JPWO2007086429A1

JPWO2007086429A1 - 熱接着性積層不織布

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Publication number: JPWO2007086429A1
Application number: JP2007555978A
Authority: JP
Inventors: 隆治入江; 郁雄上野
Original assignee: Asahi Kasei Fibers Corp
Current assignee: Asahi Kasei Fibers Corp
Priority date: 2006-01-25
Filing date: 2007-01-24
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2027-01-24
Also published as: US8513148B2; KR20080080217A; CN101374651A; JP4658148B2; EP1977884A4; WO2007086429A1; EP1977884B1; KR101036856B1; US20100189936A1; TWI349614B; TW200734176A; CN101374651B; EP1977884A1

Abstract

下記（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）層の不織布が熱圧着により一体化された積層不織布であって、下記の（１）及び（２）を満足することを特徴とする熱接着性積層不織布。（ａ）層：熱可塑性樹脂からなる長繊維不織布層を少なくとも１つ以上有する。（ｂ）層：（ａ）層と同系の熱可塑性樹脂からなる極細繊維不織布層を少なくとも１つ以上有する。（ｃ）層：熱可塑性樹脂からなる複合長繊維不織布層を少なくとも１つ以上有する。（１）（ａ）層の不織布を構成する繊維と（ｂ）層の不織布を構成する繊維の融点差が３０℃以下であること。（２）（ｃ）層の不織布を構成する熱可塑性樹脂からなる複合長繊維が低融点成分を含有し、該低融点成分の融点が、（ａ）層の不織布を構成する繊維の融点よりも４０〜１５０℃低いこと。

Description

本発明は、片面が熱接着性を有する積層不織布に関する。

熱可塑性樹脂を主体にした長繊維不織布は、他の不織布に比べ、袋物、容器蓋等に加工した際、強力が高く、また、接着剤を使用することなしに熱接着加工による貼り合わせが可能で、効率よく加工できるため、広範囲に使用されている。しかしながら、充分な強力を得るためには、高融点の熱可塑性樹脂を使用する必要があり、低融点の樹脂を用いた不織布あるいはフィルム等との熱接着性については充分ではなかった。

さらに、従来の熱可塑性樹脂からなる長繊維不織布では、不織布を構成する繊維の間隙が大きすぎるために、フィルター性能を必要とする場合には、細かい粒子が漏れてしまい、フィルター性能が劣るという問題がある。しかし、フィルター性能を改善するために、不織布の目付を上げると、不織布の厚みが大きくなり、ヒートシール性能が低下し、袋物等に加工することが困難になるという問題があった。

従来技術として、例えば、特開２０００−２０２０１１号公報には、通気性及び透光性を有する２枚のシートを重ね合わせ、複数個所を一体に接合して吸収室を設け、消臭剤と除湿剤とを充填した消臭除湿シートが提案されており、敷き布団等などに有用であると記載されている。しかし、充填する物質の粒子が細かい場合や、粒子が砕かれ易い場合には、粉漏れが発生するなどの問題がある。

また、熱可塑性樹脂からなる長繊維不織布を用いて、熱接着加工により袋物を製造する際、通常は、繊維を構成する熱可塑性樹脂の融点以上の高温で加熱、圧着処理を施すため、製袋工程において長時間にわたり高温で製造装置を運転する必要があり、熱ロールや熱板ヒーターに熱可塑性樹脂が溶融、付着して、製品品質が低下し、加工速度が上げられないという問題がある。また、熱接着温度を低くすると、所定のシール強力が得られなくなるため、複雑な温度管理をしなければならないという問題がある。

このような問題を解決するために、特開２００１−３１５２３９号公報には、非ヒートシール層とヒートシール層を貼り合わせた構造の不織布が開示されている。しかし、不織布に用いる複合繊維の低融点成分の接着作用により、非ヒートシール層とヒートシール層の貼り合わせを行っているため、熱可塑性樹脂同士の相溶性によって接着性が大きく左右される。その結果、低融点成分の融点に近い温度で熱圧着しても非ヒートシール層とヒートシール層の層間で剥離しやすく、完全に融着した状態で接着することはできない。

さらに、貼り合わせのために溶融した低融点成分が非ヒートシール層へ裏抜けしてしまい、良好な片面ヒートシール性が得られないという問題がある。
上述のように、従来の熱可塑性樹脂からなる長繊維不織布においては、フィルター性能およびヒートシール性能の両者を共に満足しうるものは無く、これらの性能が共に改善された熱接着性積層不織布が待望されていた。

本発明は、微細繊維構造を有し、フィルター性能、バリアー性能、ヒートシール性等に優れた熱接着性積層不織布、即ち、細かい粒子や砕け易い粒子に対しても粉漏れが無く、破裂強度が高く、片面ヒートシール性に優れ、広い温度範囲で安定したヒートシールが可能である熱接着性積層不織布を提供することを目的とする。

本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、（ａ）層として熱可塑性樹脂からなる長繊維不織布層を少なくとも１つ以上有する層、（ｂ）層として（ａ）層と同系の熱可塑性樹脂からなる極細繊維不織布層を少なくとも１つ以上有する層、（ｃ）層として特定の融点範囲の低融点成分を含有する熱可塑性樹脂からなる複合長繊維不織布層を少なくとも１つ以上有する層を、積層した構造の積層不織布とすることにより、前記課題が解決できることを見出し、本発明をなすに至った。
すなわち、本発明は以下の通りである。

