WO2019065807A1 - 不織布、これを用いたフィルター及び不織布の製造方法 - Google Patents

Abstract

不織布（１）を構成する不織布本体（１１）は、複合ポリエステル繊維（２）と、残部の他の繊維としての難燃性アクリル繊維（３）とが一体化されて構成されている。複合ポリエステル繊維（２）は、鞘部（４）を低融点ポリエステルとし、芯部（５）を低融点ポリエステルよりも融点の高い高融点ポリエステルとした芯鞘構造を有する。不織布本体（１１）の総量１００重量％において複合ポリエステル繊維（２）は４０～８０重量％含まれる。不織布本体（１１）の繊維の流れ方向の剛軟度は５０～１２０ｍＮ・ｃｍであり、この流れ方向に直交する方向である幅方向の剛軟度は２０～１００ｍＮ・ｃｍである。このように構成することで、繊維同士の結合が十分であり、且つ、コシの強い不織布となる。

Description

不織布、これを用いたフィルター及び不織布の製造方法

　この発明は不織布、これを用いたフィルター及び不織布の製造方法に関し、特に、レンジフード、換気扇や通気口等の汚れを防止するために用いられる不織布、これを用いたフィルター及び不織布の製造方法に関するものである。

　従来から、レンジフードや換気扇の汚れを防止するために用いられるフィルターとして、合成繊維で構成される不織布が用いられている。

　例えば、日本国特開２００３－２３６３２０号公報には、ポリエステル繊維等の溶融性合成繊維と、レーヨン繊維等の非溶融性繊維とを混合して繊維ウェブ（カードとも呼ばれる）を形成した後、難燃性熱可塑性樹脂からなる繊維間結合のためのバインダー（接着剤、結合剤）をスプレー等によって繊維ウェブに付与することで製造される不織布及びこれを用いたフィルターが開示されている。バインダーにはリン系の水溶性難燃化合物等の難燃剤が添加されており、このようなフィルターをレンジフードや換気扇の汚れ防止用フィルターとして用いた場合には、この難燃剤がフィルターの不織布の全体に存在していることにより、万一火がフィルターに触れたとしても容易には燃焼しないようになっている。

　しかし、日本国特開２００３－２３６３２０号公報のようにバインダーを用いた不織布は、バインダーが不織布の表層のみに塗布され不織布の内方側まで十分に浸透しておらず、難燃性が均一でない場合がある。又、バインダーを内方側まで十分に浸透させて内方側の難燃性を高めた場合には、多量のバインダーが必要となり、製造コストが上がってしまうだけでなく、繊維間の隙間がバインダーで埋まるか狭くなってしまうことにより通気性が低下してしまう虞がある。不織布をフィルターとして用いる場合には、通気性が低下してしまうとフィルターとしての機能に悪影響を及ぼしかねない。

　又、このような不織布はその構成が繊維とバインダーとからなるため、単位目付量における不織布を構成する繊維の絶対量が少なくなり、不織布を嵩高くしたり、いわゆるコシ（曲げ剛性や弾力等が関わる形状維持性）を強くしたりしたいときには、目付量をより大きくする必要がある。特にレンジフードのような天井位置やその斜面に取り付けるものであって取付面積が大きい場合には、コシが無いと取付時に不織布が途中で折れ曲がったような状態となって取付けに手間がかかることがある。

　そこで、日本国特開２００６－２８１１０８号公報には、繊維同士の結合に、日本国特開２００３－２３６３２０号公報のようなバインダーを用いず、不織布を構成する繊維自体の熱融着性を利用した、いわゆるサーマルボンド法という結合方法を使用した不織布及びこれを用いたフィルターが開示されている。

日本国特開２００３－２３６３２０号公報 日本国特開２００６－２８１１０８号公報

　しかしながら、特許文献２のようなサーマルボンド法の場合、熱による結合を繊維に直接熱源体を接触させる接触加熱で行うと、不織布が熱源体により圧縮されるため嵩高性が低下してしまう。嵩高性が低過ぎる場合、不織布構成中の繊維密度が増加し過ぎ、不織布の通気性の低下や、コシが強くなり過ぎて不織布が硬くなってしまう虞がある。

　又、例えばエアスルー法（熱風を繊維ウェブに当てる方式）のような、熱による結合を繊維に直接熱源体が接触しない非接触加熱で行うと、不織布が圧縮されることはないが、繊維ウェブへの熱風の当て方や熱履歴によっては繊維同士の熱結合が不均一となる箇所が発生することがある。特に、複数の繊維ウェブを積層した状態で非接触加熱を行い熱結合させたときには、繊維ウェブ同士が適切に結合されていない箇所が発生し積層箇所の結合力が弱い場合がある。

　尚、このような課題は、レンジフードや換気扇等の汚れ防止用フィルター以外の用途に用いられる不織布であっても同様に存在する。

　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、構成する繊維同士の結合が十分でありコシの強い不織布、これを用いたフィルター及び不織布の製造方法を提供することを目的とする。

　上記の目的を達成するために、この発明の第１の局面における不織布は、鞘部を低融点ポリエステルとし、芯部を低融点ポリエステルよりも融点の高い高融点ポリエステルとした芯鞘構造を有する複合ポリエステル繊維と、残部の他の繊維とからなる不織布であって、複合ポリエステル繊維と残部の他の繊維とが一体化された不織布本体を備え、不織布本体は、不織布本体の総量１００重量％において複合ポリエステル繊維を４０重量％以上８０重量％以下含み、不織布本体の第１方向の剛軟度が５０ｍＮ・ｃｍ以上１２０ｍＮ・ｃｍ以下であり、第１方向に直交する方向である第２方向での剛軟度が２０ｍＮ・ｃｍ以上１００ｍＮ・ｃｍ以下であるものである。

