JP2009079329A

JP2009079329A - 徐放性不織布及びその製造方法

Info

Publication number: JP2009079329A
Application number: JP2007250346A
Authority: JP
Inventors: Etsuro Nakao; 悦郎中尾; Masami Nakano; 正巳中野
Original assignee: Japan Vilene Co Ltd
Current assignee: Japan Vilene Co Ltd
Priority date: 2007-09-27
Filing date: 2007-09-27
Publication date: 2009-04-16

Abstract

【課題】徐放性物質を含有する複合繊維を含む徐放性不織布に関し、長期間安定して徐放性能を維持すると共に徐放効果に優れた徐放性不織布及びその製造方法を提供する。
【解決手段】徐放性複合繊維を含み、前記徐放性複合繊維の熱融着により構成繊維が結合してなる徐放性不織布であって、前記徐放性複合繊維は、徐放性物質を含有する熱可塑性の繊維形成性樹脂成分からなる芯部と、前記繊維形成性樹脂成分よりも融点の低い熱可塑性の繊維形成性樹脂成分からなる鞘部とから形成され、さらに芯部または鞘部の少なくとも一方に無機質の粒子を含有している徐放性不織布。並びに、前記徐放性複合繊維を含む繊維ウエブを加熱することにより、前記徐放性複合繊維の熱融着により構成繊維を結合する徐放性不織布の製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、徐放性物質を含有する複合繊維を含む徐放性不織布に関し、特に長期間安定して徐放性能を維持すると共に徐放効果に優れた徐放性不織布に関する。

従来から、徐放性物質を含有する複合繊維は知られており、この複合繊維はその徐放性能を生かして、例えば香料成分や、防虫、防ダニまたは抗菌性成分などを用いることにより、布団、枕、クッション、縫いぐるみなどの詰め綿、テーブルクロス、カーペット、カーテン、インテリア、車両内装、衣類および各種衛生用品などの各種の用途に使用されている。

このような複合繊維を用いた繊維集合体からなるクッション材としては、例えば特許文献１に、構成繊維の少なくとも２０重量％が、精油を０．１〜５重量％含有する下記（Ａ）及び（Ｂ）のオレフィン系重合体組成物を芯部とし、ポリエステルを鞘部とする芯鞘型中実複合短繊維である徐放性芳香クッション材が記載されている。
（Ａ）実質的にα−オレフィンからなる極性基を有しないオレフィン重合体：９８〜５０重量％、及び（Ｂ）不飽和カルボン酸、不飽和アルコール及びこれらのエステル、酸無水物またはアミドから選ばれる少なくとも１種を３〜３０重量％共重合させた変性オレフィン重合体：２〜５０重量％。
また、同文献には、繊維集合体の繊維交絡点の少なくとも一部が熱可塑性エラストマーによって熱融着されていることが記載されている。このように、このクッション材にあっては、徐放性の複合繊維は熱融着性を有していないので、繊維集合体に耐久性のある構造を付与するには、他の熱融着性の繊維を混入させて、加熱処理により構成繊維の繊維交点を熱融着する必要があった。したがって、この場合、少なくとも他の熱融着性の繊維の混入する分は徐放性の効果が得られないことになり、徐放性の効果を十分に得ることができなかった。

また、繊維集合体に耐久性のある構造を付与するには、熱融着性の繊維を用いずに、接着樹脂を含浸などによって付着させて、構成繊維の繊維交点を接着する方法も考えられるが、この場合は、徐放性の複合繊維の表面を接着樹脂で覆ってしまうため、やはり徐放性の効果を十分に得ることができなかった。

また、徐放性物質を含有する複合繊維自体の徐放性の効果を改良しようとする試みもなされている。このような試みとしては、例えば特許文献２に、繊維形成性重合体からなる鞘部、および徐放性成分を保持させた多孔性物質を含有する低融点重合体からなる芯部よりなる徐放性芯鞘型複合繊維が記載されており、徐放性を長時間にわたり持続させる効果が示されている。しかし、この徐放性芯鞘型複合繊維を用いて不織布を形成しようとしても、この複合繊維は熱融着性を有していないので、不織布に耐久性のある構造を付与するには、他の熱融着性の繊維を混入させて、加熱処理により構成繊維の繊維交点を熱融着する必要があった。したがって、この場合、少なくとも他の熱融着性の繊維の混入する分は徐放性の効果が得られないことになり、やはり徐放性の効果を十分に得ることはできなかった。

