吸放湿シート及び吸放湿シートの製造方法
【課題】吸放湿性と耐久性とを兼ね備えた吸放湿シートを提供する。
【解決手段】吸放湿シート１０は、吸水性を有する吸水アクリル繊維と吸水アクリル繊維より強度の大きいＰＥＴ繊維とが、２０：８０〜５０：５０の範囲の割合で構成されたシート状の不織布２を備えている。不織布２では、繊維間に適度な空隙が確保されている。両表層部２ｂに形成された繊維間の空隙が、両表層部２ｂに挟まれた中央部２ａに形成された繊維間の空隙より、カルボキシル変性ＳＢＲで狭められている。カルボキシル変性ＳＢＲの含有量は、２０〜６５重量％である。湿潤時でも形態が安定に保たれ、両表層部２ｂで毛細管現象が起こる。
【解決手段】吸放湿シート１０は、吸水性を有する吸水アクリル繊維と吸水アクリル繊維より強度の大きいＰＥＴ繊維とが、２０：８０〜５０：５０の範囲の割合で構成されたシート状の不織布２を備えている。不織布２では、繊維間に適度な空隙が確保されている。両表層部２ｂに形成された繊維間の空隙が、両表層部２ｂに挟まれた中央部２ａに形成された繊維間の空隙より、カルボキシル変性ＳＢＲで狭められている。カルボキシル変性ＳＢＲの含有量は、２０〜６５重量％である。湿潤時でも形態が安定に保たれ、両表層部２ｂで毛細管現象が起こる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は吸放湿シート及び吸放湿シートの製造方法に係り、特に、シート状の繊維集合体を有する吸放湿シート及び該吸放湿シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、低温ショーケースや冷蔵庫、自動販売機、あるいは空気調和機等の冷却装置などには、冷却器（蒸発器）からの除霜水などのドレン水を受ける吸水部が設けられる。吸水部には受け皿や吸放湿シートが配され、捕集された水分は高温冷媒をガスや庫外送風ファンの作用により蒸発させて処理するように構成されている。（特許文献１参照）
【０００３】
吸放湿シートとしては、ポリエステル短繊維等の不織布にフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂の微粒体を混合して熱硬化させた後、粒径１μｍ以下のシリカ系微粒子を添着させたシートが知られている（特許文献２参照）。この技術では、シリカ系微粒子により吸放湿機能が発揮される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２５０３３０号公報
【特許文献２】特公平０６−０４５１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２の技術では、気孔率が４０〜８０％を有することで、吸水性および吸水スピードを向上させることができるものの、吸水後のシートは膨潤し軟化してしまう。吸放湿シートには埃やカビ等の汚れが付着する場合があり、洗浄して繰り返し使用できることが求められている。ところが、従来の吸放湿シートは、洗浄によりシートが膨潤するため、繊維の偏りが生じる等形態安定性に欠ける。また、強度が低下するため、洗浄による繰り返しの使用に耐えることができず、耐久性に問題がある。
【０００６】
本発明は上記事案に鑑み、吸放湿性と洗浄耐久性とを兼ね備えた吸放湿シート及び該吸放湿シートの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、繊維が交絡することで空隙が略均一に形成されたシート状の繊維集合体を有する吸放湿シートにおいて、前記繊維集合体は、吸水性を有する第１の繊維と前記第１の繊維より強度が大きい第２の繊維とを含む少なくとも２種の繊維で形成されており、両表層部に形成された前記繊維間の空隙が該両表層部に挟まれた中央部に形成された前記繊維間の空隙より、合成ゴムないし合成樹脂で狭められていることを特徴とする。
【０００８】
第１の態様では、第２の繊維が第１の繊維より強度が大きく、繊維集合体の骨組みとしての役割を果たしているので、湿潤時でも形態が安定し、繊維間の空隙が確保されるため、洗浄耐久性を向上させることができると共に、合成ゴムラテックスないし合成樹脂エマルジョンを使用することで確実に両表層部の空隙を中央部の空隙より狭めることができ、狭められた空隙での毛細管現象により両表面から吸水された水分を繊維間の空隙及び第１の繊維に保水することで、吸水性も向上させることができる。
【０００９】
第１の態様において、第２の繊維の繊度は、３〜１２ｄ（デニール）の範囲であることが好ましい。第１の繊維の繊度は、１〜６ｄの範囲であり、第２の繊維の繊度より小さいことが好ましい。また、合成ゴムないし合成樹脂の繊維に対する含有量が、２０〜６５重量％の範囲であることが好適である。
【００１０】
本発明の第２の態様は、第１の態様の吸放湿シートの製造方法であって、合成ゴムラテックスないし合成樹脂エマルジョンが含まれ水を主成分とする樹脂分散液と前記第１および第２の繊維を含む少なくとも２種の繊維で形成された繊維集合体とを準備する準備ステップと、前記準備ステップで準備した樹脂分散液に、前記繊維集合体を含浸させる含浸ステップと、前記含浸ステップで前記樹脂分散液に含浸させた前記繊維集合体を両表面に熱風を吹き付けて乾燥させる乾燥ステップと、を含むことを特徴とする。この場合において、乾燥ステップでは、繊維集合体を１１０℃以上の温度で乾燥させてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、第２の繊維が第１の繊維より強度が大きく、繊維集合体の骨組みとしての役割を果たしているので、湿潤時でも形態が安定し、繊維間の空隙が確保されるため、耐久性を向上させることができると共に、合成ゴムラテックスないし合成樹脂エマルジョンを使用することで確実に両表層部の空隙を中央部の空隙より狭めることができ、狭められた空隙での毛細管現象により両表面から吸水された水分を繊維間の空隙及び第１の繊維に保水することで、吸水性も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を適用可能な実施形態の吸放湿シートを模式的に示す断面図である。
【図２】実施形態の吸放湿シートの製造工程の概略を示す工程図である。
【図３】実施形態の吸放湿シートの空隙の大きさを模式的に示す説明図であり、（Ａ）は空隙が狭められた表面を示し、（Ｂ）は厚さ方向中央部を示す。
【図４】実施形態の吸放湿シートの断面を拡大した電子顕微鏡写真である。
【図５】実施形態の吸放湿シートの両表面を拡大した電子顕微鏡写真であり、（Ａ）は一側の表面を示し、（Ｂ）は他側の表面を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明を適用した吸放湿シートの実施の形態について説明する。
【００１４】
（構成）
図１に示すように、本実施形態の吸放湿シート１０は、繊維が交絡してシート状に形成された繊維集合体としての不織布２を備えている。不織布２は、繊維が交絡することで網目状に形成されており、繊維間に空隙が形成されている。
【００１５】
