JPWO2016148174A1 - 不織布およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

均一性に優れ、最大細孔径は小さいが通気性の高い不織布およびその製造方法を提供する。平均繊維径が０．８０μｍ以下、かつ、繊維径が２．００μｍ以上の繊維本数の割合が５．０％以下であって、見掛け密度が０．０５ｇ／ｃｍ３以上０．１５ｇ／ｃｍ３以下、かつ、最大細孔径が１０．０μｍ以下であることを特徴とする不織布。

Description

本発明は、不織布およびその製造方法に関する。

従来、極細繊維からなる不織布は、各種フィルター等に用いられており、繊維径の小さい繊維で形成された不織布は、微粒子の捕捉性に優れていることから、液体フィルター、エアフィルター等に適用されている。特に、溶融した熱可塑性樹脂を紡糸して製造するメルトブロー不織布については、繊維径の小さい繊維で不織布を形成するための検討がなされている。例えば、メルトブロー法にて、吐出した繊維に熱線を照射し、極細繊維を得る方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、繊維径の小さい極細繊維から不織布を製造する場合に発生し易いと考えられる、繊維の絡まりや浮遊繊維の付着を抑制し、低目付であっても微粒子捕捉性と通気性とを両立可能なメルトブロー不織布の製造方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

一方で、メルトブロー法とは異なる製法にて極細繊維を得る方法や、得られた極細繊維から不織布を得ることについても提案されている（例えば、特許文献３参照）。特許文献３によると、極細繊維からなる繊維径分布の優れた不織布を得られるとの記載はある。しかし、フィルター用途に適用するためには、不織布シートとしての均質性や、目付、厚み等が重要であるところ、これらの点については言及がない。したがって、たとえ極細繊維が得られたとしても、フィルター用途としてそのまま適用することは困難であった。

さらに、融着による太繊維が少ないメルトブロー不織布について、口金より吐出した繊維を、高温高速空気を用いて噴射後、冷却空気にて冷却、分散する方法が提案されている（例えば、特許文献４参照）。また、延伸中の熱可塑性樹脂の最大せん断速度を所定の範囲とすることで、高い比表面積を有する極細繊維不織布を得る方法が提案されている（例えば、特許文献５参照）。

ところで、液体フィルター用途において、精密ろ過が必要な分野ではメンブレンを用いることが主流である。しかし、メンブレンは目詰まりが速いことから、液体フィルターのろ過精度の指標となる最大細孔径を抑えた極細繊維からなる不織布が要望されている。

特開２０１０−２８５７２０号公報 国際公開第２０１２／１０２３９８号 特許第５３９４３６８号公報 特開２０１５−９２０３８号公報 特開２０１５−１９００８１号公報

メルトブロー不織布においては、繊維径分布は非常に広く、平均繊維径が小さい場合であっても太い繊維が存在して最大繊維径が大きくなると、太い繊維により不織布内部に空隙が発生し、最大細孔径が大きくなってしまうことがある。これは、メルトブロー法が、紡糸ノズルからポリマーを吐出した後、ノズル側面から熱風を吹き付けてポリマーを細くさせると共に冷却し、下面のネット上に繊維を捕集し、不織布を形成させる工程を有していることに起因する。一般に、メルトブロー不織布においては、吐出直後の溶融ポリマーの直径、熱風の温度、流量および風速に起因したポリマーの引き伸ばされ度合い、熱風の気流の乱れに伴う繊維間融着やポリマーの千切れ、ならびに、ポリマー固化後の繊維の千切れ等の様々な要因によって、部分的に太い繊維が発生し、繊維径分布が大きくなってしまう。そのため、メルトブロー法では、均一な繊維径の不織布を得ることが難しい。また、紡糸ノズルから吐出された直後のポリマーは、ノズルからの押出圧力から開放されたポリマーが膨張する「バラス効果」とよばれる現象を伴う。前記膨張の大小によっても繊維径に分布が生じる。繊維間の空隙を示す細孔径は繊維の最大繊維径やショット（樹脂塊）の有無によって大きく影響される。したがって、平均繊維径を小さくしても、最大細孔径は大きくなることがある。

前記のバラス効果は、ノズルの１穴当たりの吐出量が多い場合や樹脂粘度が高い場合に起こることが判っている。しかし、バラス効果の発生を防ぐために、前記吐出量を少なくしたり、樹脂粘度を低くしたりすると、背圧が低下し、ポリマーの押出力（量）が不安定になりやすく、ショット発生の要因となるため、これらの方法には限界がある。

