不織布で構成された複合繊維シート
【課題】立体的で表面積が大きく、形態安定性にも優れた不織布シートを提供する。
【解決手段】線条体で構成された平板状ネット部材（Ａ）、及び前記線条体に対して融着した網目状基底部と、前記平板状ネット部材（Ａ）の各網目において前記網目状基底部とは反対方向に膨出した複数の膨出部とで構成された不織布部材（Ｂ）を備える複合繊維シートを作製する。前記網目状基底部の網目の平均孔径は１〜３０ｍｍ（特に２〜２０ｍｍ）であり、かつ前記線条体の平均径と前記網目状基底部の網目の平均孔径との比は、線条体の平均径／網目の平均孔径＝１／１〜１／１００である。前記不織布部材（Ｂ）の隣接する膨出部の高さは略同一であり、かつ膨出部の平均高さと網目状基底部の網目の平均孔径との比は、平均高さ／平均孔径＝１／５〜２／１程度であってもよい。前記網目状基底部と膨出部との密度の比は、前者／後者＝３／１〜５０／１程度である。
【解決手段】線条体で構成された平板状ネット部材（Ａ）、及び前記線条体に対して融着した網目状基底部と、前記平板状ネット部材（Ａ）の各網目において前記網目状基底部とは反対方向に膨出した複数の膨出部とで構成された不織布部材（Ｂ）を備える複合繊維シートを作製する。前記網目状基底部の網目の平均孔径は１〜３０ｍｍ（特に２〜２０ｍｍ）であり、かつ前記線条体の平均径と前記網目状基底部の網目の平均孔径との比は、線条体の平均径／網目の平均孔径＝１／１〜１／１００である。前記不織布部材（Ｂ）の隣接する膨出部の高さは略同一であり、かつ膨出部の平均高さと網目状基底部の網目の平均孔径との比は、平均高さ／平均孔径＝１／５〜２／１程度であってもよい。前記網目状基底部と膨出部との密度の比は、前者／後者＝３／１〜５０／１程度である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルターなどに利用可能な不織布で構成された複合繊維シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、不織布などの布帛又は繊維製品は、網目構造を有しているため、エアフィルターやマスクフィルターなどのフィルター材、ワイパー、緩衝材又はクッション材などとして利用されている。なかでも、不織布は、その通気性を利用してエアフィルターなどのフィルターとして汎用されているが、ろ過面積である表面積を大きくしてフィルター機能を向上させるために、様々な形状に加工されて使用されている。
【０００３】
例えば、実開平５−４４２１８号公報（特許文献１）には、連続した環状のプリーツ折り線によってプリーツ加工された不織布で構成されたフィルター材が開示されている。しかし、このフィルター材では、繊維シートを形成後に、プリーツ加工する必要があり、生産性が低く、形態保持性も低い。
【０００４】
これに対して、不織布と補強材とを組み合わせて、形態保持性を向上させたフィルターも提案されている。例えば、特開２０００−２７１４１７号公報（特許文献２）には、プリーツ加工された熱接着性モノフィラメントからなる網状物に、熱接着性繊維が前記網状物の網目を通して絡合分散して不織布を形成し、かつプリーツの谷部の不織布の厚みがプリーツの山部のそれに比して大であり、かつ繊維同士の接点及び繊維の網状物の接点が熱接着され、前記網状物と不織布とが接合一体化された濾材シートが開示されている。しかし、この濾材シートは、網状物がプリーツ形状であるため、網状物の変形により不織布に皺が発生し易く、強度が低下したり、濾過性能が不均一化し易い。
【０００５】
また、実開平１−１５６７１５号公報（特許文献３）には、メルトブロー法又はジェット紡糸法により製造された平均繊維径０．５〜２０μｍの合成繊維からなる不織布と、スペーサーとが、前記不織布を構成する繊維の接着により接合された濾材であって、前記濾材の表面に前記スペーサーの形状に沿った凹凸が形成されており、かつ前記スペーサーの厚さが前記濾材凹部の不織布の厚さより厚い濾材が開示されている。この濾材のスペーサとして網状物が例示されているが、この濾材では、網状物の形状に沿った凹凸が形成されているため、濾材の表面積は小さい。従って、この濾材では、カートリッジフィルターとして、ジグザグに折り曲げてプリーツ状に加工して用いられている。
【０００６】
さらに、特開平３−２３４８５３号公報（特許文献４）には、熱可塑性樹脂の繊維群で形成された基布部に多数の孔を有するとともに、それぞれの孔の周囲に基布部と同質の繊維群でなる先端閉塞の筒状突起部を有し、その突起部の突き出し高さが、基布部の厚さの２倍以上である不織布を、ネットと一体化した不織布構造物が開示されている。この文献には、この構造物を製造する方法として、多数の開孔を設けた多孔板に向けて、メルトブローダイから繊維群を吹き付けて堆積させ、その際に、その多孔板を境として繊維の吹き付け側圧力より、その反対側の圧力の方が小さい状態として、前記繊維群を前記開孔から突出させ、その突出が筒状に盛り上がって先端閉塞の突起部を形成した後、繊維集合体を多孔板から剥して不織布を得る工程と、この不織布をネットと一体化する工程とを経る方法が記載されている。この文献には、前記多孔板として、６０〜２０メッシュの金網を使用し、前記基布部の孔径が０．２〜１ｍｍの不織布を製造できることが記載されている。さらに、実施例では、線径０．３ｍｍ、メッシュ♯３０で、網目の目の開きが０．５４ｍｍ×０．６０ｍｍの金網を使用して、起毛状突起数１２５／ｃｍ2、起毛状突起に対応した孔径０．６ｍｍ、起毛突起の見掛け高さ約０．８ｍｍ、基布部厚み約０．１ｍｍの不織布が得られている。
【０００７】
しかし、この不織布構造物では、不織布の凹凸形状が小さく、有効に濾過性能を向上できない。さらに、この方法では、帯状ネットと不織布とが一体化した複合繊維シートを得るために、金網ロールと同様の帯状のネットを重ねて送りつつ、メルトブローするため、操作性及び生産性も低い。
【特許文献１】実開平５−４４２１８号公報（請求項１、図１）
【特許文献２】特開２０００−２７１４１７号公報（請求項１、実施例）
【特許文献３】実開平１−１５６７１５号公報（実用新案登録請求の範囲、実施例）
【特許文献４】特開平３−２３４８５３号公報（特許請求の範囲、第３頁右下欄下から２行〜第４頁左上欄１１行、実施例２及び４、第１１〜１３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の目的は、不織布で構成され、立体的で表面積が大きく、形態安定性にも優れた繊維シート及びその製造方法並びにこのシートで構成されたフィルターを提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、不織布で構成され、濾過面積が大きく、エアフィルターなどのフィルターに適した繊維シート及びその製造方法並びにこのシートで構成されたフィルターを提供することにある。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、不織布で構成され、表面積が大きく形態保持性も高い繊維シートを簡便に製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、比較的大きな網目径を有する平板状ネット部材にこのネット部材の網目ごとに凸部が膨出する形態で不織布を融着させることにより、不織布で構成され、立体的で表面積が大きく、形態安定性にも優れた繊維シートが得られることを見出し、本発明を完成した。
【００１２】
すなわち、本発明の複合繊維シートは、線条体で構成された平板状ネット部材（Ａ）、及び前記線条体に対して融着した網目状基底部と、前記平板状ネット部材（Ａ）の各網目において前記網目状基底部とは反対方向に膨出した複数の膨出部とで構成された不織布部材（Ｂ）を備える複合繊維シートであって、前記網目状基底部の網目の平均孔径が１〜３０ｍｍであり、かつ前記線条体の平均径と前記網目状基底部の網目の平均孔径との比が、線条体の平均径／網目の平均孔径＝１／１〜１／１００である。前記線条体の平均径は０．１〜１ｍｍ程度であり、網目状基底部の網目の平均孔径は２〜２０ｍｍ程度であってもよい。両者の比は、線条体の平均径／網目の平均孔径＝１／３〜１／８０程度である。前記不織布部材（Ｂ）の隣接する膨出部の高さは略同一であり、かつ膨出部の平均高さと網目状基底部の網目の平均孔径との比は、平均高さ／平均孔径＝１／５〜２／１程度であってもよい。前記網目状基底部の密度は０．０５〜０．５ｇ／ｃｍ3程度であり、膨出部の密度は０．００１〜０．２ｇ／ｃｍ3程度であってもよい。両者の比率は、網目状基底部／膨出部＝３／１〜５０／１程度である。前記膨出部の平均高さは０．１〜５０ｍｍ程度であり、その厚みは０．０５〜１０ｍｍ程度であってもよい。両者の比率は、平均高さ／厚み＝１／１〜１０／１程度である。前記不織布部材（Ｂ）を構成する繊維の平均径は０．２〜２０μｍ程度であり、前記不織布部材（Ｂ）の目付が１〜１００ｇ／ｍ2程度であってもよい。前記不織布部材（Ｂ）はメルトブローン不織布で構成されていてもよい。前記平板状ネット部材（Ａ）及び不織布部材（Ｂ）は、それぞれ、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂及びポリウレタン系樹脂からなる群から選択された少なくとも一種で構成され、かつ両部材を構成する樹脂が同系統の樹脂であってもよい。
【００１３】
本発明には、前記平板状ネット部材（Ａ）と吸引コレクターとの間に隙間を設けた状態で、平板状ネット部材（Ａ）に対して熱可塑性樹脂を溶融紡糸して不織布構造を形成する工程を含む前記複合繊維シートの製造方法も含まれる。前記工程において、平板状ネット部材（Ａ）に対してメルトブローン法で熱可塑性樹脂を溶融紡糸して不織布構造を形成してもよい。
【００１４】
本発明には、前記複合繊維シートで構成されたエアフィルターも含まれる。また、本発明には、前記複合繊維シートから平板状ネット部材（Ａ）を剥離した不織布も含まれる。前記不織布は、膨出部の先端部に孔部を有していてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の複合繊維シートは、比較的大きな網目径を有する平板状ネット部材に対して、このネット部材の網目ごとに膨出する形態で不織布が融着されているため、立体的で表面積が大きく、形態安定性にも優れている。また、濾過面積が大きいため、エアフィルターなどのフィルターとしても適している。本発明の製造方法では、このような複合繊維シートを簡便な方法で製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［複合繊維シート］
以下、添付図面に基づいて本発明の複合繊維シートを説明する。図１は、本発明の複合繊維シートの一例を示す概略斜視図であり、図２は、図１の複合繊維シートを裏面側から見た概略斜視図であり、図３は、図１の複合繊維シートの概略模式側面図である。
【００１７】
複合繊維シート１は、線条体２ａで構成された平板状ネット部材２と、このネット部材２に融着した不織布部材３とで構成されている。
【００１８】
平板状ネット部材２は、経糸と緯糸との間に等間隔の空隙を設けて平行に引き揃えた複数本の線条体２ａを交差させて、その交点を熱融着することにより形成されている。平板状ネット部材２の網目（孔）の形状は略正方形であり、網目の孔径（一辺の長さ）は３〜５ｍｍ程度である。線条体２ａは、線径１００〜３００μｍ程度であり、かつポリプロピレンで構成されたモノフィラメントである。
【００１９】
不織布部材３は、前記線条体２ａに対して融着した網目状基底部３ａと、この基底部３ａから前記ネット部材２の網目ごとに膨出（延出）する複数の膨出部３ｂとで構成されている。なお、膨出部３ｂは、図１では平面状ネット部材２に対する凸部を形成し、図１を裏面から見た図２では平面状ネット部材２（又は網目状基底部３ａ）に対する凹部を形成する。
【００２０】
網目状基底部３ａは、平板状ネット部材２に追随し、ネット部材２と同様の網目形状を有しており、その平均孔径（網目間隔）もネット部材２と略同じで３〜５ｍｍ程度である。さらに、不織布部材３の網目状基底部３ａは、前記平板状ネット部材２に追随するとともに、線条体２ａと接触する界面で融着している。網目状基底部３ａと線条体２ａとは、両者の界面全域に亘り融着していてもよく、不織布部材３と平板状ネット部材２とが固定されて一体化可能な程度に部分的に融着していてもよい。なお、厳密には、網目状基底部３ａだけでなく、膨出部３ｂ（基底部３ｂの近傍部分）も、線条体２ａと接触する界面において線条体２ａと融着していてもよい。網目状基底部３ａの平均線幅は、線条体２ａと略同じであり、１００〜３００μｍ程度である。
【００２１】
膨出部３ｂは、平板状ネット部材２の各網目において網目状基底部３ａとは反対方向に膨出している。すなわち、前記平面状ネット部材２の網目状基底部３ａが融着した面からその裏面側に向けて膨出している。膨出部３ｂの形状は山状又は椀状であり、網目ごとに膨出する各膨出部の形状は略同形状（形態及び大きさ）である。詳しくは、各膨出部３ｂの形状は、ネット部材２の正方形の網目を底面として網目の中心に向かって徐々に曲面状で膨出した山型形状である。膨出部３ｂの平均高さは２〜４ｍｍ程度である。
【００２２】
不織布部材３は、ポリプロピレンで構成されたメルトブローン不織布であるが、前記網目状基底部３ａの密度と膨出部３ｂの密度とは異なっており、網目状基底部３ａの密度が０．１〜０．５ｇ／ｃｍ3程度であるのに対して、膨出部３ｂの密度は、０．０１〜０．０４ｇ／ｃｍ3程度である。
【００２３】
（Ａ）平板状ネット部材
本発明の複合繊維シートは、平板状ネット部材（Ａ）と不織布部材（Ｂ）とで構成されている。平板状ネット部材（Ａ）の網目（孔）の形状は、正方形に限定されず、多角形状（三角形、他の四角形、五角形、六角形、八角形など）、円状、楕円状、不定形状などであってもよいが、不織布部材で構成された膨出部の面積を大きく形成でき、簡便に作製できる点から、正方形、菱形、長方形などの四角形、特に、略正方形が好ましい。
【００２４】
平板状ネット部材（Ａ）を構成する線条体の平均径は０．０１〜１０ｍｍ程度の範囲から選択でき、例えば、０．０５〜５ｍｍ、好ましくは０．０８〜３ｍｍ程度であってもよいが、不織布部材の膨出部が占める面積を大きくできる点からは細い方が好ましく、例えば、０．０１〜３ｍｍ、好ましくは０．０５〜２ｍｍ、さらに好ましくは０．１〜１ｍｍ（特に０．１５〜０．５ｍｍ）程度であってもよい。
【００２５】
平板状ネット部材の網目の平均孔径（目合い又は網目間隔）は、１〜３０ｍｍ程度の範囲から選択できるが、不織布部材の膨出部が占める面積を大きくできる点から、例えば、２〜２０ｍｍ、好ましくは２．５〜１５ｍｍ、さらに好ましくは３〜１０ｍｍ程度である。
【００２６】
本願明細書において、網目の孔径とは、網目が円の場合は直径を意味し、正方形の場合は辺の長さを意味し、楕円や長方形などの異形の場合は長軸（長辺）と短軸（短辺）との平均値を意味する。
【００２７】
線条体は、無機繊維であってもよく、有機繊維であってもよい。無機繊維としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、活性炭素繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維、ボロン繊維、チラノ繊維、金属繊維（金繊維、銀繊維、銅繊維、スチール繊維、アルミニウム繊維、ステンレススチール繊維など）などが挙げられる。有機繊維としては、天然繊維（綿、カボック、麻などのセルロース繊維、羊毛や絹などのタンパク繊維など）、合成繊維（ポリオレフィン繊維、アクリル繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、フッ素繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリウレタン繊維、ポリアセタール繊維、ベンゾエート繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、複素環高分子繊維など）、半合成繊維（トリアセテート繊維などのアセテート繊維など）、再生繊維（レーヨン、ポリノジック、キュプラ、リヨセルなど）などが挙げられる。
【００２８】