不織布２を構成する繊維には、吸放湿性を有する第１の繊維としての吸水アクリル繊維および、第２の繊維としてのポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略記する。）繊維が使用されている。ＰＥＴ繊維は、骨組みとしての役割を果たすため、吸水アクリル繊維より強度の大きいものが使用されている。吸水アクリル繊維には、公定水分率が２．０％以上のものを使用することができ、本例では、東レ株式会社製の吸水アクリル繊維（商品名：トレロン）が使用されている。不織布２を構成する繊維に占める吸水アクリル繊維の割合が２０重量％未満では、吸水アクリル繊維が少なくなるため、吸放湿性が不十分となる。一方、５０重量％を超えると、吸水アクリル繊維が多く、骨格の役割を果たすＰＥＴ繊維が少なくなるため、熱プレス成形時（詳細後述）に変形し繊維が高密度となり、繊維間の空隙が減少して、吸放湿性が低下する。そのため、吸水アクリル繊維とＰＥＴ繊維との割合を、２０：８０〜５０：５０重量％の範囲とすることが好ましい。また、ＰＥＴ繊維の繊度は３ｄ未満では、ＰＥＴ繊維の強度が小さくなるため、形態を安定させることができず、熱プレス成形時に繊維が高密度となる。そのため、繊維間の空隙が減少して、吸放湿性が低下する。ＰＥＴ繊維の繊度が１２ｄを超えると、ＰＥＴ繊維の強度は大きくなるが、繊維間の空隙が増大し、湿潤時の強度が低下し、耐久性に問題が生じる。そのため、ＰＥＴ繊維の繊度は、３〜１２ｄの範囲とすることが好ましい。吸放湿性を考慮して、吸水アクリル繊維の繊度は、１〜６ｄの範囲とすることが好ましく、吸水アクリル繊維とＰＥＴ繊維の長さは、いずれも４０〜６０ｍｍの範囲とすることが、不織布２の作製上、好適である。本例では、吸水アクリル繊維とＰＥＴ繊維との割合は、５０：５０、ＰＥＴ繊維の繊度は１２ｄ、アクリル繊維の繊度は３ｄ、吸水アクリル繊維とＰＥＴ繊維の長さはいずれも５１ｍｍに設定されている。
【００１６】
不織布２は、一側の表面Ｓ１および他側の表面Ｓ２をそれぞれ有する両表層部２ｂが形成されており、両表層部２ｂに挟まれた中央部２ａを有している。中央部２ａでは、繊維が交絡することで略均一に繊維間の空隙が形成されている。両表層部２ｂでは、繊維間の空隙が中央部２ａより、合成ゴムないし合成樹脂で狭められている。両表層部２ｂでは、繊維間の空隙から水分が吸放湿されるため、合成ゴムないし合成樹脂で繊維間の空隙が埋められることなく、適度な空隙が確保される必要がある。両表層部２ｂおよび中央部２ａの空隙率を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により測定することができる。両表層部２ｂの空隙率は１５〜３５％の範囲、中央部２ａの空隙率は４５〜７０％の範囲に調整することが好ましい。両表層部２ｂの空隙率に対する中央部２ａの空隙率の比は１．３〜４．７の範囲に調整される。本例では、両表層部２ｂの空隙率は２８％、中央部２ａの空隙率は５４％にそれぞれ調整されている。このようにすれば、両表層部２ｂの繊維間の空隙が適度に狭められ、毛細管現象により水分の吸水が起こりやすくなる。また、毛細管現象により両表層部２ｂの繊維間の空隙から吸収された水分は、主に中央部２ａで吸水アクリル繊維および繊維間の空隙に保水される。そのため、中央部２ａは、ある程度の厚みが確保される必要がある。保水性を有する中央部２ａと毛細管現象による吸水性が発揮される両表層部２ｂとの厚さのバランスを考慮すると、全体の厚さに対する両表層部２ｂの合計厚さの比率は、５〜６割の範囲であることが好ましい。本例では、両表層部２ｂの合計厚さの比率は６割に設定されている。図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、不織布２の表面Ｓ１と表面Ｓ２とでは、繊維間の空隙が合成ゴムないし合成樹脂で狭められており、その狭められた繊維間の空隙及び吸水アクリル繊維から、水分が吸放湿される。
【００１７】
（製造）
吸放湿シート１０は、図２に示す各工程を経て製造される。まず、準備工程（準備ステップ）では、合成ゴムないし合成樹脂が分散され水を主成分とする樹脂分散液を調製する。得られた樹脂分散液は、ラテックスないしエマルジョンを形成する。合成ゴムラテックスないし合成樹脂エマルジョンとしては、吸水性を阻害しないポリマーのエマルジョンやラテックスが好ましく、例えば、スチレン・ブタジエン系ラテックス（ＳＢＲ）、カルボキシル変性ＳＢＲ（カルボキシル置換基を含むＳＢＲ）、ブタジエンゴムラテックス（ＢＲ）、ニトリルゴムラテックス（ＮＢＲ）、クロロプレンゴムラテックス（ＣＲ）、イソプレンゴムラテックス（ＩＲ）、水性ポリウレタンラテックス、水分散ポリウレタンエマルジョン、アクリル系エマルジョン等が挙げられる。本例では、カルボキシル変性ＳＢＲラテックスが使用されている。すなわち、カルボキシル変性ＳＢＲを水と混合し、水を主成分とする樹脂分散液を作製する。次に、不織布基材を準備する。不織布基材としては、本例では吸水アクリル繊維とＰＥＴ繊維とを略均一に混合し、ニードルパンチ方式で形成した不織布２を使用する。
【００１８】
含浸工程（含浸ステップ）では、準備工程で準備された不織布２を、樹脂分散液に浸漬した後、１対のローラ間を加圧可能なマングルローラを用いて過剰な樹脂分散液を絞り落とし、不織布２に樹脂分散液を均一に含浸させる。このとき、不織布２の繊維に対するカルボキシル変性ＳＢＲの含有量が２０重量％に満たないと、湿潤時に繊維の膨潤が大きくなるため、形態保持性が悪化し、強度が低下するおそれがある。また、カルボキシル変性ＳＢＲの含有量が６５重量％を超えると、繊維間の空隙を埋めてしまい、吸放湿性が低下する。そのため、繊維に対するカルボキシル変性ＳＢＲの含有量は２０〜６５重量％の範囲とすることが好ましい。
【００１９】
乾燥工程（乾燥ステップ）では、樹脂分散液を含浸させた不織布２を水平方向に並列配置された複数のローラで搬送しながら、両表面に熱風を当てることにより、乾燥させる。熱風により、両表層部２ｂは中央部２ａより高温になると共に、両表層部２ｂで、水の蒸発が起こる。熱風により蒸気は、両表層部２ｂへ拡散し、カルボキシル変性ＳＢＲが蒸気の拡散につられて両表層部２ｂへ移動し（樹脂マイグレーション）、カルボキシル変性ＳＢＲが両表層部２ｂに偏在する。このとき、樹脂マイグレーションの度合いを考慮して、１１０℃〜１４０℃の範囲の温度で熱風乾燥させることが好ましい。熱風乾燥の温度が１１０℃に満たない場合、乾燥が不十分となるため好ましくない。また、熱風乾燥の温度が１４０℃を超える場合、不織布の表面で炭化する部分が発生することがあるため好ましくない。本例では、温度１３０℃で熱風乾燥させている。
【００２０】
熱プレス工程では、乾燥させた不織布２に熱プレスを施すことで、乾燥工程で両表層部２ｂに移動したカルボキシル変性ＳＢＲを軟化ないし溶融させ、不織布２を成形する。熱プレス工程により、両表層部２ｂへ移動したカルボキシル変性ＳＢＲで繊維間の空隙が、中央部２ａより狭められる。図３（Ｂ）に示すように、中央部２ａでは、吸水アクリル繊維とＰＥＴ繊維が交絡することにより繊維間の空隙が形成されている。これに対し、図３（Ａ）に示すように、表面（Ｓ１、Ｓ２共に同じ。）では、変形したカルボキシル変性ＳＢＲにより、繊維間の空隙が中央部２ａの空隙より狭められている。また、図４に示すように、中央部２ａでは、カルボキシル変性ＳＢＲはほとんど存在せず、両表層部２ｂでは、カルボキシル変性ＳＢＲで、繊維間の空隙が狭められている。なお、中央部２ａでは、準備工程で準備された不織布基材の繊維構造がそのまま残されている。
【００２１】
（作用等）
次に、本実施形態の吸放湿シート１０の作用等について説明する。
【００２２】
