JP3931005B2 - 不織布及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は不織布及びその製造方法に関する。より具体的には、引張り強さ、腰及びしなやかさを同時に満足する不織布及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
不織布は繊維の種類、繊維ウエブの形成方法、或いは繊維ウエブの結合方法を適宜組み合わせることにより、様々な用途に適合させることができるため、その使用用途は拡大する傾向にある。
この不織布のもとである繊維ウエブの形成方法として、水を繊維の分散媒体とする方法、いわゆる湿式法が知られている。この湿式法により形成した繊維ウエブ（湿式繊維ウエブ）は水を分散媒体として使用することにより、繊維長が２５ｍｍ以下の短い繊維を使用することができるため、地合いの優れるものである。他方で、この湿式繊維ウエブは繊維長が短い繊維を使用しており、繊維同士の絡みが少ないため、この湿式繊維ウエブを結合した不織布（湿式不織布）は、引張り強さの低いものである。
この湿式不織布の引張り強さを向上させる手段の１つとして、湿式繊維ウエブに対して水流を作用させることにより繊維同士を絡合させる方法がある。この方法によれば湿式不織布の引張り強さを向上させることはできるが、従来、乾式不織布が使用されていたような引張り強さを必要とする用途に適用するには未だ不十分であった。
湿式不織布の引張り強さを向上させる別の手段として、湿式繊維ウエブを構成する繊維として熱可塑性繊維を使用し、無圧下で熱を作用させて前記熱可塑性繊維を融着させる方法がある。この方法によっても湿式不織布の引張り強さを向上させることはできるが、従来、乾式不織布が使用されていたような引張り強さを必要とする用途に適用するには未だ不十分であった。
そのため、湿式繊維ウエブを構成する繊維として熱可塑性繊維を使用し、熱を作用させた後に加圧したり、熱と圧力を同時に作用させて、湿式繊維ウエブ全体を融着させる方法も考えられる。しかしながら、この方法により製造した湿式不織布はフィルム状で硬く、腰のあるものであるが、繊維を使用していることによるしなやかさがないため、各種用途に適用することは困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、引張り強さに優れ、しかも腰としなやかさのバランスに優れているため各種用途に適用することのできる不織布、及びこのような不織布の製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の不織布は、不織布の厚さ方向に対して直角方向全面に、全ての熱可塑性繊維の少なくとも一部が圧着したフィルム状の層を有し、前記フィルム状の層の片面又は両面に、前記フィルム状の層と接合した繊維を含む繊維層を備えたものである。このようにフィルム状の層が全面的に存在しているため、優れた引張り強さを有すると同時に適度な腰を有し、しかもフィルム状の層の片面又は両面に繊維層を備えているため、適度なしなやかさを有する不織布である。また、本発明の不織布はフィルム状の層を有するため、通気性の低いものである。そのため、通気性が低いのが好ましい用途に好適に適用することができる。
【０００５】
本発明の不織布の製造方法は、熱可塑性繊維を含む繊維ウエブの全体に対して、加熱処理及び加圧処理を実施して、全ての熱可塑性繊維の少なくとも一部が圧着した圧着繊維ウエブを形成した後、前記圧着繊維ウエブの片面又は両面に対して流体流を作用させる、前記不織布の製造方法である。このように、本発明の製造方法によれば前記不織布を簡易に製造することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の不織布は厚さ方向に対して直角方向全面に、繊維の圧着によるフィルム状の層を有するため、優れた引張り強さを有するとともに適度な腰を有している。不織布の厚さ方向に対して直角方向に、部分的に繊維の圧着によるフィルム状の層を有する場合には、引張り強さ、腰ともに不十分な不織布であるのに対して、本発明の不織布は全面的にフィルム状の層を有するため、上記効果が優れている。
なお、「不織布の厚さ方向」とは、２８．３ｍｍ2あたり４．５Ｎ荷重した時の不織布表面を構成する繊維と接触できる表裏の仮想平面に対して直角方向をいう。
【０００７】
本発明の不織布のフィルム状の層は繊維の圧着により形成された層である。この「圧着」とは個々の繊維が本来有する断面形状を留めないほどに変形し、密着して周囲の繊維と一体化している状態をいう。なお、圧着した繊維中に圧着しない樹脂が含まれていても良く、この場合には圧着していない樹脂が残存している。このようなフィルム状の層は、例えば、不織布断面の電子顕微鏡写真から確認することができる。
【０００８】
このように、本発明のフィルム状の層は繊維の圧着により形成されているため、本発明の不織布はある程度の通気度を有するものである。しかしながら、不織布の通気度が高いということは、それだけ繊維の圧着の程度が低いことを意味し、結果として引張り強さの低いものであるため、本発明の不織布の通気度は１５ｃｍ／ｓ以下であるのが好ましく、１０ｃｍ／ｓ以下であるのがより好ましい。なお、本発明における「通気度」は、ＪＩＳ Ｌ １０９６（６．２７．１ Ａ法（フラジール法））に規定される方法により測定して得られる値をいう。
【０００９】
本発明の不織布は、少なくとも一方向における引張り強さが１５０Ｎ／50mm幅以上であるのが好ましく、１７０Ｎ／50mm幅以上であるのがより好ましく、１９０Ｎ／50mm幅以上であるのが更に好ましい。
このような引張り強さを有する不織布は、特に繊維長が２５ｍｍ以下であるような繊維から構成されている繊維ウエブ（例えば、湿式繊維ウエブ）を単に絡合させたり、無圧下で融着させたり、或いはこれらを併用することによっても製造することが困難なものである。
この引張り強さは少なくとも一方向における値であるが、一般的に不織布を製造する際に、不織布の流れ方向に繊維が配向しやすいため、不織布の流れ方向（いわゆる、たて方向）における引張り強さが最も高い。
なお、「引張り強さ」は幅５０ｍｍの不織布を、引張り強さ試験機（オリエンテック製、テンシロンＵＴＭ−III−１００）のチャック間（チャック間距離：１０ｃｍ）に固定し、引張り速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引張った際の値をいう。
【００１０】
このフィルム状の層を構成するもととなった繊維としては、圧着しやすいように、熱可塑性繊維であるのが好ましい。この熱可塑性繊維としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂（例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂など）、ポリ塩化ビニリデン系樹脂などの結晶性の熱可塑性樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリビニルアルコール系などの非晶性の熱可塑性樹脂など、１種類以上の樹脂からなる熱可塑性繊維を使用することができる。
なお、圧着性の異なる２種類以上の熱可塑性樹脂からなる複合熱可塑性繊維からなると、少なくとも１種類の熱可塑性樹脂が圧着したとしても、少なくとも１種類の熱可塑性樹脂により強度を維持することができ、より引張り強さの優れる不織布とすることができるため好適である。
この複合熱可塑性繊維の断面形状としては、例えば、芯鞘型、偏芯型、サイドバイサイド型、海島型、オレンジ型、多重バイメタル型であることができる。
【００１１】
本発明の不織布は前述のようなフィルム状の層の片面又は両面に、前述のフィルム状の層と接合した繊維を含む繊維層を備えているため、しなやかさを併せもつ不織布である。
この繊維層を構成する繊維のフィルム状の層との接合状態としては、例えば、圧着、融着、フィルム状の層を構成する繊維の一部、などがある。
この繊維層を構成する繊維はフィルム状の層のもととなった繊維と同じ樹脂から構成されていても良いし、異なる樹脂から構成されていても良いが、接合性の点から、フィルム状の層のもととなった繊維の樹脂を１種類以上含んでいるのが好ましい。
また、繊維層を構成する繊維の繊維径は特に限定するものではないが、繊維径が６μｍ以下の極細繊維を含んでいると、細いがゆえに柔軟であり、しなやかさがより優れるため好適である。より好ましい繊維径は５μｍ以下であり、４μｍ以下であるのが更に好ましい。下限は特に限定するものではないが、０．０１μｍ程度が適当である。