　このように構成すると、繊維同士の結合が十分であり、且つ、コシの強い不織布となる。

　この発明の第２の局面における不織布は、第１の局面における発明の構成において、不織布本体は、目付が４０ｇ／ｍ^２以上６０ｇ／ｍ^２以下であり、第１方向の剛軟度と第２方向の剛軟度との剛軟度比（第１方向の剛軟度／第２方向の剛軟度）が１．０超４．０以下の範囲内であるものである。

　このように構成すると、想定した寸法に不織布を切断し易くなると共に、不織布を用いたフィルターに所望の粘着パターンを形成し易くなる。

　この発明の第３の局面における不織布は、第１の局面又は第２の局面における発明の構成において、残部は、難燃性繊維を含むものである。

　このように構成すると、不織布に難燃性を付与することができる。

　この発明の第４の局面における不織布は、第３の局面における発明の構成において、難燃性繊維は、難燃性アクリル繊維であるものである。

　このように構成すると、十分な難燃性を発揮する不織布となる。

　この発明の第５の局面における不織布は、第１の局面から第４の局面のいずれかにおける発明の構成において、低融点ポリエステルの融点が１００℃以上１４０℃以下であり、複合ポリエステル繊維は、複合ポリエステル繊維の総量１００重量％において低融点ポリエステルを２０重量％以上５０重量％以下含むものである。

　このように構成すると、十分に一体化された不織布本体となる。

　この発明の第６の局面におけるレンジフード又は換気扇の汚れ防止用のフィルターは、第３の局面から第５の局面のいずれかにおける不織布を用いた、レンジフード又は換気扇の汚れ防止用のフィルターである。

　このように構成すると、難燃性を有するフィルターとなる。

　この発明の第７の局面における不織布の製造方法は、鞘部を低融点ポリエステルとし、芯部を低融点ポリエステルよりも融点の高い高融点ポリエステルとした芯鞘構造を有する複合ポリエステル繊維と、残部の他の繊維とからなる不織布の製造方法であって、配合する繊維の総量１００重量％において４０重量％以上８０重量％以下含まれるように複合ポリエステル繊維を準備する準備工程と、配合する繊維を均一に混合する混合工程と、混合された繊維により繊維ウェブを形成するウェブ形成工程と、繊維ウェブを非接触型の加熱装置に供することで繊維ウェブに含まれる繊維同士を熱接着して不織布原体を得る熱接着工程と、不織布原体を厚さ方向に圧縮する圧縮工程と、圧縮された不織布原体を非接触型の加熱装置に供して不織布を得る再加熱工程とを含むものである。

　このように構成すると、再加熱工程により嵩高性を向上させることができる。

　この発明の第８の局面における不織布の製造方法は、第７の局面における発明の構成において、ウェブ形成工程は、繊維ウェブを複数個積層する工程を含むものである。

　このように構成すると、複数の配列方向の繊維ウェブを積層することができる。

　この発明の第９の局面における不織布の製造方法は、第７の局面又は第８の局面における発明の構成において、残部は、難燃性繊維を含むものである。

　このように構成すると、不織布に難燃性を付与することができる。

　この発明の第１０の局面における不織布の製造方法は、第９の局面における発明の構成において、難燃性繊維は、難燃性アクリル繊維であるものである。

　このように構成すると、十分な難燃性を発揮する不織布を製造することができる。

　この発明の第１１の局面における不織布の製造方法は、第７の局面から第１０の局面のいずれかにおける発明の構成において、再加熱工程は、加熱温度１００℃以上２００℃以下、加熱時間５秒以上１０分以下の条件下で行うものである。

　このように構成すると、嵩高性の向上が安定したものとなる。

　以上説明したように、この発明の第１の局面における不織布は、繊維同士の結合が十分であり、且つ、コシの強い不織布となるため、フィルターの製造に適した不織布となる。

　この発明の第２の局面における不織布は、第１の局面における発明の効果に加えて、想定した寸法に不織布を切断し易くなると共に、不織布を用いたフィルターに所望の粘着パターンを形成し易くなるため、フィルターの製造に好適な不織布となる。

　この発明の第３の局面における不織布は、第１の局面又は第２の局面における発明の効果に加えて、不織布に難燃性を付与することができるため、難燃性を有することが好ましいフィルターの製造に適した不織布となる。

　この発明の第４の局面における不織布は、第３の局面における発明の効果に加えて、十分な難燃性を発揮する不織布となるため、十分な難燃性を有するフィルターを製造することが可能となる。

　この発明の第５の局面における不織布は、第１の局面から第４の局面のいずれかにおける発明の効果に加えて、十分に一体化された不織布本体となるため、フィルターの製造に更に適した不織布となる。

　この発明の第６の局面におけるレンジフード又は換気扇の汚れ防止用のフィルターは、難燃性を有するフィルターとなるため、使用時に高温に達し得るレンジフード又は換気扇の汚れ防止用のフィルターとして好適となる。