従来知られている不織布やフェルト等のシート状に形成された繊維集合体を有する吸放湿シートは、柔軟で変形しやすいため、湿潤時に繊維が膨潤し、形態安定性が悪化すると共に、強度が低下する。そのため、繰り返しの使用に耐えることができず、耐久性に問題がある。また、繊維集合体は、吸水性と放湿性の両特性を併せ持つ繊維で構成されているものの、シリカゲル等の吸湿剤や乾燥剤と比較すると、吸水性は極めて低い場合がある。更に、放湿性にも限度があり時間とエネルギーを要することがある。本実施形態は、これらの問題を解決することができる吸放湿シートである。
【００２３】
本実施形態の吸放湿シート１０では、繊維集合体としての不織布２が、吸水性を有する吸水アクリル繊維と吸水アクリル繊維より強度が大きいＰＥＴ繊維とで構成されている。ＰＥＴ繊維は、外部からの圧力に対する強度（曲げ剛性）が大きく、不織布２の骨組みとしての役割を果たしているため、湿潤時でも形態を安定させることができ、耐久性を向上させることができる。そのため、不織布２に汚れ等が付着しても洗浄して、繰り返しの使用に対応することができるので、長寿命化を図ることができる。
【００２４】
また、本実施形態の吸放湿シート１０では、吸水アクリル繊維より強度の大きいＰＥＴ繊維が含まれていることで、繊維間の空隙が確保されている。更に、不織布２の両表層部２ｂに形成された繊維間の空隙は、カルボキシル変性ＳＢＲの存在により中央部２ａに形成された繊維間の空隙より狭められている。このため、毛細管現象により両表層部２ｂの空隙から吸水された水分が、繊維間の空隙及び吸水アクリル繊維に保水されることで、優れた吸水性を発揮することができると共に、従来よりも吸水速度を向上させることができる。また、毛細管現象による物理的な作用を利用して、吸水性が発揮されるため、放湿性においても時間とエネルギーを要することなく発揮することができる。
【００２５】
更に、本実施形態の吸放湿シート１０では、不織布２を構成する吸水アクリル繊維とＰＥＴ繊維との割合が、２０：８０〜５０：５０の範囲に設定され、ＰＥＴ繊維の繊度が、３〜１２ｄの範囲に設定されている。ＰＥＴ繊維は外部からの圧力に対する強度を有しているため、熱プレス時の変形により高密度で繊維が交絡することを防ぎ、繊維間に適度な空隙を確保することができるため、保水性および吸放湿性を十分に発揮することができる。また、吸水アクリル繊維の繊度が１〜６ｄの範囲に設定されている。このため、繊維の剛性を有すると共に繊維の表面積や繊維間の空隙を適度に確保するため吸放湿性を発揮することができる。吸放湿性を考慮すると、吸水アクリル繊維の繊度は、１〜３ｄの範囲とすることがより好ましい。
【００２６】
また、本実施形態の吸放湿シート１０では、カルボキシル変性ＳＢＲの繊維に対する含有量は、２０重量％〜６５重量％の範囲に設定されている。このため、不織布２が湿潤しても、カルボキシル変性ＳＢＲにより、繊維の膨潤が抑制され、形態保持性を維持することができると共に、繊維間の空隙を、カルボキシル変性ＳＢＲで埋めることなく適度に確保することができ、吸放湿性を発揮することができる。
【００２７】
更に、本実施形態の吸放湿シート１０では、繊維集合体（不織布２）を樹脂分散液に含浸後、１１０℃〜１４０℃の範囲の温度で、両表面に熱風を吹き付けて乾燥させる。このため、樹脂マイグレーションが起きやすくなる。このとき、カルボキシル変性ＳＢＲが可塑性を有しているため、不織布２の両表層部２ｂに効率よくカルボキシル変性ＳＢＲを移動させることができると共に、確実に繊維間の空隙を狭めることができる。
【００２８】
なお、本実施形態の吸放湿シート１０では、合成ゴムないし合成樹脂としてカルボキシル変性ＳＢＲを用いる例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、吸水性を阻害しない樹脂であれば他の樹脂を使用してもよい。
【００２９】
また、本実施形態の吸放湿シート１０では、繊維集合体にニードルパンチ方式で形成した不織布を用いる例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、水流交絡方式で形成した不織布や、通常の編織方法で得られる編織布を用いてもよい。
【００３０】
更に、本実施形態の吸放湿シート１０では、繊維集合体（不織布２）を構成する第１の繊維として吸水アクリル繊維を用い、第２の繊維としてＰＥＴ繊維を用いる例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。第１の繊維としては、公定水分率が２．０％以上の親水性を有し水に不溶の短繊維であればよい。例えば、レーヨン等の合成繊維が使用可能であり、繊度を上述した範囲とすることで十分な吸水性を得ることができる。また、第２の繊維としては、第１の繊維より、外部からの圧力に対する強度が大きい繊維を用いることが好ましい。外部からの圧力に対する強度が大きい繊維を用いれば、湿潤時でも、形態保持性を維持することができ、繊維間の空隙を確保することができる。例えば、ナイロンやポリエステル繊維等の多くの合成繊維が使用可能であり、繊度を上述した範囲とすることで十分な強度を得ることができる。
【００３１】
また更に、本実施形態の吸放湿シート１０では、不織布２を熱風で乾燥後、熱プレス工程で、不織布２に熱プレスを施す例を示したが、本発明は必ずしも熱プレス工程を必要とするものではない。例えば、乾燥工程において、熱風の温度を調整することで、両表層部２ｂに移動したカルボキシル変性ＳＢＲが、繊維間の空隙を適度に狭められる程度に軟化ないし溶融させることができればよい。
【００３２】
更にまた、不織布２を構成する繊維に、吸水アクリル繊維とＰＥＴ繊維の２種を用いる例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。吸水性を有する第１の繊維及び第１の繊維より強度の大きい第２の繊維が含まれていればよく、例えば、３種以上の繊維を混合して使用してもよい。また、不織布２の両表面Ｓ１、Ｓ２のいずれかに両面テープ等を貼り付けて使用してもよい。このようにすれば、吸放湿シート１０を一定の位置に固定して使用することができる。
【実施例】
【００３３】
次に、本実施形態に従い製造した吸放湿シート１０の実施例について説明する。なお、比較のために製造した比較例の吸放湿シートについても併記する。
【００３４】
（実施例１）
実施例１では、繊維集合体として、吸水アクリル繊維とＰＥＴ繊維とを５０対５０の割合で混合し、１ｃｍ３当たり７００本のニードルパンチを施し、厚さ４．０ｍｍ、目付８８０ｇ／ｍ３の不織布２を製造した。吸水アクリル繊維には繊度３ｄ、ＰＥＴ繊維には繊度６ｄのものを用いた。不織布２の厚さの半分にスライスした。樹脂８０ｇと水３２０ｇとを配合した樹脂濃度２０重量％のカルボキシル変性ＳＢＲラテックス水分散液を調製し、不織布２をカルボキシル変性ＳＢＲラテックス水分散液に含浸させた。含浸後、不織布２を両表面側から、温度１３０℃の熱風を当てて乾燥させた。乾燥させた不織布２を、温度１２０℃、圧力１０ＭＰａの条件下で４０秒間熱プレス成形して、厚み９４０μｍの吸放湿シート１０を作製した。
【００３５】
（実施例２）
実施例２では、カルボキシル変性ＳＢＲラテックス水分散液の樹脂濃度を４０重量％に調製し不織布２を含浸させたこと以外は、実施例１と同様にして吸放湿シート１０を作製した。
【００３６】
（実施例３）
実施例３では、カルボキシル変性ＳＢＲラテックス水分散液の樹脂濃度を５０重量％に調製し不織布２を含浸させたこと以外は、実施例１と同様にして吸放湿シート１０を作製した。
【００３７】
（比較例１）