これらの繊維は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。線条体を構成する繊維は、モノフィラメントに限定されず、紡績糸やマルチフィラメント糸であってもよい。特に、二種以上組み合わせた繊維は、異種の繊維の混紡糸やマルチフィラメント糸であってもよく、原料となる合成樹脂がアロイ又は複合構造を形成したモノフィラメント糸であってもよい。なお、簡便性などの点から、単独の熱可塑性樹脂で構成されたモノフィラメント糸が汎用される。モノフィラメント糸の横断面形状（繊維の長さ方向に垂直な断面形状）は、一般的な中実断面形状である丸型断面や異型断面［偏平状、楕円状、多角形状、３〜１４葉状、Ｔ字状、Ｈ字状、Ｖ字状、ドッグボーン（Ｉ字状）など］に限定されず、中空断面状などであってもよいが、通常、丸型断面である。
【００２９】
これらのうち、不織布部材と一体化して使用する場合は、不織布部材と融着が容易な有機繊維が好ましく、特に、不織布部材を構成する熱可塑性樹脂と同系統の熱可塑性樹脂で構成された有機繊維が好ましい。このような有機繊維を構成する熱可塑性樹脂としては、不織布部材として溶融方式を用いて不織布を容易に形成可能な樹脂と同系統の樹脂、例えば、ポリオレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリＣ2-4オレフィン系樹脂など）、ポリビニルアルコール系樹脂（エチレン−ビニルアルコール系共重合体など）、ポリ塩化ビニル系樹脂（ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなど）、ポリエステル系樹脂（ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリアルキレンアリレート系樹脂、ポリ乳酸などの脂肪族ポリエステル系樹脂、液晶ポリエステルなどの全芳香族ポリエステル系樹脂など）、ポリアミド系樹脂（ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２などの脂肪族ポリアミド系樹脂、半芳香族ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンイソフタルアミド、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド、ポリｐ−フェニレンテレフタルアミドなどの芳香族ポリアミド系樹脂など）、ポリウレタン系樹脂（ポリエーテルポリオールやポリエステルポリオールなどのポリオール成分とポリイソシアネート成分との反応により得られるウレタン系重合体など）などが挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの熱可塑性樹脂のうち、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、特に、ポリプロピレン系樹脂が好ましい。
【００３０】
ネット部材は、モノフィラメントの交点を融着した網に限定されず、線条体の種類に応じて選択でき、平織物（交点融着物も含む）、有結節網、無結節網、ラッセル網、スプリットヤーンなどであってもよい。
【００３１】
（Ｂ）不織布部材
不織布部材（Ｂ）の網目状基底部の形状は、前記平板状ネット部材の形状と同じであり、基底部の網目の平均孔径（目合い）も略同じであり、例えば、１〜３０ｍｍ、好ましくは２〜２０ｍｍ、さらに好ましくは２．５〜１５ｍｍ（特に３〜１０ｍｍ）程度である。なお、厳密には、基底部の網目の孔径は、平板状ネット部材の網目の孔径から不織布部材の膨出部厚みの２倍値を除した値である。ネット部材の網目の孔径が小さく、不織布部材の厚みが大きい場合には、不織布部材の厚みが無視できない比率となる。
【００３２】
本発明では、平板状ネット部材（Ａ）を構成する線条体の線径に対して、網目状基底部（平板状ネット部材）の網目の孔径が大きいことが特徴の一つである。前記線径に対して、網目の孔径が大きいと、不織布部材（Ｂ）中における膨出部の占める割合が大きくなるため、シートの表面積を大きくできる。前記線条体の平均径と前記網目状基底部の網目の平均孔径との比は、線条体の平均径／網目の平均孔径＝１／１〜１／１００、好ましくは１／３〜１／８０、さらに好ましくは１／４〜１／５０（特に１／５〜１／３０）程度である。
【００３３】
網目状基底部の平均線幅も、前記平板状ネット部材の線条体の平均径と略同じであり、０．０１〜１０ｍｍ程度の範囲から選択でき、例えば、０．０３〜５ｍｍ、好ましくは０．０５〜３ｍｍ程度である。線条体の径が細い場合は、不織布部材の膨出部の厚みが無視できなくなるため、線条体の平均径よりも若干大きくなり、例えば、０．０２〜３ｍｍ、好ましくは０．０５〜２ｍｍ、さらに好ましくは０．１〜１．５ｍｍ（特に０．２〜１ｍｍ）程度である。網目状基底部の平均線幅と網目の平均孔径との比も、前記線条体と網目との比率と略同じであり、例えば、平均線幅／平均孔径＝１／１〜１／１００、好ましくは１／３〜１／８０、さらに好ましくは１／４〜１／６０（特に１／５〜１／５０）程度である。
【００３４】
網目状基底部の厚みは、例えば、０．０１〜０．５ｍｍ、好ましくは０．０５〜０．３ｍｍ、さらに好ましくは０．１〜０．２ｍｍ程度であってもよい。
【００３５】
膨出部の形状は、前述の山状（椀状）に限定されず、円柱状、四角柱状、四角錐状、不定形状などであってもよい。これらのうち、生産性などの点から、山状が好ましい。すなわち、膨出部の１／２高さにおいて、シート面に平行な面で切断した断面形状が略円形である形状が好ましい。複数の膨出部は、これらの形状の組み合わせであってもよいが、生産性の点から、略同一の形状が好ましい。
【００３６】
膨出部の平均高さ（複合繊維シートの厚み）は、基底部の網目の大きさに応じて０．１〜５０ｍｍ程度の範囲から選択でき、例えば、０．５〜３０ｍｍ、好ましくは１〜１０ｍｍ、さらに好ましくは１．５〜８ｍｍ（特に２〜５ｍｍ）程度である。
【００３７】
本発明では、表面積の点からは平均高さが大きい方が好ましいが、膨出部の安定性などの点から平均孔径が小さい方が好ましく、膨出部の平均高さと網目状基底部の網目の平均孔径との比（アスペクト比）は、例えば、平均高さ／平均孔径＝１／５〜２／１、好ましくは１／４〜１．５／１、さらに好ましくは１／３〜１．２／１（特に１／２．５〜１／１）程度である。
【００３８】
膨出部の厚みは、例えば、０．０５〜１０ｍｍ、好ましくは０．１〜７ｍｍ、さらに好ましくは０．５〜５ｍｍ（特に１〜４ｍｍ）程度であってもよい。なお、本発明では、膨出部の厚みは、膨出部における最大厚みを意味する。
【００３９】
膨出部の平均高さと厚みとの比は、例えば、平均高さ／厚み＝１／１〜１０／１、好ましくは１．０５／１〜５／１、さらに好ましくは１．１／１〜４／１（特に１．１５／１〜３／１）程度である。
【００４０】
膨出部の先端部は、孔部を有していてもよい。孔部の形状は、特に限定されないが、通常、円状、四方形状、不定形状などである。孔部の平均孔径は、網目状基底部の網目の平均孔径に対して０．１〜０．９倍、好ましくは０．２〜０．８倍、さらに好ましくは０．３〜０．７倍程度である。
【００４１】
不織布部材（Ｂ）の目付は、用途に応じて０．１〜５００ｇ／ｍ2程度の範囲から選択でき、例えば、０．５〜２００ｇ／ｍ2、好ましくは１〜１００ｇ／ｍ2、さらに好ましくは３〜５０ｇ／ｍ2（特に５〜３０ｇ／ｍ2）程度である。目付がこの範囲にあると、不織布部材（Ｂ）の通気性や柔軟性と強度とのバランスが良くなる。
【００４２】
不織布部材（Ｂ）の密度は、網目状基底部と膨出部とで異なる。膨出部の密度は、例えば、０．００１〜０．２ｇ／ｃｍ3、好ましくは０．００３〜０．１ｇ／ｃｍ3、さらに好ましくは０．００５〜０．０７ｇ／ｃｍ3（特に０．０１〜０．０５ｇ／ｃｍ3）程度である。なお、本発明における膨出部の密度は、前述の膨出部の厚み（最大厚み）と網目状基底部の開口部の面積との積を膨出部の体積と仮定して算出した値である。図４は、膨出部の密度の算定方法を示すための概略模式図である。すなわち、図４に示されるように、膨出部の厚み（最大厚み）ｔは、膨出部の高さをＨから空隙の高さａを減じた値、すなわち、膨出部厚み（ｔ）＝膨出部高さ（Ｈ）−空隙高さ（ａ）で表すことができる。さらに、この厚み（ｔ）と基底部の開口部の面積との積で表される膨出部の体積は、図中の四角柱として表すことができ、この四角柱に基づいて密度が算出される。
【００４３】
一方、網目状基底部の密度は、例えば、０．０５〜０．５ｇ／ｃｍ3、好ましくは０．１〜０．４８ｇ／ｃｍ3、さらに好ましくは０．２〜０．４５ｇ／ｃｍ3（特に０．３〜０．４２ｇ／ｃｍ3）程度である。両者の密度の比率は、例えば、網目状基底部／膨出部＝３／１〜５０／１、好ましくは５／１〜４５／１、さらに好ましくは１０／１〜４０／１（特に１５／１〜３５／１）程度である。本発明では、網目状基底部が高密度であるため、網目状基底部の占める面積が小さくても不織布部材（Ｂ）及び複合繊維シートの強度が大きく、膨出部を大きく形成できるため、表面積を大きくできる。
【００４４】
不織布部材（Ｂ）を構成する繊維の平均径は、例えば、０．２〜２０μｍ、好ましくは０．５〜１５μｍ、さらに好ましくは０．７〜１２μｍ（特に１〜１０μｍ）程度である。繊維径が細すぎると、繊維そのものが製造し難くなることに加え、繊維強度を確保し難い。一方、繊維径が太すぎると、繊維が剛直となる。さらに、このような細い繊維径を有すると、フィルターとして利用した場合に濾過特性が向上する。
【００４５】
繊維長は、繊維同士の絡み合いによって不織布の形態を維持できれば、特に限定されず、その製造方法に応じて選択でき、例えば、平均繊維長１０ｍｍ以上、好ましくは２０ｍｍ以上であればよい。メルトブローン不織布の場合には、通常、連続繊維である。
【００４６】
なお、網目状基底部においては、繊維状でなくてもよく、高密度に圧縮された繊維が溶融し、繊維の形態を消失していてもよい。
【００４７】
不織布部材（Ｂ）は、平板状ネット部材（Ａ）の線条体で例示された有機繊維で構成されていてもよい。有機繊維を構成する有機材料としても、線条体と同様に、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂などが挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。具体的には、これらの熱可塑性樹脂のアロイ樹脂（例えば、ポリプロピレン系樹脂とポリ乳酸系樹脂とのアロイ樹脂など）であってもよく、複数の有機繊維を組み合わせて混繊されていてもよい。これらの熱可塑性樹脂のうち、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、特に、ポリプロピレン系樹脂が好ましい。
【００４８】
ポリプロピレン系樹脂は、ポリプロピレンホモポリマー（プロピレン単独重合体）の他、ポリプロピレンコポリマー（プロピレン系共重合体）であってもよい。
【００４９】
ポリプロピレン系樹脂において、コポリマーにおける共重合性単量体としては、例えば、プロピレンを除くオレフィン類（例えば、エチレン、１−ブテン、２−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、３−メチルペンテン、４−メチルペンテンなどのα−Ｃ２−６オレフィンなど）、（メタ）アクリル系単量体［例えば、（メタ）アクリル酸メチルや（メタ）アクリル酸エチルなどの（メタ）アクリル酸Ｃ１−６アルキルエステルなど］、不飽和カルボン酸類（例えば、無水マレイン酸など）、ビニルエステル類（例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなど）、ジエン類（ブタジエン、イソプレンなど）などが挙げられる。これらの共重合性単量体は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの共重合性単量体のうち、オレフィン類、特にエチレンが好ましい。コポリマーには、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体が含まれる。
【００５０】
コポリマーの場合、共重合性単量体の割合は、２０モル％以下、例えば、０．１〜１０モル％程度であってもよい。コポリマーとしては、例えば、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−ブテン−１共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン−１共重合体、無水マレイン酸変性ポリプロピレンなどが挙げられる。本発明では、これらのポリプロピレン系樹脂の中でも、流動性や耐熱性などの点から、ポリプロピレンホモポリマーが好ましい。
【００５１】
ポリプロピレン系樹脂のＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ ７２１０に準じた方法（２３０℃、荷重２．１６ｋｇｆ）で、例えば、１０ｇ／１０分以上、好ましくは５０〜２０００ｇ／１０分、さらに好ましくは１００〜１５００ｇ／１０分（特に３００〜１２００ｇ／１０分）程度である。
【００５２】
不織布部材（Ｂ）は、用途に応じて、慣用の添加剤、例えば、安定剤（銅化合物などの熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤など）、抗菌剤、消臭剤、香料、着色剤（染顔料など）、充填剤、難燃剤、帯電性向上剤（ヒンダードアミン類など）、帯電防止剤、導電剤、可塑剤、潤滑剤、結晶化速度遅延剤などを含有していてもよい。これらの添加剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの添加剤は、種類に応じて選択できるが、例えば、樹脂成分１００質量部に対して、０．０１〜３０質量部、好ましくは０．１〜２０質量部、さらに好ましくは０．３〜１０質量部（特に０．５〜５質量部）である。
【００５３】
これらの添加剤は、繊維中に含まれていてもよく、繊維（不織布）部材の表面に付着（担持）されていてもよい。繊維中に含まれる場合には、紡糸原液に混合され、繊維表面に担持される場合には、不織布部材に添加される。
【００５４】
（複合繊維シート及び不織布）
本発明の複合繊維シートは、立体的で表面積の大きい不織布部材で構成されているため、フィルター特性に優れている。特に、平板状ネット部材（Ａ）の線条体に対して不織布部材（Ｂ）で構成された膨出部の面積が大きいため、通気性に優れている。具体的には、フラジール形法による通気度で１ｃｍ3／（ｃｍ2・秒）以上であり、例えば、１０〜１０００ｃｍ3／（ｃｍ2・秒）、好ましくは５０〜８００ｃｍ3／（ｃｍ2・秒）、さらに好ましくは１００〜７００ｃｍ3／（ｃｍ2・秒）程度である。
【００５５】
さらに、本発明の複合繊維シートは、微粒子を捕集するためのエアフィルターとして優れており、後述する実施例で記載された条件で測定した粉塵の捕集効率は、例えば、３０％以上、好ましくは４０％以上（例えば、４０〜９０％）、さらに好ましくは４５〜８０％程度である。また、圧力損失も低く、同条件の圧力損失は、例えば、５Ｐａ以下、好ましくは３Ｐａ以下（例えば、０．１〜３Ｐａ）、さらに好ましくは０．５〜２Ｐａ程度である。前記捕集効率と圧力損失から下記式で求められるＱＦ値は０．２以上、好ましくは０．３〜２、さらに好ましくは０．４〜１．５（特に０．５〜１）程度である。
【００５６】
ＱＦ（１／Ｐａ）＝−ｌｎ（１００−ΔＥ）／ΔＰ
［式中、ΔＥは捕集効率（％）を示し、ΔＰは圧力損失（Ｐａ）を示す］。
【００５７】
このような特性を有する本発明の複合繊維シートは、エアフィルターとして利用する場合など、さらに集塵効率を向上させるために、慣用のエレクトレット化処理によってエレクトレット化されていてもよい。
【００５８】
本発明においては、この複合繊維シートからネット部材を剥離して、不織布を製造してもよい。なお、不織布は、融着して一体化した複合繊維シートから平板状ネット部材（Ａ）を剥離した不織布であってもよいが、後述するように、紡糸した不織布部材を回収するための装置の一部であるコレクターネットとして平板状ネット部材（Ａ）を用いることにより、不織布部材（Ｂ）の紡糸と平板状ネット部材（Ａ）からの剥離とを連続的に行って得られた不織布であってもよい。
【００５９】
［複合繊維シート及び不織布の製造方法］
本発明の複合繊維シートの製造方法は、特に限定されず、慣用の方法で製造した平板状ネット部材（Ａ）と、慣用の方法で製造した不織布部材（Ｂ）とを接着などにより組み合わせる方法であってもよいが、簡便性の点から、慣用の不織布の紡糸方法において、平板状ネット部材と吸引コレクターとの間に隙間を設けた状態で、平板状ネット部材に対して熱可塑性樹脂を溶融紡糸して不織布構造を形成する工程を含む方法が好ましい。この方法を用いると、接着などの工程が不要で、連続的に複合繊維シートを製造できる。この工程を含む方法について添付図面に基づいて説明する。図５はこの方法を説明するための概略模式図である。なお、この方法においても、平板状ネット部材は慣用の方法で予め製造できる。
