以下の最小細孔サイズを有し、１０ｂａｒ超の乾燥破裂強さを示す、
上記繊維質濾過媒体。

【請求項2】

繊維ウェブが、約１２ｂａｒ超、好ましくは約１５ｂａｒ超の乾燥破裂強さを有する、請求項１に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項3】

繊維ウェブが、約１０ｂａｒ超、好ましくは約１２ｂａｒ超、より好ましくは約１５ｂａｒ超の湿潤破裂強さを有する、請求項１又は２に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項4】

繊維ウェブが、約０．４０ｇ／ｃｍ^３未満の密度を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項5】

繊維ウェブが、２２μｍ以下の最小細孔サイズを有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項6】

繊維ウェブが、４０μｍ以下、好ましくは３５μｍ以下、より好ましくは３０μｍの平均流動細孔サイズを有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項7】

繊維ウェブが、５０μｍ以下、典型的には４５μｍ以下、例えば４０μｍ以下の最大細孔サイズを有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項8】

繊維ウェブが、２５μｍ以下、典型的には２２μｍ以下の細孔サイズ範囲を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項9】

濾過媒体を、ＥＮ７７９：２０１２標準によるＦ７濾過材として分類することができる、請求項１から８のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項10】

繊維ウェブの総重量を基準として、１０重量％未満のガラス繊維を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項11】

ガラス繊維がガラスミクロ繊維である、請求項１０に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項12】

合成繊維が、少なくとも２つの異なる種類の合成繊維の混合物を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項13】

合成繊維が、約２．５μｍ〜約１０μｍの間の平均直径を有する第１の種類の合成繊維と、約１０μｍ〜約２０μｍの間の平均直径を有する第２の種類の合成繊維とを含む、請求項１２に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項14】

第１の種類の合成繊維が、約１ｍｍ〜約６ｍｍの間の平均長さを有し、第２の種類の合成繊維が、約５ｍｍ〜約２４ｍｍの間の平均長さを有する、請求項１３に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項15】

合成ステープル繊維が、繊維ウェブの総重量を基準として、約５重量％〜約３０重量％の間、典型的には１０重量％〜約２０重量％の間の再生セルロース繊維を含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項16】

再生セルロース繊維がリヨセル繊維を含む、請求項１５に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項17】

濾過媒体が、湿潤強度添加剤、蛍光増白剤、繊維保持剤、着色剤、燃料−水分離助剤、及び難燃剤又は防火剤からなる群から選択される少なくとも１種の添加剤を更に含む、請求項１から１６のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項18】

少なくとも１種の添加剤が、繊維ウェブの総重量を基準として、約４０〜約８０重量％の量で難燃性繊維を含む、請求項１７に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項19】

合成ステープル繊維が、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ナイロン−６、ナイロン６，６、ナイロン−６，１２、及びこれらの組合せからなる群から選択されるポリマーから形成される、請求項１から１８のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項20】

二成分ステープル繊維の鞘及び芯が、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）から形成され、鞘を形成するＰＥＴが、芯を形成するＰＥＴの溶融温度よりも低い溶融温度を有する、請求項１から１９のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項21】

繊維ウェブを作製する方法であって、
（ａ）合成ステープル繊維を含む水性繊維質スラリーと、繊維ウェブの総重量を基準として、約２０重量％〜約８０重量％の芯鞘二成分ステープル繊維とから、湿式繊維ウェブを形成するステップ、及び
（ｂ）ステップ（ａ）からの湿式繊維ウェブを高温領域カレンダリングに供して、二成分ステープル繊維の鞘を溶融させるステップであり、合成ステープル繊維を互いに結合させて、約０．４５ｇ／ｃｍ^３未満の密度を有し、２５μｍ以下の最小細孔サイズを有し、１０ｂａｒ超の乾燥破裂強さを有する繊維ウェブを実現するようにする、ステップ
を含む、方法。

【請求項22】

約１ｋＮ／ｍ〜約１５０ｋＮ／ｍのカレンダリング圧力条件、及び約１１０℃〜約２５０℃のカレンダリング温度条件において、約１ｍ／分〜約５０ｍ／分のカレンダリングライン速度によってステップ（ｂ）を実施する、請求項２１に記載の方法。

【手続補正書】

【提出日】2020年12月22日

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

高温領域カレンダリングされた湿式不織繊維ウェブを含む繊維質濾過媒体であって、
合成ステープル繊維と、
繊維ウェブの総重量を基準として、約２０重量％〜約８０重量％の、繊維ウェブに分散した芯鞘二成分ステープル繊維と
を含み、
繊維ウェブが、約０．４５ｇ／ｃｍ^３未満の密度を有し、２５μｍ以下の最小細孔サイズを有し、１０ｂａｒ超の乾燥破裂強さを示す、
上記繊維質濾過媒体。