本発明における繊維径は繊維断面形状が円形である場合の繊維の直径をいい、繊維断面形状が非円形である場合には、繊維断面形状を円形に換算した際の繊維の直径をいう。
このような極細繊維の存在比率が高ければ高いほどしなやかさに優れているため、繊維層中５０ｍａｓｓ％以上含まれているのが好ましく、７０ｍａｓｓ％以上含まれているのがより好ましく、８０ｍａｓｓ％以上含まれているのが更に好ましい。
このような繊維層を構成する繊維の繊維長は特に限定するものではなく、繊維ウエブの形成方法によって異なる。例えば、繊維ウエブをカード法やエアレイ法などの乾式法により形成する場合には、２５〜１６０ｍｍ程度であり、湿式法により形成する場合には２５ｍｍ以下であり、或いはスパンボンド法（場合によりメルトブロー法も）により形成する場合にはフィラメントである。これらの中でも地合いの優れる２５ｍｍ以下であるのが好ましく、２０ｍｍ以下であるのがより好ましく、１５ｍｍ以下であるのが更に好ましい。
【００１２】
このように本発明の不織布の繊維層はフィルム状の層と接合した繊維を含んでいるが、繊維層を構成する繊維がフィルム状の層と接合していると、繊維の脱落という問題が発生しにくいため、フィルム状の層と接合している繊維は多ければ多いほど好ましい。なお、繊維層を構成する繊維はフィルム状の層と接合していなくても、フィルム状の層と接合した別の繊維と接合していれば、脱落の問題は解決できる。
【００１３】
なお、本発明の不織布はフィルム状の層の片面又は両面に繊維層を備えたものであるが、両面に繊維層を備えている場合には、両面とも同じ繊維層から構成されている必要はなく、構成繊維の樹脂組成、繊度、繊維長、構成繊維の配合などの点で相違していても良い。
【００１４】
次に、本発明の不織布の製造方法について説明する。
本発明の前述のような不織布は、熱可塑性繊維を含む繊維ウエブの全体に対して、加熱処理及び加圧処理を実施して圧着繊維ウエブを形成した後、前記圧着繊維ウエブの片面又は両面に対して流体流を作用させることにより製造することができる。
このように本発明の方法によると、最初に加熱処理及び加圧処理により圧着繊維ウエブを形成しているため、この加熱処理及び加圧処理により引張り強さ、腰、通気度を調整することができ、また、比較的薄い不織布を製造することができる。
また、圧着ウエブの片面又は両面に対して流体流を作用させることにより、圧着した繊維を解して繊維層を形成できるため、この流体流を調節することにより繊維層の状態を調整することができ、その結果として、所望のしなやかさとすることができる。
更に、フィルム状の不織布やフィルムなどと繊維ウエブとを積層することなく製造できる方法であるため、簡便に製造できる方法である。
【００１５】
本発明の不織布の製造方法においては、まず熱可塑性繊維を含む繊維ウエブを製造する。
この熱可塑性繊維としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂（例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂など）、ポリ塩化ビニリデン系樹脂などの結晶性の熱可塑性樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリビニルアルコール系などの非晶性の熱可塑性樹脂など、１種類以上の樹脂からなる熱可塑性繊維を１種類以上使用することができる。
この熱可塑性繊維として、圧着性の異なる２種類以上の熱可塑性樹脂からなる複合熱可塑性繊維を使用すると、少なくとも１種類の熱可塑性樹脂が圧着して、少なくとも１種類の圧着に達していない熱可塑性樹脂と一体となり、繊維シートを構成する繊維同士が全体としてフィルム状になるため、つまり繊維強化プラスチックと同様の状態になるため、引張り強さのより優れる不織布とすることができ、また、後工程である流体流の作用により、圧着した少なくとも１種類の熱可塑性樹脂が破壊されて、圧着していない少なくとも１種類の熱可塑性樹脂からなる繊維（好適には繊維径６μｍ以下の極細繊維）を発生させて繊維層を形成することができるため好適である。
この好適である複合熱可塑性繊維の断面形状としては、例えば、芯鞘型、偏芯型、サイドバイサイド型、海島型、オレンジ型、多重バイメタル型であることができる。これらの中でも、流体流の作用によって圧着した少なくとも１種類の熱可塑性樹脂を破壊しやすい、サイドバイサイド型、オレンジ型、多重バイメタル型であるのが好ましく、極細繊維を発生しやすいオレンジ型、多重バイメタル型であるのがより好ましく、圧着できる熱可塑性樹脂が繊維表面に均一に位置することのできるオレンジ型であるのが最も好ましい。
このような複合熱可塑性繊維の繊度は繊維径６μｍ以下の極細繊維を発生しやすいように、１．１〜６．７ｄｔｅｘ（デシテックス）程度であるのが好適である。
このような複合熱可塑性繊維は繊維ウエブ中、５０ｍａｓｓ％以上含まれているのが好ましい。
なお、「圧着性が異なる２種類以上の熱可塑性樹脂」とは、個々の熱可塑性樹脂のみからなる繊維から構成される一定面密度の繊維ウエブに対して、後述のような加熱処理及び加圧処理を実施して圧着不織布を製造した場合に、得られる圧着不織布の引張り強さが１割以上異なる熱可塑性樹脂の組み合せをいう。この圧着性に影響を与える大きな要因として、熱可塑性樹脂の融点があり、熱可塑性樹脂の融点差が１０℃以上（好ましくは２０℃以上）であると、圧着性が異なる２種類以上の熱可塑性樹脂である場合が多い。
本発明における「融点」は示差熱量計を用い、昇温速度１０℃／分で室温から昇温して得られる融解吸熱曲線の極大値を与える温度をいう。
【００１６】
本発明の繊維ウエブは前述のような熱可塑性繊維を含むものであるが、熱可塑性繊維の量が少ないと、後述の加熱処理及び加圧処理によって圧着が不十分となり、結果としてフィルム状の層の形成が困難になる傾向があるため、熱可塑性繊維は６０ｍａｓｓ％以上含まれているのが好ましく、８０ｍａｓｓ％以上含まれているのがより好ましく、１００ｍａｓｓ％熱可塑性繊維であるのが更に好ましい。
なお、２種類以上の熱可塑性繊維を含んでいる場合には、全ての熱可塑性繊維が全部圧着してしまうと、繊維層を形成しにくいため、少なくとも１種類の熱可塑性繊維は複合熱可塑性繊維であり、その複合熱可塑性繊維の少なくとも１つの熱可塑性樹脂は、その複合熱可塑性繊維の他の熱可塑性樹脂及び他の熱可塑性繊維を構成する熱可塑性樹脂のいずれの熱可塑性樹脂よりも圧着性が低いのが好ましい。最も大きな要因である融点の観点からいうと、少なくとも１種類の熱可塑性繊維は複合熱可塑性繊維であり、その複合熱可塑性繊維の少なくとも１つの熱可塑性樹脂は、その複合熱可塑性繊維の他の熱可塑性樹脂及び他の熱可塑性繊維を構成する熱可塑性樹脂のいずれの熱可塑性樹脂よりも１０℃以上（好ましくは２０℃以上）融点が高いのが好ましい。
また、熱可塑性繊維以外の繊維としては、例えば、レーヨン、ポリノジック、キュプラなどの再生繊維、アセテートなどの半合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維などの無機繊維、綿、麻などの植物繊維、羊毛、絹などの動物繊維などを使用することができる。
【００１７】
本発明の繊維ウエブの形成方法としては、例えば、湿式法、カード法やエアレイ法などの乾式法、スパンボンド法やメルトブロー法などの直接法などを採用することができる。これらの中でも、地合いの優れる湿式法により形成するのが好ましい。本発明の製造方法によれば、湿式法のように繊維長の短い熱可塑性繊維を使用した場合であっても、十分な引張り強さを有する不織布を製造することができる。
この湿式法としては、従来公知の方法、例えば、水平長網方式、傾斜ワイヤー型長網方式、円網方式、又は長網・円網コンビネーション方式などがある。
なお、繊維ウエブは一層から構成されていても良いし、繊維ウエブの形成方法、繊維ウエブを構成する繊維の種類（特に熱可塑性繊維の種類）、繊維ウエブを構成する繊維の配合（特に熱可塑性繊維の配合）、繊維ウエブを構成する繊維の繊度（特に熱可塑性繊維の繊度）、繊維ウエブを構成する繊維の繊維長（特に熱可塑性繊維の繊維長）などの点で相違する、２種類以上の繊維ウエブを積層したものであっても良い。
また、繊維ウエブの面密度は、繊維ウエブ全体を圧着できるように、２０〜３００ｇ／ｍ2であるのが好ましく、４０〜１５０ｇ／ｍ2であるのがより好ましく、６０〜１００ｇ／ｍ2であるのが更に好ましい。
【００１８】
次いで、このような繊維ウエブの全体に対して加熱処理及び加圧処理を実施して圧着繊維ウエブを形成する。このように、繊維ウエブに対して全体に加熱処理及び加圧処理を実施しているため、部分的に加熱処理及び加圧処理を実施した場合や、繊維ウエブに対して加熱処理のみを全体的に実施した場合には得られない、優れた引張り強さを有する不織布を製造することができる。