【００６０】
具体的には、図５に示すように、この方法では、ベルトコンベア１６を駆動させて、平板状ネット部材１２を紡糸ノズル１３に供給し、平板状ネット部材１２の上に不織布部材を堆積させる。詳しくは、平板状ネット状部材１２を巻き取った供給ロール１１と巻き取りロール１５とベルトコンベア１６とを回転（駆動）させて、ベルトコンベア１６上の繊維が紡糸される部位に平板状ネット部材１２を供給する。紡糸ノズル１３の下方には、吸引コレクター１４が配設されており、紡糸ノズル１３と吸引コレクター１４（ベルトコンベア１６）との間を平板状ネット状部材１２が通過することにより、紡糸ノズル１３よりメルトブローン法で紡糸された繊維がコレクター１４の吸引力により平板状ネット部材１４の上に堆積する。この際、平板状ネット部材１２と吸引コレクター１４（ベルトコンベア１６）とは、両者の間に隙間を設けて配設されている。この隙間により、吸引された繊維は、平板状ネット部材１２の上に、網目ごとに下方に膨出した形状で堆積するとともに、溶融紡糸直後の繊維が平板状ネット部材１２に融着して一体化することにより、複数の膨出部を有する複合繊維シートが形成される。この複合繊維シートは、巻取ロール１５によって回収される。
【００６１】
このような複合繊維シートの製造方法において、不織布部材を紡糸する方法は、メルトブローン法などの長繊維を紡糸する直接法に限定されず、慣用の方法を利用でき、例えば、ステープル繊維を用いた乾式法（カーディング法やエアレイ法）又は湿式法などであってもよいが、簡便性の点から、紡糸とウェブ化が直結している直接法が好ましい。なかでも、バインダーが不要で、かつ繊維径が小さく、フィルター特性に優れた不織布を簡便に製造できる点から、メルトブローン法が特に好ましい。
【００６２】
メルトブローン法では、オレフィン系樹脂などの熱可塑性樹脂を溶融紡糸しながら、得られた繊維を高温の気体で吹き飛ばして捕集することにより、繊維ウェブを得る。メルトブローン法における製造条件は、慣用の条件を用いることができる。
【００６３】
具体的には、熱可塑性樹脂（必要に応じて、他の添加剤を含む）は、慣用の混合機（例えば、溶融混練押出機など）を用いて溶融混練される。溶融温度は、熱可塑性樹脂を溶融できれば特に限定されず、熱可塑性樹脂の種類に応じて選択できるが、ポリプロピレン系樹脂の場合、例えば、温度１５０〜２８０℃、好ましくは１６０〜２５０℃、さらに好ましくは１８０〜２４０℃程度である。
【００６４】
混合機により溶融混練された熱可塑性樹脂は、紡糸口に供給される。紡糸口には、通常、紡糸孔が一列に形成されており、その紡糸孔の間隔は、例えば、１００〜４０００孔／ｍ、好ましくは５００〜３０００孔／ｍ、さらに好ましくは１０００〜２５００孔／ｍ程度である。単孔吐出量は、例えば、０．０１〜１ｇ／孔・分、好ましくは０．０３〜０．５ｇ／孔・分、さらに好ましくは０．０５〜０．３ｇ／孔・分程度である。紡糸温度は、ポリプロピレン系樹脂の場合、例えば、１５０〜３００℃、好ましくは２００〜２８０℃、さらに好ましくは２２０〜２７０℃程度である。紡糸口からの繊維の吐出量は、例えば、１０〜２０００ｇ／（ｍ・分）、好ましくは５０〜１０００ｇ／（ｍ・分）、さらに好ましくは１００〜５００ｇ／（ｍ・分）程度である。
【００６５】
メルトブローン法では、通常、紡糸された繊維をネット上に向けて吹き飛ばすためには、通常、紡糸口の近傍に形成されたスリットから高温の空気（通常、紡糸温度と同様の温度）を吹き付ける方法が利用される。本発明では、この吹き付ける空気の圧力（エアー圧）を制御することにより、不織布部材における膨出部の高さや大きさを調整できる。エアー圧は０．００１〜０．０６ＭＰａ程度の範囲から選択でき、例えば、０．００５〜０．０５ＭＰａ、好ましくは０．００７〜０．０３ＭＰａ、さらに好ましくは０．０１〜０．０２ＭＰａ程度の範囲から選択できる。このエアー圧を大きくすることにより、高さの大きい膨出部を形成できるが、さらにエアー圧を大きくしたり、不織布部材の目付を小さくすることなどにより、膨出部の先端部に孔部を形成することも可能である。孔部を形成するためのエアー圧は、不織布部材の目付に応じて選択できるが、例えば、０．０５ＭＰａ以上（例えば、０．０５〜０．３ＭＰａ）、好ましくは０．０７ＭＰａ以上（例えば、０．０７〜０．２ＭＰａ）であってもよい。エアー温度は、例えば、紡糸温度近傍温度、例えば、紡糸温度よりも０〜５０℃高い温度、好ましくは紡糸温度よりも３〜３０℃高い温度、さらに好ましくは紡糸温度よりも５〜２０℃高い温度が好ましい。
【００６６】
さらに、膨出部の高さや形状を調整するために、ノズル口と平板状ネット部材との距離（捕集距離）を調整するのが好ましい。捕集距離は小さい程、吸引コレクターによる吸引力が大きくなるため、不織布部材の膨出部の高さを大きくできる。捕集距離は、吸引コレクターの吸引力にも応じて適宜選択できるが、１〜１００ｃｍ程度の範囲から選択でき、例えば、２〜５０ｃｍ、好ましくは３〜３０ｃｍ、さらに好ましくは５〜２０ｃｍ（特に７〜１５ｃｍ）程度である。膨出部の先端部に孔部を形成する場合には、１〜７ｃｍ（例えば、２〜５ｃｍ）程度であってもよい。
【００６７】
本発明では、このようにエアー圧により吹き付けられた不織布部材が膨出部を形成できるように、平板状ネット部材と吸引コレクター（ベルトコンベア）との間に形成するための隙間は、所望の膨出部高さが形成可能で吸引可能な距離であればよく、例えば、１０ｍｍ以上、好ましくは２０〜２００ｍｍ、さらに好ましくは３０〜１００ｍｍ程度である。
【００６８】
不織布部材の目付は、平板状ネット部材の供給速度（コンベア速度）の制御により調整できる。コンベア速度は、例えば、１〜２００ｍ／分、好ましくは２〜１００ｍ／分、さらに好ましくは３〜５０ｍ／分（特に５〜３０ｍ／分）程度である。本発明では、コンベア速度と捕集距離とエアー圧とを適宜調整することにより、所望の膨出部形状を有する複合繊維シートを得ることができる。
【００６９】
本発明の不織布の製造方法も特に限定されず、慣用の方法で製造できるが、前記複合繊維シートから平板状ネット部材を剥離する方法が好ましい。さらに、ネット部材を剥離する方法は、図５に示す方法で複合繊維シートを製造した後、平板状ネット部材を剥離する方法であってもよいが、紡糸した不織布を回収するための装置の一部であるコレクターネットとして平板状ネット部材を用いることにより、不織布部材の紡糸とネット部材の剥離とを連続的に行なう方法であってもよい。後者の方法について、添付図面に基づいて説明する。図６は、この方法を説明するための概略模式図である。
【００７０】
具体的には、図６に示すように、この方法では、ベルトコンベア２６を駆動させて、コレクターネット２２を紡糸ノズル２３に供給し、コレクターネット２２の上に不織布を堆積させた後、コレクターネット２２から不織布を剥離して回収する。詳しくは、ベルトコンベア２６を回転（駆動）させることにより、ベルトコンベア２６の上に重ね、連動させたコレクターネット２２を回転させる。ベルトコンベア２６の表面側では、ベルトコンベア２６とコレクターネット２２との間には隙間が設けられており、そのような隙間が設けられたコレクターネット２２の上に、紡糸ノズル２３が設置されている。紡糸ノズル２３の下方には、吸引コレクター２４が配設されており、紡糸ノズル２３と吸引コレクター２４との間をコレクターネット２２が通過することにより、紡糸ノズル２３よりメルトブローン法で紡糸された繊維が吸引コレクター２４の吸引力によりコレクターネット２２の上に堆積する。コレクターネット２２とベルトコンベア２６（吸引コレクター２４）との間に設けられた隙間により、吸引された繊維は、コレクターネット２２の上に、網目ごとに下方に膨出した形状で堆積し、複数の膨出部を有する不織布が形成される。不織布は、コレクターネット２２で運搬され、剥離ロール２７によってコレクターネット２２から剥離された後、巻取ロール２５で回収される。
【００７１】
不織布の製造方法において、不織布を紡糸する方法及び条件、ノズル口とコレクターネットとの距離（捕集距離）、エアー圧、コンベア速度については、前記複合繊維シートの製造方法と同様である。
【００７２】
平板状ネット部材がコレクターネットの場合は、その材質は、剥離性を重視して、耐熱性などの観点より、金属、耐熱処理したポリエステル系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリアリレート系樹脂（全芳香族系ポリエステル系樹脂）、芳香族ポリアミド系樹脂などの耐熱性樹脂などが好ましい。さらに、剥離性を高めるために、表面を離型処理（例えば、フッ素樹脂などで処理）していてもよい。
【００７３】
このようにして得られた複合繊維シート又は不織布には、慣用のエレクトレット化処理により電荷を付与してもよい。慣用の方法としては、例えば、摩擦や接触により電荷を付与する方法、活性エネルギー線（例えば、電子線、紫外線、Ｘ線など）を照射する方法、コロナ放電やプラズマなどの気体放電を利用する方法、高電界を印加する方法、水などの極性液体を介して超音波振動を作用させる方法などが挙げられる。これらの方法のうち、簡便に高い電荷を付与できる点から、針電極などを用いてコロナ放電処理する方法が好ましい。コロナ放電において、電極距離は、例えば、５〜５０ｍｍ（特に１０〜４０ｍｍ）程度であり、印加電圧は、例えば、−５０〜−５ｋＶ（特に−４０〜−１０ｋＶ）程度である。また、処理温度は、例えば、常温から１００℃（特に５０〜９０℃）程度であり、処理時間は、例えば、１秒〜１分（特に５〜３０秒）程度である。
【００７４】
このようにして得られた複合繊維シート及び不織布は、通常、複数の膨出部を有する板状又はシート状であり、そのままの形状で利用してもよいが、用途に応じて、切断加工などによって、所望の形状に加工してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の複合繊維シート及び不織布は、通気性を有し、立体的で表面積が大きく、形態安定性にも優れるとともに、クッション性も有しているため、工業、農業、生活資材などの各種分野における用途、例えば、フィルター、ワイパー、セパレーター、キャパシター、コンデンサマイクロホン、超音波診断トランスデューサー、クッション材などとして利用できる。
【００７６】
特に、表面積が大きく、微小ダスト（粒子）に対する捕集性にも優れるため、各種フィルター、製薬工業分野、電子工業分野、食品工業分野、自動車工業分野などの液体フィルターや、家電用分野、自動車などのキャビン用分野、マスク用分野などの気体フィルターとして有用できる。さらに、捕集性に優れるため、メディカルキャップなどの医用衣料、クリーンルーム用防塵衣、ワイパーなどとしても適している。
【００７７】
さらに、不織布は、衣服、日用品（シート状クッション、敷物など）、包装材料などのクッション材又は緩衝材としても適している。
【実施例】
【００７８】
以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。なお、実施例における各物性値は、以下の方法により測定した。なお、実施例中の「％」はことわりのない限り、質量基準である。
【００７９】
（１）不織布部材の大きさ及び密度
不織布部材を膨出部の中心を通る断面で切断し、その断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影し（倍率３５〜２００倍：膨出部高さが入る任意の倍率）、網目状基底部の厚み、膨出部の厚み及び高さを写真中から求めた。なお、膨出部の厚みは最大となる厚みを測定した。スケールは任意の倍率における写真中のスケールバーを用いて算出した。
【００８０】
（２）平均繊維径（μｍ）
不織布部材をＳＥＭで撮影し（倍率１０００倍）、写真中の任意の繊維５０本の径を測定し、その平均値を算出した。
【００８１】
（３）目付（ｇ／ｍ2）、見掛け密度（ｇ／ｃｍ3）
不織布を切断して縦２０ｃｍ×横２０ｃｍ正方形状の試験片を作製し、ＪＩＳ Ｌ１０９６に準拠して、試験片の幅方向に沿って３箇所で目付を測定し、その平均値を算出した。この目付の値と、（１）で求めた基底部及び膨出部の厚みの値から見掛け密度を算出した。なお、膨出部の密度の算出において、体積は、膨出部の厚みと網目状基底部の開口部の面積との積を膨出部の体積と仮定して算出した。
【００８２】
（４）通気度
ＪＩＳ Ｌ１０９６に準じ、フラジール形法にて測定した。
【００８３】
（５）捕集効率、圧力損失及びＱＦ値
フィルター評価装置（柴田科学（株）製、ＡＰ−６３１０ＦＰ）を用いて、複合繊維シートのフィルター特性を評価した。まず、試験サンプルをろ過面の直径が８５ｍｍになるように測定セルに装着した。この状態で最大直径が２μｍ以下で、かつ数平均径が０．５μｍのシリカダストを試験粉塵に用いて、粉塵濃度３０±５ｍｇ／ｍ3となるように調整した粉塵含有空気を、フィルターをセットした測定セルに３０リットル／分の流量で１分間流し、上流側の粉塵濃度Ｄ１、下流側（濾過後）の粉塵濃度Ｄ２を光散乱質量濃度計を用いて測定し、下記の式から捕集効率を求めた。
【００８４】
捕集効率（％）＝｛（Ｄ１−Ｄ２）／Ｄ１｝×１００
また、フィルター評価装置における測定セルの上流側、下流側間に微差圧計を配置し、流量３０リットル／分における差圧（圧力損失）を測定した。さらに、前記捕集効率から算出したフィルター透過率の自然対数と圧力損失との値から、下記式によりＱＦ値を求めた。
【００８５】
ＱＦ（１／Ｐａ）＝−ｌｎ（１００−ΔＥ）／ΔＰ
［式中、ΔＥは捕集効率（％）を示し、ΔＰは圧力損失（Ｐａ）を示す］。
【００８６】
実施例１
図５に示す方法で、一般的なメルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわち、ポリプロピレン（メルトフローレート６００ｇ／１０分）をエクストルーダーで２００℃で溶融した後、口金における紡糸孔数１３００孔／ｍ（１列配列）の紡糸ノズル（口金）から、紡糸温度２５０℃、単孔吐出量０．１ｇ／孔・分で、平板状ネット（コンウェッド社製、商品名「Ｒ５３４０」、ポリプロピレン製経緯直交型の交点熱融着タイプ、目合６×６ｍｍ、目付１９ｇ／ｍ2、平均繊度３００μｍ）の上に吐出した。さらに、ポリプロピレンを吐出すると同時に、紡糸孔の近傍に設けたスリットからエア温度２６０℃、エア圧力０．０１ＭＰａの熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それをノズル（口金）の１５ｃｍ下方に位置するネットコンベア上に捕集して、立体形状の複合繊維シートを製造した。不織布の平均繊維径は、２．９μｍであった。得られた立体形状繊維シートに一般的なエレクトレット設備を使用し、針状電極、電極距離２５ｍｍ、印加電圧−２５ｋＶ、温度８０℃の条件下でエレクトレット処理を行った。複合繊維シートの特性を表１及び表２に示す。また、複合繊維シートの厚み方向の断面を電子顕微鏡写真で撮影した結果を図７に示す。なお、写真は、全体写真及び網目状基底部近辺の拡大写真の２種の写真で表し、全体写真中のスケールバーは５００μｍの長さを示し、拡大写真中のスケールバーは１００μｍの長さを示す。さらに、得られたエレクトレット体の通気度、捕集効率、圧力損失、ＱＦ値を測定した結果を表２に示す。
【００８７】
実施例２
図５に示す方法で、一般的なメルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわち、ポリプロピレン（メルトフローレート６００ｇ／１０分）をエクストルーダーで２００℃で溶融した後、口金における紡糸孔数１３００孔／ｍ（１列配列）の紡糸ノズル（口金）から、紡糸温度２５０℃、単孔吐出量０．１ｇ／孔・分で、平板状ネット（コンウェッド社製、商品名「Ｒ０３６５０」、ポリプロピレン製経緯直交型の交点熱融着タイプ、目合４×４ｍｍ、目付１０ｇ／ｍ2、平均繊度３００μｍ）の上に吐出した。さらに、ポリプロピレンを吐出すると同時に、紡糸孔の近傍に設けたスリットからエア温度２６０℃、エア圧力０．０１５ＭＰａの熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それをノズル（口金）の１０ｃｍ下方に位置するネットコンベア上に捕集して、立体形状の複合繊維シートを製造した。不織布の平均繊維径は、２．９μｍであった。得られた立体形状繊維シートに実施例１と同様のエレクトレット処理を行った。複合繊維シートの特性を表１及び表２に示す。さらに、得られたエレクトレット体の通気度、捕集効率、圧力損失、ＱＦ値を測定した結果を表２に示す。
