WO2019198829A1 - 不織布、吸音材、及び油吸着材 - Google Patents

不織布、吸音材、及び油吸着材 Download PDF

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八重澤 貴志
晋平 黒川
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王子ホールディングス株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a nonwoven fabric, a sound absorbing material, and an oil adsorbing material.
  • non-woven fabrics are used in a wide range of fields from consumer products such as clothing, daily necessities, and medical products to industrial products.
  • the utilization purpose is also various and it is utilized as a filter, an absorption / adsorption material, a sound absorption material, or a heat insulating material as well as a cloth.
  • sound absorbing materials are used to absorb noise and vibration generated by motors, compressors and the like in home appliances and the like.
  • the non-woven fabric is required to have water repellency.
  • a non-woven fabric when using a non-woven fabric as a sound absorbing material in an environment that causes condensation, the water repellency suppresses a decrease in performance due to water absorption. Furthermore, it has the effect that the growth of microorganisms such as mold is suppressed.
  • Patent Document 1 discloses at least two layers of a non-woven fabric made of an organic fiber and a skin material treated with a water repellent, having an air permeability measured based on JIS L1096 of 0.01 to 30 cc / cm 2 / sec. A water-repellent sound-absorbing material characterized by being laminated is described.
  • An object of the present invention is to provide a nonwoven fabric excellent in water repellency, and particularly excellent in water repellency even under severe conditions such as high temperature and high humidity. Furthermore, this invention aims at providing the sound-absorbing material which is excellent in water repellency and sound-absorbing property using the said nonwoven fabric. Moreover, an object of this invention is to provide the oil adsorbent excellent in the oil absorptivity using the said nonwoven fabric.
  • the present inventors have found that the above problem can be solved by a non-woven fabric containing a specific water-repellent pulp and a heat-fusible adhesive. That is, the present invention relates to the following ⁇ 1> to ⁇ 13>.
  • ⁇ 1> A nonwoven fabric containing water-repellent pulp and a heat-fusible adhesive, wherein the water-repellent pulp satisfies the following (1).
  • (1) In the water absorption test stipulated in JIS L1907: 2010 standard, the sedimentation start time is 30 seconds or more.
  • the water-repellent pulp is further at least one of the following (2) to (5):
  • ⁇ 4> The nonwoven fabric according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the water absorption of Klem measured in accordance with JIS P8141: 2004 is less than 30 mm.
  • ⁇ 5> After subjecting the nonwoven fabric to a water-washing treatment of washing with running water for 1 hour, the Klem water absorption measured in accordance with JIS P8141: 2004 is less than 30 mm, according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4> The nonwoven fabric described.
  • ⁇ 6> After being subjected to a heat resistance test in which the nonwoven fabric is exposed to an environment of 100 ° C.
  • a Klem water absorption measured in accordance with JIS P8141: 2004 is less than 30 mm, ⁇ 1> to ⁇ 5 >
  • the nonwoven fabric in any one of. ⁇ 7> After being subjected to a high-temperature and high-humidity test in which the nonwoven fabric is exposed to an environment of 85 ° C. and 95% RH for 600 hours, the water absorption of Klem measured in accordance with JIS P8141: 2004 is less than 30 mm. ⁇ 1> to ⁇ 6>. ⁇ 8> Using the nonwoven fabric, a cycle of 1 hour at ⁇ 10 ° C. and 1 hour at 60 ° C.
  • a sound absorbing material comprising the nonwoven fabric according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>.
  • An oil adsorbent comprising the nonwoven fabric according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>.
  • the present invention it is possible to provide a non-woven fabric that is excellent in water repellency and that is particularly excellent in water repellency even under severe conditions such as high temperature and high humidity. Furthermore, according to this invention, the sound-absorbing material which is excellent in water repellency and sound-absorbing property using the said nonwoven fabric can be provided. Moreover, according to this invention, the oil adsorbent excellent in the oil absorptivity using the said nonwoven fabric can be provided.
  • FIG. 1 shows the measurement results of the normal incidence sound absorption coefficient at each frequency.
  • FIG. 2 shows the result of a dripping test in an oil absorption / water absorption test.
  • the nonwoven fabric of the present invention is a nonwoven fabric containing water-repellent pulp and a heat-fusible adhesive, and the water-repellent pulp satisfies the following (1).
  • the settling start time is 30 seconds or more.
  • the water-repellent pulp further satisfies at least one of the following (2) to (5): Is preferred.
  • the water retention amount of the pulp in the water retention test is 15 g or less.
  • the liquid flow amount in the liquid flow test is 35 g or more.
  • the swelling rate when water is dropped under a microscope is 20%.
  • the amount of water absorption in the tea bag test is 10 (g / g) or less
  • the nonwoven fabric itself is made of organic synthetic fibers that do not have water absorption.
  • a method, a method of impregnating a nonwoven fabric with a liquid containing a water repellent as described in Patent Document 1, or a method of spraying a liquid containing a water repellent onto a nonwoven fabric has been employed.
  • the method of treating the nonwoven fabric with a water repellent does not provide sufficient water repellency, resulting in insufficient water repellency, time passage, storage or use in a high temperature and high humidity environment, etc. Thus, there is a problem that water repellency is lowered.
  • the sound absorbing material includes a nonwoven fabric made of pulp fiber having the same thickness, density, and specific gravity. There is a problem that it is inferior in sound absorption.
  • pulp fibers have high sound absorption properties, but also have high water absorption properties, so that there is a problem that sufficient water repellency cannot be imparted by the method of treating a nonwoven fabric with a water repellent.
  • the method of treating a nonwoven fabric with a water repellent has a problem in that sound absorption is inhibited by the water repellent covering the surface.
  • the sound absorption may be hindered by covering the porous with the water repellent, and the nonwoven fabric may be covered with a water repellent.
  • the sound absorption may be hindered by partially covering the gaps between the fibers.
  • the present inventors have solved the above problems with a non-woven fabric containing a water-repellent pulp having a specific water repellency and a heat-fusible adhesive, resulting in high water repellency and water repellency durability.
  • the present inventors have found that a nonwoven fabric excellent in sound absorption can be provided and has completed the present invention. Furthermore, it has been found that the above-mentioned non-woven fabric is useful as an oil adsorbent which is selective to oil and has an excellent adsorptivity.
  • the nonwoven fabric containing water-repellent pulp and heat-fusible adhesive water repellency is imparted to the pulp itself, so that it has higher sound absorption than when the nonwoven fabric is treated with a water-repellent agent. It is thought that the nonwoven fabric excellent in durability was obtained.
  • the nonwoven fabric itself is made of water-repellent pulp, the binding between the water-repellent agent and the pulp is stronger than the post-processing where the nonwoven fabric is processed and then treated with the water-repellent agent. It is thought that the nonwoven fabric excellent in water durability was obtained.
  • the nonwoven fabric of the present invention has excellent water repellency, and therefore does not adsorb water and has selective adsorptivity to oil. Therefore, as an oil adsorbent having excellent oil adsorbability. It is thought that it has the function of.
  • the present invention will be described in more detail.
  • the nonwoven fabric of the present invention contains water-repellent pulp, and the water-repellent pulp preferably satisfies the following (1) and further satisfies at least one of the following (2) to (5).
  • the non-woven fabric of the present invention is characterized in that the non-woven fabric is not treated with a water repellent, but is produced using a pulp having water repellency.
  • the pulp water retention amount in the water retention test is 15 g or less.
  • the liquid in the liquid flow test The amount of flow is 35 g or more.
  • the amount of flow is 35 g or more.
  • the amount of flow is 35 g or more.
  • the amount of flow is 35 g or more.
  • the amount of water absorption in the tea bag test is 10 (g / g) or less. The above (1) to (5) will be described in detail.
  • the sedimentation start time is 30 seconds or more. More specifically, in accordance with the water absorption test (precipitation method) specified in JIS L1907: 2010 standard. And measure. After the sample floats in a water bath containing 20 ° C. ⁇ 2 ° C., the time from when the sample gets wet and begins to settle in water (settling start time) is measured.
  • the water-repellent pulp has a sedimentation start time of 30 seconds or longer, preferably 60 seconds or longer.
  • Pulp water retention in the water retention test is 15 g or less This test measures how much water the pulp was able to retain out of 40 cc (40 g) of water. The greater the number, the higher the water absorption. Specifically, it is measured by the following method. An acrylic bottom having an inner diameter that closely adheres to an acrylic frame (hollow square column shape) having a height and width of 10 cm and a height of 6 cm is installed. The degree of adhesion should be such that water slightly oozes out when water is put into the frame where the bottom is installed. Separately, weighed filter paper (filter paper sufficient to absorb 40 cc of water) is placed under the frame with the bottom.
  • pulp water retention amount (g). That is, the pulp water retention amount is represented by the following formula (a).
  • Pulp water retention amount (g) 40 (g)-amount of exuded water (g) Formula (a)
  • the amount of the exuded water is measured from the difference between the mass of the filter paper measured before the test and the mass of the filter paper absorbed after the test.
  • the water retention amount of the water repellent pulp is preferably 12.5 g or less, more preferably 10 g or less, still more preferably 7.5 g or less, and even more preferably 5 g or less.
  • the amount of liquid flow in the liquid flow test is 35 g or more.
  • 5 drain holes with a hole diameter of 3 mm are placed on the bottom and an acrylic cylinder with an inner diameter of 3 cm in a cross shape is placed.
  • 50 cc of water is added at once, and the amount of discharged water is measured to obtain the liquid flow rate. It means that the greater the liquid flow rate, the lower the water absorption and the better the water repellency.
  • the liquid flow amount of the water repellent pulp is preferably 37.5 g or more, more preferably 40 g or more, still more preferably 42.5 g or more, and still more preferably 45 g or more.
  • the swelling rate when water is dropped is 20% or less Under the microscope, the swelling rate when water is dropped on the water-repellent pulp is 20% or less.
  • the swelling rate is preferably 15% or less, more preferably 10% or less, still more preferably 5% or less, still more preferably 3% or less, and still more preferably 0%.
  • the swelling rate is measured by the following method. Specifically, 3 to 5 mg of pulp fiber is placed on a preparation and about 0.1 ml of water is poured with a dropper. After leaving it to stand for about 5 minutes, the preparation is tilted, and the moisture not absorbed by the pulp fiber is removed by Kimwipe or the like.
  • the fiber diameter of the pulp fiber is measured from the microphotographs before and after dropping water, and the swelling ratio is calculated by the following formula.
  • Swell ratio ⁇ Pulp fiber fiber diameter (width dimension) after water dripping ⁇ Pulp fiber fiber diameter (width dimension) before water dripping ⁇ ⁇ Pulp fiber fiber diameter (width dimension) before water dripping ⁇ 100 (% )
  • the state in which the swelling rate is 0% means that water and pulp fibers do not conform, the water remains spherical due to surface tension, and the fibers are placed on the water droplets, or spherical water droplets are present on the fibers. It means the state of adhering.
  • Water absorption in tea bag test is 10 (g / g) or less
  • Water absorption when water-repellent pulp is subjected to tea bag test is 10 (g / g) or less, preferably 7.5 ( g / g) or less, more preferably 5 (g / g) or less, still more preferably 3 (g / g) or less.
  • the water absorption is measured by the following tea bag test. Specifically, about 5 g of pulp fiber is put in a tea bag (9.5 cm ⁇ 7 cm, non-woven fabric made of polyester as a main fiber material, Tokiwa tea bag M, manufactured by Tokiwa Kogyo Co., Ltd.), and attached to the tip of the tea bag.
  • Water absorption (g / g) (mass of tea bag with pulp fiber after draining ⁇ mass of tea bag with pulp fiber before soaking in water) ⁇ mass weight of pulp fiber before test
  • water absorption is 1 time
  • the state means that the water and the pulp fiber are not compatible, the water remains a sphere due to the surface tension, and the fiber is placed on the water droplet, or a spherical water droplet is attached to the fiber.
  • the water-repellent pulp preferably satisfies the above (1), and further satisfies at least one of (2) to (5).