特開平４−２６３８９３号公報特開平６−３２２６１２号公報

本発明は、上記の問題を解決し、徐放性物質を含有する複合繊維を含む徐放性不織布に関し、長期間安定して徐放性能を維持すると共に徐放効果に優れた徐放性不織布及びその製造方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、徐放性複合繊維を含み、前記徐放性複合繊維の熱融着により構成繊維が結合してなる徐放性不織布であって、前記徐放性複合繊維は、徐放性物質を含有する熱可塑性の繊維形成性樹脂成分からなる芯部と、前記繊維形成性樹脂成分よりも融点の低い熱可塑性の繊維形成性樹脂成分からなる鞘部とから形成され、さらに芯部または鞘部の少なくとも一方に無機質の粒子を含有していることを特徴とする徐放性不織布であり、長期間安定して徐放性能を維持すると共に徐放効果に優れた徐放性不織布を提供することが可能となる。

請求項２に係る発明は、前記鞘部の繊維形成性樹脂成分の酸素透過率が２０ｃｃ・ｍｍ／ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の徐放性不織布であり、鞘部の繊維形成性樹脂成分のガスバリヤー性が高く、長期間安定して徐放性能を維持する効果がより優れているという利点がある。

請求項３に係る発明は、前記徐放性複合繊維の熱融着がスチームジェットによるものであることを特徴とする請求項１または２に記載の徐放性不織布であり、熱風により徐放性複合繊維が熱融着する場合と比較して、短時間で熱融着が可能であるので、徐放性物質の損失が少ないものとなっている。また、一般的に、加熱処理により強制的に徐放性物質が芯部の外側付近から失われるので、徐放性物質の放散がしばらく低下することが考えられるが、スチームジェットによれば、低下の度合いも少なくなるという効果がある。

請求項４に係る発明は、徐放性複合繊維を含む繊維ウエブを加熱することにより、前記徐放性複合繊維の熱融着により構成繊維を結合する徐放性不織布の製造方法であって、前記徐放性複合繊維は、徐放性物質を含有する熱可塑性の繊維形成性樹脂成分からなる芯部と、前記繊維形成性樹脂成分よりも融点の低い熱可塑性の繊維形成性樹脂成分からなる鞘部とから形成され、さらに芯部または鞘部の少なくとも一方に無機質の粒子を含有していることを特徴とする徐放性不織布の製造方法であり、請求項１〜３の徐放性不織布を好適に製造することができる。

請求項５に係る発明は、前記繊維ウエブの加熱が、スチームジェットによる加熱であることを特徴とする請求項４に記載の徐放性不織布の製造方法であり、特に請求項３の徐放性不織布を好適に製造することができる。

本発明によって、徐放性物質を含有する複合繊維を含む徐放性不織布に関し、長期間安定して徐放性能を維持すると共に徐放効果に優れた徐放性不織布及びその製造方法を提供することが可能となった。

本発明の徐放性不織布は、徐放性複合繊維を含み、前記徐放性複合繊維の熱融着により構成繊維が結合してなる徐放性不織布である。

前記徐放性複合繊維は、徐放性物質を含有する熱可塑性の繊維形成性樹脂成分からなる芯部と、前記繊維形成性樹脂成分よりも融点の低い熱可塑性の繊維形成性樹脂成分からなる鞘部とから形成され、さらに芯部または鞘部の少なくとも一方に無機質の粒子を含有している。

前記芯部を構成する熱可塑性の繊維形成性樹脂成分としては、繊維形成性能を有する限り、特に限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリアクリロニトリルなどのアクリル系樹脂およびポリビニルアルコール樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂などを挙げることができる。これらの中でも、特に徐放性物質や無機質の粒子を含有させることが容易な点で、ポリオレフィン系樹脂が好ましい。また、ポリオレフィン系樹脂であれば、ガスバリヤー性が極端に高いというわけではなく芯部として徐放性物質を比較的放出しやすく、また例えばポリプロピレン樹脂とポリエチレン樹脂とを混合させることが可能であるなど、ポリオレフィン系樹脂相互の相溶性にも優れるので好ましい。

前記鞘部を構成する熱可塑性の繊維形成性樹脂成分としては、繊維形成性能を有し、且つ前記鞘部を構成する繊維形成性樹脂成分よりも融点の低い熱可塑性の繊維形成性樹脂成分である限り、特に限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリアクリロニトリルなどのアクリル系樹脂およびポリビニルアルコール樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂などを挙げることができる。

これらの中でも、比較的ガスバリヤー性が高いポリエチレン、ポリプロピレン、変成ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル共重合樹脂、ナイロン６、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂が好ましい。ここで、ガスバリヤー性の指標としては、酸素透過率（ｃｃ・ｍｍ／ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）を用いることができ、ポリエチレン、ポリプロピレン、変成ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル共重合樹脂、ナイロン６、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂については、酸素透過率の値がそれぞれ５５、４０、１５、１０、１〜３、０．２〜１であり、この順にガスバリヤー性は高くなる。本発明では、この鞘部の繊維形成性樹脂成分の２０℃における酸素透過率が２０ｃｃ・ｍｍ／ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であることが好ましい。酸素透過率が２０ｃｃ・ｍｍ／ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であれば、鞘部の繊維形成性樹脂成分のガスバリヤー性が高く、長期間安定して徐放性能を維持する効果がより優れているという利点がある。

