JP7276126B2 - スパンボンド不織布 - Google Patents

Description

本発明は、ポリオレフィン繊維からなり、防水性と柔軟性に優れ、建築資材用途として成形性に優れるスパンボンド不織布に関するものである。

近年、不織布はさまざまな用途に使用されており、今後も成長が見込まれている。不織布は、産業資材、土木資材、建築資材、生活資材、農業資材、衛生資材、医療用資材等、幅広い用途に使用されている。

不織布の用途として、建築資材に注目が集まっている。近年の木造住宅等の建築では、外壁材と断熱材との間に通気層を設け、壁体内に侵入した湿気を、通気層を通して外部に放出する通気層工法が普及している。この通気層工法には、建物外部からの雨水の浸入を防止する防水性と、壁体内に生じる湿気を外部に逃がす透湿性とを兼ね備えた、透湿防水シートであるハウスラップ材としてスパンボンド不織布が使用されている。スパンボンド不織布は、その構造から透湿性に優れる特徴があるものの、防水性に劣るといった欠点がある。そのため、防水性に優れるフィルムと積層一体化させることで透湿防水シートとして、ハウスラップ材として使用されている。

ハウスラップ材は、つづり針（タッカー用針、ステープルともいう）により下地に固定、施工され、長期間における耐久性や、高温低温条件下での耐候性に優れることと、長期間に使用に耐えうる耐久性（耐加水分解性）があること、施工時の成型性に優れることが要求される。

従来、このようなハウスラップ材に用いる透湿防水シートとして、透湿性と防水性のバランスを良くするため、繊維径が３～２８ミクロンで目付が５～５０ｇ／ｍ^２のポリエステル系不織布を用い、この不織布に、ハードセグメントとソフトセグメントを有するブロック共重合ポリエステルよりなる、厚みが７～６０ミクロンの皮膜を積層したハウスラップ材が提案されている（特許文献１参照）。

日本国特許第３６５６８３７号公報

しかしながら、従来のハウスラップ材は不織布とフィルムの積層体であるが故にシートは硬く成形性に劣るといった課題があった。シートの硬さや成型性劣位はフィルムに起因しており、貼り合わせるフィルムの割合を低減させることが有効な手段であるが、防水性の観点からフィルム割合の低減には限界があった。
このように、従来より、防水性と柔軟性を併せ持ち成形性に優れる不織布が求められていた。

そこで本発明の目的は、上記の課題に鑑み、従来技術と対比して、ポリオレフィンからなる繊維で構成された不織布であって、防水性と柔軟性を兼ね備え、優れた加工性を有するスパンボンド不織布を提供することにある。

本発明のスパンボンド不織布は、ポリオレフィン繊維で構成されるスパンボンド不織布であって、不織布の孔径サイズの平均が０．１～２５μｍであり、かつ不織布の孔径サイズの最大値が５０μｍ以下であり、単位目付当たりの耐水圧が７ｍｍＨ_２Ｏ／（ｇ／ｍ^２）以上であることを特徴とするスパンボンド不織布である。
本発明の積層不織布の好ましい様態によれば、スパンボンド不織布を構成する前記のポリオレフィン繊維の平均単繊維直径は、６．５～１１．９μｍである。
本発明の積層不織布の好ましい様態によれば、スパンボンド不織布を構成する前記のポリオレフィン繊維同士の動摩擦係数は０．０１～０．３である。
本発明のスパンボンド不織布の好ましい態様によれば、前記のスパンボンド不織布のメルトフローレートは、１５５～８５０ｇ／１０分である。
本発明のスパンボンド不織布の好ましい態様によれば、前記のポリオレフィン系樹脂に炭素数２３以上５０以下の脂肪酸アミド化合物が含有されている。
本発明のスパンボンド不織布の好ましい態様によれば、前記の脂肪酸アミド化合物の添加量は、０．０１～５．０質量％である。
本発明のスパンボンド不織布の好ましい態様によれば、前記の脂肪酸アミド化合物はエチレンビスステアリン酸アミドである。

本発明によれば、単繊維径が細径ながら紡糸性が良好で生産性の高いポリオレフィン繊維からなり、地合が均一であり、表面が滑らかで柔軟性に優れ、不織布の孔径サイズが小さく、高い耐水特性を有するスパンボンド不織布が得られる。これらの特性から、本発明のスパンボンド不織布は、特に透湿防水シート用途として好適に用いることができる。

本発明のスパンボンド不織布は、ポリオレフィン繊維で構成されるスパンボンド不織布であって、不織布の孔径サイズの平均が０．１～２５μｍであり、かつ孔径サイズの最大値が５０μｍ以下であり、単位目付当たりの耐水圧が７ｍｍＨ_２Ｏ／（ｇ／ｍ^２）以上であることを特徴とするスパンボンド不織布である。

このようにすることにより、不織布表面の孔径が小さく、耐水特性に優れたスパンボンド不織布とすることができ、ハウスラップ材等の透湿防水シートに要求されるレベルの防水性と加工性を有するスパンボンド不織布とすることができる。

本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂について、ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレンの単独重合体もしくはプロピレンと各種α－オレフィンとの共重合体などが挙げられ、また、ポリエチレン系樹脂としては、エチレンの単独重合体もしくはエチレンと各種α－オレフィンとの共重合体などが挙げられるが、紡糸性や強度の特性の観点から、特にポリプロピレン系樹脂が好ましく用いられる。

本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂について、プロピレンの単独重合体の割合が６０質量％以上であることが好ましく、より好ましくは７０質量％以上であり、さらに好ましくは８０質量％以上である。このようにすることで良好な紡糸性を維持し、かつ強度を向上させることができる。

本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂としては、２種以上の混合物であってもよく、またその他のオレフィン系樹脂や熱可塑性エラストマー等を含有する樹脂組成物を用いることもできる。

