(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
易溶解性ポリマーが海成分、熱可塑性ポリマーが島成分の海島構造を形成する繊維から構成される不織布の易溶解性ポリマー成分を溶剤により溶出することにより、熱可塑性ポリマーからなり、平均繊維径が５０〜８００ｎｍ、繊維径変動率が５５％以上である不織布を得ることを特徴とする不織布の製造方法。
【請求項２】
前記易溶解性ポリマーがポリ乳酸であることを特徴とする請求項１に記載の不織布の製造方法。
【請求項３】
メルトブロー法により製造されることを特徴とする請求項１または２に記載の不織布の製造方法。
【請求項４】
５ｇ／ｍ２相当圧力損失が０．５〜１０Ｐａ、かつＱＦ値が０．２６Ｐａ−１以上である不織布を得る請求項１に記載の不織布の製造方法。
【請求項５】
目付が１〜１５ｇ／ｍ２である不織布を得る請求項１に記載の不織布の製造方法。
【請求項６】
前記熱可塑性ポリマーがポリアミドまたはポリオレフィンのいずれかである不織布を得る請求項１に記載の不織布の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極細繊維からなる不織布に関する。特にエアフィルターとして高捕集かつ低圧力損失を発揮する、高性能の不織布に関する。
【背景技術】
【０００２】
不織布製造法の一つであるメルトブロー法は、一般に、紡糸口金から押し出された熱可塑性ポリマーを熱風噴射することにより繊維状に細化し、該繊維の自己融着特性を利用してウェブとして形成せしめる方法であり、スパンボンド法等、他の不織布製造法に比べて複雑な工程を必要とせず、また数１０μｍから数μｍ以下の細い繊維が容易に得られることから、メルトブロー不織布はフィルター製品の濾材、中でもエアフィルター用濾材に多く使用されている。
【０００３】
エアフィルターに要求される性能は、ミクロなダストを多く捕集できる「高捕集」、および、エアフィルター内部を気体が通過する際に抵抗が少ない「低圧力損失」である。
【０００４】
高い捕集性能を有する濾材を得るためには、構成するメルトブロー不織布が細繊度であることが適しているが、その一方、不織布内の繊維密度が増加することにより圧力損失が高くなる。
【０００５】
また、圧力損失が低い濾材を得るためには、構成するメルトブロー不織布が太繊度であることが適しているが、その一方、不織布内の繊維間の空隙が広くなるため、捕集性能が低下する。
【０００６】
このように、「高捕集」であることと「低圧力損失」であることは相反する関係にあるもので、従来技術においてこれらの要求を同時に満たすメルトブロー不織布は得られていない。
【０００７】
例えば、特許文献１によると、繊維の平均分子量を高くし、また分子量分布を狭くすることにより、不織布における繊維径の斑および目付の斑を少なくし、捕集性能に優れ、強度の強い不織布を得ることができたが、その圧力損失は高いものであった。
【０００８】
また、特許文献２によると、原料のメルトフローレートを高くし、また分子量分布を狭くすることにより、捕集性能に優れた極細繊維メルトブロー不織布を得ることができたが、その圧力損失は高いものであった。
【０００９】
さらに、特許文献３によると、原料粘度や製布条件を調整することにより、細繊維化および繊維径のバラツキ（繊維径変動率：ＣＶ％）を低下させ、濾過精度の良い極細繊維メルトブロー不織布を得ることができたが、その圧力損失は高いものであった。
【００１０】
このように、従来のエアフィルター濾材用メルトブロー不織布は、主に「高捕集」を目的とし、繊維径変動率が低く細繊維を主体とする不織布であったため、エアフィルター濾材に用いた場合、高い圧力損失となり、エアフィルター要求性能である「高捕集」かつ「低圧力損失」を同時に満足することは困難であった。
【００１１】