【００８８】
実施例３
図５に示す方法で、一般的なメルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわち、ポリプロピレン（メルトフローレート６００ｇ／１０分）をエクストルーダーで２００℃で溶融した後、口金における紡糸孔数１３００孔／ｍ（１列配列）の紡糸ノズル（口金）から、紡糸温度２５０℃、単孔吐出量０．１ｇ／孔・分で、平板状ネット（コンウェッド社製、商品名「Ｒ０３２３０」、ポリプロピレン製経緯直交型の交点熱融着タイプ、目合８×８ｍｍ、目付５ｇ／ｍ2、平均繊度２００μｍ）の上に吐出した。さらに、ポリプロピレンを吐出すると同時に、紡糸孔の近傍に設けたスリットからエア温度２６０℃、エア圧力０．０２ＭＰａの熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それをノズル（口金）の１０ｃｍ下方に位置するネットコンベア上に捕集して、立体形状の複合繊維シートを製造した。不織布の平均繊維径は、２．６μｍであった。得られた立体形状繊維シートを一般的なエレクトレット設備を使用し、針状電極、電極距離２５ｍｍ、印加電圧−２５ｋＶ、温度８０℃の条件下でエレクトレット処理を行った。複合繊維シートの特性を表１及び表２に示す。さらに、得られたエレクトレット体の通気度、捕集効率、圧力損失、ＱＦ値を測定した結果を表２に示す。
【００８９】
比較例１
一般的なメルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわち、ポリプロピレン（メルトフローレート６００ｇ／１０分）をエクストルーダーで２００℃で溶融した後、口金における紡糸孔数１３００孔／ｍ（１列配列）の紡糸ノズル（口金）から、紡糸温度２５０℃、単孔吐出量０．１ｇ／孔・分で、６０メッシュの捕集ネットの上に吐出した。さらに、ポリプロピレンを吐出すると同時に、紡糸孔の近傍に設けたスリットからエア温度２６０℃、エア圧力０．０２ＭＰａの熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それをノズル（口金）の１０ｃｍ下方に位置するネットコンベア上に捕集して不織布を製造した。不織布の平均繊維径は２．６μｍであり、不織布表面に凹凸部は形成されておらず、略平滑であった。得られた不織布に実施例１と同様のエレクトレット処理を行った。不織布の特性を表１及び表２に示す。さらに、得られたエレクトレット体の通気度、捕集効率、圧力損失、ＱＦ値を測定した結果を表２に示す。
【００９０】
比較例２
平板状ネットの代わりにポリプロピレン製スパンボンド不織布（出光ユニテック（株）製、商品名「ＲＮ２０２０」、目付２０ｇ／ｍ2）を用いる以外は実施例１と同様にして複合繊維シートを作製した。この時、ポリプロピレン製のスパンボンドとメルトブローン繊維シートは接着していた。複合繊維シートの平均繊維径は２．５μｍであり、シート表面に凹凸部は形成されておらず、略平滑であった。得られた複合繊維シートに実施例１と同様のエレクトレット処理を行った。複合繊維シートの特性を表１及び表２に示す。さらに、得られたエレクトレット体の通気度、捕集効率、圧力損失、ＱＦ値を測定した結果を表２に示す。
【００９１】
実施例４
図６に示す方法で、一般的なメルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわち、ポリプロピレン（メルトフローレート６００ｇ／１０分）をエクストルーダーで２００℃で溶融した後、口金における紡糸孔数１３００孔／ｍ（１列配列）の紡糸ノズル（口金）から、紡糸温度２５０℃、単孔吐出量０．１ｇ／孔・分で、捕集ネット［二本フィルコン（株）製、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン）（登録商標）加工を施した平織のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製ネット、目合２．９×２．０ｍｍ、平均繊度１．３ｍｍ］の上に吐出した。さらに、ポリプロピレンを吐出すると同時に、紡糸孔の近傍に設けたスリットからエア温度２６０℃、エア圧力０．０２ＭＰａの熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それをノズル（口金）の１０ｃｍ下方に位置するネットコンベア上に捕集して、立体形状の不織布を製造した。不織布の平均繊維径は、２．８μｍであった。得られた立体形状不織布に実施例１と同様のエレクトレット処理を行った。不織布の特性を表１及び表２に示す。また、不織布の厚み方向の断面を電子顕微鏡写真で撮影した結果を図８に示す。なお、全体写真中のスケールバーは５００μｍの長さを示し、拡大写真中のスケールバーは１００μｍの長さを示す。また、この写真において、ネットは不織布から剥離されている。さらに、得られたエレクトレット体の通気度、捕集効率、圧力損失、ＱＦ値を測定した結果を表２に示す。
【００９２】
実施例５
図６に示す方法で、一般的なメルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわち、ポリプロピレン（メルトフローレート６００ｇ／１０分）をエクストルーダーで２００℃で溶融した後、口金における紡糸孔数１３００孔／ｍ（１列配列）の紡糸ノズル（口金）から、紡糸温度２５０℃、単孔吐出量０．１ｇ／孔・分で、捕集ネット（テフロン加工を施した平織のＰＥＴ製ネット、目合２．９×２．０ｍｍ、平均繊度１．３ｍｍ）の上に吐出した。さらに、ポリプロピレンを吐出すると同時に、紡糸孔の近傍に設けたスリットからエア温度２６０℃、エア圧力０．０３ＭＰａの熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それをノズル（口金）の１３ｃｍ下方に位置するネットコンベア上に捕集して、立体形状の不織布を製造した。不織布の平均繊維径は、２．６μｍであった。得られた立体形状不織布に実施例１と同様のエレクトレット処理を行った。不織布の特性を表１及び表２に示す。さらに、得られたエレクトレット体の通気度、捕集効率、圧力損失、ＱＦ値を測定した結果を表２に示す。
【００９３】
実施例６
図６に示す方法で、一般的なメルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわち、ポリプロピレン（メルトフローレート６００ｇ／１０分）をエクストルーダーで２００℃で溶融した後、口金における紡糸孔数１３００孔／ｍ（１列配列）の紡糸ノズル（口金）から、紡糸温度２５０℃、単孔吐出量０．１ｇ／孔・分で、捕集ネット（テフロン加工を施した平織のＰＥＴ製ネット、目合２．９×２．０ｍｍ、平均繊度１．３ｍｍ）の上に吐出した。さらに、ポリプロピレンを吐出すると同時に、紡糸孔の近傍に設けたスリットからエア温度２６０℃、エア圧力０．０５ＭＰａの熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それをノズル（口金）の１５ｃｍ下方に位置するネットコンベア上に捕集して、立体形状の不織布を製造した。不織布の平均繊維径は、２．６μｍであった。得られた立体形状不織布に実施例１と同様のエレクトレット処理を行った。不織布の特性を表１及び表２に示す。さらに、得られたエレクトレット体の通気度、捕集効率、圧力損失、ＱＦ値を測定した結果を表２に示す。
【００９４】
実施例７
図６に示す方法で、一般的なメルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわち、ポリプロピレン（メルトフローレート６００ｇ／１０分）をエクストルーダーで２００℃で溶融した後、口金における紡糸孔数１３００孔／ｍ（１列配列）の紡糸ノズル（口金）から、紡糸温度２５０℃、単孔吐出量０．１ｇ／孔・分で、捕集ネット（テフロン加工を施した平織のＰＥＴ製ネット、目合１．３×１．３ｍｍ、平均繊度１．０ｍｍ）の上に吐出した。さらに、ポリプロピレンを吐出すると同時に、紡糸孔の近傍に設けたスリットからエア温度２６０℃、エア圧力０．０７ＭＰａの熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それをノズル（口金）の５ｃｍ下方に位置するネットコンベア上に捕集して、立体形状の不織布を製造した。不織布の平均繊維径は、３．１μｍであった。得られた立体形状不織布に実施例１と同様のエレクトレット処理を行った。不織布の特性を表１及び表２に示す。さらに、得られたエレクトレット体の通気度、捕集効率、圧力損失、ＱＦ値を測定した結果を表２に示す。
【００９５】
実施例８
図６に示す方法で、一般的なメルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわち、ポリプロピレン（メルトフローレート６００ｇ／１０分）をエクストルーダーで２００℃で溶融した後、口金における紡糸孔数１３００孔／ｍ（１列配列）の紡糸ノズル（口金）から、紡糸温度２５０℃、単孔吐出量０．１ｇ／孔・分で、捕集ネット（テフロン加工を施した平織のＰＥＴ製ネット、目合４×４ｍｍ、平均繊度２ｍｍ）の上に吐出した。さらに、ポリプロピレンを吐出すると同時に、紡糸孔の近傍に設けたスリットからエア温度２６０℃、エア圧力０．０３ＭＰａの熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それをノズル（口金）の１２ｃｍ下方に位置するネットコンベア上に捕集して、立体形状の不織布を製造した。不織布の平均繊維径は、２．８μｍであった。得られた立体形状不織布に実施例１と同様のエレクトレット処理を行った。不織布の特性を表１及び表２に示す。また、不織布の厚み方向の断面を電子顕微鏡写真で撮影した結果を図９に示す。なお、全体写真中のスケールバーは５００μｍの長さを示し、拡大写真中のスケールバーは１００μｍの長さを示す。また、この写真において、ネットは不織布から剥離されている。さらに、得られたエレクトレット体の通気度、捕集効率、圧力損失、ＱＦ値を測定した結果を表２に示す。
【００９６】
実施例９
図６に示す方法で、一般的なメルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわち、ポリプロピレン（メルトフローレート６００ｇ／１０分）をエクストルーダーで２００℃で溶融した後、口金における紡糸孔数１３００孔／ｍ（１列配列）の紡糸ノズル（口金）から、紡糸温度２５０℃、単孔吐出量０．１ｇ／孔・分で、捕集ネット（テフロン加工を施した平織のＰＥＴ製ネット、目合４×４ｍｍ、平均繊度２ｍｍ）の上に吐出した。さらに、ポリプロピレンを吐出すると同時に、紡糸孔の近傍に設けたスリットからエア温度２６０℃、エア圧力０．０５ＭＰａの熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それをノズル（口金）の１２ｃｍ下方に位置するネットコンベア上に捕集して、立体形状の不織布を製造した。不織布の平均繊維径は、２．６μｍであった。得られた立体形状不織布に実施例１と同様のエレクトレット処理を行った。不織布の特性を表１及び表２に示す。また、不織布の厚み方向の断面を電子顕微鏡写真で撮影した結果を図１０に示す。なお、全体写真中のスケールバーは５００μｍの長さを示し、拡大写真中のスケールバーは１００μｍの長さを示す。また、この写真において、ネットは不織布から剥離されている。さらに、得られたエレクトレット体の通気度、捕集効率、圧力損失、ＱＦ値を測定した結果を表２に示す。
【００９７】
【表１】
【００９８】
【表２】
【００９９】
なお、表２中の「ネット径／孔径比」は、ネット径と基底部孔径との比（ネット径／基底部の孔径）を示し、「アスペクト比」は、不織布（部材）の膨出部の平均高さと網目状基底部の網目の平均孔径との比（平均高さ／平均孔径）を示し、「膨出部高さ／厚み比」は、膨出部の平均高さと厚みとの比（平均高さ／厚み）を示し、「密度比」は、不織布（部材）の膨出部と網目状基底部との密度比（網目状基底部／膨出部）を示す。
【０１００】
表２の結果から明らかなように、実施例１〜６及び８〜９の複合繊維シートは、捕集効率が高く、圧力損失が小さく、ＱＦ値が高い。これに対して、比較例１の複合繊維シートは、捕集効率が低い。さらに、比較例２の複合繊維シートは、圧力損失が大きい。一方、先端部に孔部を有する実施例７の複合繊維シートは、高い通気度を有している。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】図１は本発明の複合繊維シートの一例を示す概略斜視図である。
【図２】図２は図１の複合繊維シートを裏面側から見た概略斜視図である。
【図３】図３は図の複合繊維シートの模式断面図である。
【図４】図４は、膨出部の密度の算定方法を示すための概略模式図である。
【図５】図５は本発明の複合繊維シートの製造方法の一例を説明するための概略模式図である。
【図６】図６は本発明の不織布の製造方法の一例を説明するための概略模式図である。
【図７】図７は、実施例１で得られた複合繊維シートの厚み方向断面の電子顕微鏡写真である。
【図８】図８は、実施例４で得られた不織布の厚み方向断面の電子顕微鏡写真である。
【図９】図９は、実施例８で得られた不織布の厚み方向断面の電子顕微鏡写真である。
【図１０】図１０は、実施例９で得られた不織布の厚み方向断面の電子顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【０１０２】
１…複合繊維シート
２…平板状ネット部材
２ａ…線条体
３…不織布部材
３ａ…網目状基底部
３ｂ…膨出部
１１…供給ロール
１２…平板状ネット部材
２２…コレクターネット（平板状ネット部材）
１３，２３…紡糸ノズル
１４，２４…吸引コレクター
１５，２５…巻取ロール
１６，２６…ベルトコンベア
２７…剥離ロール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルターなどに利用可能な不織布で構成された複合繊維シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、不織布などの布帛又は繊維製品は、網目構造を有しているため、エアフィルターやマスクフィルターなどのフィルター材、ワイパー、緩衝材又はクッション材などとして利用されている。なかでも、不織布は、その通気性を利用してエアフィルターなどのフィルターとして汎用されているが、ろ過面積である表面積を大きくしてフィルター機能を向上させるために、様々な形状に加工されて使用されている。
【０００３】
例えば、実開平５−４４２１８号公報（特許文献１）には、連続した環状のプリーツ折り線によってプリーツ加工された不織布で構成されたフィルター材が開示されている。しかし、このフィルター材では、繊維シートを形成後に、プリーツ加工する必要があり、生産性が低く、形態保持性も低い。
【０００４】
これに対して、不織布と補強材とを組み合わせて、形態保持性を向上させたフィルターも提案されている。例えば、特開２０００−２７１４１７号公報（特許文献２）には、プリーツ加工された熱接着性モノフィラメントからなる網状物に、熱接着性繊維が前記網状物の網目を通して絡合分散して不織布を形成し、かつプリーツの谷部の不織布の厚みがプリーツの山部のそれに比して大であり、かつ繊維同士の接点及び繊維の網状物の接点が熱接着され、前記網状物と不織布とが接合一体化された濾材シートが開示されている。しかし、この濾材シートは、網状物がプリーツ形状であるため、網状物の変形により不織布に皺が発生し易く、強度が低下したり、濾過性能が不均一化し易い。
【０００５】
また、実開平１−１５６７１５号公報（特許文献３）には、メルトブロー法又はジェット紡糸法により製造された平均繊維径０．５〜２０μｍの合成繊維からなる不織布と、スペーサーとが、前記不織布を構成する繊維の接着により接合された濾材であって、前記濾材の表面に前記スペーサーの形状に沿った凹凸が形成されており、かつ前記スペーサーの厚さが前記濾材凹部の不織布の厚さより厚い濾材が開示されている。この濾材のスペーサとして網状物が例示されているが、この濾材では、網状物の形状に沿った凹凸が形成されているため、濾材の表面積は小さい。従って、この濾材では、カートリッジフィルターとして、ジグザグに折り曲げてプリーツ状に加工して用いられている。