本発明のスパンボンド不織布に用いられるポリオレフィン樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲと略記することがある。）（ポリプロピレン；ＡＳＴＭ Ｄ１２３８ 荷重；２１６０ｇ、温度；２３０℃、ポリエチレン；ＡＳＴＭ Ｄ１２３８ 荷重；２１６０ｇ、温度；１９０℃）は、好ましくは１５５～８５０ｇ／１０分であり、より好ましくは１５５～６００ｇ／１０分であり、さらに好ましくは１５５～４００ｇ／１０分である。また、ＭＦＲの異なる２種類以上の樹脂を任意の割合でブレンドして、ポリオレフィン樹脂のＭＦＲを調整することもできる。ＭＦＲを１５５～８５０ｇ／１０分の範囲とすることにより、安定した紡糸を行いやすくなり、かつ配向結晶化が進みやすくなり、高い強度の繊維が得られやすくなる。

もちろん、ＭＦＲの異なる２種類以上の樹脂を任意の割合でブレンドして、ポリオレフィン系樹脂のＭＦＲを調整することもできる。この場合、主となるポリオレフィン系樹脂に対してブレンドする樹脂のＭＦＲは、１０～１０００ｇ／１０分であることが好ましく、より好ましくは２０～８００ｇ／１０分、さらに好ましくは３０～６００ｇ／１０分である。このようにすることにより、ブレンドしたポリオレフィン系樹脂に部分的に粘度斑が生じ、繊度が不均一化したり、紡糸性が悪化したりすることを防ぐことができる。

また、後述する繊維を紡出する際、部分的な粘度斑の発生を防ぎ、繊維の繊度を均一化し、さらに繊維径を後述するように細くするため、用いる樹脂に対して、この樹脂を分解してＭＦＲを調整することも考えられる。しかしながら、例えば、過酸化物、特に、ジアルキル過酸化物等の遊離ラジカル剤などを添加しないことが好ましい。この手法を用いた場合、部分的に粘度斑が発生して繊度が不均一化し、十分に繊維径を細くすることが困難となる他、粘度斑や分解ガスによる気泡で紡糸性が悪化する場合もある。

また、本発明では、上記のポリオレフィン樹脂を組み合わせた複合型繊維としても用いることができる。複合型繊維の複合形態としては、例えば、同心芯鞘型、偏心芯鞘型および海島型などの複合形態を挙げることができる。中でも、紡糸性に優れ、鞘成分に低融点成分を配することで熱接着により繊維同士を均一に接着させることができることから、同心芯鞘型の複合形態とすることが好ましい態様である。

本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂には、本発明の効果を損なわない範囲で、通常用いられる酸化防止剤、耐候安定剤、耐光安定剤、帯電防止剤、紡曇剤、ブロッキング防止剤、滑剤、核剤、および顔料等の添加物、あるいは他の重合体を必要に応じて添加することができる。

本発明で用いられるポリオレフィン系樹脂の融点は、８０～２００℃であることが好ましく、より好ましくは１００～１８０℃であり、さらに好ましくは１２０～１８０℃である。融点を好ましくは８０℃以上、より好ましくは１００℃以上、さらに好ましくは１２０℃以上とすることにより、実用に耐え得る耐熱性が得られやすくなる。また、融点を好ましくは２００℃以下、より好ましくは１８０℃以下とすることにより、口金から吐出された糸条を冷却し易くなり、繊維同士の融着を抑制し安定した紡糸が行い易くなる。

本発明で用いられるスパンボンド不織布を構成するポリオレフィン繊維は、その平均単繊維径が６．５～１１．９μｍであることが好ましい。平均単繊維径を好ましくは６．５μｍ以上とし、より好ましくは７．５μｍ以上とし、さらに好ましくは８．４μｍ以上とすることにより、紡糸性の低下を防ぎ、安定して品質の良い不織布を生産することができる。一方、平均単繊維径を好ましくは１１．９μｍ以下とし、より好ましくは１１．２μｍ以下とし、さらに好ましくは１０．６μｍ以下とすることにより、不織布表面の均一性を高くでき、不織布表面の孔径が小さく、実用に耐えうる耐水特性に優れたスパンボンド不織布とすることができる。

本発明で用いられるスパンボンド不織布を構成するポリオレフィン繊維は、単繊維径のＣＶ値が０．１～７．０％であることが好ましい。単繊維径のＣＶ値を好ましくは０．１％以上とし、より好ましくは１．０％以上とし、さらに好ましくは２．０％以上とすることにより、生産設備が複雑化したり、生産性が極端に低下したりすることを防ぐことができる。一方、単繊維径のＣＶ値を好ましくは７．０％以下とし、より好ましくは６．０％以下とし、さらに好ましくは５．０％以下とすることにより、表面にざらつき感が生じることを防ぎ、均一性の高い積層不織布とすることができる。単繊維径のＣＶ値には、紡糸口金の背圧、糸冷却条件および延伸条件の均一性が支配的であり、これらを適切に調整することにより制御することができる。

本発明で用いられるスパンボンド不織布を構成するポリオレフィン繊維のＭＦＲは、１５５～８５０ｇ／１０分であることが好ましい。ＭＦＲを好ましくは１５５～８５０ｇ／１０分とし、より好ましくは１５５～６００ｇ／１０分とし、さらに好ましくは１５５～４００ｇ／１０分とすることにより、生産性を高くするために速い紡糸速度で延伸したとしても、変形に対し容易に追従することができ、安定した紡糸が可能となる。また、安定して速い紡糸速度で延伸することが可能となるため、繊維の配向結晶化を進め、高い機械強度を有するポリオレフィン繊維とすることができる。

本発明のスパンボンド不織布には、繊維同士の滑り性や、風合いとしての滑り性や柔軟性を向上させるために、構成繊維であるところのポリオレフィン系樹脂からなるポリオレフィン系繊維に、炭素数２３以上５０以下の脂肪酸アミド化合物が含有されていることが好ましい態様である。