本発明では、鞘部を構成する樹脂成分は芯部を構成する樹脂成分よりも融点が低いことが必要である。鞘部を構成する樹脂成分が芯部を構成する樹脂成分よりも融点が低いことによって、当該鞘部を有する複合繊維を含む繊維ウエブを、芯部の樹脂成分の融点未満且つ鞘部の樹脂成分の融点以上で加熱処理した際に、複合繊維の芯部は溶融しないで鞘部のみ溶融するので、複合繊維の繊維形態と強度を保ちながら、構成繊維が確実に熱融着して徐放性不織布が形成されている。このように、鞘部を構成する樹脂成分は芯部を構成する樹脂成分よりも融点が低いことが必要であり、芯部を構成する樹脂成分よりも５℃以上低いことが好ましく、１０℃以上低いことがより好ましく、１５℃以上低いことが更に好ましい。５℃未満であると、当該鞘部を有する複合繊維を含む繊維ウエブを加熱処理した際に、加熱温度にばらつきがあると、複合繊維全体が溶融してしまい、強度のある不織布を形成できない場合がある。

また、本発明では、芯部を構成する樹脂成分と鞘部を構成する樹脂成分は同じ種類の樹脂であっても、または異なる樹脂であってもよい。芯部を構成する樹脂成分と鞘部を構成する樹脂成分の好ましい組合せとしては、例えば芯部がポリプロピレンを主体とするポリオレフィンであり、鞘部がポリエチレンである複合繊維や、芯部がポリプロピレンを主体とするポリオレフィンであり、鞘部がポリエチレンや低融点ポリエステルである複合繊維などがある。

また、本発明では、芯部を構成する樹脂成分と鞘部を構成する樹脂成分の割合も特に限定されず、不織布の用途などに応じて種々調節することができるが、複合紡糸時のトラブル、得られる複合繊維の機械的強度などの物性、徐放性能などの点から、芯部を構成する樹脂成分／鞘部を構成する樹脂成分の割合が３０／７０〜９０／１０であることが好ましく、４０／６０〜７０／３０であることがより好ましい。

本発明では、芯部を構成する熱可塑性の繊維形成性樹脂成分は徐放性物質を含有しているが、この徐放性物質としては、沸点が比較的低くて空気中に徐々に揮発する徐放性能を有する物質である限り、特に限定されず不織布の用途などに応じて徐放性物質の種類を適宜選択することができる。徐放性物質の例としては、樹木の香りを放ついわゆる森林浴繊維に用いられる天然精油や香料が挙げられ、こられのほとんどが２２０℃以下の沸点を有し、空気中に徐々に揮散してゆく。またそれ以外にも、花や果物などの香りのする揮発性の香料、揮発性を有する防虫・防ダニ剤、殺菌剤、殺カビ剤などを挙げることができる。徐放性物質の具体的な一例を示すと、クラレリビング株式会社の製品名ＳＲＯＰＥとして販売されているマスターバッチに含まれる液状機能剤である、ユーカリプタス精油、ペパーミント精油、シダーウッド精油、カプサイシン精油、ラベンダー精油、リモネン精油などを挙げることができる。

前記芯部を構成する熱可塑性の繊維形成性樹脂成分に対する徐放性物質の割合は、０．１〜２０質量％であることが好ましく、０．５〜１５質量％であることがより好ましく、１〜１０質量％であることが更に好ましい。また、芯部の樹脂成分に徐放性物質を含有させる方法も、特に限定されず、徐放性物質を芯部の樹脂成分中に均一に混合分散させ得る方法であればいずれも採用できるが、徐放性物質を高濃度で含有する繊維形成性樹脂のマスターバッチやマスターチップを予め製造しておき、このマスターバッチやマスターチップを別に用意した繊維形成性樹脂と混合するのが均一な混合物を得る上で好ましい。

本発明では、前記芯部または鞘部の少なくとも一方に無機質の粒子を含有していることを必要としている。この無機質の粒子は、徐放性成分を吸着などにより一時的に保持させる機能を有する核剤となることができる限り特に限定されず、複合繊維の紡糸時や融着時の加熱などによって変性を受けないものが望ましい。このような無機質の粒子としては、例えば、シリカ、ゼオライト、炭酸カルシウム、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタンなどの無機微粒子を挙げることができ、特に多孔性物質であるシリカ、ゼオライト、炭酸カルシウム、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどが好ましい。