【０００６】
さらに、特開平３−２３４８５３号公報（特許文献４）には、熱可塑性樹脂の繊維群で形成された基布部に多数の孔を有するとともに、それぞれの孔の周囲に基布部と同質の繊維群でなる先端閉塞の筒状突起部を有し、その突起部の突き出し高さが、基布部の厚さの２倍以上である不織布を、ネットと一体化した不織布構造物が開示されている。この文献には、この構造物を製造する方法として、多数の開孔を設けた多孔板に向けて、メルトブローダイから繊維群を吹き付けて堆積させ、その際に、その多孔板を境として繊維の吹き付け側圧力より、その反対側の圧力の方が小さい状態として、前記繊維群を前記開孔から突出させ、その突出が筒状に盛り上がって先端閉塞の突起部を形成した後、繊維集合体を多孔板から剥して不織布を得る工程と、この不織布をネットと一体化する工程とを経る方法が記載されている。この文献には、前記多孔板として、６０〜２０メッシュの金網を使用し、前記基布部の孔径が０．２〜１ｍｍの不織布を製造できることが記載されている。さらに、実施例では、線径０．３ｍｍ、メッシュ♯３０で、網目の目の開きが０．５４ｍｍ×０．６０ｍｍの金網を使用して、起毛状突起数１２５／ｃｍ2、起毛状突起に対応した孔径０．６ｍｍ、起毛突起の見掛け高さ約０．８ｍｍ、基布部厚み約０．１ｍｍの不織布が得られている。
【０００７】
しかし、この不織布構造物では、不織布の凹凸形状が小さく、有効に濾過性能を向上できない。さらに、この方法では、帯状ネットと不織布とが一体化した複合繊維シートを得るために、金網ロールと同様の帯状のネットを重ねて送りつつ、メルトブローするため、操作性及び生産性も低い。
【特許文献１】実開平５−４４２１８号公報（請求項１、図１）
【特許文献２】特開２０００−２７１４１７号公報（請求項１、実施例）
【特許文献３】実開平１−１５６７１５号公報（実用新案登録請求の範囲、実施例）
【特許文献４】特開平３−２３４８５３号公報（特許請求の範囲、第３頁右下欄下から２行〜第４頁左上欄１１行、実施例２及び４、第１１〜１３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の目的は、不織布で構成され、立体的で表面積が大きく、形態安定性にも優れた繊維シート及びその製造方法並びにこのシートで構成されたフィルターを提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、不織布で構成され、濾過面積が大きく、エアフィルターなどのフィルターに適した繊維シート及びその製造方法並びにこのシートで構成されたフィルターを提供することにある。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、不織布で構成され、表面積が大きく形態保持性も高い繊維シートを簡便に製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、比較的大きな網目径を有する平板状ネット部材にこのネット部材の網目ごとに凸部が膨出する形態で不織布を融着させることにより、不織布で構成され、立体的で表面積が大きく、形態安定性にも優れた繊維シートが得られることを見出し、本発明を完成した。
【００１２】
すなわち、本発明の複合繊維シートは、線条体で構成された平板状ネット部材（Ａ）、及び前記線条体に対して融着した網目状基底部と、前記平板状ネット部材（Ａ）の各網目において前記網目状基底部とは反対方向に膨出した複数の膨出部とで構成された不織布部材（Ｂ）を備える複合繊維シートであって、前記網目状基底部の網目の平均孔径が１〜３０ｍｍであり、かつ前記線条体の平均径と前記網目状基底部の網目の平均孔径との比が、線条体の平均径／網目の平均孔径＝１／１〜１／１００である。前記線条体の平均径は０．１〜１ｍｍ程度であり、網目状基底部の網目の平均孔径は２〜２０ｍｍ程度であってもよい。両者の比は、線条体の平均径／網目の平均孔径＝１／３〜１／８０程度である。前記不織布部材（Ｂ）の隣接する膨出部の高さは略同一であり、かつ膨出部の平均高さと網目状基底部の網目の平均孔径との比は、平均高さ／平均孔径＝１／５〜２／１程度であってもよい。前記網目状基底部の密度は０．０５〜０．５ｇ／ｃｍ3程度であり、膨出部の密度は０．００１〜０．２ｇ／ｃｍ3程度であってもよい。両者の比率は、網目状基底部／膨出部＝３／１〜５０／１程度である。前記膨出部の平均高さは０．１〜５０ｍｍ程度であり、その厚みは０．０５〜１０ｍｍ程度であってもよい。両者の比率は、平均高さ／厚み＝１／１〜１０／１程度である。前記不織布部材（Ｂ）を構成する繊維の平均径は０．２〜２０μｍ程度であり、前記不織布部材（Ｂ）の目付が１〜１００ｇ／ｍ2程度であってもよい。前記不織布部材（Ｂ）はメルトブローン不織布で構成されていてもよい。前記平板状ネット部材（Ａ）及び不織布部材（Ｂ）は、それぞれ、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂及びポリウレタン系樹脂からなる群から選択された少なくとも一種で構成され、かつ両部材を構成する樹脂が同系統の樹脂であってもよい。
【００１３】
本発明には、前記平板状ネット部材（Ａ）と吸引コレクターとの間に隙間を設けた状態で、平板状ネット部材（Ａ）に対して熱可塑性樹脂を溶融紡糸して不織布構造を形成する工程を含む前記複合繊維シートの製造方法も含まれる。前記工程において、平板状ネット部材（Ａ）に対してメルトブローン法で熱可塑性樹脂を溶融紡糸して不織布構造を形成してもよい。
【００１４】
本発明には、前記複合繊維シートで構成されたエアフィルターも含まれる。また、本発明には、前記複合繊維シートから平板状ネット部材（Ａ）を剥離した不織布も含まれる。前記不織布は、膨出部の先端部に孔部を有していてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の複合繊維シートは、比較的大きな網目径を有する平板状ネット部材に対して、このネット部材の網目ごとに膨出する形態で不織布が融着されているため、立体的で表面積が大きく、形態安定性にも優れている。また、濾過面積が大きいため、エアフィルターなどのフィルターとしても適している。本発明の製造方法では、このような複合繊維シートを簡便な方法で製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［複合繊維シート］
以下、添付図面に基づいて本発明の複合繊維シートを説明する。図１は、本発明の複合繊維シートの一例を示す概略斜視図であり、図２は、図１の複合繊維シートを裏面側から見た概略斜視図であり、図３は、図１の複合繊維シートの概略模式側面図である。
【００１７】
複合繊維シート１は、線条体２ａで構成された平板状ネット部材２と、このネット部材２に融着した不織布部材３とで構成されている。
【００１８】
平板状ネット部材２は、経糸と緯糸との間に等間隔の空隙を設けて平行に引き揃えた複数本の線条体２ａを交差させて、その交点を熱融着することにより形成されている。平板状ネット部材２の網目（孔）の形状は略正方形であり、網目の孔径（一辺の長さ）は３〜５ｍｍ程度である。線条体２ａは、線径１００〜３００μｍ程度であり、かつポリプロピレンで構成されたモノフィラメントである。
【００１９】
不織布部材３は、前記線条体２ａに対して融着した網目状基底部３ａと、この基底部３ａから前記ネット部材２の網目ごとに膨出（延出）する複数の膨出部３ｂとで構成されている。なお、膨出部３ｂは、図１では平面状ネット部材２に対する凸部を形成し、図１を裏面から見た図２では平面状ネット部材２（又は網目状基底部３ａ）に対する凹部を形成する。
【００２０】
網目状基底部３ａは、平板状ネット部材２に追随し、ネット部材２と同様の網目形状を有しており、その平均孔径（網目間隔）もネット部材２と略同じで３〜５ｍｍ程度である。さらに、不織布部材３の網目状基底部３ａは、前記平板状ネット部材２に追随するとともに、線条体２ａと接触する界面で融着している。網目状基底部３ａと線条体２ａとは、両者の界面全域に亘り融着していてもよく、不織布部材３と平板状ネット部材２とが固定されて一体化可能な程度に部分的に融着していてもよい。なお、厳密には、網目状基底部３ａだけでなく、膨出部３ｂ（基底部３ｂの近傍部分）も、線条体２ａと接触する界面において線条体２ａと融着していてもよい。網目状基底部３ａの平均線幅は、線条体２ａと略同じであり、１００〜３００μｍ程度である。
【００２１】
膨出部３ｂは、平板状ネット部材２の各網目において網目状基底部３ａとは反対方向に膨出している。すなわち、前記平面状ネット部材２の網目状基底部３ａが融着した面からその裏面側に向けて膨出している。膨出部３ｂの形状は山状又は椀状であり、網目ごとに膨出する各膨出部の形状は略同形状（形態及び大きさ）である。詳しくは、各膨出部３ｂの形状は、ネット部材２の正方形の網目を底面として網目の中心に向かって徐々に曲面状で膨出した山型形状である。膨出部３ｂの平均高さは２〜４ｍｍ程度である。
【００２２】
不織布部材３は、ポリプロピレンで構成されたメルトブローン不織布であるが、前記網目状基底部３ａの密度と膨出部３ｂの密度とは異なっており、網目状基底部３ａの密度が０．１〜０．５ｇ／ｃｍ3程度であるのに対して、膨出部３ｂの密度は、０．０１〜０．０４ｇ／ｃｍ3程度である。
【００２３】
（Ａ）平板状ネット部材
本発明の複合繊維シートは、平板状ネット部材（Ａ）と不織布部材（Ｂ）とで構成されている。平板状ネット部材（Ａ）の網目（孔）の形状は、正方形に限定されず、多角形状（三角形、他の四角形、五角形、六角形、八角形など）、円状、楕円状、不定形状などであってもよいが、不織布部材で構成された膨出部の面積を大きく形成でき、簡便に作製できる点から、正方形、菱形、長方形などの四角形、特に、略正方形が好ましい。
【００２４】
平板状ネット部材（Ａ）を構成する線条体の平均径は０．０１〜１０ｍｍ程度の範囲から選択でき、例えば、０．０５〜５ｍｍ、好ましくは０．０８〜３ｍｍ程度であってもよいが、不織布部材の膨出部が占める面積を大きくできる点からは細い方が好ましく、例えば、０．０１〜３ｍｍ、好ましくは０．０５〜２ｍｍ、さらに好ましくは０．１〜１ｍｍ（特に０．１５〜０．５ｍｍ）程度であってもよい。
【００２５】
平板状ネット部材の網目の平均孔径（目合い又は網目間隔）は、１〜３０ｍｍ程度の範囲から選択できるが、不織布部材の膨出部が占める面積を大きくできる点から、例えば、２〜２０ｍｍ、好ましくは２．５〜１５ｍｍ、さらに好ましくは３〜１０ｍｍ程度である。
【００２６】
本願明細書において、網目の孔径とは、網目が円の場合は直径を意味し、正方形の場合は辺の長さを意味し、楕円や長方形などの異形の場合は長軸（長辺）と短軸（短辺）との平均値を意味する。
【００２７】
線条体は、無機繊維であってもよく、有機繊維であってもよい。無機繊維としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、活性炭素繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維、ボロン繊維、チラノ繊維、金属繊維（金繊維、銀繊維、銅繊維、スチール繊維、アルミニウム繊維、ステンレススチール繊維など）などが挙げられる。有機繊維としては、天然繊維（綿、カボック、麻などのセルロース繊維、羊毛や絹などのタンパク繊維など）、合成繊維（ポリオレフィン繊維、アクリル繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリ塩化ビニル系繊維、フッ素繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリウレタン繊維、ポリアセタール繊維、ベンゾエート繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、複素環高分子繊維など）、半合成繊維（トリアセテート繊維などのアセテート繊維など）、再生繊維（レーヨン、ポリノジック、キュプラ、リヨセルなど）などが挙げられる。
【００２８】
これらの繊維は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。線条体を構成する繊維は、モノフィラメントに限定されず、紡績糸やマルチフィラメント糸であってもよい。特に、二種以上組み合わせた繊維は、異種の繊維の混紡糸やマルチフィラメント糸であってもよく、原料となる合成樹脂がアロイ又は複合構造を形成したモノフィラメント糸であってもよい。なお、簡便性などの点から、単独の熱可塑性樹脂で構成されたモノフィラメント糸が汎用される。モノフィラメント糸の横断面形状（繊維の長さ方向に垂直な断面形状）は、一般的な中実断面形状である丸型断面や異型断面［偏平状、楕円状、多角形状、３〜１４葉状、Ｔ字状、Ｈ字状、Ｖ字状、ドッグボーン（Ｉ字状）など］に限定されず、中空断面状などであってもよいが、通常、丸型断面である。
【００２９】
これらのうち、不織布部材と一体化して使用する場合は、不織布部材と融着が容易な有機繊維が好ましく、特に、不織布部材を構成する熱可塑性樹脂と同系統の熱可塑性樹脂で構成された有機繊維が好ましい。このような有機繊維を構成する熱可塑性樹脂としては、不織布部材として溶融方式を用いて不織布を容易に形成可能な樹脂と同系統の樹脂、例えば、ポリオレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリＣ2-4オレフィン系樹脂など）、ポリビニルアルコール系樹脂（エチレン−ビニルアルコール系共重合体など）、ポリ塩化ビニル系樹脂（ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなど）、ポリエステル系樹脂（ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリアルキレンアリレート系樹脂、ポリ乳酸などの脂肪族ポリエステル系樹脂、液晶ポリエステルなどの全芳香族ポリエステル系樹脂など）、ポリアミド系樹脂（ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２などの脂肪族ポリアミド系樹脂、半芳香族ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンイソフタルアミド、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド、ポリｐ−フェニレンテレフタルアミドなどの芳香族ポリアミド系樹脂など）、ポリウレタン系樹脂（ポリエーテルポリオールやポリエステルポリオールなどのポリオール成分とポリイソシアネート成分との反応により得られるウレタン系重合体など）などが挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの熱可塑性樹脂のうち、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、特に、ポリプロピレン系樹脂が好ましい。
【００３０】
ネット部材は、モノフィラメントの交点を融着した網に限定されず、線条体の種類に応じて選択でき、平織物（交点融着物も含む）、有結節網、無結節網、ラッセル網、スプリットヤーンなどであってもよい。
【００３１】
（Ｂ）不織布部材
不織布部材（Ｂ）の網目状基底部の形状は、前記平板状ネット部材の形状と同じであり、基底部の網目の平均孔径（目合い）も略同じであり、例えば、１〜３０ｍｍ、好ましくは２〜２０ｍｍ、さらに好ましくは２．５〜１５ｍｍ（特に３〜１０ｍｍ）程度である。なお、厳密には、基底部の網目の孔径は、平板状ネット部材の網目の孔径から不織布部材の膨出部厚みの２倍値を除した値である。ネット部材の網目の孔径が小さく、不織布部材の厚みが大きい場合には、不織布部材の厚みが無視できない比率となる。
【００３２】
本発明では、平板状ネット部材（Ａ）を構成する線条体の線径に対して、網目状基底部（平板状ネット部材）の網目の孔径が大きいことが特徴の一つである。前記線径に対して、網目の孔径が大きいと、不織布部材（Ｂ）中における膨出部の占める割合が大きくなるため、シートの表面積を大きくできる。前記線条体の平均径と前記網目状基底部の網目の平均孔径との比は、線条体の平均径／網目の平均孔径＝１／１〜１／１００、好ましくは１／３〜１／８０、さらに好ましくは１／４〜１／５０（特に１／５〜１／３０）程度である。
【００３３】