比較例１では、カルボキシル変性ＳＢＲラテックス水分散液の樹脂濃度を１０重量％に調製し不織布を含浸させたこと以外は、実施例１と同様にして吸放湿シートを作製した。
【００３８】
（比較例２）
比較例２では、カルボキシル変性ＳＢＲラテックス水分散液の樹脂濃度を７０重量％に調製し不織布を含浸させたこと以外は、実施例１と同様にして吸放湿シートを作製した。
【００３９】
（比較例３）
比較例３では、繊度が３ｄの吸水アクリル繊維と繊度が１５ｄのＰＥＴ繊維とを混合して不織布を作製したこと以外は、実施例１と同様にして吸放湿シートを作製した。
【００４０】
（評価１）
実施例および比較例で得られた吸放湿シートの見掛け密度、樹脂付着率、湿潤時の強度、および吸上げ量をそれぞれ測定した。見掛け密度の測定では、ダイヤルゲージ（最小目盛り０．０１ｍｍ）を使用し、加重１００ｇ／ｃｍ２をかけ、縦１ｍ×横１ｍの吸放湿シートを縦横１０ｃｍピッチで最小目盛りの１０分の１（０．００１ｍｍ）まで読み取り、厚さの平均を求めた。見掛け密度は、３０ｃｍ２当たりの重量を測定し、厚さの測定結果を用いて算出した。樹脂付着率（％）は、次のように算出した。すなわち、樹脂含浸前の不織布乾燥重量をＷ１、樹脂付着後の不織布乾燥重量をＷ２としたときに、樹脂付着率Ａは、Ａ＝（Ｗ２−Ｗ１）／Ｗ１×１００の式にて算出した。湿潤時の強度は、吸放湿シートの湿潤時の垂れ下がり幅（ｃｍ）を測定することで評価した。垂れ下がり幅の測定では、まず、２ｃｍ×１５ｃｍの大きさの長方形に切り出した吸放湿シートの試験片を２枚ずつ用意した。この試験片を１枚ずつ６０℃の温水に３分間浸漬後、試験片の長手方向の一端から５ｃｍまでの部分を１分間固定した。この固定した試験片の長手方向の一端から１５ｃｍの部分（長手方向の他端）が垂直方向に垂れ下がる長さを垂れ下がり幅（ｃｍ）として測定した。判定基準は、水平方向と試験片の垂れ下がり部分とがなす角度で２０°未満とした。このとき、垂れ下がり部分の試験片の長さが１０ｃｍのため、垂れ下がり幅としては３．５ｃｍが基準となる。すなわち、湿潤時の強度の評価では、垂れ下がり幅が３．５ｃｍ未満（垂れ下がり角度が２０°未満）の場合を○、垂れ下がり幅が３．５ｃｍ以上（垂れ下がり角度が２０°以上）の場合を×とした。吸上げ量の測定は、日本工業規格（ＪＩＳ Ｌ−１９０７）のバイレック法に準じて実施した。吸放湿シートの試験片を１枚ずつ用いた。試験片の大きさは２ｃｍ×１５ｃｍとした。２０℃の蒸留水中に試験片の下端を垂直に浸漬し、毛細管現象により５分間に水が上昇した高さをスケール目盛りにて読み取り、比較した。吸上げ量が１００ｍｍより大きければ、実用的に適している。実施例および比較例の吸放湿シートの見掛け密度、樹脂付着率、湿潤時の強度、および吸上げ量の測定結果を下表１に示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】
表１に示すように、比較例１では、樹脂付着率が１６．４％で実施例１より少ない。このため、比較例１は両表層部の空隙が多く、吸上げ量は１２０ｍｍと高い値を示したものの、シートの強度は小さく、湿潤時の垂れ下がり幅は、６．３ｃｍを示し、実施例１と比較して大幅に垂れ下がった。比較例２では、樹脂付着率が８６％で実施例１より多い。このため、比較例２は両表層部と中央部の空隙が樹脂により埋められたため、吸上げ量は１００ｍｍ以下の８８ｍｍを示し不十分であった。比較例３では、ＰＥＴ繊維の繊度が１５ｄと実施例１より大きいため、不織布製造時の熱プレスに対し曲げ剛性が大きく繊維間の空隙が増す。このため、吸上げ量は１１８ｍｍと高い値を示し、吸水性に優れるが、湿潤時の垂れ下がり幅は６．６ｃｍを示し、実施例１と比較して大幅に垂れ下がり、湿潤時の強度が小さいことが判った。比較例１〜３に対して、実施例１〜３では、湿潤時の強度に優れ、吸上げ量は全て、１００ｍｍ以上で十分な値を示した。これは、繊維間の空隙が確保され、カルボキシル変性ＳＢＲで両表層部２ｂの空隙が適度に狭められたことで毛細間現象が働いたためと考えられる。従って、吸放湿シート１０は、湿潤時の強度に優れると共に、吸水性を向上させることができることが判明した。
【００４３】
（評価２）
実施例および比較例で得られた吸放湿シートの両表層部および中央部の空隙率をＳＥＭにより測定した。すなわち、吸放湿シートの断面画像をＳＥＭにより倍率５０倍で撮影し、画像処理を施すことで、厚み方向に３分割した各部分の厚み３１０μｍ×幅１０００μｍの領域内に樹脂および繊維が存在しない面積比率を算出し空隙率とした。空隙率の解析には、ＳＥＭ用画像解析ソフトウェア『Ｓｃａｎｄｉｕｍ』（Ｏｌｙｍｐｕｓ Ｓｏｆｔ−Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ社製）を用いた。吸放湿シートの断面に存在する樹脂および繊維が含まれる濃度範囲（閾値）を画像と一致するように目視で設定し、測定領域全体の面積に対して、樹脂および繊維の存在する面積の割合（％）を測定した。得られた樹脂および繊維の存在する面積の割合以外の面積割合を空隙率とした。両表層部の空隙率に対する中央部の空隙率の比を表１に合わせて示した。
【００４４】
表１に示すように、比較例１〜３では空隙率の比はそれぞれ、１．２〜１．３を示した。これに対して、実施例１〜３の空隙率の比はそれぞれ４．３〜２．２を示し各比較例より大きくなった。このため、実施例１〜３の吸放湿シート１０では、両表層部２ｂの繊維間の空隙が適度に狭められ、毛細管現象により水分の吸水が起こりやすくなることが期待される。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、吸放湿性と耐久性とを兼ね備えた吸放湿シート及び該吸放湿シートの製造方法を提供するため、吸放湿シートの製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００４６】
２ 不織布（繊維集合体）
２ａ 中央部
２ｂ 両表層部
１０ 吸放湿シート
【技術分野】
【０００１】
本発明は吸放湿シート及び吸放湿シートの製造方法に係り、特に、シート状の繊維集合体を有する吸放湿シート及び該吸放湿シートの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、低温ショーケースや冷蔵庫、自動販売機、あるいは空気調和機等の冷却装置などには、冷却器（蒸発器）からの除霜水などのドレン水を受ける吸水部が設けられる。吸水部には受け皿や吸放湿シートが配され、捕集された水分は高温冷媒をガスや庫外送風ファンの作用により蒸発させて処理するように構成されている。（特許文献１参照）
【０００３】
吸放湿シートとしては、ポリエステル短繊維等の不織布にフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂の微粒体を混合して熱硬化させた後、粒径１μｍ以下のシリカ系微粒子を添着させたシートが知られている（特許文献２参照）。この技術では、シリカ系微粒子により吸放湿機能が発揮される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２５０３３０号公報
【特許文献２】特公平０６−０４５１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２の技術では、気孔率が４０〜８０％を有することで、吸水性および吸水スピードを向上させることができるものの、吸水後のシートは膨潤し軟化してしまう。吸放湿シートには埃やカビ等の汚れが付着する場合があり、洗浄して繰り返し使用できることが求められている。ところが、従来の吸放湿シートは、洗浄によりシートが膨潤するため、繊維の偏りが生じる等形態安定性に欠ける。また、強度が低下するため、洗浄による繰り返しの使用に耐えることができず、耐久性に問題がある。