前記無機質の粒子は、徐放性成分を吸着などにより一時的に保持させる機能を有する核剤として機能するので、徐放性不織布において、徐放効果が長期間にわたり持続するという効果をもたらす。なお、特許文献２に記載されるように、徐放性成分を保持させた多孔性物質を芯部の低融点重合体に含有させた場合は、徐放性成分の放出能が規制されすぎて、長期間にわたり徐放性能が維持されるものの、徐放性成分による効果が劣るという問題があった。これに対して、本発明では前記無機質の粒子が徐放性成分を一時的に保持させる機能、いわば緩衝機能を有するため徐放効果が長期間にわたり持続すると共に徐放性成分の放出によって得られる効果も優れているという利点がある。

前記無機質の粒子は、その平均粒径が０．０１〜３μｍの範囲にあるのが好ましく、０．０１〜１μｍのものがより好ましい。無機質の粒子の平均粒径が０．０１μｍよりも小さいと、熱による凝集によって紡糸工程でのフィルターの目詰まりの恐れがあり、一方３μｍよりも大きいと、やはり複合繊維の紡糸時にフィルターの目詰まりや断糸等を生じて紡糸時の工程性が不良になり易く、延伸工程での毛羽の発生やローラーへの巻き付き、製品品質の低下などを生じ易い。

前記芯部または鞘部を構成する熱可塑性の繊維形成性樹脂成分に対する無機質の粒子の割合は、０．５〜２０質量％であることが好ましく、１〜１５質量％であることがより好ましく、２〜１０質量％であることが更に好ましい。また、芯部または鞘部の樹脂成分に無機質の粒子を含有させる方法も、特に限定されず、無機質の粒子を芯部または鞘部の樹脂成分中に均一に混合分散させ得る方法であればいずれも採用できるが、無機質の粒子を高濃度で含有する繊維形成性樹脂のマスターバッチやマスターチップを予め製造しておき、このマスターバッチやマスターチップを別に用意した繊維形成性樹脂と混合するのが均一な混合物を得る上で好ましい。

また、前記芯部または鞘部を構成する熱可塑性の繊維形成性樹脂成分は、必要に応じて有機合成繊維に通常使用されている紫外線吸収剤、酸化防止剤、滑剤、難燃剤、可塑剤、染顔料などの他の添加剤を含有することも可能である。

本発明では、前記徐放性複合繊維は、熱可塑性の繊維形成性樹脂を用いて複合繊維を製造する従来公知の製造方法により製造することができ、その製法についても特に限定されない。また前記徐放性複合繊維の断面形状も特に限定されず、例えば、丸断面の他に、偏平断面、ドッグボーン断面、Ｔ型断面、Ｖ型断面、３〜６角形断面、３〜１４葉断面などの異形断面など任意の断面形状とすることが可能である。また、前記徐放性複合繊維の太さや繊維長も特に限定されず、不織布の製造方法に応じ、また各々の用途に適した太さや繊維長とすることが可能である。

本発明は、前記徐放性複合繊維を含み、前記徐放性複合繊維の熱融着により構成繊維が結合してなる徐放性不織布であり、前記徐放性複合繊維の熱融着により構成繊維が結合している限り、不織布の形態は特に限定されず、通常不織布の製法として知られる例えば乾式法や湿式法などによって得られる不織布を適用することができる。このうち、乾式法であれば、例えばカード機やエアレイ装置などを使用して、予めクリンプ加工がなされたステープル繊維の形態をした、前記徐放性複合繊維を含む繊維原綿を開繊して繊維フリースとした後、この繊維フリースを一方向に、或いはクロスレイなどにより積層して、前記徐放性複合繊維を含む繊維ウエブを形成しておき、その後加熱処理を行なうことにより、前記徐放性複合繊維の熱融着により構成繊維を結合する方法を採用することができる。

乾式法であれば、繊維長が１５〜１００ｍｍ程度の、捲縮数が５〜３０個／インチ程度を有するステープル繊維を用いることになり、前記徐放性複合繊維の繊維断面からの徐放効果が期待されるとともに、他の機能性のある繊維を混入することが容易であり、厚さ、面密度、物性などを広範囲に選択でき、目的とする用途にきめ細かく対応した不織布とすることができるという利点がある。

また、湿式法による場合は、水平長網方式、傾斜ワイヤー型短網方式、円網方式、又は長網・円網コンビネーション方式の抄紙機などを用いて、カットした形態の前記徐放性複合繊維を含む原料繊維をスラリー化させ、このスラリーから繊維シートを漉き上げて、前記徐放性複合繊維を含む繊維ウエブを形成しておき、その後加熱処理を行なうことにより、前記徐放性複合繊維の熱融着により構成繊維を結合する方法を採用することができる。