【００１９】
このような加熱処理及び加圧処理は同時に実施することもできるし、別々に実施（例えば、加熱処理後に加圧処理を実施）することもできる。前者の加熱処理と加圧処理とを同時に実施できる装置としては、例えば、熱カレンダーなどがある。また、加熱処理のみを実施できる装置として、例えば、熱風貫通式熱処理器などがあり、加圧処理のみを実施できる装置として、例えば、カレンダーなどがある。
なお、繊維ウエブが２種類以上の熱可塑性繊維を含んでいる場合には、繊維の圧着によるフィルム状の層を形成しやすいように、全ての熱可塑性繊維の少なくとも一部が圧着する条件で、加熱処理及び加圧処理を実施するのが好ましい。最も大きな要因である融点の観点からいうと、全ての熱可塑性繊維を圧着させるために、各々の熱可塑性繊維を構成する最も融点の低い熱可塑性樹脂の中で、最も高い熱可塑性樹脂の融点以上の温度で加熱処理を実施するのが好ましい。例えば、最も融点の低い熱可塑性樹脂の融点が１２０℃である熱可塑性繊維と、最も融点の低い熱可塑性樹脂の融点が１３０℃である熱可塑性繊維を含む繊維ウエブの場合には、温度１３０℃以上の温度で加熱処理を実施するのが好ましい。また、加圧処理は熱可塑性樹脂が十分に圧着するように、０．０５〜０．５ＭＰａ程度であるのが好ましい。
また、全ての熱可塑性繊維全体が圧着するような条件下で加熱処理及び加圧処理を実施すると、次の流体流の作用によっても繊維層を形成するのが難しい傾向にあるため、少なくとも１種類の熱可塑性繊維が複合熱可塑性繊維であり、その複合熱可塑性繊維の少なくとも１種類の熱可塑性樹脂が圧着しにくい条件下で、加熱処理及び加圧処理を実施するのが好ましい。最も大きな要因である融点の観点からいうと、複合熱可塑性繊維の最も融点の高い熱可塑性樹脂が圧着しないように、その最も融点の高い熱可塑性樹脂の融点よりも５℃以上、好ましくは８℃以上低い温度で加熱処理を実施するのが好ましい。例えば、最も融点の高い熱可塑性樹脂の融点が１６０℃である複合熱可塑性繊維を含む繊維ウエブの場合には、温度１５５℃以下の温度で、好ましくは温度１５２℃以下の温度で加熱処理を実施するのが好ましい。
例えば、芯鞘型複合熱可塑性繊維とオレンジ型複合熱可塑性繊維とを含む湿式繊維ウエブに対して加熱処理及び加圧処理を実施した場合、この加熱処理及び加圧処理によって、圧着繊維ウエブの引張り強さが２７０Ｎ／50mm幅以上となる程度まで十分に圧着するのが好ましい。
【００２０】
次いで、前述のようにして製造した圧着繊維ウエブの片面又は両面に対して流体流を作用させて、本発明の不織布を製造することができる。この圧着繊維ウエブに対して流体流を作用させることにより、流体流を作用させた面に繊維層を形成することができるため、片面に対して流体流を作用させれば片面に繊維層を有し他面にフィルム状の層を有する不織布を製造することができ、両面に対して流体流を作用させれば両面に繊維層を有し中央部近辺にフィルム状の層を有する不織布を製造することができる。
このように繊維層を形成できるのは、流体流によって圧着した繊維を圧着状態から解除したり、流体流によって圧着した熱可塑性樹脂を破壊して取り除いて、圧着していない熱可塑性樹脂からなる繊維を表面に露出させることによると考えられる。
このような観点からすると、圧着繊維ウエブを構成する熱可塑性繊維はいずれも複合熱可塑性繊維であり、全ての複合熱可塑性繊維の少なくとも１種類の熱可塑性樹脂が圧着していないのが好ましい。このような状態であることによって、繊維径６μｍ以下の極細繊維を発生しやすくもなる。
なお、圧着繊維ウエブの両面に対して流体流を作用させる場合、その作用条件は同じであっても異なっていても良い。
【００２１】
この流体流としては、取り扱いやすい水であるのが好ましい。
より具体的には、例えば、直径０．０５〜０．３ｍｍ、ピッチ０．２〜３ｍｍで一列又は二列以上にノズルを配置したノズルプレートから流体流を圧着繊維ウエブに対して噴出すれば良い。このような流体流は片面に対して１回以上噴出すれば良い。なお、前述のように流体流によって圧着した熱可塑性繊維を圧着状態から解除したり、流体流によって圧着した熱可塑性樹脂を破壊して取り除いていると考えられるため、比較的高い圧力の流体流を作用させるのが好ましく、より具体的には５ＭＰａ以上、好ましくは８ＭＰａ以上の流体流を噴出するのが好ましい。上限は特に限定するものではないが、３０ＭＰａ程度が適当である。
なお、流体流を作用させる際に圧着繊維ウエブを支持する支持材はネットなどの開口を有するものであっても良いし、開口を有しないものであっても良い。後者のように開口を有しないものであると、流体流が作用しても圧着繊維ウエブに開口が形成されにくく、地合いの優れる不織布を製造できるため好適な態様である。なお、開口を有しない、つまり無孔質である部分は支持体全体である必要はなく、少なくとも流体流の作用部に相当する箇所が無孔質であれば十分である。この無孔質支持材の形状としては、例えば、ロール状、平板状などであることができる。
なお、このように無孔質支持材を使用した場合、開口を有する支持材のように、流体流を排出できるところが少ないため、圧着繊維ウエブ上に流体が滞留して、流体流の作用を減じる傾向がある。そのため、圧着繊維ウエブ上に流体が滞留しないように、流体流の反射流を吸引除去できる手段（例えば、サクション装置）を圧着繊維ウエブ近傍（例えば、上方）に設置するのが好ましい。
【００２２】
前述のような流体流の作用により、フィルム状の層の片面又は両面に繊維層を形成することができる。なお、更に引張り強さを必要とする場合には、繊維層を構成する熱可塑性繊維を融着させても良い。
【００２３】
以上のようにして、本発明の不織布、つまり、不織布の厚さ方向に対して直角方向全面に、繊維の圧着によるフィルム状の層を有し、前記フィルム状の層の片面又は両面に、前記フィルム状の層と接合した繊維を含む繊維層を備えた不織布を製造することができる。
なお、繊維層を構成する繊維として、繊維径６μｍ以下の極細繊維を含む不織布は、例えば、圧着繊維ウエブを構成する熱可塑性繊維として、圧着繊維ウエブを形成する際の加熱処理及び加圧処理によって圧着しない、直径６μｍ以下の熱可塑性樹脂を含む複合熱可塑性繊維を含んでいることによって、容易に製造することができる。
また、繊維層を構成する繊維の繊維長が２５ｍｍ以下である不織布は、例えば、繊維長が２５ｍｍ以下の繊維から繊維ウエブ（例えば、湿式繊維ウエブ）を使用することによって、容易に製造することができる。
更に、通気度が１５ｃｍ／ｓ以下であったり、少なくとも一方向における引張り強さが１５０Ｎ／50mm幅以上である不織布は、例えば、熱可塑性繊維として複合熱可塑性繊維量を多くすること、熱可塑性繊維量を多くすること、加熱処理及び加圧処理により熱可塑性繊維を十分に圧着させること、などの条件を満たした場合に初めて得ることができる。
【００２４】
以上のように、本発明の不織布は引張り強さ、腰及びしなやかさの優れるものである。更には、フィルム状の層によって通気度を低くすることができるため、これら性能を必要とする用途に使用することができる。例えば、電池用セパレータ、除電用基材、合成皮革用基材、内装材用基材、ワイパー、芯地などの用途に使用することができる。
なお、更に各種用途に適合するように、親水化処理、導電性付与処理、樹脂含浸処理、放電処理などの物理的及び／又は化学的処理を実施することができる。
【００２５】
以下に、本発明の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、引張り強さは、幅５０ｍｍの試験片を、引張り強さ試験機（オリエンテック製、テンシロンＵＴＭ−III−１００）のチャック間（チャック間距離：１０ｃｍ）に固定し、引張り速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引張った際の値であり、通気度はＪＩＳ Ｌ １０９６（６．２７．１ Ａ法（フラジール法））に規定される方法により測定した値である。
【００２６】
【実施例】
（実施例１）