一方で、最大細孔径を小さくする方法としては、複数枚の不織布を積層する方法や、不織布にカレンダー加工を施す方法が一般的である。しかし、これらの方法では、通気度が小さくなり、目詰まりが速く寿命の短いフィルターとなりやすかった。

本発明は上記課題を解決するものであり、均一性に優れ、最大細孔径は小さいが通気性の高い不織布およびその製造方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の不織布は、平均繊維径が０．８０μｍ以下であり、かつ、繊維径が２．００μｍ以上の繊維本数の割合が５．０％以下であって、見掛け密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３以上０．１５ｇ／ｃｍ^３以下、かつ、最大細孔径が１０．０μｍ以下であることを特徴とする。

本発明の不織布にいて、通気量（ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃ）／最大細孔径（μｍ）の値が、１．３０以上であることが好ましい。

本発明の不織布において、前記極細繊維は、熱可塑性樹脂であることが好ましい。

本発明の不織布において、前記極細繊維は、ポリプロピレンからなることが好ましい。

前記不織布は、メルトブロー不織布であることが好ましい。

また、本発明の不織布において、平均目付が９ｇ／ｍ^２以上であることが好ましい。

本発明の不織布の製造方法は、メルトブロー法において、紡糸ノズル当たりの樹脂吐出量を０．０１ｇ／分以下とし、ダイ温度におけるメルトフローレイトが５００ｇ／１０分以上１０００ｇ／１０分以下となるようにダイ温度を設定し、ノズル出口において吹き付ける空気の温度を、使用する樹脂について、ダイ温度比メルトフローレイト（ＭＦＲ）率が２０％以上８０％以下となる温度とし、前記吹き付ける空気の単位面積当たりの噴出量は、５０Ｎｍ^３／ｓｅｃ／ｍ^２以上７０Ｎｍ^３／ｓｅｃ／ｍ^２以下とすることを特徴とする。

本発明によれば、均一性に優れ、最大細孔径は小さいが通気性の高い不織布およびその製造方法を提供することができる。

図１は、実施例で用いた樹脂についての、溶融温度と溶融温度におけるメルトフローレイトとの関係を示したグラフである。 図２は、実施例および比較例の不織布における繊維径分布のヒストグラムである。図２（ａ）は実施例１、図２（ｂ）は実施例４、図２（ｃ）は比較例１のそれぞれの不織布における繊維径分布である。

以下、本発明をさらに具体的に述べる。本発明の不織布は、所定範囲の繊維径を有する繊維から構成され、所定範囲の見掛け密度を有していることにより、最大細孔径が１０．０μｍ以下と小さいものであっても高い通気性を得ることができたものである。フィルター用途に用いる不織布の特性について、より細かい粒子の捕捉を図るためには、一般に、平均繊維径を小さくする方向での検討が行われる。しかし、平均繊維径を小さくしても、十分な特性を得ることができない場合があった。本発明者らは、不織布を構成する繊維の最大繊維径に着目することで、均一性に優れ、最大細孔径は小さいが通気性の高い不織布とその製造方法を実現することができた。

本発明の不織布は、平均繊維径が０．８０μｍ以下であり、かつ、繊維径が２．００μｍ以上の繊維本数の割合が５．０％以下であるような極細繊維からなり、見掛け密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３以上０．１５ｇ／ｃｍ^３以下、かつ、最大細孔径が１０．０μｍ以下であることを特徴とする。

本発明の不織布は、平均繊維径が０．８０μｍ以下であり、さらに、２．００μｍ以上の繊維本数の割合が５．０％以下であることが必要である。より好ましくは、最大繊維径が２．００μｍ未満の極細繊維からなるとよい。最大繊維径が２．００μｍ以上の繊維を５．０％より多く含んでいると、平均繊維径が０．８０μｍ以下であっても不織布の最大細孔径が大きくなりやすい。不織布の最大細孔径が大きくなると、前記不織布をフィルターとして用いたときの微粒子捕捉性が十分ではなくなるという問題がある。平均繊維径は、好ましくは、０．５０μｍ以下である。また、２．００μｍ以上の繊維本数の割合が３．０％以下であることがより好ましく、最大繊維径は、１．５０μｍ以下であることがより好ましい。ここで、繊維本数の割合とは、後述する繊維径の測定方法において示すように、繊維２００本当たりの特定の繊維径の繊維本数の割合をいう。

本発明の不織布は、見掛け密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３以上０．１５ｇ／ｃｍ^３以下であり、かつ、最大細孔径が１０．０μｍ以下である。見掛け密度は、好ましくは、０．０８ｇ／ｃｍ^３以上０．１２ｇ／ｃｍ^３以下である。最大細孔径を小さくするために、不織布を積層したりカレンダー加工したりすると、見掛け密度が上がり、通気性が小さくまたフィルターとして用いた場合に寿命が短くなってしまう。本発明の不織布は、前記の見掛け密度範囲であるにもかかわらず、最大細孔径を１０．０μｍ以下とすることができる。前記最大細孔径は、８．０μｍ以下であることが好ましい。