  • the water-repellent pulp preferably satisfies at least (1), more preferably satisfies at least (1) and (2), more preferably satisfies at least (1), (2) and (3), It is even more preferable to satisfy all of 1) to (5).
  • the water-repellent pulp contains pulp fibers and may be directly or indirectly treated with a water-repellent agent, and may have water repellency by selecting a raw material of pulp fibers.
  • Pulp fiber is a fiber having an irregularly bent shape and a crimped form, and a fiber having a hollow tubular form having pores occupied by protoplasms of plant cells. is there.
  • Use of water-repellent pulp is preferable from the viewpoint of obtaining excellent sound absorption and further reducing the environmental load.
  • Pulp fibers include wood pulp (coniferous pulp, hardwood pulp), rug pulp, linter pulp, linen pulp, non-wood pulp such as straw, three-silk and husk pulp, pulp such as waste paper pulp; And fluff pulp obtained by fibrillating raw pulp into fibers by mechanical treatment.
  • the raw material pulp is preferably a thin fiber pulp from the viewpoint of sound absorption, but if the density is high, the sound absorption may be inferior. From the viewpoint of easily obtaining a nonwoven fabric excellent in water repellency, it is also preferable to use wood having a high alkane content such as eucalyptus or wood having a high paraffin content as the raw material pulp. Furthermore, fluff pulp is preferable from the viewpoint of excellent sound absorption.
  • the pulping method of raw material pulp is not specifically limited, What is necessary is just to pulp by a conventionally well-known method.
  • the water repellent pulp may be one obtained by treating the above-described fiber pulp with a water repellent.
  • the water repellent is not particularly limited.
  • water repellents can also be used as water repellents in the present invention.
  • water repellents include plant waxes such as carnauba wax, cotton wax, wood wax, and rice wax, animal waxes such as beeswax and lanolin, montan wax, ozokerite, ceresin, and wax extracted from oil shells. And mineral waxes such as paraffin, microcrystalline, and petrolatum.
  • synthetic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax and polyethylene wax, higher fatty acid amides such as 12-hydroxystearic acid amide, stearic acid amide, phthalic anhydride imide, and chlorinated hydrocarbons, esters
  • Synthetic waxes such as ketones and ethers can also be used.
  • a crystalline polymer having a long alkyl group in the side chain can be mentioned.
  • the content of water-repellent pulp is not particularly limited, but from the viewpoint of imparting water repellency to the nonwoven fabric, it is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, and further preferably 30% by mass or more. More preferably, it is 50 mass% or more, and still more preferably 70 mass% or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less, from the viewpoint of fixing the water-repellent pulp with a hot-melt adhesive described later.
  • the content of the water-repellent pulp relative to the total of the water-repellent pulp and the heat-fusible adhesive is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, from the viewpoint of imparting water repellency to the nonwoven fabric.
  • it is 30 mass% or more, More preferably, it is 50 mass% or more, More preferably, it is 70 mass% or more.
  • an upper limit is not specifically limited, From a viewpoint of maintaining content of the heat-fusible adhesive mentioned later, Preferably it is 95 mass% or less, More preferably, it is 90 mass% or less.
  • the nonwoven fabric of the present invention contains a heat-fusible adhesive.
  • the heat-fusible adhesive may be supplied in the form of particles as a heat-fusible powder, or may be supplied by spraying in a state of being dissolved or dispersed in a solvent, or as a heat-fusible fiber.
  • the heat-fusible adhesive is preferably fibrous and supplied to the nonwoven fabric. That is, the heat-fusible adhesive is more preferably a heat-fusible fiber.
  • the component of the heat-fusible adhesive include polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyethylene / vinyl acetate copolymer, polyamide, polyester such as polyethylene terephthalate (PET), and the like. It is not limited.
  • the heat-fusible fiber is not particularly limited as long as at least a part is melted by heat treatment after the web is formed and functions as a binder.
  • a heat-fusible fiber such as a core-sheath structure obtained by combining two types of resins having different melting points and having the fiber partially melted may be used.
  • the heat-fusible fiber having a core-sheath structure has a structure in which a sheath made of a resin having a low melting point is formed on the outer periphery of a core made of a resin having a high melting point.
  • the form which combined these resin (PET / PET composite fiber, PE / PE composite fiber, PP / PP composite fiber, PE / PET composite fiber, PE / PET composite fiber, PE / PP composite fiber) is mentioned.
  • the content of the heat-fusible adhesive is not particularly limited, but is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more from the viewpoint of imparting strength as a nonwoven fabric. Further, from the viewpoint of maintaining the water-repellent pulp content, it is preferably 90% by mass or less, more preferably 85% by mass or less, still more preferably 70% by mass or less, still more preferably 50% by mass or less, and still more preferably. 30% by mass or less.
  • the content of the heat-fusible adhesive with respect to the total of the water-repellent pulp and the heat-fusible adhesive is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass from the viewpoint of imparting strength as a nonwoven fabric. That's it.
  • the water-repellent pulp content it is preferably 90% by mass or less, more preferably 85% by mass or less, still more preferably 70% by mass or less, still more preferably 50% by mass or less, and still more preferably. 30% by mass or less.
  • the nonwoven fabric of the present invention may contain other components in addition to the water-repellent pulp and the heat-fusible adhesive described above.
  • functional powder, functional fiber, functional liquid, etc. are mentioned.
  • functional powder, functional fiber, and functional liquid any one or more of deodorizing function, antibacterial function, antiviral function, antiallergen function, antifungal function, aroma function, flame retardant component, etc.
  • flame retardant particles such as acid, zinc pyrithione, copper pyrithione, hinokitiol, eucalyptus extract, halogen bromine, hydrated metal, antimony oxide, phosphorus, and phosphorus / nitrogen condensate.
  • the total amount of the other components in the nonwoven fabric may be appropriately selected within a range that does not affect the water repellency of the nonwoven fabric, and is not particularly limited, but preferably 90 masses. % Or less, more preferably 80% by mass or less, still more preferably 70% by mass or less, still more preferably 50% by mass or less, still more preferably 40% by mass or less, still more preferably 30% by mass or less, and still more preferably 20%. It is 10 mass% or less, More preferably, it is 10 mass% or less.
  • the lower limit of the content of other components is not particularly limited.
  • the average fiber diameter of all the fibers (raw material fibers) constituting the nonwoven fabric is preferably 5 to 80 ⁇ m, more preferably 10 to 60 ⁇ m. It is preferable that the average fiber system of the fibers constituting the nonwoven fabric is within the above range because sound absorption is excellent.
  • the average fiber diameter can be measured by microscopic observation in the case of synthetic fiber, and in the case of pulp fiber, the average fiber diameter can be measured by an image analysis result by a fiber length measuring device (for example, KAJAANI Fiber Lab.). Can do.
  • the average fiber length of all fibers (raw fibers) constituting the nonwoven fabric is preferably 0.5 to 150 mm.
  • the average fiber length of (raw fiber) is preferably 0.5 to 10 mm, more preferably 0.5 to 6 mm. It is preferable that the average fiber length of all the fibers constituting the nonwoven fabric is within the above range because the bulk density of the nonwoven fabric is small and the sound absorption is excellent.
  • the average fiber length can be measured by microscopic observation, and in the case of pulp fiber, the fiber length can be measured by a fiber length measuring device (for example, KAJAANI Fiber Lab.).
  • Nonwoven Fabric Manufacturing Method As a method for producing a nonwoven fabric, at least a web forming step of forming a sheet-like web from raw fiber containing water-repellent pulp, and a fiber bonding step of binding raw fiber in the obtained web are performed. A method is preferred.
  • the nonwoven fabric may be either a wet nonwoven fabric or a dry nonwoven fabric.
  • Specific examples include an airlaid nonwoven fabric, an air-through nonwoven fabric, a spunlace nonwoven fabric, a needle punched nonwoven fabric, and a resin bond nonwoven fabric.
  • the nonwoven fabric is preferably a dry nonwoven fabric, that is, a nonwoven fabric obtained by a dry production method, and more preferably an airlaid nonwoven fabric. If the nonwoven fabric is an airlaid nonwoven fabric, it is not necessary to disperse the water-repellent pulp in water. In the airlaid nonwoven fabric, since the raw fibers are randomly oriented three-dimensionally, a lot of voids are formed, and the nonwoven fabric has high sound absorption. Is obtained.
  • An air laid nonwoven fabric is a nonwoven fabric on which a web is formed by an air laid method in which fibers constituting the nonwoven fabric are three-dimensionally laminated at random using an air flow.
  • the air laid nonwoven fabric is produced as follows, for example. First, a gas-permeable carrier sheet is disposed on a mesh-like endless belt, and a web is formed on the gas-permeable carrier sheet by depositing the fibers constituting the nonwoven fabric while being dispersed in air using an airlaid web forming apparatus. To do. Next, heat bonding is performed by a heat-fusible adhesive contained in the web by heating (thermal bonding method).
  • the formed air laid web may be heat-treated by a general thermal bond method, and examples thereof include a method of introducing the air laid web into a heating furnace, a method of treating the air laid web with hot air, and the like.
  • seat is arrange
  • positioned on the surface is not limited to a gas permeable sheet, It is possible to arrange
  • the hot air treatment a method in which the web is heat-treated by passing through a through air dryer provided with a rotating drum having air permeability on the peripheral surface (hot air circulation rotary drum method), the web may allow hot air to penetrate the web.
  • Examples include a method of heat treatment by passing through a box-type dry (hot air circulating conveyor oven method).
  • the heat treatment temperature may be equal to or higher than the melting point of the heat-fusible adhesive.
  • the heat-fusible adhesive is made of two or more kinds of resins, it may be at a temperature equal to or higher than the melting point of the resin having the lowest melting point.
  • the heat-fusible adhesive melts, and the fiber raw materials including water-repellent pulp are bonded to each other through the melted heat-fusible adhesive.
  • a heat press treatment may be performed for the purpose of finely adjusting the density of the formed nonwoven fabric.
  • the pressing pressure is linear pressure, preferably 44 kg / cm or less, more preferably 10 kg / cm or less, and is performed at a lower pressure than the hot pressing process generally performed as a fiber bonding process for bonding fibers together. Is called.
  • the non-woven fabric can be obtained by peeling the air-permeable carrier sheet from the non-woven fabric obtained as described above. In addition, you may leave an air-permeable carrier sheet as it is, without peeling. When leaving as it is without peeling, it is preferable to use a carrier sheet having water repellency as the air-permeable carrier sheet.
  • the basis weight, density, and thickness of the nonwoven fabric are not particularly limited, and may be appropriately selected according to the required performance.
  • the basis weight, density, and thickness may be set from the viewpoints of the frequency band where sound absorption is desired, the installation space of the sound absorbing material, and the like.
  • the nonwoven fabric of the present invention is used as a sound-absorbing material at a thickness of 3.0 to 6.0 mm, it is preferable that the basis weight is 400 to 500 g / m 2 and the density is 0.05 to 0.1 g / cm 3 .
  • the nonwoven fabric of the present invention preferably has a Klem water absorption of less than 30 mm as measured in accordance with JIS P8141: 2004.
  • the Klem water absorption means the height (mm) at which the nonwoven fabric (sample) is vertically immersed in water and the water rises for 10 minutes by capillary action.
  • the Klem water absorption is more preferably 20 mm or less, further preferably 10 mm or less, still more preferably 5 mm or less, still more preferably 1 mm or less, and still more preferably 0 mm.
  • the Klem water absorption is 30 mm or more due to capillary action.
  • a Klem water absorption depends on a density, it exists in the tendency for a Klem water absorption to be low in the nonwoven fabric with a low density.
  • the total amount of the porous body itself for converting sound into energy is necessary, and under certain conditions with a limited thickness, The density is required.
  • the density of the nonwoven fabric is 0.03 g / cm 3 or more and 0.05 g / cm 3 or more More preferably, it is 0.07 g / cm 3 or more.
  • the nonwoven fabric of the present invention is less susceptible to deterioration of water repellency even by washing, and after being subjected to a water washing treatment in which the nonwoven fabric is washed with running water for 1 hour, the water absorption of Klem measured in accordance with JIS P8141: 2004 is less than 30 mm.