　この発明の第７の局面における不織布の製造方法は、再加熱工程により嵩高性を向上させることができるため、嵩高性が高くコシが強い不織布を製造することができる。

　この発明の第８の局面における不織布の製造方法は、第７の局面における発明の効果に加えて、複数の配列方向の繊維ウェブを積層することができ、一つの繊維ウェブでは繊維の抜けや透けがあるものでも複数積層することで最終的に得られる不織布は抜けや透けが抑制される。又、複数積層することで、嵩高性や通気性を所望の範囲に調節し易くなる。更に、不織布の風合いや機能性を表裏で変えることも可能となる。

　この発明の第９の局面における不織布の製造方法は、第７の局面又は第８の局面における発明の効果に加えて、不織布に難燃性を付与することができるため、難燃性を有することが好ましいフィルターの製造に適した不織布を得ることができる。

　この発明の第１０の局面における不織布の製造方法は、第９の局面における発明の効果に加えて、十分な難燃性を発揮する不織布を製造することができるため、十分な難燃性を有するフィルターを製造することが可能となる。

　この発明の第１１の局面における不織布の製造方法は、第７の局面から第１０の局面のいずれかにおける発明の効果に加えて、嵩高性の向上が安定したものとなるため、嵩高性がより高くコシが強い不織布を製造することができる。

この発明の実施の形態による不織布の一部分の拡大構造を示す模式図である。 この発明の実施の形態による不織布の製造工程を示すフローチャートである。

　この発明の実施の形態による不織布は、鞘部を低融点ポリエステルとし、芯部を低融点ポリエステルよりも融点の高い高融点ポリエステルとした芯鞘構造を有する複合ポリエステル繊維と、残部の他の繊維とからなる不織布であって、複合ポリエステル繊維と残部の他の繊維とが一体化された不織布本体を備え、不織布本体は、不織布本体の総量１００重量％において複合ポリエステル繊維を４０重量％以上８０重量％以下含み、不織布本体の繊維の第１方向の剛軟度が５０ｍＮ・ｃｍ以上１２０ｍＮ・ｃｍ以下であり、第１方向に直交する方向である第２方向での剛軟度が２０ｍＮ・ｃｍ以上１００ｍＮ・ｃｍ以下であるものである。

　このように構成すると、繊維同士の結合が十分であり、且つ、コシの強い不織布となるため、フィルターの製造に適した不織布となる。

　図１はこの発明の実施の形態による不織布の一部分の拡大構造を示す模式図である。

　図を参照して、不織布１を構成する不織布本体１１は、複合ポリエステル繊維２ａ、２ｂと、残部の他の繊維としての難燃性アクリル繊維３とが一体化されて構成されている。

　複合ポリエステル繊維２ａ、２ｂは、高融点ポリエステルの表面が当該ポリエステルよりも低融点のポリエステルにて被覆されたものである。即ち、複合ポリエステル繊維２ａ、２ｂは、鞘部４ａ、４ｂを低融点ポリエステル（例えば融点１１０℃のポリエチレンテレフタレート；ＰＥＴ）とし、芯部５ａ、５ｂを低融点ポリエステルよりも融点の高い高融点ポリエステル（例えば融点２６０℃のＰＥＴ）とした芯鞘構造を有する。尚、複合ポリエステル繊維２ａ、２ｂの総量１００重量％において、芯部５ａ、５ｂ（高融点ポリエステル）は６０重量％含まれる。

　又、不織布本体１１の総量１００重量％において、複合ポリエステル繊維２ａ、２ｂは７０重量％含まれ、難燃性アクリル繊維３は３０重量％含まれる。

　ここで不織布本体１１は、パラレルウェブの上にランダムウェブを積層したものからなる。そして、図１に示すように、上方に位置する複合ポリエステル繊維２ｂの鞘部４ｂの表面の一部は、複合ポリエステル繊維２ａとの結合点６ａにおいて溶合（製造過程で溶融し、冷えたときに結合している状態）している。

　又、難燃性アクリル繊維３は、不織布本体１１の全体に均一に含有されており、複合ポリエステル繊維２ｂとの結合点６ｂにおいて、難燃性アクリル繊維３と複合ポリエステル繊維２ｂの鞘部４ｂの表面の一部とが溶合している。

　このように、不織布本体１１を構成する繊維同士の結合が十分なものである。

　更に、不織布本体１１の第１方向としての繊維の流れ方向の剛軟度は、７９．１ｍＮ・ｃｍであり、この流れ方向に直交する方向である第２方向としての幅方向の剛軟度は５０．０ｍＮ・ｃｍである。

　尚、剛軟度とは、ＪＩＳ　Ｌ　１９１３：２０１０「４１．５°カンチレバー法」に準じて測定算出される剛軟度を言う。剛軟度が高いほど不織布は折れ曲がり難く、高過ぎる場合には、折込工程を経た場合等に折り癖がついてしまい使い勝手が落ちる虞がある。又、剛軟度が低いほど不織布は折れ曲がり易く、低過ぎる場合には、使用時に天井面やその斜面等に設置する場合に不用意に折れ曲がってしまい不便となる虞がある。この不織布本体１１の流れ方向及び幅方向の剛軟度であれば、適切にコシの強い不織布となる。

