(57)【要約】【課題】吸油性と嵩高性を両立し、かつ短繊維の脱落問題もない長繊維不織布、これを用いた吸油材及び長繊維不織布の製造方法を提供する。【解決手段】長繊維で構成される不織布であって、長繊維は相対的に繊度の太い繊維と相対的に繊度の細い繊維を含み、太い繊維の繊度分布中心は細い繊維の繊度分布中心の２倍以上である。本発明の吸油材は前記長繊維不織布を用いる。本発明の長繊維不織布の製造方法は、融点の異なる少なくとも２種類のポリマーを紡糸口金から溶融押し出しし、圧力流体によって前記押し出された繊維を吹き飛ばし、前記吹き飛ばされた繊維をシート状に形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長繊維で構成される不織布であって、前記長繊維は相対的に繊度の太い繊維と相対的に繊度の細い繊維を含み、
前記太い繊維の繊度分布中心は、前記細い繊維の繊度分布中心の２倍以上であることを特徴とする長繊維不織布。
【請求項２】
前記細い繊維はポリオレフィン系繊維である請求項１に記載の長繊維不織布。
【請求項３】
前記太い繊維及び前記細い繊維はいずれも非分割繊維である請求項１又は２に記載の長繊維不織布。
【請求項４】
前記太い繊維と前記細い繊維は融点が異なり、前記太い繊維は相対的に融点が高い請求項１〜３のいずれかに記載の長繊維不織布。
【請求項５】
前記細い繊維はポリプロピレンである請求項１〜４のいずれかに記載の長繊維不織布。
【請求項６】
前記太い繊維はポリエステルである請求項１〜５のいずれかに記載の長繊維不織布。
【請求項７】
前記長繊維不織布は、油−水混合液体からの選択的吸油性が高い請求項１〜６のいずれか１項に記載の長繊維不織布。
【請求項８】
前記長繊維不織布は、主面の少なくとも一面にスパンボンド不織布が積層され、厚さ方向の溶融孔で一体化されている請求項１〜７のいずれかに記載の長繊維不織布。
【請求項９】
前記長繊維不織布は、主面の少なくとも一面は毛焼きされている請求項１〜８のいずれかに記載の長繊維不織布。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の長繊維不織布を用いた吸油材。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の長繊維不織布の製造方法であって、
融点の異なる少なくとも２種類のポリマーを紡糸口金から溶融押し出しし、圧力流体によって前記押し出された繊維を吹き飛ばし、前記吹き飛ばされた繊維をシート状に形成することを特徴とする長繊維不織布の製造方法。
【請求項１２】
前記融点の異なる少なくとも２種類のポリマーを同一の紡糸口金から溶融押し出する請求項１１に記載の長繊維不織布の製造方法。
【請求項１３】
前記融点の異なる少なくとも２種類のポリマーをそれぞれ別の紡糸口金から溶融押し出する請求項１１又は１２に記載の長繊維不織布の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長繊維不織布、これを用いた吸油材及び長繊維不織布の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からポリプロピレン繊維製オイルフェンスは知られている。例えば特許文献１には繊維径が１０〜１００μｍのポリプロピレン製中空繊維を用いた油吸収用マットが提案されている。特許文献２にはエレベータ等のガイドレール下端の油受けに溜まった潤滑剤を吸収するために極細の化学繊維が提案されている。特許文献３にはメルトブローの極細繊維と開繊された短繊維を複合した不織ウェブが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１７９２２２号公報
【特許文献２】特開２０１２−２２４４５７号公報
【特許文献３】特表２００６−５０６５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前記特許文献１〜２で提案されている従来品は、吸油性と嵩高性の両立が困難であった。また、特許文献３は短繊維を混合使用することから短繊維脱落の問題があり、いずれも改善が求められていた。
