積層体及び濾過材
【課題】 静電紡糸不織布がもつ本来の性能を発揮できる積層体、特には濾過材を提供すること。
【解決手段】 本発明の積層体は、静電紡糸法により製造された不織布と通気性シートとが接着剤により接着一体化した積層体であり、前記不織布の厚さ方向における、前記接着剤の不織布片表面からのしみ込み深さが不織布の厚さの４０％以下である。なお、不織布片表面における、接着剤の占める面積が不織布片表面積の１０〜７０％であるのが好ましい。本発明の濾過材は前記積層体からなる。
【解決手段】 本発明の積層体は、静電紡糸法により製造された不織布と通気性シートとが接着剤により接着一体化した積層体であり、前記不織布の厚さ方向における、前記接着剤の不織布片表面からのしみ込み深さが不織布の厚さの４０％以下である。なお、不織布片表面における、接着剤の占める面積が不織布片表面積の１０〜７０％であるのが好ましい。本発明の濾過材は前記積層体からなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は積層体及び濾過材に関する。
【背景技術】
【０００２】
不織布は構成繊維、繊維ウエブの形成方法、或いは繊維ウエブの結合方法等を適宜組み合わせることにより、各種機能を付与できるため、各種用途に適用されている。不織布を構成する繊維の繊維径が小さいと、分離性能、液体保持性能、払拭性能、隠蔽性能、絶縁性能、或いは柔軟性など、様々な性能に優れているため、不織布を構成する繊維の繊維径は小さいのが好ましい。
【０００３】
このような繊維径の小さい繊維からなる不織布として、例えば、静電紡糸法により製造した不織布（以下、「静電紡糸不織布」ということがある）が知られている。この静電紡糸不織布は繊維径の小さい繊維からなるが故に強度的に劣っているため、剛性や強度の優れる補強材と積層一体化することによってその強度を高めている。静電紡糸不織布を別の不織布と積層一体化する方法として、例えば、超音波接着、シンター接着等が知られている（特許文献１）。しかしながら、静電紡糸不織布は脆いため、前者の超音波接着によると静電紡糸不織布が破れたり、穴が開きやすいという問題があった。一方で、シンター接着によると、静電紡糸不織布を溶融させた場合には、静電紡糸不織布がもつ本来の性能を発揮させることができず、別の不織布を溶融させた場合には、別の不織布の溶融物が静電紡糸不織布に染み込み、又は別の不織布の厚みが潰れ、この場合も静電紡糸不織布がもつ本来の性能を発揮させることができなかった。例えば、静電紡糸不織布と別の不織布との積層体を濾過材として使用する場合、圧力損失が上昇してしまい、実用性を損なうという問題があった。また、別の積層一体化方法として、ホットメルト型接着剤を使用する方法が従来から知られているが、この積層一体化方法の場合もシンター接着の場合と同様に、ホットメルト型接着剤が静電紡糸不織布に染み込み、静電紡糸不織布がもつ本来の性能を発揮させることができなかった。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１８５２３８号公報（段落番号００１９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上述のような問題点を解決するためになされたもので、静電紡糸不織布がもつ本来の性能を発揮できる積層体、特には濾過材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１にかかる発明は、「静電紡糸法により製造された不織布と通気性シートとが接着剤により接着一体化した積層体であり、前記不織布の厚さ方向における、前記接着剤の不織布片表面からのしみ込み深さが不織布の厚さの４０％以下である積層体。」である。
【０００７】
本発明の請求項２にかかる発明は、「不織布片表面における、接着剤の占める面積が不織布片表面積の１０〜７０％であることを特徴とする、請求項１記載の積層体。」である。
【０００８】
本発明の請求項３にかかる発明は、「不織布片表面において、接着剤が線状に分布していることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の積層体。」である。
【０００９】
本発明の請求項４にかかる発明は、「不織布片表面において、接着剤が点状に分布していることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の積層体。」である。
【００１０】
本発明の請求項５にかかる発明は、「請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の積層体からなる濾過材。」である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１にかかる発明によれば、静電紡糸法により製造された不織布（静電紡糸不織布）は接着剤により接着一体化しているため、静電紡糸不織布に穴が開くなどの問題がなく、強度的に高められた積層体であり、また、静電紡糸不織布の厚さ方向における、接着剤のしみ込み深さが静電紡糸不織布の厚さの４０％以下であるため、静電紡糸不織布は接着剤の影響を受けにくく、静電紡糸不織布本来の機能を発揮することができる。例えば、積層体の圧力損失の上昇を抑えつつ、優れた濾過性能を発揮することができる。
【００１２】
本発明の請求項２にかかる発明によれば、接着剤の占める面積が不織布片表面積の１０〜７０％であることによって、静電紡糸不織布は接着剤の影響を更に受けにくく、静電紡糸不織布本来の機能を発揮することができる。例えば、積層体の圧力損失の上昇を抑えつつ、優れた濾過性能を発揮することができる。
【００１３】
本発明の請求項３にかかる発明によれば、接着剤が線状に分布しているため、剛性の優れる積層体である。そのため、この積層体は濾過材や絶縁材として好適に使用できる。
【００１４】
本発明の請求項４にかかる発明によれば、接着剤が点状に分布しているため、通気性シートの機能を阻害しにくい積層体である。例えば、通気性シートが柔軟性に優れている場合には柔軟性に優れた積層体であることができ、通気性シートに伸縮性がある場合には伸縮性に優れた積層体であることができる。このように柔軟性や伸縮性に優れている場合、積層体を衣料用途や払拭材として好適に用いることができる。
【００１５】
本発明の請求項５にかかる発明によれば、上記積層体からなるため、強度的に優れているとともに、圧力損失の低い、濾過性能の優れるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の積層体は分離性能、液体保持性能、払拭性能、隠蔽性能、絶縁性能、或いは柔軟性などの各種性能に優れるように、静電紡糸法により製造された不織布（静電紡糸不織布）を含んでいる。
【００１７】
この静電紡糸不織布を構成する繊維（以下、「極細繊維」と表記することがある）の繊維径は小さければ小さい程、各種性能に優れているため、１μｍ以下であるのが好ましく、０．５μｍ以下であるのがより好ましく、０．３μｍ以下であるのが更に好ましい。なお、極細繊維の繊維径の下限は特に限定するものではないが、１ｎｍ程度が適当である。本発明における「繊維径」は、静電紡糸不織布の電子顕微鏡写真から測定して得られる繊維の横断面における直径を意味し、繊維の横断面形状が非円形である場合には、横断面積と同じ面積の円の直径を繊維の繊維径とみなす。