　そして、流れ方向の剛軟度と幅方向の剛軟度との剛軟度比（流れ方向の剛軟度／幅方向の剛軟度）は１．６となっている。

　次に、このような不織布を得るための製造工程について説明する。

　図２はこの発明の実施の形態による不織布の製造工程を示すフローチャートである。

　図を参照して、工程３１は、配合する繊維の総量１００重量％において４０重量％以上８０重量％以下含まれるように複合ポリエステル繊維を準備する準備工程である。

　又、残部の２０重量％以上６０重量％以下の他の繊維を準備する。本実施の形態にあっては、難燃性アクリル繊維を用いる。

　これら配合する繊維の原綿を準備する。

　次に、工程３２は、配合する繊維を均一に混合する混合工程である。

　配合する繊維の原綿をほぐし、上述したように配合する繊維の各々を計量した状態で混合する。このようにして、混合された繊維の全体に、繊維の各々が均一に分布した状態とする。

　次に、工程３３は、混合された繊維により繊維ウェブを形成するウェブ形成工程である。

　混合された繊維を複数のロールを通過させる等して、シート状の繊維ウェブに形成する。このとき、パラレルウェブ、ランダムウェブ、クロスウェブ等のいずれの繊維ウェブに形成しても良い。本実施形態では、繊維の配列方向が略平行であって流れ方向の強度が高いパラレルウェブ、及び、繊維の配列方向が略ランダムであって嵩高性を高くすることが可能なランダムウェブを形成し、これらの繊維ウェブを複数個積層する工程を含む。

　次に、工程３４は、繊維ウェブを非接触型の加熱装置に供することで繊維ウェブに含まれる繊維同士を熱接着して不織布原体を得る熱接着工程である。

　本実施形態では、いわゆるエアスルー法を用いる。即ち、非接触型の加熱装置として、加熱した空気を熱風として繊維ウェブに吹き付ける温風装置を常法の条件下にて用いる。

　これによって、繊維ウェブに含まれる複合ポリエステル繊維の鞘部の低融点ポリエステルが溶融し、冷えたときに固まることで、繊維ウェブに含まれる繊維同士を熱接着して不織布原体を得る。

　次に、工程３５は、不織布原体を厚さ方向に圧縮する圧縮工程である。

　不織布原体をターレットにより巻き取り、ロール状に圧縮する。

　次に、工程３６は、圧縮された不織布原体を非接触型の加熱装置に供して不織布を得る再加熱工程である。

　圧縮された不織布原体を巻き出し、温風装置を用いて例えば加熱温度１００℃以上２００℃以下、加熱時間５秒以上１０分以下の条件下で加熱する。

　このようにして、嵩高性が高くコシが強くなり、且つ、特に繊維ウェブを複数個積層した構成であっても繊維間の結合力が高くなった、上述した本発明の不織布を得ることができる。

　このようにして得られた本発明の不織布が、嵩高性が高くコシが強くなり、且つ、特に繊維ウェブを複数個積層した構成であっても繊維間の結合力が高くなる理由については定かではないが、以下のように推察される。
上述したように、熱接着工程においてエアスルー法により得られた不織布原体は、繊維同士が結合しているが、この段階では繊維同士の結合が不十分な箇所が多数存在する。

　そこで、まず圧縮工程において不織布原体を厚さ方向に圧縮すると、繊維に力がかかるので繊維が折れ曲がった状態で維持される。その結果、繊維同士の接触した状態となった部分が発生する。

　この圧縮された不織布原体を再加熱工程において再度加熱すると、折れ曲がった状態の繊維の熱運動が活発になることから繊維が折れ曲がる前の状態に戻ろうとする。一方で、繊維同士の接触した状態となった部分は熱がかかることにより、複合ポリエステル繊維の鞘部の低融点ポリエステルが溶融して結合する。即ち、圧縮前の不織布原体中の結合点の数よりも、圧縮及び再加熱した後の不織布中の結合点の数の方が多くなる。そのため、不織布の繊維同士の結合による一体性が全体として向上する。

　他方、圧縮された不織布原体を再加熱する際に繊維同士の接触した状態となっていなかった部分や、接触しているが熱結合される前に繊維同士が離隔された部分は、繊維が折れ曲がる前の状態に戻るので、嵩高性が復元する。

　このようなメカニズムによって、本発明の不織布は優れた特性を備えることとなると推察される。

　又、本発明の不織布は、難燃性繊維を含むことで難燃性を有しているため、レンジフードや換気扇の汚れ防止用のフィルターとして好適に使用できる。

　尚、レンジフードや換気扇等の汚れ防止用のフィルターとしては、不織布の厚みが０．２ｍｍ以上２０．０ｍｍ以下の範囲内であることが好ましく、２．５ｍｍ～８．０ｍｍの範囲内であることが更に好ましい。レンジフードや換気扇等にフィルターを用いる場合、油汚れを含む空気がフィルターの不織布を通過し濾過されるため、このような不織布は通気性及び嵩高性が高いことが好ましい。不織布の厚みを上記の数値範囲内に構成すると、通気性と嵩高性を両立することが可能となり、レンジフードや換気扇等の汚れ防止用のフィルターとしてより好適に用いることができる。

　次に、工程３７は、必要に応じて、不織布を所望の形状に形成する、折込工程や巻取工程である。

　まず、不織布をカッター装置により所望の長さ及び幅の形状に切断する。そして、切断された不織布を所望の個数集積し、折込装置で折り畳むか、あるいは巻取装置でロール状に巻き取る等して、流通時や製品販売時に便宜な形状に形成する。

