積層体およびその製造方法
【課題】 濾材として用いると、高い通気性と捕集効率を実現できる、特に気体中の異物を選別、除去する用途に好適な、物品を提供する。また、該物品を簡便に製造する方法を提供する。
【解決手段】 平均繊維径０．６〜１．８μｍ、厚さ０．０３〜０．１ｍｍのポリオレフィン系不織布である繊維層Aと、平均繊維径５〜６０μｍ、厚さ０．１５〜１．５ｍｍであるポリオレフィン系繊維層である繊維層Bとが、少なくとも積層されてなる密度０．０４５〜０．１２ｇ/ｃｍ３の積層体を提供する。また、ポリオレフィン系不織布へ溶融した樹脂を直接噴霧する方法で該積層体を得る製造方法を提供する。
【解決手段】 平均繊維径０．６〜１．８μｍ、厚さ０．０３〜０．１ｍｍのポリオレフィン系不織布である繊維層Aと、平均繊維径５〜６０μｍ、厚さ０．１５〜１．５ｍｍであるポリオレフィン系繊維層である繊維層Bとが、少なくとも積層されてなる密度０．０４５〜０．１２ｇ/ｃｍ３の積層体を提供する。また、ポリオレフィン系不織布へ溶融した樹脂を直接噴霧する方法で該積層体を得る製造方法を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濾材などに利用可能な少なくとも複数の繊維層で構成された積層体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来濾材として、平均繊維径の異なる不織布を積層したものが数多く知られている。例えば特許文献１には、平均繊維径０．３〜５μｍ、目付け５ｇ／ｍ２以上の細径メルトブローン不織布を中間層を挟んで平均繊維径２０〜５０μｍの太径メルトブローン不織布と積層した濾材が開示されている。
【０００３】
しかし特許文献１に開示された濾材は捕集効率が８０％以下の低いものである。また仮に前記細径メルトブローン不織布の平均繊維径をたとえば１μｍ以下程度とすると通気度が大幅に低下する。このような通気度が低い濾材は、特に各種エアフィルター、マスクなど気体中の異物を選別、除去する用途には不向きである。
【特許文献１】特開平７−１６３８１９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の目的は従来技術の問題点を解消し、濾材として用いると、高い通気性と捕集効率を実現できる、特に気体中の異物を選別、除去する用途に好適な、物品を提供することにある。
また本発明の他の目的は、上記の物品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】
【０００５】
本発明者らは、前記課題を達成するために鋭意検討した結果、最適な材料、平均繊維径、厚み、密度からなる少なくとも二つの繊維層からなる積層体とすることで高い通気性と捕集性能が得られることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
すなわち、本発明が提供する物品は平均繊維径０．６〜１．８μｍ、厚さ０．０３〜０．１ｍｍのポリオレフィン系不織布である繊維層Aと、平均繊維径５〜６０μｍ、厚さ０．１５〜１．５ｍｍであるポリオレフィン系繊維層である繊維層Bとが、少なくとも積層されてなる密度０．０４５〜０．１２ｇ/ｃｍ３の積層体である。
【０００７】
また、本発明者らは前記課題を達成する前記積層体を簡便に製造するため鋭意努力した結果、ポリオレフィン系不織布へ溶融した樹脂を直接噴霧する方法で積層体を得る製造方法を見出した。すなわち、平均繊維径５〜６０μｍ、厚さ０．１５〜１．５ｍｍの繊維シートの表面に、溶融した樹脂を噴霧して平均繊維径０．６〜１．８μｍ、厚さ０．０３〜０．１ｍｍの不織布を形成する製造方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の積層体は繊維層Aとして平均繊維径０．６〜１．８μｍと細い繊維からなるポリオレフィン系不織布を使用しているため、濾材として用いると、捕集効率が高く、かつ繊維層Aの厚みが比較的薄いため通気度も高い。また繊維層Bの平均繊維径が太く、また層厚が適度に厚いため、積層体が薄くて強度が高い。また積層体の密度が適度な範囲にあるので通気度が高く、かつ、強度も高い。また繊維層B側から流体を流すと捕集効率が高くなる。積層体を構成する各繊維層がポリオレフィン系樹脂繊維で構成されているため帯電しやすく、一層捕集性能が高い。また繊維層A、Bの厚さがそれぞれ適度な範囲であるので濾材として用いた場合の寿命も長い。
【０００９】
また、本発明の製造方法では、繊維シートの表面に溶融した樹脂を噴霧して不織布を形成するので、本発明の繊維層Aのような薄い繊維層を簡便に形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る積層体の好ましい実施様態について詳細に説明を行う。
【００１１】
以下、添付図面に基づいて本発明の積層体を説明する。図１は本発明の積層体の一例を示す断面の概略模式図である。
【００１２】
本発明の積層体はポリオレフィン系不織布からなる繊維層Aとポリオレフィン系の繊維層Bとが少なくとも積層されてなる積層体である。
【００１３】
本発明の積層体は少なくとも平均繊維径が異なる２つの繊維層から構成されていることが特徴である。繊維層Aを構成する繊維の平均繊維径は０．６〜１．８μｍの範囲から選択可能であり、例えば０．６５〜１．６μｍ、好ましくは０．７〜１．５μｍ、さらに好ましくは０．７５〜１．４μｍ（特に０．８〜１．３μｍ）程度である。繊維層Aを構成する繊維の平均繊維径が０．６μｍより細い場合は捕集性能は向上するが、通気抵抗が増す傾向にある為に好ましくなく、また１．８μｍより太い場合は十分な細繊維効果が得られないために捕集性能が低下する傾向になり好ましくない。また繊維層Bを構成する繊維は平均繊維径５〜６０μｍの範囲から選択可能であり、例えば７〜５０μｍ、好ましくは９〜４５μｍ、さらに好ましくは１０〜４０μｍ（特に１５〜３５μｍ）程度である。繊維層Bの平均繊維径が５μｍより細い場合、通気抵抗が増す傾向にある為に好ましくなく、また６０μｍより太い場合は捕集性能が低下する傾向になり、また繊維が剛直になりすぎるために極細繊維層を傷める可能性があるので好ましくない。
【００１４】
機械的な濾材の捕集機構としては沈降効果、慣性効果、ミクロブラウン運動、さえぎり効果が知られている。これらの効果は被捕集粒子の粒子径と濾過繊維層の平均繊維径により相対的な効果の大きさが異なるため、対象となる捕集粒子で適度な範囲で平均繊維径を選択することが好ましい。例えば大気塵などの幅広い被捕集粒子範囲を持つ気体を濾過しようとした場合、適度な平均繊維径範囲を持つことが好ましい。例えば、０．６〜１．８μｍ程度の細い平均繊維径からなる繊維層では緻密な濾過流路を形成できるため、例えばウィルス核や煤塵、黄砂などの1μｍ以下の小さい粒子の捕集に効果的である。また、５〜６０μｍ程度の平均繊維径からなる繊維層では、飛沫、花粉、ダニ、その他のハウスダスト類などで１μｍよりも大きい粒子の捕集に優れ、また比較的大きい流路と空隙を持つために粉塵保持能力にも優れ、濾材として寿命が長くなる傾向がある。このような理由から、本発明における積層体でも繊維層Aを構成する繊維の平均繊維径（A）と繊維層Bを構成する繊維の平均繊維径（B）との比が平均繊維径（A）/ 平均繊維径（B）＝０．０１〜０．３５の範囲から選択可能であり、例えば０．０１５〜０．２、好ましくは０．０２〜０．１、さらに好ましくは０．０２５〜０．０８５（特に０．０３〜０．０８）程度である。
【００１５】
本発明の積層体は積層体を構成する各繊維層の厚みを調整することで高い通気性と捕集効率を両立していることが特徴である。繊維層Aの場合では０．０３〜０．１ｍｍの範囲で選択可能であり、例えば０．０３３〜０．０９５ｍｍ、好ましくは０．０３７〜０．０９ｍｍ、さらに好ましくは０．０３９〜０．０８５ｍｍ（特に０．４２〜０．０８ｍｍ）程度である。繊維層Aの厚みが０．０３ｍｍより小さい場合には表面が膜状となり、通気性が低下する傾向となるために好ましくない。また、０．１ｍｍより大きい場合には繊維層表面が毛羽状となりやすく、取り扱い性が低下するために好ましくない。繊維層Bの厚みとしては、０．１５〜１．５ｍｍの範囲で選択可能であり、例えば０．１７〜１．２ｍｍ、好ましくは０．２〜１．０ｍｍ、さらに好ましくは０．２５〜０．８ｍｍ（特に０．３〜０．７ｍｍ）程度である。繊維層Bの厚みが０．１５ｍｍより小さい場合には極細繊維の支持体として強度やこしが低下する傾向にあり好ましくない。また、１．５ｍｍより大きい場合には密度が低下し取り扱い性が低下したり、厚み変化が生じたりしやすく好ましくない。
【００１６】
適度な捕集性能と通気性および濾材としての寿命を兼ね備えた積層体を構成するためには繊維層Aと繊維層Bの厚みが適度な範囲にあることが好ましい。本発明の実施様態としては繊維層Aの厚み／繊維層Bの厚み＝０．０２〜０．６５の範囲から選択可能であり、例えば０．０３〜０．６、好ましくは０．０５〜０．５５、さらに好ましくは０．０７〜０．５（特に０．０８〜０．４）程度である。繊維層Aと繊維層Bの厚みの比が０．０２より小さい場合は、繊維層Aで期待される微小粒子の捕集性能と粉塵保持能力が低下するために好ましくなく、また厚みの比が０．６５より大きいと相対的に繊維層Bに期待される粗塵保持能力が低下するために好ましくない。
【００１７】
本発明の積層体の全体の厚みは０．２〜１．５ｍｍの範囲で選択可能であり、例えば０．２２〜１．３ｍｍ、好ましくは０．２４〜１．１ｍｍ、さらに好ましくは０．２６〜０．９ｍｍ（特に０．２８〜０．７ｍｍ）程度である。厚みが０．２ｍｍより小さい場合は密度が上がる傾向になり通気抵抗が高くなるので好ましくない。また、１．５ｍｍより大きい場合は密度が低下する傾向になり、適度な捕集性能が得られにくくなる為に好ましくない。
【００１８】
本発明の積層体の密度としては０．０４５〜０．１２ｇ/ｃｍ３の範囲から選択可能であり、例えば０．０５〜０．０．１１ｇ/ｃｍ３、好ましくは０．０５５〜０．１０５ｇ/ｃｍ３、さらに好ましくは０．０６〜０．１ｇ/ｃｍ３（特に０．０６５〜０．０９５ｇ/ｃｍ３）程度である。密度が０．０４５ｇ/ｃｍ３よりも小さい場合には、積層体としての剛性に乏しく、十分な捕集性能が得られないために好ましくない。また、密度が０．１２ｇ/ｃｍ３よりも大きい場合には通気性が低くなるために好ましくない。
【００１９】
本発明の積層体を構成する各繊維層の密度の好適な実施様態としては、繊維層Aの密度では０．０１５〜０．１ｇ/ｃｍ３から選択可能であり、例えば０．０２〜０．０９ｇ/ｃｍ３、好ましくは０．０３〜０．０８ｇ/ｃｍ３、さらに好ましくは０．０３５〜０．０７ｇ/ｃｍ３（特に０．０４〜０．０６ｇ/ｃｍ３）程度である。密度が０．０１ｇ/ｃｍ３よりも小さい場合には、濾過性能が十分に期待できないために好ましくなく、０．１ｇ/ｃｍ３よりも大きい場合は捕集性能は高くできるが、必要以上に通気抵抗が上昇する原因となるため本構成においては好ましくない。繊維層Bの密度では０．０２〜０．１５ｇ/ｃｍ３から選択可能であり、例えば０．０２５〜０．１４ｇ/ｃｍ３、好ましくは０．０３〜０．１４ｇ/ｃｍ３、さらに好ましくは０．０３５〜０．１３ｇ/ｃｍ３（特に０．０４〜０．１２ｇ/ｃｍ３）程度である。繊維層Bの密度が０．０２ｇ/ｃｍ３よりも小さい場合には、繊維層Bで捕集されるべき粗塵粒子の濾過効率が低下し、繊維層Aへの負荷が必要以上に高まる可能性がある他、積層体としての形状を保持することが難しいため好ましくない。また密度が０．２ｇ/ｃｍ３よりも大きい場合は通気抵抗が高くなるほか、粗塵粒子を取りこむ空隙部が減少し、濾材として使用した場合の圧損上昇が大きくなるために好ましくなく、積層体としての剛性が高くなりすぎるために好ましくない。
【００２０】
本発明の積層体のフラジール法による通気度は例えば８０ｃｃ/ｃｍ２/ｓ〜６００ｃｃ/ｃｍ２/ｓとなることが本発明における通気抵抗と捕集性能のバランスがとれた状態の構成として好ましい。８０ｃｃ/ｃｍ２/ｓ以下では通気抵抗が高くなり好ましくなく、また６００ｃｃ/ｃｍ２/ｓ以上では捕集性能が低くなりすぎる場合があるため好ましくない。ただし、６００ｃｃ/ｃｍ２/ｓ以上であっても捕集性が確保できればこの限りではない。
【００２１】