１．下記（ａ）層、（ｂ）層及び（ｃ）層の不織布が熱圧着により一体化された積層不織布であって、下記の（１）及び（２）を満足することを特徴とする熱接着性積層不織布。
（ａ）層：熱可塑性樹脂からなる長繊維不織布層を少なくとも１つ以上有する。
（ｂ）層：（ａ）層と同系の熱可塑性樹脂からなる極細繊維不織布層を少なくとも１つ以上有する。
（ｃ）層：熱可塑性樹脂からなる複合長繊維不織布層を少なくとも１つ以上有する。

（１）（ａ）層の不織布を構成する繊維と（ｂ）層の不織布を構成する繊維の融点差が３０℃以下であること。
（２）（ｃ）層の不織布を構成する熱可塑性樹脂からなる複合長繊維が低融点成分を含有し、該低融点成分の融点が、（ａ）層の不織布を構成する繊維の融点よりも４０〜１５０℃低いこと。

２．前記（ｂ）層の不織布を構成する極細繊維の量（ｗｔ％）が前記積層不織布全体の繊維量に対し５〜５０ｗｔ％であることを特徴とする上記１記載の熱接着性積層不織布。
３．前記（ｂ）層の不織布を構成する極細繊維の平均繊維径が１〜３μｍであることを特徴とする上記１または２に記載の熱接着性積層不織布。

４．前記（ａ）層の不織布を構成する熱可塑性樹脂からなる長繊維がポリエステル系長繊維であることを特徴とする上記１〜３のいずれかに記載の熱接着性積層不織布。
５．前記（ｃ）層の不織布を構成する熱可塑性樹脂からなる複合長繊維が、低融点成分を鞘成分とする鞘芯型複合繊維であることを特徴とする上記１〜４のいずれかに記載の熱接着性積層不織布。

６．前記（ａ）層の不織布を構成するポリエステル系長繊維がポリエチレンテレフタレート繊維であることを特徴とする上記４に記載の熱接着性積層不織布。
７．前記鞘芯型複合繊維の鞘成分がポリエチレンであり、芯成分がポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする上記５に記載の熱接着性積層不織布。
８．前記鞘芯型複合繊維の鞘成分が共重合ポリエステルであり、芯成分がポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする上記５に記載の熱接着性積層不織布。

９．前記熱接着性積層不織布の（ｃ）層の外側表面を互いに重ね合わせてヒートシールしたとき、ヒートシール温度が１２５〜２３０℃の範囲におけるヒートシール強力が０．２（Ｎ／２５ｍｍ幅・目付［ｍ^２］）以上であり、該ヒートシール強力の変動率（Ｒ／ｘ）が８０％以内であることを特徴とする上記１〜８のいずれかに記載の熱接着性積層不織布。
なお、Ｒはバラツキ、ｘは平均値を表す。

以下、本発明について詳述する。
本発明において、熱接着性積層不織布とは、高バリアー性及び片面にヒートシール性を有する積層不織布を言う。

本発明の熱接着性積層不織布は、（ａ）層として熱可塑性樹脂からなる長繊維不織布層を少なくとも１つ以上有する層、（ｂ）層として（ａ）層と同系の熱可塑性樹脂からなる極細繊維不織布層を少なくとも１つ以上有する層、及び、（ｃ）層として特定の融点範囲の低融点成分を含有する熱可塑性樹脂からなる複合長繊維不織布層を少なくとも１つ以上有する層が、熱圧着により一体化された積層不織布である。

該積層不織布において、（ｂ）層の不織布を構成する繊維は、（ａ）層の不織布を構成する繊維との融点差が０〜３０℃以内の同一系統の熱可塑性樹脂からなり、また、（ｃ）層の不織布を構成する複合長繊維は低融点成分を有し、該低融点成分の融点が（ａ）層の不織布を構成する繊維の融点より４０〜１５０℃低い。

本発明の熱接着性積層不織布において、（ａ）層は、熱可塑性樹脂からなる長繊維不織布層を少なくとも１つ以上有している。熱可塑性樹脂からなる長繊維以外では、不織布の強力が低下し、また生産性が低くなる。

（ａ）層の不織布に用いる熱可塑性樹脂は、繊維形成能を有し、通常の溶融紡糸装置を使用して紡糸できるものであることが必要である。具体例としては、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリオレフィン系の熱可塑性樹脂等が挙げられる。

ポリエステル系樹脂としては、ポリエステル、その共重合体、またはそれらの混合物からなるものである。ポリエステルの具体例としては、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと称することがある）、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート等が挙げられる。これらのポリエステルは、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタリンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、シクロヘキサンジメタノール等のジオールとを重合することにより得られる。また、生分解性を有する樹脂、例えば、ポリ乳酸をはじめとする脂肪族ポリエステル樹脂を用いることもできる。