  • the cleaning is preferably performed using tap water at a water temperature of 30 ° C. ⁇ 2 ° C. Under the above conditions, when the non-woven fabric is post-processed with a water repellent, the water repellent is reduced by the cleaning treatment, and the Krem water absorption tends to be higher.
  • the nonwoven fabric of this invention forms the nonwoven fabric using the water-repellent water-repellent pulp, and it is hard to produce the above water-repellent fall.
  • the Klem water absorption after the water washing treatment described above is more preferably 20 mm or less, further preferably 10 mm or less, still more preferably 5 mm or less, still more preferably 1 mm or less, and still more preferably 0 mm.
  • the nonwoven fabric of the present invention hardly undergoes water repellency deterioration even by a heat resistance test, and is measured according to JIS P811: 2004 after being subjected to a heat resistance test in which the nonwoven fabric is exposed to an environment of 100 ° C. for 1000 hours. It is preferable that the Klem water absorption is less than 30 mm.
  • the heat resistance test is performed by exposing the nonwoven fabric to an environment of 100 ° C. for 1000 hours.
  • the non-woven fabric is post-processed with a water repellent or when a water-repellent sheet is bonded to the non-woven fabric to impart water repellency, the water repellency tends to decrease due to the heat resistance test.
  • the nonwoven fabric of this invention forms the nonwoven fabric using the water-repellent water-repellent pulp, and it is hard to produce the above water-repellent fall.
  • the Klem water absorption of the nonwoven fabric after the heat resistance test described above is more preferably 20 mm or less, further preferably 10 mm or less, still more preferably 5 mm or less, still more preferably 1 mm or less, and still more preferably 0 mm.
  • the non-woven fabric of the present invention is less susceptible to deterioration of water repellency even by a high temperature and high humidity test, and after being subjected to a high temperature and high humidity test that is exposed to an environment of 85 ° C. and 95% RH for 600 hours, It is preferable that the water absorption of Klem measured in conformity is less than 30 mm.
  • the high temperature and high humidity test is performed by exposing the nonwoven fabric to an environment of 85 ° C. and 95% RH for 600 hours.
  • the non-woven fabric is post-processed with a water repellent, or when a water-repellent sheet is bonded to the non-woven fabric to impart water repellency, the water repellency tends to decrease due to the high temperature and high humidity test.
  • the nonwoven fabric of this invention forms the nonwoven fabric using the water-repellent water-repellent pulp, and it is hard to produce the above water-repellent fall.
  • the Klem water absorption of the nonwoven fabric after the high temperature and high humidity test described above is more preferably 20 mm or less, further preferably 10 mm or less, still more preferably 5 mm or less, still more preferably 1 mm or less, and still more preferably 0 mm.
  • the non-woven fabric of the present invention is less susceptible to deterioration of water repellency even by a heat cycle test.
  • One cycle of -10 ° C. for 1 hour and 60 ° C. for 1 hour is repeated for 30 cycles.
  • the Klem water absorption measured in accordance with JIS P8141: 2004 is less than 30 mm.
  • the heat cycle test is performed by repeating 30 cycles of the nonwoven fabric at -10 ° C for 1 hour and 60 ° C for 1 hour.
  • the non-woven fabric is post-processed with a water-repellent agent, or when a water-repellent sheet is bonded to the non-woven fabric to impart water repellency, the water repellency tends to decrease due to the heat cycle test.
  • the nonwoven fabric of this invention forms the nonwoven fabric using the water-repellent water-repellent pulp, and it is hard to produce the above water-repellent fall.
  • the Klem water absorption of the nonwoven fabric after the heat cycle test described above is more preferably 20 mm or less, further preferably 10 mm or less, still more preferably 5 mm or less, still more preferably 1 mm or less, and still more preferably 0 mm.
  • the nonwoven fabric is preferably used for a sound absorbing material.
  • the nonwoven fabric of the present invention uses pulp fibers, and the surface of the pulp fibers is more complex than the organic synthetic fibers, and when the sound wave passes through the nonwoven fabric, the maze degree increases and the sound It is presumed that the efficiency of converting energy into heat energy is high, and as a result, high sound absorption is obtained.
  • the sound absorbing material of the present invention includes at least the nonwoven fabric of the present invention, and may further include another layer on at least one surface of the nonwoven fabric.
  • the sound-absorbing material of the present invention is excellent in water repellency because it includes the nonwoven fabric of the present invention, and as described above, the water repellency is maintained even in a heat resistance test, a high temperature and high humidity test, and a heat cycle test. In addition, since sound absorption is also maintained, it can withstand use in various environments.
  • the water-repellent pulp content in the nonwoven fabric is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and still more preferably, from the viewpoint of obtaining high sound absorption. Is 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass or less from the viewpoint of setting the content of the heat-fusible adhesive within an appropriate range. is there.
  • a resin layer in at least one surface of a nonwoven fabric.
  • the resin layer include a surface layer and a rubber layer as described in JP-A-2016-71376, and may be a film layer.
  • layers other than the nonwoven fabric of this invention also have water repellency from a viewpoint that it is preferable to have water repellency also as a sound absorption material.
  • the water-absorbing sound-absorbing material of the present invention has a water-repellent durability for a long time under severe conditions such as high temperature and high humidity. Moreover, since the sound-absorbing material of the present invention has excellent sound-absorbing properties, it can also be used for small devices. Therefore, it is more preferable to use it as a sound-absorbing material for electrical products that cannot be easily replaced, such as compressors and heat exchangers that generate drainage or condensation due to temperature changes, and conditions that are constantly in high humidity. It is more preferable to use it as a sound absorbing member for equipment used in the above.
  • the nonwoven fabric of the present invention is also preferably used as an oil adsorbent.
  • the oil adsorbent is also referred to as an oil adsorbent.
  • the oil adsorbing material has a high oil adsorbing property as compared with the moisture adsorbing property and selectively adsorbs oil.
  • Oil adsorbents are used in kitchen waste liquid treatment of restaurants, oil / water separation tanks, oil spill accidents, construction sites, etc., and are required to have oil adsorption selectivity, absorption speed, ease of disposal, and the like. Conventionally, an adsorption mat such as polypropylene has been used as the oil adsorbing material.
  • the non-woven fabric of the present invention has high water repellency, and has high adsorptivity to oil as compared with moisture adsorptivity, and can selectively adsorb oil. Moreover, since it is manufactured using water-repellent pulp, oil adsorption is high and a high absorption rate can be obtained. Furthermore, since pulp is used, it can be incinerated after use, and does not become industrial waste.
  • the water-repellent pulp content in the nonwoven fabric is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, from the viewpoint of obtaining high oil adsorbability. More preferably, it is 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more. From the viewpoint of setting the content of the heat-fusible adhesive within an appropriate range, it is preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass. It is as follows. An oil adsorbent using a nonwoven fabric containing a large amount of pulp is preferable from the viewpoint of easy disposal after adsorbing oil.
  • the nonwoven fabric of the present invention for an oil adsorbent, it is preferable to further provide another layer on at least one surface of the nonwoven fabric from the viewpoint of obtaining an effect of preventing powdering.
  • the other layer is also referred to as a skin layer, and is not particularly limited as long as it does not absorb water, and preferably includes PP spunbond, PET spunlace, or melt blown.
  • the oil that can be adsorbed by the oil adsorbent of the present invention is preferably an oil having a viscosity of 10 to 500 cps.
  • Specific examples include edible oils such as salad oil and sesame oil, heavy oil, industrial lubricating oil, and gear oil.
  • the oil adsorbent of the present invention has a structure that does not fall apart when absorbing liquid, and also has an advantage that it can be easily recovered. Moreover, the oil adsorbent of the present invention is also preferable in that it hardly sinks in water even after liquid absorption.
  • the water-repellent pulp used in the nonwoven fabric constituting the oil-adsorbing material of the present invention may be used alone as an oil-adsorbing material, and the water-repellent pulp is processed into a sheet shape, a tube shape, etc. May be. Further, the water-repellent pulp may be packed in a bag and used as an oil adsorbing material.
  • the nonwoven fabric of the present invention is not limited to applications used for sound absorbing materials and oil adsorbing materials, but is used in the medical field, pharmaceutical field, beauty field, hygiene field, food / cooking field, automobile field, electric / electric field, electronic field. In the agricultural field, etc., it can be used as a nonwoven fabric used for each product such as a breathable cover, a breathable separator, an automobile interior, an air conditioner, and a vacuum cleaner.
  • ⁇ Measuring method of average fiber diameter and average fiber length> The average fiber diameter and the average fiber length of fibers described later were measured by the following methods.
  • the average fiber diameter was measured by referring to the manufacturer standard value (test value) or by microscopic observation.
  • the average fiber diameter was measured by the image analysis result by a fiber length measuring device (for example, KAJAANI Fiber Lab.).
  • the average fiber length was measured by microscopic observation in the case of synthetic fiber.
  • the fiber length was measured with a fiber length measuring device (for example, KAJAANI Fiber Lab.) And microscopic observation.
  • ⁇ Preparation of water-repellent pulp> A hardwood pulp sheet was defibrated to prepare a defibrated pulp. The resulting defibrated pulp is impregnated with a water repellent (water repellent comprising a maleated petroleum resin alkali salt and liquid paraffin as a main component) to impart water repellency, and after undergoing a drying treatment, the pulp and water repellency A water-repellent pulp with enhanced bonding of the agent was obtained.
  • the obtained water-repellent pulp had an average fiber diameter of 20 ⁇ m and an average fiber length of 1.5 mm.
  • NNKP Conifer bleached kraft pulp
  • the sedimentation start time was measured according to the water absorption test (precipitation method) defined in JIS L1907: 2010 standard. Specifically, 1,000 mg each of water-repellent pulp and NBKP are floated on water in a water tank (20 ⁇ 20 cm) containing 20 ° C. ⁇ 2 ° C. water, and the time until the sample begins to wet and settle ( The sedimentation start time) was measured.
  • ⁇ Pulp water retention amount in water retention test> An acrylic bottom having an inner diameter closely adhered to an acrylic frame (hollow rectangular column shape) having a height and width of 10 cm and a height of 6 cm was installed. The degree of adhesion of the bottom surface was such that even if water was put into the frame on which the bottom surface was installed, the water leaked out slightly. Separately, weighed filter paper (filter paper enough to absorb 40 cc of water) is placed under the frame where the bottom is installed, and 2 g of pulp fiber is uniformly placed in this frame, and 40 cc of water is put into the whole. One minute later, 700 gf of an acrylic weight having the same dimensions as the inner diameter of the frame was placed, and a load was gently applied to the pulp fiber.
  • filter paper filter paper enough to absorb 40 cc of water
  • pulp water retention amount 40 (g)-amount of exuded water (g)
  • the amount of the leached water was measured from the difference between the mass of the filter paper measured before the test and the mass of the filter paper absorbed after the test.
  • the water retention amount (blank) when not adding pulp fiber was 0.6 g.
  • ⁇ Water absorption in tea bag test> Put the pulp fiber in a tea bag (9.5 cm x 7 cm, non-woven fabric with polyester as the main fiber material) (Tokiwa tea bag M, manufactured by Tokiwa Kogyo Co., Ltd.) so that the total mass is about 5 g. A weight (500 g) was tied to the tip. The mass of the pulp fiber before the test was calculated by subtracting the empty tea bag mass from the total mass. A tea bag with a weight was placed in a beaker containing water. Water was added to such a height that the entire tea bag was completely submerged. After immersing the tea bag for 5 minutes, the tea bag was taken out of the water and suspended in the air for 5 minutes to drain the water.
  • the mass of the tea bag (with pulp fibers) after draining was measured, and the water absorption was calculated by the following formula.
  • Water absorption (g / g) (mass of tea bag with pulp fiber after draining ⁇ mass of tea bag with pulp fiber before dipping in water) ⁇ mass weight of pulp fiber before test
  • the mass of empty tea bag is 0. It was 42 g.