上記の積層体のフラジール法における通気度を達成するための各層の通気度は、通気度が１００〜１０００ｃｃ/ｃｍ２/ｓの範囲から選択可能であり、例えば１１０〜８００ｃｃ/ｃｍ２/ｓ、好ましくは１２０〜６００ｃｃ/ｃｍ２/ｓ、さらに好ましくは１３０〜４００ｃｃ/ｃｍ２/ｓ（特に１４０〜３００ｃｃ/ｃｍ２/ｓ）程度である。繊維層Aの通気度が１００ｃｃ/ｃｍ２/ｓより小さい場合には通気抵抗が高くなりすぎ、また１０００ｃｃ/ｃｍ２/ｓより大きい場合は十分な捕集性能が得られにくくなるために好ましくない。複合後に繊維層Aが損傷無く剥がせない場合はこの限りではない。繊維層Bの積層前の通気度として１２０〜１２００ｃｃ/ｃｍ２/ｓの範囲から選択可能であり、例えば１３０〜１０００ｃｃ/ｃｍ２/ｓ、好ましくは１５０〜８００ｃｃ/ｃｍ２/ｓ、さらに好ましくは１８０〜７００ｃｃ/ｃｍ２/ｓ（特に２００〜６００ｃｃ/ｃｍ２/ｓ）程度である。繊維層Bの通気度が１２０ｃｃ/ｃｍ２/ｓ以下では積層体の通気抵抗が高くなりすぎ、また、１２００ｃｃ/ｃｍ２/ｓより大きい場合は、粗塵粒子の濾過性能が期待できないため好ましくない。以上の各層の通気度は積層体の界面等の損傷が起こらないように剥離させることで測定可能である。また、各層を製造後、積層して積層体を得る場合には、積層前の各層の通気度を測定して、得られる積層体各層の通気度の参考値とすることが可能な場合もある。
【００２２】
本発明の積層体を構成する各繊維層の目付としては、繊維層Aの場合０．５〜１０ｇ/ｍ２の範囲から選択可能であり、例えば０．８〜８ｇ/ｍ２、好ましくは０．９〜７ｇ/ｍ２、さらに好ましくは１〜６ｇ/ｍ２（特に１．２〜５ｇ/ｍ２）程度である。目付が０．５ｇ/ｍ２よりも小さい場合は、濾材として十分な性能が得られない可能性があるために好ましくない。また、１０ｇ/ｍ２よりも大きい場合には、通気抵抗が高くなりすぎるために好ましくない。繊維層Bの場合１０〜１００ｇ/ｍ２の範囲から選択可能であり、例えば１２〜９０ｇ/ｍ２、好ましくは１５〜８０ｇ/ｍ２、さらに好ましくは１８〜７０ｇ/ｍ２（特に２０〜６０ｇ/ｍ２）程度である。目付が１０ｇ/ｍ２よりも小さい場合には、補強層としての強度が不足するために好ましくない。また、１００ｇ/ｍ２よりも大きい場合には、通気抵抗が高くなりすぎるほか、コスト的に不利となるために好ましくない。
【００２３】
本発明の積層体は高い捕集効率と通気性を両立するために、一定の目付範囲にあることが望ましく、例えば１１〜１１０ｇ／ｍ２であり、好ましくは１５〜９０ｇ／ｍ２、さらに好ましくは２０〜８０ｇ／ｍ２程度である。目付が１１ｇ／ｍ２よりも小さい場合は、シートとしての強度や取り扱い性に問題があるため好ましくなく、１１０ｇ／ｍ２よりも大きい場合は製品とした時の重量が重くなる可能性があり好ましくない。
【００２４】
本発明の積層体を構成する繊維層の原料としてはポリオレフィン系の樹脂であれば選択可能であり、変性ポリオレフィン、または未変性ポリオレフィンの主成分であるポリオレフィンは、α-オレフィンの単独重合体、２種以上のα-オレフィンからなる共重合体、またはこれらから選ばれる２種以上の混合物であってもよい。α-オレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、イソペンテン、4-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1-デセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、1-エイコセン等が挙げられる。
【００２５】
このポリオレフィンの具体例として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ1-ブテン、ポリ4-メチル-1-ペンテン、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・1-ブテン共重合体、エチレン・4-メチル-1-ペンテン共重合体、プロピレン・1-ブテン共重合体、4-メチル-1-ペンテン・1-デセン共重合体等が挙げられる。これらの中でも、強度が高く、適度な溶融粘度に調整するのが容易であり、繊維化による成形が容易である点で、ポリプロピレン、ポリ1-ブテン、ポリ4-メチル-1-ペンテンが好ましく、とくにポリプロピレンが安価で成形し易く、エレクトレット化が容易であるため、特に好ましい。
【００２６】
また、ポリオレフィン組成物には、前記変性ポリオレフィンおよび未変性ポリオレフィン以外に、本発明の目的を損なわない範囲で、各種の添加剤、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、染料、核剤、充填剤、難燃剤、可塑剤、抗菌剤、抗アレルゲン剤等を配合してもよい。
【００２７】
特に、耐候性を向上させ、エレクトレット性能を良くする観点から、本発明の不織布にヒンダードアミン系化合物およびトリアジン系化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種が含まれていることが好ましい。
【００２８】
ヒンダードアミン系化合物としては、ポリ［ (６ − （ １ ， １ ， ３ ， ３ − テトラメチルブチル） イミノ− １ ， ３ ， ５ − トリアジン− ２ ， ４ − ジイル) （ （ ２ ， ２ ， ６ ， ６ − テトラメチル− ４ − ピペリジル） イミノ） ヘキサメチレン（ （ ２ ， ２ ， ６ ， ６ − テトラメチル−４ − ピペリジル） イミノ） ］ （ チバ・ジャパン製、キマソープ９ ４ ４ Ｌ Ｄ ） 、コハク酸ジメチル− １ − （ ２ − ヒドロキシエチル） − ４ − ヒドロキシ− ２ ， ２ ， ６ ， ６ − テトラメチルピペリジン重縮合物（ チバ・ジャパン製、チヌビン６ ２ ２ Ｌ Ｄ ） 、２ − （ ３ ， ５ − ジ− ｔ −ブチル− ４ − ヒドロキシベンジル） − ２ − ｎ − ブチルマロン酸ビス（ １ ， ２ ， ２ ， ６ ， ６− ペンタメチル− ４ − ピペリジル） （チバ・ジャパン製、チヌビン１ ４ ４ ） などが挙げられる。
【００２９】
また、トリアジン系添加剤としては、前述のポリ［ （ ６ − （ １ ， １ ， ３ ， ３ − テトラメチルブチル） イミノ− １ ， ３ ， ５ − トリアジン− ２ ， ４ − ジイル） （ （ ２ ， ２ ， ６ ， ６ −テトラメチル− ４ − ピペリジル） イミノ） ヘキサメチレン（ （ ２ ， ２ ， ６ ， ６ − テトラメチル− ４ − ピペリジル） イミノ） ］ （ チバ・ジャパン製、キマソープ９ ４ ４ Ｌ Ｄ ） 、２ − （４ ， ６ − ジフェニル− １ ， ３ ， ５ − トリアジン− ２ − イル） − ５ − （ （ ヘキシル） オキシ） − フェノール（ チバ・ジャパン製、チヌビン１ ５ ７ ７ Ｆ Ｆ ） などを挙げることができる。これらのなかでも特にヒンダードアミン系化合物が好ましい。ヒンダードアミン系化合物又はトリアジン系化合物の含有量は、特に限定されないが、好ましくは０． ２ 〜 ３ 重量％、さらに好ましくは０ ． ４ 〜 ２ 重量％ の範囲である。添加剤の量が０．２重量％よりも小さい場合には、十分な効果が期待できないため好ましくなく、２重量％よりも多い場合には性能的には問題は生じないものの、コスト的に不利となるため好ましくない。
【００３０】
本発明の積層体を構成する繊維層Ｂはオレフィン系のモノフィラメントやオレフィン系複合フィラメントをカットして短繊維とし、ウェブ化したのちにニードルパンチ法や水流絡合法、エアレイド法、熱風法などを経て得られた不織布やフィルムスプリットヤーン、メルトブローン法、基本プロセスがノズルより出た繊維化が可能な温度に下がった溶融ポリマーを、高速吸引ガスにより吸引延伸し、その後、開繊装置を用いて開繊し、コンベア状のネットに衝突捕集してシートとするスパンボンド法より得られる不織布などオレフィン系の樹脂を用いた不織布であれば自由に選択可能であり、特に限定されるものではない。また、前述の製法を組み合わせて製造された不織布であっても良い。しかし、安定した強力特性が得やすく、また製造方法が簡単でしかも製造コストが安いことなどからスパンボンド法や水流絡合法、熱風法による不織布が好ましい。また、繊維形成性成分を芯成分、接着性成分を鞘成分とする芯鞘型複合繊維であってもよい。また、オレフィン系の織物なども使用可能である。
【００３１】
本発明の積層体に使用可能な繊維層Bを構成する材料にステープルファイバーを用いる場合には、一般的なカード機などを用いてウェブ化した後にニードルパンチ法や水流絡合法、熱風法などで不織布化する必要がある。かかる処理を行う場合には、カード機などの工程通過性を高めるために各種油剤が用いられることが一般的である。しかしながら、これらの油剤は帯電防止成分が含まれているものが多く、油剤が付着した状態で不織布をエレクトレット処理した場合には、その帯電機能が分散、無効化されてしまう以外にもスパークを誘発し、基材を損傷させる可能性があるため好ましくない。また、繊維表面に油剤が存在する場合、積層工程における接着強力を低下せしめる原因となりえるために好ましくない。したがって、原料に油剤が付着したステープルファイバーを用いて製造された不織布を本構成で使用する場合には、不織布化した後に温水やアルコールなどで油剤洗浄を行ったものを用いることが好ましい。特に、水流絡合法では絡合工程に伴う水流の洗浄効果で油剤が効果的に除去されるために本構成の積層体では好ましく使用できる。ただし、特開２００２−３３９２５６に開示のエレクトレット効果に影響を及ぼさないタイプの油剤を用いて製造された不織布についてはこの限りではなく、好適に使用可能である。
【００３２】
また、スパンボンド法により得られた繊維シートにニードルパンチ処理を施した不織布は油剤の洗浄工程が不必要となるため好適に使用可能である。
【００３３】
本発明の積層体に使用可能な繊維層Bでは前述の通りスパンボンド法、水流絡合法、熱風法、メルトブローン法、エアレイド法などを用いて製造された不織布を用いることができるが、繊維層Aとの複合面の反対面側が積層する前に、例えば使用される樹脂成分の融点近くに加熱された鏡面ロールなどに沿わせたり、鏡面ロールに対するゴムロールなどで適度にカレンダー処理することで表面を熱処理されたものを用いることができる。不織布の表面処理をすることで繊維毛羽立ちを抑えたり、また光沢を持たせることができる。このような処理を行うことで製品加工上の毛羽が原因となる加工トラブルの低減や繊維層Bが表面に使用される製品の意匠面で有用であるほか、人間の肌に触れる製品に使用される場合にはざらつきが少なく、違和感が生じ難いなどの特徴がある。また、熱エンボスのエンボス柄や捕集面のネット柄などを転写した不織布においても製品表面に使用された場合に毛羽抑えとなる他に、意匠性に優れるため好ましい。
【００３４】
以下、本発明に係る積層体の製造方法の好ましい実施様態について詳細に説明を行う。
【００３５】
本発明の積層体の製造方法としては、慣用の不織布紡糸方法において、あらかじめ製造された繊維層Ｂを吸引コレクターロールに供給し、繊維層Ｂ上に熱可塑性樹脂を溶融噴霧して繊維層Ａを製造しかつ同時に接着形成することで製造される。この方法を用いることで、接着などの工程が不要で、連続的に複合シートを製造できる。この工程について添付図面に基づいて説明する。図２はこの方法を説明するための概略模式図である。
【００３６】
なお、この方法において、繊維層Ｂは前述の慣用の方法によりあらかじめ製造できる。
具体的には、図２に示すように、この方法では、吸引コレクターロール１４を駆動させて、繊維層Ｂ１７を紡糸ノズル１１に供給し、繊維層Ｂ１７の上に繊維層Ａ１８を堆積させる。詳しくは、繊維層Ｂ１７を巻き取った供給ロール１５と巻取りロール１６と吸引コレクターロール１４とを回転（駆動）させて、吸引コレクターロール１４上の繊維が溶融噴霧紡糸される部位に繊維層Ｂ１７を供給する。紡糸ノズル１１の下方と、吸引コレクターロール１４の間に繊維層Ｂ１７が通過することにより、紡糸ノズル１１より溶融噴霧紡糸された繊維がコレクターロール１４の吸引力により繊維層Ｂ１７上に堆積する。溶融噴霧紡糸された直後の繊維層Ａ１８が繊維層Ｂ１７に融着して一体化することにより本発明の積層体１９が形成される。この積層体は巻取りロール１６によって回収される。
【００３７】
このような積層体の製造方法としては溶融樹脂を直接紡糸しシート化できる製法が好ましく、中でもメルトブローン法はバインダーが不要で、かつ平均繊維径が小さく、濾材特性に優れた不織布を簡便に製造できる点から好ましい。
【００３８】