ポリオレフィン繊維に混合される脂肪酸アミド化合物の炭素数により、脂肪酸アミド化合物の繊維表面への移動速度が変わることが知られている。脂肪酸アミド化合物の炭素数を好ましくは２３以上とし、より好ましくは３０以上とすることにより、脂肪酸アミド化合物が過度に繊維表面に露出することを抑制し、紡糸性と加工安定性に優れたものとし、高い生産性を保持するとともに、スパンボンド不織布ウェブとして捕集する際に、繊維同士に適度な滑り性を付与することができ、不織布表面の均一性、不織布表面の孔径を小径化することができる。一方、脂肪酸アミド化合物の炭素数を好ましくは５０以下とし、より好ましくは４２以下とすることにより、脂肪酸アミド化合物が繊維表面に移動しやすくなり、スパンボンド不織布繊維同士の滑り性や不織布表面の滑り性と柔軟性を付与することができる。

本発明で使用される炭素数２３以上５０以下の脂肪酸アミド化合物としては、飽和脂肪酸モノアミド化合物、飽和脂肪酸ジアミド化合物、不飽和脂肪酸モノアミド化合物、および不飽和脂肪酸ジアミド化合物などが挙げられる。

具体的には、炭素数２３以上５０以下の脂肪酸アミド化合物としては、テトラドコサン酸アミド、ヘキサドコサン酸アミド、オクタドコサン酸アミド、ネルボン酸アミド、テトラコサエンタペン酸アミド、ニシン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、メチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスヒドロキシステアリン酸アミド、エチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド、ヘキサメチレンビスベヘン酸アミド、ヘキサメチレンヒドロキシステアリン酸アミド、ジステアリルアジピン酸アミド、ジステアリルセバシン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、およびヘキサメチレンビスオレイン酸アミドなどが挙げられ、これらは複数組み合わせて用いることもできる。
本発明では、これらの脂肪酸アミド化合物の中でも、特に飽和脂肪酸ジアミド化合物であるエチレンビスステアリン酸アミドが好ましく用いられる。エチレンビスステアリン酸アミドは、熱安定性に優れているため溶融紡糸が可能であり、このエチレンビスステアリン酸アミドが配合されたポリオレフィン系繊維により、高い生産性を保持しながら、スパンボンド不織布ウェブとして捕集する際に、繊維同士に適度な滑り性を付与することができ、不織布表面の均一性、不織布表面の孔径を小径化することができる。

本発明では、このポリオレフィン系樹脂からなるスパンボンド不織布を構成するポリオレフィン繊維に対する脂肪酸アミド化合物の添加量は、０．０１～５．０質量％であることが好ましい。脂肪酸アミド化合物の添加量を好ましくは０．０１～５．０質量％とし、より好ましくは０．１～３．０質量％とし、さらに好ましくは０．１～１．０質量％とすることにより、紡糸性を維持しながら、スパンボンド不織布ウェブとして捕集する際に、繊維同士に適度な滑り性を付与することができ、不織布表面の均一性、不織布表面の孔径を小径化することができる。

ここでいう添加量とは、本発明のスパンボンド不織布を構成するポリオレフィン系繊維、具体的には、ポリオレフィン系繊維を構成する樹脂全体に対して添加した脂肪酸アミド化合物の質量パーセントを言う。例えば、芯鞘型複合繊維を構成する鞘部成分のみに脂肪酸アミド化合物を添加する場合でも、芯鞘成分全体量に対する添加割合を算出している。

本発明のスパンボンド不織布を構成する繊維同士の動摩擦係数は０．０１以上０．３以下であることが好ましい。動摩擦係数を０．０１以上、好ましくは０．１以上とすることにより繊維同士に滑り性を与えることができ、スパンボンド不織布ウェブを捕集する際、繊維同士が適度に滑り、不織布表面の均一性を向上させることができる。動摩擦係数を０．３以下、好ましくは０．２５以下とすることにより、不織布表面が滑り過ぎることながく、建築資材用不織布として使用した際の加工性やハンドリング性が良好となる。スパンボンド繊維同士の動摩擦係数は、ポリマー種、単繊維径、繊維に添加する滑剤種や添加量、繊維形状により制御することができる。

本発明のスパンボンド不織布の目付あたりの耐水圧は、７ｍｍＨ_２Ｏ／（ｇ／ｍ^２）以上であることが重要である。目付あたりの耐水圧を７ｍｍＨ_２Ｏ／（ｇ／ｍ^２）以上とし、より好ましくは８ｍｍＨ_２Ｏ／（ｇ／ｍ^２）以上とし、さらに好ましくは９ｍｍＨ_２Ｏ／（ｇ／ｍ^２）以上とすることにより、防水性の要求の低い用途では、スパンボンド不織布単体での透湿防水シートとしての適用が可能となるほか、フィルムとの貼り合わせにおいて、貼り合わせるフィルムの割合を低減することができ、フィルム起因による透湿性の低下やシート風合い低下による加工性悪化を抑制することができる。また、スパンボンド不織布が高密度化されて柔軟性が低下し、建築資材用途としての使用における加工性が損なわれたり、細繊維化により生産性が低下したりすることを防ぐため、目付当たりの耐水圧は２０ｍｍＨ_２Ｏ／（ｇ／ｍ^２）以下であることが好ましい。目付当たりの耐水圧は、単繊維径、不織布表面の孔径、見掛密度および熱圧着条件（圧着率、温度および線圧）によって調整することができる。

本発明のスパンボンド不織布の表面の最大孔径は５０μｍ以下であることが重要である。最大孔径を５０μｍ以下、好ましくは４５μｍ以下、さらに好ましくは４０μｍ以下とすることにより、局所的な開孔による耐水圧低下を防ぐことができる。最大孔径の下限は特に制限はないが、スパンボンド不織布が高密度化されて柔軟性が低下し、建築資材用途としての使用における加工性が低下したりすることを防ぐため、最大孔径は０．１μｍ以上であることが好ましい。不織布の最大孔径は、単繊維径、繊維の分散状態、単繊維同士の動摩擦係数、不織布目付、熱接着条件（温度、圧力）等により制御することができる。