【０００５】
本発明は、前記従来の問題を解決するため、吸油性と嵩高性を両立し、かつ短繊維の脱落問題もない長繊維不織布、これを用いた吸油材及び長繊維不織布の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の長繊維不織布は、長繊維で構成される不織布であって、前記長繊維は相対的に繊度の太い繊維と相対的に繊度の細い繊維を含み、前記太い繊維の繊度分布中心は、前記細い繊維の繊度分布中心の２倍以上であることを特徴とする。
【０００７】
本発明の吸油材は前記の長繊維不織布を用いたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の長繊維不織布の製造方法は、融点の異なる少なくとも２種類のポリマーを紡糸口金から溶融押し出しし、圧力流体によって前記押し出された繊維を吹き飛ばし、前記吹き飛ばされた繊維をシート状に形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、長繊維で構成され、前記長繊維は相対的に繊度の太い繊維と相対的に繊度の細い繊維を含み、前記太い繊維の繊度分布中心は前記細い繊維の繊度分布中心の２倍以上あり、前記細い繊維はポリオレフィン系繊維とすることにより、高い吸油性と嵩高性を有し、かつ短繊維の脱落問題もない長繊維不織布とこれを用いた吸油材及び長繊維不織布の製造方法を提供できる。すなわち、細い繊維は表面積が大きいので高い吸油性を有し、太い繊維は骨格となりへたりを防止して嵩高で保形性の高いシートが形成でき、太い繊維と細い繊維の交点が接着したり絡み合ったりすることで強度、嵩高さ、高い吸油性を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は本発明の一実施例で得られた長繊維不織布の走査型電子顕微鏡(SEM日立走査型顕微鏡Ｓ−２６００Ｎ,倍率３０００倍)の写真である。
【図２】図２Ａは本発明の一実施例で得られた長繊維不織布の模式的断面図、図２Ｂは本発明の別の実施例の長繊維不織布の模式的断面図である。
【図３】図３Ａは本発明の一実施例で使用する紡糸機の模式的説明図、図３Ｂは同紡糸機の紡糸口金の部分の模式的説明図である。
【図４】図４は本発明の実施例１、比較例１〜２の各サンプル１ｇ当たりの油保持量を示すグラフである。
【図５】図５は本発明の実施例１、比較例１〜２品の各サンプルの水−油混合液からの選択的吸油性を示すグラフである。
【図６】図６は本発明の実施例２〜３、比較例３〜４品の各サンプル１ｇ当たりの油保持量を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、長繊維で構成される不織布である。長繊維はメルトブロー法で製造できる。メルトブロー法にエレクトロスピンニング法を併用してもよい。
【００１２】
不織布を構成する長繊維は相対的に繊度の太い繊維と相対的に繊度の細い繊維を含み、太い繊維の繊度分布中心は、細い繊維の繊度分布中心の２倍以上であり、より好ましくは４倍以上である。メルトブロー法及び／又はエレクトロスピンニング法で製造される繊維は、繊度は不均一であるが繊度分布中心で３．０μｍ以下が好ましく、より好ましくは１．０μｍ以下である。繊度分布中心は、走査型電子顕微鏡(SEM)による倍率３０００倍の写真により観察し、測定数５０個の計測による中心値である。
【００１３】
太い繊維及び細い繊維はいずれも非分割繊維であるのが好ましい。すなわち、メルトブロー法及び／又はエレクトロスピンニング法で製造される繊維の状態であり、分割処理などをしない繊維である。分割処理するとコストが高くなる問題がある。
【００１４】
太い繊維と細い繊維は融点が異なり、太い繊維は相対的に融点が高いことが好ましい。不織布内で太い繊維は骨格となりへたりを防止して嵩高で保形性の高いシートを形成するためである。
【００１５】