【０００６】
本発明は上記事案に鑑み、吸放湿性と洗浄耐久性とを兼ね備えた吸放湿シート及び該吸放湿シートの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、繊維が交絡することで空隙が略均一に形成されたシート状の繊維集合体を有する吸放湿シートにおいて、前記繊維集合体は、吸水性を有する第１の繊維と前記第１の繊維より強度が大きい第２の繊維とを含む少なくとも２種の繊維で形成されており、両表層部に形成された前記繊維間の空隙が該両表層部に挟まれた中央部に形成された前記繊維間の空隙より、合成ゴムないし合成樹脂で狭められていることを特徴とする。
【０００８】
第１の態様では、第２の繊維が第１の繊維より強度が大きく、繊維集合体の骨組みとしての役割を果たしているので、湿潤時でも形態が安定し、繊維間の空隙が確保されるため、洗浄耐久性を向上させることができると共に、合成ゴムラテックスないし合成樹脂エマルジョンを使用することで確実に両表層部の空隙を中央部の空隙より狭めることができ、狭められた空隙での毛細管現象により両表面から吸水された水分を繊維間の空隙及び第１の繊維に保水することで、吸水性も向上させることができる。
【０００９】
第１の態様において、第２の繊維の繊度は、３〜１２ｄ（デニール）の範囲であることが好ましい。第１の繊維の繊度は、１〜６ｄの範囲であり、第２の繊維の繊度より小さいことが好ましい。また、合成ゴムないし合成樹脂の繊維に対する含有量が、２０〜６５重量％の範囲であることが好適である。
【００１０】
本発明の第２の態様は、第１の態様の吸放湿シートの製造方法であって、合成ゴムラテックスないし合成樹脂エマルジョンが含まれ水を主成分とする樹脂分散液と前記第１および第２の繊維を含む少なくとも２種の繊維で形成された繊維集合体とを準備する準備ステップと、前記準備ステップで準備した樹脂分散液に、前記繊維集合体を含浸させる含浸ステップと、前記含浸ステップで前記樹脂分散液に含浸させた前記繊維集合体を両表面に熱風を吹き付けて乾燥させる乾燥ステップと、を含むことを特徴とする。この場合において、乾燥ステップでは、繊維集合体を１１０℃以上の温度で乾燥させてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、第２の繊維が第１の繊維より強度が大きく、繊維集合体の骨組みとしての役割を果たしているので、湿潤時でも形態が安定し、繊維間の空隙が確保されるため、耐久性を向上させることができると共に、合成ゴムラテックスないし合成樹脂エマルジョンを使用することで確実に両表層部の空隙を中央部の空隙より狭めることができ、狭められた空隙での毛細管現象により両表面から吸水された水分を繊維間の空隙及び第１の繊維に保水することで、吸水性も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を適用可能な実施形態の吸放湿シートを模式的に示す断面図である。
【図２】実施形態の吸放湿シートの製造工程の概略を示す工程図である。
【図３】実施形態の吸放湿シートの空隙の大きさを模式的に示す説明図であり、（Ａ）は空隙が狭められた表面を示し、（Ｂ）は厚さ方向中央部を示す。
【図４】実施形態の吸放湿シートの断面を拡大した電子顕微鏡写真である。
【図５】実施形態の吸放湿シートの両表面を拡大した電子顕微鏡写真であり、（Ａ）は一側の表面を示し、（Ｂ）は他側の表面を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明を適用した吸放湿シートの実施の形態について説明する。
【００１４】
（構成）
図１に示すように、本実施形態の吸放湿シート１０は、繊維が交絡してシート状に形成された繊維集合体としての不織布２を備えている。不織布２は、繊維が交絡することで網目状に形成されており、繊維間に空隙が形成されている。
【００１５】
不織布２を構成する繊維には、吸放湿性を有する第１の繊維としての吸水アクリル繊維および、第２の繊維としてのポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略記する。）繊維が使用されている。ＰＥＴ繊維は、骨組みとしての役割を果たすため、吸水アクリル繊維より強度の大きいものが使用されている。吸水アクリル繊維には、公定水分率が２．０％以上のものを使用することができ、本例では、東レ株式会社製の吸水アクリル繊維（商品名：トレロン）が使用されている。不織布２を構成する繊維に占める吸水アクリル繊維の割合が２０重量％未満では、吸水アクリル繊維が少なくなるため、吸放湿性が不十分となる。一方、５０重量％を超えると、吸水アクリル繊維が多く、骨格の役割を果たすＰＥＴ繊維が少なくなるため、熱プレス成形時（詳細後述）に変形し繊維が高密度となり、繊維間の空隙が減少して、吸放湿性が低下する。そのため、吸水アクリル繊維とＰＥＴ繊維との割合を、２０：８０〜５０：５０重量％の範囲とすることが好ましい。また、ＰＥＴ繊維の繊度は３ｄ未満では、ＰＥＴ繊維の強度が小さくなるため、形態を安定させることができず、熱プレス成形時に繊維が高密度となる。そのため、繊維間の空隙が減少して、吸放湿性が低下する。ＰＥＴ繊維の繊度が１２ｄを超えると、ＰＥＴ繊維の強度は大きくなるが、繊維間の空隙が増大し、湿潤時の強度が低下し、耐久性に問題が生じる。そのため、ＰＥＴ繊維の繊度は、３〜１２ｄの範囲とすることが好ましい。吸放湿性を考慮して、吸水アクリル繊維の繊度は、１〜６ｄの範囲とすることが好ましく、吸水アクリル繊維とＰＥＴ繊維の長さは、いずれも４０〜６０ｍｍの範囲とすることが、不織布２の作製上、好適である。本例では、吸水アクリル繊維とＰＥＴ繊維との割合は、５０：５０、ＰＥＴ繊維の繊度は１２ｄ、アクリル繊維の繊度は３ｄ、吸水アクリル繊維とＰＥＴ繊維の長さはいずれも５１ｍｍに設定されている。
【００１６】
不織布２は、一側の表面Ｓ１および他側の表面Ｓ２をそれぞれ有する両表層部２ｂが形成されており、両表層部２ｂに挟まれた中央部２ａを有している。中央部２ａでは、繊維が交絡することで略均一に繊維間の空隙が形成されている。両表層部２ｂでは、繊維間の空隙が中央部２ａより、合成ゴムないし合成樹脂で狭められている。両表層部２ｂでは、繊維間の空隙から水分が吸放湿されるため、合成ゴムないし合成樹脂で繊維間の空隙が埋められることなく、適度な空隙が確保される必要がある。両表層部２ｂおよび中央部２ａの空隙率を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により測定することができる。両表層部２ｂの空隙率は１５〜３５％の範囲、中央部２ａの空隙率は４５〜７０％の範囲に調整することが好ましい。両表層部２ｂの空隙率に対する中央部２ａの空隙率の比は１．３〜４．７の範囲に調整される。本例では、両表層部２ｂの空隙率は２８％、中央部２ａの空隙率は５４％にそれぞれ調整されている。このようにすれば、両表層部２ｂの繊維間の空隙が適度に狭められ、毛細管現象により水分の吸水が起こりやすくなる。また、毛細管現象により両表層部２ｂの繊維間の空隙から吸収された水分は、主に中央部２ａで吸水アクリル繊維および繊維間の空隙に保水される。そのため、中央部２ａは、ある程度の厚みが確保される必要がある。保水性を有する中央部２ａと毛細管現象による吸水性が発揮される両表層部２ｂとの厚さのバランスを考慮すると、全体の厚さに対する両表層部２ｂの合計厚さの比率は、５〜６割の範囲であることが好ましい。本例では、両表層部２ｂの合計厚さの比率は６割に設定されている。図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、不織布２の表面Ｓ１と表面Ｓ２とでは、繊維間の空隙が合成ゴムないし合成樹脂で狭められており、その狭められた繊維間の空隙及び吸水アクリル繊維から、水分が吸放湿される。