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流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、慣用の装置および条件を用いることができる。
【００３９】
メルトブローン不織布の製造法としては、前述のオレフィン系樹脂群から選ばれる樹脂を、押出し機１２の上部に設けられた樹脂ホッパー１３内に投入する。投入された樹脂を押出し機１２により加熱溶融し、押出しを行いながら紡糸ノズル１１へ連続的、定量的に供給する。紡糸ノズル１１内へ供給された樹脂は、紡糸ノズル１３の先端に設けられた通常は一列に配置された孔径０．１〜１ｍｍ程度、孔間隔が０．２〜２ｍｍのオリフィスから押出されると共に、オリフィスの両サイドに設けられたスリットから供給される加圧された加熱高速エアーにより牽引、細化されることにより製造される。
【００４０】
メルトブローン不織布の具体的な製造条件として、紡糸温度は使用する樹脂の融点にもよるが通常１５０〜４００℃程度である。例えば、ポリプロピレンを用いた場合の紡糸温度としては１７０〜３５０℃、好ましくは１８０〜３００℃程度である。紡糸ノズル１１のオリフィス条件としては孔径が０．１〜１ｍｍ程度であり、例えば０．２〜０．８ｍｍ、好ましくは０．２５〜０．５ｍｍである。また、孔間隔は０．２〜２ｍｍ程度であり、例えば０．３〜１．５ｍｍ、好ましくは０．５〜１ｍｍである。紡糸ノズル１１のオリフィスから吐出される樹脂量としては通常０．００１〜１ｇ／（孔・分）程度であり、例えば０．００５〜０．８ｇ／（孔・分）、好ましくは０．０１〜０．５ｇ／（孔・分）である。
加熱高速エアーの温度条件としては、紡糸温度±５０℃程度で選択可能である。エアーの圧力としては０．００１〜０．５MPa程度であり、例えば０．００５〜０．３MPa、好ましくは０．０１〜０．２MPaである。
【００４１】
本発明における積層体は繊維層Aと繊維層Bの層間剥離強力は紡糸ノズル１１と吸引コレクターロール１４（繊維層B１７）の捕集距離により調整可能である。通常では捕集距離３〜５０ｃｍで選択可能であり、例えば５〜４０ｃｍ、好ましくは８〜３０ｃｍ、さらに好ましくは９〜２０ｃｍ程度である。捕集距離が３ｃｍよりも小さい場合は、接着強力の向上は期待できるものの、融着状態が強くなりすぎて密度が低下し、通気性が低下するため好ましくなく、距離が５０ｃｍよりも大きい場合には繊維の熱量が低下しやすく、十分な接着性が得られない可能性があるため好ましくない。
【００４２】
本発明における積層体を構成する繊維層Aと繊維層Bの界面の状態としては、繊維層界面の繊維交点の部分的な熱融着効果やアンカー効果等により接合した状態が挙げられる。また、ショットと呼ばれるようなポリマー玉が紡糸工程で発生する場合は、繊維よりも熱量を多く持った状態で繊維層界面にショットが到達するために好適な接着点となる。さらに、繊維層Bの積層面側の表面状態として、凹凸形状であったり、毛羽立っている状態であると繊維層Aとの接着点が増えたり、繊維層Bの繊維と繊維層Aの繊維との絡み合いによる接着性の向上が起こるためになお好ましい。また、繊維層B上にホットメルトパウダーまたはホットメルト樹脂を用いた繊維層が存在する場合には接着強力を上げることが可能である。前記のように、本発明における積層体では熱エンボス加工のように界面に明確な接着面が存在しないため、複合による通気性の低下がほとんど生じない。
【００４３】
本発明における積層体は繊維層Aと繊維層Bの層間剥離強力は、２〜１００ｇ/５ｃｍの範囲で選択可能であり、例えば３〜９０ｇ/５ｃｍ、好ましくは４〜８０ｇ/５ｃｍ、さらに好ましくは５〜７０ｇ/５ｃｍ（特に８〜６０ｇ/５ｃｍ）程度である。層間剥離強力が２ｇ/５ｃｍより小さい場合には、積層体を加工する上で、工程上のローラーに繊維層Aがとられるなどの加工トラブルや、濾材として使用する場合の破袋、膨れの原因となり好ましくない。また、１００ｇ/５ｃｍよりも大きい場合においては加工上のトラブルなどの具体的な悪影響はないもの、接着界面の状態が見掛高密度となっている可能性が高く、濾材濾材として使用する場合に通気抵抗の上昇などの悪影響が考えられるために好ましくない。
【００４４】
本発明により製造される積層体不織布の濾材性能をさらに高める手段としてエレクトレット加工が推奨される。本発明の積層体を構成する繊維層Ａ、Ｂはいずれもポリオレフィン系であるので、エレクトレット加工により帯電させやすい。かかるエレクトレット加工方法としては、公知な方法でよく、特に限定はされないが、例えば一般的な方法として一方がアース電極である平板あるいはロールとその上方１cm〜１０cm（特に２〜５ｃｍ）に設置される針状あるいはワイヤー状の電極間に複合濾材の繊維層Ａ側をアース電極と接する様に通し、例えば＋１０〜７０ｋＶ（特に＋２０〜５０ｋＶ）の高圧直流電圧を印荷することにより行われる。
【００４５】
この時、繊維層Ｂ側をアース電極面としてもエレクトレット加工は可能であるが、繊維層Ａの方をアース電極側へ配置する方が、平均繊維径が細いことによりアース電極との接地面積が増え、より多くの補償電荷が注入されるために好ましい。
【００４６】
またこの時に、処理基材を融点以下の温度に加熱した状態、例えばポリプロピレンであれば５０〜１５０℃（特に８０〜１３０℃）で処理を行うことが帯電効果を高める上で好ましい。
【００４７】
本発明の積層体は他部材と積層して使用することができる。積層可能な他部材としては特に限定はされないが加工が容易であることからシート状であることが望ましく、一般的に入手可能な不織布、織物、編物、フィルムなどが使用可能である。例えば長繊維不織布としてはスパンボンドやメルトブローン不織布、フラッシュ紡糸不織布が挙げられる。また、短繊維不織布としてはスパンレース、エアレイド、サーマルボンド、ニードルパンチ、ケミカルボンド不織布、紙などが挙げられる。
【００４８】
これらの不織布の原料は特に限定されるものではなく、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン変性ポリプロピレン等のポリオレフィン類、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミドまたはこれらの共重合体、ポリ塩化ビニル、アクリル系またはアクリル系共重合体、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリトリフロロクロロエチレン、ポリカーボネート、ポリウレタン、レーヨン、ビニロン、パルプなどが使用可能である。
【００４９】
また、これらの不織布を構成する繊維が芯鞘構造やサイドバイサイドなどの複合繊維であっても良く、また、ステープファイバーを用いて製造される不織布では原料が異なる繊維が混綿されていても良いし、複合繊維が使用されていても良い。
【００５０】
複合繊維の構成としては、例えば芯/鞘＝ポリプロピレン/ポリエチレン、芯/鞘＝エチレン変性ポリプロピレン/ポリプロピレンなどを原料とする複合繊維を用いた不織布は風合いが良く、また熱によるシール性やカット性が優れるので好ましく使用できる。また、芯/鞘＝ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレン、芯/鞘＝ポリエチレンテレフタレート/ポリプロピレンなどを原料とする複合繊維を用いた不織布では、不織布にはりやこしがあるために形態保持性に優れ好ましく使用可能である。
【００５１】
本発明の積層体と複合可能な他部材としては、本発明の特徴である通気性を阻害しないことが必要であり、通気度が例えば１５０ｃｃ/ｃｍ２/ｓ以上、好ましくは２００ｃｃ/ｃｍ２/ｓ以上、さらに好ましくは２５０ｃｃ/ｃｍ２/ｓ以上（特に３００ｃｃ/ｃｍ２/ｓ以上）程度である。複合可能な他部材の平均繊維径についても特に限定されるものではないが、例えば５〜１００μｍ程度の範囲で任意に選択可能である。
【００５２】
本発明の積層体と他部材の複合方法については特に限定されるものではなく、公知の複合方法が利用可能である。例えばホットメルト樹脂をホットメルトアプリケーターにより繊維状でランダムに他部材側に塗布した後に、積層体の繊維層Ａ側とニップして貼り合わせる工程を含む方法や、ホットメルトパウダーを積層体の繊維層A側に均一に散布した後、他部材と重ねた状態でホットメルトパウダーの融点以上に加熱された熱風炉内で複合する方法、同様に熱風炉内で積層体および他部材を構成する低融点成分を接着点として複合する方法などが挙げられる。その中でも、ホットメルトアプリケーターを用いた複合方法は加工速度が速く、簡便なために好ましく使用可能である。また、本発明の積層体と他部材を複合するにあたり、全面で接着されていない状態であっても使用可能である。例えば、他部材と本発明の積層体のどちらかの面に他部材を重ねたあとで周囲を熱シールもしくはホットメルトなどの樹脂でシールすることによって形成される形態でもあっても良い。
【００５３】
本発明の積層体の他部材との複合面は繊維層Ａ側、繊維層Ｂ側のどちらでも良く、また両面に他部材を複合しても良い。例えば繊維層Ａ側に他部材を複合する場合には、極細繊維を有する繊維層Ａを保護する効果が期待できる。また、繊維層Ｂ側と他部材を複合する場合は、例えば繊維層Ｂよりも低密度の部材を複合することで密度勾配をつけることができるため、濾材として使用する場合には濾材の寿命を長く出来る効果が期待できる。
【００５４】
本発明の積層体を他部材と前述の複合方法を用いて複合した場合、かかる複合工程でのニップ処理や熱の影響により発明品の積層体よりも厚みが減じる可能性がある。複合する際の温度条件やニップした場合の圧力条件、使用される素材、原料などによっても異なるが、繊維層Ａでは０〜３０％程度の厚み減少が起こる可能性がある。また、繊維層Ｂでは０〜４０％の厚み減少が起こる可能性がある。積層体全体の厚みとしては０〜３０％程度の減厚み減少が起こる可能性がある。
【００５５】
本発明品の積層体と他部材を複合した場合の複合体の厚みについては特に限定されるものではないが、その取り扱い性および加工性を考慮すると厚みは５ｍｍ以下が好ましい。また、本発明品の積層体と他部材を複合した場合の複合体の密度については特に限定されるものではないが、０．０５〜０．２ｇ/ｃｍ３程度である。
【００５６】
本発明の積層体は高い通気性と捕集効率を兼ね備えていることから、大気塵などを濾過するエアー濾材として好適に利用可能である。特に、積層体の繊維層Ｂ側をろ過面上流側として使用した場合には、繊維層Ｂが粗塵粒子を捕集することで繊維層Ａの目詰まりを防ぐ効果が期待できるため好ましい。また、使用期間が比較的短い濾材において、濾過精度を高めることを目的とする用途では、繊維層Ａ側を濾過面上流側へ配置することも可能である。さらに、これまで強度不足などが要因でメルトブローン単体では使用できなかった用途において、本発明の積層体は使用可能である。
【００５７】
（実施例）
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、実施例および明細中における各物性値は、以下の方法により測定した。
（１）平均繊維径
不織布部材に金もしくは白金を真空蒸着ものを、走査型電子顕微鏡（ＳＥM）で撮影し（倍率２０００倍）、写真中の任意の未融着繊維１００本を測定し、その平均値を算出した。
（２）目付（ｇ／ｍ２）
不織布部材から縦２０ｃｍ×横２０ｃｍ正方形状の試験片を作製し、ＪＩＳ Ｌ１９０６（一般長繊維不織布試験方法）に準拠して、試験片の幅方向に沿って３個所で目付を測定し、その平均値を算出した。
（３）厚み（ｍｍ）
積層体をシート流れ方向に垂直となる方向で鋭利な剃刀刃等で繊維が潰れないように切断し、切り出した断面を金や白金等で真空蒸着した後、走査型電子顕微鏡（SEM）で撮影し（断面がすべて収まる任意の縮尺倍率）、積層体の厚み、繊維層Aの厚み、繊維層Bの厚みを求めた。
スケールはSEM画像写真中の任意の倍率におけるスケールバーを用いた。
（４）密度（ｇ／ｃｍ３）
（２）で求めた目付と（３）でもとめた厚みから見掛密度を算出した。
（５）通気度
ＪＩＳ Ｌ１９０６（一般長繊維不織布試験方法）に準じ、フラジール形法にて測定した。
（６）捕集効率、圧損
濾材評価装置（柴田科学(株)製、ＡＰ-６３１０ＦＰ）を用いて、複合繊維シートの濾材特性を評価した。まず、試験サンプルを濾過面の直径が８６ｍｍの測定セルに装着した。この状態で最大径が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３０ｇ±５ｍｇ／ｍ３となるように調製した粉塵含有空気を、濾材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。