不織布を構成する細い繊維は、例えば、ポリエステルまたはその共重合体もしくはこれらの混合物などの熱可塑性樹脂、具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ Ｐ Ｅ Ｔ ） 、ポリブ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、またイソフタル酸やフタル酸等の重合物、ポリアミドまたはその共重合体もしくはこれらの混合物であってもよく、またポリオレフィンまたはその共重合体もしくはこれらの混合物であってもよい。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、α − オレフィン、エチレンなどをランダム共重合したポリプロピレンなどであってもよい。またポリエステル系樹脂またはポリアミド系樹脂、オレフィン類の樹脂を混合した樹脂からなってもよい。耐熱性や難燃性を高めるためにポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイドやポリアマイド、熱可塑性ポリイミドなど各種の重合体であってもよい。繊維形成性があれば２種以上の熱可塑性樹脂を混合したものであってもよい。前記のうち、ポリオレフィン系繊維が好ましい。ポリオレフィン系繊維は親油性が高いうえ比重も軽く、オイルフェンス等に好適である。ポリオレフィンとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン−プロピレン共重合体等がある。この中でもポリプロピレンがとくに好ましく、ポリマーの性質を損なわない範囲で他の成分が共重合されていてもよい。
【００１６】
太い繊維は、前記細い繊維の樹脂と相溶しない組み合わせとした、ポリエステルまたはその共重合体もしくはこれらの混合物などの熱可塑性樹脂、具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ Ｐ Ｅ Ｔ ） 、ポリブ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、またイソフタル酸やフタル酸等の重合物、ポリアミドまたはその共重合体もしくはこれらの混合物であってもよく、またポリオレフィンまたはその共重合体もしくはこれらの混合物であってもよい。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、α − オレフィン、エチレンなどをランダム共重合したポリプロピレンなどであってもよい。またポリエステル系樹脂またはポリアミド系樹脂、オレフィン類の樹脂を混合した樹脂からなってもよい。耐熱性や難燃性を高めるためにポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイドやポリアマイド、熱可塑性ポリイミドなど各種の重合体であってもよい。繊維形成性があれば２種以上の熱可塑性樹脂を混合したものであってもよい。前記のうち、ポリエステルが好ましい。ポリエステルはポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTMT)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等がある。この中でもPET,PBTが好ましい。
【００１７】
本発明の長繊維不織布は、油−水混合液体からの選択的に吸油する性質が高い。不織布を構成する細い繊維はポリオレフィン系繊維であり、親油性が高いうえ、細い繊維は表面積が大きいので高い吸油性を発揮できる。
【００１８】
長繊維不織布は、主面の少なくとも一面にスパンボンド不織布が積層され、厚さ方向の溶融孔で一体化されていてもよい。このようにすると表面繊維の毛羽立ちや引っかかりを防ぐことができ、取扱い性が良好となる。同様に、長繊維不織布は主面の少なくとも一面は毛焼きされていても良い。スパンボンド不織布の単位面積当たりの重量（目付）は５〜１００ｇ／ｍ2が好ましく、さらに好ましくは１０〜５０ｇ／ｍ2である。また、厚さ方向の溶融孔は高周波ローラを用いたピンソニック加工により形成できる。