また、吸水性を有する樹脂、例えばポリエステルとポリアルキレングリコールとの共重合体等を用いることもできる。
ポリアミド系樹脂としては、ω−アミノ酸の重縮合反応で合成されるナイロン６、ジアミンとジカルボン酸の共縮重合反応で合成されるナイロン６６、ナイロン６１０、さらに、ナイロン６１２などが挙げられる。

また、ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン（以下、ＰＥという）、ポリプロピレン(以下、ＰＰという)、エチレン／ポリプロピレン共重合体などが挙げられ、ポリプロピレンは、一般的なチーグラナッタ触媒により合成されるポリマーでもよいし、メタロセンに代表されるシングルサイト活性触媒により合成されたポリマーであってもよい。

ポリエチレンは、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）、ＬＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン）、ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）等のポリエチレンであることができ、更には、ポリプロピレンとポリエチレンとの共重合体、ポリプロピレン中にポリエチレンや他の添加剤を添加したポリマーであってもよい。

（ａ）層の不織布を構成する長繊維の平均繊維径は、７μｍ以上の比較的太い繊維径を有する繊維で構成することが好ましい。平均繊維径が７μｍ以上であると、充分な強力を有する不織布が高い生産性で得られる。比較的低目付で高い強度を得ることができるスパンボンド法によるポリエステル系長繊維不織布が好ましく、ＰＥＴ長繊維不織布が特に好ましい。

本発明の熱接着性積層不織布において、中間層である（ｂ）層の極細繊維不織布層は、本発明の特異な効果であるフィルター作用と接合強化作用を生みだすという重要な役割を果たすための特徴的な繊維構造を有する。
即ち、（ｂ）層の不織布は極細繊維で構成されており、熱圧着の際、該極細繊維が、（ａ）層の不織布と（ｃ）層の不織布を構成する比較的太い繊維の間隙に侵入して、相互に交絡し合って熱圧着されることによる強固なアンカー効果および接合強化作用によって、（ａ）層の不織布と（ｃ）層の不織布とを強固に熱圧着して、非ヒートシール層とヒートシール層を一体化させることができる。

本発明の熱接着性積層不織布は、ヒートシール時に（ｃ）層の低融点成分が（ａ）層側に裏抜けするのを防止する。本発明の熱接着性積層不織布が、樹脂等の裏抜け防止性、フィルター性能、バリアー性能を充分に発現させるために、（ｂ）層の不織布は、熱可塑性樹脂からなる極細繊維不織布層を少なくとも１つ以上有する。極細繊維の比率は、積層不織布全体の繊維量に対し５〜５０ｗｔ％が好ましく、より好ましくは１０〜３０ｗｔ％である。極細繊維の比率が上記の範囲であると、樹脂等の裏抜け防止性が得られ、フィルター性能、バリアー性能及び充分な強力を有する積層不織布が得られる。
また、極細繊維の量は、好ましくは１ｇ／ｍ^２以上、より好ましくは１．５ｇ／ｍ^２以上である。

極細繊維の平均繊維径は１〜３μｍであることが好ましい。平均繊維径が１〜３μｍであると、（ａ）層と（ｃ）層の不織布の繊維間隙へ極細繊維が十分に侵入することができるので、アンカー効果および接合強化作用が向上する。（ａ）層と（ｃ）層の不織布への強固なアンカー効果および接合強化作用を効果的に発揮することができるという観点から、（ｂ）層の極細繊維不織布はメルトブロー法による極細繊維不織布が特に好ましい。

本発明において、（ａ）層と（ｂ）層の不織布は、積層して一体化するという観点から、同程度の熱圧着性を有することが好ましく、同一温度で熱圧着を容易とするためには、（ｂ）層の不織布を構成する繊維は、（ａ）層の不織布を構成する繊維と同系の熱可塑性樹脂で構成することが好ましい。

（ｂ）層の不織布に用いられる樹脂は、（ａ）層の不織布に用いられる樹脂と同様の樹脂、例えば、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリオレフィン系樹脂などが挙げられる。（ａ）層の不織布と同様に、比較的低目付で高い強度を得ることができるポリエステル系樹脂が好ましい。

（ｂ）層の不織布に用いられるポリエステル系樹脂の溶液粘度の範囲としては、０．２〜０．８ηｓｐ／ｃが好ましく、より好ましくは０．２〜０．６ηｓｐ／ｃである。溶液粘度が高すぎると，紡糸工程において延伸が不充分となり、その結果、極細の繊維径とすることが難しくなる。また、溶液粘度が低すぎると、製造工程中に風綿（フライ）が発生しやすくなり、安定した紡糸が困難となることがある。

本発明において、（ａ）層の不織布を構成する繊維と（ｂ）層の不織布を構成する繊維の融点差は３０℃以下である。
積層不織布とする際は、（ａ）層の不織布と（ｂ）層の不織布が熱圧着されるため、融点差が３０℃を越えると、熱圧着温度を最適化することが困難となる。即ち、高融点の繊維に適合した熱圧着温度では、低融点の繊維の熱劣化や繊維状形態が破壊して、溶け出しが生じ易くなり、低融点の繊維に適合した熱圧着温度では、高融点の繊維の溶融が不十分となって接合強度が不足し、摩擦毛羽強度の低下（摩擦による毛羽立ちの問題）などが生じ易くなる。