芯成分がポリプロピレン（融点：１６０℃）からなり、鞘成分が低密度ポリエチレン（融点：１１０℃）からなる、繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長１０ｍｍの芯鞘型複合熱可塑性繊維２０ｍａｓｓ％と、図１に示すような、ポリプロピレン成分（図中記号１２、略三角形状で繊度０．１３ｄｔｅｘ（直径：４．３μｍ）のポリプロピレン極細繊維（融点：１６０℃）を８本と、略円形状で繊度０．０８９ｄｔｅｘ（直径：３．５μｍ）のポリプロピレン極細繊維（融点：１６０℃）を１本発生可能）と、高密度ポリエチレン成分（図中記号１１、略三角形状で繊度０．１３ｄｔｅｘ（直径：４．２μｍ）の高密度ポリエチレン極細繊維（融点：１３０℃）を８本発生可能）とからなる、繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍのオレンジ型複合熱可塑性繊維８０ｍａｓｓ％とを混合分散させたスラリーを、傾斜ワイヤー型長網方式により抄造して繊維ウエブ（面密度７０ｇ／ｍ2）を形成し、乾燥した。
次いで、この湿式繊維ウエブをリライアントプレス機（アサヒ繊維機械工業、ＪＲ−１０００ＬＴＳ−Ｅ）により、湿式繊維ウエブ全体に対して、温度１３０℃での加熱処理及び圧力０．２ＭＰａでの加圧処理を実施して、芯鞘型複合熱可塑性繊維の鞘成分（低密度ポリエチレン）及びオレンジ型複合熱可塑性繊維の高密度ポリエチレン成分の両方を圧着して、圧着繊維ウエブを形成した。この圧着繊維ウエブのたて方向における引張り強さは３００Ｎ／50mm幅であった。
次いで、この圧着繊維ウエブに対して、無孔ロールからなる支持材上で、ノズル径０．１３ｍｍ、ピッチ０．６ｍｍで一列に配列したノズルプレートから圧力１５ＭＰａの水流を両面交互に２回づつ作用させ、次いで乾燥して、面密度６３ｇ／ｍ2の不織布を製造した。なお、水流の反射流を吸引除去できるように、サクション装置を圧着繊維ウエブの上方に設置し、水流の反射流を吸引除去した。この不織布の断面における電子顕微鏡写真（図２参照）から、厚さ方向に対して直角方向全面に、熱可塑性繊維の圧着によるフィルム状の層を有し、このフィルム状の層の両面にフィルム状の層と接合した繊維を含む繊維層を備えたものであった。この繊維層を構成する繊維はいずれの繊維層は、ほとんど（８０ｍａｓｓ％以上）繊維径４．３μｍのポリプロピレン極細繊維から構成されており、その繊維長は５ｍｍ以下であった。この不織布のたて方向における引張り強さは１５４Ｎ／50mm幅であり、通気度は１１．８ｃｍ／ｓであった。また、この不織布は腰があると同時に柔軟性にも優れるしなやかなものであった。
【００２７】
（実施例２）
実施例１と同様にして製造した湿式繊維ウエブを、リライアントプレス機（アサヒ繊維機械工業、ＪＲ−１０００ＬＴＳ−Ｅ）により、湿式繊維ウエブ全体に対して、温度１３５℃での加熱処理及び圧力０．２ＭＰａでの加圧処理を実施して、芯鞘型複合熱可塑性繊維の鞘成分（低密度ポリエチレン）及びオレンジ型複合熱可塑性繊維の高密度ポリエチレン成分の両方を圧着して、圧着繊維ウエブ（たて方向における引張り強さは３２０Ｎ／50mm幅）を形成したこと以外は、実施例１の操作を繰り返して、面密度６３ｇ／ｍ2の不織布を製造した。
この不織布の断面における電子顕微鏡写真（図３参照）から、厚さ方向に対して直角方向全面に、熱可塑性繊維の圧着によるフィルム状の層を有し、このフィルム状の層の両面にフィルム状の層と接合した繊維を含む繊維層を備えたものであった。この繊維層を構成する繊維はいずれの繊維層はほとんど（８０ｍａｓｓ％以上）繊維径４．３μｍのポリプロピレン極細繊維からなり、その繊維長は５ｍｍ以下であった。この不織布のたて方向における引張り強さは１９０Ｎ／50mm幅であり、通気度は９．３ｃｍ／ｓであった。また、この不織布は腰があると同時に柔軟性にも優れるしなやかなものであった。
【００２８】
（実施例３）
実施例１と同様にして製造した湿式繊維ウエブを、リライアントプレス機（アサヒ繊維機械工業、ＪＲ−１０００ＬＴＳ−Ｅ）により、湿式繊維ウエブ全体に対して、温度１４０℃での加熱処理及び圧力０．２ＭＰａでの加圧処理を実施して、芯鞘型複合熱可塑性繊維の鞘成分（低密度ポリエチレン）及びオレンジ型複合熱可塑性繊維の高密度ポリエチレン成分の両方を圧着して、圧着繊維ウエブ（たて方向における引張り強さは３３０Ｎ／50mm幅）を形成したこと以外は、実施例１の操作を繰り返して、面密度６２ｇ／ｍ2の不織布を製造した。
この不織布の断面における電子顕微鏡写真（図４参照）から、厚さ方向に対して直角方向全面に、熱可塑性繊維の圧着によるフィルム状の層を有し、このフィルム状の層の両面にフィルム状の層と接合した繊維を含む繊維層を備えたものであった。この繊維層を構成する繊維はいずれの繊維層はほとんど（８０ｍａｓｓ％以上）繊維径４．３μｍのポリプロピレン極細繊維からなり、その繊維長は５ｍｍ以下であった。この不織布のたて方向における引張り強さは２１５Ｎ／50mm幅であり、通気度は９．７ｃｍ／ｓであった。また、この不織布は腰があると同時に柔軟性にも優れるしなやかなものであった。
【００２９】
（比較例１）
実施例１と同様にして製造した湿式繊維ウエブを、リライアントプレス機（アサヒ繊維機械工業、ＪＲ−１０００ＬＴＳ−Ｅ）により、湿式繊維ウエブ全体に対して、温度１２５℃での加熱処理及び圧力０．２ＭＰａでの加圧処理を実施して、実質的に芯鞘型複合熱可塑性繊維の鞘成分（低密度ポリエチレン）のみを圧着して、圧着繊維ウエブ（たて方向における引張り強さは２５０Ｎ／50mm幅）を形成したこと以外は、実施例１の操作を繰り返して、面密度６６ｇ／ｍ2の不織布を製造した。
この不織布の断面における電子顕微鏡写真（図５参照）から、厚さ方向に対して直角方向に、熱可塑性繊維の圧着によるフィルム状の層は全く存在しない、腰のないものであった。この不織布のたて方向における引張り強さは３９Ｎ／50mm幅で、通気度が２９．６ｃｍ／ｓの強度的に劣る腰のないものであった。
【００３０】
（比較例２）
実施例１と同様にして製造した湿式繊維ウエブ全体に対して、温度１３５℃に設定されたオーブンにより熱処理を実施（無圧下）して、芯鞘型複合熱可塑性繊維の鞘成分（低密度ポリエチレン）及びオレンジ型複合熱可塑性繊維の高密度ポリエチレン成分の両方を融着して、融着繊維ウエブを形成した。この融着繊維ウエブのたて方向における引張り強さは１３０Ｎ／50mm幅であった。
次いで、この融着繊維ウエブに対して、無孔ロールからなる支持材上で、ノズル径０．１３ｍｍ、ピッチ０．６ｍｍで一列に配列したノズルプレートから圧力１２ＭＰａの水流を両面交互に２回づつ作用させ、次いで乾燥して、面密度７１ｇ／ｍ2の不織布を製造した。なお、水流の反射流を吸引除去できるように、サクション装置を融着繊維ウエブの上方に設置し、水流の反射流を吸引除去した。この不織布の断面における電子顕微鏡写真（図６参照）から、厚さ方向に対して直角方向に、熱可塑性繊維の圧着によるフィルム状の層は全く存在しない、腰のないものであった。この不織布のたて方向における引張り強さは１３０Ｎ／50mm幅で、通気度が１７ｃｍ／ｓの強度的にも劣るものであった。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の不織布は優れた引張り強さを有すると同時に適度な腰を有し、しかも適度なしなやかさを有するものである。
また、本発明の不織布は通気性の低いものであるため、通気性が低いのが好ましい用途に好適に使用することができる。
【００３２】
本発明の不織布の製造方法によれば、前述のような不織布を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 オレンジ型複合熱可塑性繊維の模式的断面図
【図２】 実施例１の不織布の断面の電子顕微鏡写真
【図３】 実施例２の不織布の断面の電子顕微鏡写真
【図４】 実施例３の不織布の断面の電子顕微鏡写真
【図５】 比較例１の不織布の断面の電子顕微鏡写真
【図６】 比較例２の不織布の断面の電子顕微鏡写真
【符号の説明】
１ オレンジ型複合熱可塑性繊維
１１ 高密度ポリエチレン成分
１２ ポリプロピレン成分
【発明の属する技術分野】
本発明は不織布及びその製造方法に関する。より具体的には、引張り強さ、腰及びしなやかさを同時に満足する不織布及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
不織布は繊維の種類、繊維ウエブの形成方法、或いは繊維ウエブの結合方法を適宜組み合わせることにより、様々な用途に適合させることができるため、その使用用途は拡大する傾向にある。
この不織布のもとである繊維ウエブの形成方法として、水を繊維の分散媒体とする方法、いわゆる湿式法が知られている。この湿式法により形成した繊維ウエブ（湿式繊維ウエブ）は水を分散媒体として使用することにより、繊維長が２５ｍｍ以下の短い繊維を使用することができるため、地合いの優れるものである。他方で、この湿式繊維ウエブは繊維長が短い繊維を使用しており、繊維同士の絡みが少ないため、この湿式繊維ウエブを結合した不織布（湿式不織布）は、引張り強さの低いものである。