【００１９】
本発明の長繊維不織布の目付は１０〜１００００ｇ／ｍ2が好ましく、さらに好ましくは１００〜１０００ｇ／ｍ2である。見掛け密度は０．００５〜０．３０ｇ／ｃｍ3が好ましく、さらに好ましくは０．０１〜０．１０ｇ／ｃｍ3である。
【００２０】
本発明の長繊維不織布はオイルフェンス、オイルブロック等の吸油材として有用である。他の用途としては衣服の芯地、衣服の中綿、寝具の布団綿、マットの中綿、枕の中綿、吸音材、防音材、気体・液体用のフィルターなどにも有効である。
【００２１】
次に長繊維不織布の製造方法について説明する。本発明の長繊維不織布は、融点の異なる少なくとも２種類のポリマーを紡糸口金から溶融押し出しし、圧力流体によって前記押し出された繊維を吹き飛ばし、前記吹き飛ばされた繊維をシート状に形成することにより得られる。圧力流体によって押し出された繊維を吹き飛ばしてシート状に形成する方法をメルトブロー法という。シート形成箇所又は紡糸口金の近傍には電極を配置し、紡糸口金との間に電圧をかけてもよい。電圧をかける方法はエレクトロスピニング法という。電圧をかけると紡糸口金から押し出された溶融ポリマーは帯電し対応する電極方向に紡糸される。このとき圧空によって高速に紡糸することで本発明の長繊維が得られる。
【００２２】
溶融紡糸は、融点の異なり互いに相溶しない少なくとも２種類のポリマーを同一の紡糸口金から溶融押し出してもよい。これにより融点の高いポリマーは太い繊維となり、融点の低いポリマーは細い繊維となる。融点の異なる少なくとも２種類のポリマーをそれぞれ別の紡糸口金から溶融押し出しても良い。これにより同様に融点の高いポリマーは太い繊維となり、融点の低いポリマーは細い繊維となるが、２種類のポリマーの混合割合や押し出し量を変化させることで、細い繊維と太い繊維の割合をコントロールできる。細い繊維と太い繊維の割合は質量比で、細い繊維：太い繊維＝９０〜２０：１０〜８０が好ましく、８０〜３０：２０〜７０がさらに好ましく、７０〜５０：３０〜５０がいっそう好ましい。細い繊維と太い繊維の割合は、細い繊維が多いほど油保持量が増加するが、へたりを防止して嵩高で保形性の高いシートの骨格となる太い繊維の割合が少なくなるので、嵩高性、形状の確保が難しくなる。
【００２３】
次に図面を用いて説明する。図２Ａは本発明の一実施例で得られた長繊維不織布１５の模式的断面図である。この長繊維不織布１５は、繊度の太い繊維と細い繊維を含む長繊維層１２と、少なくとも一面のスパンボンド不織布層１３と高周波ローラを用いたピンソニック加工により厚さ方向の溶融孔１４を有する。図２Ｂは別の実施例の長繊維不織布１７の模式的断面図である。この長繊維不織布１７は、繊度の太い繊維と細い繊維を含む長繊維層１２の少なくとも一表面を毛焼き加工したもので、１６は毛焼き層である。スパンボンド不織布層１３又は毛焼き層１６を設けると、表面繊維の毛羽立ちや引っかかりを防ぐことができ、取扱い性が良好となる。
【００２４】
図３Ａは本発明の一実施例で使用する紡糸機１１の模式的説明図、図３Ｂ-Ｄは同紡糸機の紡糸口金の部分の模式的説明図である。基台１の上に溶融押し出し機２が据え付けられており、ホッパー３からポリマーチップを矢印４の方向に供給する。押し出し機２で溶融押し出しされたポリマーはダイノーズ（紡糸口金）５から押し出され、ダイノーズ（紡糸口金）５の近傍に形成されているガスロット６からの放射状に放出した圧空によって前方に吹き飛ばされ、次に空気抵抗によりカルマン渦状に繊維が絡み合って繊維束を形成し、繊維集合体８になる。図３Ａにおける矢印７はルーツブロアからの圧空供給方向を示す。前方に吹き飛ばされた繊維集合体８は巻き取りローラ９上でシート状になり巻き取られる。１０は巻き取られた長繊維不織布である。巻き取りローラ９の代わりに金属ネットを配置しても良い。ダイノーズ（紡糸口金）５と巻き取りローラ９又は金属ネットには１０〜１００ｋＶ程度の電圧をかけてもよい。圧空供給方向は、ポリマーの性状によって、ダイノズルの前方だけではなく、直行、斜め前方４５度など紡糸に最適な角度を設定する。一例として図３Ｂ-Ｄに示すように、ガスロット６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは１個もしくは複数個配置してもよい。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例を用いてさらに具体的に説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