　尚、上記の実施の形態では、不織布は不織布本体のみから構成されていたが、配合した繊維からなる不織布本体を構成した後にその表面に所定パターンの粘着剤を塗布する又は所定パターンの粘着剤を塗布した離型フィルムを別途準備して離型フィルムの粘着剤が塗布された面を不織布本体と重ね合わせることで不織布本体に粘着剤を転写する等して不織布（あるいは不織布構造体）を構成しても良い。即ち、不織布本体とは、不織布の実質的に基盤となる部分であって、配合する繊維（複合ポリエステル繊維及び残部の他の繊維）からなる部分である。

　又、上記の実施の形態では、低融点ポリエステル及び高融点ポリエステルにはいずれも所定のＰＥＴが用いられていたが、ポリエステルとは分子内にエステル結合を有する高分子物質であり、ＰＥＴ以外には例えばポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等が挙げられる。尚、低融点ポリエステルと高融点ポリエステルとは、異なる種類のポリエステルを用いても良い。又、繊維の特性改善のためにその重合体構造中に共重合体成分を含んでいても良い。

　更に、上記の実施の形態では、低融点ポリエステルの融点は１１０℃であったが、融点は１００℃以上１４０℃以下であることが好ましく、１１０℃以上１２０℃以下であることが更に好ましい。又このとき、複合ポリエステル繊維は、複合ポリエステル繊維の総量１００重量％において低融点ポリエステルを２０重量％以上５０重量％以下含むことが好ましく、３０重量％以上４５重量％以下含むことが更に好ましい。

　このように構成することで、繊維同士の結合が十分なものとなり、十分に一体化された不織布本体となるため、フィルターの製造に更に適した不織布となる。

　更に、上記の実施の形態では、高融点ポリエステルの融点は２６０℃であったが、融点は低融点ポリエステルよりも高ければ良く、即ち一体化のための熱接着工程の際に低融点ポリエステルは溶融し、高融点ポリエステルは実質的に溶融しないものであれば良い。

　更に、上記の実施の形態では、低融点ポリエステルが高融点ポリエステルを直接的に被覆する芯鞘構造を構成していたが、他の複合繊維の構造、例えば、芯部が複数個に分割されて鞘部に被覆されていたり、サイドバイサイド型であったりしても芯鞘構造として実質的に本発明に含まれる。

　更に、上記の実施の形態では、難燃性繊維として難燃性アクリル繊維を用いていたが、難燃性ポリエステル繊維などの他の難燃性を有する繊維であっても良い。即ち、残部が難燃性繊維を含むものである。このように構成することで、不織布に難燃性を付与することができるため、難燃性を有することが好ましいフィルターの製造に適した不織布となる。

　尚、上述した難燃性アクリル繊維とは、難燃性を備えるアクリル繊維（アクリロニトニルを主原材料にした合成繊維）を言う。例えば、難燃剤を配合して混練することで得られたアクリル繊維であって、組成に塩素等のハロゲンを含み、燃焼時にはハロゲン系ガスを放出することで雰囲気下を消火するといった、自己消火性を備えるアクリル系合成繊維（モダアクリル繊維）がある。難燃性繊維としてこのような難燃性アクリル繊維を用いることで、十分な難燃性を発揮する不織布となるため、十分な難燃性を有するフィルターを製造することが可能となる。

　又、上述した残部は、難燃性繊維のみならず他の繊維を含んでも良い。例えば、レーヨン繊維やポリビニルアルコール（ＰＶＡ）繊維等が挙げられ、これらを他の繊維として含んだ場合には、燃焼時の溶融した樹脂の垂れ（ドリップ）を防ぐことができる。

　更に、上述した残部は、難燃性繊維を含まず他の繊維からなるものであっても良い。このように構成した場合でも、通気口用フィルター等の難燃性を必要としないフィルターに用いられる不織布としては好適に実施できる。尚、他の繊維は、単一種類の繊維でも良いし、複数種類の繊維でも良い。

　尚、難燃性を有するものとは、そのものに着火し難く、又着火した場合には燃焼する速さが遅いものを言い、燃焼が広がらないようにする性質を有することが好ましく、ＪＡＣＡ　Ｎｏ．１１Ａ－２００３に準拠した燃焼性試験による区分３を満たすことが好ましい。

　更に、上記の実施の形態では、複合ポリエステル繊維は不織布本体の総量１００重量％において７０重量％含まれていたが、４０重量％以上８０重量％以下含まれていれば良い。このように構成することで、繊維同士の結合が十分なものとなる。

　更に、上記の実施の形態では、不織布本体の第１方向として流れ方向を用いていたが、第１方向とは、不織布本体（不織布やフィルターとなった状態を含む。）において最も剛軟度の高い方向を言い、通常は不織布の製造方向（機械方向）であるたて方向や流れ方向である。又、第２方向は第１方向に直交する方向であり、通常はよこ方向や幅方向である。

　更に、上記の実施の形態では、不織布本体の流れ方向及び幅方向の剛軟度は特定の数値であったが、不織布本体の第１方向の剛軟度が５０ｍＮ・ｃｍ以上１２０ｍＮ・ｃｍ以下であり、第１方向に直交する方向である第２方向での剛軟度が２０ｍＮ・ｃｍ以上１００ｍＮ・ｃｍ以下であることが好ましい。