積層不織布とする際において、（ｂ）層の不織布と（ｃ）層の不織布との熱圧着に関しても上記と同様のことが言える。
本発明において、（ｃ）層の不織布層は、優れたヒートシール性を付与するために重要な層であり、特定の低融点成分を含有する熱可塑性複合長繊維で構成されている。この低融点成分を含有することにより、積層不織布の（ｃ）層の外側表面が優れたヒートシール性を有する。

（ｃ）層の不織布は、（ａ）層の不織布と同様に太い繊維径を有し、強度、耐磨耗性に優れており、且つ、優れた片面ヒートシール性を得るために、熱可塑性樹脂からなる複合長繊維で構成されている。該複合長繊維は低融点成分を含有し、該低融点成分の融点が（ａ）層の不織布を構成する繊維の融点より４０〜１５０℃低い。

熱圧着の際、高融点の繊維から構成される不織布及び低融点の繊維から構成される不織布の両者を熱圧着して一体化する場合、融点差が１５０℃を越えて大きくなると、圧着温度を最適化することが難しくなる。高い温度で熱圧着すると、低融点の繊維の熱劣化が生じ易くなり、低融点の繊維に適合した熱圧着温度では、高融点の繊維が十分に軟化・溶融しないため、接合強度の低下、及び、摩擦毛羽強度の低下などが生じ易くなる。

（ｃ）層の不織布としては、比較的低目付で高い強度が得られるために、スパンボンド法による長繊維で構成された不織布が好ましく、また、良好なヒートシール性を得るためには、鞘部が低融点成分であり、芯部が高融点成分である鞘芯型複合繊維で構成されたスパンボンド不織布が好ましい。

上記の鞘芯型複合繊維において、低融点成分の含有割合は、複合繊維に対して、２０〜８０ｗｔ％が好ましく、より好ましくは３０〜７０ｗｔ％であり、特に好ましくは４０〜６０ｗｔ％である。低融点成分の割合が上記の範囲であると、十分なヒートシール強力が得られ、また、紡糸性が良好で、十分な強力の繊維が得られるので、不織布の強力が高くなる。

低融点成分として用いられる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン（以下、ＰＥという）、ポリプロピレン(以下、ＰＰという)、エチレン／ポリプロピレン共重合体などのオレフィン系樹脂や、共重合ポリエステル（以下、ＣＯＰＥＴという）などの低融点ポリエステル系樹脂等が挙げられる。

ＰＰとしては、一般的なチーグラナッタ触媒により合成されたポリマー、メタロセンに代表されるシングルサイト活性触媒により合成されたポリマー等が挙げられる。ＰＥとしては、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）、ＬＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン）、ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）等、及び、ＰＰとＰＥとの共重合体、ＰＰ中にＰＥや他の添加剤を添加したポリマー等が挙げられる。

共重合ポリエステルとしては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタリンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、シクロヘキサンジメタノール等のジオールとが重合されたもの等が挙げられる。また、生分解性を有する樹脂、例えば、ポリ乳酸をはじめとする脂肪族ポリエステル樹脂を用いてもよい。

鞘芯型複合繊維における鞘成分と芯成分の組合せの例としては、鞘部がＰＥで芯部がＰＥＴ(融点差が約１３３℃)、鞘部がＣＯＰＥＴで芯部がＰＥＴ(融点差が約５５℃)、鞘部がＰＰで芯部がＰＥＴ(融点差が約１０３℃)等の組合せが挙げられる。
（ｃ）層の不織布を構成する複合長繊維の平均繊維径は、７μｍ以上の熱可塑性複合長繊維で構成することが好ましい。平均繊維径が７μｍ以上であると、充分な強力の不織布が高い生産性で得られる。

本発明の熱接着性積層不織布を得るためには、各層を部分的に熱圧着して積層一体化すればよく、圧着部は、（ａ）層、（ｂ）層、（ｃ）層との境界がフィルム状に溶融した状態となり、その結果、積層不織布としての形態が保持され、強度の向上、毛羽立の改善を図ることができる。

本発明において、熱圧着により積層一体化する方法は、特に限定されないが、公知のエンボスロールと平滑ロール間で加熱、圧着する方法が好適に採用される。加熱温度は、繊維の軟化温度以上の温度から融点以下の温度範囲、線圧は１０〜１０００Ｎ／ｃｍが好適である。圧着面積率は、５〜４０％のエンボス面積率範囲で部分接着を行うことが好ましく、より好ましくは１０〜２５％の範囲である。圧着面積率が上記の範囲であると、十分な接合面積を有する積層が達成されて、優れた磨耗強度が得られ、また、ペーパーライクでない良好な風合いが得られる。

本発明の熱接着性積層不織布は、（ｃ）層の外側表面をヒートシール面として所定の形状に加工される。例えば、袋形状に加工する場合は、積層不織布の（ｃ）層の外側表面を互いに重ねてヒートシールする。したがって、（ｃ）層の外側表面がヒートシール性に大きく寄与し、特に、鞘芯型複合繊維の鞘部の低融点成分が溶融し、互いのヒートシール面で溶着してヒートシール強力の向上に寄与し、芯部の高融点成分は溶融せずに繊維状の形態を保持して、適度な補強効果を発揮することができる。