捕集効率（％）＝{（Ｄ1−Ｄ２）／Ｄ１}×１００
また、濾材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（Ｐａ））を測定した。
（７）ポリオレフィンのメルトフローレート
Ｍ Ｆ Ｒ の測定装置（ 宝工業社製「Ｌ ２ ４ ４ 」） を使用して、Ｊ Ｉ Ｓ Ｋ ７ ２ １ ０ に従って、温度２ ３ ０ ℃ 、荷重２ ． １ ６ ｋ ｇ および測定時間１ ０ 分の条件下で以下の実施例および比較例で使用したポリオレフィンのメルトフローレート（ Ｍ Ｆ Ｒ ） （ ｇ ／ １ ０ 分） を測定した。
【００５８】
実施例で使用した繊維層Bについては以下のものを使用した。
（スパンレース不織布）
一般的なシリコン系油剤が使用された、平均繊維径１８μｍ、繊維長４０ｍｍであるポリポロピレン短繊維５０％重量部と一般的なシリコン系油剤が使用された鞘成分にポリエチレン、芯成分にポリプロピレンであり、平均繊維径１８μｍ、繊維長４０ｍｍである複合繊維５０％重量部を原料として、一般的なスパンレース不織布製造設備を使用して、目付が３０、４０ｇ／ｍ２のスパンレース不織布を得た。
（ニードルパンチ不織布）
日本不織布(株)製 ニードルパンチ不織布（ボンニップ、品番ＳＰ1050Ｎ）を使用した。このニードルパンチ不織布はポリプロピレン製スパンボンド不織布使用して製造されているために油剤の付着は無いものである。
（スパンボンド不織布）
シンワ(株)製 ポリプロピレンスパンボンド不織布（ハイボンＰＰ ６６２０−１Ａ：目付２０ｇ／ｍ２、６６３０−１Ａ：目付３０ｇ／ｍ２）を使用した。
（サーマルボンド不織布）
一般的なシリコン系油剤が使用された、鞘成分にポリエチレン、芯成分にポリプロピレンであり、平均繊維径２６μｍ、繊維長４２ｍｍである複合繊維を原料として、一般的なサーマルボンド不織布製造設備を使用して、サーマルボンド不織布を得た。さらに、この不織布を８０℃の温水で洗浄した後に乾燥させて目付２３ｇ／ｍ２の油剤が除去されたサーマルボンド不織布を得た。
【００５９】
（実施例１）
図２に示す方法で、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８００ｇ／１０分）をエクストルーダーで１８０℃で溶融押出しした後、孔径が０．３ｍｍ、孔間隔が０．７５ｍｍである紡糸ノズルへ供給し、紡糸温度２０５℃、単孔吐出量０．０３ｇ／孔・分の割合で吐出すると同時に、紡糸ノズル近傍に設けられたスリットよりエアー圧０．１１ｋｇ／ｃｍ２、エアー温度２１５℃の熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それを紡糸ノズル下１１ｃｍ下方に位置する紡糸工程後方より連続的に供給されるスパンレース不織布（目付３０ｇ／ｍ２）上に目付が３ｇ／ｍ２となるように吸引サクションロールの速度を調整し、捕集した。これを、エレクトレット設備を使用し、（平均繊維径が細い方の面である）メルトブローン不織布からなる面がアース電極側となるように配置した後、針状電極、電極距離３０ｍｍ、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て、メルトブローン不織布を繊維層A、スパンレース不織布を繊維層Bとする本発明の積層体を得た。得られた積層体の評価を行った結果、通気性が高く、捕集性能に優れるものであった。また、その詳細な特性を表１に示す。
【００６０】
（実施例２）
図２に示す方法で、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８００ｇ／１０分）をエクストルーダーで１８０℃で溶融押出しした後、孔径が０．３ｍｍ、孔間隔が０．７５ｍｍである紡糸ノズルへ供給し、紡糸温度２１０℃、単孔吐出量０．０５ｇ／孔・分の割合で吐出すると同時に、紡糸ノズル近傍に設けられたスリットよりエアー圧０．０９ｋｇ／ｃｍ２、エアー温度２２０℃の熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それを紡糸ノズル下１１ｃｍ下方に位置する紡糸工程後方より連続的に供給されるスパンレース不織布（目付４０ｇ／ｍ２）上に目付が３ｇ／ｍ２となるように吸引サクションロールの速度を調整し、捕集した。これを、エレクトレット設備を使用し、メルトブローン不織布からなる面がアース電極側となるように配置した後、針状電極、電極距離３５ｍｍ、印加電圧＋３０ｋＶ、温度８０℃の条件下でエレクトレット処理を行って、メルトブローン不織布を繊維層A、スパンレース不織布を繊維層Bとする本発明の積層体を得た。得られた積層体の評価を行った結果、通気性が高く、捕集性能に優れるものであった。また、その詳細な特性を表１に示す。
【００６１】
（実施例３）
図２に示す方法で、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８００ｇ／１０分）をエクストルーダーで１８０℃で溶融押出しした後、孔径が０．３ｍｍ、孔間隔が０．７５ｍｍである紡糸ノズルへ供給し、紡糸温度２０５℃、単孔吐出量０．０５ｇ／孔・分の割合で吐出すると同時に、紡糸ノズル近傍に設けられたスリットよりエアー圧０．１５ｋｇ／ｃｍ２、エアー温度２１５℃の熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それを紡糸ノズル下１３ｃｍ下方に位置する紡糸工程後方より連続的に供給されるニードルパンチ不織布（目付５０ｇ／ｍ２）上に目付が４ｇ／ｍ２となるように吸引サクションロールの速度を調整し、捕集した。これを、エレクトレット設備を使用し、メルトブローン不織布からなる面がアース電極側となるように配置した後、針状電極、電極距離３５ｍｍ、印加電圧＋２８ｋＶ、温度８０℃の条件下でエレクトレット処理を行って、メルトブローン不織布を繊維層A、ニードルパンチ不織布を繊維層Bとする本発明の積層体を得た。得られた積層体の評価を行った結果、通気性が高く、捕集性能に優れるものであった。また、その詳細な特性を表１に示す。
【００６２】
（実施例４）
図２に示す方法で、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８００ｇ／１０分）をエクストルーダーで１８０℃で溶融押出しした後、孔径が０．３ｍｍ、孔間隔が０．７５ｍｍである紡糸ノズルへ供給し、紡糸温度２１０℃、単孔吐出量０．０５ｇ／孔・分の割合で吐出すると同時に、紡糸ノズル近傍に設けられたスリットよりエアー圧０．１２ｋｇ／ｃｍ２、エアー温度２２０℃の熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それを紡糸ノズル下１３ｃｍ下方に位置する紡糸工程後方より連続的に供給されるスパンボンド不織布（目付２０ｇ／ｍ２）上に目付が４ｇ／ｍ２となるように吸引サクションロールの速度を調整し、捕集した。これを、エレクトレット設備を使用し、メルトブローン不織布からなる面がアース電極側となるように配置した後、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て、本発明の積層体を得た。得られた積層体の評価を行った結果、通気性が高く、捕集性能に優れるものであった。また、その詳細な特性を表１に示す。
【００６３】
（実施例５）
図２に示す方法で、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８００ｇ／１０分）をエクストルーダーで１７０℃で溶融押出しした後、孔径が０．３ｍｍ、孔間隔が０．７５ｍｍである紡糸ノズルへ供給し、紡糸温度２００℃、単孔吐出量０．０３５ｇ／孔・分の割合で吐出すると同時に、紡糸ノズル近傍に設けられたスリットよりエアー圧０．１２ｋｇ／ｃｍ２、エアー温度２１０℃の熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それを紡糸ノズル下１４ｃｍ下方に位置する紡糸工程後方より連続的に供給されるスパンボンド不織布（目付３０ｇ／ｍ２）上に目付が３ｇ／ｍ２となるように吸引サクションロールの速度を調整し、捕集した。これを、エレクトレット設備を使用し、メルトブローン不織布からなる面がアース電極側となるように配置した後、針状電極、電極距離３０ｍｍ、印加電圧＋２８ｋＶ、温度８０℃の条件下でエレクトレット処理を行って、本発明の積層体を得た。得られた積層体の評価を行った結果、通気性が高く、捕集性能に優れるものであった。また、その詳細な特性を表１に示す。
【００６４】
（実施例６）
図２に示す方法で、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８００ｇ／１０分）をエクストルーダーで１８０℃で溶融押出しした後、孔径が０．３ｍｍ、孔間隔が０．７５ｍｍである紡糸ノズルへ供給し、紡糸温度２１０℃、単孔吐出量０．０３ｇ／孔・分の割合で吐出すると同時に、紡糸ノズル近傍に設けられたスリットよりエアー圧０．１４ｋｇ／ｃｍ２、エアー温度２２０℃の熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それを紡糸ノズル下１２ｃｍ下方に位置する紡糸工程後方より連続的に供給される、油剤除去する工程により油剤が除去されたサーマルボンド不織布（目付２３ｇ／ｍ２）上に目付が３ｇ／ｍ２となるように吸引サクションロールの速度を調整し、捕集した。これを、エレクトレット設備を使用し、メルトブローン不織布からなる面がアース電極側となるように配置した後、針状電極、電極距離２５ｍｍ、印加電圧＋２４ｋＶ、温度８０℃の条件下でエレクトレット処理を行って、本発明の積層体を得た。得られた積層体の評価を行った結果、通気性が高く、捕集性能に優れるものであった。また、その詳細な特性を表１に示す。
【００６５】
（比較例１）
図２に示す方法で、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８００ｇ／１０分）をエクストルーダーで２００℃で溶融押出しした後、孔径が０．３ｍｍ、孔間隔が０．７５ｍｍである紡糸ノズルへ供給し、紡糸温度２７０℃、単孔吐出量０．３ｇ／孔・分の割合で吐出すると同時に、紡糸ノズル近傍に設けられたスリットよりエアー圧０．１５ｋｇ／ｃｍ２、エアー温度２８０℃の熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それを紡糸ノズル下２２ｃｍ下方に位置する紡糸工程後方より連続的に供給される、スパンボンド不織布（目付２０ｇ／ｍ２）上に目付が２０ｇ／ｍ２となるように吸引サクションロールの速度を調整し、捕集した。これを、エレクトレット設備を使用し、メルトブローン不織布からなる面がアース電極側となるように配置した後、針状電極、電極距離３０ｍｍ、印加電圧＋２８ｋＶ、温度８０℃の条件下でエレクトレット処理を行って、積層体を得た。得られた積層体の評価を行った結果、捕集性能は高いが、通気性が低いものであった。また、その詳細な特性を表１に示す。
【００６６】
（比較例２）
特開平７−１６３８１９号に開示の実施例１と同様の物品を製造し評価を行った結果、通気性が低く、捕集性能も低いものであった。また、その詳細な特性を表１に示す。また、積層体の各層の特性について表２に示す。
【００６７】
【表１】
【００６８】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の積層不織布の一例を示す断面の概略模式図
【図２】本発明の積層不織布の製造方法の一例を示す概略模式図
【符号の説明】
【００７０】
１・・・繊維層Ａ
２・・・繊維層Ｂ
１１・・・紡糸ノズル
１２・・・押出し機
１３・・・ホッパー
１４・・・吸引コレクターロール
１５・・・供給ロール
１６・・・巻取りロール
１７・・・繊維層Ｂ
１８・・・繊維層Ａ
１９・・・積層不織布
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濾材などに利用可能な少なくとも複数の繊維層で構成された積層体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来濾材として、平均繊維径の異なる不織布を積層したものが数多く知られている。例えば特許文献１には、平均繊維径０．３〜５μｍ、目付け５ｇ／ｍ２以上の細径メルトブローン不織布を中間層を挟んで平均繊維径２０〜５０μｍの太径メルトブローン不織布と積層した濾材が開示されている。