＜測定方法＞
１．厚さ
尾崎製作所製大型スナップゲージＫ−７型、測定子直径１００ｍｍ、加重２．５ｇ/ｃｍ2で１０点測定し、その表示範囲とした。
２.吸油量及びサンプル１ｇ当たりの油保持量
(1)２００ｍｌのビーカーに油を１５０ｍｌ入れ、そこに表１に記載した重量のサンプルを浸し、５分間放置した。油は食用なたね油として味の素社製"さらさらキャノーラ油"、及び日本潤滑油社製"YX No.300油"を使用した。
(2)５分後サンプルを取り出し、金網に乗せ、さらに５分間放置した。
(3)サンプルの重量を測定し、吸油量とサンプル１ｇ当たりの油保持量を算出した。
３．油の吸い上げ高さ
(1)縦２０ｃｍ、横２．５ｃｍの試験試料を採取し、油温２０℃の味の素社製"さらさらキャノーラ油"を入れた容器上の一定に高さに支えた水平棒上に粘着テープで固定した。
(2)試験試料の下端を一線に並べて水平棒を降ろして、下端がちょうど油に漬かるようにした。
(3)鋼製のスケールを水平棒に試験試料と一緒につるし、１、２、３、４、５分後の毛細管現象による油の上昇した高さ（ｍｍ）を測定した。
【００２６】
（実施例１、比較例１〜４）
ポリプロピレン（日本ポリプロ株式会社製、商品名“ノバテック”,PP）とポリエチレンテレフタレート（東洋紡株式会社製、商品名“バイオペレットＥＭＣ３０７”,PET）のそれぞれのチップをブレンド（重量比でPP：PET=７０：３０）し、図３に示す溶融紡糸装置のホッパー４から供給し、溶融押し出し機２から溶融押し出しし紡糸した。紡糸温度は３２０℃、ポリマーのダイノーズ（紡糸口金）５からの押し出し量は５ｇ／分、０．５Ｍｐａの圧搾空気を直径１mmの細孔からダイノーズに噴射し、巻き取りローラ９で長繊維不織布１０を巻き取った。得られた不織布の太い繊維の繊度分布中心は４．３μｍであり、細い繊維の繊度分布中心は０．９μｍであった。
【００２７】
得られた長繊維不織布の目付は３２０ｇ／ｍ2、厚さは１１〜１２ｍｍであった。得られた実施例１の長繊維不織布と比較例１品（市販のPP不織布製オイルキャッチャー：旭化成ホームプロダクツ株式会社製グリーストラップ用油吸着シート）、比較例２品（市販の紙パルプ製オイルキャッチャー；大三株式会社製油吸わせ隊）、比較例３品（市販のPP不織布製オイルキャッチャー：日本製紙クレシア株式会社製ＰＰ１００）、比較例４品（市販のPP不織布製オイルキャッチャー：三井化学株式会社製ハイパータフネルオイルブロッターＨＰ−５０）を用いて、下記の試験をした。
【００２８】
（１）各サンプル１ｇ当たりの油保持量（ｇ）
実施例１、比較例１〜２の吸油量とサンプル１ｇ当たりの油保持量を測定した。結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
表１、図４のグラフに示すように本実施例の長繊維不織布は比較例１〜２品に比べて、３倍以上油保持量が多かった。
【００３１】
（２）水−油混合液からの選択的吸油性
水１００ｇになたね油(味の素社製"さらさらキャノーラ油")１０ｇを加え、この混合液に実施例１、比較例１〜２品の各サンプル１０ｇを、水−油混合液に漬けたときの選択的油吸収性を測定した。結果は図５のグラフに示す通りであり、本実施例の長繊維不織布は比較例１〜２品に比べて選択的吸油性が高かった。
【００３２】
（３）実施例１、比較例３〜４品の各サンプルの油の吸い上げ高さ
実施例１、比較例３〜４品の各サンプルの油の吸い上げ高さを測定した。結果は、表２に示す。
【００３３】
【表２】
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【００３４】