【００１８】
この極細繊維の繊維長は特に限定するものではないが、静電紡糸法により製造した場合、一般的に連続繊維である。このように極細繊維が連続繊維であると、積層体製造時及び／又は使用時に極細繊維が脱落しにくいため好適である。このように連続繊維である場合、繊維径の測定は静電紡糸不織布の厚さ方向における切断面の電子顕微鏡写真をもとに行う。なお、間欠的に紡糸溶液を吐出するなどして、非連続繊維であることもできる。
【００１９】
本発明の極細繊維を構成する樹脂は静電紡糸法によって紡糸できる樹脂であれば良く、特に限定されるものではないが、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリアクリロニトリル−メタクリレート共重合体、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン−アクリレート共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン１２、ナイロン−４，６などのナイロン系、アラミド、ポリベンズイミダゾール、セルロース、酢酸セルロース、酢酸セルロースブチレート、ポリビニルピロリドン−酢酸ビニル、ポリ（ビス−（２−（２−メトキシ−エトキシエトキシ））ホスファゼン）（ｐｏｌｙ（ｂｉｓ−（２−（２−ｍｅｔｈｏｘｙ−ｅｔｈｏｘｙｅｔｈｏｘｙ））ｐｈｏｓｐｈａｚｅｎｅ）；ＭＥＥＰ）、ポリプロピレンオキサイド、ポリエチレンイミド（ＰＥＩ）、ポリこはく酸エチレン（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅｓｕｃｃｉｎａｔｅ））、ポリアニリン、ポリエチレンサルファイド、ポリオキシメチレン−オリゴ−オキシエチレン（ｐｏｌｙ（ｏｘｙｍｅｔｈｙｌｅｎｅ−ｏｌｉｇｏ−ｏｘｙｅｔｈｙｌｅｎｅ））、ＳＢＳ共重合体、ポリヒドロキシ酪酸、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンオキサイド、コラーゲン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリＤ，Ｌ−乳酸−グリコール酸共重合体、ポリアリレート、ポリプロピレンフマラート（ｐｏｌｙ（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｆｕｍａｌａｔｅｓ））、ポリカプロラクトンなどの生分解性高分子、ポリペプチド、タンパク質などのバイオポリマー、コールタールピッチ、石油ピッチなどのピッチ系などから構成することができる。なお、これら樹脂の共重合体又は混合物であっても良い。
【００２０】
本発明の静電紡糸不織布の目付は特に限定するものではないが、０．０５〜２５ｇ／ｍ２であるのが好ましく、０．１〜５ｇ／ｍ２であるのがより好ましく、１〜３ｇ／ｍ２であるのが更に好ましい。また、静電紡糸不織布の厚さは、マイクロメーターを用いて測定した値で、１〜１００μｍであるのが好ましく、２〜５０μｍであるのがより好ましく、５〜２０μｍであるのが更に好ましい。
【００２１】
このような静電紡糸不織布は繊維径の小さい極細繊維を含んでいるため、分離性能、液体保持性能、払拭性能、隠蔽性能、絶縁性能、或いは柔軟性など、様々な性能に優れているが、強度的に劣っているため、通気性シートと接着一体化して静電紡糸不織布の機能を損なうことなく、強度を高めている。この通気性シートは静電紡糸不織布よりも強度的に優れていれば良く、その形態は特に限定するものではないが、例えば、織物、編物、不織布、多孔フィルムなどを挙げることができる。
【００２２】
なお、通気性シートは静電紡糸不織布の片面又は両面に配置しても良いし、２枚の静電紡糸不織布の間に配置しても良い。通気性シートを静電紡糸不織布の両面に配置すると、静電紡糸不織布の外力による損傷を防ぐことができるため好適な実施態様である。例えば、静電紡糸不織布の両面に通気性シートを配置した三層積層体は静電紡糸不織布を損傷することなく、襞折加工などの後加工を実施することができる。なお、通気性シートを静電紡糸不織布の両面に配置する場合、通気性シートは同じであっても異なっていても良い。
【００２３】
この通気性シートの「通気性」とは、フラジール型通気度試験機による圧力１２５Ｐａをかけた時の通気度（つまり、ＪＩＳ Ｌ １０９６：1999 ８．２７．１ Ａ法（フラジール形法）に規定される空気量）が０．１ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ以上であることを意味する。
【００２４】
本発明の積層体は上述のような静電紡糸不織布と通気性シートとが接着剤により接着一体化しており、静電紡糸不織布に穴が開くなどの問題が生じないため、静電紡糸不織布の機能を発揮できるものである。また、静電紡糸不織布の微細孔が厚さ方向全体に亘って閉塞されていると、静電紡糸不織布の機能が低下してしまうが、本発明の積層体においては、静電紡糸不織布の厚さ方向における、接着剤の不織布片表面からの染み込み深さが静電紡糸不織布の厚さの４０％以下であるため、静電紡糸不織布の機能の低下が小さく、十分に機能を発揮できるものである。この染み込み深さが浅ければ浅いほど、静電紡糸不織布の機能の低下が小さいため、静電紡糸不織布の厚さの２５％以下であるのが好ましく、１５％以下であるのがより好ましく、１０％以下であるのが更に好ましい。静電紡糸不織布の機能の低下を防ぐために、理想的には染み込み深さは０％であるが、染み込み深さが０％であると静電紡糸不織布と通気性シートとの接着力が弱くなるため、２％以上であるのが好ましい。
【００２５】
本発明の「しみ込み深さ」は次の手順によって測定した値をいう。
（１）１つの接着剤３と静電紡糸不織布２の両表面とが収まる大きさの積層体厚さ方向断面写真（図１参照、通気性シート１が収まっている必要はない）を撮影する。
（２）前記積層体厚さ方向断面写真（図１）において、明らかに毛羽立った極細繊維を除いて、静電紡糸不織布２の片表面と接着剤３との接点２点（図１におけるＡ点、Ｂ点）を決める。
（３）前記接点２点（Ａ点、Ｂ点）を結ぶ線分Ｌａを引く。
（４）前記線分Ｌａを１０等分する点（Ｐ１〜Ｐ９）を決める。
（５）前記点（Ｐ１〜Ｐ９）を通り、線分Ｌａに直交する直線（Ｌ１〜Ｌ９）をそれぞれ引く。
（６）前記点（Ｐ１〜Ｐ９）から直線（Ｌ１〜Ｌ９）と接着剤３の外周との交点（Ｃａ１〜Ｃａ９）までの長さ、及び前記点（Ｐ１〜Ｐ９）から直線（Ｌ１〜Ｌ９）と静電紡糸不織布２の他表面との交点（Ｃｎ１〜Ｃｎ９）までの長さ、をそれぞれ計測する。
（７）前記点（Ｐ１〜Ｐ９）から直線（Ｌ１〜Ｌ９）と接着剤３の外周との交点（Ｃａ１〜Ｃａ９）までの長さの、前記点（Ｐ１〜Ｐ９）から直線（Ｌ１〜Ｌ９）と静電紡糸不織布２の他表面との交点（Ｃｎ１〜Ｃｎ９）までの長さに対する百分率（Ｒ１〜Ｒ９）をそれぞれ算出し、更に、各百分率（Ｒ１〜Ｒ９）を算術平均し、平均百分率（Ｒａ１）を算出する。
（８）前記（１）〜（７）の手順を、３０ヶ所の接着剤３について行い、それぞれ平均百分率（Ｒａ１〜Ｒａ３０）を算出する。
（９）前記平均百分率（Ｒａ１〜Ｒａ３０）の算術平均値（Ｒａｖ）及び標準偏差値（Ｒσ）を算出する。
（１０）前記平均百分率（Ｒａ１〜Ｒａ３０）の中で、Ｒａｖ±３Ｒσを超えるものを除外した上で、再度、算術平均値を算出し、この算術平均値を本発明における「しみ込み深さ」とする。