湿式法であれば、繊維長が１５ｍｍ程度以下のカット繊維を用いることになり、前記徐放性複合繊維の繊維断面からの徐放効果が期待されるとともに、他の機能性のある繊維を混入することが容易であり、特に厚さが薄く、緻密な徐放性不織布とすることができ、小体積でありながら高い徐放効果を期待することができるという利点がある。

また、メルトブロー法によりノズルから極細繊維を紡出させて繊維流としておき、この繊維流の中に、前記徐放性複合繊維からなる開繊したステープル繊維を混入させることにより、前記徐放性複合繊維を含む繊維ウエブを形成しておき、その後加熱処理を行なうことにより、前記徐放性複合繊維の熱融着により構成繊維を結合する方法を採用することができる。このようにして形成された徐放性不織布は、極細繊維の効果を有しながら徐放効果も有しており、エアフィルタなどに好適である。

本発明では、前記徐放性複合繊維以外の繊維を含むことも可能であり、含有可能な繊維としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド系繊維、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリアクリロニトリルなどのアクリル系繊維およびポリビニルアルコール繊維などの合成繊維に限らず、レーヨンなどの半合成繊維、あるいは綿、セルロース系繊維などの天然繊維を挙げることができる。

本発明では、前記徐放性複合繊維の含有割合は、徐放性不織布全体に対して、好ましくは３０％以上、より好ましくは５０％以上、さらに好ましくは１００％である。３０％未満では、徐放性物質による効果が減少すると共に徐放性不織布の引張り強さが不足する場合がある。

本発明では、前記徐放性複合繊維の熱融着の前に、ニードルパンチや水流の作用によって構成繊維を交絡させることも可能である。ニードルパンチによる場合は、例えば針密度５〜１００本／ｃｍ^２程度で構成繊維を交絡させる方法を適用することができる。また、高圧水を内蔵するノズルヘッドより噴射される水流の作用により、繊維ウエブ中の繊維を交絡させるには、通常の水流絡合による不織布の製法を用いることが可能であり、例えば、前記繊維ウエブをベルトコンベアなどからなる開孔支持体の上に載置して、この開孔支持体を移動させながら、繊維ウエブの上部に設置した、高圧水を内蔵するノズルヘッドより、多数のノズル孔を直線状に配置したノズルプレートを通して、柱状流を噴出して、繊維ウエブに水流を作用させる方法がある。この方法で用いるノズル孔の直径は０．１〜０．３ｍｍが好ましく、ノズル孔の間隔は０．５〜２ｍｍが好ましく、また複数本のノズルヘッドを用いることが好ましい。またノズルヘッド内の水圧は０．２〜２ＭＰａが好ましく、分割性繊維を分割する場合には分割性の程度にもよるが０．５〜２ＭＰａが好ましい。このように、構成繊維間が交絡した徐放性不織布であれば、交絡により繊維交点が増加して、徐放性複合繊維の熱融着の効果が高まり、徐放性不織布の引張り強さがより高くなるという利点がある。

本発明では、前記徐放性複合繊維の熱融着により構成繊維が結合しているが、この熱融着の方法としては、従来不織布で採用されている方法を用いることが可能であり、例えば、前記繊維ウエブを搬送コンベアーに載置して、熱風ドライヤーや赤外線ランプによって、繊維ウエブを加熱する方法や、エアースルータイプのドライヤーを用いる方法がある。このような場合、筐体内を所定の温度環境に制御し、この筐体内を繊維ウエブが通過することによって安定した熱処理を行い得る方法および装置が望ましい。また、熱融着の方法として、加熱した一対の平滑ロールの間、または加熱した凹凸のあるロールと平滑ロールの間で繊維ウエブを圧着しながら加熱する方法も可能である。

本発明では、前記徐放性複合繊維を加熱処理する必要があるため、加熱加工中に徐放性複合繊維から徐放性物質が失われることも考えられる。そこで、その対策として、スチームジェットによる熱融着が好ましい。スチームジェットによる方法としては、例えば、前述の水流の作用によって構成繊維を交絡させる場合と同様の装置を使用して、高圧水の代わりに高圧蒸気を用い、水流の代わりにスチームジェット流を作用させる方法がある。具体的には、例えば、前記繊維ウエブをベルトコンベアなどからなる開孔支持体の上に載置して、この開孔支持体を移動させながら、繊維ウエブの上部に設置した、高圧蒸気を内蔵するスチームジェット用ノズルヘッドより、多数のノズル孔を直線状に配置したノズルプレートを通して、蒸気流を噴出して、繊維ウエブにスチームジェット流を作用させる方法がある。このように、徐放性複合繊維の熱融着がスチームジェットによるものである場合、熱風により徐放性複合繊維が熱融着する場合と比較して、短時間で熱融着が可能であるので、徐放性物質の損失が少ないという利点がある。また、一般的に、加熱処理により強制的に徐放性物質が芯部の外側付近から失われるので、徐放性物質の放散がしばらく低下することが考えられるが、スチームジェットによれば、低下の度合いも少なくなるという効果がある。なお、スチームジェットによる方法であれば、前記繊維ウエブに密度勾配を形成することも可能であり、濾過寿命の長い濾材を得ることも可能である。