  • the results of the water repellency test of the fibers used in the examples and comparative examples are shown in the following table.
  • Example 1 ⁇ Production of non-woven fabric> While feeding PET spunbond onto a mesh endless belt mounted on a conveyor, the water-repellent pulp and the heat-fusible fiber (polyethylene terephthalate composite fiber) are mixed in a mass ratio (repellent property) to an airlaid web forming machine.
  • Water pulp: heat-fusible fiber 1: 1 to 3: 1), and supplied with a basis weight of 450 g / m 2 , with air flow on the mesh endless belt while uniformly mixing in air
  • the web was formed on the PET spunbond by lowering and falling and depositing to obtain an airlaid web.
  • a PET spunbond was further laminated on the air laid web, and a hot air treatment was performed by passing it through a box type dryer (hot air circulating conveyor oven) that allows hot air to pass through the web to obtain a nonwoven fabric.
  • the hot air treatment temperature was set to 160 ° C. to obtain a nonwoven fabric.
  • the total basis weight, thickness, and density of the obtained nonwoven fabric were measured. The results are shown in Table 2.
  • Comparative Example 1 A non-woven fabric obtained by applying a water repellent (fluorine-based) spray process to a non-woven fabric (felt) using only synthetic fibers (type: PET).
  • Comparative Example 2 Non-woven fabric produced using NBKP instead of water-repellent pulp (no post-processing).
  • Comparative Example 3 A nonwoven fabric obtained by spraying the nonwoven fabric of Comparative Example 2 with a water repellent (fluorine-based).
  • the Krem water absorbency was measured for the obtained nonwoven fabric in accordance with JIS P8141: 2004. The results are shown in Table 2 below.
  • the Klem water absorption was evaluated according to the following evaluation criteria. -Evaluation criteria- 3: A sheet that hardly absorbs water. Specifically, the Klem water absorption is 0 mm or more and less than 15 mm. 2: Sheet sucked up by capillary force. Specifically, the Klem water absorption is 15 mm or more and less than 50 mm. 1: Water absorption sheet. Specifically, the Klem water absorption is 50 mm or more.
  • ⁇ Clem water absorption after heat resistance test> The obtained nonwoven fabric was subjected to a heat resistance test in which the nonwoven fabric was exposed in an environment of 100 ° C. for 1000 hours, and the Krem water absorption was measured in the same manner.
  • ⁇ Clem water absorption after high temperature and high humidity test> The obtained nonwoven fabric was subjected to a high-temperature and high-humidity test in which the nonwoven fabric was exposed to an environment of 85 ° C. and 95% RH for 600 hours, and the water absorption of Klem was measured in the same manner.
  • the nonwoven fabric of Example 1 was subjected to a heat resistance test, a high-temperature and high-humidity test, and a heat cycle test.
  • the water absorption of Klem was 0 mm, and the evaluation was 3.
  • the nonwoven fabric of the present invention has a high water repellency and can provide a nonwoven fabric excellent in water repellency even under severe conditions such as high temperature and humidity.
  • the normal incident sound absorption coefficient was measured for each frequency of 1,000 Hz, 1,250 Hz, 1,600 Hz, 2,000 Hz, 2500 Hz, 3,150 Hz, 4,000 Hz, 5,000 Hz, and 6,300 Hz. .
  • the obtained normal incident sound absorption coefficient at each frequency is shown in FIG.
  • evaluation was performed according to the following evaluation criteria. 3: The average value of 1,000 to 6,300 Hz is 35% or more, the average value of 2,500 to 6,300 Hz is 60% or more, and 6,300 Hz is 70% or more. Among these, 1,000 to 6,300 Hz average value is 25% or more, 2,500 to 6,300 Hz average value is 35% or more, and 6,300 Hz is 50% or more.
  • Comparative Example 3 showed the same sound absorption as Comparative Example 2.
  • the obtained nonwoven fabric was subjected to a heat resistance test, a high-temperature and high-humidity test, and a heat cycle test, and the sound absorption coefficient of the nonwoven fabric after the test was measured in the same manner as described above. For any nonwoven fabric, the same excellent sound absorption coefficient as before the test was obtained.
  • FIG. 2 (a) is the softwood pulp nonwoven fabric obtained in Comparative Example 2, and (b) is the nonwoven fabric obtained in Example 1.
  • each nonwoven fabric (3 cm square) was placed on a petri dish.
  • FIG. 2 (B) when 1.5 ml of water was dropped onto each nonwoven fabric with a dropper, the softwood pulp nonwoven fabric obtained in Comparative Example 2 ((a) in FIG. 2 (B)) Then, water absorption was recognized.
  • the nonwoven fabric produced using the water-repellent pulp obtained in Example 1 ((b) in FIG. 2B) showed water repellency, and water became ball-shaped on the surface of the nonwoven fabric.
  • Oil Absorption / Water Absorption Test Airlaid nonwoven fabrics A to C were prepared using water repellent pulp in the same manner as in Example 1. The obtained nonwoven fabrics A to C were subjected to an oil absorption / water absorption test by the following method.
  • the obtained non-woven fabric 5 cm square (0.0025 m 2 ) was mixed with salad oil (Nisshin Salad Oil (edible edible oil: edible soybean oil, edible rapeseed oil), manufactured by Nisshin Oilio Group Co., Ltd., at 23.5 ° C. with a viscosity of 65 mPa ⁇ s. ), Or was immersed in an aluminum pad containing water for 5 minutes. Then, the nonwoven fabric was taken out on the wire mesh, oil or water was cut for 1 minute, and each mass was measured. The results are shown in Tables 4 and 5.
  • the floating oil added by the two nonwoven fabrics could be adsorbed. Further, it was confirmed that when the nonwoven fabric was suspended, only oil was selectively sucked into the sheet after the oil was adsorbed on the sheet end face of the nonwoven fabric. The total amount of liquid absorbed by the two nonwoven fabrics was 14.4 g, which was almost the same as the amount of oil in the pad. That is, it was confirmed that the nonwoven fabric of the present invention selectively absorbs oil. Moreover, the amount of adsorption was also high. Here, the adsorption amount serves as an index of the oil adsorption test data.