【００２６】
なお、接着剤の不織布片表面からの染み込み深さが静電紡糸不織布の厚さの４０％以下であったとしても、静電紡糸不織布片表面において接着剤が占める面積が広すぎると、静電紡糸不織布の機能を発揮できない傾向があり、他方で、接着剤が占める面積が狭すぎると、静電紡糸不織布と通気性シートとの接着力が弱くなる傾向があるため、静電紡糸不織布片表面における、接着剤の占める面積が静電紡糸不織布片表面積の１０〜７０％であるのが好ましく、１５〜５０％であるのがより好ましく、２０〜４０％であるのが更に好ましい。この「接着剤の占める面積」は積層体又は積層体から剥離した静電紡糸不織布平面の透過型実体顕微鏡写真から、接着剤が占有している部分とそれ以外の接着剤が占有していない部分とを２値化して分け、接着剤が占有している部分の面積百分率を算出して求めることができる。
【００２７】
また、接着剤は静電紡糸不織布片表面においてどのように分布していても良く、特に限定するものではないが、線状又は点状に分布していることができる。線状に分布していると、剛性の優れる積層体であるため、濾過材や絶縁材として好適に使用できる。他方で点状に分布していると、通気性シートの機能を阻害しにくい積層体である。例えば、通気性シートが柔軟性に優れている場合には柔軟性に優れる積層体であることができ、通気性シートに伸縮性がある場合には伸縮性に優れる積層体であることができる。このように柔軟性や伸縮性に優れている場合、積層体は衣料用途や払拭材として好適に用いることができる。
【００２８】
なお、接着剤は静電紡糸不織布と通気性シートとを上述のような状態で接着できれば良く、特に限定するものではないが、粘度が高い状態を維持して、静電紡糸不織布にしみ込んで微細孔を閉塞しにくいように、軟化点（ＪＩＳ Ｋ６８６３−1994により測定）と溶融粘度が５０００ｍＰａ・ｓ（Ｂ型粘度計により測定）に達する温度との差が３０℃以上あるホットメルト接着剤が好適に用いられる。ホットメルト樹脂の組成は前記物性を有するものであれば良く、特に限定するものではないが、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリオレフィン変性樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、熱可塑性ポリアミド系樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂などを、単独または混合して用いることができる。
【００２９】
更に、接着剤量は接着剤の不織布片表面からの染み込み深さが静電紡糸不織布の厚さの４０％以下であり、好ましくは接着剤の占める面積が静電紡糸不織布片表面積の１０〜７０％である限り、特に限定するものではないが、生産性と接着強度を両立できるように、０．１〜２０ｇ／ｍ２であるのが好ましく、０．１〜１０ｇ／ｍ２であるのがより好ましく、０．５〜５ｇ／ｍ２であるのが更に好ましい。
【００３０】
本発明の積層体は強度的に優れ、静電紡糸不織布の分離性能、液体保持性能、払拭性能、隠蔽性能、絶縁性能、或いは柔軟性等の機能を発揮できるものであるため、例えば、濾過材、アルカリ電池用セパレータ、非水電解液電池用セパレータ、医療用ガウン、医療用ベッドシート、マスク、ワイパーなどとして使用することができる。特に、濾過材として使用すると、圧力損失の低い、濾過性能の優れるものである。
【００３１】
本発明の積層体を濾過材として使用する場合、そのまま平板状のままで使用することができるし、ジグザグ状に襞折り加工を施して使用することができるし、筒状に巻回した状態で使用することができるし、或いは袋状に加工して使用することもできる。また、エレクトレット加工など様々な後加工を施して使用することもできる。
【００３２】
より具体的には、剛性のあるスパンボンド不織布（例えば、ポリエステルスパンボンド不織布）と静電紡糸不織布との積層体は、例えば、奥行き２８０ｍｍとなるようにジグザグ状に襞折加工をし、襞折間隔が１０ｍｍとなるようにセパレーターを挿入した後に、その周囲を木枠やアルミ枠などの外枠で固定して、クリーンルームなどの供給空気からサブミクロン粒子を除去するＨＥＰＡフィルタ又はＵＬＰＡフィルタとして用いることができる。また、同様のスパンボンド不織布と静電紡糸不織布との積層体を、例えば、高さ５〜１０ｍｍに襞折加工した後に、襞折間隔が２〜５ｍｍで、１辺の長さが５０〜１００ｍｍのサイズとなるように、不織布、紙、或いは樹脂などからなる枠で４辺又は襞折断面部２辺を接着したり、インジェクション成型などによりフィルタエレメントに加工すれば、ＨＥＰＡクラスの粒子除去性能を備えた、面体への取り外し可能な防塵マスク用フィルタや電動ファン付呼吸用保護具のフィルタとして用いることができる。更に、ポリオレフィン系繊維を含む（好ましくはポリオレフィン系繊維のみからなる）通気性シートと静電紡糸不織布との積層体は、通気性シート、静電紡糸不織布、又は積層体全体をエレクトレット加工した後、高さ２０〜５０ｍｍに襞折加工した後に、１辺の長さが５０〜５００ｍｍのサイズとなるように、不織布、紙、或いは樹脂などからなる枠で４辺又は襞折断面部２辺を接着したり、インジェクション成型などによりフィルタエレメントに加工すれば、家庭用又は業務用空気清浄機用フィルタとして、或いは電気掃除機やコピー機等に用いることのできる排気用帯電フィルタとして使用することができる。
【００３３】
このような本発明の積層体は、例えば、静電紡糸不織布及び／又は通気性シートにホットメルト樹脂接着剤を付与した後に、静電紡糸不織布と通気性シートとの間にホットメルト樹脂接着剤が介在するように積層することによって製造することができる。なお、ホットメルト樹脂接着剤の付与方法は特に限定するものではないが、接着剤を線状に分布させる場合には、ホットメルトスプレー装置等を使用して繊維状にスプレーして付与し、接着剤を点状に分布させる場合には、粉末状のホットメルト樹脂接着剤を散布する方法を挙げることができる。また、溶融したホットメルト樹脂をグラビアロール等で転写することも可能であり、この場合にはグラビアロールのパターンにより、接着剤を線状または点状に分布させることが可能である。
【００３４】
また、積層時に加圧することによって、静電紡糸不織布と通気性シートとを強固に接着一体化することができるが、加圧することによって、接着剤が静電紡糸不織布に染み込み易くなるため、その条件を接着剤の種類によって、実験的に適宜確認し、調整する。一般的には、ホットメルト樹脂接着剤の粘度が高い状態で加圧し、静電紡糸不織布に染み込みにくくするのが好ましく、より具体的には、ホットメルト樹脂接着剤の種類（前述のような、軟化点と溶融粘度が５０００ｍＰａ・ｓに達する温度との差が３０℃以上あるホットメルト接着剤が好ましい）、ホットメルト樹脂接着剤の温度、加圧力、クリアランス、加圧時間等を適宜調整する。なお、接着剤の占める面積は、ホットメルト樹脂接着剤量、ホットメルトスプレー装置を使用する場合にはエアー量、粉末状のホットメルト樹脂接着剤を用いる場合にはホットメルト樹脂接着剤の粒度、グラビアロールを用いる場合には彫刻パターンによって調節できる。
【００３５】
以下に、本発明の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００３６】