【００１７】
（製造）
吸放湿シート１０は、図２に示す各工程を経て製造される。まず、準備工程（準備ステップ）では、合成ゴムないし合成樹脂が分散され水を主成分とする樹脂分散液を調製する。得られた樹脂分散液は、ラテックスないしエマルジョンを形成する。合成ゴムラテックスないし合成樹脂エマルジョンとしては、吸水性を阻害しないポリマーのエマルジョンやラテックスが好ましく、例えば、スチレン・ブタジエン系ラテックス（ＳＢＲ）、カルボキシル変性ＳＢＲ（カルボキシル置換基を含むＳＢＲ）、ブタジエンゴムラテックス（ＢＲ）、ニトリルゴムラテックス（ＮＢＲ）、クロロプレンゴムラテックス（ＣＲ）、イソプレンゴムラテックス（ＩＲ）、水性ポリウレタンラテックス、水分散ポリウレタンエマルジョン、アクリル系エマルジョン等が挙げられる。本例では、カルボキシル変性ＳＢＲラテックスが使用されている。すなわち、カルボキシル変性ＳＢＲを水と混合し、水を主成分とする樹脂分散液を作製する。次に、不織布基材を準備する。不織布基材としては、本例では吸水アクリル繊維とＰＥＴ繊維とを略均一に混合し、ニードルパンチ方式で形成した不織布２を使用する。
【００１８】
含浸工程（含浸ステップ）では、準備工程で準備された不織布２を、樹脂分散液に浸漬した後、１対のローラ間を加圧可能なマングルローラを用いて過剰な樹脂分散液を絞り落とし、不織布２に樹脂分散液を均一に含浸させる。このとき、不織布２の繊維に対するカルボキシル変性ＳＢＲの含有量が２０重量％に満たないと、湿潤時に繊維の膨潤が大きくなるため、形態保持性が悪化し、強度が低下するおそれがある。また、カルボキシル変性ＳＢＲの含有量が６５重量％を超えると、繊維間の空隙を埋めてしまい、吸放湿性が低下する。そのため、繊維に対するカルボキシル変性ＳＢＲの含有量は２０〜６５重量％の範囲とすることが好ましい。
【００１９】
乾燥工程（乾燥ステップ）では、樹脂分散液を含浸させた不織布２を水平方向に並列配置された複数のローラで搬送しながら、両表面に熱風を当てることにより、乾燥させる。熱風により、両表層部２ｂは中央部２ａより高温になると共に、両表層部２ｂで、水の蒸発が起こる。熱風により蒸気は、両表層部２ｂへ拡散し、カルボキシル変性ＳＢＲが蒸気の拡散につられて両表層部２ｂへ移動し（樹脂マイグレーション）、カルボキシル変性ＳＢＲが両表層部２ｂに偏在する。このとき、樹脂マイグレーションの度合いを考慮して、１１０℃〜１４０℃の範囲の温度で熱風乾燥させることが好ましい。熱風乾燥の温度が１１０℃に満たない場合、乾燥が不十分となるため好ましくない。また、熱風乾燥の温度が１４０℃を超える場合、不織布の表面で炭化する部分が発生することがあるため好ましくない。本例では、温度１３０℃で熱風乾燥させている。
【００２０】
熱プレス工程では、乾燥させた不織布２に熱プレスを施すことで、乾燥工程で両表層部２ｂに移動したカルボキシル変性ＳＢＲを軟化ないし溶融させ、不織布２を成形する。熱プレス工程により、両表層部２ｂへ移動したカルボキシル変性ＳＢＲで繊維間の空隙が、中央部２ａより狭められる。図３（Ｂ）に示すように、中央部２ａでは、吸水アクリル繊維とＰＥＴ繊維が交絡することにより繊維間の空隙が形成されている。これに対し、図３（Ａ）に示すように、表面（Ｓ１、Ｓ２共に同じ。）では、変形したカルボキシル変性ＳＢＲにより、繊維間の空隙が中央部２ａの空隙より狭められている。また、図４に示すように、中央部２ａでは、カルボキシル変性ＳＢＲはほとんど存在せず、両表層部２ｂでは、カルボキシル変性ＳＢＲで、繊維間の空隙が狭められている。なお、中央部２ａでは、準備工程で準備された不織布基材の繊維構造がそのまま残されている。
【００２１】
（作用等）
次に、本実施形態の吸放湿シート１０の作用等について説明する。
【００２２】
従来知られている不織布やフェルト等のシート状に形成された繊維集合体を有する吸放湿シートは、柔軟で変形しやすいため、湿潤時に繊維が膨潤し、形態安定性が悪化すると共に、強度が低下する。そのため、繰り返しの使用に耐えることができず、耐久性に問題がある。また、繊維集合体は、吸水性と放湿性の両特性を併せ持つ繊維で構成されているものの、シリカゲル等の吸湿剤や乾燥剤と比較すると、吸水性は極めて低い場合がある。更に、放湿性にも限度があり時間とエネルギーを要することがある。本実施形態は、これらの問題を解決することができる吸放湿シートである。
【００２３】
本実施形態の吸放湿シート１０では、繊維集合体としての不織布２が、吸水性を有する吸水アクリル繊維と吸水アクリル繊維より強度が大きいＰＥＴ繊維とで構成されている。ＰＥＴ繊維は、外部からの圧力に対する強度（曲げ剛性）が大きく、不織布２の骨組みとしての役割を果たしているため、湿潤時でも形態を安定させることができ、耐久性を向上させることができる。そのため、不織布２に汚れ等が付着しても洗浄して、繰り返しの使用に対応することができるので、長寿命化を図ることができる。
【００２４】
また、本実施形態の吸放湿シート１０では、吸水アクリル繊維より強度の大きいＰＥＴ繊維が含まれていることで、繊維間の空隙が確保されている。更に、不織布２の両表層部２ｂに形成された繊維間の空隙は、カルボキシル変性ＳＢＲの存在により中央部２ａに形成された繊維間の空隙より狭められている。このため、毛細管現象により両表層部２ｂの空隙から吸水された水分が、繊維間の空隙及び吸水アクリル繊維に保水されることで、優れた吸水性を発揮することができると共に、従来よりも吸水速度を向上させることができる。また、毛細管現象による物理的な作用を利用して、吸水性が発揮されるため、放湿性においても時間とエネルギーを要することなく発揮することができる。
【００２５】
更に、本実施形態の吸放湿シート１０では、不織布２を構成する吸水アクリル繊維とＰＥＴ繊維との割合が、２０：８０〜５０：５０の範囲に設定され、ＰＥＴ繊維の繊度が、３〜１２ｄの範囲に設定されている。ＰＥＴ繊維は外部からの圧力に対する強度を有しているため、熱プレス時の変形により高密度で繊維が交絡することを防ぎ、繊維間に適度な空隙を確保することができるため、保水性および吸放湿性を十分に発揮することができる。また、吸水アクリル繊維の繊度が１〜６ｄの範囲に設定されている。このため、繊維の剛性を有すると共に繊維の表面積や繊維間の空隙を適度に確保するため吸放湿性を発揮することができる。吸放湿性を考慮すると、吸水アクリル繊維の繊度は、１〜３ｄの範囲とすることがより好ましい。
【００２６】
また、本実施形態の吸放湿シート１０では、カルボキシル変性ＳＢＲの繊維に対する含有量は、２０重量％〜６５重量％の範囲に設定されている。このため、不織布２が湿潤しても、カルボキシル変性ＳＢＲにより、繊維の膨潤が抑制され、形態保持性を維持することができると共に、繊維間の空隙を、カルボキシル変性ＳＢＲで埋めることなく適度に確保することができ、吸放湿性を発揮することができる。
【００２７】