  • the oil adsorbent should have an adsorption amount of 6 g / g or more, or 0.8 / cm 3 or more. It can be said that there is a sufficient effect (oil adsorbent (mat-like) performance test standard: type approval standard, Ministry of Transport, Director General of Ship Bureau, Circular No. 52).
  • the nonwoven fabric of the present invention used in the oil absorption test did not fall off the paper powder from the sample and had a high absorption rate. Oil absorption started immediately after immersion, and the entire sheet was absorbed within approximately 1 minute.
  • the nonwoven fabric of the present invention has high water repellency, and further maintains high water repellency even under severe conditions such as high temperature and high humidity. Furthermore, the nonwoven fabric of the present invention was suitably used as a sound absorbing material, had high sound absorbing properties, and had high sound absorbing properties even after the durability test. Furthermore, it was shown that the nonwoven fabric of this invention is used suitably also as an oil adsorption material, and has high selectivity with respect to oil. The nonwoven fabric of the present invention is expected to be applied to various uses as a nonwoven fabric having water repellency, and is particularly useful as a sound absorbing material and an oil adsorbing material that absorb noise and vibration.

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Abstract

本発明の目的は、撥水性に優れ、特に、高温多湿のような過酷な条件においても撥水性に優れた不織布を提供することであり、更に、前記不織布を用いた、撥水性及び吸音性に優れる吸音材を提供することである。また、前記不織布を用いた、油吸収性に優れた油吸着材を提供することである。 本発明の不織布は、撥水パルプ及び熱融着性接着剤を含有する不織布であって、該撥水パルプが、下記の(1)を満たす。 (1)JIS L1907:2010規格に規定される吸水性試験において、沈降開始時間が30秒以上である

Description

不織布、吸音材、及び油吸着材
 本発明は、不織布、吸音材、及び油吸着材に関する。
 現在、不織布は衣料品、日用品、又は医療品などの民生品から、工業用品に至るまで、幅広い分野で利用されている。また、その利用目的も多岐にわたっており、生地としてはもちろん、フィルタ、吸収・吸着材、吸音材、又は断熱材などとしても利用されている。
 これらの中でも吸音材は、家電製品などにおいて、モータ、コンプレッサー等が発する騒音、振動を吸収するために用いられている。
 上記の不織布には、撥水性が求められており、例えば、結露を生じるような環境で不織布を吸音材として使用する場合には、撥水性を有することにより、吸水による性能の低下が抑制され、更に、カビ等の微生物の生育が抑制されるという効果も有する。
 特許文献1には、有機繊維からなる不織布とJIS L1096に基づいて測定される通気量が0.01~30cc/cm/secであり、撥水剤で処理された表皮材の少なくとも2つの層が積層されてなることを特徴とする撥水性吸音材が記載されている。
特開2005-208599号公報
 本発明は、撥水性に優れ、特に、高温多湿のような過酷な条件下においても撥水性に優れた不織布を提供することを目的とする。更に、本発明は、前記不織布を用いた、撥水性及び吸音性に優れる吸音材を提供することを目的とする。また、本発明は、前記不織布を用いた、油吸収性に優れた油吸着材を提供することを目的とする。
 本発明者等は、特定の撥水パルプ及び熱融着性接着剤を含有する不織布により、上記の課題が解決されることを見出した。
 すなわち、本発明は、以下の<1>~<13>に関する。
 <1> 撥水パルプ及び熱融着性接着剤を含有する不織布であって、該撥水パルプが、下記の(1)を満たす、不織布。
 (1)JIS L1907:2010規格に規定される吸水性試験において、沈降開始時間が30秒以上である
 <2> 該撥水パルプが、更に、下記の(2)~(5)の少なくともいずれかを満たす、<1>に記載の不織布。
 (2)保水試験でのパルプ保水量が15g以下である
 (3)液流れ試験での液流れ量が35g以上である
 (4)顕微鏡観察下において、水を滴下した場合の膨潤率が20%以下である
 (5)ティーバッグ試験での吸水量が10(g/g)以下である
 <3> 前記不織布が乾式不織布である、<1>又は<2>に記載の不織布。
 <4> JIS P8141:2004に準拠して測定されるクレム吸水度が30mm未満である、<1>~<3>のいずれかに記載の不織布。
 <5> 前記不織布を流水で1時間洗浄する水洗処理に供した後、JIS P8141:2004に準拠して測定されるクレム吸水度が30mm未満である、<1>~<4>のいずれかに記載の不織布。
 <6> 前記不織布を100℃の環境下に1000時間曝露する耐熱性試験に供した後、JIS P8141:2004に準拠して測定されるクレム吸水度が30mm未満である、<1>~<5>のいずれかに記載の不織布。
 <7> 前記不織布を用いて85℃、95%RHの環境下に600時間曝露する高温高湿試験に供した後、JIS P8141:2004に準拠して測定されるクレム吸水度が30mm未満である、<1>~<6>のいずれかに記載の不織布。
 <8> 前記不織布を用いて-10℃で1時間と、60℃で1時間とを1サイクルとし、これを30サイクル繰り返したヒートサイクル試験に供した後、JIS P8141:2004に準拠して測定されるクレム吸水度が30mm未満である、<1>~<7>のいずれかに記載の不織布。
 <9> <1>~<8>のいずれかに記載の不織布を備える、吸音材。
 <10> 前記不織布中の前記撥水パルプの含有量が50質量%以上である、<9>に記載の吸音材。
 <11> 前記不織布の少なくとも一方の面に、樹脂層を有する、<9>又は<10>に記載の吸音材。
 <12> <1>~<8>のいずれかに記載の不織布を備える、油吸着材。
 <13> 前記不織布中の前記撥水パルプの含有量が50質量%以上である、<12>に記載の油吸着材。
 本発明によれば、撥水性に優れ、特に、高温多湿のような過酷な条件においても撥水性に優れた不織布を提供することができる。更に、本発明によれば、前記不織布を用いた、撥水性及び吸音性に優れる吸音材を提供することができる。また、本発明によれば、前記不織布を用いた、油吸収性に優れた油吸着材を提供することができる。
図1は各周波数における垂直入射吸音率の測定結果を表す。 図2は吸油・吸水試験における滴下テストの結果を表す。
[不織布]
 本発明の不織布は、撥水パルプ及び熱融着性接着剤を含有する不織布であって、該撥水パルプが、下記の(1)を満たす。
 (1)JIS L1907:2010規格に規定される吸水性試験において、沈降開始時間が30秒以上である
 前記撥水パルプは、更に、下記の(2)~(5)の少なくともいずれかを満たすことが好ましい。
 (2)保水試験でのパルプ保水量が15g以下である
 (3)液流れ試験での液流れ量が35g以上である
 (4)顕微鏡観察下において、水を滴下した場合の膨潤率が20%以下である
 (5)ティーバッグ試験での吸水量が10(g/g)以下である
 従来、不織布に撥水性を持たせるためには、不織布自体を吸水性を有しない有機合成繊維で作製する方法、特許文献1に記載されているように撥水剤を含有する液体に不織布を含浸する方法、又は撥水剤を含有する液体を不織布にスプレーする方法等が採用されてきた。
 しかし、不織布に撥水剤を処理する方法では、撥水剤の被覆性が不十分で、十分な撥水性が得られなかったり、時間の経過や、高温高湿環境下での保存や使用などで、撥水性が低下したりするという問題があった。
 また、不織布自体を吸水性を有しない有機合成繊維で作製した場合には、有機合成繊維は繊維表面が平滑であることから、同じ厚み、密度及び比重のパルプ繊維で作製した不織布を備える吸音材に比べ、吸音性に劣るという問題がある。また、パルプ繊維は、高い吸音性を有するが、吸水性も高いため、不織布に撥水剤を処理する方法では、十分な撥水性を与えることができないという問題もあった。更に、不織布に撥水剤を処理する方法では、表面を覆う撥水剤により吸音性が阻害されるという問題があった。不織布を撥水剤で処理する場合、多孔質吸音材の場合には、多孔質が撥水剤によって被覆されることによって、吸音性が阻害される場合があり、また、不織布を撥水剤で処理する場合には繊維間の空隙も一部被覆されることによって、吸音性が阻害される場合があった。
 本発明者等は、鋭意検討した結果、特定の撥水性を有する撥水パルプ及び熱融着性接着剤を含有する不織布により上記の問題が解決され、高い撥水性と撥水性の耐久性とに優れ、更に、吸音性にも優れた不織布が提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。更に、上記の不織布は、油に対して選択的であり、かつ、優れた吸着性を有する油吸着材としても有用であることを見出した。
 すなわち、撥水パルプ及び熱融着性接着剤を含有する不織布では、パルプ自体に撥水性が付与されているため、不織布を撥水剤で処理した場合に比して、高い吸音性を有し、耐久性に優れる不織布が得られたと考えられる。本発明では、不織布自体を撥水パルプを用いて作製しているため、不織布としてから撥水剤で処理するような後加工に比べて、撥水剤とパルプとの結合が強固であり、撥水耐久性に優れた不織布が得られたと考えられる。
 このように、パルプの吸音材と同等の吸音性を有し、かつ、撥水性をも兼ね備えた吸音材は、今般初めて見出されたものである。
 また、上述のように本発明の不織布は、優れた撥水性を有するため、水を吸着せず、油に対して選択的な吸着性を有するため、優れた油吸着性を有する油吸着材としての機能をも有するものと考えられる。
 以下、本発明について更に詳細に説明する。
<撥水パルプ>
 本発明の不織布は、撥水パルプを含有し、撥水パルプは、下記(1)を満たし、更に、下記(2)~(5)の少なくともいずれかを満たすことが好ましい。本発明の不織布は、不織布を撥水剤で処理するのではなく、撥水性を有するパルプを用いて作製する点に特徴を有するものである。
 (1)JIS L1907:2010規格に規定される吸水性試験において、沈降開始時間が30秒以上である
 (2)保水試験でのパルプ保水量が15g以下である
 (3)液流れ試験での液流れ量が35g以上である
 (4)顕微鏡観察下において、水を滴下した場合の膨潤率が20%以下である
 (5)ティーバッグ試験での吸水量が10(g/g)以下である
 以下、上記(1)~(5)について詳述する。
 (1)JIS L1907:2010規格に規定される吸水性試験において、沈降開始時間が30秒以上である
 より具体的には、JIS L1907:2010規格に規定される吸水性試験(沈降法)に準じて測定を行う。20℃±2℃の水を入れた水槽中に試料を浮かべた後、試料が湿潤して水中に沈降し始めるまでの時間(沈降開始時間)を測定する。
 本発明において、撥水パルプは、沈降開始時間が30秒以上であり、60秒以上であることが好ましい。
(2)保水試験でのパルプ保水量が15g以下である
 本試験は、40cc(40g)の水のうち、どの程度の水をパルプが保水できたのかを測定するものであり、パルプ保水量が多いほど、吸水性が高いことを意味する。具体的には、以下の方法により測定する。
 縦横10cm、高さ6cmのアクリル製の枠(中空の四角柱状)に、内径がぴったりと密着するアクリル製底面を設置する。密着度合いは、底面を設置した枠の中に水を入れると、わずかに水が染み出る程度とする。
 別途、秤量したろ紙(40ccの水を吸収するに十分なろ紙)を底面を設置した枠の下に敷く。この枠の中に、パルプ繊維2gを均一に入れ、水40ccを全体に投入し、1分後に、枠の内径とほぼ同寸法のアクリル製おもり700gfを載せ、静かにパルプ繊維に荷重をかける。1分後、枠の下のろ紙質量を測定し、枠から下に染み出した水の量を測定し、投入した水40gとの差分をパルプ保水量(g)とする。すなわち、パルプ保水量は、以下の式(a)で表される。
  パルプ保水量(g)=40(g)-染み出した水の量(g) 式(a)
 なお、染み出した水の量は、試験前に測定したろ紙の質量と、試験後の吸水したろ紙の質量との差から測定される。
 撥水パルプの上記パルプ保水量は、好ましくは12.5g以下、より好ましくは10g以下、更に好ましくは7.5g以下、より更に好ましくは5g以下である。
(3)液流れ試験での液流れ量が35g以上である
 金網上に、孔径3mmの排水口を底面に5個、十字状に有する内径3cmのアクリル製シリンダーを載せ、パルプ繊維1gを高さ4cm(密度0.035g/cm)となるように圧縮した後、水50ccを一度に投入し、排出された水量を計量して液流れ量とする。
 液流れ量が多い程、吸水性が低く、撥水性に優れることを意味する。