【請求項2】

繊維ウェブが、約１２ｂａｒ超、好ましくは約１５ｂａｒ超の乾燥破裂強さを有する、請求項１に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項3】

繊維ウェブが、約１０ｂａｒ超、好ましくは約１２ｂａｒ超、より好ましくは約１５ｂａｒ超の湿潤破裂強さを有する、請求項１又は２に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項4】

繊維ウェブが、約０．４０ｇ／ｃｍ^３未満の密度を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項5】

繊維ウェブが、２２μｍ以下の最小細孔サイズを有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項6】

繊維ウェブが、４０μｍ以下、好ましくは３５μｍ以下、より好ましくは３０μｍの平均流動細孔サイズを有する、請求項１から５のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項7】

繊維ウェブが、５０μｍ以下、典型的には４５μｍ以下、例えば４０μｍ以下の最大細孔サイズを有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項8】

繊維ウェブが、２５μｍ以下、典型的には２２μｍ以下の細孔サイズ範囲を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項9】

濾過媒体を、ＥＮ７７９：２０１２標準によるＦ７濾過材として分類することができる、請求項１から８のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項10】

繊維ウェブの総重量を基準として、１０重量％未満のガラス繊維を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項11】

ガラス繊維がガラスミクロ繊維である、請求項１０に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項12】

合成繊維が、少なくとも２つの異なる種類の合成繊維の混合物を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項13】

合成繊維が、約２．５μｍ〜約１０μｍの間の平均直径を有する第１の種類の合成繊維と、約１０μｍ〜約２０μｍの間の平均直径を有する第２の種類の合成繊維とを含む、請求項１２に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項14】

第１の種類の合成繊維が、約１ｍｍ〜約６ｍｍの間の平均長さを有し、第２の種類の合成繊維が、約５ｍｍ〜約２４ｍｍの間の平均長さを有する、請求項１３に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項15】

合成ステープル繊維が、繊維ウェブの総重量を基準として、約５重量％〜約３０重量％の間、典型的には１０重量％〜約２０重量％の間の再生セルロース繊維を含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項16】

再生セルロース繊維がリヨセル繊維を含む、請求項１５に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項17】

濾過媒体が、湿潤強度添加剤、蛍光増白剤、繊維保持剤、着色剤、燃料−水分離助剤、及び難燃剤又は防火剤からなる群から選択される少なくとも１種の添加剤を更に含む、請求項１から１６のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項18】

少なくとも１種の添加剤が、繊維ウェブの総重量を基準として、約４０〜約８０重量％の量で難燃性繊維を含む、請求項１７に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項19】

合成ステープル繊維が、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ナイロン−６、ナイロン６，６、ナイロン−６，１２、及びこれらの組合せからなる群から選択されるポリマーから形成される、請求項１から１８のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項20】

二成分ステープル繊維の鞘及び芯が、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）から形成され、鞘を形成するＰＥＴが、芯を形成するＰＥＴの溶融温度よりも低い溶融温度を有する、請求項１から１９のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体。

【請求項21】

繊維ウェブを作製する方法であって、
（ａ）合成ステープル繊維を含む水性繊維質スラリーと、繊維ウェブの総重量を基準として、約２０重量％〜約８０重量％の芯鞘二成分ステープル繊維とから、湿式繊維ウェブを形成するステップ、及び
（ｂ）ステップ（ａ）からの湿式繊維ウェブを高温領域カレンダリングに供して、二成分ステープル繊維の鞘を溶融させるステップであり、合成ステープル繊維を互いに結合させて、約０．４５ｇ／ｃｍ^３未満の密度を有し、２５μｍ以下の最小細孔サイズを有し、１０ｂａｒ超の乾燥破裂強さを有する繊維ウェブを実現するようにする、ステップ
を含む、方法。

【請求項22】

約１ｋＮ／ｍ〜約１５０ｋＮ／ｍのカレンダリング圧力条件、及び約１１０℃〜約２５０℃のカレンダリング温度条件において、約１ｍ／分〜約５０ｍ／分のカレンダリングライン速度によってステップ（ｂ）を実施する、請求項２１に記載の方法。

【請求項23】

高い乾燥破裂強さ及び湿潤破裂強さが要求される気体及び液体のための濾過媒体としての、請求項１から２０のいずれか一項に記載の繊維質濾過媒体の使用。

【国際調査報告】