この湿式不織布の引張り強さを向上させる手段の１つとして、湿式繊維ウエブに対して水流を作用させることにより繊維同士を絡合させる方法がある。この方法によれば湿式不織布の引張り強さを向上させることはできるが、従来、乾式不織布が使用されていたような引張り強さを必要とする用途に適用するには未だ不十分であった。
湿式不織布の引張り強さを向上させる別の手段として、湿式繊維ウエブを構成する繊維として熱可塑性繊維を使用し、無圧下で熱を作用させて前記熱可塑性繊維を融着させる方法がある。この方法によっても湿式不織布の引張り強さを向上させることはできるが、従来、乾式不織布が使用されていたような引張り強さを必要とする用途に適用するには未だ不十分であった。
そのため、湿式繊維ウエブを構成する繊維として熱可塑性繊維を使用し、熱を作用させた後に加圧したり、熱と圧力を同時に作用させて、湿式繊維ウエブ全体を融着させる方法も考えられる。しかしながら、この方法により製造した湿式不織布はフィルム状で硬く、腰のあるものであるが、繊維を使用していることによるしなやかさがないため、各種用途に適用することは困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、引張り強さに優れ、しかも腰としなやかさのバランスに優れているため各種用途に適用することのできる不織布、及びこのような不織布の製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の不織布は、不織布の厚さ方向に対して直角方向全面に、全ての熱可塑性繊維の少なくとも一部が圧着したフィルム状の層を有し、前記フィルム状の層の片面又は両面に、前記フィルム状の層と接合した繊維を含む繊維層を備えたものである。このようにフィルム状の層が全面的に存在しているため、優れた引張り強さを有すると同時に適度な腰を有し、しかもフィルム状の層の片面又は両面に繊維層を備えているため、適度なしなやかさを有する不織布である。また、本発明の不織布はフィルム状の層を有するため、通気性の低いものである。そのため、通気性が低いのが好ましい用途に好適に適用することができる。
【０００５】
本発明の不織布の製造方法は、熱可塑性繊維を含む繊維ウエブの全体に対して、加熱処理及び加圧処理を実施して、全ての熱可塑性繊維の少なくとも一部が圧着した圧着繊維ウエブを形成した後、前記圧着繊維ウエブの片面又は両面に対して流体流を作用させる、前記不織布の製造方法である。このように、本発明の製造方法によれば前記不織布を簡易に製造することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の不織布は厚さ方向に対して直角方向全面に、繊維の圧着によるフィルム状の層を有するため、優れた引張り強さを有するとともに適度な腰を有している。不織布の厚さ方向に対して直角方向に、部分的に繊維の圧着によるフィルム状の層を有する場合には、引張り強さ、腰ともに不十分な不織布であるのに対して、本発明の不織布は全面的にフィルム状の層を有するため、上記効果が優れている。
なお、「不織布の厚さ方向」とは、２８．３ｍｍ2あたり４．５Ｎ荷重した時の不織布表面を構成する繊維と接触できる表裏の仮想平面に対して直角方向をいう。
【０００７】
本発明の不織布のフィルム状の層は繊維の圧着により形成された層である。この「圧着」とは個々の繊維が本来有する断面形状を留めないほどに変形し、密着して周囲の繊維と一体化している状態をいう。なお、圧着した繊維中に圧着しない樹脂が含まれていても良く、この場合には圧着していない樹脂が残存している。このようなフィルム状の層は、例えば、不織布断面の電子顕微鏡写真から確認することができる。
【０００８】
このように、本発明のフィルム状の層は繊維の圧着により形成されているため、本発明の不織布はある程度の通気度を有するものである。しかしながら、不織布の通気度が高いということは、それだけ繊維の圧着の程度が低いことを意味し、結果として引張り強さの低いものであるため、本発明の不織布の通気度は１５ｃｍ／ｓ以下であるのが好ましく、１０ｃｍ／ｓ以下であるのがより好ましい。なお、本発明における「通気度」は、ＪＩＳ Ｌ １０９６（６．２７．１ Ａ法（フラジール法））に規定される方法により測定して得られる値をいう。
【０００９】
本発明の不織布は、少なくとも一方向における引張り強さが１５０Ｎ／50mm幅以上であるのが好ましく、１７０Ｎ／50mm幅以上であるのがより好ましく、１９０Ｎ／50mm幅以上であるのが更に好ましい。
このような引張り強さを有する不織布は、特に繊維長が２５ｍｍ以下であるような繊維から構成されている繊維ウエブ（例えば、湿式繊維ウエブ）を単に絡合させたり、無圧下で融着させたり、或いはこれらを併用することによっても製造することが困難なものである。
この引張り強さは少なくとも一方向における値であるが、一般的に不織布を製造する際に、不織布の流れ方向に繊維が配向しやすいため、不織布の流れ方向（いわゆる、たて方向）における引張り強さが最も高い。
なお、「引張り強さ」は幅５０ｍｍの不織布を、引張り強さ試験機（オリエンテック製、テンシロンＵＴＭ−III−１００）のチャック間（チャック間距離：１０ｃｍ）に固定し、引張り速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引張った際の値をいう。
【００１０】
このフィルム状の層を構成するもととなった繊維としては、圧着しやすいように、熱可塑性繊維であるのが好ましい。この熱可塑性繊維としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂（例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂など）、ポリ塩化ビニリデン系樹脂などの結晶性の熱可塑性樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリビニルアルコール系などの非晶性の熱可塑性樹脂など、１種類以上の樹脂からなる熱可塑性繊維を使用することができる。
なお、圧着性の異なる２種類以上の熱可塑性樹脂からなる複合熱可塑性繊維からなると、少なくとも１種類の熱可塑性樹脂が圧着したとしても、少なくとも１種類の熱可塑性樹脂により強度を維持することができ、より引張り強さの優れる不織布とすることができるため好適である。
この複合熱可塑性繊維の断面形状としては、例えば、芯鞘型、偏芯型、サイドバイサイド型、海島型、オレンジ型、多重バイメタル型であることができる。
【００１１】
本発明の不織布は前述のようなフィルム状の層の片面又は両面に、前述のフィルム状の層と接合した繊維を含む繊維層を備えているため、しなやかさを併せもつ不織布である。
この繊維層を構成する繊維のフィルム状の層との接合状態としては、例えば、圧着、融着、フィルム状の層を構成する繊維の一部、などがある。
この繊維層を構成する繊維はフィルム状の層のもととなった繊維と同じ樹脂から構成されていても良いし、異なる樹脂から構成されていても良いが、接合性の点から、フィルム状の層のもととなった繊維の樹脂を１種類以上含んでいるのが好ましい。
また、繊維層を構成する繊維の繊維径は特に限定するものではないが、繊維径が６μｍ以下の極細繊維を含んでいると、細いがゆえに柔軟であり、しなやかさがより優れるため好適である。より好ましい繊維径は５μｍ以下であり、４μｍ以下であるのが更に好ましい。下限は特に限定するものではないが、０．０１μｍ程度が適当である。
本発明における繊維径は繊維断面形状が円形である場合の繊維の直径をいい、繊維断面形状が非円形である場合には、繊維断面形状を円形に換算した際の繊維の直径をいう。
このような極細繊維の存在比率が高ければ高いほどしなやかさに優れているため、繊維層中５０ｍａｓｓ％以上含まれているのが好ましく、７０ｍａｓｓ％以上含まれているのがより好ましく、８０ｍａｓｓ％以上含まれているのが更に好ましい。
このような繊維層を構成する繊維の繊維長は特に限定するものではなく、繊維ウエブの形成方法によって異なる。例えば、繊維ウエブをカード法やエアレイ法などの乾式法により形成する場合には、２５〜１６０ｍｍ程度であり、湿式法により形成する場合には２５ｍｍ以下であり、或いはスパンボンド法（場合によりメルトブロー法も）により形成する場合にはフィラメントである。これらの中でも地合いの優れる２５ｍｍ以下であるのが好ましく、２０ｍｍ以下であるのがより好ましく、１５ｍｍ以下であるのが更に好ましい。
【００１２】
このように本発明の不織布の繊維層はフィルム状の層と接合した繊維を含んでいるが、繊維層を構成する繊維がフィルム状の層と接合していると、繊維の脱落という問題が発生しにくいため、フィルム状の層と接合している繊維は多ければ多いほど好ましい。なお、繊維層を構成する繊維はフィルム状の層と接合していなくても、フィルム状の層と接合した別の繊維と接合していれば、脱落の問題は解決できる。