【０００３】
しかし特許文献１に開示された濾材は捕集効率が８０％以下の低いものである。また仮に前記細径メルトブローン不織布の平均繊維径をたとえば１μｍ以下程度とすると通気度が大幅に低下する。このような通気度が低い濾材は、特に各種エアフィルター、マスクなど気体中の異物を選別、除去する用途には不向きである。
【特許文献１】特開平７−１６３８１９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の目的は従来技術の問題点を解消し、濾材として用いると、高い通気性と捕集効率を実現できる、特に気体中の異物を選別、除去する用途に好適な、物品を提供することにある。
また本発明の他の目的は、上記の物品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】
【０００５】
本発明者らは、前記課題を達成するために鋭意検討した結果、最適な材料、平均繊維径、厚み、密度からなる少なくとも二つの繊維層からなる積層体とすることで高い通気性と捕集性能が得られることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
すなわち、本発明が提供する物品は平均繊維径０．６〜１．８μｍ、厚さ０．０３〜０．１ｍｍのポリオレフィン系不織布である繊維層Aと、平均繊維径５〜６０μｍ、厚さ０．１５〜１．５ｍｍであるポリオレフィン系繊維層である繊維層Bとが、少なくとも積層されてなる密度０．０４５〜０．１２ｇ/ｃｍ３の積層体である。
【０００７】
また、本発明者らは前記課題を達成する前記積層体を簡便に製造するため鋭意努力した結果、ポリオレフィン系不織布へ溶融した樹脂を直接噴霧する方法で積層体を得る製造方法を見出した。すなわち、平均繊維径５〜６０μｍ、厚さ０．１５〜１．５ｍｍの繊維シートの表面に、溶融した樹脂を噴霧して平均繊維径０．６〜１．８μｍ、厚さ０．０３〜０．１ｍｍの不織布を形成する製造方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の積層体は繊維層Aとして平均繊維径０．６〜１．８μｍと細い繊維からなるポリオレフィン系不織布を使用しているため、濾材として用いると、捕集効率が高く、かつ繊維層Aの厚みが比較的薄いため通気度も高い。また繊維層Bの平均繊維径が太く、また層厚が適度に厚いため、積層体が薄くて強度が高い。また積層体の密度が適度な範囲にあるので通気度が高く、かつ、強度も高い。また繊維層B側から流体を流すと捕集効率が高くなる。積層体を構成する各繊維層がポリオレフィン系樹脂繊維で構成されているため帯電しやすく、一層捕集性能が高い。また繊維層A、Bの厚さがそれぞれ適度な範囲であるので濾材として用いた場合の寿命も長い。
【０００９】
また、本発明の製造方法では、繊維シートの表面に溶融した樹脂を噴霧して不織布を形成するので、本発明の繊維層Aのような薄い繊維層を簡便に形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る積層体の好ましい実施様態について詳細に説明を行う。
【００１１】
以下、添付図面に基づいて本発明の積層体を説明する。図１は本発明の積層体の一例を示す断面の概略模式図である。
【００１２】
本発明の積層体はポリオレフィン系不織布からなる繊維層Aとポリオレフィン系の繊維層Bとが少なくとも積層されてなる積層体である。
【００１３】
本発明の積層体は少なくとも平均繊維径が異なる２つの繊維層から構成されていることが特徴である。繊維層Aを構成する繊維の平均繊維径は０．６〜１．８μｍの範囲から選択可能であり、例えば０．６５〜１．６μｍ、好ましくは０．７〜１．５μｍ、さらに好ましくは０．７５〜１．４μｍ（特に０．８〜１．３μｍ）程度である。繊維層Aを構成する繊維の平均繊維径が０．６μｍより細い場合は捕集性能は向上するが、通気抵抗が増す傾向にある為に好ましくなく、また１．８μｍより太い場合は十分な細繊維効果が得られないために捕集性能が低下する傾向になり好ましくない。また繊維層Bを構成する繊維は平均繊維径５〜６０μｍの範囲から選択可能であり、例えば７〜５０μｍ、好ましくは９〜４５μｍ、さらに好ましくは１０〜４０μｍ（特に１５〜３５μｍ）程度である。繊維層Bの平均繊維径が５μｍより細い場合、通気抵抗が増す傾向にある為に好ましくなく、また６０μｍより太い場合は捕集性能が低下する傾向になり、また繊維が剛直になりすぎるために極細繊維層を傷める可能性があるので好ましくない。
【００１４】
機械的な濾材の捕集機構としては沈降効果、慣性効果、ミクロブラウン運動、さえぎり効果が知られている。これらの効果は被捕集粒子の粒子径と濾過繊維層の平均繊維径により相対的な効果の大きさが異なるため、対象となる捕集粒子で適度な範囲で平均繊維径を選択することが好ましい。例えば大気塵などの幅広い被捕集粒子範囲を持つ気体を濾過しようとした場合、適度な平均繊維径範囲を持つことが好ましい。例えば、０．６〜１．８μｍ程度の細い平均繊維径からなる繊維層では緻密な濾過流路を形成できるため、例えばウィルス核や煤塵、黄砂などの1μｍ以下の小さい粒子の捕集に効果的である。また、５〜６０μｍ程度の平均繊維径からなる繊維層では、飛沫、花粉、ダニ、その他のハウスダスト類などで１μｍよりも大きい粒子の捕集に優れ、また比較的大きい流路と空隙を持つために粉塵保持能力にも優れ、濾材として寿命が長くなる傾向がある。このような理由から、本発明における積層体でも繊維層Aを構成する繊維の平均繊維径（A）と繊維層Bを構成する繊維の平均繊維径（B）との比が平均繊維径（A）/ 平均繊維径（B）＝０．０１〜０．３５の範囲から選択可能であり、例えば０．０１５〜０．２、好ましくは０．０２〜０．１、さらに好ましくは０．０２５〜０．０８５（特に０．０３〜０．０８）程度である。
【００１５】
本発明の積層体は積層体を構成する各繊維層の厚みを調整することで高い通気性と捕集効率を両立していることが特徴である。繊維層Aの場合では０．０３〜０．１ｍｍの範囲で選択可能であり、例えば０．０３３〜０．０９５ｍｍ、好ましくは０．０３７〜０．０９ｍｍ、さらに好ましくは０．０３９〜０．０８５ｍｍ（特に０．４２〜０．０８ｍｍ）程度である。繊維層Aの厚みが０．０３ｍｍより小さい場合には表面が膜状となり、通気性が低下する傾向となるために好ましくない。また、０．１ｍｍより大きい場合には繊維層表面が毛羽状となりやすく、取り扱い性が低下するために好ましくない。繊維層Bの厚みとしては、０．１５〜１．５ｍｍの範囲で選択可能であり、例えば０．１７〜１．２ｍｍ、好ましくは０．２〜１．０ｍｍ、さらに好ましくは０．２５〜０．８ｍｍ（特に０．３〜０．７ｍｍ）程度である。繊維層Bの厚みが０．１５ｍｍより小さい場合には極細繊維の支持体として強度やこしが低下する傾向にあり好ましくない。また、１．５ｍｍより大きい場合には密度が低下し取り扱い性が低下したり、厚み変化が生じたりしやすく好ましくない。
【００１６】
適度な捕集性能と通気性および濾材としての寿命を兼ね備えた積層体を構成するためには繊維層Aと繊維層Bの厚みが適度な範囲にあることが好ましい。本発明の実施様態としては繊維層Aの厚み／繊維層Bの厚み＝０．０２〜０．６５の範囲から選択可能であり、例えば０．０３〜０．６、好ましくは０．０５〜０．５５、さらに好ましくは０．０７〜０．５（特に０．０８〜０．４）程度である。繊維層Aと繊維層Bの厚みの比が０．０２より小さい場合は、繊維層Aで期待される微小粒子の捕集性能と粉塵保持能力が低下するために好ましくなく、また厚みの比が０．６５より大きいと相対的に繊維層Bに期待される粗塵保持能力が低下するために好ましくない。
【００１７】
本発明の積層体の全体の厚みは０．２〜１．５ｍｍの範囲で選択可能であり、例えば０．２２〜１．３ｍｍ、好ましくは０．２４〜１．１ｍｍ、さらに好ましくは０．２６〜０．９ｍｍ（特に０．２８〜０．７ｍｍ）程度である。厚みが０．２ｍｍより小さい場合は密度が上がる傾向になり通気抵抗が高くなるので好ましくない。また、１．５ｍｍより大きい場合は密度が低下する傾向になり、適度な捕集性能が得られにくくなる為に好ましくない。
【００１８】
本発明の積層体の密度としては０．０４５〜０．１２ｇ/ｃｍ３の範囲から選択可能であり、例えば０．０５〜０．０．１１ｇ/ｃｍ３、好ましくは０．０５５〜０．１０５ｇ/ｃｍ３、さらに好ましくは０．０６〜０．１ｇ/ｃｍ３（特に０．０６５〜０．０９５ｇ/ｃｍ３）程度である。密度が０．０４５ｇ/ｃｍ３よりも小さい場合には、積層体としての剛性に乏しく、十分な捕集性能が得られないために好ましくない。また、密度が０．１２ｇ/ｃｍ３よりも大きい場合には通気性が低くなるために好ましくない。
【００１９】
本発明の積層体を構成する各繊維層の密度の好適な実施様態としては、繊維層Aの密度では０．０１５〜０．１ｇ/ｃｍ３から選択可能であり、例えば０．０２〜０．０９ｇ/ｃｍ３、好ましくは０．０３〜０．０８ｇ/ｃｍ３、さらに好ましくは０．０３５〜０．０７ｇ/ｃｍ３（特に０．０４〜０．０６ｇ/ｃｍ３）程度である。密度が０．０１ｇ/ｃｍ３よりも小さい場合には、濾過性能が十分に期待できないために好ましくなく、０．１ｇ/ｃｍ３よりも大きい場合は捕集性能は高くできるが、必要以上に通気抵抗が上昇する原因となるため本構成においては好ましくない。繊維層Bの密度では０．０２〜０．１５ｇ/ｃｍ３から選択可能であり、例えば０．０２５〜０．１４ｇ/ｃｍ３、好ましくは０．０３〜０．１４ｇ/ｃｍ３、さらに好ましくは０．０３５〜０．１３ｇ/ｃｍ３（特に０．０４〜０．１２ｇ/ｃｍ３）程度である。繊維層Bの密度が０．０２ｇ/ｃｍ３よりも小さい場合には、繊維層Bで捕集されるべき粗塵粒子の濾過効率が低下し、繊維層Aへの負荷が必要以上に高まる可能性がある他、積層体としての形状を保持することが難しいため好ましくない。また密度が０．２ｇ/ｃｍ３よりも大きい場合は通気抵抗が高くなるほか、粗塵粒子を取りこむ空隙部が減少し、濾材として使用した場合の圧損上昇が大きくなるために好ましくなく、積層体としての剛性が高くなりすぎるために好ましくない。
【００２０】
本発明の積層体のフラジール法による通気度は例えば８０ｃｃ/ｃｍ２/ｓ〜６００ｃｃ/ｃｍ２/ｓとなることが本発明における通気抵抗と捕集性能のバランスがとれた状態の構成として好ましい。８０ｃｃ/ｃｍ２/ｓ以下では通気抵抗が高くなり好ましくなく、また６００ｃｃ/ｃｍ２/ｓ以上では捕集性能が低くなりすぎる場合があるため好ましくない。ただし、６００ｃｃ/ｃｍ２/ｓ以上であっても捕集性が確保できればこの限りではない。
【００２１】
上記の積層体のフラジール法における通気度を達成するための各層の通気度は、通気度が１００〜１０００ｃｃ/ｃｍ２/ｓの範囲から選択可能であり、例えば１１０〜８００ｃｃ/ｃｍ２/ｓ、好ましくは１２０〜６００ｃｃ/ｃｍ２/ｓ、さらに好ましくは１３０〜４００ｃｃ/ｃｍ２/ｓ（特に１４０〜３００ｃｃ/ｃｍ２/ｓ）程度である。繊維層Aの通気度が１００ｃｃ/ｃｍ２/ｓより小さい場合には通気抵抗が高くなりすぎ、また１０００ｃｃ/ｃｍ２/ｓより大きい場合は十分な捕集性能が得られにくくなるために好ましくない。複合後に繊維層Aが損傷無く剥がせない場合はこの限りではない。繊維層Bの積層前の通気度として１２０〜１２００ｃｃ/ｃｍ２/ｓの範囲から選択可能であり、例えば１３０〜１０００ｃｃ/ｃｍ２/ｓ、好ましくは１５０〜８００ｃｃ/ｃｍ２/ｓ、さらに好ましくは１８０〜７００ｃｃ/ｃｍ２/ｓ（特に２００〜６００ｃｃ/ｃｍ２/ｓ）程度である。繊維層Bの通気度が１２０ｃｃ/ｃｍ２/ｓ以下では積層体の通気抵抗が高くなりすぎ、また、１２００ｃｃ/ｃｍ２/ｓより大きい場合は、粗塵粒子の濾過性能が期待できないため好ましくない。以上の各層の通気度は積層体の界面等の損傷が起こらないように剥離させることで測定可能である。また、各層を製造後、積層して積層体を得る場合には、積層前の各層の通気度を測定して、得られる積層体各層の通気度の参考値とすることが可能な場合もある。
【００２２】