極細繊維から構成される不織布については、特許文献４が知られており、これによると、ポリビニルアルコールとポリオレフィンの混合物をメルトブロー法にてブレンド紡糸し、ポリビニルアルコールを海成分、ポリオレフィンを島成分とする海島型複合繊維を得、この複合繊維をウォーターニードル加工して海成分を除去することにより、０．００５〜０．５μｍの極細繊維からなる目付５０ｇ／ｍ２の不織布を得ているが、繊維径変動率やフィルター性能に関しては明らかでない。また、これまでのところ、繊維径変動率の大きな極細繊維不織布は知られていない。
【特許文献１】特許第２７７５９５９号公報
【特許文献２】特開２００２−２０１５６０号公報
【特許文献３】特開平８−１４４１６６号公報
【特許文献４】特開平５−７１００６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、極細繊維から構成され、かつ繊維径変動率の高い不織布を提供し、圧力損失が低いうえに捕集性能に優れる不織布、特にエアフィルターに好適に用いることができる不織布を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者らは、「高捕集」かつ「低圧力損失」に優れた不織布を得るためには、(1)極細繊維、例えばナノオーダーレベルまで細化した繊維で不織布を構成し、さらに、(2)不織布を構成する極細繊維の繊維径変動率を高くし、太い繊維と細い繊維を同時にかつ均一に存在させればよいと考えた。この場合、不織布全体が極細繊維で構成されているため、捕集性能が向上し、また、これらの極細繊維は繊維径のバラツキをもっているため、相対的に太い繊維が不織布中で梁となると同時に空隙をつくり圧力損失上昇を防止、かつ太い繊維の間に存在する細い繊維がダストを捕集し、不織布を低目付化した場合でも「高捕集」かつ「低圧力損失」の両者を満足する高性能不織布が得られる。
【００１４】
すなわち、前記課題を解決する本発明の不織布は、次の構成を有する。
（１）易溶解性ポリマーが海成分、熱可塑性ポリマーが島成分の海島構造を形成する繊維から構成される不織布の易溶解性ポリマー成分を溶剤により溶出することにより、熱可塑性ポリマーからなり、平均繊維径が５０〜８００ｎｍ、繊維径変動率が５５％以上である不織布を得ることを特徴とする不織布の製造方法。
（２）前記易溶解性ポリマーがポリ乳酸であることを特徴とする前記（１）に記載の不織布の製造方法。
（３）メルトブロー法により製造されることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の不織布の製造方法。
（４）５ｇ／ｍ２相当圧力損失が０．５〜１０Ｐａ、かつＱＦ値が０．２６Ｐａ−１以上である不織布を得る前記（１）に記載の不織布の製造方法。
（５）目付が１〜１５ｇ／ｍ２である不織布を得る前記（１）に記載の不織布の製造方法。
（６）前記熱可塑性ポリマーがポリアミドまたはポリオレフィンのいずれかである不織布を得る前記（１）に記載の不織布の製造方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、低圧力損失であると同時に高捕集に優れた不織布を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の不織布は、熱可塑性ポリマーからなり、平均繊維径が５０〜８００ｎｍ、繊維径変動率が５５％以上であることを特徴とする不織布である。
【００１７】