なお、ヒートシール後においては、（ａ）層の不織布は繊維状の形態を保持し、不織布の風合いを維持しており、（ｂ）層の極細繊維不織布層は、繊維状の形態を保持しており、フィルター性能を充分に発揮することができる。

本発明の熱接着性積層不織布を用いて得られる加工品、例えば、袋状物は、高いヒートシール強力が得られるので、充填物を収納した袋状物が落下した場合や、充填物を収納した袋状物の上にさらに重量物が載った場合等でも、袋状物が破損しないという優れた効果を有する。

本発明の熱接着性積層不織布のヒートシール性能における第１の特徴は、ヒートシール温度の広い範囲で、安定して高いヒートシール強力が得られることである。すなわち、本発明の熱接着性積層不織布において、（ｃ）層の外側表面をヒートシール面として、熱接着温度が１１０〜２３０℃の範囲でヒートシールを行ったとき、ヒートシール強力は、好ましくは０．２（Ｎ／２５ｍｍ幅・目付［ｍ^２］）以上であり、より好ましくは０．３（Ｎ／２５ｍｍ幅・目付［ｍ^２］）以上、さらに好ましくは０．４〜１（Ｎ／２５ｍｍ幅・目付［ｍ^２］）である。なお、「（Ｎ／２５ｍｍ幅・目付［ｍ^２］）」は、単位目付当たりのヒートシール強力を示す。

例えば、目付が５０ｇ／ｍ^２の不織布の場合、ヒートシール強力は、好ましくは１０Ｎ／２５ｍｍ幅以上であり、より好ましくは１５Ｎ／２５ｍｍ幅以上、さらに好ましくは２０〜５０Ｎ／２５ｍｍ幅である。ヒートシール強力が上記の範囲であると、シール部分の剥離が無く、袋に充填された内容物が外部に漏れるなどの問題がない。また、ヒートシール強力の変動率（Ｒ／ｘ：なお、Ｒはバラツキ、ｘは平均値を表す）は、８０％以下が好ましく、６０％以下がより好ましい。

後記する実施例の表４に示すように、ヒートシールの温度範囲を１２５〜２３０℃の如く広い範囲に設定しても、ヒートシール強力は２２〜３８Ｎ／２５ｍｍ幅の範囲でヒートシール強力の変動率（Ｒ／ｘ）が非常に小さく、広範囲のヒートシール温度で安定した高いヒートシール強力が得られることが判る。この理由としては、（ａ）層と（ｃ）層の不織布内部へ（ｂ）層の極細繊維が侵入することによって、非ヒートシール層とヒートシール層の層間剥離強力が向上し、ヒートシール特性が向上するためである。層間剥離強力は、２．０Ｎ／２５ｍｍ幅以上が好ましく、２．５Ｎ／２５ｍｍ幅以上がより好ましい。

本発明の熱接着性積層不織布のヒートシール性能における第２の特徴は、後記する実施例の表５に示すように、ホットタック強力に優れており、０．５秒という瞬間的なヒートシールによっても、優れたヒートシール強力が得られることである。極めて短時間でヒートシールが可能であるということは、ヒートシール加工の高速化に対応できる機能である。したがって、本発明の熱接着性積層不織布は、高速ヒートシール加工が可能であるという点で、工業生産に極めて有利である。

本発明の熱接着性積層不織布の目付は、目的とする強度、通気性の観点から、好ましくは１０〜１５０ｇ／ｍ^２、さらに好ましくは１２〜１００ｇ／ｍ^２である。目付が上記の範囲であると、十分な強度が得られ、また、良好な風合い及び通気性が得られる。

本発明の熱接着性積層不織布の最大開孔径は、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは１〜４０μｍ、さらに好ましくは３〜３０μｍである。最大開孔径が上記の範囲であると、繊維間隙が適切であるために、優れたフィルター性能及びバリアー性能が得られる。

本発明の熱接着性積層不織布の通気性は、好ましくは１〜１００ｃｍ^３／ｃｍ^２・ｓｅｃ、より好ましくは５〜９０ｃｍ^３／ｃｍ^２・ｓｅｃである。通気性が上記の範囲であると、良好な通気性が得られ、また、優れたバリアー性能が得られるため粉漏れ等が発生しにくい。

本発明の熱接着性積層不織布の破裂強度は、好ましくは１００ｋＰａ以上、より好ましくは１２０〜１０００ｋＰａである。破裂強度が上記の範囲であると、ヒートシールなどで袋体にして内容物を充填したものを、落下させた場合、その上に人が乗った場合などに破れることがない。

本発明の熱接着性積層不織布は、優れた破裂強度、フィルター性能、バリアー性能および片面ヒートシール性を有し、製袋加工において、ヒートシール製袋機の加工速度の向上と、長時間安定した運転を可能とする。

ヒートシール温度とヒートシール強力との関係の一例を示す図である。ヒートシール温度とホットタック強力との関係の一例を示す図である。

以下、実施例を挙げて更に本発明について説明するが、本発明はこれらの実施例等により何ら限定されるものではない。
なお、測定方法、評価方法は以下のとおりである。

（１）目付（ｇ／ｍ^２）
ＪＩＳ−Ｌ−１９０６に準拠して測定した。
不織布の両端部１０ｃｍを除いて、縦２０ｃｍ×横２０ｃｍのサンプルを３個切り取り、質量を測定して、その平均値を単位面積当たりの質量に換算して求めた。