更に、本実施形態の吸放湿シート１０では、繊維集合体（不織布２）を樹脂分散液に含浸後、１１０℃〜１４０℃の範囲の温度で、両表面に熱風を吹き付けて乾燥させる。このため、樹脂マイグレーションが起きやすくなる。このとき、カルボキシル変性ＳＢＲが可塑性を有しているため、不織布２の両表層部２ｂに効率よくカルボキシル変性ＳＢＲを移動させることができると共に、確実に繊維間の空隙を狭めることができる。
【００２８】
なお、本実施形態の吸放湿シート１０では、合成ゴムないし合成樹脂としてカルボキシル変性ＳＢＲを用いる例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、吸水性を阻害しない樹脂であれば他の樹脂を使用してもよい。
【００２９】
また、本実施形態の吸放湿シート１０では、繊維集合体にニードルパンチ方式で形成した不織布を用いる例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、水流交絡方式で形成した不織布や、通常の編織方法で得られる編織布を用いてもよい。
【００３０】
更に、本実施形態の吸放湿シート１０では、繊維集合体（不織布２）を構成する第１の繊維として吸水アクリル繊維を用い、第２の繊維としてＰＥＴ繊維を用いる例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。第１の繊維としては、公定水分率が２．０％以上の親水性を有し水に不溶の短繊維であればよい。例えば、レーヨン等の合成繊維が使用可能であり、繊度を上述した範囲とすることで十分な吸水性を得ることができる。また、第２の繊維としては、第１の繊維より、外部からの圧力に対する強度が大きい繊維を用いることが好ましい。外部からの圧力に対する強度が大きい繊維を用いれば、湿潤時でも、形態保持性を維持することができ、繊維間の空隙を確保することができる。例えば、ナイロンやポリエステル繊維等の多くの合成繊維が使用可能であり、繊度を上述した範囲とすることで十分な強度を得ることができる。
【００３１】
また更に、本実施形態の吸放湿シート１０では、不織布２を熱風で乾燥後、熱プレス工程で、不織布２に熱プレスを施す例を示したが、本発明は必ずしも熱プレス工程を必要とするものではない。例えば、乾燥工程において、熱風の温度を調整することで、両表層部２ｂに移動したカルボキシル変性ＳＢＲが、繊維間の空隙を適度に狭められる程度に軟化ないし溶融させることができればよい。
【００３２】
更にまた、不織布２を構成する繊維に、吸水アクリル繊維とＰＥＴ繊維の２種を用いる例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。吸水性を有する第１の繊維及び第１の繊維より強度の大きい第２の繊維が含まれていればよく、例えば、３種以上の繊維を混合して使用してもよい。また、不織布２の両表面Ｓ１、Ｓ２のいずれかに両面テープ等を貼り付けて使用してもよい。このようにすれば、吸放湿シート１０を一定の位置に固定して使用することができる。
【実施例】
【００３３】
次に、本実施形態に従い製造した吸放湿シート１０の実施例について説明する。なお、比較のために製造した比較例の吸放湿シートについても併記する。
【００３４】
（実施例１）
実施例１では、繊維集合体として、吸水アクリル繊維とＰＥＴ繊維とを５０対５０の割合で混合し、１ｃｍ３当たり７００本のニードルパンチを施し、厚さ４．０ｍｍ、目付８８０ｇ／ｍ３の不織布２を製造した。吸水アクリル繊維には繊度３ｄ、ＰＥＴ繊維には繊度６ｄのものを用いた。不織布２の厚さの半分にスライスした。樹脂８０ｇと水３２０ｇとを配合した樹脂濃度２０重量％のカルボキシル変性ＳＢＲラテックス水分散液を調製し、不織布２をカルボキシル変性ＳＢＲラテックス水分散液に含浸させた。含浸後、不織布２を両表面側から、温度１３０℃の熱風を当てて乾燥させた。乾燥させた不織布２を、温度１２０℃、圧力１０ＭＰａの条件下で４０秒間熱プレス成形して、厚み９４０μｍの吸放湿シート１０を作製した。
【００３５】
（実施例２）
実施例２では、カルボキシル変性ＳＢＲラテックス水分散液の樹脂濃度を４０重量％に調製し不織布２を含浸させたこと以外は、実施例１と同様にして吸放湿シート１０を作製した。
【００３６】
（実施例３）
実施例３では、カルボキシル変性ＳＢＲラテックス水分散液の樹脂濃度を５０重量％に調製し不織布２を含浸させたこと以外は、実施例１と同様にして吸放湿シート１０を作製した。
【００３７】
（比較例１）
比較例１では、カルボキシル変性ＳＢＲラテックス水分散液の樹脂濃度を１０重量％に調製し不織布を含浸させたこと以外は、実施例１と同様にして吸放湿シートを作製した。
【００３８】
（比較例２）
比較例２では、カルボキシル変性ＳＢＲラテックス水分散液の樹脂濃度を７０重量％に調製し不織布を含浸させたこと以外は、実施例１と同様にして吸放湿シートを作製した。
【００３９】
（比較例３）
比較例３では、繊度が３ｄの吸水アクリル繊維と繊度が１５ｄのＰＥＴ繊維とを混合して不織布を作製したこと以外は、実施例１と同様にして吸放湿シートを作製した。
【００４０】
（評価１）
実施例および比較例で得られた吸放湿シートの見掛け密度、樹脂付着率、湿潤時の強度、および吸上げ量をそれぞれ測定した。見掛け密度の測定では、ダイヤルゲージ（最小目盛り０．０１ｍｍ）を使用し、加重１００ｇ／ｃｍ２をかけ、縦１ｍ×横１ｍの吸放湿シートを縦横１０ｃｍピッチで最小目盛りの１０分の１（０．００１ｍｍ）まで読み取り、厚さの平均を求めた。見掛け密度は、３０ｃｍ２当たりの重量を測定し、厚さの測定結果を用いて算出した。樹脂付着率（％）は、次のように算出した。すなわち、樹脂含浸前の不織布乾燥重量をＷ１、樹脂付着後の不織布乾燥重量をＷ２としたときに、樹脂付着率Ａは、Ａ＝（Ｗ２−Ｗ１）／Ｗ１×１００の式にて算出した。湿潤時の強度は、吸放湿シートの湿潤時の垂れ下がり幅（ｃｍ）を測定することで評価した。垂れ下がり幅の測定では、まず、２ｃｍ×１５ｃｍの大きさの長方形に切り出した吸放湿シートの試験片を２枚ずつ用意した。この試験片を１枚ずつ６０℃の温水に３分間浸漬後、試験片の長手方向の一端から５ｃｍまでの部分を１分間固定した。この固定した試験片の長手方向の一端から１５ｃｍの部分（長手方向の他端）が垂直方向に垂れ下がる長さを垂れ下がり幅（ｃｍ）として測定した。判定基準は、水平方向と試験片の垂れ下がり部分とがなす角度で２０°未満とした。このとき、垂れ下がり部分の試験片の長さが１０ｃｍのため、垂れ下がり幅としては３．５ｃｍが基準となる。すなわち、湿潤時の強度の評価では、垂れ下がり幅が３．５ｃｍ未満（垂れ下がり角度が２０°未満）の場合を○、垂れ下がり幅が３．５ｃｍ以上（垂れ下がり角度が２０°以上）の場合を×とした。吸上げ量の測定は、日本工業規格（ＪＩＳ Ｌ−１９０７）のバイレック法に準じて実施した。吸放湿シートの試験片を１枚ずつ用いた。試験片の大きさは２ｃｍ×１５ｃｍとした。２０℃の蒸留水中に試験片の下端を垂直に浸漬し、毛細管現象により５分間に水が上昇した高さをスケール目盛りにて読み取り、比較した。吸上げ量が１００ｍｍより大きければ、実用的に適している。実施例および比較例の吸放湿シートの見掛け密度、樹脂付着率、湿潤時の強度、および吸上げ量の測定結果を下表１に示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】