本発明でいう熱可塑性ポリマーとは、ポリアミドやポリオレフィン、ポリエステル、ポリフェニレンスルフィド等が挙げられる。熱可塑性ポリマーの融点は１６５℃以上であると、繊維の耐熱性が良好であり好ましい。例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）は１６５℃、ポリエチレンテレフタレートは２５５℃、ナイロン６（Ｎ６）は２２０℃である。本発明で使用される熱可塑性ポリマーは、耐アルカリ性、エレクトレット性の点から、ポリアミドまたはポリオレフィンのいずれかであることが好ましい。また、熱可塑性ポリマーに、耐候剤、酸化防止剤等の添加物を含有させていても良い。また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良い。
【００１８】
本発明の不織布を構成する繊維は、５０〜８００ｎｍの平均繊維径を有する。より好ましくは６０〜７５０ｎｍ、さらに好ましくは７０〜７００ｎｍである。一般に繊維径を小さくするほど、捕集性能は高くなるが、平均繊維径が５０ｎｍより小さくなると不織布の強度が弱くなり、工程通過性に問題を生じる。他方、平均繊維径が８００ｎｍより大きくなると、極細化によりもたらされる前述の好ましい効果が十分でなくなる。
【００１９】
また、繊維径変動率は繊維径の標準偏差を平均繊維径で除した百分率で表されるが、この繊維径変動率が５５％以上であることが好ましく、より好ましくは５８％以上、さらに好ましくは６０％以上である。繊維径変動率がより小さいということは、不織布を構成する繊維径のバラツキが小さいということであり、繊維径変動率が５５％未満であると、太い繊維と細い繊維が同時に存在することによる「低圧力損失」かつ「高捕集」への効果が減少するため、好ましくない。
【００２０】
なお、本発明における平均繊維径および繊維径変動率は次の方法で求めた値をいう。すなわち、不織布の任意の場所から、１ｃｍ×１ｃｍの測定サンプルを３０個採取し、走査型電子顕微鏡で倍率を８００００倍に調節して、採取したサンプルから繊維表面写真を各１枚ずつ、計３０枚を撮影する。写真の中の繊維直径がはっきり確認できるものについてすべて測定して、平均した値を平均繊維径とする。また、繊維径の標準偏差を平均繊維径で除したものが繊維径変動率である。
【００２１】
本発明の不織布を得る方法としては、特に限定されるものではないが、メルトブロー法により、易溶解性ポリマーが海成分、熱可塑性ポリマーが島成分の海島構造を形成する繊維から構成される不織布を得た後、該不織布の易溶解性ポリマー成分を溶剤により溶出することにより、本発明の不織布を得ることができる。その際、海島繊維を構成するポリマー種および構成比率の最適化や、ポリマー吐出量、ノズル温度、エア圧力といった紡糸条件の調整により、平均繊維径および繊維径変動率が上記の範囲を満たす不織布を得ることができる。
【００２２】
また、本発明の不織布は、低圧力損失かつ高捕集性能に優れており、５ｇ／ｍ２相当圧力損失が０．５〜１０Ｐａ、かつＱＦ値が０．２６Ｐａ−１以上であることが好ましい。ここでいうＱＦ値とは、以下の式により算出される。
ＱＦ値（Ｐａ−１）＝−［ｌｎ（１−[捕集性能（％）]／１００）］／[圧力損失（Ｐａ）]
式中の「捕集性能」は、１．５ｍ／分の貫通風速下における０．３〜０．５μｍのポリスチレン粒子の捕捉の度合を表すものであり、不織布の上流側の粒子個数Ｄと下流側の粒子個数ｄとから、以下の式により求められる。
捕集効率（％）＝〔１−（ｄ／Ｄ）〕×１００
また「圧力損失」は、１．５ｍ／分の貫通風速下における上流側と下流側の静圧差を、圧力計で測定することにより求められる。
さらに、「５ｇ／ｍ２相当圧力損失」は以下の式により求められる。
５ｇ／ｍ２相当圧力損失（Ｐａ）＝実目付の圧力損失（Ｐａ）×５（ｇ／ｍ２）／実目付（ｇ／ｍ２）
本発明の不織布を構成する繊維の平均繊維径および繊維径変動率を前述の範囲に設定する、すなわち、繊維径バラツキの大きな極細繊維で不織布を構成することにより、相対的に太い繊維が不織布中で梁となると同時に空隙をつくり圧力損失上昇を防止、かつ太い繊維の間に存在する細い繊維がダストを捕集し、上記５ｇ／ｍ２相当圧力損失およびＱＦ値に示されるような低圧力損失かつ高捕集性能に優れた不織布を得ることができる。