以上説明したように、本発明によって、徐放性物質を含有する複合繊維を含む徐放性不織布に関し、長期間安定して徐放性能を維持すると共に徐放効果に優れた徐放性不織布及びその製造方法を提供することが可能となった。

以下、本発明の実施例につき説明するが、これは発明の理解を容易とするための好適例に過ぎず、本願発明はこれら実施例の内容に限定されるものではない。

（徐放性不織布の芳香性評価方法）
徐放性不織布１００ｇを８０℃の熱風式乾燥機中に３日間放置、次いで２４時間室温２５℃の大気中に放置した後に、蒸散臭気を鼻でかいで点数評価した。なお点数評価は、乾燥機に挿入前の匂いの強さを５点とし、匂いが感じられなくなった場合を１点として、匂いの強さを５段階にわけて行った。

（徐放性不織布の物性評価方法）
引張強さ、伸び率はＪＩＳＬ１０９６−１９９９（一般織物試験方法）に規定される、８．１２．１Ａ法（ストリップ法）に準じて測定した。ただし、試験片の巾は５ｃｍ、長さ２０ｃｍ、つかみ間隔１０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／分とした。また、厚さは２０ｇ／ｃｍ^２の加圧下での厚さで表す。

（徐放性複合繊維Ａの準備）
液状機能剤としてラベンダー精油が１０質量％となるように混入した低密度ポリエチレンからなるマスターバッチ（クラレリビング株式会社製：製品名ＳＲＯＰＥ−ＬＬ）４０質量部に、シリカ粉体（平均粒径０．４μｍ）５質量部とポリプレン（ＭＩ＝２０）５５質量部を加えて希釈して、ポリプロピレン主体組成物Ａの全質量に対して、ラベンダー精油を４質量％およびシリカ５質量％の割合で含有するポリプロピレン主体組成物Ａを製造した。次いで、前記ポリプロピレン主体組成物Ａを芯部として、高密度ポリエチレン（ＭＩ＝２０）を鞘部として用いて、鞘部と芯部とを５０：５０の質量比率で複合繊維用紡糸装置に供給して、吐出量４０ｇ／分、巻取り速度３９０ｍ／分、紡糸温度２４０℃で紡糸して、高密度ポリエチレンの鞘部（融点：１４２℃）とラベンダー精油４質量％およびシリカ粉体５質量部を含有するポリプロピレン主体組成物の芯部（融点：１６７℃）とからなる断面丸型の芯鞘型複合繊維を製造した。この複合繊維を常法にしたがって延伸、捲縮、熱処理した後、切断して単繊維繊度３．３デシテックス、カット長５１ｍｍの徐放性複合繊維Ａを得た。

（徐放性複合繊維Ｂの準備）
液状機能剤としてラベンダー精油が１０質量％となるように混入した低密度ポリエチレンからなるマスターバッチ（クラレリビング株式会社製：製品名ＳＲＯＰＥ−ＬＬ）４０質量部に、シリカ粉体（平均粒径０．４μｍ）５質量部とポリプレン（ＭＩ＝２０）５５質量部を加えて希釈して、ポリプロピレン主体組成物Ａの全質量に対して、ラベンダー精油を４質量％およびシリカ５質量％の割合で含有するポリプロピレン主体組成物Ａを製造した。次いで、前記ポリプロピレン主体組成物Ａを芯部として、変性ポリエステル樹脂（酸素透過率１５ｃｃ・ｍｍ／ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ）を鞘部として用いて、鞘部と芯部とを５０：５０の質量比率で複合繊維用紡糸装置に供給して、吐出量４０ｇ／分、巻取り速度３９０ｍ／分、紡糸温度２２０℃で紡糸して、変性ポリエステル樹脂の鞘部（融点：１３５℃）とラベンダー精油４質量％およびシリカ粉体５質量部を含有するポリプロピレン主体組成物の芯部（融点：１６７℃）とからなる断面丸型の芯鞘型複合繊維を製造した。この複合繊維を常法にしたがって延伸、捲縮、熱処理した後、切断して単繊維繊度３．３デシテックス、カット長５１ｍｍの徐放性複合繊維Ｂを得た。