【００１３】
なお、本発明の不織布はフィルム状の層の片面又は両面に繊維層を備えたものであるが、両面に繊維層を備えている場合には、両面とも同じ繊維層から構成されている必要はなく、構成繊維の樹脂組成、繊度、繊維長、構成繊維の配合などの点で相違していても良い。
【００１４】
次に、本発明の不織布の製造方法について説明する。
本発明の前述のような不織布は、熱可塑性繊維を含む繊維ウエブの全体に対して、加熱処理及び加圧処理を実施して圧着繊維ウエブを形成した後、前記圧着繊維ウエブの片面又は両面に対して流体流を作用させることにより製造することができる。
このように本発明の方法によると、最初に加熱処理及び加圧処理により圧着繊維ウエブを形成しているため、この加熱処理及び加圧処理により引張り強さ、腰、通気度を調整することができ、また、比較的薄い不織布を製造することができる。
また、圧着ウエブの片面又は両面に対して流体流を作用させることにより、圧着した繊維を解して繊維層を形成できるため、この流体流を調節することにより繊維層の状態を調整することができ、その結果として、所望のしなやかさとすることができる。
更に、フィルム状の不織布やフィルムなどと繊維ウエブとを積層することなく製造できる方法であるため、簡便に製造できる方法である。
【００１５】
本発明の不織布の製造方法においては、まず熱可塑性繊維を含む繊維ウエブを製造する。
この熱可塑性繊維としては、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂（例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂など）、ポリ塩化ビニリデン系樹脂などの結晶性の熱可塑性樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリビニルアルコール系などの非晶性の熱可塑性樹脂など、１種類以上の樹脂からなる熱可塑性繊維を１種類以上使用することができる。
この熱可塑性繊維として、圧着性の異なる２種類以上の熱可塑性樹脂からなる複合熱可塑性繊維を使用すると、少なくとも１種類の熱可塑性樹脂が圧着して、少なくとも１種類の圧着に達していない熱可塑性樹脂と一体となり、繊維シートを構成する繊維同士が全体としてフィルム状になるため、つまり繊維強化プラスチックと同様の状態になるため、引張り強さのより優れる不織布とすることができ、また、後工程である流体流の作用により、圧着した少なくとも１種類の熱可塑性樹脂が破壊されて、圧着していない少なくとも１種類の熱可塑性樹脂からなる繊維（好適には繊維径６μｍ以下の極細繊維）を発生させて繊維層を形成することができるため好適である。
この好適である複合熱可塑性繊維の断面形状としては、例えば、芯鞘型、偏芯型、サイドバイサイド型、海島型、オレンジ型、多重バイメタル型であることができる。これらの中でも、流体流の作用によって圧着した少なくとも１種類の熱可塑性樹脂を破壊しやすい、サイドバイサイド型、オレンジ型、多重バイメタル型であるのが好ましく、極細繊維を発生しやすいオレンジ型、多重バイメタル型であるのがより好ましく、圧着できる熱可塑性樹脂が繊維表面に均一に位置することのできるオレンジ型であるのが最も好ましい。
このような複合熱可塑性繊維の繊度は繊維径６μｍ以下の極細繊維を発生しやすいように、１．１〜６．７ｄｔｅｘ（デシテックス）程度であるのが好適である。
このような複合熱可塑性繊維は繊維ウエブ中、５０ｍａｓｓ％以上含まれているのが好ましい。
なお、「圧着性が異なる２種類以上の熱可塑性樹脂」とは、個々の熱可塑性樹脂のみからなる繊維から構成される一定面密度の繊維ウエブに対して、後述のような加熱処理及び加圧処理を実施して圧着不織布を製造した場合に、得られる圧着不織布の引張り強さが１割以上異なる熱可塑性樹脂の組み合せをいう。この圧着性に影響を与える大きな要因として、熱可塑性樹脂の融点があり、熱可塑性樹脂の融点差が１０℃以上（好ましくは２０℃以上）であると、圧着性が異なる２種類以上の熱可塑性樹脂である場合が多い。
本発明における「融点」は示差熱量計を用い、昇温速度１０℃／分で室温から昇温して得られる融解吸熱曲線の極大値を与える温度をいう。
【００１６】
本発明の繊維ウエブは前述のような熱可塑性繊維を含むものであるが、熱可塑性繊維の量が少ないと、後述の加熱処理及び加圧処理によって圧着が不十分となり、結果としてフィルム状の層の形成が困難になる傾向があるため、熱可塑性繊維は６０ｍａｓｓ％以上含まれているのが好ましく、８０ｍａｓｓ％以上含まれているのがより好ましく、１００ｍａｓｓ％熱可塑性繊維であるのが更に好ましい。
なお、２種類以上の熱可塑性繊維を含んでいる場合には、全ての熱可塑性繊維が全部圧着してしまうと、繊維層を形成しにくいため、少なくとも１種類の熱可塑性繊維は複合熱可塑性繊維であり、その複合熱可塑性繊維の少なくとも１つの熱可塑性樹脂は、その複合熱可塑性繊維の他の熱可塑性樹脂及び他の熱可塑性繊維を構成する熱可塑性樹脂のいずれの熱可塑性樹脂よりも圧着性が低いのが好ましい。最も大きな要因である融点の観点からいうと、少なくとも１種類の熱可塑性繊維は複合熱可塑性繊維であり、その複合熱可塑性繊維の少なくとも１つの熱可塑性樹脂は、その複合熱可塑性繊維の他の熱可塑性樹脂及び他の熱可塑性繊維を構成する熱可塑性樹脂のいずれの熱可塑性樹脂よりも１０℃以上（好ましくは２０℃以上）融点が高いのが好ましい。
また、熱可塑性繊維以外の繊維としては、例えば、レーヨン、ポリノジック、キュプラなどの再生繊維、アセテートなどの半合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維などの無機繊維、綿、麻などの植物繊維、羊毛、絹などの動物繊維などを使用することができる。
【００１７】
本発明の繊維ウエブの形成方法としては、例えば、湿式法、カード法やエアレイ法などの乾式法、スパンボンド法やメルトブロー法などの直接法などを採用することができる。これらの中でも、地合いの優れる湿式法により形成するのが好ましい。本発明の製造方法によれば、湿式法のように繊維長の短い熱可塑性繊維を使用した場合であっても、十分な引張り強さを有する不織布を製造することができる。
この湿式法としては、従来公知の方法、例えば、水平長網方式、傾斜ワイヤー型長網方式、円網方式、又は長網・円網コンビネーション方式などがある。
なお、繊維ウエブは一層から構成されていても良いし、繊維ウエブの形成方法、繊維ウエブを構成する繊維の種類（特に熱可塑性繊維の種類）、繊維ウエブを構成する繊維の配合（特に熱可塑性繊維の配合）、繊維ウエブを構成する繊維の繊度（特に熱可塑性繊維の繊度）、繊維ウエブを構成する繊維の繊維長（特に熱可塑性繊維の繊維長）などの点で相違する、２種類以上の繊維ウエブを積層したものであっても良い。
また、繊維ウエブの面密度は、繊維ウエブ全体を圧着できるように、２０〜３００ｇ／ｍ2であるのが好ましく、４０〜１５０ｇ／ｍ2であるのがより好ましく、６０〜１００ｇ／ｍ2であるのが更に好ましい。
【００１８】
次いで、このような繊維ウエブの全体に対して加熱処理及び加圧処理を実施して圧着繊維ウエブを形成する。このように、繊維ウエブに対して全体に加熱処理及び加圧処理を実施しているため、部分的に加熱処理及び加圧処理を実施した場合や、繊維ウエブに対して加熱処理のみを全体的に実施した場合には得られない、優れた引張り強さを有する不織布を製造することができる。
【００１９】
このような加熱処理及び加圧処理は同時に実施することもできるし、別々に実施（例えば、加熱処理後に加圧処理を実施）することもできる。前者の加熱処理と加圧処理とを同時に実施できる装置としては、例えば、熱カレンダーなどがある。また、加熱処理のみを実施できる装置として、例えば、熱風貫通式熱処理器などがあり、加圧処理のみを実施できる装置として、例えば、カレンダーなどがある。
なお、繊維ウエブが２種類以上の熱可塑性繊維を含んでいる場合には、繊維の圧着によるフィルム状の層を形成しやすいように、全ての熱可塑性繊維の少なくとも一部が圧着する条件で、加熱処理及び加圧処理を実施するのが好ましい。最も大きな要因である融点の観点からいうと、全ての熱可塑性繊維を圧着させるために、各々の熱可塑性繊維を構成する最も融点の低い熱可塑性樹脂の中で、最も高い熱可塑性樹脂の融点以上の温度で加熱処理を実施するのが好ましい。例えば、最も融点の低い熱可塑性樹脂の融点が１２０℃である熱可塑性繊維と、最も融点の低い熱可塑性樹脂の融点が１３０℃である熱可塑性繊維を含む繊維ウエブの場合には、温度１３０℃以上の温度で加熱処理を実施するのが好ましい。また、加圧処理は熱可塑性樹脂が十分に圧着するように、０．０５〜０．５ＭＰａ程度であるのが好ましい。