本発明のスパンボンド不織布の表面の平均孔径は０．１μｍ以上２５μｍ以下であることが重要である。平均孔径を０．１μｍ以上、好ましくは０．５μｍ以上、さらに好ましくは１μｍ以上とすることにより、スパンボンド不織布を適度に柔軟とすることができ、平均孔径を２５μｍ以下、より好ましくは２３μｍ以下、さらに好ましくは２１μｍ以下とすることで、高い耐水特性を発現することができる。不織布の平均孔径は、単繊維径、繊維の分散状態、単繊維同士の動摩擦係数、不織布目付、熱接着条件（温度、圧力）等により制御することができる。

本発明のスパンボンド不織布の目付は、１０～１００ｇ／ｍ^２であることが好ましい。目付を好ましくは１０ｇ／ｍ^２以上とし、より好ましくは１３ｇ／ｍ^２以上とし、さらに好ましくは１５ｇ／ｍ^２以上とすることにより、実用に供し得る機械的強度のスパンボンド不織布を得ることができる。一方、目付を好ましくは１００ｇ／ｍ^２以下、より好ましくは５０ｇ／ｍ^２以下、さらに好ましくは３０ｇ／ｍ^２以下とすることにより、ハウスラップ材として使用する場合、施工時に作業者が手に持って作業する際に適した重量となり、施工時の取り扱い性に優れた積層不織布とすることができる。また、他の用途として使用する際にもハンドリング性に優れる積層不織布とすることができる。

本発明のスパンボンド不織布の厚みは、０．０５～１．５０ｍｍであることが好ましい。厚みを好ましくは０．０５～１．５０ｍｍ、より好ましくは０．０８～１．００ｍｍ、さらに好ましくは０．１０～０．８０ｍｍとすることにより、柔軟性と適度なクッション性を備え、ハウスラップ材として使用する場合、施工時に作業者が手に持って作業する際に適した重量となり、不織布の剛性が強すぎず、施工時の取り扱い性に優れた積層不織布とすることができる。

本発明のスパンボンド不織布の見掛密度は、０．０５～０．３０ｇ／ｃｍ^３であることが好ましい。見掛密度を好ましくは０．３０ｇ／ｃｍ^３以下とし、より好ましくは０．２５ｇ／ｃｍ^３以下とし、さらに好ましくは０．２０ｇ／ｃｍ^３以下とすることにより、繊維が密にパッキングしてスパンボンド不織布の柔軟性が損なわれることを防ぐことができる。一方、見掛密度を好ましくは０．０５ｇ／cｍ^３以上とし、より好ましくは０．０８ｇ／ｃｍ^３以上とし、さらに好ましくは０．１０ｇ／ｃｍ^３以上とすることにより、毛羽立ちや層間剥離の発生を抑え、実用に耐え得る強度や柔軟性および取り扱い性を備えたスパンボンド不織布とすることができる。

本発明のスパンボンド不織布の目付あたりの５％伸長時応力（以下、目付あたりの５％モジュラスと記載することがある。）は、０．０６～０．３３（Ｎ／２５ｍｍ）／（ｇ／ｍ^２）であることが好ましく、より好ましくは０．１３～０．３０（Ｎ／２５ｍｍ）／（ｇ／ｍ^２）であり、さらに好ましくは０．２０～０．２７（Ｎ／２５ｍｍ）／（ｇ／ｍ^２）である。このようにすることにより、実用に供しうる強度を保持しつつ、柔軟で触感に優れたスパンボンド不織布とすることができる。

なお、本発明において、スパンボンド不織布の目付あたりの５％伸長時応力は、ＪＩＳ Ｌ１９１３：２０１０の「６．３ 引張強さ及び伸び率（ＩＳＯ法）」に準じ、以下の手順によって測定される値を採用するものとする。
（１）２５ｍｍ×３００ｍｍの試験片を、不織布の縦方向（不織布の長手方向）と横方向（不織布の幅方向）それぞれについて幅１ｍ当たり３枚採取する。
（２）試験片をつかみ間隔２００ｍｍで引張試験機にセットする。
（３）引張速度１００ｍｍ／分で引張試験を実施し、５％伸長時の応力（５％モジュラス）を測定する。
（４）各試験片で測定した縦方向と横方向の５％モジュラスの平均値を求め、次の式に基づいて目付あたりの５％モジュラスを算出し、小数点以下第三位を四捨五入する。
・目付あたりの５％モジュラス（（Ｎ／２５ｍｍ）／（ｇ／ｍ^２））＝［５％モジュラスの平均値（Ｎ／２５ｍｍ）］／目付（ｇ／ｍ^２）。

次に、本発明のスパンボンド不織布を製造する方法の好ましい態様について、具体的に説明する。
本発明のスパンボンド不織布は、スパンボンド（Ｓ）法により製造される長繊維不織布である。不織布の製造方法として、スパンボンド法、フラッシュ紡糸法、湿式法、カード法およびエアレイド法等を挙げることができるが、スパンボンド法は、生産性や機械的強度に優れている他、短繊維不織布で起こりやすい毛羽立ちや繊維の脱落を抑制することができる。また、スパンボンド（Ｓ）不織布層を、ＳＳ、ＳＳＳおよびＳＳＳＳと複数層積層することにより、生産性や地合均一性が向上するため好ましい態様である。

スパンボンド法では、まず溶融した熱可塑性樹脂（ポリオレフィン樹脂）を紡糸口金から長繊維として紡出し、これをエジェクターにより圧縮エアで吸引延伸した後、移動するネット上に繊維を捕集して不織繊維ウェブ化する。さらに得られた不織繊維ウェブに熱接着処理を施し、スパンボンド不織布が得られる。

紡糸口金やエジェクターの形状としては、丸形や矩形等、種々の形状のものを採用することができる。なかでも、圧縮エアの使用量が比較的少なくエネルギーコストに優れること、糸条同士の融着や擦過が起こりにくく、糸条の開繊も容易であることから、矩形口金と矩形エジェクターの組み合わせが好ましく用いられる。