本発明の積層体を構成する各繊維層の目付としては、繊維層Aの場合０．５〜１０ｇ/ｍ２の範囲から選択可能であり、例えば０．８〜８ｇ/ｍ２、好ましくは０．９〜７ｇ/ｍ２、さらに好ましくは１〜６ｇ/ｍ２（特に１．２〜５ｇ/ｍ２）程度である。目付が０．５ｇ/ｍ２よりも小さい場合は、濾材として十分な性能が得られない可能性があるために好ましくない。また、１０ｇ/ｍ２よりも大きい場合には、通気抵抗が高くなりすぎるために好ましくない。繊維層Bの場合１０〜１００ｇ/ｍ２の範囲から選択可能であり、例えば１２〜９０ｇ/ｍ２、好ましくは１５〜８０ｇ/ｍ２、さらに好ましくは１８〜７０ｇ/ｍ２（特に２０〜６０ｇ/ｍ２）程度である。目付が１０ｇ/ｍ２よりも小さい場合には、補強層としての強度が不足するために好ましくない。また、１００ｇ/ｍ２よりも大きい場合には、通気抵抗が高くなりすぎるほか、コスト的に不利となるために好ましくない。
【００２３】
本発明の積層体は高い捕集効率と通気性を両立するために、一定の目付範囲にあることが望ましく、例えば１１〜１１０ｇ／ｍ２であり、好ましくは１５〜９０ｇ／ｍ２、さらに好ましくは２０〜８０ｇ／ｍ２程度である。目付が１１ｇ／ｍ２よりも小さい場合は、シートとしての強度や取り扱い性に問題があるため好ましくなく、１１０ｇ／ｍ２よりも大きい場合は製品とした時の重量が重くなる可能性があり好ましくない。
【００２４】
本発明の積層体を構成する繊維層の原料としてはポリオレフィン系の樹脂であれば選択可能であり、変性ポリオレフィン、または未変性ポリオレフィンの主成分であるポリオレフィンは、α-オレフィンの単独重合体、２種以上のα-オレフィンからなる共重合体、またはこれらから選ばれる２種以上の混合物であってもよい。α-オレフィンとしては、例えば、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、イソペンテン、4-メチル-1-ペンテン、3-メチル-1-ペンテン、1-オクテン、1-デセン、1-ヘキサデセン、1-オクタデセン、1-エイコセン等が挙げられる。
【００２５】
このポリオレフィンの具体例として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ1-ブテン、ポリ4-メチル-1-ペンテン、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・1-ブテン共重合体、エチレン・4-メチル-1-ペンテン共重合体、プロピレン・1-ブテン共重合体、4-メチル-1-ペンテン・1-デセン共重合体等が挙げられる。これらの中でも、強度が高く、適度な溶融粘度に調整するのが容易であり、繊維化による成形が容易である点で、ポリプロピレン、ポリ1-ブテン、ポリ4-メチル-1-ペンテンが好ましく、とくにポリプロピレンが安価で成形し易く、エレクトレット化が容易であるため、特に好ましい。
【００２６】
また、ポリオレフィン組成物には、前記変性ポリオレフィンおよび未変性ポリオレフィン以外に、本発明の目的を損なわない範囲で、各種の添加剤、例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、染料、核剤、充填剤、難燃剤、可塑剤、抗菌剤、抗アレルゲン剤等を配合してもよい。
【００２７】
特に、耐候性を向上させ、エレクトレット性能を良くする観点から、本発明の不織布にヒンダードアミン系化合物およびトリアジン系化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種が含まれていることが好ましい。
【００２８】
ヒンダードアミン系化合物としては、ポリ［ (６ − （ １ ， １ ， ３ ， ３ − テトラメチルブチル） イミノ− １ ， ３ ， ５ − トリアジン− ２ ， ４ − ジイル) （ （ ２ ， ２ ， ６ ， ６ − テトラメチル− ４ − ピペリジル） イミノ） ヘキサメチレン（ （ ２ ， ２ ， ６ ， ６ − テトラメチル−４ − ピペリジル） イミノ） ］ （ チバ・ジャパン製、キマソープ９ ４ ４ Ｌ Ｄ ） 、コハク酸ジメチル− １ − （ ２ − ヒドロキシエチル） − ４ − ヒドロキシ− ２ ， ２ ， ６ ， ６ − テトラメチルピペリジン重縮合物（ チバ・ジャパン製、チヌビン６ ２ ２ Ｌ Ｄ ） 、２ − （ ３ ， ５ − ジ− ｔ −ブチル− ４ − ヒドロキシベンジル） − ２ − ｎ − ブチルマロン酸ビス（ １ ， ２ ， ２ ， ６ ， ６− ペンタメチル− ４ − ピペリジル） （チバ・ジャパン製、チヌビン１ ４ ４ ） などが挙げられる。
【００２９】
また、トリアジン系添加剤としては、前述のポリ［ （ ６ − （ １ ， １ ， ３ ， ３ − テトラメチルブチル） イミノ− １ ， ３ ， ５ − トリアジン− ２ ， ４ − ジイル） （ （ ２ ， ２ ， ６ ， ６ −テトラメチル− ４ − ピペリジル） イミノ） ヘキサメチレン（ （ ２ ， ２ ， ６ ， ６ − テトラメチル− ４ − ピペリジル） イミノ） ］ （ チバ・ジャパン製、キマソープ９ ４ ４ Ｌ Ｄ ） 、２ − （４ ， ６ − ジフェニル− １ ， ３ ， ５ − トリアジン− ２ − イル） − ５ − （ （ ヘキシル） オキシ） − フェノール（ チバ・ジャパン製、チヌビン１ ５ ７ ７ Ｆ Ｆ ） などを挙げることができる。これらのなかでも特にヒンダードアミン系化合物が好ましい。ヒンダードアミン系化合物又はトリアジン系化合物の含有量は、特に限定されないが、好ましくは０． ２ 〜 ３ 重量％、さらに好ましくは０ ． ４ 〜 ２ 重量％ の範囲である。添加剤の量が０．２重量％よりも小さい場合には、十分な効果が期待できないため好ましくなく、２重量％よりも多い場合には性能的には問題は生じないものの、コスト的に不利となるため好ましくない。
【００３０】
本発明の積層体を構成する繊維層Ｂはオレフィン系のモノフィラメントやオレフィン系複合フィラメントをカットして短繊維とし、ウェブ化したのちにニードルパンチ法や水流絡合法、エアレイド法、熱風法などを経て得られた不織布やフィルムスプリットヤーン、メルトブローン法、基本プロセスがノズルより出た繊維化が可能な温度に下がった溶融ポリマーを、高速吸引ガスにより吸引延伸し、その後、開繊装置を用いて開繊し、コンベア状のネットに衝突捕集してシートとするスパンボンド法より得られる不織布などオレフィン系の樹脂を用いた不織布であれば自由に選択可能であり、特に限定されるものではない。また、前述の製法を組み合わせて製造された不織布であっても良い。しかし、安定した強力特性が得やすく、また製造方法が簡単でしかも製造コストが安いことなどからスパンボンド法や水流絡合法、熱風法による不織布が好ましい。また、繊維形成性成分を芯成分、接着性成分を鞘成分とする芯鞘型複合繊維であってもよい。また、オレフィン系の織物なども使用可能である。
【００３１】
本発明の積層体に使用可能な繊維層Bを構成する材料にステープルファイバーを用いる場合には、一般的なカード機などを用いてウェブ化した後にニードルパンチ法や水流絡合法、熱風法などで不織布化する必要がある。かかる処理を行う場合には、カード機などの工程通過性を高めるために各種油剤が用いられることが一般的である。しかしながら、これらの油剤は帯電防止成分が含まれているものが多く、油剤が付着した状態で不織布をエレクトレット処理した場合には、その帯電機能が分散、無効化されてしまう以外にもスパークを誘発し、基材を損傷させる可能性があるため好ましくない。また、繊維表面に油剤が存在する場合、積層工程における接着強力を低下せしめる原因となりえるために好ましくない。したがって、原料に油剤が付着したステープルファイバーを用いて製造された不織布を本構成で使用する場合には、不織布化した後に温水やアルコールなどで油剤洗浄を行ったものを用いることが好ましい。特に、水流絡合法では絡合工程に伴う水流の洗浄効果で油剤が効果的に除去されるために本構成の積層体では好ましく使用できる。ただし、特開２００２−３３９２５６に開示のエレクトレット効果に影響を及ぼさないタイプの油剤を用いて製造された不織布についてはこの限りではなく、好適に使用可能である。
【００３２】
また、スパンボンド法により得られた繊維シートにニードルパンチ処理を施した不織布は油剤の洗浄工程が不必要となるため好適に使用可能である。
【００３３】
本発明の積層体に使用可能な繊維層Bでは前述の通りスパンボンド法、水流絡合法、熱風法、メルトブローン法、エアレイド法などを用いて製造された不織布を用いることができるが、繊維層Aとの複合面の反対面側が積層する前に、例えば使用される樹脂成分の融点近くに加熱された鏡面ロールなどに沿わせたり、鏡面ロールに対するゴムロールなどで適度にカレンダー処理することで表面を熱処理されたものを用いることができる。不織布の表面処理をすることで繊維毛羽立ちを抑えたり、また光沢を持たせることができる。このような処理を行うことで製品加工上の毛羽が原因となる加工トラブルの低減や繊維層Bが表面に使用される製品の意匠面で有用であるほか、人間の肌に触れる製品に使用される場合にはざらつきが少なく、違和感が生じ難いなどの特徴がある。また、熱エンボスのエンボス柄や捕集面のネット柄などを転写した不織布においても製品表面に使用された場合に毛羽抑えとなる他に、意匠性に優れるため好ましい。
【００３４】
以下、本発明に係る積層体の製造方法の好ましい実施様態について詳細に説明を行う。
【００３５】
本発明の積層体の製造方法としては、慣用の不織布紡糸方法において、あらかじめ製造された繊維層Ｂを吸引コレクターロールに供給し、繊維層Ｂ上に熱可塑性樹脂を溶融噴霧して繊維層Ａを製造しかつ同時に接着形成することで製造される。この方法を用いることで、接着などの工程が不要で、連続的に複合シートを製造できる。この工程について添付図面に基づいて説明する。図２はこの方法を説明するための概略模式図である。
【００３６】
なお、この方法において、繊維層Ｂは前述の慣用の方法によりあらかじめ製造できる。
具体的には、図２に示すように、この方法では、吸引コレクターロール１４を駆動させて、繊維層Ｂ１７を紡糸ノズル１１に供給し、繊維層Ｂ１７の上に繊維層Ａ１８を堆積させる。詳しくは、繊維層Ｂ１７を巻き取った供給ロール１５と巻取りロール１６と吸引コレクターロール１４とを回転（駆動）させて、吸引コレクターロール１４上の繊維が溶融噴霧紡糸される部位に繊維層Ｂ１７を供給する。紡糸ノズル１１の下方と、吸引コレクターロール１４の間に繊維層Ｂ１７が通過することにより、紡糸ノズル１１より溶融噴霧紡糸された繊維がコレクターロール１４の吸引力により繊維層Ｂ１７上に堆積する。溶融噴霧紡糸された直後の繊維層Ａ１８が繊維層Ｂ１７に融着して一体化することにより本発明の積層体１９が形成される。この積層体は巻取りロール１６によって回収される。
【００３７】
このような積層体の製造方法としては溶融樹脂を直接紡糸しシート化できる製法が好ましく、中でもメルトブローン法はバインダーが不要で、かつ平均繊維径が小さく、濾材特性に優れた不織布を簡便に製造できる点から好ましい。
【００３８】
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流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、慣用の装置および条件を用いることができる。
【００３９】
メルトブローン不織布の製造法としては、前述のオレフィン系樹脂群から選ばれる樹脂を、押出し機１２の上部に設けられた樹脂ホッパー１３内に投入する。投入された樹脂を押出し機１２により加熱溶融し、押出しを行いながら紡糸ノズル１１へ連続的、定量的に供給する。紡糸ノズル１１内へ供給された樹脂は、紡糸ノズル１３の先端に設けられた通常は一列に配置された孔径０．１〜１ｍｍ程度、孔間隔が０．２〜２ｍｍのオリフィスから押出されると共に、オリフィスの両サイドに設けられたスリットから供給される加圧された加熱高速エアーにより牽引、細化されることにより製造される。
【００４０】
メルトブローン不織布の具体的な製造条件として、紡糸温度は使用する樹脂の融点にもよるが通常１５０〜４００℃程度である。例えば、ポリプロピレンを用いた場合の紡糸温度としては１７０〜３５０℃、好ましくは１８０〜３００℃程度である。紡糸ノズル１１のオリフィス条件としては孔径が０．１〜１ｍｍ程度であり、例えば０．２〜０．８ｍｍ、好ましくは０．２５〜０．５ｍｍである。また、孔間隔は０．２〜２ｍｍ程度であり、例えば０．３〜１．５ｍｍ、好ましくは０．５〜１ｍｍである。紡糸ノズル１１のオリフィスから吐出される樹脂量としては通常０．００１〜１ｇ／（孔・分）程度であり、例えば０．００５〜０．８ｇ／（孔・分）、好ましくは０．０１〜０．５ｇ／（孔・分）である。