（２）繊維径（μｍ）
不織布の両端部１０ｃｍを除いて、布帛幅２０ｃｍ毎の区域からそれぞれ１ｃｍ角のサンプルを１０個切り取った。各サンプルについて、繊維の直径を各３０点ずつキーエンス製マイクロスコープＶＨ−８０００を用いて測定し、その平均値を算出（小数点以下１桁まで）して繊維径とした。

（３）融点（℃）
サンプルとして繊維を約８ｍｇ秤量し、サンプルパンに入れ、サンプルシーラーを用いてサンプルを調整した。ＳＩＩナノテクノロジー社製：ＤＳＣ２１０を使用し、以下の条件で融解吸熱ピークの最大値を示す温度を測定し（測定雰囲気：窒素ガス５０ｍｌ／ｍｉｎ、昇温速度：１０℃／ｍｉｎ、測定温度範囲：２５〜３００℃）、融点（℃）とした。
融解吸熱ピークが明確でない場合は、測定前にサンプルパンを１２０℃、２４時間熱処理して測定した。

（４）通気性（ｃｍ^３／ｃｍ^２・ｓｅｃ）
ＪＩＳ−Ｌ−１９０６（フラジュール法）に準拠して測定した。
不織布の両端部１０ｃｍを除いて、布帛幅方向に５点のサンプルを採取して測定し、測定値の平均値を算出（小数点以下１桁まで）した。

（５）粉漏れ率（％）
ＪＩＳ−Ｚ−８９０１試験用の粉体ダスト７種を約１０ｇ取り、質量Ｗ１を正確に測定した。一方、布帛から２５ｃｍ角のサンプルを切り取り、振動機に取り付けて、１０分間振動し、サンプルを通過した粉体ダストの質量Ｗ２を測定し、下記の式から求めた。
粉漏れ率（％）＝（Ｗ２／Ｗ１）×１００

（６）破裂強度（ｋＰａ）
ＪＩＳ−Ｌ−１９０６（ミューレン形法）に準拠して測定した。
不織布の両端部１０ｃｍを除いて、約１５ｃｍ×１５ｃｍのサンプルを５枚採取し、ミューレン型試験機を用いて測定し、その平均値で示した（小数点以下１桁まで）。

（７）最大孔径（μｍ）
ＪＩＳ−Ｋ−３８３２（バブルポイント法）に準拠して測定した。
直径４０ｍｍの円形サンプルを用い、下記の方法で測定した。
ｉ）サンプルを液体で満たし、毛細管現象を用いて、サンプルの全細孔に液体が入っている状態にする。

ｉｉ）このサンプルの下面から次第に空気圧をかけていき、気体圧力が毛細管内の液体表面張力に打ち勝った時、気泡が出てくる。
ｉｉｉ）この時、最初に気泡が出るのは最も大きな細孔からであり、その時の気体圧力を測定することにより、最大開孔径を算出する。

（８）気体中の粒子の捕集効率（％）
直径１０ｃｍのサンプルに、流量２３．６リットル／ｍｉｎで、各粒子径のダストを流し、各粒子径（０．３μｍ未満、０．３〜０．５μｍ未満、０．５〜１．０μｍ未満、１．０〜２．０μｍ未満）における粒子の捕集率を測定した。

（９）層間剥離強力（Ｎ／２５ｍｍ幅）
ＪＩＳ−Ｌ−１０８９（はく離強さ）に準拠して測定した。幅２５ｍｍ、長さ１５０ｍｍのサンプルを切り取った。このサンプルを長さ方向に辺から５０ｍｍの長さで、非ヒートシール層とヒートシール層の層間を剥離したときの強力を測定した。
サンプルを定長引張試験機に取り付け、つかみ間隔５０ｍｍ、引張速度１０ｃｍ／ｍｉｎで剥離したときの強度をタテ５カ所測定し、層間剥離強力とした。
層間での剥離を生じないものは、「層間剥離せず」と評価した。

（１０）ヒートシール強力（Ｎ／２５ｍｍ幅）
ヒートシール層を互いにシール面として、所定の温度でヒートシールした後、幅２５ｍｍ長さ２０ｍｍのサンプルを切り取った。このサンプルを用いて、ヒートシール部分を上下方向に１８０度剥離するように定長引張試験機に取り付け、つかみ間隔１００ｍｍ、引張速度１０ｃｍ／ｍｉｎで、ヒートシール部分を剥離したときの強度を、タテ５カ所測定し、最大強度の平均値を求め、ヒートシール強力とした。

（１１）ホットタック強力（Ｎ／２５ｍｍ幅）
幅２５ｍｍ長さ４００ｍｍのサンプルを切り取り、H.W.Theller Inc.のホットタックテスター（Theller Model HT）を用い、ダイのシール面積０．２５ｃｍ^２、シール圧力５０００ｋＰａ、シール実測時間５００ｍｓｅｃでヒートシールし、２００ｃｍ／ｍｉｎでの瞬間的な剥離強力を測定した。