【００２３】
５ｇ／ｍ２相当圧力損失のより好ましい範囲としては０．５〜９Ｐａであり、０．８〜８Ｐａであることがさらに好ましい。また、ＱＦ値は０．２８Ｐａ−１以上であることがより好ましく、０．３０Ｐａ−１以であることがさらに好ましい。
【００２４】
また、本発明の不織布はナノオーダーの極細繊維で構成されるため、高い捕集性能が得られることから、低い目付で、優れたフィルター性能を発揮する。よって、本発明の不織布の目付は、１〜１５ｇ／ｍ２であることが好ましい。より好ましくは１〜１２ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは２〜１０ｇ／ｍ２である。
【００２５】
また、本発明の不織布は、易溶解性ポリマーが海成分、熱可塑性ポリマーが島成分の海島構造を形成する繊維から構成される不織布の易溶解性ポリマー成分を溶剤により溶出することにより得られることが好ましい。海成分である易溶解性ポリマーは、島成分を構成する熱可塑性ポリマーと相溶性が無く、かつ溶剤に対する溶解性が異なることが必要である。また、易溶解性ポリマーを溶出する際、溶剤としては水溶液系のものを用いることが環境負荷を低減する観点から好ましく、具体的にはアルカリ水溶液や熱水を用いることが好ましい。このため、易溶解性ポリマーとしては、ポリエステルやポリカーボネート等のアルカリ加水分解されるポリマーや、ポリアルキレングリコールやポリビニルアルコールおよびそれらの誘導体等の熱水可溶性ポリマーが挙げられ、紡糸性、シート化特性、使用する溶剤等を考慮して適宜選定すればよいが、なかでも、繊維径バラツキを大きくする効果に優れる点から、易溶解性ポリマーがポリ乳酸であることが好ましい。
【００２６】
ポリ乳酸としては、ポリ（Ｄ−乳酸）と、ポリ（Ｌ−乳酸）と、Ｄ−乳酸とＬ−乳酸の共重合体、あるいはこれらのブレンド体が好ましく採用されるものである。ポリ乳酸系樹脂の重量平均分子量は、紡糸性を良くする観点からは５万以上であることが好ましく、１０万以上であることがより好ましい。また、繊維の細径化を容易にする観点からは２０万以下であることが好ましく、１５万以下であることがより好ましい。
本発明において易溶解性ポリマーと共に海島繊維を構成する熱可塑性ポリマーは、耐アルカリ性からポリアミド、エレクトレット性の点からポリオレフィンのいずれかであることが好ましい。ポリアミドの場合、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６−１０、ナイロン１２やこれらの共重合体を単独または混合して用いることができる。また、ポリオレフィンの場合、ポリエチレン、ポリプロピレンやこれらの共重合体を単独または混合して用いることができる。なかでも、ナイロン６またはポリプロピレンはポリ乳酸と融点差が少なく、親和性も高く複合紡糸した場合の紡糸性がよいため、より好ましく使用される。
【００２７】
また、本発明の不織布がポリプロピレンを主体に構成される場合、本発明の不織布はエレクトレット化されていることが好ましい。エレクトレット化の方法としては、特に限定されるものではないが、コロナ荷電法、または不織布シートに水を付与した後に乾燥させることによりエレクトレット化する方法（例えば、特表平９−５０１６０４号公報、特開２００２−２４９９７８号公報等に記載されている方法）が好適に用いられる。コロナ荷電法の場合は１５ｋＶ／ｃｍ以上、好ましくは２０ｋＶ／ｃｍ以上の電界強度が適している。
【００２８】
また、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。
【００２９】