（実施例１）
ポリアクリロニトリル連続繊維からなる静電紡糸不織布（繊維径：０．２μｍ、目付：３ｇ／ｍ２、厚さ：１２μｍ）と、通気性シートとして、ポリエステル繊維製スパンボンド不織布（目付：５０ｇ／ｍ２、日本ルトラビル（株）製、ＬＤ７２５０）を用意した。
【００３７】
次いで、ホットメルトスプレー装置を用い、軟化点１４０℃、溶融粘度５０００ｍＰａ・ｓにおける温度が１７７℃のポリオレフィン系ホットメルト樹脂接着剤（松村石油化学研究所製、商品名：モレスコメルトＡＣ−９２５Ｒ）を、２枚のスパンボンド不織布の片表面に５ｇ／ｍ２づつスプレー塗布し、ホットメルト樹脂接着剤塗布面が当接するように、スパンボンド不織布、静電紡糸不織布、スパンボンド不織布の順に積層した後、直ちに加圧ロールにより圧着し、三層積層体を製造した。なお、スプレー塗布条件はホットメルトスプレー装置の溶融部温度１８０℃、定量供給部温度１９０℃、吐出部温度１９０℃、ホットエアー圧１３７．３ｋＰａ、ホットエアー量２５０Ｌ／ｍｉｎ．の条件下で行い、圧着条件はニップ圧４９Ｎ、クリアランス０．２ｍｍ、加圧時間０．０３ｓｅｃの条件下で行った。この三層積層体の静電紡糸不織布片表面におけるホットメルト樹脂接着剤の接着状態は表１に示す通りであった。また、この三層積層体はプリーツ加工に耐えることのできる、接着強度の優れるものであった。
【００３８】
（実施例２）
２枚のスパンボンド不織布の片表面に２０ｇ／ｍ２づつスプレー塗布したこと、及びホットエアー量を４５０Ｌ／ｍｉｎ．としたこと以外は実施例１と全く同様にして、三層積層体を製造した。この三層積層体の静電紡糸不織布片表面におけるホットメルト樹脂接着剤の接着状態は表１に示す通りであった。また、この三層積層体はプリーツ加工に耐えることのできる、接着強度の優れるものであった。
【００３９】
（実施例３）
実施例１と同じスパンボンド不織布上に、軟化点８５℃、溶融粘度５０００ｍＰａ・ｓにおける温度が１３５℃、平均粒径２００μｍのポリエチレン−酢酸ビニル共重合体系樹脂パウダーを散布（散布量：１０ｇ／ｍ２）し、実施例１と同じ静電紡糸不織布を積層した後、温度１１０℃に設定したオーブンに供給して、前記樹脂パウダーを溶融させた後、オーブンの出口に設けた冷却プレスロールにより加圧圧着（圧力：２８Ｎ、クリアランス０．２ｍｍ、加圧時間０．０３ｓｅｃ）して、二層積層体を得た。
【００４０】
続いて、実施例１と同じスパンボンド不織布上に、軟化点８５℃、溶融粘度５０００ｍＰａ・ｓにおける温度が１３５℃、平均粒径２００μｍのポリエチレン−酢酸ビニル共重合体系樹脂パウダーを散布（散布量：１０ｇ／ｍ２）し、前記二層積層体の静電紡糸不織布面が樹脂パウダーと当接するように積層した後、温度１１０℃に設定したオーブンに供給して、前記樹脂パウダーを溶融させた後、オーブンの出口に設けた冷却プレスロールにより加圧（圧力：２８Ｎ、クリアランス０．４ｍｍ、加圧時間０．０３ｓｅｃ）して、三層積層体を得た。この三層積層体の静電紡糸不織布片表面における接着剤の接着状態は表１に示す通りであった。また、この三層積層体はプリーツ加工に耐えることのできる、接着強度の優れるものであった。
【００４１】
（比較例１）
２枚のスパンボンド不織布の片表面に２０ｇ／ｍ２づつスプレー塗布したこと、及びホットエアー量を２００Ｌ／ｍｉｎ．としたこと以外は実施例１と全く同様にして、三層積層体を製造した。この三層積層体の静電紡糸不織布片表面におけるホットメルト樹脂接着剤の接着状態は表１に示す通りであった。表１から明らかなように、ホットメルト樹脂接着剤のしみ込み深さの深いものであったが、これはホットメルト樹脂接着剤の径が大きく、ホットエアー量が少ないことによるホットメルト樹脂接着剤の冷却効果が小さいためであると思われた。
【００４２】
（比較例２）
実施例１と同じスパンボンド不織布の片面に、熱可塑性ポリアミド系ホットメルト樹脂接着剤（軟化点９０℃、溶融粘度５０００ｍＰａ・ｓにおける温度は１９０℃以上）を２０ｇ／ｍ２塗布し、冷却してホットメルト接着剤付スパンボンド不織布を用意した。
【００４３】
次いで、実施例１と同じ静電紡糸不織布を、いずれの面もホットメルト接着剤と当接するように、前記ホットメルト接着剤付スパンボンド不織布で挟み込んだ後、リライアントプレス機により、処理温度９５℃、プレス圧２Ｎ、処理時間１０秒の条件で接着一体化して、三層積層体を得た。この三層積層体の静電紡糸不織布片表面における接着剤の接着状態は表１に示す通りであった。表１から明らかなように、ホットメルト樹脂接着剤のしみ込み深さの深いものであったが、これはホットメルト樹脂接着剤を積層した状態で溶融させているためであると思われた。
【００４４】
（比較例３）
実施例１と同じ静電紡糸不織布を、実施例１と同じスパンボンド不織布で挟むように積層した後、超音波加工機により、接着面積１３％、加圧圧力９．８Ｎ、融着時間０．０５ｓｅｃの条件で接着一体化して、三層積層体を得た。この三層積層体においては点状に接着していた。
【００４５】
【表１】
【００４６】
（濾過性能の評価）
実施例１〜３及び比較例１〜３の三層積層体のフィルタ性能を、風速＝５．３ｃｍ／ｓ、試験粒子＝ＤＯＰ（フタル酸ジオクチル）による０．３μｍの粒子径での捕集効率及び圧力損失を調べた。これらの結果は表２に示す通りであった。
【００４７】
【表２】
【００４８】
表２の結果から明らかなように、本発明の積層体である実施例１〜３は、静電紡糸不織布本来の圧力損失をあまり上昇させることなく、接着一体化したものであった。そのため、実施例１〜３の積層体はＨＥＰＡフィルタ用の濾過材として好適に使用できるものであった。
【００４９】
これに対して、比較例１及び２の積層体は静電紡糸不織布本来の圧力損失よりも高くなり過ぎて、ＨＥＰＡフィルタ用の濾過材として使用できないものであった。比較例３の積層体は接着部分の一部でピンホールが生じており、ＨＥＰＡフィルタ用の濾過材としては効率が不十分であった。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】積層体の厚さ方向断面模式図
【符号の説明】
【００５１】
１ 通気性シート
２ 静電紡糸不織布
３ 接着剤
Ａ、Ｂ 静電紡糸不織布の片表面と接着剤との接点
Ｌａ Ａ、Ｂを結ぶ線分
Ｐ１〜Ｐ９ 線分Ｌａを１０等分する点
Ｌ１〜Ｌ９ Ｐ１〜Ｐ９を通り線分Ｌａに直交する直線
Ｃａ１〜Ｃａ９ 直線Ｌ１〜Ｌ９と接着剤の外周との交点
Ｃｎ１〜Ｃｎ９ 直線Ｌ１〜Ｌ９と静電紡糸不織布の他表面との交点
【技術分野】
【０００１】
本発明は積層体及び濾過材に関する。
【背景技術】
【０００２】
不織布は構成繊維、繊維ウエブの形成方法、或いは繊維ウエブの結合方法等を適宜組み合わせることにより、各種機能を付与できるため、各種用途に適用されている。不織布を構成する繊維の繊維径が小さいと、分離性能、液体保持性能、払拭性能、隠蔽性能、絶縁性能、或いは柔軟性など、様々な性能に優れているため、不織布を構成する繊維の繊維径は小さいのが好ましい。
【０００３】