（１２）溶液粘度（ηｓｐ／ｃ）
０．０２５ｇのサンプルをオルソクロロフェノール（ＯＣＰ）２５ｍｌに溶解した。溶解は９０℃で行い、十分に溶解しない場合は１２０℃に加温した。
測定は、粘度管を用いて３５℃で行い、次式で計算した。３回の測定結果を算術平均し、少数点第３位を四捨五入して算出した。

ηｓｐ／ｃ＝〔（ｔ−ｔ０）／ｔ０〕／ｃ
式中、ｔ０：溶媒通過時間（秒）、ｔ：溶液通過時間（秒）、ｃ：１０００ｍｌ当りの溶質（ｇ）を表す。

（１３）不織布の毛羽等級（耐毛羽性）（級）
ＪＩＳ−Ｌ−０８４９（摩擦堅牢度試験法：Test methods for color fastness to rubbing）に準拠して測定した。
幅２５ｍｍ、長さ３００ｍｍのサンプルを切り取った。日本学術振興会型堅牢度試験機を用いて、摩擦子の荷重５００ｇで１００回摩擦した後の毛羽立ち状態を、以下の基準で判定した。

１級：サンプルが破損するほど繊維が剥ぎ取られる。
２級：サンプルが薄くなるほど甚だしく繊維が剥ぎ取られる。
３級：はっきりとした毛玉が出来始める、又は、小さい毛玉が複数見られる。
４級：繊維の毛羽立ちが少しあるが目立たない。
５級：繊維の毛羽立ちがない。

（１４）熱板ヒーターへの樹脂付着の評価
幅１００ｍｍ、長さ７ｍｍの熱板ヒーターを用い、ヒートシール層を互いにシール面として、１３０℃、シール圧力５０００ｋＰａ、シール時間１ｓｅｃでヒートシールした後、熱板ヒーターへの樹脂付着状態を評価した。

〔実施例１〕
積層不織布の（ｃ）層として、スパンボンド用の２成分紡糸口金を用いて、鞘成分が高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ：融点１３０℃）、芯成分がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：融点２６３℃）からなり、平均繊維径１６μｍの鞘芯型複合繊維不織布を作製した。

（ｂ）層は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：融点２６０℃）を用い、該ＰＥＴを紡糸温度３００℃、加熱エアー３２０℃、１０００Ｎｍ^３／ｈｒの条件下でメルトブロー用噴射口金から吐出した。得られた平均繊維径２μｍの極細繊維不織布を、（ｃ）層上に積層した。

（ａ）層は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ：融点２６３℃）を用い、該ＰＥＴを紡糸温度３００℃でスパンボンド用紡糸口金から吐出した。得られた平均繊維径１４μｍのＰＥＴ不織布を、（ｂ）層上に積層した結果、全体として、３層からなり、目付５０ｇ／ｍ^２の不織布を得た。
得られた３層からなる不織布を、圧着面積率が１５％のエンボスロールで、線圧３５０Ｎ／ｃｍ、上下温度を２３０℃／１１０℃の条件で熱圧着して一体化し、積層不織布を得た。

〔実施例２〕
実施例１において、（ｃ）層の鞘芯型複合繊維の鞘成分を共重合ポリエステル（融点１６０℃）に変えた以外は実施例１と同様にして、目付５０ｇ／ｍ^２の３層からなる不織布を作製した。得られた３層からなる不織布を、圧着面積率が１５％のエンボスロールで、線圧３５０Ｎ／ｃｍ、上下温度を２３０℃／１３０℃で部分熱圧着し、積層不織布を得た。

〔実施例３〕
実施例１において、（ｃ）層の鞘芯型複合繊維の鞘成分を共重合ポリエステル（融点２０８℃）に変えた以外は実施例１と同様にして、目付５０ｇ／ｍ^２の３層からなる不織布を作製した。得られた３層からなる不織布を、圧着面積率が１５％のエンボスロールで、線圧３５０Ｎ／ｃｍ、上下温度を２３０℃／１３０℃で部分熱圧着し、積層不織布を得た。

〔実施例４〕
実施例１において、（ａ）層を共重合ポリエステル（融点２３０℃）に変えた以外は実施例１と同様にして、目付５０ｇ／ｍ^２の３層からなる不織布を作製した。得られた３層からなる不織布を、圧着面積率が１５％のエンボスロールで、線圧３５０Ｎ／ｃｍ、上下温度を２００℃／１１０℃で部分熱圧着し、積層不織布を得た。

〔実施例５及び６〕
実施例１において、積層不織布全体の繊維量に対する極細繊維の比率を１０ｗｔ％（実施例５）、３０ｗｔ％（実施例６）に変えた以外は実施例１と同様にして、目付５０ｇ／ｍ^２の３層からなる積層不織布を得た。

〔実施例７〕
実施例１において、（ｂ）層のＰＥＴを、紡糸温度３００℃、加熱エアー３００℃、１０００Ｎｍ^３／ｈｒの条件下でメルトブロー用噴射口金から吐出し、平均繊維径５μｍの極細繊維不織布を得たこと以外は、実施例１と同様にして、目付５０ｇ／ｍ^２の３層からなる積層不織布を得た。