本発明において、見掛け密度とは、後述するように不織布の平均厚みおよび平均目付を測定し、次の式によって算出した値である。見掛け密度が小さいものほど嵩高い不織布であるといえる。
見掛け密度（ｇ／ｃｍ^３）＝｛平均目付（ｇ／ｍ^２）／平均厚み（ｍｍ）｝／１０００

前記平均目付は、不織布の取扱いにおいて次工程での作業性等を考慮すると高目付であればあるほどよく、９ｇ／ｍ^２以上であることが好ましい。

本発明によると、通気度（ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃ）／最大細孔径（μｍ）の値が、１．３０以上である不織布を得ることができる。通気度（ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃ）／最大細孔径（μｍ）の値が、１．３０以上であれば、最大細孔径は小さいが通気性の高い不織布となり、液体フィルターとして使用する際に、目詰まりを起こすことなく、長寿命で高い濾過精度を維持することができる不織布となる。この不織布は、液体フィルター用不織布として好適に用いることができる。

本発明の不織布を構成する前記極細繊維は、熱可塑性樹脂からなる。熱可塑性樹脂であれば、特に限定されることはなく、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド等を用いることができる。なかでもポリプロピレン極細繊維であることが好ましい。ポリプロピレン樹脂は、公知のものを用いることができるが、後述するメルトブロー法によって製造する場合には、ＭＦＲ（メルトフローレイト）が１０ｇ／１０分以上２０００ｇ／１０分以下の範囲にあることが好ましい。樹脂の物性値を示すＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ７２１０−１の標準的試験方法により測定される。ポリプロピレン樹脂については、測定条件２．１６ｋｇ、２３０℃（ＪＩＳ Ｋ６９２１−２においてポリプロピレン樹脂について定められた条件）として測定した値である。

また、前記不織布は、メルトブロー不織布であることが好ましい。メルトブロー法では、溶融した樹脂を紡糸ノズルから繊維状に吐出させるときに、吐出された繊維状の溶融樹脂に両側面から圧縮ガス（例えば空気）をあてるとともに、ガスを随伴させることで繊維径を小さくすることができる。このように、メルトブロー法によると、平均繊維径が０．８０μｍ以下の極細繊維からなる不織布を容易に得ることができるため、好ましい。

また、本発明の不織布の製造方法は、メルトブロー法において、紡糸ノズル当たりの樹脂吐出量を０．０１ｇ／分以下とし、ダイ温度におけるメルトフローレイト（ＭＦＲ）が５００ｇ／１０分以上１０００ｇ／１０分以下となるようにダイ温度を設定し、ノズル出口において吹き付ける空気の温度を、使用する樹脂について、ダイ温度比メルトフローレイト（ＭＦＲ）率が２０％以上８０％以下となる温度とし、前記吹き付ける空気の単位面積当たりの噴出量を５０Ｎｍ^３／ｓｅｃ／ｍ^２以上７０Ｎｍ^３／ｓｅｃ／ｍ^２以下とすることを特徴とする。

例えば、平均繊維径が０．８０μｍ以下といった極細繊維からなる不織布を得るには、紡糸ノズル当たりの樹脂吐出量を０．０１ｇ／分以下とすることが必要である。樹脂吐出量を少なくすると、吐出直後の溶融ポリマーの直径を小さくすることが可能である一方で、ノズル出口において吹き付ける空気の単位面積当たりの噴出量によっては、飛散繊維が多発したり、吐出直後のポリマーが繊維になる前に千切れてショット化が起こり易くなる。そこで、本発明では、前記吹き付ける空気の単位面積当たりの噴出量を５０Ｎｍ^３／ｓｅｃ／ｍ^２以上７０Ｎｍ^３／ｓｅｃ／ｍ^２以下としたことが特徴の一つである。紡糸ノズル当たりの樹脂吐出量を０．０１ｇ／分以下とする場合、前記の空気の単位面積当たりの噴出量を所定範囲とすることで、飛散繊維による毛羽およびショット化を防ぐことができ、良質な不織布を得ることができる。前記吹き付ける空気の単位面積当たりの噴出量は、好ましくは、５５Ｎｍ^３／ｓｅｃ／ｍ^２以上６７Ｎｍ^３／ｓｅｃ／ｍ^２以下である。