表１に示すように、比較例１では、樹脂付着率が１６．４％で実施例１より少ない。このため、比較例１は両表層部の空隙が多く、吸上げ量は１２０ｍｍと高い値を示したものの、シートの強度は小さく、湿潤時の垂れ下がり幅は、６．３ｃｍを示し、実施例１と比較して大幅に垂れ下がった。比較例２では、樹脂付着率が８６％で実施例１より多い。このため、比較例２は両表層部と中央部の空隙が樹脂により埋められたため、吸上げ量は１００ｍｍ以下の８８ｍｍを示し不十分であった。比較例３では、ＰＥＴ繊維の繊度が１５ｄと実施例１より大きいため、不織布製造時の熱プレスに対し曲げ剛性が大きく繊維間の空隙が増す。このため、吸上げ量は１１８ｍｍと高い値を示し、吸水性に優れるが、湿潤時の垂れ下がり幅は６．６ｃｍを示し、実施例１と比較して大幅に垂れ下がり、湿潤時の強度が小さいことが判った。比較例１〜３に対して、実施例１〜３では、湿潤時の強度に優れ、吸上げ量は全て、１００ｍｍ以上で十分な値を示した。これは、繊維間の空隙が確保され、カルボキシル変性ＳＢＲで両表層部２ｂの空隙が適度に狭められたことで毛細間現象が働いたためと考えられる。従って、吸放湿シート１０は、湿潤時の強度に優れると共に、吸水性を向上させることができることが判明した。
【００４３】
（評価２）
実施例および比較例で得られた吸放湿シートの両表層部および中央部の空隙率をＳＥＭにより測定した。すなわち、吸放湿シートの断面画像をＳＥＭにより倍率５０倍で撮影し、画像処理を施すことで、厚み方向に３分割した各部分の厚み３１０μｍ×幅１０００μｍの領域内に樹脂および繊維が存在しない面積比率を算出し空隙率とした。空隙率の解析には、ＳＥＭ用画像解析ソフトウェア『Ｓｃａｎｄｉｕｍ』（Ｏｌｙｍｐｕｓ Ｓｏｆｔ−Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ社製）を用いた。吸放湿シートの断面に存在する樹脂および繊維が含まれる濃度範囲（閾値）を画像と一致するように目視で設定し、測定領域全体の面積に対して、樹脂および繊維の存在する面積の割合（％）を測定した。得られた樹脂および繊維の存在する面積の割合以外の面積割合を空隙率とした。両表層部の空隙率に対する中央部の空隙率の比を表１に合わせて示した。
【００４４】
表１に示すように、比較例１〜３では空隙率の比はそれぞれ、１．２〜１．３を示した。これに対して、実施例１〜３の空隙率の比はそれぞれ４．３〜２．２を示し各比較例より大きくなった。このため、実施例１〜３の吸放湿シート１０では、両表層部２ｂの繊維間の空隙が適度に狭められ、毛細管現象により水分の吸水が起こりやすくなることが期待される。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、吸放湿性と耐久性とを兼ね備えた吸放湿シート及び該吸放湿シートの製造方法を提供するため、吸放湿シートの製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００４６】
２ 不織布（繊維集合体）
２ａ 中央部
２ｂ 両表層部
１０ 吸放湿シート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維が交絡することで空隙が略均一に形成されたシート状の繊維集合体を有する吸放湿シートにおいて、前記繊維集合体は、吸水性を有する第１の繊維と前記第１の繊維より強度が大きい第２の繊維とを含む少なくとも２種の繊維で形成されており、両表層部に形成された前記繊維間の空隙が該両表層部に挟まれた中央部に形成された前記繊維間の空隙より、合成ゴムないし合成樹脂で狭められていることを特徴とする吸放湿シート。
【請求項２】
前記繊維集合体は、前記第２の繊維の繊度が、３デニール〜１２デニールの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の吸放湿シート。
【請求項３】
前記繊維集合体は、前記第１の繊維の繊度が、１デニール〜６デニールの範囲であり、前記第２の繊維の繊度より小さいことを特徴とする請求項２に記載の吸放湿シート。
【請求項４】
前記繊維集合体は、前記合成ゴムないし合成樹脂の含有量が２０重量％〜６５重量％の範囲であることを特徴とする請求項３に記載の吸放湿シート。
【請求項５】
請求項１に記載の吸放湿シートの製造方法であって、
合成ゴムラテックスないし合成樹脂エマルジョンが含まれ水を主成分とする樹脂分散液と前記第１および第２の繊維を含む少なくとも２種の繊維で形成された繊維集合体とを準備する準備ステップと、
前記準備ステップで準備した樹脂分散液に、前記繊維集合体を含浸させる含浸ステップと、
前記含浸ステップで前記樹脂分散液に含浸させた前記繊維集合体を両表面に熱風を吹き付けて乾燥させる乾燥ステップと、
を含むことを特徴とする製造方法。
【請求項６】
前記乾燥ステップにおいて、前記繊維集合体を１１０℃以上の温度で乾燥させることを特徴とする請求項５に記載の製造方法。
【請求項１】
繊維が交絡することで空隙が略均一に形成されたシート状の繊維集合体を有する吸放湿シートにおいて、前記繊維集合体は、吸水性を有する第１の繊維と前記第１の繊維より強度が大きい第２の繊維とを含む少なくとも２種の繊維で形成されており、両表層部に形成された前記繊維間の空隙が該両表層部に挟まれた中央部に形成された前記繊維間の空隙より、合成ゴムないし合成樹脂で狭められていることを特徴とする吸放湿シート。
【請求項２】
前記繊維集合体は、前記第２の繊維の繊度が、３デニール〜１２デニールの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の吸放湿シート。
【請求項３】
前記繊維集合体は、前記第１の繊維の繊度が、１デニール〜６デニールの範囲であり、前記第２の繊維の繊度より小さいことを特徴とする請求項２に記載の吸放湿シート。
【請求項４】
前記繊維集合体は、前記合成ゴムないし合成樹脂の含有量が２０重量％〜６５重量％の範囲であることを特徴とする請求項３に記載の吸放湿シート。
【請求項５】
請求項１に記載の吸放湿シートの製造方法であって、
合成ゴムラテックスないし合成樹脂エマルジョンが含まれ水を主成分とする樹脂分散液と前記第１および第２の繊維を含む少なくとも２種の繊維で形成された繊維集合体とを準備する準備ステップと、
前記準備ステップで準備した樹脂分散液に、前記繊維集合体を含浸させる含浸ステップと、
前記含浸ステップで前記樹脂分散液に含浸させた前記繊維集合体を両表面に熱風を吹き付けて乾燥させる乾燥ステップと、
を含むことを特徴とする製造方法。
【請求項６】
前記乾燥ステップにおいて、前記繊維集合体を１１０℃以上の温度で乾燥させることを特徴とする請求項５に記載の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−５２３５３（Ｐ２０１１−５２３５３Ａ）
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０３９７９（Ｐ２００９−２０３９７９）
【出願日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【出願人】（０００００５３５９）富士紡ホールディングス株式会社 (180)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【出願人】（０００００５３５９）富士紡ホールディングス株式会社 (180)
【Ｆターム（参考）】
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