本発明では、ポリオレフィン系樹脂を押出機において溶融し、計量して紡糸口金へと供給し、長繊維として紡出する。ポリオレフィン系樹脂を溶融し紡糸する際の紡糸温度は、２００～２７０℃であることが好ましく、より好ましくは２１０～２６０℃であり、さらに好ましくは２２０～２５０℃である。紡糸温度を上記範囲内とすることにより、安定した溶融状態とし、優れた紡糸安定性を得ることができる。

紡糸口金の背圧は、０．１～６．０ＭＰａとすることが好ましい。背圧を好ましくは０．１～６．０ＭＰａとし、より好ましくは０．３～６．０ＭＰａとし、さらに好ましくは０．５～６．０ＭＰａとすることにより、吐出均一性が悪化して繊維径ばらつきが生じたり、耐圧性を上げるために口金が大型化したりすることを防ぐことができる。紡糸口金の背圧は口金の吐出孔径、吐出孔深度および紡糸温度などにより調整することができ、なかでも吐出孔径の寄与が大きい。

紡出された長繊維の糸条は、次に冷却される。紡出された糸条を冷却する方法としては、例えば、冷風を強制的に糸条に吹き付ける方法、糸条周りの雰囲気温度で自然冷却する方法、および紡糸口金とエジェクター間の距離を調整する方法等が挙げられ、またはこれらの方法を組み合わせる方法を採用することができる。また、冷却条件は、紡糸口金の単孔あたりの吐出量、紡糸温度および雰囲気温度等を考慮して適宜調整して採用することができる。ただし、冷風を強制的に糸条に吹き付ける方法においては、吹き出す面積で幅方向等間隔に１０点測定した場合の風速バラツキを２５％以下とするのが好ましい。風速バラツキを２５％以下、より好ましくは２０％以下、さらに好ましくは１５％以下とすることで糸条を均一に冷却でき、単繊維ＣＶの小さい繊維を得ることができる。本発明で言う風速バラツキは下記の式にて算出される。
・風速バラツキ（％）＝（最大風速－最小風速）／平均風速×１００

次に、冷却固化された糸条は、エジェクターから噴射される圧縮エアによって牽引され、延伸される。
紡糸速度は、３５００～６５００ｍ／分であることが好ましく、より好ましくは４０００～６５００ｍ／分であり、さらに好ましくは４５００～６５００ｍ／分である。紡糸速度を３５００～６５００ｍ／分とすることにより、高い生産性を有することになり、また繊維の配向結晶化が進み、高強度の長繊維を得ることができる。通常では紡糸速度を上げていくと、紡糸性は悪化して糸状を安定して生産することができないが、前述したとおり特定の範囲のＭＦＲを有するポリオレフィン系樹脂を用いることにより、意図するポリオレフィン繊維を安定して紡糸することができる。

続いて、得られた長繊維を、移動するネット上に捕集して不織繊維ウェブ化する。本発明においては、高い紡糸速度で延伸するため、エジェクターから出た糸条は高速で噴射される。このように高速で噴射される糸条を制御された状態で開繊し、ネットに捕集することにより、繊維の絡みが少なく、均一性の高いスパンボンド不織布を得ることができる。

エジェクターから噴射された糸条を制御された状態で開繊する方法としては、エジェクターとネットの間に角度をつけた平板を設置して糸条を誘導する方法、上記の平板に複数の角度の異なる溝を設けることにより、平板に沿って落下する糸条と溝に沿って落下する糸条に分離させて不織繊維ウェブ流れ方向に分散させ開繊する方法、およびエジェクター出口に複数の角度の異なる平板を櫛歯状に配列し、糸条をそれぞれの平板に沿って落下させることでより不織繊維ウェブ流れ方向に分散し、開繊する方法などが挙げられる。

なかでも、エジェクター出口に複数の角度の異なる平板を櫛歯状に配列し、糸条をそれぞれの平板に沿って落下させることにより開繊する方法が、細繊維径の糸条を効率よく不織繊維ウェブ流れ方向に分散させ、極力減速させることなく制御された状態で開繊できることから、好ましい態様である。

また本発明では、不織繊維ウェブに対して、ネット上でその片面から熱フラットロールを当接して仮接着させることも好ましい態様である。このようにすることにより、ネット上を搬送中に不織繊維ウェブの表層がめくれたり吹き流れたりして地合が悪化することを防ぎ、糸条を捕集してから熱圧着するまでの搬送性を改善することができる。

続いて、得られた不織繊維ウェブを、熱接着により一体化することにより、意図するスパンボンド不織布を得ることができる。

不織繊維ウェブを熱接着により一体化する方法としては、上下一対のロール表面にそれぞれ彫刻（凹凸部）が施された熱エンボスロール、片方のロール表面がフラット（平滑）なロールと他方のロール表面に彫刻（凹凸部）が施されたロールとの組み合わせからなる熱エンボスロール、および上下一対のフラット（平滑）ロールの組み合わせからなる熱カレンダーロールなど、各種ロールにより熱接着する方法や、ホーンの超音波振動により熱溶着させる超音波接着などの方法が挙げられる。なかでも、生産性に優れ、部分的な熱接着部で強度を付与し、かつ非接着部で不織布ならではの風合いや肌触りを保持することができることから、上下一対のロール表面にそれぞれ彫刻（凹凸部）が施された熱エンボスロール、または片方のロール表面がフラット（平滑）なロールと他方のロール表面に彫刻（凹凸部）が施されたロールとの組み合わせからなる熱エンボスロールを用いることが好ましい態様である。

熱エンボスロールの表面材質としては、十分な熱圧着効果を得て、かつ片方のエンボスロールの彫刻（凹凸部）が他方のロール表面に転写することを防ぐため、金属製ロールと金属製ロールを対にすることが好ましい態様である。

このような熱エンボスロールによるエンボス接着面積率は、５～３０％であることが好ましい。接着面積率を好ましくは５％以上とし、より好ましくは８％以上とし、さらに好ましくは１０％以上とすることにより、スパンボンド不織布として実用に供し得る強度を得ることができる。一方、接着面積率を好ましくは３０％以下とし、より好ましくは２５％以下とし、さらに好ましくは２０％以下とすることにより、衛生材料用のスパンボンド不織布として、特に建築資材用途での使用に適した適度な柔軟性、ハンドリング性を得ることができる。超音波接着を用いる場合でも、接着面積率は同様の範囲であることが好ましい。