本発明の不織布の製造方法においては、樹脂の物性値を示すＭＦＲが、１０ｇ／１０分以上２０００ｇ／１０分以下の範囲にある原料樹脂を用いることが好ましい。樹脂の物性値を示すＭＦＲは、樹脂の種類に応じて測定温度が規定されており、例えば、ポリプロピレンでは測定温度は２３０℃である。ダイ温度は一般的には、樹脂の物性値を示すＭＦＲの測定温度近辺の温度に設定されるため、所望の不織布を製造するためには、所定の範囲内のＭＦＲを有することを樹脂選択の指標とすることが好ましい。本製造方法においては、使用する樹脂について、メルトブロー不織布の製造装置のダイ温度におけるメルトフローレイトが５００ｇ／１０分以上１０００ｇ／１０分以下となるようにダイ温度を設定し、ノズル出口において吹き付ける空気の温度を、使用する樹脂について、ダイ温度比ＭＦＲ率が２０％以上８０％以下となる温度とする。例えば、ある樹脂における、ダイの設定温度でのメルトフローレイトが、５００ｇ／１０分である場合、ダイ温度比ＭＦＲ率８０％となる温度とは、その樹脂のメルトフローレイトが４００ｇ／１０分となる温度である。その温度をノズル出口において吹き付ける空気の温度に設定すると、このときのダイ温度比ＭＦＲ率は８０％となる。ノズル出口において吹き付ける空気の温度は、ダイ温度比ＭＦＲ率が３５％以上５５％以下となる温度とすることがより好ましい。

ノズル出口において吹き付ける空気の温度を、ダイ温度比ＭＦＲ率が２０％以上８０％以下、好ましくは、３５％以上５５％以下となる温度とすることで、ノズルから吐出される樹脂（溶融ポリマー）の表面は冷却され、溶融ポリマーが冷却固化され繊維状に形成される過程において、吐出ポリマーの直進性が高まり、気流の乱れの影響を受けにくい状態となる。この状態で、前記の所定範囲の単位面積当たりの噴出量で空気を吹き付けると、溶融ポリマーの引き伸ばし（繊維径の微細化）は好適に行われるものの、隣接するノズルから吐出される繊維同士の融着は防ぐことができる。そのため、得られる不織布において、平均繊維径を小さくしつつ、最大繊維径が大きくなることは抑えることができる。このような方法を採用することで、平均繊維径が０．８０μｍ以下であり、かつ、繊維径が２．００μｍ以上の繊維本数の割合が５．０％以下となる不織布を得ることができる。

このように、本発明の不織布の製造方法でメルトブロー不織布を製造すると、前記で規定したような不織布を得ることができる。

（実施例１）
メルトブロー不織布製造装置を用いて、ポリプロピレン樹脂を原料として不織布を製造した。本実施例において原料は、ポリプロピレン樹脂Ａ（商品名「Ａｃｈｉｅｖｅ^ＴＭ６９３６Ｇ２」、Ｅｘｘｏｎ Ｍｏｂｉｌ社製）を用いた。このポリプロピレン樹脂について、溶融温度と、溶融温度におけるメルトフローレイトとの関係を測定した結果のグラフを図１に示した。得られた結果を元に、ダイの設定温度（２００℃）における原料の樹脂のＭＦＲは８２９ｇ／１０分であり、繊維化するための加熱圧縮された空気の設定温度（１７５℃）における原料の樹脂のＭＦＲは４４０ｇ／１０分であった。このときのダイ温度比ＭＦＲ率は５３％である。前記のポリプロピレン樹脂を用い、前記製造装置においてダイの設定温度を２００℃、直径０．１５ｍｍの紡糸ノズル１穴当たりの吐出量を０．００７５ｇ／分とした。前記紡糸ノズルの両側からは、加熱圧縮された空気（温度：１７５℃、単位面積当たりの噴出量：５７Ｎｍ^３／ｓｅｃ／ｍ^２）を吹き付け、前記紡糸ノズルから１００ｍｍの距離の捕集装置に紡糸させ、目付を約１０ｇ／ｍ^２としたメルトブロー不織布を得た。得られた不織布の物性を下記記載の方法で測定した。結果を表１に示す。また、得られた不織布の繊維径分布のヒストグラムを、図２（ａ）に示す。

（実施例２）
加熱圧縮された空気の単位面積当たりの噴出量を６５Ｎｍ^３／ｓｅｃ／ｍ^２とした以外は、実施例１と同様にして不織布を得た。得られた不織布の物性を下記記載の方法で測定した。結果を表１に示す。