また、全ての熱可塑性繊維全体が圧着するような条件下で加熱処理及び加圧処理を実施すると、次の流体流の作用によっても繊維層を形成するのが難しい傾向にあるため、少なくとも１種類の熱可塑性繊維が複合熱可塑性繊維であり、その複合熱可塑性繊維の少なくとも１種類の熱可塑性樹脂が圧着しにくい条件下で、加熱処理及び加圧処理を実施するのが好ましい。最も大きな要因である融点の観点からいうと、複合熱可塑性繊維の最も融点の高い熱可塑性樹脂が圧着しないように、その最も融点の高い熱可塑性樹脂の融点よりも５℃以上、好ましくは８℃以上低い温度で加熱処理を実施するのが好ましい。例えば、最も融点の高い熱可塑性樹脂の融点が１６０℃である複合熱可塑性繊維を含む繊維ウエブの場合には、温度１５５℃以下の温度で、好ましくは温度１５２℃以下の温度で加熱処理を実施するのが好ましい。
例えば、芯鞘型複合熱可塑性繊維とオレンジ型複合熱可塑性繊維とを含む湿式繊維ウエブに対して加熱処理及び加圧処理を実施した場合、この加熱処理及び加圧処理によって、圧着繊維ウエブの引張り強さが２７０Ｎ／50mm幅以上となる程度まで十分に圧着するのが好ましい。
【００２０】
次いで、前述のようにして製造した圧着繊維ウエブの片面又は両面に対して流体流を作用させて、本発明の不織布を製造することができる。この圧着繊維ウエブに対して流体流を作用させることにより、流体流を作用させた面に繊維層を形成することができるため、片面に対して流体流を作用させれば片面に繊維層を有し他面にフィルム状の層を有する不織布を製造することができ、両面に対して流体流を作用させれば両面に繊維層を有し中央部近辺にフィルム状の層を有する不織布を製造することができる。
このように繊維層を形成できるのは、流体流によって圧着した繊維を圧着状態から解除したり、流体流によって圧着した熱可塑性樹脂を破壊して取り除いて、圧着していない熱可塑性樹脂からなる繊維を表面に露出させることによると考えられる。
このような観点からすると、圧着繊維ウエブを構成する熱可塑性繊維はいずれも複合熱可塑性繊維であり、全ての複合熱可塑性繊維の少なくとも１種類の熱可塑性樹脂が圧着していないのが好ましい。このような状態であることによって、繊維径６μｍ以下の極細繊維を発生しやすくもなる。
なお、圧着繊維ウエブの両面に対して流体流を作用させる場合、その作用条件は同じであっても異なっていても良い。
【００２１】
この流体流としては、取り扱いやすい水であるのが好ましい。
より具体的には、例えば、直径０．０５〜０．３ｍｍ、ピッチ０．２〜３ｍｍで一列又は二列以上にノズルを配置したノズルプレートから流体流を圧着繊維ウエブに対して噴出すれば良い。このような流体流は片面に対して１回以上噴出すれば良い。なお、前述のように流体流によって圧着した熱可塑性繊維を圧着状態から解除したり、流体流によって圧着した熱可塑性樹脂を破壊して取り除いていると考えられるため、比較的高い圧力の流体流を作用させるのが好ましく、より具体的には５ＭＰａ以上、好ましくは８ＭＰａ以上の流体流を噴出するのが好ましい。上限は特に限定するものではないが、３０ＭＰａ程度が適当である。
なお、流体流を作用させる際に圧着繊維ウエブを支持する支持材はネットなどの開口を有するものであっても良いし、開口を有しないものであっても良い。後者のように開口を有しないものであると、流体流が作用しても圧着繊維ウエブに開口が形成されにくく、地合いの優れる不織布を製造できるため好適な態様である。なお、開口を有しない、つまり無孔質である部分は支持体全体である必要はなく、少なくとも流体流の作用部に相当する箇所が無孔質であれば十分である。この無孔質支持材の形状としては、例えば、ロール状、平板状などであることができる。
なお、このように無孔質支持材を使用した場合、開口を有する支持材のように、流体流を排出できるところが少ないため、圧着繊維ウエブ上に流体が滞留して、流体流の作用を減じる傾向がある。そのため、圧着繊維ウエブ上に流体が滞留しないように、流体流の反射流を吸引除去できる手段（例えば、サクション装置）を圧着繊維ウエブ近傍（例えば、上方）に設置するのが好ましい。
【００２２】
前述のような流体流の作用により、フィルム状の層の片面又は両面に繊維層を形成することができる。なお、更に引張り強さを必要とする場合には、繊維層を構成する熱可塑性繊維を融着させても良い。
【００２３】
以上のようにして、本発明の不織布、つまり、不織布の厚さ方向に対して直角方向全面に、繊維の圧着によるフィルム状の層を有し、前記フィルム状の層の片面又は両面に、前記フィルム状の層と接合した繊維を含む繊維層を備えた不織布を製造することができる。
なお、繊維層を構成する繊維として、繊維径６μｍ以下の極細繊維を含む不織布は、例えば、圧着繊維ウエブを構成する熱可塑性繊維として、圧着繊維ウエブを形成する際の加熱処理及び加圧処理によって圧着しない、直径６μｍ以下の熱可塑性樹脂を含む複合熱可塑性繊維を含んでいることによって、容易に製造することができる。
また、繊維層を構成する繊維の繊維長が２５ｍｍ以下である不織布は、例えば、繊維長が２５ｍｍ以下の繊維から繊維ウエブ（例えば、湿式繊維ウエブ）を使用することによって、容易に製造することができる。
更に、通気度が１５ｃｍ／ｓ以下であったり、少なくとも一方向における引張り強さが１５０Ｎ／50mm幅以上である不織布は、例えば、熱可塑性繊維として複合熱可塑性繊維量を多くすること、熱可塑性繊維量を多くすること、加熱処理及び加圧処理により熱可塑性繊維を十分に圧着させること、などの条件を満たした場合に初めて得ることができる。
【００２４】
以上のように、本発明の不織布は引張り強さ、腰及びしなやかさの優れるものである。更には、フィルム状の層によって通気度を低くすることができるため、これら性能を必要とする用途に使用することができる。例えば、電池用セパレータ、除電用基材、合成皮革用基材、内装材用基材、ワイパー、芯地などの用途に使用することができる。
なお、更に各種用途に適合するように、親水化処理、導電性付与処理、樹脂含浸処理、放電処理などの物理的及び／又は化学的処理を実施することができる。
【００２５】
以下に、本発明の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、引張り強さは、幅５０ｍｍの試験片を、引張り強さ試験機（オリエンテック製、テンシロンＵＴＭ−III−１００）のチャック間（チャック間距離：１０ｃｍ）に固定し、引張り速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引張った際の値であり、通気度はＪＩＳ Ｌ １０９６（６．２７．１ Ａ法（フラジール法））に規定される方法により測定した値である。
【００２６】
【実施例】
（実施例１）
芯成分がポリプロピレン（融点：１６０℃）からなり、鞘成分が低密度ポリエチレン（融点：１１０℃）からなる、繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長１０ｍｍの芯鞘型複合熱可塑性繊維２０ｍａｓｓ％と、図１に示すような、ポリプロピレン成分（図中記号１２、略三角形状で繊度０．１３ｄｔｅｘ（直径：４．３μｍ）のポリプロピレン極細繊維（融点：１６０℃）を８本と、略円形状で繊度０．０８９ｄｔｅｘ（直径：３．５μｍ）のポリプロピレン極細繊維（融点：１６０℃）を１本発生可能）と、高密度ポリエチレン成分（図中記号１１、略三角形状で繊度０．１３ｄｔｅｘ（直径：４．２μｍ）の高密度ポリエチレン極細繊維（融点：１３０℃）を８本発生可能）とからなる、繊度２．２ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍのオレンジ型複合熱可塑性繊維８０ｍａｓｓ％とを混合分散させたスラリーを、傾斜ワイヤー型長網方式により抄造して繊維ウエブ（面密度７０ｇ／ｍ2）を形成し、乾燥した。
次いで、この湿式繊維ウエブをリライアントプレス機（アサヒ繊維機械工業、ＪＲ−１０００ＬＴＳ−Ｅ）により、湿式繊維ウエブ全体に対して、温度１３０℃での加熱処理及び圧力０．２ＭＰａでの加圧処理を実施して、芯鞘型複合熱可塑性繊維の鞘成分（低密度ポリエチレン）及びオレンジ型複合熱可塑性繊維の高密度ポリエチレン成分の両方を圧着して、圧着繊維ウエブを形成した。この圧着繊維ウエブのたて方向における引張り強さは３００Ｎ／50mm幅であった。