網目状基底部の平均線幅も、前記平板状ネット部材の線条体の平均径と略同じであり、０．０１〜１０ｍｍ程度の範囲から選択でき、例えば、０．０３〜５ｍｍ、好ましくは０．０５〜３ｍｍ程度である。線条体の径が細い場合は、不織布部材の膨出部の厚みが無視できなくなるため、線条体の平均径よりも若干大きくなり、例えば、０．０２〜３ｍｍ、好ましくは０．０５〜２ｍｍ、さらに好ましくは０．１〜１．５ｍｍ（特に０．２〜１ｍｍ）程度である。網目状基底部の平均線幅と網目の平均孔径との比も、前記線条体と網目との比率と略同じであり、例えば、平均線幅／平均孔径＝１／１〜１／１００、好ましくは１／３〜１／８０、さらに好ましくは１／４〜１／６０（特に１／５〜１／５０）程度である。
【００３４】
網目状基底部の厚みは、例えば、０．０１〜０．５ｍｍ、好ましくは０．０５〜０．３ｍｍ、さらに好ましくは０．１〜０．２ｍｍ程度であってもよい。
【００３５】
膨出部の形状は、前述の山状（椀状）に限定されず、円柱状、四角柱状、四角錐状、不定形状などであってもよい。これらのうち、生産性などの点から、山状が好ましい。すなわち、膨出部の１／２高さにおいて、シート面に平行な面で切断した断面形状が略円形である形状が好ましい。複数の膨出部は、これらの形状の組み合わせであってもよいが、生産性の点から、略同一の形状が好ましい。
【００３６】
膨出部の平均高さ（複合繊維シートの厚み）は、基底部の網目の大きさに応じて０．１〜５０ｍｍ程度の範囲から選択でき、例えば、０．５〜３０ｍｍ、好ましくは１〜１０ｍｍ、さらに好ましくは１．５〜８ｍｍ（特に２〜５ｍｍ）程度である。
【００３７】
本発明では、表面積の点からは平均高さが大きい方が好ましいが、膨出部の安定性などの点から平均孔径が小さい方が好ましく、膨出部の平均高さと網目状基底部の網目の平均孔径との比（アスペクト比）は、例えば、平均高さ／平均孔径＝１／５〜２／１、好ましくは１／４〜１．５／１、さらに好ましくは１／３〜１．２／１（特に１／２．５〜１／１）程度である。
【００３８】
膨出部の厚みは、例えば、０．０５〜１０ｍｍ、好ましくは０．１〜７ｍｍ、さらに好ましくは０．５〜５ｍｍ（特に１〜４ｍｍ）程度であってもよい。なお、本発明では、膨出部の厚みは、膨出部における最大厚みを意味する。
【００３９】
膨出部の平均高さと厚みとの比は、例えば、平均高さ／厚み＝１／１〜１０／１、好ましくは１．０５／１〜５／１、さらに好ましくは１．１／１〜４／１（特に１．１５／１〜３／１）程度である。
【００４０】
膨出部の先端部は、孔部を有していてもよい。孔部の形状は、特に限定されないが、通常、円状、四方形状、不定形状などである。孔部の平均孔径は、網目状基底部の網目の平均孔径に対して０．１〜０．９倍、好ましくは０．２〜０．８倍、さらに好ましくは０．３〜０．７倍程度である。
【００４１】
不織布部材（Ｂ）の目付は、用途に応じて０．１〜５００ｇ／ｍ2程度の範囲から選択でき、例えば、０．５〜２００ｇ／ｍ2、好ましくは１〜１００ｇ／ｍ2、さらに好ましくは３〜５０ｇ／ｍ2（特に５〜３０ｇ／ｍ2）程度である。目付がこの範囲にあると、不織布部材（Ｂ）の通気性や柔軟性と強度とのバランスが良くなる。
【００４２】
不織布部材（Ｂ）の密度は、網目状基底部と膨出部とで異なる。膨出部の密度は、例えば、０．００１〜０．２ｇ／ｃｍ3、好ましくは０．００３〜０．１ｇ／ｃｍ3、さらに好ましくは０．００５〜０．０７ｇ／ｃｍ3（特に０．０１〜０．０５ｇ／ｃｍ3）程度である。なお、本発明における膨出部の密度は、前述の膨出部の厚み（最大厚み）と網目状基底部の開口部の面積との積を膨出部の体積と仮定して算出した値である。図４は、膨出部の密度の算定方法を示すための概略模式図である。すなわち、図４に示されるように、膨出部の厚み（最大厚み）ｔは、膨出部の高さをＨから空隙の高さａを減じた値、すなわち、膨出部厚み（ｔ）＝膨出部高さ（Ｈ）−空隙高さ（ａ）で表すことができる。さらに、この厚み（ｔ）と基底部の開口部の面積との積で表される膨出部の体積は、図中の四角柱として表すことができ、この四角柱に基づいて密度が算出される。
【００４３】
一方、網目状基底部の密度は、例えば、０．０５〜０．５ｇ／ｃｍ3、好ましくは０．１〜０．４８ｇ／ｃｍ3、さらに好ましくは０．２〜０．４５ｇ／ｃｍ3（特に０．３〜０．４２ｇ／ｃｍ3）程度である。両者の密度の比率は、例えば、網目状基底部／膨出部＝３／１〜５０／１、好ましくは５／１〜４５／１、さらに好ましくは１０／１〜４０／１（特に１５／１〜３５／１）程度である。本発明では、網目状基底部が高密度であるため、網目状基底部の占める面積が小さくても不織布部材（Ｂ）及び複合繊維シートの強度が大きく、膨出部を大きく形成できるため、表面積を大きくできる。
【００４４】
不織布部材（Ｂ）を構成する繊維の平均径は、例えば、０．２〜２０μｍ、好ましくは０．５〜１５μｍ、さらに好ましくは０．７〜１２μｍ（特に１〜１０μｍ）程度である。繊維径が細すぎると、繊維そのものが製造し難くなることに加え、繊維強度を確保し難い。一方、繊維径が太すぎると、繊維が剛直となる。さらに、このような細い繊維径を有すると、フィルターとして利用した場合に濾過特性が向上する。
【００４５】
繊維長は、繊維同士の絡み合いによって不織布の形態を維持できれば、特に限定されず、その製造方法に応じて選択でき、例えば、平均繊維長１０ｍｍ以上、好ましくは２０ｍｍ以上であればよい。メルトブローン不織布の場合には、通常、連続繊維である。
【００４６】
なお、網目状基底部においては、繊維状でなくてもよく、高密度に圧縮された繊維が溶融し、繊維の形態を消失していてもよい。
【００４７】
不織布部材（Ｂ）は、平板状ネット部材（Ａ）の線条体で例示された有機繊維で構成されていてもよい。有機繊維を構成する有機材料としても、線条体と同様に、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂などが挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。具体的には、これらの熱可塑性樹脂のアロイ樹脂（例えば、ポリプロピレン系樹脂とポリ乳酸系樹脂とのアロイ樹脂など）であってもよく、複数の有機繊維を組み合わせて混繊されていてもよい。これらの熱可塑性樹脂のうち、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、特に、ポリプロピレン系樹脂が好ましい。
【００４８】
ポリプロピレン系樹脂は、ポリプロピレンホモポリマー（プロピレン単独重合体）の他、ポリプロピレンコポリマー（プロピレン系共重合体）であってもよい。
【００４９】
ポリプロピレン系樹脂において、コポリマーにおける共重合性単量体としては、例えば、プロピレンを除くオレフィン類（例えば、エチレン、１−ブテン、２−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、３−メチルペンテン、４−メチルペンテンなどのα−Ｃ２−６オレフィンなど）、（メタ）アクリル系単量体［例えば、（メタ）アクリル酸メチルや（メタ）アクリル酸エチルなどの（メタ）アクリル酸Ｃ１−６アルキルエステルなど］、不飽和カルボン酸類（例えば、無水マレイン酸など）、ビニルエステル類（例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなど）、ジエン類（ブタジエン、イソプレンなど）などが挙げられる。これらの共重合性単量体は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの共重合性単量体のうち、オレフィン類、特にエチレンが好ましい。コポリマーには、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体が含まれる。
【００５０】
コポリマーの場合、共重合性単量体の割合は、２０モル％以下、例えば、０．１〜１０モル％程度であってもよい。コポリマーとしては、例えば、プロピレン−エチレン共重合体、プロピレン−ブテン−１共重合体、プロピレン−エチレン−ブテン−１共重合体、無水マレイン酸変性ポリプロピレンなどが挙げられる。本発明では、これらのポリプロピレン系樹脂の中でも、流動性や耐熱性などの点から、ポリプロピレンホモポリマーが好ましい。
【００５１】
ポリプロピレン系樹脂のＭＦＲは、ＪＩＳ Ｋ ７２１０に準じた方法（２３０℃、荷重２．１６ｋｇｆ）で、例えば、１０ｇ／１０分以上、好ましくは５０〜２０００ｇ／１０分、さらに好ましくは１００〜１５００ｇ／１０分（特に３００〜１２００ｇ／１０分）程度である。
【００５２】
不織布部材（Ｂ）は、用途に応じて、慣用の添加剤、例えば、安定剤（銅化合物などの熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤など）、抗菌剤、消臭剤、香料、着色剤（染顔料など）、充填剤、難燃剤、帯電性向上剤（ヒンダードアミン類など）、帯電防止剤、導電剤、可塑剤、潤滑剤、結晶化速度遅延剤などを含有していてもよい。これらの添加剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの添加剤は、種類に応じて選択できるが、例えば、樹脂成分１００質量部に対して、０．０１〜３０質量部、好ましくは０．１〜２０質量部、さらに好ましくは０．３〜１０質量部（特に０．５〜５質量部）である。
【００５３】
これらの添加剤は、繊維中に含まれていてもよく、繊維（不織布）部材の表面に付着（担持）されていてもよい。繊維中に含まれる場合には、紡糸原液に混合され、繊維表面に担持される場合には、不織布部材に添加される。
【００５４】
（複合繊維シート及び不織布）
本発明の複合繊維シートは、立体的で表面積の大きい不織布部材で構成されているため、フィルター特性に優れている。特に、平板状ネット部材（Ａ）の線条体に対して不織布部材（Ｂ）で構成された膨出部の面積が大きいため、通気性に優れている。具体的には、フラジール形法による通気度で１ｃｍ3／（ｃｍ2・秒）以上であり、例えば、１０〜１０００ｃｍ3／（ｃｍ2・秒）、好ましくは５０〜８００ｃｍ3／（ｃｍ2・秒）、さらに好ましくは１００〜７００ｃｍ3／（ｃｍ2・秒）程度である。
【００５５】
さらに、本発明の複合繊維シートは、微粒子を捕集するためのエアフィルターとして優れており、後述する実施例で記載された条件で測定した粉塵の捕集効率は、例えば、３０％以上、好ましくは４０％以上（例えば、４０〜９０％）、さらに好ましくは４５〜８０％程度である。また、圧力損失も低く、同条件の圧力損失は、例えば、５Ｐａ以下、好ましくは３Ｐａ以下（例えば、０．１〜３Ｐａ）、さらに好ましくは０．５〜２Ｐａ程度である。前記捕集効率と圧力損失から下記式で求められるＱＦ値は０．２以上、好ましくは０．３〜２、さらに好ましくは０．４〜１．５（特に０．５〜１）程度である。
【００５６】
ＱＦ（１／Ｐａ）＝−ｌｎ（１００−ΔＥ）／ΔＰ
［式中、ΔＥは捕集効率（％）を示し、ΔＰは圧力損失（Ｐａ）を示す］。
【００５７】
このような特性を有する本発明の複合繊維シートは、エアフィルターとして利用する場合など、さらに集塵効率を向上させるために、慣用のエレクトレット化処理によってエレクトレット化されていてもよい。
【００５８】
本発明においては、この複合繊維シートからネット部材を剥離して、不織布を製造してもよい。なお、不織布は、融着して一体化した複合繊維シートから平板状ネット部材（Ａ）を剥離した不織布であってもよいが、後述するように、紡糸した不織布部材を回収するための装置の一部であるコレクターネットとして平板状ネット部材（Ａ）を用いることにより、不織布部材（Ｂ）の紡糸と平板状ネット部材（Ａ）からの剥離とを連続的に行って得られた不織布であってもよい。
【００５９】
［複合繊維シート及び不織布の製造方法］
本発明の複合繊維シートの製造方法は、特に限定されず、慣用の方法で製造した平板状ネット部材（Ａ）と、慣用の方法で製造した不織布部材（Ｂ）とを接着などにより組み合わせる方法であってもよいが、簡便性の点から、慣用の不織布の紡糸方法において、平板状ネット部材と吸引コレクターとの間に隙間を設けた状態で、平板状ネット部材に対して熱可塑性樹脂を溶融紡糸して不織布構造を形成する工程を含む方法が好ましい。この方法を用いると、接着などの工程が不要で、連続的に複合繊維シートを製造できる。この工程を含む方法について添付図面に基づいて説明する。図５はこの方法を説明するための概略模式図である。なお、この方法においても、平板状ネット部材は慣用の方法で予め製造できる。
【００６０】
具体的には、図５に示すように、この方法では、ベルトコンベア１６を駆動させて、平板状ネット部材１２を紡糸ノズル１３に供給し、平板状ネット部材１２の上に不織布部材を堆積させる。詳しくは、平板状ネット状部材１２を巻き取った供給ロール１１と巻き取りロール１５とベルトコンベア１６とを回転（駆動）させて、ベルトコンベア１６上の繊維が紡糸される部位に平板状ネット部材１２を供給する。紡糸ノズル１３の下方には、吸引コレクター１４が配設されており、紡糸ノズル１３と吸引コレクター１４（ベルトコンベア１６）との間を平板状ネット状部材１２が通過することにより、紡糸ノズル１３よりメルトブローン法で紡糸された繊維がコレクター１４の吸引力により平板状ネット部材１４の上に堆積する。この際、平板状ネット部材１２と吸引コレクター１４（ベルトコンベア１６）とは、両者の間に隙間を設けて配設されている。この隙間により、吸引された繊維は、平板状ネット部材１２の上に、網目ごとに下方に膨出した形状で堆積するとともに、溶融紡糸直後の繊維が平板状ネット部材１２に融着して一体化することにより、複数の膨出部を有する複合繊維シートが形成される。この複合繊維シートは、巻取ロール１５によって回収される。
【００６１】
このような複合繊維シートの製造方法において、不織布部材を紡糸する方法は、メルトブローン法などの長繊維を紡糸する直接法に限定されず、慣用の方法を利用でき、例えば、ステープル繊維を用いた乾式法（カーディング法やエアレイ法）又は湿式法などであってもよいが、簡便性の点から、紡糸とウェブ化が直結している直接法が好ましい。なかでも、バインダーが不要で、かつ繊維径が小さく、フィルター特性に優れた不織布を簡便に製造できる点から、メルトブローン法が特に好ましい。
【００６２】
メルトブローン法では、オレフィン系樹脂などの熱可塑性樹脂を溶融紡糸しながら、得られた繊維を高温の気体で吹き飛ばして捕集することにより、繊維ウェブを得る。メルトブローン法における製造条件は、慣用の条件を用いることができる。
【００６３】
具体的には、熱可塑性樹脂（必要に応じて、他の添加剤を含む）は、慣用の混合機（例えば、溶融混練押出機など）を用いて溶融混練される。溶融温度は、熱可塑性樹脂を溶融できれば特に限定されず、熱可塑性樹脂の種類に応じて選択できるが、ポリプロピレン系樹脂の場合、例えば、温度１５０〜２８０℃、好ましくは１６０〜２５０℃、さらに好ましくは１８０〜２４０℃程度である。
【００６４】
混合機により溶融混練された熱可塑性樹脂は、紡糸口に供給される。紡糸口には、通常、紡糸孔が一列に形成されており、その紡糸孔の間隔は、例えば、１００〜４０００孔／ｍ、好ましくは５００〜３０００孔／ｍ、さらに好ましくは１０００〜２５００孔／ｍ程度である。単孔吐出量は、例えば、０．０１〜１ｇ／孔・分、好ましくは０．０３〜０．５ｇ／孔・分、さらに好ましくは０．０５〜０．３ｇ／孔・分程度である。紡糸温度は、ポリプロピレン系樹脂の場合、例えば、１５０〜３００℃、好ましくは２００〜２８０℃、さらに好ましくは２２０〜２７０℃程度である。紡糸口からの繊維の吐出量は、例えば、１０〜２０００ｇ／（ｍ・分）、好ましくは５０〜１０００ｇ／（ｍ・分）、さらに好ましくは１００〜５００ｇ／（ｍ・分）程度である。
【００６５】
メルトブローン法では、通常、紡糸された繊維をネット上に向けて吹き飛ばすためには、通常、紡糸口の近傍に形成されたスリットから高温の空気（通常、紡糸温度と同様の温度）を吹き付ける方法が利用される。本発明では、この吹き付ける空気の圧力（エアー圧）を制御することにより、不織布部材における膨出部の高さや大きさを調整できる。エアー圧は０．００１〜０．０６ＭＰａ程度の範囲から選択でき、例えば、０．００５〜０．０５ＭＰａ、好ましくは０．００７〜０．０３ＭＰａ、さらに好ましくは０．０１〜０．０２ＭＰａ程度の範囲から選択できる。このエアー圧を大きくすることにより、高さの大きい膨出部を形成できるが、さらにエアー圧を大きくしたり、不織布部材の目付を小さくすることなどにより、膨出部の先端部に孔部を形成することも可能である。孔部を形成するためのエアー圧は、不織布部材の目付に応じて選択できるが、例えば、０．０５ＭＰａ以上（例えば、０．０５〜０．３ＭＰａ）、好ましくは０．０７ＭＰａ以上（例えば、０．０７〜０．２ＭＰａ）であってもよい。エアー温度は、例えば、紡糸温度近傍温度、例えば、紡糸温度よりも０〜５０℃高い温度、好ましくは紡糸温度よりも３〜３０℃高い温度、さらに好ましくは紡糸温度よりも５〜２０℃高い温度が好ましい。