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）］（チバガイギー製、キマソープ９４４ＬＤ）、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（チバガイギー製、チヌビン６２２ＬＤ）、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）（チバガイギー製、チヌビン１４４）などが挙げられる。
【００３０】
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）］（チバガイギー製、キマソープ９４４ＬＤ）、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（チバガイギー製、チヌビン１５７７ＦＦ）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、０．５〜５重量％の範囲であることが好ましく、０．７〜３重量％の範囲であることがより好ましい。
【００３１】
さらに、上記化合物の他に、熱安定剤、耐候剤、重合禁止剤等の一般にエレクトレット加工品の不織布シートに使用されている通常の添加剤を添加してもよい。
【００３２】
本発明の不織布の製造方法は特に限定されるものではないが、繊維径のバラツキの大きい極細繊維を得るという点から、以下の方法が好ましく採用されるものである。
【００３３】
すなわち、本発明の不織布は、メルトブロー法による紡糸段階を経て製造されることが好ましく、該法により易溶解性ポリマーが海成分、熱可塑性ポリマーが島成分の海島構造を形成する繊維から構成される不織布を得た後、該不織布の易溶解性ポリマー成分を溶剤により溶出することにより、本発明の不織布を得ることができる。繊維径バラツキの大きな極細繊維から構成される不織布を得るためには、海島繊維を構成するポリマー種および構成比率の最適化や、ポリマー吐出量、ノズル温度、エア圧力といった紡糸条件の調整による海島繊維の平均繊維径の最適化が重要であり、以下に詳細について説明する。
【００３４】
かかる海島構造を形成する繊維から構成される不織布を、メルトブロー法により得る方法は特に限定されるものではなく、メルトブロー製布機の押出機ホッパーに２種類のポリマーチップを混合して供給し、押出機内で混練りし、直接口金へ供給するブレンド紡糸法や、あらかじめ、２種類のポリマーを混練押出機や静止混練機等で混練りしてポリマーアロイチップを作製し、これを押出機内で溶融し口金部へ供給する方法が挙げられるが、島成分ポリマーの極細繊維化および繊維径バラツキに対する効果から、後者の方法が好ましく採用される。
【００３５】
ここで、ナノオーダーの極細繊維を得るためには、本発明の不織布の前駆体である海島繊維中の島ポリマーの島サイズを制御することが重要である。ここで、島サイズとは、海島繊維横断面における島ポリマー部分の直径のことをいう。メルトブロー紡糸条件に加え、前駆体中での島サイズにより、極細繊維の直径が決定されるため、アロイ化するポリマーの混練が非常に重要となる。
【００３６】
ポリマーアロイチップの作製について、具体的に混練を行う際の目安としては、組み合わせるポリマーにもよるが、混練押出機を用いる場合は、２軸押出混練機を用いることが好ましく、静止混練機を用いる場合は、その分割数は１００万以上とすることが好ましい。また、ブレンド斑や経時的なブレンド比率の変動を避けるため、それぞれのポリマーを独立に計量し、独立にポリマーを混練装置に供給することが好ましい。このとき、ポリマーはチップとして別々に供給しても良く、あるいは、溶融状態で別々に供給しても良い。また、２種類のポリマーを押出混練機の根本に供給しても良いし、あるいは、一成分を押出混練機の途中から供給するサイドフィードとしても良い。
【００３７】