（実施例３）
原料として、実施例１で使用したポリプロピレン樹脂ＡよりもＭＦＲの小さいポリプロピレン樹脂Ｂを用いた。このポリプロピレン樹脂Ｂについて、溶融温度と、溶融温度におけるメルトフローレイトとの関係を測定した結果のグラフを図１に示した。得られた結果を元に、ダイの設定温度を２３０℃、加熱圧縮された空気の温度を１８０℃とした以外は、実施例１と同様にして不織布を得た。ここで、ダイの設定温度（２３０℃）における原料の樹脂のＭＦＲは９１５．１ｇ／１０分であり、前記加熱圧縮された空気の温度（１８０℃）における原料の樹脂のＭＦＲは３３６ｇ／１０分であり、このときのダイ温度比ＭＦＲ率は３７％である。得られた不織布の物性を下記記載の方法で測定した。結果を表１に示す。

（実施例４）
加熱圧縮された空気の温度（１９０℃）と、単位面積当たりの噴出量を６５Ｎｍ^３／ｓｅｃ／ｍ^２とした以外は、実施例３と同様にして不織布を得た。ここで、ダイの設定温度（２３０℃）における原料の樹脂のＭＦＲは９１５．１ｇ／１０分であり、前記加熱圧縮された空気の温度（１９０℃）における原料の樹脂のＭＦＲは４０３ｇ／１０分であり、このときのダイ温度比ＭＦＲ率は４４％である。得られた不織布の物性を下記記載の方法で測定した。結果を表１に示す。また、得られた不織布の繊維径分布のヒストグラムを、図２（ｂ）に示す。

（比較例１）
加熱圧縮された空気の単位面積当たりの噴出量を７３Ｎｍ^３／ｓｅｃ／ｍ^２とした以外は、実施例１と同様にして不織布を得た。得られた不織布の物性を下記記載の方法で測定した。結果を表１に示す。また、得られた不織布の繊維径分布のヒストグラムを、図２（ｃ）に示す。

（比較例２）
加熱圧縮された空気の温度を２００℃、単位面積当たりの噴出量を５３Ｎｍ^３／ｓｅｃ／ｍ^２とした以外は、実施例１と同様にして不織布を得た。ここで、前記加熱圧縮された空気の温度（２００℃）における原料の樹脂のＭＦＲは８２９ｇ／１０分であった。ここで、ダイの設定温度（２００℃）における原料の樹脂のＭＦＲは８２９ｇ／１０分であり、このときのダイ温度比ＭＦＲ率は１００％である。得られた不織布の物性を下記記載の方法で測定した。結果を表１に示す。

（比較例３）
加熱圧縮された空気の温度を２００℃、単位面積当たりの噴出量を７３Ｎｍ^３／ｓｅｃ／ｍ^２とした以外は、実施例１と同様にして不織布を得た。ここで、前記加熱圧縮された空気の温度（２００℃）における原料の樹脂のＭＦＲは８２９ｇ／１０分であった。ここで、ダイの設定温度（２００℃）における原料の樹脂のＭＦＲは８２９ｇ／１０分であり、このときのダイ温度比ＭＦＲ率は１００％である。得られた不織布の物性を下記記載の方法で測定した。結果を表１に示す。

（比較例４）
加熱圧縮された空気の温度を１９０℃、単位面積当たりの噴出量を７３Ｎｍ^３／ｓｅｃ／ｍ^２とした以外は、実施例１と同様にして不織布を得た。ここで、前記加熱圧縮された空気の温度（１９０℃）における原料の樹脂のＭＦＲは６５４ｇ／１０分であった。ここで、ダイの設定温度（２００℃）における原料の樹脂のＭＦＲは８２９ｇ／１０分であり、このときのダイ温度比ＭＦＲ率は７９％である。得られた不織布の物性を下記記載の方法で測定した。結果を表１に示す。

（比較例５）
原料として、ポリプロピレン樹脂Ｂを用いた。ダイの設定温度を２００℃、加熱圧縮された空気の温度を２００℃とした以外は、実施例１と同様にして不織布を得た。ここで、ダイの設定温度および前記加熱圧縮された空気の温度（いずれも２００℃）における原料の樹脂のＭＦＲは４７５ｇ／１０分であった。このときのダイ温度比ＭＦＲ率は１００％である。得られた不織布の物性を下記記載の方法で測定した。結果を表１に示す。

（比較例６）
ダイの設定温度を１８５℃、加熱圧縮された空気の温度を１８５℃とした以外は、実施例１と同様にして不織布を得た。ここで、ダイの設定温度および前記加熱圧縮された空気の温度（いずれも１８５℃）における原料の樹脂のＭＦＲは５７６ｇ／１０分であった。このときのダイ温度比ＭＦＲ率は１００％である。得られた不織布の物性を下記記載の方法で測定した。結果を表１に示す。