ここでいう接着面積率とは、接着部がスパンボンド不織布全体に占める割合のことを言う。具体的には、一対の凹凸を有するロールにより熱接着する場合は、上側ロールの凸部と下側ロールの凸部とが重なって不織繊維ウェブに当接する部分（接着部）のスパンボンド不織布全体に占める割合のことを言う。また、凹凸を有するロールとフラットロールにより熱接着する場合は、凹凸を有するロールの凸部が不織繊維ウェブに当接する部分（接着部）のスパンボンド不織布全体に占める割合のことを言う。また、超音波接着する場合は、超音波加工により熱溶着させる部分（接着部）のスパンボンド不織布全体に占める割合のことを言う。

熱エンボスロールや超音波接着による接着部の形状としては、円形、楕円形、正方形、長方形、平行四辺形、ひし形、正六角形および正八角形などを用いることができる。また接着部は、スパンボンド不織布の長手方向（搬送方向）と幅方向にそれぞれ一定の間隔で均一に存在していることが好ましい。このようにすることにより、スパンボンド不織布の強度のばらつきを低減することができる。

熱接着時の熱エンボスロールの表面温度は、使用しているポリオレフィン系樹脂の融点に対し－５０～－１５℃とすることが好ましい態様である。熱ロールの表面温度をポリオレフィン系樹脂の融点に対し好ましくは－５０℃以上とし、より好ましくは－４５℃以上とすることにより、適度に熱接着させ実用に供しうる強度のスパンボンド不織布を得ることができる。また、熱エンボスロールの表面温度をポリオレフィン系樹脂の融点に対し好ましくは－１５℃以下とし、より好ましくは－２０℃以下とすることにより、過度な熱接着を抑制し、建築資材用のスパンボンド不織布として、適度な柔軟性と加工性を得ることができる。

熱接着時の熱エンボスロールの線圧は、５０～５００Ｎ／ｃｍであることが好ましい。ロールの線圧を好ましくは５０Ｎ／ｃｍ以上とし、より好ましくは１００Ｎ／ｃｍ以上とし、さらに好ましくは１５０Ｎ／ｃｍ以上とすることにより、適度に熱接着させ実用に供しうる強度のスパンボンド不織布を得ることができる。一方、熱エンボスロールの線圧を好ましくは５００Ｎ／ｃｍ以下とし、より好ましくは４００Ｎ／ｃｍ以下とし、さらに好ましくは３００Ｎ／ｃｍ以下とすることにより、建築資材用のスパンボンド不織布として、適度な柔軟性と加工性を得ることができる。

また本発明では、スパンボンド不織布の厚みを調整することを目的に、上記の熱エンボスロールによる熱接着の前および／あるいは後に、上下一対のフラットロールからなる熱カレンダーロールにより熱圧着を施すことができる。上下一対のフラットロールとは、ロールの表面に凹凸のない金属製ロールや弾性ロールのことであり、金属製ロールと金属製ロールを対にしたり、金属製ロールと弾性ロールを対にしたりして用いることができる。また、ここで弾性ロールとは、金属製ロールと比較して弾性を有する材質からなるロールのことである。弾性ロールとしては、ペーパー、コットンおよびアラミドペーパー等のいわゆるペーパーロールや、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂、ポリエステル系樹脂および硬質ゴム、およびこれらの混合物からなる樹脂製のロールなどが挙げられる。

本発明のスパンボンド不織布は、生産性が高く、地合が均一であり、表面が滑らかで柔軟性に優れ、さらに高い耐水性を有することから、建築資材用途として、特に透湿防水の要求のあるバウスラップ用不織布として好適に用いることができる。

次に、実施例に基づき、本発明のスパンボンド不織布について具体的に説明する。
（１）メルトフローレート（ＭＦＲ）：
ポリオレフィン系樹脂及び繊維のメルトフローレートは、それぞれＡＳＴＭ Ｄ－１２３８により、荷重が２１６０ｇで、温度が２３０℃の条件で測定した。

（２）平均単繊維径（μｍ）：
エジェクターで牽引し、延伸した後、ネット上に捕集した不織繊維ウェブから、ランダムに小片サンプル１０個を採取し、マイクロスコープで５００～１０００倍の表面写真を撮影し、各サンプルから１０本ずつ、計１００本の繊維の幅を測定し、平均値から平均単繊維径（μｍ）を算出した。

（３）単繊維径のＣＶ値（％）
上記（２）において測定した１００本の繊維から得られる単繊維径の標準偏差と平均単繊維径から、次の式に基づき、単繊維径のＣＶ値を算出した。
・単繊維径のＣＶ値（％）＝標準偏差／平均値×１００

（４）紡糸速度（ｍ／分）：
上記の平均単繊維径と使用するポリオレフィン系樹脂の固体密度から、長さ１０，０００ｍ当たりの質量を平均単繊維繊度（ｄｔｅｘ）として、小数点以下第二位を四捨五入して算出した。平均単繊維繊度と、各条件で設定した紡糸口金単孔から吐出される樹脂の吐出量（以下、単孔吐出量と略記する。）（ｇ／分）から、次の式に基づき、紡糸速度を算出した。
・紡糸速度（ｍ／分）＝（１００００×［単孔吐出量（ｇ／分）］）／［平均単繊維繊度（ｄｔｅｘ）］。

（５）スパンボンド不織布繊維同士の動摩擦係数：
ＪＩＳ Ｌ１０１５：２０１０に準拠し、スパンボンド不織布を構成する繊維同士の摩擦係数測定を実施した。スパンボンド不織布から繊維を採取し、レーダー式摩擦係数試験機の外径８ｍｍの円筒に繊維が円筒の軸と平行になるように巻き付け、その両端に初荷重を取り付けたものを円筒スライバの中央にかけ、その一端をトーションバランスのフックに接続する。円筒スライバを周速度９０ｃｍ／ｍｉｎで回転させ、トーションバランスによって繊維の両端がバランスする荷重を求め、次式によって動摩擦係数を算出した。異なる任意の３カ所から採取した繊維について測定し、その平均を動摩擦係数として求めた。
・動摩擦係数（μｄ）＝０．７３３ｌｏｇ（Ｗ／（Ｗ－ｍ））
ここで、
Ｗ：繊維の両端にかけた荷重
ｍ：トーションバランスの読み
である。