【００６６】
さらに、膨出部の高さや形状を調整するために、ノズル口と平板状ネット部材との距離（捕集距離）を調整するのが好ましい。捕集距離は小さい程、吸引コレクターによる吸引力が大きくなるため、不織布部材の膨出部の高さを大きくできる。捕集距離は、吸引コレクターの吸引力にも応じて適宜選択できるが、１〜１００ｃｍ程度の範囲から選択でき、例えば、２〜５０ｃｍ、好ましくは３〜３０ｃｍ、さらに好ましくは５〜２０ｃｍ（特に７〜１５ｃｍ）程度である。膨出部の先端部に孔部を形成する場合には、１〜７ｃｍ（例えば、２〜５ｃｍ）程度であってもよい。
【００６７】
本発明では、このようにエアー圧により吹き付けられた不織布部材が膨出部を形成できるように、平板状ネット部材と吸引コレクター（ベルトコンベア）との間に形成するための隙間は、所望の膨出部高さが形成可能で吸引可能な距離であればよく、例えば、１０ｍｍ以上、好ましくは２０〜２００ｍｍ、さらに好ましくは３０〜１００ｍｍ程度である。
【００６８】
不織布部材の目付は、平板状ネット部材の供給速度（コンベア速度）の制御により調整できる。コンベア速度は、例えば、１〜２００ｍ／分、好ましくは２〜１００ｍ／分、さらに好ましくは３〜５０ｍ／分（特に５〜３０ｍ／分）程度である。本発明では、コンベア速度と捕集距離とエアー圧とを適宜調整することにより、所望の膨出部形状を有する複合繊維シートを得ることができる。
【００６９】
本発明の不織布の製造方法も特に限定されず、慣用の方法で製造できるが、前記複合繊維シートから平板状ネット部材を剥離する方法が好ましい。さらに、ネット部材を剥離する方法は、図５に示す方法で複合繊維シートを製造した後、平板状ネット部材を剥離する方法であってもよいが、紡糸した不織布を回収するための装置の一部であるコレクターネットとして平板状ネット部材を用いることにより、不織布部材の紡糸とネット部材の剥離とを連続的に行なう方法であってもよい。後者の方法について、添付図面に基づいて説明する。図６は、この方法を説明するための概略模式図である。
【００７０】
具体的には、図６に示すように、この方法では、ベルトコンベア２６を駆動させて、コレクターネット２２を紡糸ノズル２３に供給し、コレクターネット２２の上に不織布を堆積させた後、コレクターネット２２から不織布を剥離して回収する。詳しくは、ベルトコンベア２６を回転（駆動）させることにより、ベルトコンベア２６の上に重ね、連動させたコレクターネット２２を回転させる。ベルトコンベア２６の表面側では、ベルトコンベア２６とコレクターネット２２との間には隙間が設けられており、そのような隙間が設けられたコレクターネット２２の上に、紡糸ノズル２３が設置されている。紡糸ノズル２３の下方には、吸引コレクター２４が配設されており、紡糸ノズル２３と吸引コレクター２４との間をコレクターネット２２が通過することにより、紡糸ノズル２３よりメルトブローン法で紡糸された繊維が吸引コレクター２４の吸引力によりコレクターネット２２の上に堆積する。コレクターネット２２とベルトコンベア２６（吸引コレクター２４）との間に設けられた隙間により、吸引された繊維は、コレクターネット２２の上に、網目ごとに下方に膨出した形状で堆積し、複数の膨出部を有する不織布が形成される。不織布は、コレクターネット２２で運搬され、剥離ロール２７によってコレクターネット２２から剥離された後、巻取ロール２５で回収される。
【００７１】
不織布の製造方法において、不織布を紡糸する方法及び条件、ノズル口とコレクターネットとの距離（捕集距離）、エアー圧、コンベア速度については、前記複合繊維シートの製造方法と同様である。
【００７２】
平板状ネット部材がコレクターネットの場合は、その材質は、剥離性を重視して、耐熱性などの観点より、金属、耐熱処理したポリエステル系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリアリレート系樹脂（全芳香族系ポリエステル系樹脂）、芳香族ポリアミド系樹脂などの耐熱性樹脂などが好ましい。さらに、剥離性を高めるために、表面を離型処理（例えば、フッ素樹脂などで処理）していてもよい。
【００７３】
このようにして得られた複合繊維シート又は不織布には、慣用のエレクトレット化処理により電荷を付与してもよい。慣用の方法としては、例えば、摩擦や接触により電荷を付与する方法、活性エネルギー線（例えば、電子線、紫外線、Ｘ線など）を照射する方法、コロナ放電やプラズマなどの気体放電を利用する方法、高電界を印加する方法、水などの極性液体を介して超音波振動を作用させる方法などが挙げられる。これらの方法のうち、簡便に高い電荷を付与できる点から、針電極などを用いてコロナ放電処理する方法が好ましい。コロナ放電において、電極距離は、例えば、５〜５０ｍｍ（特に１０〜４０ｍｍ）程度であり、印加電圧は、例えば、−５０〜−５ｋＶ（特に−４０〜−１０ｋＶ）程度である。また、処理温度は、例えば、常温から１００℃（特に５０〜９０℃）程度であり、処理時間は、例えば、１秒〜１分（特に５〜３０秒）程度である。
【００７４】
このようにして得られた複合繊維シート及び不織布は、通常、複数の膨出部を有する板状又はシート状であり、そのままの形状で利用してもよいが、用途に応じて、切断加工などによって、所望の形状に加工してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明の複合繊維シート及び不織布は、通気性を有し、立体的で表面積が大きく、形態安定性にも優れるとともに、クッション性も有しているため、工業、農業、生活資材などの各種分野における用途、例えば、フィルター、ワイパー、セパレーター、キャパシター、コンデンサマイクロホン、超音波診断トランスデューサー、クッション材などとして利用できる。
【００７６】
特に、表面積が大きく、微小ダスト（粒子）に対する捕集性にも優れるため、各種フィルター、製薬工業分野、電子工業分野、食品工業分野、自動車工業分野などの液体フィルターや、家電用分野、自動車などのキャビン用分野、マスク用分野などの気体フィルターとして有用できる。さらに、捕集性に優れるため、メディカルキャップなどの医用衣料、クリーンルーム用防塵衣、ワイパーなどとしても適している。
【００７７】
さらに、不織布は、衣服、日用品（シート状クッション、敷物など）、包装材料などのクッション材又は緩衝材としても適している。
【実施例】
【００７８】
以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。なお、実施例における各物性値は、以下の方法により測定した。なお、実施例中の「％」はことわりのない限り、質量基準である。
【００７９】
（１）不織布部材の大きさ及び密度
不織布部材を膨出部の中心を通る断面で切断し、その断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影し（倍率３５〜２００倍：膨出部高さが入る任意の倍率）、網目状基底部の厚み、膨出部の厚み及び高さを写真中から求めた。なお、膨出部の厚みは最大となる厚みを測定した。スケールは任意の倍率における写真中のスケールバーを用いて算出した。
【００８０】
（２）平均繊維径（μｍ）
不織布部材をＳＥＭで撮影し（倍率１０００倍）、写真中の任意の繊維５０本の径を測定し、その平均値を算出した。
【００８１】
（３）目付（ｇ／ｍ2）、見掛け密度（ｇ／ｃｍ3）
不織布を切断して縦２０ｃｍ×横２０ｃｍ正方形状の試験片を作製し、ＪＩＳ Ｌ１０９６に準拠して、試験片の幅方向に沿って３箇所で目付を測定し、その平均値を算出した。この目付の値と、（１）で求めた基底部及び膨出部の厚みの値から見掛け密度を算出した。なお、膨出部の密度の算出において、体積は、膨出部の厚みと網目状基底部の開口部の面積との積を膨出部の体積と仮定して算出した。
【００８２】
（４）通気度
ＪＩＳ Ｌ１０９６に準じ、フラジール形法にて測定した。
【００８３】
（５）捕集効率、圧力損失及びＱＦ値
フィルター評価装置（柴田科学（株）製、ＡＰ−６３１０ＦＰ）を用いて、複合繊維シートのフィルター特性を評価した。まず、試験サンプルをろ過面の直径が８５ｍｍになるように測定セルに装着した。この状態で最大直径が２μｍ以下で、かつ数平均径が０．５μｍのシリカダストを試験粉塵に用いて、粉塵濃度３０±５ｍｇ／ｍ3となるように調整した粉塵含有空気を、フィルターをセットした測定セルに３０リットル／分の流量で１分間流し、上流側の粉塵濃度Ｄ１、下流側（濾過後）の粉塵濃度Ｄ２を光散乱質量濃度計を用いて測定し、下記の式から捕集効率を求めた。
【００８４】
捕集効率（％）＝｛（Ｄ１−Ｄ２）／Ｄ１｝×１００
また、フィルター評価装置における測定セルの上流側、下流側間に微差圧計を配置し、流量３０リットル／分における差圧（圧力損失）を測定した。さらに、前記捕集効率から算出したフィルター透過率の自然対数と圧力損失との値から、下記式によりＱＦ値を求めた。
【００８５】
ＱＦ（１／Ｐａ）＝−ｌｎ（１００−ΔＥ）／ΔＰ
［式中、ΔＥは捕集効率（％）を示し、ΔＰは圧力損失（Ｐａ）を示す］。
【００８６】
実施例１
図５に示す方法で、一般的なメルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわち、ポリプロピレン（メルトフローレート６００ｇ／１０分）をエクストルーダーで２００℃で溶融した後、口金における紡糸孔数１３００孔／ｍ（１列配列）の紡糸ノズル（口金）から、紡糸温度２５０℃、単孔吐出量０．１ｇ／孔・分で、平板状ネット（コンウェッド社製、商品名「Ｒ５３４０」、ポリプロピレン製経緯直交型の交点熱融着タイプ、目合６×６ｍｍ、目付１９ｇ／ｍ2、平均繊度３００μｍ）の上に吐出した。さらに、ポリプロピレンを吐出すると同時に、紡糸孔の近傍に設けたスリットからエア温度２６０℃、エア圧力０．０１ＭＰａの熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それをノズル（口金）の１５ｃｍ下方に位置するネットコンベア上に捕集して、立体形状の複合繊維シートを製造した。不織布の平均繊維径は、２．９μｍであった。得られた立体形状繊維シートに一般的なエレクトレット設備を使用し、針状電極、電極距離２５ｍｍ、印加電圧−２５ｋＶ、温度８０℃の条件下でエレクトレット処理を行った。複合繊維シートの特性を表１及び表２に示す。また、複合繊維シートの厚み方向の断面を電子顕微鏡写真で撮影した結果を図７に示す。なお、写真は、全体写真及び網目状基底部近辺の拡大写真の２種の写真で表し、全体写真中のスケールバーは５００μｍの長さを示し、拡大写真中のスケールバーは１００μｍの長さを示す。さらに、得られたエレクトレット体の通気度、捕集効率、圧力損失、ＱＦ値を測定した結果を表２に示す。
【００８７】
実施例２
図５に示す方法で、一般的なメルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわち、ポリプロピレン（メルトフローレート６００ｇ／１０分）をエクストルーダーで２００℃で溶融した後、口金における紡糸孔数１３００孔／ｍ（１列配列）の紡糸ノズル（口金）から、紡糸温度２５０℃、単孔吐出量０．１ｇ／孔・分で、平板状ネット（コンウェッド社製、商品名「Ｒ０３６５０」、ポリプロピレン製経緯直交型の交点熱融着タイプ、目合４×４ｍｍ、目付１０ｇ／ｍ2、平均繊度３００μｍ）の上に吐出した。さらに、ポリプロピレンを吐出すると同時に、紡糸孔の近傍に設けたスリットからエア温度２６０℃、エア圧力０．０１５ＭＰａの熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それをノズル（口金）の１０ｃｍ下方に位置するネットコンベア上に捕集して、立体形状の複合繊維シートを製造した。不織布の平均繊維径は、２．９μｍであった。得られた立体形状繊維シートに実施例１と同様のエレクトレット処理を行った。複合繊維シートの特性を表１及び表２に示す。さらに、得られたエレクトレット体の通気度、捕集効率、圧力損失、ＱＦ値を測定した結果を表２に示す。
【００８８】
実施例３
図５に示す方法で、一般的なメルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわち、ポリプロピレン（メルトフローレート６００ｇ／１０分）をエクストルーダーで２００℃で溶融した後、口金における紡糸孔数１３００孔／ｍ（１列配列）の紡糸ノズル（口金）から、紡糸温度２５０℃、単孔吐出量０．１ｇ／孔・分で、平板状ネット（コンウェッド社製、商品名「Ｒ０３２３０」、ポリプロピレン製経緯直交型の交点熱融着タイプ、目合８×８ｍｍ、目付５ｇ／ｍ2、平均繊度２００μｍ）の上に吐出した。さらに、ポリプロピレンを吐出すると同時に、紡糸孔の近傍に設けたスリットからエア温度２６０℃、エア圧力０．０２ＭＰａの熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それをノズル（口金）の１０ｃｍ下方に位置するネットコンベア上に捕集して、立体形状の複合繊維シートを製造した。不織布の平均繊維径は、２．６μｍであった。得られた立体形状繊維シートを一般的なエレクトレット設備を使用し、針状電極、電極距離２５ｍｍ、印加電圧−２５ｋＶ、温度８０℃の条件下でエレクトレット処理を行った。複合繊維シートの特性を表１及び表２に示す。さらに、得られたエレクトレット体の通気度、捕集効率、圧力損失、ＱＦ値を測定した結果を表２に示す。
【００８９】
比較例１
一般的なメルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわち、ポリプロピレン（メルトフローレート６００ｇ／１０分）をエクストルーダーで２００℃で溶融した後、口金における紡糸孔数１３００孔／ｍ（１列配列）の紡糸ノズル（口金）から、紡糸温度２５０℃、単孔吐出量０．１ｇ／孔・分で、６０メッシュの捕集ネットの上に吐出した。さらに、ポリプロピレンを吐出すると同時に、紡糸孔の近傍に設けたスリットからエア温度２６０℃、エア圧力０．０２ＭＰａの熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それをノズル（口金）の１０ｃｍ下方に位置するネットコンベア上に捕集して不織布を製造した。不織布の平均繊維径は２．６μｍであり、不織布表面に凹凸部は形成されておらず、略平滑であった。得られた不織布に実施例１と同様のエレクトレット処理を行った。不織布の特性を表１及び表２に示す。さらに、得られたエレクトレット体の通気度、捕集効率、圧力損失、ＱＦ値を測定した結果を表２に示す。
【００９０】
比較例２
平板状ネットの代わりにポリプロピレン製スパンボンド不織布（出光ユニテック（株）製、商品名「ＲＮ２０２０」、目付２０ｇ／ｍ2）を用いる以外は実施例１と同様にして複合繊維シートを作製した。この時、ポリプロピレン製のスパンボンドとメルトブローン繊維シートは接着していた。複合繊維シートの平均繊維径は２．５μｍであり、シート表面に凹凸部は形成されておらず、略平滑であった。得られた複合繊維シートに実施例１と同様のエレクトレット処理を行った。複合繊維シートの特性を表１及び表２に示す。さらに、得られたエレクトレット体の通気度、捕集効率、圧力損失、ＱＦ値を測定した結果を表２に示す。
【００９１】
実施例４