　更に、上記の実施の形態では、流れ方向（第１方向）の剛軟度と幅方向（第２方向）の剛軟度との剛軟度比（流れ方向の剛軟度／幅方向の剛軟度）は１．６であったが、１．０超４．０以下の範囲内であることが好ましい。剛軟度比が１．０より大きければ、流れ方向の剛軟度が幅方向の剛軟度より高いこととなり、製造工程において不織布を断裁する時に流れ方向に引っ張る力をある程度かけながら切断する場合には不織布の流れ方向に繊維が伸び難くなるため、切断後の寸法変化が比較的小さくなり、想定した寸法に不織布を切断し易くなる。又、剛軟度比が４．０以下であれば、流れ方向の剛軟度が幅方向の剛軟度より高過ぎることはなく、流れ方向に引っ張る力をある程度かけながら不織布に粘着加工を施すような場合には不織布の幅方向に繊維が縮み難くなるため、想定した粘着パターンに形成し易くなる。したがって、このような切断や粘着パターンを施すフィルターの製造に好適な不織布となる。無論、剛軟度比が１．０であっても構わない。尚、このような効果を十分に奏するものとするために、不織布本体は、目付が４０ｇ／ｍ^２以上６０ｇ／ｍ^２以下であることが好ましい。

　更に、上記の実施の形態では、不織布本体はパラレルウェブの繊維ウェブとランダムウェブの繊維ウェブとを積層して構成されていたが、繊維ウェブはパラレルウェブ、ランダムウェブ、クロスウェブ等から任意に選択した複数個を積層しても良い。このように構成することで、複数の配列方向の繊維ウェブを積層することができる。これにより、一つの繊維ウェブでは繊維の抜けや透けがあるものでも複数積層することで最終的に得られる不織布は抜けや透けを抑制したり、嵩高性や通気性を所望の範囲に調節し易くなったり、不織布の風合いや機能性を表裏で変えることも可能となる。

　尚、不織布本体は、例えば、異なる種類の繊維ウェブ（パラレルウェブとランダムウェブ等）を本実施形態のように積層しても良いし、同一種類の繊維ウェブ（ランダムウェブとランダムウェブ等）を積層しても良いし、積層せずに単一種類の繊維ウェブからなるものとしても良い。パラレルウェブに比べてランダムウェブを含んだ複数個を積層した方が後の熱接着工程や再加熱工程を経ることで単位目付あたりの結合点が多くなるため、嵩高性を向上させることができる。このように、嵩高性等の性能の調整を行うことが可能となる。

　更に、上記の実施の形態では、準備工程において、複合ポリエステル繊維に加え難燃性アクリル繊維を準備していたが、少なくとも複合ポリエステル繊維と上述した残部の他の繊維を準備すれば良い。

　更に、上記の実施の形態では、混合工程において、配合する繊維を均一に混合していたが、実質的に均一と考えられる程度に全体に分散していれば良い。

　更に、上記の実施の形態では、熱接着工程及び再加熱工程において、それぞれ非接触型の加熱装置として温風装置を用いていたが、熱源体と被加熱対象である繊維ウェブとが接触しない方法であれば良い。

　更に、上記の実施の形態では、再加熱工程を所定の加熱温度及び加熱時間の条件下で行っていたが、他の条件下で行っても良い。尚、再加熱工程は上述した所定の条件下で行うことが好ましく、このようにすることで、嵩高性の向上が安定したものとなるため、嵩高性がより高くコシが強い不織布を製造することができる。又、再加熱工程の加熱温度は、使用する低融点ポリエステルの融点よりも高い温度であることが更に好ましい。

　又、再加熱工程により得られた不織布に対して、上述したように所望のパターンに粘着剤を塗布等したり、模様を印刷したりしても良い。

　更に、上記の実施の形態では、不織布は特定の製造方法により製造されたものであったが、他の製造方法により製造されたものであっても良い。

　以下、実施例に基づいて本発明について具体的に説明する。尚、本発明の実施の形態は実施例に限定されるものではない。

　本発明の実施例及び比較例の試験体を準備し、これらの試験体について剛軟度を測定する剛軟度試験、及び、燃焼時の性能等を評価する燃焼性試験を行った。

　＜試験体の構成＞
　試験体として、以下の表１に示す構成の実施例１～実施例７、比較例１～比較例４及び参考例１の不織布（フィルター）を準備した。

　尚、表中の繊維径の単位「ｄ」はデニールである。

　又、表中の数字の単位は、特に定めたものを除き、ｇ／ｍ^２である。

　更に、表中の空欄は、その繊維種を実質的に含まないことを示す。又、表中の再加熱工程における比較例１～比較例４の「－」は、これらがバインダーにより繊維同士を結合させる方法を用いて構成しているため再加熱工程を観念できないことを示す。

　更に、表中の「樹脂・難燃剤（バインダー）」とは、ハロゲン系の難燃剤を熱可塑性樹脂に配合して繊維同士を結合するバインダーとしての機能と燃焼時の難燃性機能を付与するものである。
　更に、表中の「複合ＰＥＴ繊維」の鞘部の「低融点ＰＥＴ」は、融点が１１０℃～１４０℃のものを使用した。

　実施例１～実施例７は、上述した本発明の製造方法を用いて準備した。即ち、実施例１～実施例７の不織布は、エアスルー法により不織布原体を得た後、圧縮工程及び再加熱工程を経て嵩高性やコシの強さを向上させたものである。