（徐放性複合繊維Ｃの準備）
液状機能剤としてラベンダー精油が１０質量％となるように混入した低密度ポリエチレンからなるマスターバッチ（クラレリビング株式会社製：製品名ＳＲＯＰＥ−ＬＬ）４０質量部に、高密度ポリエチレン（ＭＩ＝２０）６０質量部を加えて希釈して、高密度ポリエチレン主体組成物Ｃの全質量に対して、ラベンダー精油を４質量％の割合で含有する高密度ポリエチレン主体組成物Ｃを製造した。次いで、ポリプロピレン（ＭＩ＝２０）を芯部として、前記高密度ポリエチレン主体組成物Ｃを鞘部として用いて、鞘部と芯部とを５０：５０の質量比率で複合繊維用紡糸装置に供給して、吐出量４０ｇ／分、巻取り速度３９０ｍ／分、紡糸温度２４０℃で紡糸して、ラベンダー精油を４質量％含有する高密度ポリエチレン主体組成物の鞘部（融点：１４２℃）とポリプロピレンの芯部（融点：１６７℃）とからなる断面丸型の芯鞘型複合繊維を製造した。この複合繊維を常法にしたがって延伸、捲縮、熱処理した後、切断して単繊維繊度３．３デシテックス、カット長５１ｍｍの徐放性複合繊維Ｃを得た。

（徐放性繊維Ｄの準備）
液状機能剤としてラベンダー精油が１０質量％となるように混入した低密度ポリエチレンからなるマスターバッチ（クラレリビング株式会社製：製品名ＳＲＯＰＥ−ＬＬ）２０質量部に、ポリプレン（ＭＩ＝２０）８０質量部を加えて希釈して、ポリプロピレン主体組成物Ｄの全質量に対して、ラベンダー精油を２質量％の割合で含有するポリプロピレン主体組成物Ｄを製造した。次いで、前記ポリプロピレン主体組成物Ｄを繊維用紡糸装置に供給して、吐出量２０ｇ／分、巻取り速度２６０ｍ／分、紡糸温度１９０℃で紡糸して、ラベンダー精油を２質量％含有するポリプロピレン主体組成物からなる断面丸型の繊維（融点：１６７℃）を製造した。この繊維を常法にしたがって延伸、捲縮、熱処理した後、切断して単繊維繊度３．３デシテックス、カット長５１ｍｍの徐放性繊維Ｄを得た。

（実施例１）
３．３デシテックスの前記徐放性複合繊維Ａ（繊維長５１ｍｍ）１００％からなる原料繊維を使用してカード機により開繊して繊維フリースを形成した。次いで、この繊維フリースを積層して、クロスレイにより一方向性繊維フリースが交差したクロスレイ繊維フリースと一方向性繊維フリースとが積層された繊維ウエブを形成した。
次いで、この繊維ウエブをベルトコンベアからなる開孔支持体の上に載置して、この開孔支持体を移動させながら、繊維ウエブの上部に設置した、高圧水（水圧８ＭＰａ）を内蔵するノズルヘッドより、多数のノズル孔（直径０．１３ｍｍ）を直線状に配置したノズルプレートを通して、柱状流を噴出して、繊維ウエブに水流を作用させ絡合ウエブを形成した。
次いで、この絡合ウエブを金網ネットが開孔ドラムに巻かれた支持体からなるスルーエアー型の乾燥機に通し、１４５℃で加熱処理して、複合繊維の鞘部を溶融させることで、構成繊維を熱融着させて、面密度６５ｇ／ｍ^２の徐放性不織布を得た。
この徐放性不織布は厚さが０．８ｍｍで、縦方向の引張強さが９６Ｎ／５０ｍｍ巾であり、横方向の引張強さが２１Ｎ／５０ｍｍ巾であり、縦方向の伸び率が６０％であり、横方向の伸び率が９０％であった。また、芳香性の評価において、２点であった。

（実施例２）
実施例１と同様にして繊維ウエブを形成した。
次いで、この繊維ウエブをベルトコンベアからなる開孔支持体の上に載置して、この開孔支持体を移動させながら、繊維ウエブの上部に設置した、高圧水（水圧８ＭＰａ）を内蔵するノズルヘッドより、多数のノズル孔（直径０．１３ｍｍ）を直線状に配置したノズルプレートを通して、柱状流を噴出して、繊維ウエブに水流を作用させ、引き続き、繊維ウエブの上部に設置した、高圧蒸気（蒸気温度１６０℃）を内蔵するスチームジェット用ノズルヘッドより、多数のノズル孔（直径０．３ｍｍ）を直線状に配置したノズルプレートを通して、またウエブとノズルプレートの間を８ｍｍとして、蒸気流を噴出して、繊維ウエブを加熱処理して、複合繊維の鞘部を溶融させることで、構成繊維を熱融着させて、面密度６５ｇ／ｍ^２の徐放性不織布を得た。
この徐放性不織布は厚さが０．７ｍｍで、縦方向の引張強さが１２０Ｎ／５０ｍｍ巾であり、横方向の引張強さが２５Ｎ／５０ｍｍ巾であり、縦方向の伸び率が５５％であり、横方向の伸び率が９５％であった。また、芳香性の評価において、３点であった。