（比較例７）
メルトブロー不織布製造装置を用いて、ポリプロピレン樹脂Ａを原料として不織布を製造した。ダイの設定温度（２００℃）における原料の樹脂のＭＦＲは８２９ｇ／１０分であり、繊維化するための加熱圧縮された空気の設定温度（１７５℃）における原料の樹脂のＭＦＲは４４０ｇ／１０分であった。このときのダイ温度比ＭＦＲ率は５３％である。前記のポリプロピレン樹脂を用い、前記製造装置においてダイの設定温度を２００℃、直径０．１５ｍｍの紡糸ノズル１穴当たりの吐出量を０．０２５ｇ／分とした。前記紡糸ノズルの両側からは、加熱圧縮された空気（温度：１７５℃、単位面積当たりの噴出量：５７Ｎｍ^３／ｓｅｃ／ｍ^２）を吹き付け、前記紡糸ノズルから１００ｍｍの距離の捕集装置に紡糸させ、目付２０．００ｇ／ｍ^２としたメルトブロー不織布を得た。得られた不織布を３枚重ね、１対のスチールロールを有するカレンダー加工装置にて、ロール温度を室温である２２℃とし、線圧を２７ｋｇ／ｃｍ、加工速度１ｍ／ｍｉｎにて積層加工した。このカレンダー加工を行ったメルトブロー不織布を比較例７とした。比較例７の不織布は、目付６０．００ｇ／ｍ^２、厚み０．２４ｍｍ、見掛け密度が０．２５０ｇ／ｃｍ^３であり、平均繊維径１．３０μｍ、最大繊維径６．２１μｍ、最大細孔径８．５μｍ、通気度０．６ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃであった。

実施例１、実施例２、実施例３および実施例４の不織布は、いずれも最大細孔径が１０．０μｍ以下であったが、通気度が８．５ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃ以上と、高い通気性を示した。また、外観においてもショットや毛羽は見られなかった。

一方、比較例１の不織布は、最大繊維径が５μｍを超え、２．００μｍ以上の繊維割合が６．０％であり、最大細孔径も１２μｍを超えていた。これは、ノズル出口において吹き付ける空気の単位面積当たりの噴出量が多く、隣接するノズルから吐出される繊維同士の融着が生じたことによると考えられる。また、比較例１の不織布では、外観観察で毛羽が認められた。これは、空気の単位面積当たりの噴出量が多いと空気の流速も速くなることから、ポリマーが冷却され繊維状に形成された後に千切れが発生しているためであると考えられる。

また、比較例２の不織布は、最大繊維径が４．３３μｍと大きく、２．００μｍ以上の繊維割合が６．５％であり、最大細孔径は２１．９μｍであった。比較例３の不織布も、最大繊維径が４．９１μｍと大きく、２．００μｍ以上の繊維割合が５．５％であり、最大細孔径は１４．９μｍであった。比較例２および比較例３においては、ノズル出口において吹き付ける空気の温度がダイ温度と同じであったため、紡糸ノズルからポリマーを吐出した後、ノズル側面から熱風を吹き付けてポリマーを細くさせると同時に行われる冷却固化が不十分であり、隣接するノズルから吐出される繊維同士の融着が起こり易かったものと考えられる。また、ノズル出口付近において吹き付ける空気に起因する温度の低下がなく保温され、ノズル出口付近での樹脂の粘度の上昇が抑えられるため、ポリマー粘度が低いことで、背圧は実施例の条件に比べて低下する。この低背圧によって、ポリマーの吐出ムラが生じ、ポリマーの直進性が不安定となりショット発生が生じたものと考えられる。比較例３においては、ノズル出口において吹き付ける空気の単位面積当たりの噴出量が多く、かつ、低背圧であったため、上記記載と同様に、隣接するノズルから吐出される繊維同士の融着が生じ、最大繊維径が大きくなるとともに、直進性が不安定となりショットが発生したと考えられる。