　尚、参考例１は、上述した実施例１と繊維種構成は同一とし、再加熱工程を行わず、不織布原体の状態で準備した。

　又、比較例１～比較例４は、いずれもバインダーを用いた従来の不織布（市販品）である。

　＜剛軟度試験及びレンジフード取付試験＞
　以上のように準備された試験体について、まず剛軟度試験として、ＪＩＳ－Ｌ－１０９６　Ａ法「４５°カンチレバー法」に準拠して曲げ長さ（単位：ｍｍ）を測定し、ＪＩＳ　Ｌ　１９１３：２０１０「４１．５°カンチレバー法」に準拠して剛軟度（単位：ｍＮ・ｃｍ）を算出した。

　又、レンジフードへの取付性を確認するレンジフード取付試験を行った。
　まず試験体の各々を試験片サイズ６０ｃｍ×３６ｃｍに切断した直後の状態のフィルターを「折曲げ前」のものとして準備し、次に当該試験体の各々に係るフィルターを６０ｃｍの方向で３つ折りにした状態で包装し、１ヶ月保管したものを「折曲げ後１ヶ月」のものとして準備した。

　これらの試験体の各々に係るフィルターを、富士工業株式会社製「ＢＤＲ－３ＨＬ－６０１ＢＫ」のレンジフードに取り付けて、取付性を確認した。

　結果は以下の表２のようになった。

　尚、剛軟度は以下の式により算出した。

　Ｇ＝ｍ×Ｃ^３×１０^－３
　式中、Ｇ：剛軟度（ｍＮ・ｃｍ）、ｍ：試験片の単位面積当たりの質量（ｇ／ｍ^２）、即ち目付、Ｃ：全平均の曲げ長さ（ｃｍ）を示す。尚、この式において、９．８１ｍ／ｓ^２の自由落下の加速度は、１０ｍ／ｓ^２に丸めている。

　又、レンジフードへの取付性の評価として、表中の「折曲げ前」の「○」はフィルターに適度なコシがあり、レンジフードに好適に取り付けられたことを示し、「×」はフィルターにコシがなく、レンジフードに取り付けるには不適であったことを示す。又、「折曲げ後１ヶ月」の「○」はレンジフードへの取付時にフィルターとレンジフードとの間に隙間がないか、あっても僅かであったため好適であったことを示し、「×」はフィルターに折り癖が残ったままであったため、レンジフードへの取付時にフィルターとレンジフードとの間に隙間が発生したため不適であったことを示す。

　表２を参照して、実施例１～実施例７は、流れ方向の剛軟度がそれぞれ７９．１ｍＮ・ｃｍ、５１．５ｍＮ・ｃｍ、６９．１ｍＮ・ｃｍ、５４．７ｍＮ・ｃｍ、８９．９ｍＮ・ｃｍ、７３．５ｍＮ・ｃｍ、１１７．２ｍＮ・ｃｍであり、幅方向の剛軟度がそれぞれ５０．０ｍＮ・ｃｍ、２０．３ｍＮ・ｃｍ、４２．４ｍＮ・ｃｍ、５１．８ｍＮ・ｃｍ、２２．９ｍＮ・ｃｍ、２０．６ｍＮ・ｃｍ、９８．６ｍＮ・ｃｍであった。したがって、本発明の不織布は、従来の不織布（比較例１～比較例４）とは異なり、第１方向の剛軟度が５０ｍＮ・ｃｍ以上１２０ｍＮ・ｃｍ以下となり、第１方向に直交する方向である第２方向での剛軟度が２０ｍＮ・ｃｍ以上１００ｍＮ・ｃｍ以下となることが確認された。

　又、実施例１～実施例７は、剛軟度比（流れ方向の剛軟度／幅方向の剛軟度）がそれぞれ１．６、２．５、１．６、１．１、３．９、３．６、１．２であった。更に、実施例１～実施例７はいずれも、レンジフードへの取付性が「折曲げ前」及び「折曲げ後１ヶ月」のいずれの場合であっても○（好適）であった。したがって、本発明の不織布及びフィルターは、第１方向の剛軟度と第２方向の剛軟度との剛軟度比が１．０超４．０以下の範囲内となることが確認され、このような剛軟度比にある不織布によるフィルターは適切なコシの強さとなりレンジフードへの取付けに好適となることが確認された。

　更に、実施例１と参考例１とを比較して、参考例１のように製造工程において再加熱工程を行わなかった場合には、流れ方向及び幅方向の剛軟度が実施例１よりも低いと共に折曲げ前のレンジフードへの取付性が不適なものであったが、実施例１のように製造工程において再加熱工程を行った場合には、流れ方向及び幅方向の剛軟度がいずれも好ましい範囲内となると共に折曲げ前のレンジフードへの取付性も好ましいものとなることが確認された。

　＜難燃性試験＞
　実施例１～実施例７、及び、実施例１と同じ目付であってバインダーを含み難燃性を有する従来の比較例２を用いて、燃焼時の性能等を評価する難燃性試験を行った。

　結果は以下の表３に示すようになった。

　尚、表中、「難燃性」とは、ＪＡＣＡ　Ｎｏ．１１Ａ－２００３燃焼試験に準拠して評価された性能を示す。

　又、表中、「フランベ試験」とは、各試験体を燃焼させた時に、溶融した樹脂が玉となって落ちたか否かを示す。

　更に、表中、「ライター燃え広がり試験」とは、各試験体を短冊状に切断して一方端部を持ち、他方端部側からライターの炎を近づける試験を複数回行い評価した燃え広がり方を示す。又、「燃え広がりにムラ無」とは、いずれの試験箇所でも燃え広がりが起こらず難燃性が良好であったことを示し、「燃え広がりにムラ有」とは、少なくともいずれかの試験箇所において燃え広がりが生じてしまい、難燃性が不均一であって良好でなかったことを示す。