このような繊維径の小さい繊維からなる不織布として、例えば、静電紡糸法により製造した不織布（以下、「静電紡糸不織布」ということがある）が知られている。この静電紡糸不織布は繊維径の小さい繊維からなるが故に強度的に劣っているため、剛性や強度の優れる補強材と積層一体化することによってその強度を高めている。静電紡糸不織布を別の不織布と積層一体化する方法として、例えば、超音波接着、シンター接着等が知られている（特許文献１）。しかしながら、静電紡糸不織布は脆いため、前者の超音波接着によると静電紡糸不織布が破れたり、穴が開きやすいという問題があった。一方で、シンター接着によると、静電紡糸不織布を溶融させた場合には、静電紡糸不織布がもつ本来の性能を発揮させることができず、別の不織布を溶融させた場合には、別の不織布の溶融物が静電紡糸不織布に染み込み、又は別の不織布の厚みが潰れ、この場合も静電紡糸不織布がもつ本来の性能を発揮させることができなかった。例えば、静電紡糸不織布と別の不織布との積層体を濾過材として使用する場合、圧力損失が上昇してしまい、実用性を損なうという問題があった。また、別の積層一体化方法として、ホットメルト型接着剤を使用する方法が従来から知られているが、この積層一体化方法の場合もシンター接着の場合と同様に、ホットメルト型接着剤が静電紡糸不織布に染み込み、静電紡糸不織布がもつ本来の性能を発揮させることができなかった。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１８５２３８号公報（段落番号００１９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上述のような問題点を解決するためになされたもので、静電紡糸不織布がもつ本来の性能を発揮できる積層体、特には濾過材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１にかかる発明は、「静電紡糸法により製造された不織布と通気性シートとが接着剤により接着一体化した積層体であり、前記不織布の厚さ方向における、前記接着剤の不織布片表面からのしみ込み深さが不織布の厚さの４０％以下である積層体。」である。
【０００７】
本発明の請求項２にかかる発明は、「不織布片表面における、接着剤の占める面積が不織布片表面積の１０〜７０％であることを特徴とする、請求項１記載の積層体。」である。
【０００８】
本発明の請求項３にかかる発明は、「不織布片表面において、接着剤が線状に分布していることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の積層体。」である。
【０００９】
本発明の請求項４にかかる発明は、「不織布片表面において、接着剤が点状に分布していることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の積層体。」である。
【００１０】
本発明の請求項５にかかる発明は、「請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の積層体からなる濾過材。」である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１にかかる発明によれば、静電紡糸法により製造された不織布（静電紡糸不織布）は接着剤により接着一体化しているため、静電紡糸不織布に穴が開くなどの問題がなく、強度的に高められた積層体であり、また、静電紡糸不織布の厚さ方向における、接着剤のしみ込み深さが静電紡糸不織布の厚さの４０％以下であるため、静電紡糸不織布は接着剤の影響を受けにくく、静電紡糸不織布本来の機能を発揮することができる。例えば、積層体の圧力損失の上昇を抑えつつ、優れた濾過性能を発揮することができる。
【００１２】
本発明の請求項２にかかる発明によれば、接着剤の占める面積が不織布片表面積の１０〜７０％であることによって、静電紡糸不織布は接着剤の影響を更に受けにくく、静電紡糸不織布本来の機能を発揮することができる。例えば、積層体の圧力損失の上昇を抑えつつ、優れた濾過性能を発揮することができる。
【００１３】
本発明の請求項３にかかる発明によれば、接着剤が線状に分布しているため、剛性の優れる積層体である。そのため、この積層体は濾過材や絶縁材として好適に使用できる。
【００１４】
本発明の請求項４にかかる発明によれば、接着剤が点状に分布しているため、通気性シートの機能を阻害しにくい積層体である。例えば、通気性シートが柔軟性に優れている場合には柔軟性に優れた積層体であることができ、通気性シートに伸縮性がある場合には伸縮性に優れた積層体であることができる。このように柔軟性や伸縮性に優れている場合、積層体を衣料用途や払拭材として好適に用いることができる。
【００１５】
本発明の請求項５にかかる発明によれば、上記積層体からなるため、強度的に優れているとともに、圧力損失の低い、濾過性能の優れるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の積層体は分離性能、液体保持性能、払拭性能、隠蔽性能、絶縁性能、或いは柔軟性などの各種性能に優れるように、静電紡糸法により製造された不織布（静電紡糸不織布）を含んでいる。
【００１７】
この静電紡糸不織布を構成する繊維（以下、「極細繊維」と表記することがある）の繊維径は小さければ小さい程、各種性能に優れているため、１μｍ以下であるのが好ましく、０．５μｍ以下であるのがより好ましく、０．３μｍ以下であるのが更に好ましい。なお、極細繊維の繊維径の下限は特に限定するものではないが、１ｎｍ程度が適当である。本発明における「繊維径」は、静電紡糸不織布の電子顕微鏡写真から測定して得られる繊維の横断面における直径を意味し、繊維の横断面形状が非円形である場合には、横断面積と同じ面積の円の直径を繊維の繊維径とみなす。
【００１８】
この極細繊維の繊維長は特に限定するものではないが、静電紡糸法により製造した場合、一般的に連続繊維である。このように極細繊維が連続繊維であると、積層体製造時及び／又は使用時に極細繊維が脱落しにくいため好適である。このように連続繊維である場合、繊維径の測定は静電紡糸不織布の厚さ方向における切断面の電子顕微鏡写真をもとに行う。なお、間欠的に紡糸溶液を吐出するなどして、非連続繊維であることもできる。
【００１９】
本発明の極細繊維を構成する樹脂は静電紡糸法によって紡糸できる樹脂であれば良く、特に限定されるものではないが、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリアクリロニトリル−メタクリレート共重合体、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン−アクリレート共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン１２、ナイロン−４，６などのナイロン系、アラミド、ポリベンズイミダゾール、セルロース、酢酸セルロース、酢酸セルロースブチレート、ポリビニルピロリドン−酢酸ビニル、ポリ（ビス−（２−（２−メトキシ−エトキシエトキシ））ホスファゼン）（ｐｏｌｙ（ｂｉｓ−（２−（２−ｍｅｔｈｏｘｙ−ｅｔｈｏｘｙｅｔｈｏｘｙ））ｐｈｏｓｐｈａｚｅｎｅ）；ＭＥＥＰ）、ポリプロピレンオキサイド、ポリエチレンイミド（ＰＥＩ）、ポリこはく酸エチレン（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅｓｕｃｃｉｎａｔｅ））、ポリアニリン、ポリエチレンサルファイド、ポリオキシメチレン−オリゴ−オキシエチレン（ｐｏｌｙ（ｏｘｙｍｅｔｈｙｌｅｎｅ−ｏｌｉｇｏ−ｏｘｙｅｔｈｙｌｅｎｅ））、ＳＢＳ共重合体、ポリヒドロキシ酪酸、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンオキサイド、コラーゲン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリＤ，Ｌ−乳酸−グリコール酸共重合体、ポリアリレート、ポリプロピレンフマラート（ｐｏｌｙ（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｆｕｍａｌａｔｅｓ））、ポリカプロラクトンなどの生分解性高分子、ポリペプチド、タンパク質などのバイオポリマー、コールタールピッチ、石油ピッチなどのピッチ系などから構成することができる。なお、これら樹脂の共重合体又は混合物であっても良い。