比較例４の不織布は、比較例１および比較例３と同様にノズル出口において吹き付ける空気の単位面積当たりの噴出量が多い条件での製造であり、隣接するノズルから吐出される繊維同士の融着が生じたものと考えられる。比較例４では、ノズル出口付近において吹き付ける空気温度が比較例１と比べて高いため、繊維がより引き伸ばされ、最大繊維径が２．５２μｍと、比較例１と比べて小さくなったものと考えられる。また、比較例４では、ノズル出口付近において吹き付ける空気温度が比較例３と比べて低い。そのため、隣接するノズルから吐出される繊維同士の融着は比較例３よりは起こりにくかったと考えられ、最大繊維径が２．５２μｍと、比較例３と比べて小さくなったものと考えられる。
比較例４では、実施例と比較すると、吹き付ける空気温度が高く、ダイ温度における樹脂のメルトフローレイトと前記吹き付ける空気の温度における樹脂のメルトフローレイトとの差が小さく、背圧は実施例の条件に比べて低下した。この低背圧によってポリマー吐出直後の押出力（量）、直進性が不安定となりやすく、ショット発生が生じたと考えられる。また、比較例４の不織布では、外観観察で毛羽が認められた。これは、空気の単位面積当たりの噴出量が多く、空気の流速も早くなることから、繊維化後に千切れが発生しているためであると考えられる。

比較例５の不織布は、実施例３と同じ樹脂を用いて製造している。比較例５は、実施例３と同じ背圧になるようにダイ温度を設定するとともに、空気の単位面積当たりの噴出量も同じになるように設定した。空気の温度をダイの温度と同じにした結果、得られた不織布の最大繊維径の値は大きく異なっていた。比較例５においては、空気の温度とダイの温度とが同じであったため、溶融ポリマーの表面が冷却されず、ポリマーの直進性が失われた結果、ショットや繊維間融着が起こったものと考えられる。

比較例６の不織布は、実施例１と同じ樹脂を用い、同じ空気吐出量で、ダイ温度と空気温度とを同一（温度差を０）として、実施例１と同じ背圧になるように設定して得られた不織布である。その結果、平均繊維径および最大繊維径は実施例１と同様に良好なものであったが、ショットの影響により最大細孔径が大きくなった。比較例６においては、比較例５と同様に、空気の温度とダイの温度とが同じであったため、溶融ポリマーの表面が冷却されず、ポリマーの直進性が失われた結果、ショットが発生したものと考えられる。

比較例７の不織布は、最大細孔径を小さくするためにカレンダー加工したものである。最大細孔径は１０．０μｍ以下であったが、通気度が０．６ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃと小さいものであった。

以上のように、実施例においては、最大細孔径は小さいが通気性の高い不織布を得ることができた。

なお、実施例および比較例で得られた上記の不織布の特性は以下の方法で測定した。

［平均厚み］
平均厚みは、メルトブロー不織布を２５０ｍｍ×２５０ｍｍにカットし、それぞれの辺の中央部分の４ヶ所をダイヤルシックネスゲージにより測定し、得られた値から、平均値を算出し、小数点以下第３位を四捨五入することにより求めた。

［平均目付］
平均目付は、メルトブロー不織布を２５０ｍｍ×２５０ｍｍにカットした試験片を３枚採取し、各々の質量を電子天秤にて測定して３枚の平均値を算出し、この平均値を１６倍し、小数点以下第３位を四捨五入することにより求めた。

［見掛け密度］
見掛け密度は前述の平均厚みおよび平均目付から、下記式より算出し、小数点以下第４位を四捨五入した。
見掛け密度（ｇ／ｃｍ^３）＝｛平均目付（ｇ／ｍ^２）／平均厚み（ｍｍ）｝／１０００

［平均繊維径、最大繊維径および繊維比率］
平均繊維径および最大繊維径は、メルトブロー不織布を電子顕微鏡にて３０００倍で撮影した写真から、繊維径を測定することにより求めた。平均繊維径は、写真１０枚から任意に、合計本数２００本の繊維について直径０．０１μｍオーダーまで繊維径を測定し、それらを平均し、小数点以下第３位を四捨五入して求めた。最大繊維径は、前記の繊維２００本のうち最大となる繊維径の値とした。さらに、２．００μｍ以上の繊維本数を全測定繊維本数で除し、百分率で小数点以下第２位を四捨五入して算出した。

［最大細孔径］
バブルポイント法（ＪＩＳ Ｋ３８３２（１９９０））により、最大細孔径を求めた。測定は、自動細孔径分布測定器（型式「ＣＦＰ−１２００ＡＥＸＣＳ」、Ｐｏｒｏｕｓ ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ社製）を用い、下記試験方法によって得られたバブルポイント値から下記式１を用いて最大細孔径を算出し、小数点以下第２位を四捨五入した。
（試験方法）
メルトブロー不織布の試験片に試薬（ＧＡＬＷＩＣＫ、表面張力１５．９ｄｙｎ／ｃｍ＝１５．９ｍＮ／ｍ）を含浸させて完全に濡らし、液体（試薬）とサンプル（メルトブロー不織布）との接触角をゼロとする。前記試薬を含浸させたメルトブロー不織布の試験片を、前記測定器のホルダーにセットし測定する。
ｄ＝Ｃｒ／Ｐ （式１）
ｄ＝最大細孔径 （μｍ）
ｒ＝試薬の表面張力（１５．９ｍＮ／ｍ）
Ｐ＝差圧 （Ｐａ）
Ｃ＝圧力定数（２８６０）