 撥水パルプの上記液流れ量は、好ましくは37.5g以上、より好ましくは40g以上、更に好ましくは42.5g以上、より更に好ましくは45g以上である。
(4)顕微鏡観察下において、水を滴下した場合の膨潤率が20%以下である
 顕微鏡下において、撥水パルプに水を滴下した場合の膨潤率は20%以下である。膨潤率は、好ましくは15%以下、より好ましくは10%以下、更に好ましくは5%以下、より更に好ましくは3%以下、より更に好ましくは0%である。
 上記膨潤率は、以下の方法により測定される。具体的には、パルプ繊維を、プレパラート上に3~5mg載せ、スポイトで約0.1mlの水をたらす。5分程度放置後、プレパラートを傾け、更に、キムワイプなどでパルプ繊維に吸収されていない水分を除去する。水を滴下前後の顕微鏡写真から、パルプ繊維の繊維径を測定し、膨潤率を下記式により算出する。
 膨潤率={水滴下後のパルプ繊維の繊維径(幅寸法)-水滴下前のパルプ繊維の繊維径(幅寸法)}÷水滴下前のパルプ繊維の繊維径(幅寸法)×100(%)
 ここで、膨潤率が0%の状態とは、水とパルプ繊維がなじまず、水は表面張力により球体のままであり、繊維が水滴の上に載っている状態、又は繊維に球状の水滴が付着している状態を意味する。
(5)ティーバッグ試験での吸水量が10(g/g)以下である
 撥水パルプをティーバッグ試験に供した場合の吸水量は、10(g/g)以下、好ましくは7.5(g/g)以下、より好ましくは5(g/g)以下、更に好ましくは3(g/g)以下である。
 上記吸水量は、以下のティーバッグ試験により測定される。具体的には、約5gのパルプ繊維をティーバッグ(9.5cm×7cm、ポリエステルを主要繊維素材とした不織布、トキワのお茶バッグM、(株)トキワ工業製)に入れ、ティーバッグの先端に、ひもでおもり(500g)をくくりつける。おもりのついたティーバッグを、水を入れたビーカーに入れる。水は、ティーバッグ全体が完全に水面下に沈む高さまで入れる。5分間ティーバッグを浸漬した後、水から取り出し、空中にて5分間吊り下げて水を切る。水切り後のティーバッグ(パルプ繊維入り)の質量を測定し、吸水量を下記式により算出する。ここで、ティーバッグ自体への吸水量は微量であるため考慮しなくてよい。
 吸水量(g/g)=(水切り後のパルプ繊維入りティーバッグの質量-水に浸漬する前のパルプ繊維入りティーバッグの質量)÷試験前のパルプ繊維質量
 ここで、吸水量が1倍の状態とは、水とパルプ繊維がなじまず、水は表面張力により球体のままであり、繊維が水滴の上に載っている状態、又は繊維に球状の水滴が付着している状態を意味する。
 本発明において、撥水パルプは、上記(1)を満たし、更に、(2)~(5)の少なくともいずれか1つを満たすことが好ましい。
 撥水パルプは、少なくとも(1)を満たすことが好ましく、少なくとも(1)及び(2)を満たすことがより好ましく、少なくとも(1)、(2)及び(3)を満たすことが更に好ましく、(1)~(5)の全てを満たすことがより更に好ましい。
 撥水パルプは、パルプ繊維を含有し、直接的又は間接的に撥水剤で処理されていてもよく、また、パルプ繊維の原料を選択することによって、撥水性を有するものであってもよい。パルプ繊維は、不規則に屈曲した形状を有し、捲縮状の形態を有する繊維であるとともに、植物細胞の原形質が占めていた空孔(ルーメン)を有する中空管状の形態を有する繊維でもある。撥水パルプを使用することにより、優れた吸音性が得られ、更に環境負荷が低減できる観点で好ましい。
 パルプ繊維としては、木材パルプ(針葉樹パルプ、広葉樹パルプ)、ラグパルプ、リンターパルプ、リネンパルプ、楮・三椏・雁皮パルプなどの非木材パルプ、古紙パルプなどのパルプ;これらのパルプを原料パルプとし、該原料パルプを機械的処理により繊維状に解繊したフラッフパルプ;が挙げられる。
 原料パルプとしては、吸音性の観点からは、細い繊維のパルプが好ましいが、高密度とすると吸音性に劣る場合がある。また、撥水性に優れた不織布が得られやすい点からは、原料パルプとして、ユーカリ等のアルカン含有量の多い木材や、パラフィン含有量の多い木材を用いることも好ましい。
 更に、吸音性に優れる点から、フラッフパルプが好ましい。
 原料パルプのパルプ化方法は特に限定されず、従来公知の方法によりパルプ化すればよい。
 本発明において、撥水パルプは、上述した繊維パルプを撥水剤により処理したものであってもよい。撥水剤としては、特に限定されず、例えば各種ワックス;高級脂肪酸誘導体;ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアミン系樹脂等の合成樹脂;ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン等のフッ素樹脂;ポリメチル水素シロキサン、ポリジメチルシロキサン等のシリコーン樹脂;クロム酸塩;ジルコニウム塩;等を挙げることができる。また、ロジンサイズ剤、合成サイズ剤、石油樹脂系サイズ剤、スチレン系サイズ剤、中性ロジン系サイズ剤、アルケニル無水コハク酸、アルキルケテンダイマー等も、本発明において、撥水剤として使用可能である。
 撥水剤として、具体的には、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、油シェルより抽出されたワックス等の鉱物系ワックス、及びパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油系ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスのほかに、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、12-ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の高級脂肪酸アミド、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックスも使用できる。更に、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子が挙げられる。
 本発明の不織布において、撥水パルプの含有量は特に限定されないが、不織布に撥水性を付与する観点から、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上、更に好ましくは30質量%以上、より更に好ましくは50質量%以上、より更に好ましくは70質量%以上である。上限は特に限定されないが、後述する熱溶融性接着剤によって撥水パルプを固定化する観点から、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下である。
 また、撥水パルプと熱融着性接着剤との合計に対する撥水パルプの含有量は、不織布に撥水性を付与する観点から、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上、更に好ましくは30質量%以上、より更に好ましくは50質量%以上、より更に好ましくは70質量%以上である。上限は特に限定されないが、後述する熱融着性接着剤の含有量を維持する観点から、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下である。
<熱融着性接着剤>
 本発明の不織布は、熱融着性接着剤を含有する。熱融着性接着剤は、熱融着性粉体として、粒子状で供給されてもよく、溶媒に溶解又は分散させた状態でスプレーにより供給されてもよく、また、熱融着性繊維として、繊維状で供給されてもよいが、熱融着性接着剤は、繊維状で不織布に供給されたものであることが好ましい。すなわち、熱融着性接着剤は、熱融着性繊維であることがより好ましい。
 熱融着性接着剤の成分としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル、等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 熱融着性繊維としては、ウェブを形成した後、加熱処理によって、少なくとも一部が溶融し、バインダーとして機能するものであれば特に限定されない。
 熱融着性繊維としては、融点の異なる2種類の樹脂を複合化させて得られ、繊維が部分的に溶融する芯鞘型構造等の熱融着性繊維を使用してもよい。芯鞘型構造の熱融着性繊維は、融点の高い樹脂からなる芯の外周上に、融点の低い樹脂からなる鞘が形成された構造を有し、具体的には、融点が異なる2種の樹脂を組み合わせた形体(PET/PET複合繊維、PE/PE複合繊維、PP/PP複合繊維、PE/PET複合繊維、PP/PET複合繊維、PE/PP複合繊維)が挙げられる。
 本発明の不織布において、熱融着性接着剤の含有量は特に限定されないが、不織布としての強度を付与する観点から、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上である。また、撥水パルプの含有量を維持する観点から、好ましくは90質量%以下、より好ましくは85質量%以下、更に好ましくは70質量%以下、より更に好ましくは50質量%以下、より更に好ましくは30質量%以下である。
 また、撥水パルプと熱融着性接着剤との合計に対する熱融着性接着剤の含有量は、不織布としての強度を付与する観点から、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上である。また、撥水パルプの含有量を維持する観点から、好ましくは90質量%以下、より好ましくは85質量%以下、更に好ましくは70質量%以下、より更に好ましくは50質量%以下、より更に好ましくは30質量%以下である。
<その他の成分>
 本発明の不織布は、上述した撥水パルプ及び熱融着性接着剤に加えて、他の成分を含有していてもよい。
 具体的には、機能性粉体、機能性繊維、機能性液体等が挙げられる。機能性粉体、機能性繊維、機能性液体としては、消臭機能、抗菌機能、抗ウィルス機能、抗アレルゲン機能、防カビ機能、芳香機能、難燃焼性成分等のいずれか1種以上の機能を有するものが好ましく、例えば、ゼオライト、活性炭、キチン、キトサン、ホタテ貝殻、酸化チタン、二酸化チタン、酸化マグネシウム、植物抽出物、キノコ抽出物、カテキン、フラボノール、シクロデキストリン、コラーゲン繊維、酸化鉄、クエン酸、ジンクピリチオン、銅ピリチオン、ヒノキチオール、ユーカリエキス、ハロゲン臭素系、水和金属系、酸化アンチモン系、リン系、リン・窒素系縮合物等の難燃剤粒子等が例示される。
 本発明の不織布が、その他の成分を含有する場合、不織布におけるその他の成分の合計量は、不織布の撥水性に影響を与えない範囲で適宜選択すればよく、特に限定されないが、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下、より更に好ましくは50質量%以下、より更に好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下、より更に好ましくは20質量%以下、より更に好ましくは10質量%以下である。その他の成分の含有量の下限は、特に限定されない。
 本発明において、不織布を構成する全ての繊維(原料繊維)の平均繊維径は、好ましくは5~80μm、より好ましくは10~60μmである。不織布を構成する繊維の平均繊維系が上記範囲内であると、吸音性に優れるので好ましい。平均繊維径は、合繊繊維の場合は、顕微鏡観察によって測定することができ、パルプ繊維の場合は、繊維長測定装置(例えば、KAJAANI Fiber Lab.)による画像解析結果により平均繊維径を測定することができる。
 また、本発明において、不織布を構成する全ての繊維(原料繊維)の平均繊維長は、好ましくは0.5~150mmであり、不織布がエアレイド不織布である場合には、不織布を構成する全ての繊維(原料繊維)の平均繊維長は、好ましくは0.5~10mm、より好ましくは0.5~6mmである。不織布を構成する全ての繊維の平均繊維長が上記範囲内であると、不織布の嵩密度が小さくなり、また、吸音性に優れるので好ましい。平均繊維長は、合繊繊維の場合は、顕微鏡観察によって測定することができ、パルプ繊維の場合は、繊維長測定装置(例えば、KAJAANI Fiber Lab.)により繊維長を測定することができる
<不織布の製造方法>
 本発明において、不織布の製造方法としては、少なくとも撥水パルプを含有する原料繊維からシート状のウェブを形成するウェブ形成工程、及び得られたウェブ中の原料繊維を結合させる繊維結合工程とを経る方法であることが好ましい。
 本発明において、不織布は、湿式不織布及び乾式不織布のいずれであってもよく、具体的には、エアレイド不織布、エアスルー不織布、スパンレース不織布、ニードルパンチ不織布、レジンボンド不織布等が挙げられる。撥水パルプを水に分散させることが困難である観点から、不織布は乾式不織布、すなわち、乾式の製造方法で得られた不織布であることが好ましく、エアレイド不織布であることがより好ましい。
 不織布がエアレイド不織布であると、撥水パルプを水に分散させる必要がなく、また、エアレイド不織布では、原料繊維が3次元的にランダムに配向するため、空隙が多く形成され、吸音性の高い不織布が得られる。
 エアレイド不織布とは、空気流を利用して、不織布を構成する繊維を三次元的にランダムに積層させるエアレイド法によりウェブが形成された不織布である。
 エアレイド不織布は、例えば、以下のようにして作製される。まず、メッシュ状の無端ベルト上に透気性キャリアシートを配置し、該透気性キャリアシート上にエアレイド方式のウェブ形成装置にて、不織布を構成する繊維を空気に分散させながら堆積させてウェブを形成する。次いで、加熱によってウェブに含まれる熱融着性接着剤によって熱接着させる(サーマルボンド法)。
 形成されたエアレイドウェブの熱処理は、一般的なサーマルボンド法により行えばよく、例えば、エアレイドウェブを加熱炉に導入する方法、エアレイドウェブを熱風処理する方法等が挙げられる。
 また、熱融着の前又は後に、不織布の表面に、更にシートを配置してもよい。なお、前記シートは、透気性キャリシートを配置した面を裏面とした場合に、他の一面(表面)に配置する。ここで、表面に配置するシートは、透気性シートに限定されるものではなく、各種シートを配置することが可能である。表面のシートは、裏面の透気性キャリシートと同じであってもよい。