表２に示すように本実施例の長繊維不織布は比較例３〜４品に比べて油の吸い上げ速度が速く且つ、上昇した高さも高かった。長繊維不織布は、油を速く大量に吸着する性能に優れていることがわかる。
【００３５】
（実施例２〜３）
表３に示す以外は実施例１と同様に長繊維不織布を作成した。得られた長繊維不織布を平らにし、この不織布の表裏両面に目付２０ｇ／ｍ2、厚さ０．１８ｍｍのポリプロピレンスパンボンド不織布を積層し、高周波ローラを用いたピンソニック加工により厚さ方向の溶融孔で前記長繊維不織布スパンボンド不織布を一体化した。厚さ方向の溶融孔のピッチ間隔は２５ｍｍとした。但し、表３に示すＰＥＴ（低粘度）は、ポリマーチップを１００℃、６０分間オルトクロロフェノールに溶解した希薄溶液を、３５℃でウベローデ粘度計を用いて測定した固有粘度が０．５８であり、ＰＥＴ（高粘度）は前記固有粘度が０．７０のポリマーを示す。吸油量の測定方法は、前記と同様にした。
【００３６】
比較として、前記比較例３品及び前記比較例４品を用いた。比較例３品は市販のＰＰ不織布製オイルキャッチャー：日本製紙クレシア株式会社製ＰＰ１００、比較例４品は市販のＰＰ不織布製オイルキャッチャー：三井化学株式会社製ハイパータフネルオイルブロッターＨＰ−５０）である。吸油量の測定方法は、前記と同様にした。サンプル作成条件と結果を表３に示す。
【００３７】
【表３】
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【００３８】
表３、図６のグラフに示すように実施例２〜３品の長繊維不織布は、比較例３〜４品に比べて吸油量もサンプル１ｇ当たりの油保持量も多かった。
【００３９】
（嵩高性の比較試験）
実施例１のポリプロピレンチップのみを用いて実施例１と同様に長繊維不織布を作成し、比較例５とした。比較例５、実施例１〜３の長繊維不織布を平らにし、この不織布の表裏両面に目付２０ｇ／ｍ2、厚さ０．１８ｍｍのポリプロピレンスパンボンド不織布を積層し、高周波ローラを用いたピンソニック加工により厚さ方向の溶融孔で前記長繊維不織布スパンボンド不織布を一体化した。厚さ方向の溶融孔のピッチ間隔は２５ｍｍとした。実施例１〜３、比較例５の嵩高性を比較した。サンプル作成条件と嵩高性の結果を表４に示す。
【００４０】
【表４】
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【００４１】
表４から次のことがわかる。
(1)細い繊維のみの比較例５と比較して、実施例１〜３では、嵩高で保形性の高いシートの骨格となる太い繊維があるので、長繊維不織布の厚さが厚く嵩高である。
(2)ピンソニック加工に時の高周波ローラによる、厚さへたりも少なく、高い嵩高性を有している。
(3)一方、細い繊維と太い繊維の割合では、太い繊維が多いほど厚く、ピンソニック加工に時の高周波ローラによる厚さへたりも少なく、高い嵩高性を有している。
(4)細い繊維は表面積が大きいので高い吸油性を有し、太い繊維は骨格となりへたりを防止して嵩高で保形性の高いシートが形成でき、太い繊維と細い繊維の交点が接着したり絡み合ったりすることで強度、嵩高さと高い吸油性を発揮できる。
【符号の説明】
【００４２】
１  基台
２  溶融押し出し機
３  ホッパー
４  ポリマーチップ供給方向
５  紡糸口金
６，６ａ〜６ｄ  ガスロット
７  圧空供給方向
８  繊維集合体
９  巻き取りローラ
１０  巻き取られた長繊維不織布
１１  紡糸機
１２  長繊維層
１３  スパンボンド不織布層
１４  溶融孔
１５,１７  長繊維不織布
１６  毛焼き層
【図２】
2014240537.tif 000007
【図３】
2014240537.tif 000008
【図４】
2014240537.tif 000009
【図５】
2014240537.tif 000010
【図６】
2014240537.tif 000011
【図１】
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