図６に示す方法で、一般的なメルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわち、ポリプロピレン（メルトフローレート６００ｇ／１０分）をエクストルーダーで２００℃で溶融した後、口金における紡糸孔数１３００孔／ｍ（１列配列）の紡糸ノズル（口金）から、紡糸温度２５０℃、単孔吐出量０．１ｇ／孔・分で、捕集ネット［二本フィルコン（株）製、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン）（登録商標）加工を施した平織のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製ネット、目合２．９×２．０ｍｍ、平均繊度１．３ｍｍ］の上に吐出した。さらに、ポリプロピレンを吐出すると同時に、紡糸孔の近傍に設けたスリットからエア温度２６０℃、エア圧力０．０２ＭＰａの熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それをノズル（口金）の１０ｃｍ下方に位置するネットコンベア上に捕集して、立体形状の不織布を製造した。不織布の平均繊維径は、２．８μｍであった。得られた立体形状不織布に実施例１と同様のエレクトレット処理を行った。不織布の特性を表１及び表２に示す。また、不織布の厚み方向の断面を電子顕微鏡写真で撮影した結果を図８に示す。なお、全体写真中のスケールバーは５００μｍの長さを示し、拡大写真中のスケールバーは１００μｍの長さを示す。また、この写真において、ネットは不織布から剥離されている。さらに、得られたエレクトレット体の通気度、捕集効率、圧力損失、ＱＦ値を測定した結果を表２に示す。
【００９２】
実施例５
図６に示す方法で、一般的なメルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわち、ポリプロピレン（メルトフローレート６００ｇ／１０分）をエクストルーダーで２００℃で溶融した後、口金における紡糸孔数１３００孔／ｍ（１列配列）の紡糸ノズル（口金）から、紡糸温度２５０℃、単孔吐出量０．１ｇ／孔・分で、捕集ネット（テフロン加工を施した平織のＰＥＴ製ネット、目合２．９×２．０ｍｍ、平均繊度１．３ｍｍ）の上に吐出した。さらに、ポリプロピレンを吐出すると同時に、紡糸孔の近傍に設けたスリットからエア温度２６０℃、エア圧力０．０３ＭＰａの熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それをノズル（口金）の１３ｃｍ下方に位置するネットコンベア上に捕集して、立体形状の不織布を製造した。不織布の平均繊維径は、２．６μｍであった。得られた立体形状不織布に実施例１と同様のエレクトレット処理を行った。不織布の特性を表１及び表２に示す。さらに、得られたエレクトレット体の通気度、捕集効率、圧力損失、ＱＦ値を測定した結果を表２に示す。
【００９３】
実施例６
図６に示す方法で、一般的なメルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわち、ポリプロピレン（メルトフローレート６００ｇ／１０分）をエクストルーダーで２００℃で溶融した後、口金における紡糸孔数１３００孔／ｍ（１列配列）の紡糸ノズル（口金）から、紡糸温度２５０℃、単孔吐出量０．１ｇ／孔・分で、捕集ネット（テフロン加工を施した平織のＰＥＴ製ネット、目合２．９×２．０ｍｍ、平均繊度１．３ｍｍ）の上に吐出した。さらに、ポリプロピレンを吐出すると同時に、紡糸孔の近傍に設けたスリットからエア温度２６０℃、エア圧力０．０５ＭＰａの熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それをノズル（口金）の１５ｃｍ下方に位置するネットコンベア上に捕集して、立体形状の不織布を製造した。不織布の平均繊維径は、２．６μｍであった。得られた立体形状不織布に実施例１と同様のエレクトレット処理を行った。不織布の特性を表１及び表２に示す。さらに、得られたエレクトレット体の通気度、捕集効率、圧力損失、ＱＦ値を測定した結果を表２に示す。
【００９４】
実施例７
図６に示す方法で、一般的なメルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわち、ポリプロピレン（メルトフローレート６００ｇ／１０分）をエクストルーダーで２００℃で溶融した後、口金における紡糸孔数１３００孔／ｍ（１列配列）の紡糸ノズル（口金）から、紡糸温度２５０℃、単孔吐出量０．１ｇ／孔・分で、捕集ネット（テフロン加工を施した平織のＰＥＴ製ネット、目合１．３×１．３ｍｍ、平均繊度１．０ｍｍ）の上に吐出した。さらに、ポリプロピレンを吐出すると同時に、紡糸孔の近傍に設けたスリットからエア温度２６０℃、エア圧力０．０７ＭＰａの熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それをノズル（口金）の５ｃｍ下方に位置するネットコンベア上に捕集して、立体形状の不織布を製造した。不織布の平均繊維径は、３．１μｍであった。得られた立体形状不織布に実施例１と同様のエレクトレット処理を行った。不織布の特性を表１及び表２に示す。さらに、得られたエレクトレット体の通気度、捕集効率、圧力損失、ＱＦ値を測定した結果を表２に示す。
【００９５】
実施例８
図６に示す方法で、一般的なメルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわち、ポリプロピレン（メルトフローレート６００ｇ／１０分）をエクストルーダーで２００℃で溶融した後、口金における紡糸孔数１３００孔／ｍ（１列配列）の紡糸ノズル（口金）から、紡糸温度２５０℃、単孔吐出量０．１ｇ／孔・分で、捕集ネット（テフロン加工を施した平織のＰＥＴ製ネット、目合４×４ｍｍ、平均繊度２ｍｍ）の上に吐出した。さらに、ポリプロピレンを吐出すると同時に、紡糸孔の近傍に設けたスリットからエア温度２６０℃、エア圧力０．０３ＭＰａの熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それをノズル（口金）の１２ｃｍ下方に位置するネットコンベア上に捕集して、立体形状の不織布を製造した。不織布の平均繊維径は、２．８μｍであった。得られた立体形状不織布に実施例１と同様のエレクトレット処理を行った。不織布の特性を表１及び表２に示す。また、不織布の厚み方向の断面を電子顕微鏡写真で撮影した結果を図９に示す。なお、全体写真中のスケールバーは５００μｍの長さを示し、拡大写真中のスケールバーは１００μｍの長さを示す。また、この写真において、ネットは不織布から剥離されている。さらに、得られたエレクトレット体の通気度、捕集効率、圧力損失、ＱＦ値を測定した結果を表２に示す。
【００９６】
実施例９
図６に示す方法で、一般的なメルトブローン不織布製造装置を使用して次のようにして製造した。すなわち、ポリプロピレン（メルトフローレート６００ｇ／１０分）をエクストルーダーで２００℃で溶融した後、口金における紡糸孔数１３００孔／ｍ（１列配列）の紡糸ノズル（口金）から、紡糸温度２５０℃、単孔吐出量０．１ｇ／孔・分で、捕集ネット（テフロン加工を施した平織のＰＥＴ製ネット、目合４×４ｍｍ、平均繊度２ｍｍ）の上に吐出した。さらに、ポリプロピレンを吐出すると同時に、紡糸孔の近傍に設けたスリットからエア温度２６０℃、エア圧力０．０５ＭＰａの熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それをノズル（口金）の１２ｃｍ下方に位置するネットコンベア上に捕集して、立体形状の不織布を製造した。不織布の平均繊維径は、２．６μｍであった。得られた立体形状不織布に実施例１と同様のエレクトレット処理を行った。不織布の特性を表１及び表２に示す。また、不織布の厚み方向の断面を電子顕微鏡写真で撮影した結果を図１０に示す。なお、全体写真中のスケールバーは５００μｍの長さを示し、拡大写真中のスケールバーは１００μｍの長さを示す。また、この写真において、ネットは不織布から剥離されている。さらに、得られたエレクトレット体の通気度、捕集効率、圧力損失、ＱＦ値を測定した結果を表２に示す。
【００９７】
【表１】
【００９８】
【表２】
【００９９】
なお、表２中の「ネット径／孔径比」は、ネット径と基底部孔径との比（ネット径／基底部の孔径）を示し、「アスペクト比」は、不織布（部材）の膨出部の平均高さと網目状基底部の網目の平均孔径との比（平均高さ／平均孔径）を示し、「膨出部高さ／厚み比」は、膨出部の平均高さと厚みとの比（平均高さ／厚み）を示し、「密度比」は、不織布（部材）の膨出部と網目状基底部との密度比（網目状基底部／膨出部）を示す。
【０１００】
表２の結果から明らかなように、実施例１〜６及び８〜９の複合繊維シートは、捕集効率が高く、圧力損失が小さく、ＱＦ値が高い。これに対して、比較例１の複合繊維シートは、捕集効率が低い。さらに、比較例２の複合繊維シートは、圧力損失が大きい。一方、先端部に孔部を有する実施例７の複合繊維シートは、高い通気度を有している。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】図１は本発明の複合繊維シートの一例を示す概略斜視図である。
【図２】図２は図１の複合繊維シートを裏面側から見た概略斜視図である。
【図３】図３は図の複合繊維シートの模式断面図である。
【図４】図４は、膨出部の密度の算定方法を示すための概略模式図である。
【図５】図５は本発明の複合繊維シートの製造方法の一例を説明するための概略模式図である。
【図６】図６は本発明の不織布の製造方法の一例を説明するための概略模式図である。
【図７】図７は、実施例１で得られた複合繊維シートの厚み方向断面の電子顕微鏡写真である。
【図８】図８は、実施例４で得られた不織布の厚み方向断面の電子顕微鏡写真である。
【図９】図９は、実施例８で得られた不織布の厚み方向断面の電子顕微鏡写真である。
【図１０】図１０は、実施例９で得られた不織布の厚み方向断面の電子顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【０１０２】
１…複合繊維シート
２…平板状ネット部材
２ａ…線条体
３…不織布部材
３ａ…網目状基底部
３ｂ…膨出部
１１…供給ロール
１２…平板状ネット部材
２２…コレクターネット（平板状ネット部材）
１３，２３…紡糸ノズル
１４，２４…吸引コレクター
１５，２５…巻取ロール
１６，２６…ベルトコンベア
２７…剥離ロール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線条体で構成された平板状ネット部材（Ａ）、及び前記線条体に対して融着した網目状基底部と、前記平板状ネット部材（Ａ）の各網目において前記網目状基底部とは反対方向に膨出した複数の膨出部とで構成された不織布部材（Ｂ）を備える複合繊維シートであって、前記網目状基底部の網目の平均孔径が１〜３０ｍｍであり、かつ前記線条体の平均径と前記網目状基底部の網目の平均孔径との比が、線条体の平均径／網目の平均孔径＝１／１〜１／１００である複合繊維シート。
【請求項２】
線条体の平均径が０．１〜１ｍｍであり、網目状基底部の網目の平均孔径が２〜２０ｍｍであり、両者の比が、線条体の平均径／網目の平均孔径＝１／３〜１／８０である請求項１記載の複合繊維シート。
【請求項３】
不織布部材（Ｂ）の隣接する膨出部の高さが略同一であり、かつ膨出部の平均高さと網目状基底部の網目の平均孔径との比が、平均高さ／平均孔径＝１／５〜２／１である請求項１又は２記載の複合繊維シート。
【請求項４】
網目状基底部の密度が０．０５〜０．５ｇ／ｃｍ3であり、膨出部の密度が０．００１〜０．２ｇ／ｃｍ3であり、両者の比率が、網目状基底部／膨出部＝３／１〜５０／１である請求項１〜３のいずれかに記載の複合繊維シート。
【請求項５】
膨出部の平均高さが０．１〜５０ｍｍであり、膨出部の厚みが０．０５〜１０ｍｍであり、両者の比率が、平均高さ／厚み＝１／１〜１０／１である請求項１〜４のいずれかに記載の複合繊維シート。
【請求項６】
不織布部材（Ｂ）を構成する繊維の平均径が０．２〜２０μｍであり、不織布部材（Ｂ）の目付が１〜１００ｇ／ｍ2である請求項１〜５のいずれかに記載の複合繊維シート。
【請求項７】
不織布部材（Ｂ）がメルトブローン不織布で構成され、かつ平板状ネット部材（Ａ）及び不織布部材（Ｂ）が、それぞれ、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂及びポリウレタン系樹脂からなる群から選択された少なくとも一種で構成され、かつ両部材を構成する樹脂が同系統の樹脂である請求項１〜６のいずれかに記載の複合繊維シート。
【請求項８】
平板状ネット部材（Ａ）と吸引コレクターとの間に隙間を設けた状態で、平板状ネット部材（Ａ）に対して熱可塑性樹脂を溶融紡糸して不織布構造を形成する工程を含む請求項１〜７のいずれかに記載の複合繊維シートの製造方法。
【請求項９】
平板状ネット部材（Ａ）に対してメルトブローン法で熱可塑性樹脂を溶融紡糸して不織布構造を形成する請求項８記載の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれかに記載の複合繊維シートで構成されたエアフィルター。
【請求項１１】
請求項１〜７のいずれかに記載の複合繊維シートから平板状ネット部材（Ａ）を剥離した不織布。
【請求項１２】
膨出部の先端部に孔部を有する請求項１１記載の不織布。
【請求項１】
線条体で構成された平板状ネット部材（Ａ）、及び前記線条体に対して融着した網目状基底部と、前記平板状ネット部材（Ａ）の各網目において前記網目状基底部とは反対方向に膨出した複数の膨出部とで構成された不織布部材（Ｂ）を備える複合繊維シートであって、前記網目状基底部の網目の平均孔径が１〜３０ｍｍであり、かつ前記線条体の平均径と前記網目状基底部の網目の平均孔径との比が、線条体の平均径／網目の平均孔径＝１／１〜１／１００である複合繊維シート。
【請求項２】
線条体の平均径が０．１〜１ｍｍであり、網目状基底部の網目の平均孔径が２〜２０ｍｍであり、両者の比が、線条体の平均径／網目の平均孔径＝１／３〜１／８０である請求項１記載の複合繊維シート。
【請求項３】
不織布部材（Ｂ）の隣接する膨出部の高さが略同一であり、かつ膨出部の平均高さと網目状基底部の網目の平均孔径との比が、平均高さ／平均孔径＝１／５〜２／１である請求項１又は２記載の複合繊維シート。
【請求項４】
網目状基底部の密度が０．０５〜０．５ｇ／ｃｍ3であり、膨出部の密度が０．００１〜０．２ｇ／ｃｍ3であり、両者の比率が、網目状基底部／膨出部＝３／１〜５０／１である請求項１〜３のいずれかに記載の複合繊維シート。
【請求項５】
膨出部の平均高さが０．１〜５０ｍｍであり、膨出部の厚みが０．０５〜１０ｍｍであり、両者の比率が、平均高さ／厚み＝１／１〜１０／１である請求項１〜４のいずれかに記載の複合繊維シート。
【請求項６】
不織布部材（Ｂ）を構成する繊維の平均径が０．２〜２０μｍであり、不織布部材（Ｂ）の目付が１〜１００ｇ／ｍ2である請求項１〜５のいずれかに記載の複合繊維シート。
【請求項７】
不織布部材（Ｂ）がメルトブローン不織布で構成され、かつ平板状ネット部材（Ａ）及び不織布部材（Ｂ）が、それぞれ、ポリオレフィン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂及びポリウレタン系樹脂からなる群から選択された少なくとも一種で構成され、かつ両部材を構成する樹脂が同系統の樹脂である請求項１〜６のいずれかに記載の複合繊維シート。
【請求項８】
平板状ネット部材（Ａ）と吸引コレクターとの間に隙間を設けた状態で、平板状ネット部材（Ａ）に対して熱可塑性樹脂を溶融紡糸して不織布構造を形成する工程を含む請求項１〜７のいずれかに記載の複合繊維シートの製造方法。
【請求項９】
平板状ネット部材（Ａ）に対してメルトブローン法で熱可塑性樹脂を溶融紡糸して不織布構造を形成する請求項８記載の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれかに記載の複合繊維シートで構成されたエアフィルター。
【請求項１１】
請求項１〜７のいずれかに記載の複合繊維シートから平板状ネット部材（Ａ）を剥離した不織布。
【請求項１２】
膨出部の先端部に孔部を有する請求項１１記載の不織布。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２６３８１１（Ｐ２００９−２６３８１１Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１４４３７（Ｐ２００８−１１４４３７）
【出願日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【出願人】（３０７０４６５４５）クラレクラフレックス株式会社 (50)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２４日（２００８．４．２４）
【出願人】（３０７０４６５４５）クラレクラフレックス株式会社 (50)
【Ｆターム（参考）】
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