 熱風処理としては、ウェブが、周面に通気性を有する回転ドラムを備えたスルーエアードライヤを通過することにより熱処理する方法(熱風循環ロータリードラム方式)、ウェブが、ウェブに熱風を貫通させることができるボックスタイプドライを通過することにより熱処理する方法(熱風循環コンベアオーブン方式)などが挙げられる。
 熱処理温度としては、熱融着性接着剤の融点以上であればよい。なお、熱融着性接着剤が2種以上の樹脂からなる場合には、最も低い融点を有する樹脂の融点以上の温度であればよい。熱融着性接着剤の融点以上の温度に加熱すると、熱融着性接着剤が溶融し、溶融した熱融着性接着剤を介して、撥水パルプを含む繊維原料同士が結合する。
 繊維結合工程の後、形成された不織布の密度を微調整する目的などで、熱プレス処理を行ってもよい。その場合のプレス圧は、線圧で、好ましくは44kg/cm以下、より好ましくは10kg/cm以下であり、繊維同士を結合させる繊維結合工程として一般的に行われる熱プレス工程よりも低圧で行われる。
 上記のようにして得られた不織布から、透気性キャリアシートを剥離することで、不織布が得られる。なお、透気性キャリアシートは、剥離せずにそのまま残してもよい。剥離せずにそのまま残す場合は、透気性キャリアシートとして、撥水性を有するキャリアシートを使用することが好ましい。
 本発明において、不織布の坪量、密度、及び厚みは、特に限定されず、必要とされる性能応じて、適宜選択すればよい。
 本発明の不織布を吸音材として使用する場合には、例えば、吸音させたい周波数帯、吸音材の設置スペースなどの観点から、坪量、密度、及び厚みを設定すればよい。本発明の不織布を吸音材として厚さ:3.0~6.0mmで使用する場合には、米坪:400~500g/m、密度:0.05~0.1g/cmが好ましい。
 本発明の不織布は、JIS P8141:2004に準拠して測定されるクレム吸水度が30mm未満であることが好ましい。ここで、クレム吸水度とは、不織布(試料)を鉛直に水の中に浸漬し、毛管現象によって10分間に水が上昇した高さ(mm)を意味する。
 本発明の不織布は、上記クレム吸水度が、より好ましくは20mm以下、更に好ましくは10mm以下、より更に好ましくは5mm以下、より更に好ましくは1mm以下、より更に好ましくは0mmである。
 本発明者等の知見によれば、疎水性の有機合成繊維で不織布を作製した場合には、毛管現象によって、クレム吸水度は30mm以上である。
 なお、クレム吸水度は密度に依存するため、密度が低い不織布では、クレム吸水度が低い傾向にある。しかしながら、多孔質吸音材において、一定の吸音効果を得るためには、音がエネルギーに変換されるための多孔質体自体の総量が必要であり、厚さに制約のある条件下では、ある一定の密度を要する。従って、クレム吸水度を比較する場合には、吸音効果の見られる厚みがある場合、不織布の密度が0.03g/cm以上であることが好ましく、0.05g/cm以上であることがより好ましく、0.07g/cm以上であることが更に好ましい。
 本発明の不織布は、洗浄によっても撥水性の劣化が生じにくく、不織布を流水で1時間洗浄する水洗処理に供した後、JIS P8141:2004に準拠して測定されるクレム吸水度が30mm未満であることが好ましい。
 ここで、洗浄は、水道水を使用して、水温30℃±2℃にて洗浄することが好ましい。上記の条件では、不織布を撥水剤で後加工した場合には、撥水剤が洗浄処理によって減少し、クレム吸水度がより高くなる傾向にある。一方、本発明の不織布は、撥水性を有する撥水パルプを用いて不織布を形成しており、上述のような撥水性の低下が生じ難い。
 上述した水洗処理後のクレム吸水度は、より好ましくは20mm以下、更に好ましくは10mm以下、より更に好ましくは5mm以下、より更に好ましくは1mm以下、より更に好ましくは0mmである。
 また、本発明の不織布は、耐熱性試験によっても撥水性の劣化が生じにくく、不織布を100℃の環境で1000時間曝露する耐熱性試験に供した後、JIS P8141:2004に準拠して測定されるクレム吸水度が30mm未満であることが好ましい。
 耐熱性試験は、不織布を100℃の環境に1000時間曝露することにより行う。不織布を撥水剤で後加工した場合や、撥水性のシートを不織布に貼り合わせて撥水性を付与した場合には、耐熱性試験により撥水性の低下が生じやすい。特に、撥水性のシートを貼り合せたような場合には、撥水性のシートと不織布とが剥離して、撥水性が低下する場合がある。一方、本発明の不織布は、撥水性を有する撥水パルプを用いて不織布を形成しており、上述のような撥水性の低下が生じにくい。
 上述した耐熱性試験後の不織布のクレム吸水度は、より好ましくは20mm以下、更に好ましくは10mm以下、より更に好ましくは5mm以下、より更に好ましくは1mm以下、より更に好ましくは0mmである。
 更に、本発明の不織布は、高温高湿試験によっても撥水性の劣化が生じにくく、85℃、95%RHの環境下に600時間曝露する高温高湿試験に供した後、JIS P8141:2004に準拠して測定されるクレム吸水度が30mm未満であることが好ましい。
 高温高湿試験は、不織布を85℃95%RHの環境下に600時間曝露することにより行う。不織布を撥水剤で後加工した場合や、撥水性のシートを不織布に貼り合わせて撥水性を付与した場合には、高温高湿試験により撥水性の低下が生じやすい。特に、撥水性のシートを貼り合せたような場合には、撥水性のシートと不織布とが剥離して、撥水性が低下する場合がある。一方、本発明の不織布は、撥水性を有する撥水パルプを用いて不織布を形成しており、上述のような撥水性の低下が生じにくい。
 上述した高温高湿試験後の不織布のクレム吸水度は、より好ましくは20mm以下、更に好ましくは10mm以下、より更に好ましくは5mm以下、より更に好ましくは1mm以下、より更に好ましくは0mmである。
 更に、本発明の不織布は、ヒートサイクル試験によっても撥水性の劣化が生じにくく、-10℃で1時間と、60℃で1時間とを1サイクルとし、これを30サイクル繰り返したヒートサイクル試験に供した後、JIS P8141:2004に準拠して測定されるクレム吸水度が30mm未満であることが好ましい。
 ヒートサイクル試験は、不織布を-10℃で1時間と、60℃で1時間とを1サイクルとし、これを30サイクル繰り返すことにより行う。不織布を撥水剤で後加工した場合や、撥水性のシートを不織布に貼り合わせて撥水性を付与した場合には、ヒートサイクル試験により撥水性の低下が生じやすい。特に、撥水性のシートを貼り合せたような場合には、撥水性のシートと不織布とが剥離して、撥水性が低下する場合がある。一方、本発明の不織布は、撥水性を有する撥水パルプを用いて不織布を形成しており、上述のような撥水性の低下が生じにくい。
 上述したヒートサイクル試験後の不織布のクレム吸水度は、より好ましくは20mm以下、更に好ましくは10mm以下、より更に好ましくは5mm以下、より更に好ましくは1mm以下、より更に好ましくは0mmである。
[吸音材]
 本発明において、上記不織布は、吸音材に使用することが好ましい。
 また、本発明の不織布は、パルプ繊維を使用しており、パルプ繊維表面は、有機合成繊維に比べて表面形状が複雑であり、音波が不織布を通過する場合には迷路度が高くなり、音エネルギーが熱エネルギーに変換される効率が高く、その結果、高い吸音性が得られるものと推定される。
 本発明の吸音材は、少なくとも本発明の不織布を備え、更に、前記不織布の少なくとも一方の面に他の層を備えていてもよい。
 本発明の吸音材は、上記本発明の不織布を備えることから、撥水性に優れ、また、上述したように、耐熱性試験、高温高湿試験、及びヒートサイクル試験によっても、その撥水性が保持されるとともに、吸音性も保持されることから、種々の環境下での使用に耐え得るものである。
 本発明の不織布を吸音材に使用する場合には、不織布中の撥水パルプの含有量は、高い吸音性を得る観点から、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、より更に好ましくは80質量%以上であり、熱融着性接着剤の含有量を適切な範囲とする観点から、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下である。
 吸音材としては、不織布そのままを使用する態様でもよいが、不織布の少なくとも一方の面に、樹脂層を有することが好ましい。樹脂層としては、特開2016-71376号公報に記載されているような、表面層及びゴム層が例示され、また、フィルム層であってもよい。
 なお、本発明において、吸音材としても撥水性を有することが好ましい観点から、本発明の不織布以外の層も撥水性を有することが好ましい。
 好ましい一つの態様において、本発明の撥水性を有する吸音材は、高温多湿のような過酷条件において、長時間、撥水性の耐久性を有する。また、本発明の吸音材は、吸音性も優れていることから、小型の機器にも使用することができる。従って、簡単に交換不能な電気製品の吸音材として用いることがより好ましく、コンプレッサーや熱交換器など、ドレンを発生したり、温度変化による結露を発生したりする機器、及び、常時湿度の高い条件で使用される機器の吸音部材として用いることがより好ましい。
[油吸着材]
 本発明の不織布は、油吸着材として使用することも好ましい。油吸着材は、オイル吸着材ともいわれる。
 ここで、油吸着材は、水分の吸着性に比較して、油分の吸着性が高く、選択的に油を吸着することが好ましい。油吸着材は、飲食店の厨房廃液の処理、油水分離槽、油流出事故、建設現場等に使用され、油吸着の選択性、吸収速度、廃棄の容易性等が求められる。
 従来、油吸着材としては、ポリプロピレン等の吸着マットが使用されている。しかしながら、このような油吸着材では十分な油吸着性が得られなかった。
 本発明の不織布は、撥水性が高く、水分の吸着性に比較して、油分に対する吸着性が高く、選択的に油を吸着することができる。また、撥水パルプを使用して製造されているため、油の吸着性が高く、また、速い吸収速度が得られる。更にパルプを用いているため、使用後も焼却可能であり、産業廃棄物にならない。
 本発明の不織布を油吸着材に使用する場合には、不織布中の撥水パルプの含有量は、高い油吸着性を得る観点から、好ましくは50質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上、より更に好ましくは80質量%以上であり、熱融着性接着剤の含有量を適切な範囲とする観点から、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下である。パルプを多く含有する不織布を用いた油吸着材は、油を吸着した後の廃棄が容易である観点から好ましい。
 本発明の不織布を油吸着材に使用する場合には、脱粉防止効果が得られる観点から、更に不織布の少なくとも一方の面に他の層を備えることが好ましい。他の層は、表皮層ともいわれ、吸水性を有さない限り特に制限されず、好ましくは、PPスパンボンド、PETスパンレース又はメルトブローが挙げられる。
 本発明の油吸着材が吸着できる油は、粘度が10~500cpsの油が好ましい。具体的には、サラダ油、ごま油といった食用油、重油、工業用潤滑油、又はギア油などが挙げられる。
 本発明の油吸着材は、吸液する際にバラバラとならない構造であり、また、回収が容易であるという利点をも有する。また、本発明の油吸着材は、吸液後も水中に沈み難いという点でも好ましい。
 なお、本発明の油吸着材を構成する不織布に使用する撥水パルプを単体で、油吸着材として使用してもよく、また、前記撥水パルプをシート状、チューブ形状等に加工して使用してもよい。更に、前記撥水パルプを袋に詰めて、油吸着材として使用してもよい。
[その他の用途]
 本発明の不織布は、吸音材及び油吸着材に用いる用途に限定されるものではなく、医療分野、薬品分野、美容分野、衛生分野、食品・調理分野、自動車分野、電機・電器分野、電子分野、農業分野等において、通気性カバー、通気性セパレータ、自動車の内装、空調設備、掃除機等の各製品に使用される不織布として使用することができる。
 以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴を更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
<平均繊維径及び平均繊維長の測定方法>
 後述する繊維の平均繊維径及び平均繊維長は、以下の方法により測定した。
 平均繊維径は、合繊繊維の場合は、メーカー規格値(試験値)を参照するか、又は顕微鏡観察によって測定した。また、パルプ繊維の場合は、繊維長測定装置(例えば、KAJAANI Fiber Lab.)による画像解析結果により平均繊維径を測定した。
 また、平均繊維長は、合繊繊維の場合は、顕微鏡観察によって測定した。パルプ繊維の場合は、繊維長測定装置(例えば、KAJAANI Fiber Lab.)、及び顕微鏡観察により繊維長を測定した。
<撥水パルプの調製>
 広葉樹のパルプシートを解繊し、解繊パルプを調製した。得られた解繊パルプに撥水剤(マレイン化石油樹脂アルカリ塩及び流動パラフィンを主成分とする撥水剤)を含浸して撥水性を付与し、乾燥処理を経ることで、パルプと撥水剤の結合を強化した撥水パルプを得た。得られた撥水パルプの平均繊維径は20μm、平均繊維長は1.5mmであった。
 比較例として、以下のパルプ繊維を使用した。
 ・針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP):平均繊維径50μm、平均繊維長4mm
[撥水性試験]
<沈降開始時間>
 JIS L1907:2010規格に規定される吸水性試験(沈降法)に準じて、沈降開始時間を測定した。具体的には、20℃±2℃の水を入れた水槽(20×20cm)中の水に、撥水パルプ及びNBKPをそれぞれ1,000mg浮かべ、試料が湿潤して沈降し始めるまでの時間(沈降開始時間)を測定した。
<保水試験でのパルプ保水量>
 縦横10cm、高さ6cmのアクリル製の枠(中空の四角柱状)に、内径がぴったりと密着するアクリル製底面を設置した。底面の密着度合いは、底面を設置した枠の中に水を入れても、わずかに水が染み出る程度とした。
 別途、秤量したろ紙(40ccの水を吸収するに十分なろ紙)を、底面を設置した枠の下に敷き、この枠の中に、パルプ繊維2gを均一に入れ、水40ccを全体に投入し、1分後に、枠の内径とほぼ同寸法のアクリル製おもり700gfを載せ、静かにパルプ繊維に荷重をかけた。1分後、枠の下のろ紙質量を測定し、枠から下に染み出した水の量を測定し、投入した水40gとの差分をパルプ保水量(g)とした。すなわち、パルプ保水量は、以下の式(a)で表される。