［平均細孔径］
前記自動細孔径分布測定器に、乾燥したメルトブロー不織布の試験片をセットし、一方の面にかける空気圧を徐々に増大させて、空気が乾燥試験片を透過するときの圧力と流量との関係を示す乾き流量曲線（ＤＲＹ ＦＬＯＷ ＣＵＲＶＥ）を測定した。このとき、空気が乾燥試験片を透過し始めたときの圧力をＰ１とする。次いで、前記乾き流量曲線を基に、透過流量を１／２としたハーフドライ流量曲線を作成した。そして、前記試験片を前記試薬に浸漬した後に、同様の測定を行い、濡れ流量曲線（ＷＥＴ ＦＬＯＷ ＣＵＲＶＥ）を得た。
平均細孔径ｄ_ｍは、ハーフドライ流量曲線と濡れ流量曲線との交点における圧力Ｐ_２と、前記Ｐ_１との差圧Ｐ_ｃから、下記式２を用いて算出し、小数点以下第２位を四捨五入した。
ｄ_ｍ＝Ｃｒ／Ｐ_ｃ （式２）
ｄ_ｍ＝平均細孔径 （μｍ）
ｒ＝液体の表面張力（１５．９ｍＮ／ｍ）
Ｐ_ｃ＝差圧（Ｐ_２−Ｐ_１） （Ｐａ）
Ｃ＝圧力定数（２８６０）

［通気度］
メルトブロー不織布を２００ｍｍ×２００ｍｍにカットした試験片を５枚採取し、ＪＩＳ Ｌ １０９６（Ａ法：フラジール形法）に準拠した方法にて、通気性試験／通気度測定器（ＴＥＸＴＥＳＴ社製 ＦＸ３３００）を用いて測定した。測定においては、１ｃｍ^２の面積に通過する空気量（ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃ）を求め、試験片５枚の前記空気量の平均値から、小数点以下第２位を四捨五入して通気度とした。

［通気度（ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃ）／最大細孔径（μｍ）］
上記測定により得られた最大細孔径と通気度の値を用いて、通気度（ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃ）／最大細孔径（μｍ）を算出し、小数点以下第３位を四捨五入した。

［外観］
メルトブロー不織布の外観は、下記の基準により評価した。
（ショット）
Ａ：発生しておらず製品として使用できる。
Ｂ：若干発生しているが製品として使用できる。
Ｃ：多発しており製品として使用できない。

本発明の不織布は、均一性に優れ、最大細孔径は小さいが通気性が高いので、各種フィルター用途に好適に用いることができ、特に液体フィルター用途に好適に用いることができる。また、本発明の不織布の製造方法によると、均一性に優れ、最大細孔径は小さいが通気性が高い不織布を製造することができる。

Claims (7)

1. 平均繊維径が０．８０μｍ以下であり、かつ、繊維径が２．００μｍ以上の繊維本数の割合が５．０％以下であって、見掛け密度が０．０５ｇ／ｃｍ^３以上０．１５ｇ／ｃｍ^３以下、かつ、最大細孔径が１０．０μｍ以下であることを特徴とする不織布。
2. 通気度（ｃｍ^３／ｃｍ^２／ｓｅｃ）／最大細孔径（μｍ）の値が、１．３０以上である、請求項１記載の不織布。
3. 前記極細繊維が熱可塑性樹脂からなる、請求項１または２記載の不織布。
4. 前記極細繊維がポリプロピレンからなる、請求項１から３のいずれか一項に記載の不織布。
5. メルトブロー不織布である、請求項１から４のいずれか一項に記載の不織布。
6. 平均目付が９ｇ／ｍ^２以上である、請求項１から５のいずれか一項に記載の不織布。
7. メルトブロー法において、
   紡糸ノズル当たりの樹脂吐出量を０．０１ｇ／分以下とし、
   ダイ温度におけるメルトフローレイトが５００ｇ／１０分以上１０００ｇ／１０分以下となるようにダイ温度を設定し、
   ノズル出口において吹き付ける空気の温度を、使用する樹脂について、ダイ温度比メルトフローレイト率が２０％以上８０％以下となる温度とし、
   前記吹き付ける空気の単位面積当たりの噴出量を５０Ｎｍ^３／ｓｅｃ／ｍ^２以上７０Ｎｍ^３／ｓｅｃ／ｍ^２以下とすることを特徴とする不織布の製造方法。
   

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