次いで、この圧着繊維ウエブに対して、無孔ロールからなる支持材上で、ノズル径０．１３ｍｍ、ピッチ０．６ｍｍで一列に配列したノズルプレートから圧力１５ＭＰａの水流を両面交互に２回づつ作用させ、次いで乾燥して、面密度６３ｇ／ｍ2の不織布を製造した。なお、水流の反射流を吸引除去できるように、サクション装置を圧着繊維ウエブの上方に設置し、水流の反射流を吸引除去した。この不織布の断面における電子顕微鏡写真（図２参照）から、厚さ方向に対して直角方向全面に、熱可塑性繊維の圧着によるフィルム状の層を有し、このフィルム状の層の両面にフィルム状の層と接合した繊維を含む繊維層を備えたものであった。この繊維層を構成する繊維はいずれの繊維層は、ほとんど（８０ｍａｓｓ％以上）繊維径４．３μｍのポリプロピレン極細繊維から構成されており、その繊維長は５ｍｍ以下であった。この不織布のたて方向における引張り強さは１５４Ｎ／50mm幅であり、通気度は１１．８ｃｍ／ｓであった。また、この不織布は腰があると同時に柔軟性にも優れるしなやかなものであった。
【００２７】
（実施例２）
実施例１と同様にして製造した湿式繊維ウエブを、リライアントプレス機（アサヒ繊維機械工業、ＪＲ−１０００ＬＴＳ−Ｅ）により、湿式繊維ウエブ全体に対して、温度１３５℃での加熱処理及び圧力０．２ＭＰａでの加圧処理を実施して、芯鞘型複合熱可塑性繊維の鞘成分（低密度ポリエチレン）及びオレンジ型複合熱可塑性繊維の高密度ポリエチレン成分の両方を圧着して、圧着繊維ウエブ（たて方向における引張り強さは３２０Ｎ／50mm幅）を形成したこと以外は、実施例１の操作を繰り返して、面密度６３ｇ／ｍ2の不織布を製造した。
この不織布の断面における電子顕微鏡写真（図３参照）から、厚さ方向に対して直角方向全面に、熱可塑性繊維の圧着によるフィルム状の層を有し、このフィルム状の層の両面にフィルム状の層と接合した繊維を含む繊維層を備えたものであった。この繊維層を構成する繊維はいずれの繊維層はほとんど（８０ｍａｓｓ％以上）繊維径４．３μｍのポリプロピレン極細繊維からなり、その繊維長は５ｍｍ以下であった。この不織布のたて方向における引張り強さは１９０Ｎ／50mm幅であり、通気度は９．３ｃｍ／ｓであった。また、この不織布は腰があると同時に柔軟性にも優れるしなやかなものであった。
【００２８】
（実施例３）
実施例１と同様にして製造した湿式繊維ウエブを、リライアントプレス機（アサヒ繊維機械工業、ＪＲ−１０００ＬＴＳ−Ｅ）により、湿式繊維ウエブ全体に対して、温度１４０℃での加熱処理及び圧力０．２ＭＰａでの加圧処理を実施して、芯鞘型複合熱可塑性繊維の鞘成分（低密度ポリエチレン）及びオレンジ型複合熱可塑性繊維の高密度ポリエチレン成分の両方を圧着して、圧着繊維ウエブ（たて方向における引張り強さは３３０Ｎ／50mm幅）を形成したこと以外は、実施例１の操作を繰り返して、面密度６２ｇ／ｍ2の不織布を製造した。
この不織布の断面における電子顕微鏡写真（図４参照）から、厚さ方向に対して直角方向全面に、熱可塑性繊維の圧着によるフィルム状の層を有し、このフィルム状の層の両面にフィルム状の層と接合した繊維を含む繊維層を備えたものであった。この繊維層を構成する繊維はいずれの繊維層はほとんど（８０ｍａｓｓ％以上）繊維径４．３μｍのポリプロピレン極細繊維からなり、その繊維長は５ｍｍ以下であった。この不織布のたて方向における引張り強さは２１５Ｎ／50mm幅であり、通気度は９．７ｃｍ／ｓであった。また、この不織布は腰があると同時に柔軟性にも優れるしなやかなものであった。
【００２９】
（比較例１）
実施例１と同様にして製造した湿式繊維ウエブを、リライアントプレス機（アサヒ繊維機械工業、ＪＲ−１０００ＬＴＳ−Ｅ）により、湿式繊維ウエブ全体に対して、温度１２５℃での加熱処理及び圧力０．２ＭＰａでの加圧処理を実施して、実質的に芯鞘型複合熱可塑性繊維の鞘成分（低密度ポリエチレン）のみを圧着して、圧着繊維ウエブ（たて方向における引張り強さは２５０Ｎ／50mm幅）を形成したこと以外は、実施例１の操作を繰り返して、面密度６６ｇ／ｍ2の不織布を製造した。
この不織布の断面における電子顕微鏡写真（図５参照）から、厚さ方向に対して直角方向に、熱可塑性繊維の圧着によるフィルム状の層は全く存在しない、腰のないものであった。この不織布のたて方向における引張り強さは３９Ｎ／50mm幅で、通気度が２９．６ｃｍ／ｓの強度的に劣る腰のないものであった。
【００３０】
（比較例２）
実施例１と同様にして製造した湿式繊維ウエブ全体に対して、温度１３５℃に設定されたオーブンにより熱処理を実施（無圧下）して、芯鞘型複合熱可塑性繊維の鞘成分（低密度ポリエチレン）及びオレンジ型複合熱可塑性繊維の高密度ポリエチレン成分の両方を融着して、融着繊維ウエブを形成した。この融着繊維ウエブのたて方向における引張り強さは１３０Ｎ／50mm幅であった。
次いで、この融着繊維ウエブに対して、無孔ロールからなる支持材上で、ノズル径０．１３ｍｍ、ピッチ０．６ｍｍで一列に配列したノズルプレートから圧力１２ＭＰａの水流を両面交互に２回づつ作用させ、次いで乾燥して、面密度７１ｇ／ｍ2の不織布を製造した。なお、水流の反射流を吸引除去できるように、サクション装置を融着繊維ウエブの上方に設置し、水流の反射流を吸引除去した。この不織布の断面における電子顕微鏡写真（図６参照）から、厚さ方向に対して直角方向に、熱可塑性繊維の圧着によるフィルム状の層は全く存在しない、腰のないものであった。この不織布のたて方向における引張り強さは１３０Ｎ／50mm幅で、通気度が１７ｃｍ／ｓの強度的にも劣るものであった。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の不織布は優れた引張り強さを有すると同時に適度な腰を有し、しかも適度なしなやかさを有するものである。
また、本発明の不織布は通気性の低いものであるため、通気性が低いのが好ましい用途に好適に使用することができる。
【００３２】
本発明の不織布の製造方法によれば、前述のような不織布を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 オレンジ型複合熱可塑性繊維の模式的断面図
【図２】 実施例１の不織布の断面の電子顕微鏡写真
【図３】 実施例２の不織布の断面の電子顕微鏡写真
【図４】 実施例３の不織布の断面の電子顕微鏡写真
【図５】 比較例１の不織布の断面の電子顕微鏡写真
【図６】 比較例２の不織布の断面の電子顕微鏡写真
【符号の説明】
１ オレンジ型複合熱可塑性繊維
１１ 高密度ポリエチレン成分
１２ ポリプロピレン成分
Claims (9)
- 不織布の厚さ方向に対して直角方向全面に、全ての熱可塑性繊維の少なくとも一部が圧着したフィルム状の層を有し、前記フィルム状の層の片面又は両面に、前記フィルム状の層と接合した繊維を含む繊維層を備えていることを特徴とする不織布。
- 繊維層を構成する繊維として、繊維径６μｍ以下の極細繊維を含んでいることを特徴とする、請求項１記載の不織布。
- 繊維層を構成する繊維の繊維長が２５ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１又は請求項２記載の不織布。
- 通気度が１５ｃｍ／ｓ以下であることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の不織布。
- 少なくとも一方向における引張り強さが１５０Ｎ／５０ｍｍ幅以上であることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の不織布。
- 熱可塑性繊維を含む繊維ウエブの全体に対して、加熱処理及び加圧処理を実施して、全ての熱可塑性繊維の少なくとも一部が圧着した圧着繊維ウエブを形成した後、前記圧着繊維ウエブの片面又は両面に対して流体流を作用させることを特徴とする、不織布の厚さ方向に対して直角方向全面に、全ての熱可塑性繊維の少なくとも一部が圧着したフィルム状の層を有し、前記フィルム状の層の片面又は両面に、前記フィルム状の層と接合した繊維を含む繊維層を備えている不織布の製造方法。
- 熱可塑性繊維として、圧着性の異なる２種類以上の熱可塑性樹脂からなる複合熱可塑性繊維を含んでいることを特徴とする、請求項６に記載の不織布の製造方法。
- 繊維ウエブが湿式法により製造された湿式繊維ウエブからなることを特徴とする、請求項６又は請求項７記載の不織布の製造方法。
- 流体流を作用させる際に、圧着繊維ウエブを支持する支持材として、少なくとも流体流の作用部に相当する箇所が無孔質である支持材を使用することを特徴とする、請求項６〜請求項８のいずれかに記載の不織布の製造方法。
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