【００２０】
本発明の静電紡糸不織布の目付は特に限定するものではないが、０．０５〜２５ｇ／ｍ２であるのが好ましく、０．１〜５ｇ／ｍ２であるのがより好ましく、１〜３ｇ／ｍ２であるのが更に好ましい。また、静電紡糸不織布の厚さは、マイクロメーターを用いて測定した値で、１〜１００μｍであるのが好ましく、２〜５０μｍであるのがより好ましく、５〜２０μｍであるのが更に好ましい。
【００２１】
このような静電紡糸不織布は繊維径の小さい極細繊維を含んでいるため、分離性能、液体保持性能、払拭性能、隠蔽性能、絶縁性能、或いは柔軟性など、様々な性能に優れているが、強度的に劣っているため、通気性シートと接着一体化して静電紡糸不織布の機能を損なうことなく、強度を高めている。この通気性シートは静電紡糸不織布よりも強度的に優れていれば良く、その形態は特に限定するものではないが、例えば、織物、編物、不織布、多孔フィルムなどを挙げることができる。
【００２２】
なお、通気性シートは静電紡糸不織布の片面又は両面に配置しても良いし、２枚の静電紡糸不織布の間に配置しても良い。通気性シートを静電紡糸不織布の両面に配置すると、静電紡糸不織布の外力による損傷を防ぐことができるため好適な実施態様である。例えば、静電紡糸不織布の両面に通気性シートを配置した三層積層体は静電紡糸不織布を損傷することなく、襞折加工などの後加工を実施することができる。なお、通気性シートを静電紡糸不織布の両面に配置する場合、通気性シートは同じであっても異なっていても良い。
【００２３】
この通気性シートの「通気性」とは、フラジール型通気度試験機による圧力１２５Ｐａをかけた時の通気度（つまり、ＪＩＳ Ｌ １０９６：1999 ８．２７．１ Ａ法（フラジール形法）に規定される空気量）が０．１ｃｍ３／ｃｍ２・ｓｅｃ以上であることを意味する。
【００２４】
本発明の積層体は上述のような静電紡糸不織布と通気性シートとが接着剤により接着一体化しており、静電紡糸不織布に穴が開くなどの問題が生じないため、静電紡糸不織布の機能を発揮できるものである。また、静電紡糸不織布の微細孔が厚さ方向全体に亘って閉塞されていると、静電紡糸不織布の機能が低下してしまうが、本発明の積層体においては、静電紡糸不織布の厚さ方向における、接着剤の不織布片表面からの染み込み深さが静電紡糸不織布の厚さの４０％以下であるため、静電紡糸不織布の機能の低下が小さく、十分に機能を発揮できるものである。この染み込み深さが浅ければ浅いほど、静電紡糸不織布の機能の低下が小さいため、静電紡糸不織布の厚さの２５％以下であるのが好ましく、１５％以下であるのがより好ましく、１０％以下であるのが更に好ましい。静電紡糸不織布の機能の低下を防ぐために、理想的には染み込み深さは０％であるが、染み込み深さが０％であると静電紡糸不織布と通気性シートとの接着力が弱くなるため、２％以上であるのが好ましい。
【００２５】
本発明の「しみ込み深さ」は次の手順によって測定した値をいう。
（１）１つの接着剤３と静電紡糸不織布２の両表面とが収まる大きさの積層体厚さ方向断面写真（図１参照、通気性シート１が収まっている必要はない）を撮影する。
（２）前記積層体厚さ方向断面写真（図１）において、明らかに毛羽立った極細繊維を除いて、静電紡糸不織布２の片表面と接着剤３との接点２点（図１におけるＡ点、Ｂ点）を決める。
（３）前記接点２点（Ａ点、Ｂ点）を結ぶ線分Ｌａを引く。
（４）前記線分Ｌａを１０等分する点（Ｐ１〜Ｐ９）を決める。
（５）前記点（Ｐ１〜Ｐ９）を通り、線分Ｌａに直交する直線（Ｌ１〜Ｌ９）をそれぞれ引く。
（６）前記点（Ｐ１〜Ｐ９）から直線（Ｌ１〜Ｌ９）と接着剤３の外周との交点（Ｃａ１〜Ｃａ９）までの長さ、及び前記点（Ｐ１〜Ｐ９）から直線（Ｌ１〜Ｌ９）と静電紡糸不織布２の他表面との交点（Ｃｎ１〜Ｃｎ９）までの長さ、をそれぞれ計測する。
（７）前記点（Ｐ１〜Ｐ９）から直線（Ｌ１〜Ｌ９）と接着剤３の外周との交点（Ｃａ１〜Ｃａ９）までの長さの、前記点（Ｐ１〜Ｐ９）から直線（Ｌ１〜Ｌ９）と静電紡糸不織布２の他表面との交点（Ｃｎ１〜Ｃｎ９）までの長さに対する百分率（Ｒ１〜Ｒ９）をそれぞれ算出し、更に、各百分率（Ｒ１〜Ｒ９）を算術平均し、平均百分率（Ｒａ１）を算出する。
（８）前記（１）〜（７）の手順を、３０ヶ所の接着剤３について行い、それぞれ平均百分率（Ｒａ１〜Ｒａ３０）を算出する。
（９）前記平均百分率（Ｒａ１〜Ｒａ３０）の算術平均値（Ｒａｖ）及び標準偏差値（Ｒσ）を算出する。
（１０）前記平均百分率（Ｒａ１〜Ｒａ３０）の中で、Ｒａｖ±３Ｒσを超えるものを除外した上で、再度、算術平均値を算出し、この算術平均値を本発明における「しみ込み深さ」とする。
【００２６】
なお、接着剤の不織布片表面からの染み込み深さが静電紡糸不織布の厚さの４０％以下であったとしても、静電紡糸不織布片表面において接着剤が占める面積が広すぎると、静電紡糸不織布の機能を発揮できない傾向があり、他方で、接着剤が占める面積が狭すぎると、静電紡糸不織布と通気性シートとの接着力が弱くなる傾向があるため、静電紡糸不織布片表面における、接着剤の占める面積が静電紡糸不織布片表面積の１０〜７０％であるのが好ましく、１５〜５０％であるのがより好ましく、２０〜４０％であるのが更に好ましい。この「接着剤の占める面積」は積層体又は積層体から剥離した静電紡糸不織布平面の透過型実体顕微鏡写真から、接着剤が占有している部分とそれ以外の接着剤が占有していない部分とを２値化して分け、接着剤が占有している部分の面積百分率を算出して求めることができる。
【００２７】
また、接着剤は静電紡糸不織布片表面においてどのように分布していても良く、特に限定するものではないが、線状又は点状に分布していることができる。線状に分布していると、剛性の優れる積層体であるため、濾過材や絶縁材として好適に使用できる。他方で点状に分布していると、通気性シートの機能を阻害しにくい積層体である。例えば、通気性シートが柔軟性に優れている場合には柔軟性に優れる積層体であることができ、通気性シートに伸縮性がある場合には伸縮性に優れる積層体であることができる。このように柔軟性や伸縮性に優れている場合、積層体は衣料用途や払拭材として好適に用いることができる。
【００２８】