混練装置として二軸押出混練機を使用する場合には、高度の混練とポリマー滞留時間の抑制を両立させることが好ましい。スクリューは、送り部と混練部から構成されているが、混練部長さをスクリュー有効長さの２０％以上とすることで高混練とすることができ好ましい。また、混練部長さがスクリュー有効長さの４０％以下とすることで、過度の剪断応力を避け、しかも滞留時間を短くすることができ、ポリマーの熱劣化やポリアミド成分等のゲル化を抑制することができる。また、混練部はなるべく二軸押出機の吐出側に位置させることで、混連語の滞留時間を短くし、島ポリマーの再凝集を抑制することができる。加えて、混練を強化する場合は、押出混練機中でポリマーを逆方向に送るバックフロー機能のあるスクリューを設けることもできる。
【００３８】
さらに、ベント式として混練時の分解ガスを吸引したり、ポリマー中の水分を減じることによってポリマーの加水分解を抑制し、ポリアミド中のアミン末端基やポリエステル中のカルボン酸末端基量も抑制することができる。
【００３９】
また、ブレンドポリマーチップの着色の指標であるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系のｂ＊値を１０以下とすることで、繊維化した際の色調を整えることができ、好ましい。なお、易溶解性成分として熱水可溶性ポリマーを用いる場合、その分子構造から一般に耐熱性が悪く着色しやすいが、上記のような滞留時間を短くする操作により、着色を抑制することが可能となる。
【００４０】
また、ブレンドポリマーチップの島成分を微分散させるには、ポリマーの組み合わせも重要である。
【００４１】
島成分である熱可塑性ポリマーからなる繊維断面を円形に近づけるためには、島ポリマーと海ポリマーは非相溶であることが好ましい。しかしながら、単なる非相溶ポリマーの組み合わせでは島ポリマーが十分微分散化し難い。このため、組み合わせるポリマーの相溶性を最適化することが好ましいが、このための指標の一つが溶解度パラメータ（ＳＰ値）である。ＳＰ値とは、ＳＰ値＝（蒸発エネルギー／モル容積）１／２で定義される物質の凝集力を反映するパラメータであり、ＳＰ値が近いもの同士では相溶性が良いポリマーアロイが得られる可能性がある。ＳＰ値は種々のポリマーで知られているが、例えば「プラスチック・データブック」旭化成アミダス株式会社／プラスチック編集部共編、１８９ページ等に記載されている。２つのポリマーのＳＰ値の差が１〜９（ＭＪ／ｍ３）１／２であると、非相溶化による島ドメインの円形化と超微分散化が両立させやすく好ましい。
【００４２】
さらに、溶融粘度も重要であり、島を形成するポリマーの方を低く設定すると、剪断力による島ポリマーの変形が起こりやすいため、島ポリマーの微分散化が進みやすく、極細繊維化の点から好ましい。ただし、島ポリマーを過度に低粘度にすると海化しやすくなり、繊維全体に対するブレンド比を高くできないため、島ポリマー粘度は海ポリマー粘度の１／１０以上とすることが好ましい。この時、溶融粘度は紡糸の際の口金面温度で剪断速度１２１．６ｓｅｃ−１での値である。
また、本発明に用いられる海島繊維の易溶解性ポリマーと熱可塑性ポリマーの比率は、島成分ポリマーの極細繊維化および繊維径バラツキに対する効果から、１０／９０〜９０／１０重量％が好ましい。より好ましくは２０／８０〜９０／１０、さらに好ましくは５０／５０〜８０／２０重量％である。
【００４３】
メルトブロー法における紡糸条件としては、ポリマー吐出量、ノズル温度、エア圧力等があるが、極細繊維を得るには、本発明の不織布の前駆体である海島繊維の平均繊維径が１〜１５μｍとなるように、これらの条件を適宜調節すればよい。一般に、メルトブロー法で得られる不織布の繊維径は、その製法の特徴から本来バラツキをもっているが、本発明の不織布の場合、これに海島繊維中での島成分繊維径のバラツキも加わって、通常のメルトブロー法で得られる場合よりもバラツキが大きい繊維が得られるのである。さらに、海成分ポリマーをポリ乳酸とした場合に、その効果がより顕著に現れる。