　更に、表中、「通気量」とは、ＪＩＳ－Ｌ－１９１３フラジール型に準拠して測定された通気量（ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ）を示す。

　更に、表中、「厚み」とは、０．８ｇ／ｃｍ^２の荷重下で測定した不織布全体の平均厚みを示し、嵩高性に繋がる要素である。

　更に、表中、「面ファスナーの剥離」とは、面ファスナーを用いて設置箇所に取り付けた不織布を取り外す際の性能を示し、比較例２を基準として、取り外す際に不織布に破れが発生しないかという観点と、不織布の繊維が面ファスナー側に付着しないかという観点から評価した。

　そして、表３の「難燃性」の結果から、難燃性アクリル繊維を構成中に含む実施例１～実施例７はいずれも、比較例２と同様に難燃性が区分３を満たし、即ち難燃性を有することが確認された。

　又、「フランベ試験」の結果から、実施例１～実施例７はいずれも、比較例２と同様に燃焼時に溶融した樹脂が玉となって落ちるドリップが発生しないことが確認された。

　更に、「ライター燃え広がり試験」の結果から、実施例１～実施例７はいずれも、燃焼時に燃え広がりにムラが無く、比較例２と比べて不織布全体の難燃性が良好であることが確認された。

　更に、「通気量」及び「厚み」の結果から、実施例１～実施例７はいずれも、比較例２と同様にフィルターとしての通気量及び嵩高性を十分に確保していることが確認された。

　更に、「面ファスナーの剥離」の結果から、実施例１～実施例７はいずれも、比較例２と同様に面ファスナーを用いて設置する際にも良好に取付け・取外しができることが確認された。

　以上のように、本発明に係る不織布、これを用いたフィルター及び不織布の製造方法は、例えばレンジフードや換気扇の汚れを防止するのに適している。

 

Claims (11)

1. 　鞘部（４）を低融点ポリエステルとし、芯部（５）を前記低融点ポリエステルよりも融点の高い高融点ポリエステルとした芯鞘構造を有する複合ポリエステル繊維（２）と、残部の他の繊維（３）とからなる不織布（１）であって、
   　前記複合ポリエステル繊維と前記残部の他の繊維とが一体化された不織布本体（１１）を備え、
   　前記不織布本体は、前記不織布本体の総量１００重量％において前記複合ポリエステル繊維を４０重量％以上８０重量％以下含み、
   　前記不織布本体の第１方向の剛軟度が５０ｍＮ・ｃｍ以上１２０ｍＮ・ｃｍ以下であり、前記第１方向に直交する方向である第２方向での剛軟度が２０ｍＮ・ｃｍ以上１００ｍＮ・ｃｍ以下である、不織布。
2. 　前記不織布本体は、目付が４０ｇ／ｍ^２以上６０ｇ／ｍ^２以下であり、
   　前記第１方向の剛軟度と前記第２方向の剛軟度との剛軟度比（前記第１方向の剛軟度／前記第２方向の剛軟度）が１．０超４．０以下の範囲内である、請求項１記載の不織布。
3. 　前記残部は、難燃性繊維を含む、請求項１又は請求項２記載の不織布。
4. 　前記難燃性繊維は、難燃性アクリル繊維である、請求項３記載の不織布。
5. 　前記低融点ポリエステルの融点が１００℃以上１４０℃以下であり、
   　前記複合ポリエステル繊維は、前記複合ポリエステル繊維の総量１００重量％において前記低融点ポリエステルを２０重量％以上５０重量％以下含む、請求項１から請求項４のいずれかに記載の不織布。
6. 　請求項３から請求項５のいずれかに記載の不織布を用いた、レンジフード又は換気扇の汚れ防止用のフィルター。
7. 　鞘部（４）を低融点ポリエステルとし、芯部（５）を前記低融点ポリエステルよりも融点の高い高融点ポリエステルとした芯鞘構造を有する複合ポリエステル繊維（２）と、残部の他の繊維（３）とからなる不織布（１）の製造方法であって、
   　配合する繊維の総量１００重量％において４０重量％以上８０重量％以下含まれるように前記複合ポリエステル繊維を準備する準備工程（３１）と、
   　前記配合する繊維を均一に混合する混合工程（３２）と、
   　前記混合された繊維により繊維ウェブを形成するウェブ形成工程（３３）と、
   　前記繊維ウェブを非接触型の加熱装置に供することで前記繊維ウェブに含まれる繊維同士を熱接着して不織布原体を得る熱接着工程（３４）と、
   　前記不織布原体を厚さ方向に圧縮する圧縮工程（３５）と、
   　前記圧縮された不織布原体を非接触型の加熱装置に供して不織布（１）を得る再加熱工程（３６）とを含む、不織布の製造方法。
8. 　前記ウェブ形成工程は、前記繊維ウェブを複数個積層する工程を含む、請求項７記載の不織布の製造方法。
9. 　前記残部は、難燃性繊維を含む、請求項７又は請求項８記載の不織布の製造方法。
10. 　前記難燃性繊維は、難燃性アクリル繊維である、請求項９記載の不織布の製造方法。
11. 　前記再加熱工程は、加熱温度１００℃以上２００℃以下、加熱時間５秒以上１０分以下の条件下で行う、請求項７から請求項１０のいずれかに記載の不織布の製造方法。
     
    
     

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