〔比較例１〕
比較例１は、単層の不織布の例である。
実施例１における鞘芯型複合繊維不織布の製造法と同様にして、芯成分がポリエチレンテレフタレート、鞘成分が高密度ポリエチレンからなり、平均繊維径１６μｍの鞘芯型複合繊維不織布を得た。

〔比較例２〕
実施例１における（ａ）層の不織布と（ｃ）層の不織布の製造法と同様にして、（ｃ）層として目付２５ｇ／ｍ^２の不織布の上に、（ａ）層として目付２５ｇ／ｍ^２の不織布を積層して２層からなる不織布を作製した。

上記の実施例及び比較例で得られた積層不織布の特性及び評価結果を表１〜５に示した。
表１〜４から明らかなように、（ａ）層のポリエステル系長繊維不織布層と、（ｃ）層の熱可塑性複合長繊維不織布層の間に、（ｂ）層のポリエステル系極細繊維層を挿入して熱接着することにより得られた積層不織布は、片面熱接着性に優れ、破裂強度が４００〜５３０ｋＰａ、ヒートシール強力が２２Ｎ／２５ｍｍ幅以上という優れた性能を有すると共に、フィルター性能に優れ、細かい粒子や砕け易い粒子に対しても粉漏れが無い。

これに対し、ポリエステル系極細繊維層（（ｂ）層）が存在しない比較例１、２では、本発明の積層不織布（実施例１〜７）に比べて性能が劣っていることが判る。
また、表４および図１から明らかなように、本発明の積層不織布は、低温から高温まで、ヒートシール可能な温度範囲が広く、ヒートシール強力の変動率（Ｒ／ｘ）が５３％以内で、安定して高いヒートシール強力を有することが判る。

さらに、表５および図２から明らかなように、本発明の積層不織布は、比較例に比べて、０．５秒という瞬間的なヒートシール性能を示すホットタック強力が優れており、従って、高速ヒートシール加工に適することが判る。

本発明の熱接着性積層不織布は、破裂強度及びヒートシール強力に優れると共に、遮蔽性能としてのフィルター性能、バリアー性能にも優れ、さらに、広い温度範囲で安定した高いヒートシール性、瞬間的なヒートシール性が得られる。

したがって、これらの特性を利用して、遮蔽性とヒートシール性の両性能が要求される包装材料分野（例えば、乾燥剤包材など）、フィルター分野（例えば、コーヒーフィルター、お茶フィルター、ダシ袋など）、メディカル分野、生活資材（例えば、炭袋、除湿剤包材など）等、多くの分野で好適に利用することができる。

Claims

下記（ａ）層、（ｂ）層及び（ｃ）層の不織布が熱圧着により一体化された積層不織布であって、下記の（１）及び（２）を満足することを特徴とする熱接着性積層不織布。
（ａ）層：熱可塑性樹脂からなる長繊維不織布層を少なくとも１つ以上有する。
（ｂ）層：（ａ）層と同系の熱可塑性樹脂からなる極細繊維不織布層を少なくとも１つ以上有する。
（ｃ）層：熱可塑性樹脂からなる複合長繊維不織布層を少なくとも１つ以上有する。
（１）（ａ）層の不織布を構成する繊維と（ｂ）層の不織布を構成する繊維の融点差が３０℃以下であること。
（２）（ｃ）層の不織布を構成する熱可塑性樹脂からなる複合長繊維が低融点成分を含有し、該低融点成分の融点が、（ａ）層の不織布を構成する繊維の融点よりも４０〜１５０℃低いこと。
前記（ｂ）層の不織布を構成する極細繊維の量（ｗｔ％）が前記積層不織布全体の繊維量に対し５〜５０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１記載の熱接着性積層不織布。
前記（ｂ）層の不織布を構成する極細繊維の平均繊維径が１〜３μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の熱接着性積層不織布。
前記（ａ）層の不織布を構成する熱可塑性樹脂からなる長繊維がポリエステル系長繊維であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱接着性積層不織布。
前記（ｃ）層の不織布を構成する熱可塑性樹脂からなる複合長繊維が、低融点成分を鞘成分とする鞘芯型複合繊維であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の熱接着性積層不織布。
前記（ａ）層の不織布を構成するポリエステル系長繊維がポリエチレンテレフタレート繊維であることを特徴とする請求項４に記載の熱接着性積層不織布。
前記鞘芯型複合繊維の鞘成分がポリエチレンであり、芯成分がポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項５に記載の熱接着性積層不織布。
前記鞘芯型複合繊維の鞘成分が共重合ポリエステルであり、芯成分がポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項５に記載の熱接着性積層不織布。
前記熱接着性積層不織布の（ｃ）層の外側表面を互いに重ね合わせてヒートシールしたとき、ヒートシール温度が１２５〜２３０℃の範囲におけるヒートシール強力が０．２（Ｎ／２５ｍｍ幅・目付［ｍ^２］）以上であり、該ヒートシール強力の変動率（Ｒ／ｘ）が８０％以内であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の熱接着性積層不織布。
なお、Ｒはバラツキ、ｘは平均値を表す。