（実施例３）
実施例１において、徐放性複合繊維Ａの替わりに徐放性複合繊維Ｂを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、絡合ウエブを形成した。
次いで、この絡合ウエブを金網ネットが開孔ドラムに巻かれた支持体からなるスルーエアー型の乾燥機に通し、１３８℃で加熱処理して、複合繊維の鞘部を溶融させることで、構成繊維を熱融着させて、面密度６５ｇ／ｍ^２の徐放性不織布を得た。
この徐放性不織布は厚さが０．８ｍｍで、縦方向の引張強さが１１５Ｎ／５０ｍｍ巾であり、横方向の引張強さが２５Ｎ／５０ｍｍ巾であり、縦方向の伸び率が５５％であり、横方向の伸び率が７０％であった。また、芳香性の評価において、３点であった。

（比較例１）
実施例１において、徐放性複合繊維Ａの替わりに徐放性複合繊維Ｃを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、面密度６５ｇ／ｍ^２の徐放性不織布を得た。
この徐放性不織布は厚さが０．８ｍｍで、縦方向の引張強さが９０Ｎ／５０ｍｍ巾であり、横方向の引張強さが２０Ｎ／５０ｍｍ巾であり、縦方向の伸び率が６０％であり、横方向の伸び率が９２％であった。また、芳香性の評価において、１点であった。

（比較例２）
実施例１において、徐放性複合繊維Ａの替わりに徐放性繊維Ｄを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、絡合ウエブを形成した。
次いで、この絡合ウエブを金網ネットが開孔ドラムに巻かれた支持体からなるスルーエアー型の乾燥機に通し、１７０℃で加熱処理したところ、徐放性繊維Ｄが溶融してしまい、不織布を形成することができなかった。
なお、融点の１６７℃未満で加熱処理したところ、徐放性繊維Ｄは熱融着せずに、絡合ウエブのままの形態を示した。この絡合ウエブの面密度は６５ｇ／ｍ^２であり、縦方向の引張強さが４０Ｎ／５０ｍｍ巾以下であり、横方向の引張強さは１０Ｎ／５０ｍｍ巾であり機械強度に劣っていた。

実施例の結果から明らかなように、実施例１〜３の徐放性不織布は、長期間安定して徐放性能を維持すると共に徐放効果にも優れており、機械的強度にも優れていた。これに対して、比較例１の不織布は徐放性能の維持に劣り、徐放効果にも劣っていた。また、比較例２では不織布の形態を示さないか、不織布の形態を示したとしても構成繊維が接着しておらず機械的強度に劣っていた。

Claims

徐放性複合繊維を含み、前記徐放性複合繊維の熱融着により構成繊維が結合してなる徐放性不織布であって、前記徐放性複合繊維は、徐放性物質を含有する熱可塑性の繊維形成性樹脂成分からなる芯部と、前記繊維形成性樹脂成分よりも融点の低い熱可塑性の繊維形成性樹脂成分からなる鞘部とから形成され、さらに芯部または鞘部の少なくとも一方に無機質の粒子を含有していることを特徴とする徐放性不織布。
前記鞘部の繊維形成性樹脂成分の酸素透過率が２０ｃｃ・ｍｍ／ｍ^２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の徐放性不織布。
前記徐放性複合繊維の熱融着がスチームジェットによるものであることを特徴とする請求項１または２に記載の徐放性不織布。
徐放性複合繊維を含む繊維ウエブを加熱することにより、前記徐放性複合繊維の熱融着により構成繊維を結合する徐放性不織布の製造方法であって、前記徐放性複合繊維は、徐放性物質を含有する熱可塑性の繊維形成性樹脂成分からなる芯部と、前記繊維形成性樹脂成分よりも融点の低い熱可塑性の繊維形成性樹脂成分からなる鞘部とから形成され、さらに芯部または鞘部の少なくとも一方に無機質の粒子を含有していることを特徴とする徐放性不織布の製造方法。
前記繊維ウエブの加熱が、スチームジェットによる加熱であることを特徴とする請求項４に記載の徐放性不織布の製造方法。