なお、接着剤は静電紡糸不織布と通気性シートとを上述のような状態で接着できれば良く、特に限定するものではないが、粘度が高い状態を維持して、静電紡糸不織布にしみ込んで微細孔を閉塞しにくいように、軟化点（ＪＩＳ Ｋ６８６３−1994により測定）と溶融粘度が５０００ｍＰａ・ｓ（Ｂ型粘度計により測定）に達する温度との差が３０℃以上あるホットメルト接着剤が好適に用いられる。ホットメルト樹脂の組成は前記物性を有するものであれば良く、特に限定するものではないが、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリオレフィン変性樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、熱可塑性ポリアミド系樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂などを、単独または混合して用いることができる。
【００２９】
更に、接着剤量は接着剤の不織布片表面からの染み込み深さが静電紡糸不織布の厚さの４０％以下であり、好ましくは接着剤の占める面積が静電紡糸不織布片表面積の１０〜７０％である限り、特に限定するものではないが、生産性と接着強度を両立できるように、０．１〜２０ｇ／ｍ２であるのが好ましく、０．１〜１０ｇ／ｍ２であるのがより好ましく、０．５〜５ｇ／ｍ２であるのが更に好ましい。
【００３０】
本発明の積層体は強度的に優れ、静電紡糸不織布の分離性能、液体保持性能、払拭性能、隠蔽性能、絶縁性能、或いは柔軟性等の機能を発揮できるものであるため、例えば、濾過材、アルカリ電池用セパレータ、非水電解液電池用セパレータ、医療用ガウン、医療用ベッドシート、マスク、ワイパーなどとして使用することができる。特に、濾過材として使用すると、圧力損失の低い、濾過性能の優れるものである。
【００３１】
本発明の積層体を濾過材として使用する場合、そのまま平板状のままで使用することができるし、ジグザグ状に襞折り加工を施して使用することができるし、筒状に巻回した状態で使用することができるし、或いは袋状に加工して使用することもできる。また、エレクトレット加工など様々な後加工を施して使用することもできる。
【００３２】
より具体的には、剛性のあるスパンボンド不織布（例えば、ポリエステルスパンボンド不織布）と静電紡糸不織布との積層体は、例えば、奥行き２８０ｍｍとなるようにジグザグ状に襞折加工をし、襞折間隔が１０ｍｍとなるようにセパレーターを挿入した後に、その周囲を木枠やアルミ枠などの外枠で固定して、クリーンルームなどの供給空気からサブミクロン粒子を除去するＨＥＰＡフィルタ又はＵＬＰＡフィルタとして用いることができる。また、同様のスパンボンド不織布と静電紡糸不織布との積層体を、例えば、高さ５〜１０ｍｍに襞折加工した後に、襞折間隔が２〜５ｍｍで、１辺の長さが５０〜１００ｍｍのサイズとなるように、不織布、紙、或いは樹脂などからなる枠で４辺又は襞折断面部２辺を接着したり、インジェクション成型などによりフィルタエレメントに加工すれば、ＨＥＰＡクラスの粒子除去性能を備えた、面体への取り外し可能な防塵マスク用フィルタや電動ファン付呼吸用保護具のフィルタとして用いることができる。更に、ポリオレフィン系繊維を含む（好ましくはポリオレフィン系繊維のみからなる）通気性シートと静電紡糸不織布との積層体は、通気性シート、静電紡糸不織布、又は積層体全体をエレクトレット加工した後、高さ２０〜５０ｍｍに襞折加工した後に、１辺の長さが５０〜５００ｍｍのサイズとなるように、不織布、紙、或いは樹脂などからなる枠で４辺又は襞折断面部２辺を接着したり、インジェクション成型などによりフィルタエレメントに加工すれば、家庭用又は業務用空気清浄機用フィルタとして、或いは電気掃除機やコピー機等に用いることのできる排気用帯電フィルタとして使用することができる。
【００３３】
このような本発明の積層体は、例えば、静電紡糸不織布及び／又は通気性シートにホットメルト樹脂接着剤を付与した後に、静電紡糸不織布と通気性シートとの間にホットメルト樹脂接着剤が介在するように積層することによって製造することができる。なお、ホットメルト樹脂接着剤の付与方法は特に限定するものではないが、接着剤を線状に分布させる場合には、ホットメルトスプレー装置等を使用して繊維状にスプレーして付与し、接着剤を点状に分布させる場合には、粉末状のホットメルト樹脂接着剤を散布する方法を挙げることができる。また、溶融したホットメルト樹脂をグラビアロール等で転写することも可能であり、この場合にはグラビアロールのパターンにより、接着剤を線状または点状に分布させることが可能である。
【００３４】
また、積層時に加圧することによって、静電紡糸不織布と通気性シートとを強固に接着一体化することができるが、加圧することによって、接着剤が静電紡糸不織布に染み込み易くなるため、その条件を接着剤の種類によって、実験的に適宜確認し、調整する。一般的には、ホットメルト樹脂接着剤の粘度が高い状態で加圧し、静電紡糸不織布に染み込みにくくするのが好ましく、より具体的には、ホットメルト樹脂接着剤の種類（前述のような、軟化点と溶融粘度が５０００ｍＰａ・ｓに達する温度との差が３０℃以上あるホットメルト接着剤が好ましい）、ホットメルト樹脂接着剤の温度、加圧力、クリアランス、加圧時間等を適宜調整する。なお、接着剤の占める面積は、ホットメルト樹脂接着剤量、ホットメルトスプレー装置を使用する場合にはエアー量、粉末状のホットメルト樹脂接着剤を用いる場合にはホットメルト樹脂接着剤の粒度、グラビアロールを用いる場合には彫刻パターンによって調節できる。
【００３５】
以下に、本発明の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００３６】
（実施例１）
ポリアクリロニトリル連続繊維からなる静電紡糸不織布（繊維径：０．２μｍ、目付：３ｇ／ｍ２、厚さ：１２μｍ）と、通気性シートとして、ポリエステル繊維製スパンボンド不織布（目付：５０ｇ／ｍ２、日本ルトラビル（株）製、ＬＤ７２５０）を用意した。
【００３７】
次いで、ホットメルトスプレー装置を用い、軟化点１４０℃、溶融粘度５０００ｍＰａ・ｓにおける温度が１７７℃のポリオレフィン系ホットメルト樹脂接着剤（松村石油化学研究所製、商品名：モレスコメルトＡＣ−９２５Ｒ）を、２枚のスパンボンド不織布の片表面に５ｇ／ｍ２づつスプレー塗布し、ホットメルト樹脂接着剤塗布面が当接するように、スパンボンド不織布、静電紡糸不織布、スパンボンド不織布の順に積層した後、直ちに加圧ロールにより圧着し、三層積層体を製造した。なお、スプレー塗布条件はホットメルトスプレー装置の溶融部温度１８０℃、定量供給部温度１９０℃、吐出部温度１９０℃、ホットエアー圧１３７．３ｋＰａ、ホットエアー量２５０Ｌ／ｍｉｎ．の条件下で行い、圧着条件はニップ圧４９Ｎ、クリアランス０．２ｍｍ、加圧時間０．０３ｓｅｃの条件下で行った。この三層積層体の静電紡糸不織布片表面におけるホットメルト樹脂接着剤の接着状態は表１に示す通りであった。また、この三層積層体はプリーツ加工に耐えることのできる、接着強度の優れるものであった。
【００３８】
（実施例２）
２枚のスパンボンド不織布の片表面に２０ｇ／ｍ２づつスプレー塗布したこと、及びホットエアー量を４５０Ｌ／ｍｉｎ．としたこと以外は実施例１と全く同様にして、三層積層体を製造した。この三層積層体の静電紡糸不織布片表面におけるホットメルト樹脂接着剤の接着状態は表１に示す通りであった。また、この三層積層体はプリーツ加工に耐えることのできる、接着強度の優れるものであった。
【００３９】
（実施例３）