（６）スパンボンド不織布の目付：
スパンボンド不織布の目付は、ＪＩＳ Ｌ１９１３（２０１０年）６．２「単位面積当たりの質量」に基づき、２０ｃｍ×２５ｃｍの試験片を、試料の幅１ｍ当たり３枚採取し、標準状態におけるそれぞれの質量（ｇ）を量り、その平均値を１ｍ^２当たりの質量（ｇ／ｍ^２）で表した。

（７）スパンボンド不織布の見掛密度：
スパンボンド不織布の厚さ（ｍｍ）は、ＪＩＳ Ｌ１９０６（２０００年版）の５．１に基づいて、直径１０ｍｍの加圧子を使用し、荷重１０ｋＰａで不織布の幅方向等間隔に１ｍあたり１０点の厚さを０．０１ｍｍ単位で測定し、その平均値の小数点以下第三位を四捨五入した。
続いて、上記の四捨五入前の目付と厚みから、次の式に基づき、スパンボンド不織布の見掛密度（ｇ／ｃｍ^３）を算出し、小数点以下第三位を四捨五入した。
・見掛密度（ｇ／ｃｍ^３）＝［目付（ｇ／ｍ^２）］／［厚さ（ｍｍ）］×１０^－３

（８）スパンボンド不織布の単位目付あたりの耐水圧：
ＪＩＳ Ｌ１０９２：２００９の「７.１.１Ａ法（低水圧法）」に準じてスパンボンド不織布の耐水圧を測定した。幅１５０ｍｍ×１５０ｍｍの試験片をスパンボンド不織布の幅方向等間隔に５枚採取し、スイス・テクステスト社ＦＸ－３０００－ＩＶ耐水圧試験機「ハイドロテスター」を用いて、試験片をクランプ（試験片への水の接触面積が１００ｃｍ^２のもの）にセットし、水を入れた水準装置を６００ｍｍ／ｍｉｎ±３０ｍｍ／ｍｉｎの速さで水位を上昇させ、試験片を水が透過し、裏側の３か所で水滴が発生したときの水位をｍｍ単位で測定した。この測定を５枚の試験片で行い、その平均値を耐水圧（ｍｍＨ_２Ｏ）とした。このようにして求めた耐水圧を、次の式に基づいて上記の四捨五入前の目付で除し、小数点以下第二位を四捨五入して単位目付あたりの耐水圧（ｍｍＨ_２Ｏ／（ｇ／ｍ^２））を求めた。
・単位目付あたりの耐水圧（ｍｍＨ_２Ｏ／（ｇ／ｍ^２））＝［耐水圧（ｍｍＨ_２Ｏ）］／［目付（ｇ／ｍ^２）］

（９）スパンボンド不織布の最大孔径と平均孔径：
多孔質材料自動細孔測定システム「Ｃａｐｉｌｌａｒｙ Ｆｌｏｗ Ｐｏｒｏｍｅｔｅｒ ＣＰＦ－１５００ＡＥＸＬＣ」を用いて、ＪＩＳ Ｋ３８３２（バブルポイント法）に準拠し、最大孔径と平均孔径を評価した。測定サンプル径を２５ｍｍとし、表面張力既知の測定液としては、Ｇａｌｗｉｃｋ（表面張力：１６ｍＮ／ｍ）を使用して細孔径分布測定を実施した。測定液に完全に浸漬させた不織布に対して空気圧を加え、気泡の出現が認められたときの圧力（バブルポイント）から最大孔径を算出した。また、測定から得られた孔径分布より孔径の平均値を算出した。測定は１サンプルにつき任意の５ヶ所をサンプリングし、その平均の小数点以下２桁目を四捨五入して小数点以下１桁目まで求めた値を用いた。

（１０）不織布の柔軟性（成形性）：
不織布触感の官能評価として、柔軟性について、以下の基準で点数付けを行った。これを１０名で行いその平均を不織布触感として評価した。それぞれの点数が高いほど柔軟性に優れ、各種加工における加工性が良好であると判断し、４．０点以上を合格とした。
＜柔軟性（成形性）＞
・５点：柔軟（成形性良好）
・４点：５点と３点の中間
・３点：普通
・２点：３点と１点の中間
・１点：硬い（成形性不良）

［実施例１］
メルトフローレート（ＭＦＲ）が２００ｇ／１０分のホモポリマーからなるポリプロピレン樹脂を押出機で溶融し、紡糸温度が２３５℃で、孔径φが０．３０ｍｍで、孔深度が２ｍｍの矩形口金から、単孔吐出量が０．３２ｇ／分で紡出した糸条を、風速バラツキが１３％である冷風を吹き付けて冷却固化した後、矩形エジェクターでエジェクターの圧力を０．３５ＭＰａとした圧縮エアによって牽引、延伸し、エジェクター出口に、真下方向に向けた幅２ｃｍ、長さ１０ｃｍの平板と、シート流れ方向上流側に１０～３０°傾斜させた幅２ｃｍ、長さ１０ｃｍの平板を、櫛歯状に交互に配列した開繊装置を設けることにより、糸条を平板に沿ってシート流れ方向に分散、開繊させ、移動するネット上に捕集してポリプロピレン長繊維からなる不織繊維ウェブを得た。得られたポリプロピレン長繊維の特性は、平均単繊維径は１０．１μｍであり、これから換算した紡糸速度は４４００ｍ／分であった。紡糸性については、１時間の紡糸において糸切れは見られず良好であった。
引き続き、得られた不織繊維ウェブを、上ロールに金属製で水玉柄の彫刻がなされた接着面積率１６％のエンボスロールを用い、下ロールに金属製フラットロールで構成される上下一対の熱エンボスロールを用いて、線圧が３００Ｎ／ｃｍで、熱接着温度が１３０℃の温度で熱接着し、目付が３０ｇ／ｍ^２のスパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド不織布について、厚み、見掛密度、最大孔径、平均孔径、繊維同士の動摩擦係数、繊維のＭＦＲ、および単位目付当たりの耐水圧を測定して評価した。結果を表１に示す。