加熱高速エアーの温度条件としては、紡糸温度±５０℃程度で選択可能である。エアーの圧力としては０．００１〜０．５MPa程度であり、例えば０．００５〜０．３MPa、好ましくは０．０１〜０．２MPaである。
【００４１】
本発明における積層体は繊維層Aと繊維層Bの層間剥離強力は紡糸ノズル１１と吸引コレクターロール１４（繊維層B１７）の捕集距離により調整可能である。通常では捕集距離３〜５０ｃｍで選択可能であり、例えば５〜４０ｃｍ、好ましくは８〜３０ｃｍ、さらに好ましくは９〜２０ｃｍ程度である。捕集距離が３ｃｍよりも小さい場合は、接着強力の向上は期待できるものの、融着状態が強くなりすぎて密度が低下し、通気性が低下するため好ましくなく、距離が５０ｃｍよりも大きい場合には繊維の熱量が低下しやすく、十分な接着性が得られない可能性があるため好ましくない。
【００４２】
本発明における積層体を構成する繊維層Aと繊維層Bの界面の状態としては、繊維層界面の繊維交点の部分的な熱融着効果やアンカー効果等により接合した状態が挙げられる。また、ショットと呼ばれるようなポリマー玉が紡糸工程で発生する場合は、繊維よりも熱量を多く持った状態で繊維層界面にショットが到達するために好適な接着点となる。さらに、繊維層Bの積層面側の表面状態として、凹凸形状であったり、毛羽立っている状態であると繊維層Aとの接着点が増えたり、繊維層Bの繊維と繊維層Aの繊維との絡み合いによる接着性の向上が起こるためになお好ましい。また、繊維層B上にホットメルトパウダーまたはホットメルト樹脂を用いた繊維層が存在する場合には接着強力を上げることが可能である。前記のように、本発明における積層体では熱エンボス加工のように界面に明確な接着面が存在しないため、複合による通気性の低下がほとんど生じない。
【００４３】
本発明における積層体は繊維層Aと繊維層Bの層間剥離強力は、２〜１００ｇ/５ｃｍの範囲で選択可能であり、例えば３〜９０ｇ/５ｃｍ、好ましくは４〜８０ｇ/５ｃｍ、さらに好ましくは５〜７０ｇ/５ｃｍ（特に８〜６０ｇ/５ｃｍ）程度である。層間剥離強力が２ｇ/５ｃｍより小さい場合には、積層体を加工する上で、工程上のローラーに繊維層Aがとられるなどの加工トラブルや、濾材として使用する場合の破袋、膨れの原因となり好ましくない。また、１００ｇ/５ｃｍよりも大きい場合においては加工上のトラブルなどの具体的な悪影響はないもの、接着界面の状態が見掛高密度となっている可能性が高く、濾材濾材として使用する場合に通気抵抗の上昇などの悪影響が考えられるために好ましくない。
【００４４】
本発明により製造される積層体不織布の濾材性能をさらに高める手段としてエレクトレット加工が推奨される。本発明の積層体を構成する繊維層Ａ、Ｂはいずれもポリオレフィン系であるので、エレクトレット加工により帯電させやすい。かかるエレクトレット加工方法としては、公知な方法でよく、特に限定はされないが、例えば一般的な方法として一方がアース電極である平板あるいはロールとその上方１cm〜１０cm（特に２〜５ｃｍ）に設置される針状あるいはワイヤー状の電極間に複合濾材の繊維層Ａ側をアース電極と接する様に通し、例えば＋１０〜７０ｋＶ（特に＋２０〜５０ｋＶ）の高圧直流電圧を印荷することにより行われる。
【００４５】
この時、繊維層Ｂ側をアース電極面としてもエレクトレット加工は可能であるが、繊維層Ａの方をアース電極側へ配置する方が、平均繊維径が細いことによりアース電極との接地面積が増え、より多くの補償電荷が注入されるために好ましい。
【００４６】
またこの時に、処理基材を融点以下の温度に加熱した状態、例えばポリプロピレンであれば５０〜１５０℃（特に８０〜１３０℃）で処理を行うことが帯電効果を高める上で好ましい。
【００４７】
本発明の積層体は他部材と積層して使用することができる。積層可能な他部材としては特に限定はされないが加工が容易であることからシート状であることが望ましく、一般的に入手可能な不織布、織物、編物、フィルムなどが使用可能である。例えば長繊維不織布としてはスパンボンドやメルトブローン不織布、フラッシュ紡糸不織布が挙げられる。また、短繊維不織布としてはスパンレース、エアレイド、サーマルボンド、ニードルパンチ、ケミカルボンド不織布、紙などが挙げられる。
【００４８】
これらの不織布の原料は特に限定されるものではなく、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン変性ポリプロピレン等のポリオレフィン類、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミドまたはこれらの共重合体、ポリ塩化ビニル、アクリル系またはアクリル系共重合体、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリトリフロロクロロエチレン、ポリカーボネート、ポリウレタン、レーヨン、ビニロン、パルプなどが使用可能である。
【００４９】
また、これらの不織布を構成する繊維が芯鞘構造やサイドバイサイドなどの複合繊維であっても良く、また、ステープファイバーを用いて製造される不織布では原料が異なる繊維が混綿されていても良いし、複合繊維が使用されていても良い。
【００５０】
複合繊維の構成としては、例えば芯/鞘＝ポリプロピレン/ポリエチレン、芯/鞘＝エチレン変性ポリプロピレン/ポリプロピレンなどを原料とする複合繊維を用いた不織布は風合いが良く、また熱によるシール性やカット性が優れるので好ましく使用できる。また、芯/鞘＝ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレン、芯/鞘＝ポリエチレンテレフタレート/ポリプロピレンなどを原料とする複合繊維を用いた不織布では、不織布にはりやこしがあるために形態保持性に優れ好ましく使用可能である。
【００５１】
本発明の積層体と複合可能な他部材としては、本発明の特徴である通気性を阻害しないことが必要であり、通気度が例えば１５０ｃｃ/ｃｍ２/ｓ以上、好ましくは２００ｃｃ/ｃｍ２/ｓ以上、さらに好ましくは２５０ｃｃ/ｃｍ２/ｓ以上（特に３００ｃｃ/ｃｍ２/ｓ以上）程度である。複合可能な他部材の平均繊維径についても特に限定されるものではないが、例えば５〜１００μｍ程度の範囲で任意に選択可能である。
【００５２】
本発明の積層体と他部材の複合方法については特に限定されるものではなく、公知の複合方法が利用可能である。例えばホットメルト樹脂をホットメルトアプリケーターにより繊維状でランダムに他部材側に塗布した後に、積層体の繊維層Ａ側とニップして貼り合わせる工程を含む方法や、ホットメルトパウダーを積層体の繊維層A側に均一に散布した後、他部材と重ねた状態でホットメルトパウダーの融点以上に加熱された熱風炉内で複合する方法、同様に熱風炉内で積層体および他部材を構成する低融点成分を接着点として複合する方法などが挙げられる。その中でも、ホットメルトアプリケーターを用いた複合方法は加工速度が速く、簡便なために好ましく使用可能である。また、本発明の積層体と他部材を複合するにあたり、全面で接着されていない状態であっても使用可能である。例えば、他部材と本発明の積層体のどちらかの面に他部材を重ねたあとで周囲を熱シールもしくはホットメルトなどの樹脂でシールすることによって形成される形態でもあっても良い。
【００５３】
本発明の積層体の他部材との複合面は繊維層Ａ側、繊維層Ｂ側のどちらでも良く、また両面に他部材を複合しても良い。例えば繊維層Ａ側に他部材を複合する場合には、極細繊維を有する繊維層Ａを保護する効果が期待できる。また、繊維層Ｂ側と他部材を複合する場合は、例えば繊維層Ｂよりも低密度の部材を複合することで密度勾配をつけることができるため、濾材として使用する場合には濾材の寿命を長く出来る効果が期待できる。
【００５４】
本発明の積層体を他部材と前述の複合方法を用いて複合した場合、かかる複合工程でのニップ処理や熱の影響により発明品の積層体よりも厚みが減じる可能性がある。複合する際の温度条件やニップした場合の圧力条件、使用される素材、原料などによっても異なるが、繊維層Ａでは０〜３０％程度の厚み減少が起こる可能性がある。また、繊維層Ｂでは０〜４０％の厚み減少が起こる可能性がある。積層体全体の厚みとしては０〜３０％程度の減厚み減少が起こる可能性がある。
【００５５】
本発明品の積層体と他部材を複合した場合の複合体の厚みについては特に限定されるものではないが、その取り扱い性および加工性を考慮すると厚みは５ｍｍ以下が好ましい。また、本発明品の積層体と他部材を複合した場合の複合体の密度については特に限定されるものではないが、０．０５〜０．２ｇ/ｃｍ３程度である。
【００５６】
本発明の積層体は高い通気性と捕集効率を兼ね備えていることから、大気塵などを濾過するエアー濾材として好適に利用可能である。特に、積層体の繊維層Ｂ側をろ過面上流側として使用した場合には、繊維層Ｂが粗塵粒子を捕集することで繊維層Ａの目詰まりを防ぐ効果が期待できるため好ましい。また、使用期間が比較的短い濾材において、濾過精度を高めることを目的とする用途では、繊維層Ａ側を濾過面上流側へ配置することも可能である。さらに、これまで強度不足などが要因でメルトブローン単体では使用できなかった用途において、本発明の積層体は使用可能である。
【００５７】
（実施例）
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、実施例および明細中における各物性値は、以下の方法により測定した。
（１）平均繊維径
不織布部材に金もしくは白金を真空蒸着ものを、走査型電子顕微鏡（ＳＥM）で撮影し（倍率２０００倍）、写真中の任意の未融着繊維１００本を測定し、その平均値を算出した。
（２）目付（ｇ／ｍ２）
不織布部材から縦２０ｃｍ×横２０ｃｍ正方形状の試験片を作製し、ＪＩＳ Ｌ１９０６（一般長繊維不織布試験方法）に準拠して、試験片の幅方向に沿って３個所で目付を測定し、その平均値を算出した。
（３）厚み（ｍｍ）
積層体をシート流れ方向に垂直となる方向で鋭利な剃刀刃等で繊維が潰れないように切断し、切り出した断面を金や白金等で真空蒸着した後、走査型電子顕微鏡（SEM）で撮影し（断面がすべて収まる任意の縮尺倍率）、積層体の厚み、繊維層Aの厚み、繊維層Bの厚みを求めた。
スケールはSEM画像写真中の任意の倍率におけるスケールバーを用いた。
（４）密度（ｇ／ｃｍ３）
（２）で求めた目付と（３）でもとめた厚みから見掛密度を算出した。
（５）通気度
ＪＩＳ Ｌ１９０６（一般長繊維不織布試験方法）に準じ、フラジール形法にて測定した。
（６）捕集効率、圧損
濾材評価装置（柴田科学(株)製、ＡＰ-６３１０ＦＰ）を用いて、複合繊維シートの濾材特性を評価した。まず、試験サンプルを濾過面の直径が８６ｍｍの測定セルに装着した。この状態で最大径が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３０ｇ±５ｍｇ／ｍ３となるように調製した粉塵含有空気を、濾材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。
捕集効率（％）＝{（Ｄ1−Ｄ２）／Ｄ１}×１００
また、濾材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（Ｐａ））を測定した。
（７）ポリオレフィンのメルトフローレート
Ｍ Ｆ Ｒ の測定装置（ 宝工業社製「Ｌ ２ ４ ４ 」） を使用して、Ｊ Ｉ Ｓ Ｋ ７ ２ １ ０ に従って、温度２ ３ ０ ℃ 、荷重２ ． １ ６ ｋ ｇ および測定時間１ ０ 分の条件下で以下の実施例および比較例で使用したポリオレフィンのメルトフローレート（ Ｍ Ｆ Ｒ ） （ ｇ ／ １ ０ 分） を測定した。
【００５８】
実施例で使用した繊維層Bについては以下のものを使用した。
（スパンレース不織布）
一般的なシリコン系油剤が使用された、平均繊維径１８μｍ、繊維長４０ｍｍであるポリポロピレン短繊維５０％重量部と一般的なシリコン系油剤が使用された鞘成分にポリエチレン、芯成分にポリプロピレンであり、平均繊維径１８μｍ、繊維長４０ｍｍである複合繊維５０％重量部を原料として、一般的なスパンレース不織布製造設備を使用して、目付が３０、４０ｇ／ｍ２のスパンレース不織布を得た。
（ニードルパンチ不織布）
日本不織布(株)製 ニードルパンチ不織布（ボンニップ、品番ＳＰ1050Ｎ）を使用した。このニードルパンチ不織布はポリプロピレン製スパンボンド不織布使用して製造されているために油剤の付着は無いものである。
（スパンボンド不織布）