実施例１と同じスパンボンド不織布上に、軟化点８５℃、溶融粘度５０００ｍＰａ・ｓにおける温度が１３５℃、平均粒径２００μｍのポリエチレン−酢酸ビニル共重合体系樹脂パウダーを散布（散布量：１０ｇ／ｍ２）し、実施例１と同じ静電紡糸不織布を積層した後、温度１１０℃に設定したオーブンに供給して、前記樹脂パウダーを溶融させた後、オーブンの出口に設けた冷却プレスロールにより加圧圧着（圧力：２８Ｎ、クリアランス０．２ｍｍ、加圧時間０．０３ｓｅｃ）して、二層積層体を得た。
【００４０】
続いて、実施例１と同じスパンボンド不織布上に、軟化点８５℃、溶融粘度５０００ｍＰａ・ｓにおける温度が１３５℃、平均粒径２００μｍのポリエチレン−酢酸ビニル共重合体系樹脂パウダーを散布（散布量：１０ｇ／ｍ２）し、前記二層積層体の静電紡糸不織布面が樹脂パウダーと当接するように積層した後、温度１１０℃に設定したオーブンに供給して、前記樹脂パウダーを溶融させた後、オーブンの出口に設けた冷却プレスロールにより加圧（圧力：２８Ｎ、クリアランス０．４ｍｍ、加圧時間０．０３ｓｅｃ）して、三層積層体を得た。この三層積層体の静電紡糸不織布片表面における接着剤の接着状態は表１に示す通りであった。また、この三層積層体はプリーツ加工に耐えることのできる、接着強度の優れるものであった。
【００４１】
（比較例１）
２枚のスパンボンド不織布の片表面に２０ｇ／ｍ２づつスプレー塗布したこと、及びホットエアー量を２００Ｌ／ｍｉｎ．としたこと以外は実施例１と全く同様にして、三層積層体を製造した。この三層積層体の静電紡糸不織布片表面におけるホットメルト樹脂接着剤の接着状態は表１に示す通りであった。表１から明らかなように、ホットメルト樹脂接着剤のしみ込み深さの深いものであったが、これはホットメルト樹脂接着剤の径が大きく、ホットエアー量が少ないことによるホットメルト樹脂接着剤の冷却効果が小さいためであると思われた。
【００４２】
（比較例２）
実施例１と同じスパンボンド不織布の片面に、熱可塑性ポリアミド系ホットメルト樹脂接着剤（軟化点９０℃、溶融粘度５０００ｍＰａ・ｓにおける温度は１９０℃以上）を２０ｇ／ｍ２塗布し、冷却してホットメルト接着剤付スパンボンド不織布を用意した。
【００４３】
次いで、実施例１と同じ静電紡糸不織布を、いずれの面もホットメルト接着剤と当接するように、前記ホットメルト接着剤付スパンボンド不織布で挟み込んだ後、リライアントプレス機により、処理温度９５℃、プレス圧２Ｎ、処理時間１０秒の条件で接着一体化して、三層積層体を得た。この三層積層体の静電紡糸不織布片表面における接着剤の接着状態は表１に示す通りであった。表１から明らかなように、ホットメルト樹脂接着剤のしみ込み深さの深いものであったが、これはホットメルト樹脂接着剤を積層した状態で溶融させているためであると思われた。
【００４４】
（比較例３）
実施例１と同じ静電紡糸不織布を、実施例１と同じスパンボンド不織布で挟むように積層した後、超音波加工機により、接着面積１３％、加圧圧力９．８Ｎ、融着時間０．０５ｓｅｃの条件で接着一体化して、三層積層体を得た。この三層積層体においては点状に接着していた。
【００４５】
【表１】
【００４６】
（濾過性能の評価）
実施例１〜３及び比較例１〜３の三層積層体のフィルタ性能を、風速＝５．３ｃｍ／ｓ、試験粒子＝ＤＯＰ（フタル酸ジオクチル）による０．３μｍの粒子径での捕集効率及び圧力損失を調べた。これらの結果は表２に示す通りであった。
【００４７】
【表２】
【００４８】
表２の結果から明らかなように、本発明の積層体である実施例１〜３は、静電紡糸不織布本来の圧力損失をあまり上昇させることなく、接着一体化したものであった。そのため、実施例１〜３の積層体はＨＥＰＡフィルタ用の濾過材として好適に使用できるものであった。
【００４９】
これに対して、比較例１及び２の積層体は静電紡糸不織布本来の圧力損失よりも高くなり過ぎて、ＨＥＰＡフィルタ用の濾過材として使用できないものであった。比較例３の積層体は接着部分の一部でピンホールが生じており、ＨＥＰＡフィルタ用の濾過材としては効率が不十分であった。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】積層体の厚さ方向断面模式図
【符号の説明】
【００５１】
１ 通気性シート
２ 静電紡糸不織布
３ 接着剤
Ａ、Ｂ 静電紡糸不織布の片表面と接着剤との接点
Ｌａ Ａ、Ｂを結ぶ線分
Ｐ１〜Ｐ９ 線分Ｌａを１０等分する点
Ｌ１〜Ｌ９ Ｐ１〜Ｐ９を通り線分Ｌａに直交する直線
Ｃａ１〜Ｃａ９ 直線Ｌ１〜Ｌ９と接着剤の外周との交点
Ｃｎ１〜Ｃｎ９ 直線Ｌ１〜Ｌ９と静電紡糸不織布の他表面との交点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電紡糸法により製造された不織布と通気性シートとが接着剤により接着一体化した積層体であり、前記不織布の厚さ方向における、前記接着剤の不織布片表面からのしみ込み深さが不織布の厚さの４０％以下である積層体。
【請求項２】
不織布片表面における、接着剤の占める面積が不織布片表面積の１０〜７０％であることを特徴とする、請求項１記載の積層体。
【請求項３】
不織布片表面において、接着剤が線状に分布していることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の積層体。
【請求項４】
不織布片表面において、接着剤が点状に分布していることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の積層体。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の積層体からなる濾過材。
【請求項１】
静電紡糸法により製造された不織布と通気性シートとが接着剤により接着一体化した積層体であり、前記不織布の厚さ方向における、前記接着剤の不織布片表面からのしみ込み深さが不織布の厚さの４０％以下である積層体。
【請求項２】
不織布片表面における、接着剤の占める面積が不織布片表面積の１０〜７０％であることを特徴とする、請求項１記載の積層体。
【請求項３】
不織布片表面において、接着剤が線状に分布していることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の積層体。
【請求項４】
不織布片表面において、接着剤が点状に分布していることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の積層体。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の積層体からなる濾過材。
【図１】
【公開番号】特開２００７−３０１７５（Ｐ２００７−３０１７５Ａ）
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２１２０９９（Ｐ２００５−２１２０９９）
【出願日】平成１７年７月２２日（２００５．７．２２）
【出願人】（０００２２９５４２）日本バイリーン株式会社 (378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２２日（２００５．７．２２）
【出願人】（０００２２９５４２）日本バイリーン株式会社 (378)
【Ｆターム（参考）】
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