［実施例２］
単孔吐出量を０．２１ｇ／分とし、エジェクターの圧力を０．５０ＭＰａとしたこと以外は、実施例１と同じ方法により、ポリプロピレン長繊維からなる不織布を得た。得られたスパンボンド長繊維の特性は、平均単繊維径は７．２μｍであり、これから換算した紡糸速度は５７００ｍ／分であった。紡糸性については、１時間の紡糸において糸切れは見られず良好であった。結果を表１に示す。

［実施例３］
エジェクター圧力を０．５０ＭＰａとしたこと以外は、実施例１と同じ方法により、ポリプロピレン長繊維からなる不織布を得た。得られたスパンボンド長繊維の特性は、平均単繊維径は８．９μｍであり、これから換算した紡糸速度は５，６００ｍ／分であった。紡糸性については、１時間の紡糸において糸切れは見られず良好であった。結果を表１に示す。

［実施例４］
ホモポリマーからなるポリプロピレン樹脂に、脂肪酸アミド化合物として、エチレンビスステアリン酸アミドを１．０質量％添加したこと以外は、実施例１と同じ方法でスパンボンド不織布を得た。結果を表１に示す。

［実施例５］
ホモポリマーからなるポリプロピレン樹脂に、脂肪酸アミド化合物として、エチレンビスステアリン酸アミドを１．０質量％添加したこと以外は、実施例２と同じ方法でスパンボンド不織布を得た。結果を表１に示す。

［実施例６］
ホモポリマーからなるポリプロピレン樹脂に、脂肪酸アミド化合物として、エチレンビスステアリン酸アミドを１．０質量％添加したこと以外は、実施例３と同じ方法でスパンボンド不織布を得た。結果を表２に示す。

［実施例７］
ＭＦＲが６０ｇ／１０ｍｉｎのホモポリマーからなるポリプロピレン樹脂に、脂肪酸アミド化合物として、エチレンビスステアリン酸アミドを１．０質量％添加し、エジェクターの圧力を０．２０ＭＰａとしたこと以外は、実施例１と同じ方法により、ポリプロピレン長繊維からなるスパンボンド不織布を得た。得られたスパンボンド長繊維の特性は、平均単繊維径は１１．８μｍであり、これから換算した紡糸速度は３，２００ｍ／分であった。紡糸性については、１時間の紡糸において糸切れは見られず良好であった。結果を表２に示す。

［比較例１］
脂肪酸アミド化合物として、エチレンビスステアリン酸アミドを１．０質量％添加しないこと以外は、実施例７と同じ方法でスパンボンド不織布を得た。結果を表２に示す。

［比較例２］
ＭＦＲが３５ｇ／１０ｍｉｎホモポリマーからなるポリプロピレン樹脂を用い、エジェクターの圧力を０．１５ＭＰａとしたこと以外は、比較例１と同じ方法でスパンボンド不織布を得た。結果を表２に示す。

実施例１～７のスパンボンド不織布は、平均単繊維径が６．５～１１．９μｍであり、かつ単繊維ＣＶが小さく均一であるため、不織布表面の平均孔径が０．１～２５μｍであり、かつ最大孔径が５０μｍ以下であることから、単位目付当たりの耐水圧は７ｍｍＨ_２Ｏ／（ｇ／ｍ^２）以上と優れた耐水特性を示すと共に、柔軟性、成形性に優れていた。特に、エチレンビスステアリン酸アミドを添加した実施例４～６は繊維同士の摩擦係数が小さいことで繊維ウェブ捕集時の適度の滑り性を付与することができ、不織布表面の平均孔径が０．１～２５μｍであり、かつ最大孔径が５０μｍ以下であることから、単位目付当たりの耐水圧が優れ、透湿防水性の特性が要求されるハウスラップ材用不織布等の建築資材用不織布に好適なものであった。
一方、比較例１および２は不織布表面の平均孔径も２５μｍより大きく、最大孔径が５０μｍより大きいため、耐水特性に劣位であった。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は２０１７年１１月１日出願の日本特許出願（特願２０１７－２１１６０７）及び２０１８年７月２７日出願の日本特許出願（特願２０１８－１４１０５２）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims (7)

1. ポリオレフィン繊維で構成されるスパンボンド不織布であって、
   不織布表面の平均孔径が０．１～２５μｍであり、かつ最大孔径が５０μｍ以下であり、
   見掛密度が０．１０ｇ／ｃｍ ^３ 以上０．３０ｇ／ｃｍ ^３ 以下であり、かつ
   単位目付当たりの耐水圧が７ｍｍＨ_２Ｏ／（ｇ／ｍ^２）以上である
   スパンボンド不織布。
2. 不織布を構成する繊維直径が６．５～１１．９μｍである請求項１に記載のスパンボンド不織布。
3. 不織布を構成する繊維同士の動摩擦係数が０．０１～０．３である請求項１または２に記載のスパンボンド不織布。
4. 不織布を構成する繊維のＭＦＲが１５５～８５０ｇ／１０分である請求項１～３のいずれか１項に記載のスパンボンド不織布。
5. 不織布を構成する繊維に炭素数２３以上５０以下の脂肪酸アミド化合物が含有されている請求項１～４のいずれか１項に記載のスパンボンド不織布。
6. 脂肪酸アミド化合物の添加量が０．０１～５．０ｗｔ％である請求項５に記載のスパンボンド不織布。
7. 脂肪酸アミド化合物がエチレンビスステアリン酸アミドである請求項５または６に記載のスパンボンド不織布。