  パルプ保水量(g)=40(g)-染み出した水の量(g)
 なお、染み出した水の量は、試験前に測定したろ紙の質量と、試験後の吸水したろ紙の質量との差から測定した。
 なお、パルプ繊維を入れない場合の保水量(ブランク)は、0.6gであった。
<液流れ試験>
 金網上に、孔径3mmの排水口を底面に5個、十字状に有する内径3cmのアクリル製シリンダーを載せ、パルプ繊維1gを高さ4cm(密度0.035g/cm)となるように圧縮した後、水50ccを一度に投入し、排出された水量(g)を計量して液流れ量(g)とした。
<顕微鏡観察下において、水を滴下した場合の膨潤率>
 パルプ繊維を、プレパラート上に3~5mg載せ、スポイトで約0.1mlの水をたらした。5分程度放置後、プレパラートを傾け、更に、キムワイプなどでパルプ繊維に吸収されていない水分を除去した。水を滴下前後の顕微鏡写真から、パルプ繊維の繊維径を測定し、膨潤率を下記式により算出した。
 膨潤率={水滴下後のパルプ繊維の繊維径(幅寸法)-水滴下前のパルプ繊維の繊維径(幅寸法)}÷水滴下前のパルプ繊維の繊維径(幅寸法)×100(%)
<ティーバッグ試験での吸水量>
 パルプ繊維をティーバッグ(9.5cm×7cm、ポリエステルを主要繊維素材とした不織布)(トキワのお茶バッグM、(株)トキワ工業製)に全質量が約5gになるように入れ、ティーバッグの先端におもり(500g)をひもでくくりつけた。試験前のパルプ繊維の質量は全質量から空のティーバック質量を減算することで算出した。おもりをつけたティーバッグを、水を入れたビーカーに入れた。水は、ティーバッグ全体が完全に水面下に沈む高さまで入れた。5分間ティーバッグを浸漬したあと、水から取り出し、空中にて5分間吊り下げて、水を切った。水切り後のティーバッグ(パルプ繊維入り)の質量を測定し、吸水量を下記式により算出した。
 吸水量(g/g)=(水切り後のパルプ繊維入りティーバッグの質量-水に浸漬する前のパルプ繊維入りティーバッグの質量)÷試験前のパルプ繊維質量
 空のティーバッグの質量は0.42gであった。
 実施例及び比較例で使用した繊維の撥水性試験の結果を、以下の表に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
[実施例1]
<不織布の作製>
 コンベアに装着されて走行するメッシュ状無端ベルト上にPETスパンボンドを繰り出しつつ、エアレイド法のウェブフォーミング機に、上記撥水パルプ及び熱融着性繊維(ポリエチレンテレフタレート複合繊維)を、質量比(撥水パルプ:熱融着性繊維=1:1~3:1)で、坪量が450g/mとなるように供給し、空気中で均一に混合しつつメッシュ状無端ベルト上に吸気流とともに下降させて落下堆積させることにより、PETスパンボンド上にウェブを形成してエアレイドウェブを得た。
 次いで、このエアレイドウェブの上に、更にPETスパンボンドを積層し、熱風をウェブに貫通させることのできるボックスタイプドライヤ(熱風循環コンベアオーブン)を通過させて熱風処理して不織布とした。熱風処理温度(熱風循環コンベアオーブン温度)は、160℃とし、不織布を得た。
 得られた不織布のトータル坪量、厚さ、密度を測定した。結果を表2に示す。
[比較例1~3]
 比較例1:合成繊維(種類:PET)のみを使用した不織布(フェルト)に対して、撥水剤(フッ素系)スプレー加工を施した不織布。
 比較例2:撥水パルプの代わりにNBKPを使用して作製した不織布(後加工なし)。
 比較例3:比較例2の不織布に対して、撥水剤(フッ素系)でスプレー加工を施した不織布。
<クレム吸水度>
 得られた不織布に対し、JIS P8141:2004に準拠してクレム吸水度を測定した。結果を以下の表2に示す。クレム吸水度は、以下の評価基準にて評価した。
-評価基準-
  3:ほぼ吸水しないシート。具体的には、クレム吸水度が0mm以上15mm未満である。
  2:毛細管力で吸い上げるシート。具体的には、クレム吸水度が15mm以上50mm未満である。
  1:吸水シート。具体的には、クレム吸水度が50mm以上である。
<洗浄処理後のクレム吸水度>
 得られた不織布を、30℃の水道水にて、1時間流水洗浄した後、同様にしてクレム吸水度を測定した。
<耐熱性試験後のクレム吸水度>
 得られた不織布を、100℃の環境で1000時間曝露する耐熱性試験に供した後、同様にしてクレム吸水度を測定した。
<高温高湿試験後のクレム吸水度>
 得られた不織布を、85℃95%RHの環境下に600時間曝露する高温高湿試験に供した後、同様にしてクレム吸水度を測定した。
<ヒートサイクル試験後のクレム吸水度>
 得られた不織布を、-10℃で1時間と、60℃で1時間とを1サイクルとし、これを30サイクル繰り返したヒートサイクル試験に供した後、同様にしてクレム吸水度を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 実施例1の不織布に対して、耐熱性試験、高温高湿試験、及びヒートサイクル試験のそれぞれを行い、試験後の不織布について、同様にクレム吸水度を測定した結果、いずれの試験後の不織布についても、クレム吸水度は0mmであり、評価は3であった。
 このように、本発明の不織布は、高い撥水性を有し、更に、高温多湿のような過酷な条件下においても撥水性に優れた不織布を提供可能であることが示された。
<垂直入射吸音率の測定>
 それぞれの不織布から作製した吸音率の測定試料を用いて、JIS A 1405-2:2007(ISO 10534-2、ASTM E1050)に準拠し、垂直入射吸音率の測定を行った。なお、材料の吸音率は音が入射する角度によって変化するため、測定方法により吸音率の値は異なる。音響管を用いて音が材料へ垂直に入射する条件で測定した吸音率を「垂直入射吸音率」という。「垂直入射吸音率」は吸音材料の開発や特性の把握などに用いられる。
 上記垂直入射吸音率を、1,000Hz、1,250Hz、1,600Hz、2,000Hz、2,500Hz、3,150Hz、4,000Hz、5,000Hz、及び6,300Hzのそれぞれの周波数について測定した。得られた各周波数における垂直入射吸音率を図1に示した。
 また、以下の評価基準で評価を行った。
 3:1,000~6,300Hz平均値が35%以上、かつ、2,500~6,300Hz平均値が60%以上、かつ、6,300Hzが70%以上
 2:上記評価3を満たさない不織布の中で、1,000~6,300Hz平均値が25%以上、かつ、2,500~6,300Hz平均値が35%以上、かつ、6,300Hzが50%以上
 1:上記評価3又は評価2に該当しない
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 比較例3は、比較例2と同様の吸音性を示した。
<耐久試験後の吸音率>
 得られた不織布について、耐熱性試験、高温高湿試験、及びヒートサイクル試験後を行い、試験後の不織布について、上記と同様に吸音率を測定した。いずれの不織布についても、試験前と同様の優れた吸音率が得られた。
[吸油・吸水試験]
1.滴下テスト
 実施例1で得られた不織布(厚さ5mm)、比較例として上記比較例2で得られた針葉樹パルプ不織布(厚さ5mm)の3cm角をサンプルとして用いた。これらをシャーレに乗せ(図2(A))、水(図2(B))及びサラダ油(日清サラダ油(食用調合油:食用大豆油、食用なたね油)、日清オイリオグループ(株)製、23.5℃で粘度65mpa・s)(図2(C))をそれぞれ表面に1.5mlずつ滴下した。結果を図2に示す。
 図2中、(a)は、比較例2で得られた針葉樹パルプ不織布であり、(b)は、実施例1で得られた不織布である。
 図2(A)に示すように、シャーレにそれぞれの不織布(3cm角)を載せた。図2(B)に示すように、それぞれの不織布に対して、スポイトで1.5mlの水を滴下したところ、比較例2で得られた針葉樹パルプ不織布(図2(B)の(a))では、吸水性が認められた。一方、実施例1で得られた撥水パルプを使用して製造された不織布(図2(B)の(b))では、撥水性を示し、水が不織布表面で玉状となった。
 また、同様に、それぞれの不織布に対して、スポイトで1.5mlの油を滴下したところ、両サンプルともに、吸油性を示した(図2(C)の(a)及び(b))。
 結果に示されるように、本発明の不織布は、水は吸水せず、表面に玉状になった。一方、撥水パルプの代わりにNBKPを使用して作製した不織布(比較例)は吸水した。食用油は、本発明の不織布もNBKPを使用して作製した不織布も、両者ともに吸収した。
2.水・油混合液での吸収テスト
 上記1.のサンプルを用いた。内径φ90mmのシャーレに水を40ml入れ、そこに食用油を4mlを加え、混合液を作製した。混合液の表面にサンプルをそれぞれのせ、10秒程度吸収させた。本発明の不織布では、油のほとんどが吸収され、残ったのは水だけであった。針葉樹パルプ不織布では、水と油の両方を吸収し、油が多く残った。
3.吸油・吸水試験
 実施例1と同様にして、撥水パルプを用いて、エアレイド不織布A~Cを作製した。
 得られた不織布A~Cに対し、以下の方法により、吸油・吸水試験を行った。得られた不織布5cm角(0.0025m)を、サラダ油(日清サラダ油(食用調合油:食用大豆油、食用なたね油)、日清オイリオグループ(株)製、23.5℃で粘度65mPa・s)、又は水を入れたアルミ製バッドに5分間浸漬した。その後、不織布を金網上に取り出し、1分間油又は水を切り、それぞれの質量を測定した。結果を表4及び5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 表4及び5の結果に示されるように、吸油試験では、10~13gの油を吸収した。油は、浸漬直後から不織布への速やかな吸収が始まり、浸漬から1分程度で不織布全体に吸収された。吸水試験では吸水量が0.3~0.4g見られたが、これは、不織布の表面に付着しているものであり、不織布の中まで浸透はしていなかった。
 次に、不織布Aの5cm角(0.0025m)を、サラダ油を5質量%となるように浮遊させた水を入れたアルミ製バッドに、浮遊させ、水の表面に浮いている浮遊油に対して、液やバットをゆすり十分に接触させた後、不織布を取り出し、質量を測定した。水の表面に浮いている浮遊油がなくなるまで、不織布を追加した。なお、2枚目に追加した不織布の厚み及び質量は、表6に示す通りである。結果を表6に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表6の結果に示されるように、この試験では、2枚の不織布で添加した浮遊油を吸着できた。また、不織布を浮遊させていると、油が不織布のシート端面に吸着後、シート内部に油のみが選択的に吸引されるという現象を確認した。2枚の不織布での吸液量の合計は14.4gとなり、バッドにいれた油の量とほぼ同じであった。すなわち、本発明の不織布は、選択的に油を吸収することを確認できた。また、吸着量も高いものであった。ここで、吸着量は、油の吸着性試験データの指標となるものであり、通常、油の吸着材としては、吸着量として、6g/g以上、又は、0.8/cm以上であれば、十分な効果があるといえる(油吸着材(マット状のもの)性能試験基準:型式承認基準運輸省船舶局長通達舶査第52号参照)。
 なお、吸油性試験に使用した本発明の不織布は、サンプルからの紙粉脱落がなく、吸収速度も速いものであり、浸漬直後から吸油が始まり、ほぼ1分以内にシート全体に吸油した。
 本発明の不織布は、高い撥水性を有し、更に、高温多湿のような過酷な条件においても、高い撥水性が維持される。更に、本発明の不織布は、吸音材として好適に使用され、高い吸音性を有するとともに、耐久性試験後においても、高い吸音性を有していた。更に、本発明の不織布は、油吸着材としても好適に使用され、油に対して高い選択性を有することが示された。本発明の不織布は、撥水性を有する不織布として、各種用途に応用が期待され、特に、騒音、振動を吸収する吸音材や、油吸着材として有用である。

Claims (13)

  1.  撥水パルプ及び熱融着性接着剤を含有する不織布であって、
     該撥水パルプが、下記の(1)を満たす、不織布。
     (1)JIS L1907:2010規格に規定される吸水性試験において、沈降開始時間が30秒以上である
  2.  該撥水パルプが、更に、下記の(2)~(5)の少なくともいずれかを満たす、請求項1に記載の不織布。
     (2)保水試験でのパルプ保水量が15g以下である
     (3)液流れ試験での液流れ量が35g以上である
     (4)顕微鏡観察下において、水を滴下した場合の膨潤率が20%以下である
     (5)ティーバッグ試験での吸水量が10(g/g)以下である
  3.  前記不織布が乾式不織布である、請求項1又は2に記載の不織布。
  4.  JIS P8141:2004に準拠して測定されるクレム吸水度が30mm未満である、請求項1~3のいずれかに記載の不織布。
  5.  前記不織布を流水で1時間洗浄する水洗処理に供した後、JIS P8141:2004に準拠して測定されるクレム吸水度が30mm未満である、請求項1~4のいずれかに記載の不織布。
  6.  前記不織布を100℃の環境下に1000時間曝露する耐熱性試験に供した後、JIS P8141:2004に準拠して測定されるクレム吸水度が30mm未満である、請求項1~5のいずれかに記載の不織布。
  7.  前記不織布を用いて85℃、95%RHの環境下に600時間曝露する高温高湿試験に供した後、JIS P8141:2004に準拠して測定されるクレム吸水度が30mm未満である、請求項1~6のいずれかに記載の不織布。
  8.  前記不織布を用いて-10℃で1時間と、60℃で1時間とを1サイクルとし、これを30サイクル繰り返したヒートサイクル試験に供した後、JIS P8141:2004に準拠して測定されるクレム吸水度が30mm未満である、請求項1~7のいずれかに記載の不織布。
  9.  請求項1~8のいずれかに記載の不織布を備える、吸音材。
  10.  前記不織布中の前記撥水パルプの含有量が50質量%以上である、請求項9に記載の吸音材。
  11.  前記不織布の少なくとも一方の面に、樹脂層を有する、請求項9又は10に記載の吸音材。
  12.  請求項1~8のいずれかに記載の不織布を備える、油吸着材。
  13.  前記不織布中の前記撥水パルプの含有量が50質量%以上である、請求項12に記載の油吸着材。

     
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