シンワ(株)製 ポリプロピレンスパンボンド不織布（ハイボンＰＰ ６６２０−１Ａ：目付２０ｇ／ｍ２、６６３０−１Ａ：目付３０ｇ／ｍ２）を使用した。
（サーマルボンド不織布）
一般的なシリコン系油剤が使用された、鞘成分にポリエチレン、芯成分にポリプロピレンであり、平均繊維径２６μｍ、繊維長４２ｍｍである複合繊維を原料として、一般的なサーマルボンド不織布製造設備を使用して、サーマルボンド不織布を得た。さらに、この不織布を８０℃の温水で洗浄した後に乾燥させて目付２３ｇ／ｍ２の油剤が除去されたサーマルボンド不織布を得た。
【００５９】
（実施例１）
図２に示す方法で、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８００ｇ／１０分）をエクストルーダーで１８０℃で溶融押出しした後、孔径が０．３ｍｍ、孔間隔が０．７５ｍｍである紡糸ノズルへ供給し、紡糸温度２０５℃、単孔吐出量０．０３ｇ／孔・分の割合で吐出すると同時に、紡糸ノズル近傍に設けられたスリットよりエアー圧０．１１ｋｇ／ｃｍ２、エアー温度２１５℃の熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それを紡糸ノズル下１１ｃｍ下方に位置する紡糸工程後方より連続的に供給されるスパンレース不織布（目付３０ｇ／ｍ２）上に目付が３ｇ／ｍ２となるように吸引サクションロールの速度を調整し、捕集した。これを、エレクトレット設備を使用し、（平均繊維径が細い方の面である）メルトブローン不織布からなる面がアース電極側となるように配置した後、針状電極、電極距離３０ｍｍ、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て、メルトブローン不織布を繊維層A、スパンレース不織布を繊維層Bとする本発明の積層体を得た。得られた積層体の評価を行った結果、通気性が高く、捕集性能に優れるものであった。また、その詳細な特性を表１に示す。
【００６０】
（実施例２）
図２に示す方法で、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８００ｇ／１０分）をエクストルーダーで１８０℃で溶融押出しした後、孔径が０．３ｍｍ、孔間隔が０．７５ｍｍである紡糸ノズルへ供給し、紡糸温度２１０℃、単孔吐出量０．０５ｇ／孔・分の割合で吐出すると同時に、紡糸ノズル近傍に設けられたスリットよりエアー圧０．０９ｋｇ／ｃｍ２、エアー温度２２０℃の熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それを紡糸ノズル下１１ｃｍ下方に位置する紡糸工程後方より連続的に供給されるスパンレース不織布（目付４０ｇ／ｍ２）上に目付が３ｇ／ｍ２となるように吸引サクションロールの速度を調整し、捕集した。これを、エレクトレット設備を使用し、メルトブローン不織布からなる面がアース電極側となるように配置した後、針状電極、電極距離３５ｍｍ、印加電圧＋３０ｋＶ、温度８０℃の条件下でエレクトレット処理を行って、メルトブローン不織布を繊維層A、スパンレース不織布を繊維層Bとする本発明の積層体を得た。得られた積層体の評価を行った結果、通気性が高く、捕集性能に優れるものであった。また、その詳細な特性を表１に示す。
【００６１】
（実施例３）
図２に示す方法で、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８００ｇ／１０分）をエクストルーダーで１８０℃で溶融押出しした後、孔径が０．３ｍｍ、孔間隔が０．７５ｍｍである紡糸ノズルへ供給し、紡糸温度２０５℃、単孔吐出量０．０５ｇ／孔・分の割合で吐出すると同時に、紡糸ノズル近傍に設けられたスリットよりエアー圧０．１５ｋｇ／ｃｍ２、エアー温度２１５℃の熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それを紡糸ノズル下１３ｃｍ下方に位置する紡糸工程後方より連続的に供給されるニードルパンチ不織布（目付５０ｇ／ｍ２）上に目付が４ｇ／ｍ２となるように吸引サクションロールの速度を調整し、捕集した。これを、エレクトレット設備を使用し、メルトブローン不織布からなる面がアース電極側となるように配置した後、針状電極、電極距離３５ｍｍ、印加電圧＋２８ｋＶ、温度８０℃の条件下でエレクトレット処理を行って、メルトブローン不織布を繊維層A、ニードルパンチ不織布を繊維層Bとする本発明の積層体を得た。得られた積層体の評価を行った結果、通気性が高く、捕集性能に優れるものであった。また、その詳細な特性を表１に示す。
【００６２】
（実施例４）
図２に示す方法で、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８００ｇ／１０分）をエクストルーダーで１８０℃で溶融押出しした後、孔径が０．３ｍｍ、孔間隔が０．７５ｍｍである紡糸ノズルへ供給し、紡糸温度２１０℃、単孔吐出量０．０５ｇ／孔・分の割合で吐出すると同時に、紡糸ノズル近傍に設けられたスリットよりエアー圧０．１２ｋｇ／ｃｍ２、エアー温度２２０℃の熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それを紡糸ノズル下１３ｃｍ下方に位置する紡糸工程後方より連続的に供給されるスパンボンド不織布（目付２０ｇ／ｍ２）上に目付が４ｇ／ｍ２となるように吸引サクションロールの速度を調整し、捕集した。これを、エレクトレット設備を使用し、メルトブローン不織布からなる面がアース電極側となるように配置した後、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て、本発明の積層体を得た。得られた積層体の評価を行った結果、通気性が高く、捕集性能に優れるものであった。また、その詳細な特性を表１に示す。
【００６３】
（実施例５）
図２に示す方法で、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８００ｇ／１０分）をエクストルーダーで１７０℃で溶融押出しした後、孔径が０．３ｍｍ、孔間隔が０．７５ｍｍである紡糸ノズルへ供給し、紡糸温度２００℃、単孔吐出量０．０３５ｇ／孔・分の割合で吐出すると同時に、紡糸ノズル近傍に設けられたスリットよりエアー圧０．１２ｋｇ／ｃｍ２、エアー温度２１０℃の熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それを紡糸ノズル下１４ｃｍ下方に位置する紡糸工程後方より連続的に供給されるスパンボンド不織布（目付３０ｇ／ｍ２）上に目付が３ｇ／ｍ２となるように吸引サクションロールの速度を調整し、捕集した。これを、エレクトレット設備を使用し、メルトブローン不織布からなる面がアース電極側となるように配置した後、針状電極、電極距離３０ｍｍ、印加電圧＋２８ｋＶ、温度８０℃の条件下でエレクトレット処理を行って、本発明の積層体を得た。得られた積層体の評価を行った結果、通気性が高く、捕集性能に優れるものであった。また、その詳細な特性を表１に示す。
【００６４】
（実施例６）
図２に示す方法で、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８００ｇ／１０分）をエクストルーダーで１８０℃で溶融押出しした後、孔径が０．３ｍｍ、孔間隔が０．７５ｍｍである紡糸ノズルへ供給し、紡糸温度２１０℃、単孔吐出量０．０３ｇ／孔・分の割合で吐出すると同時に、紡糸ノズル近傍に設けられたスリットよりエアー圧０．１４ｋｇ／ｃｍ２、エアー温度２２０℃の熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それを紡糸ノズル下１２ｃｍ下方に位置する紡糸工程後方より連続的に供給される、油剤除去する工程により油剤が除去されたサーマルボンド不織布（目付２３ｇ／ｍ２）上に目付が３ｇ／ｍ２となるように吸引サクションロールの速度を調整し、捕集した。これを、エレクトレット設備を使用し、メルトブローン不織布からなる面がアース電極側となるように配置した後、針状電極、電極距離２５ｍｍ、印加電圧＋２４ｋＶ、温度８０℃の条件下でエレクトレット処理を行って、本発明の積層体を得た。得られた積層体の評価を行った結果、通気性が高く、捕集性能に優れるものであった。また、その詳細な特性を表１に示す。
【００６５】
（比較例１）
図２に示す方法で、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８００ｇ／１０分）をエクストルーダーで２００℃で溶融押出しした後、孔径が０．３ｍｍ、孔間隔が０．７５ｍｍである紡糸ノズルへ供給し、紡糸温度２７０℃、単孔吐出量０．３ｇ／孔・分の割合で吐出すると同時に、紡糸ノズル近傍に設けられたスリットよりエアー圧０．１５ｋｇ／ｃｍ２、エアー温度２８０℃の熱風を噴出させて、吐出した繊維を細化し、それを紡糸ノズル下２２ｃｍ下方に位置する紡糸工程後方より連続的に供給される、スパンボンド不織布（目付２０ｇ／ｍ２）上に目付が２０ｇ／ｍ２となるように吸引サクションロールの速度を調整し、捕集した。これを、エレクトレット設備を使用し、メルトブローン不織布からなる面がアース電極側となるように配置した後、針状電極、電極距離３０ｍｍ、印加電圧＋２８ｋＶ、温度８０℃の条件下でエレクトレット処理を行って、積層体を得た。得られた積層体の評価を行った結果、捕集性能は高いが、通気性が低いものであった。また、その詳細な特性を表１に示す。
【００６６】
（比較例２）
特開平７−１６３８１９号に開示の実施例１と同様の物品を製造し評価を行った結果、通気性が低く、捕集性能も低いものであった。また、その詳細な特性を表１に示す。また、積層体の各層の特性について表２に示す。
【００６７】
【表１】
【００６８】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の積層不織布の一例を示す断面の概略模式図
【図２】本発明の積層不織布の製造方法の一例を示す概略模式図
【符号の説明】
【００７０】
１・・・繊維層Ａ
２・・・繊維層Ｂ
１１・・・紡糸ノズル
１２・・・押出し機
１３・・・ホッパー
１４・・・吸引コレクターロール
１５・・・供給ロール
１６・・・巻取りロール
１７・・・繊維層Ｂ
１８・・・繊維層Ａ
１９・・・積層不織布
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均繊維径０．６〜１．８μｍ、厚さ０．０３〜０．１ｍｍのポリオレフィン系不織布である繊維層Aと、平均繊維径５〜６０μｍ、厚さ０．１５〜１．５ｍｍであるポリオレフィン系繊維層である繊維層Bとが、少なくとも積層されてなる密度０．０４５〜０．１２ｇ/ｃｍ３の積層体。
【請求項２】
平均繊維径５〜６０μｍ、厚さ０．１５〜１．５ｍｍの繊維シートの表面に、溶融した樹脂を噴霧して平均繊維径０．６〜１．８μｍ、厚さ０．０３〜０．１ｍｍの不織布を形成する工程を含む請求項１に記載の積層体の製造方法。
【請求項１】
平均繊維径０．６〜１．８μｍ、厚さ０．０３〜０．１ｍｍのポリオレフィン系不織布である繊維層Aと、平均繊維径５〜６０μｍ、厚さ０．１５〜１．５ｍｍであるポリオレフィン系繊維層である繊維層Bとが、少なくとも積層されてなる密度０．０４５〜０．１２ｇ/ｃｍ３の積層体。
【請求項２】
平均繊維径５〜６０μｍ、厚さ０．１５〜１．５ｍｍの繊維シートの表面に、溶融した樹脂を噴霧して平均繊維径０．６〜１．８μｍ、厚さ０．０３〜０．１ｍｍの不織布を形成する工程を含む請求項１に記載の積層体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００９−２７５３１２（Ｐ２００９−２７５３１２Ａ）
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２７７７３（Ｐ２００８−１２７７７３）
【出願日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【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２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【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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