【００４４】
本発明の製造方法は、以上のようにポリマーや紡糸条件の最適化を行うことで、繊維径バラツキの大きなナノオーダーの極細繊維から構成される不織布を得ることを可能にするものである。
【００４５】
本発明の不織布は、濾材として用いることができる。該濾材は、エアフィルター全般、なかでも空調用フィルター、空気清浄機用フィルター、自動車キャビンフィルターの高性能用途に好適であるが、その応用範囲はこれらに限られるものではない。
【実施例】
【００４６】
以下、実施例を挙げてより具体的に本発明を説明するが、これらの実施例に限定されるものではない。また、実施例において使用する特性値は、次の測定法により測定したものである。
【００４７】
（１）目付
１５ｃｍ×１５ｃｍのシートの重量を測定し、得られた値を１ｍ２当たりの値に換算し、目付（ｇ／ｍ２）とした。
【００４８】
（２）平均繊維径、繊維径変動率
不織布の任意の場所から、１ｃｍ×１ｃｍの測定サンプルを３０個採取し、走査型電子顕微鏡で倍率を８００００倍に調節して、採取したサンプルから繊維表面写真を各１枚ずつ、計３０枚を撮影した。写真の中の繊維直径がはっきり確認できるものについてすべて測定し、平均した値を平均繊維径とした。繊維径の標準偏差を平均繊維径で除したものを繊維径変動率とした。
【００４９】
（３）捕集性能、圧力損失
不織布の縦方向１０カ所で１５ｃｍ×１５ｃｍの測定用サンプルを採取し、それぞれのサンプルについて、図１に示す捕集効率測定装置で測定した。この捕集効率測定装置は、測定サンプルＭをセットするサンプルホルダー１の上流側にダスト収納箱２を連結し、下流側に流量計３、流量調整バルブ４、ブロワ５を連結している。また、サンプルホルダー１にパーティクルカウンター６を使用し、切替コック７を介して、測定サンプルＭの上流側のダスト個数と下流側のダスト個数をそれぞれ測定することができる。さらにサンプルホルダー１は圧力計８を備え、サンプルＭ上流、下流の静圧差を読み取ることができる。捕集効率の測定にあたっては、ポリスチレン０．３０９Ｕ  １０％溶液（メーカー：ナカライテック）を蒸留水で２００倍まで希釈し、ダスト収納箱２に充填する。次にサンプルＭをホルダー１にセットし、風量をフィルター通過速度が１．５ｍ／ｍｉｎになるように流量調整バルブ４で調整し、ダスト濃度を１万〜４万個／２．８３×１０−４ｍ３（０．０１ｆｔ３）の範囲で安定させ、サンプルＭの上流のダスト個数Ｄおよび下流のダスト個数ｄをパーティクルカウンター６（リオン社製、ＫＣ−０１Ｂ）で１サンプル当り１０回測定し、ＪＩＳ  Ｋ−０９０１に基づいて下記計算式にて０．３〜０．５μｍ粒子の捕集効率（％）を求めた。１０サンプルの平均値を最終的な捕集性能とした。
【００５０】
捕集効率（％）＝〔１−（ｄ／Ｄ）〕×１００
ただし、
ｄ：下流ダストの１０回測定トータル個数
Ｄ：上流のダストの１０回測定トータル個数
また、圧力損失は捕集効率測定時のサンプルＭ上流、下流の静圧差を圧力計８で読み取り求めた。１０サンプルの平均値を最終的な圧力損失とした。
【００５１】
（４）５ｇ／ｍ２相当圧力損失
以下の式により、前記（３）項で求めた圧力損失を５ｇ／ｍ２相当圧力損失に換算して求めた。
５ｇ／ｍ２相当圧力損失（Ｐａ）＝実目付の圧力損失（Ｐａ）×５（ｇ／ｍ２）／実目付（ｇ／ｍ２）
（５）ＱＦ値
以下の式によりＱＦ値を算出した。
ＱＦ値（Ｐａ−１）＝−［ｌｎ（１−[捕集効率（％）]／１００）］／[圧力損失（Ｐａ）]
実施例１
溶融粘度５００Ｐａ・ｓ（２３０℃、剪断速度１２１．６ｓｅｃ−１）、融点１７０℃のポリ乳酸と、溶融粘度３００Ｐａ・ｓ（２３０℃、剪断速度１２１．６ｓｅｃ−１）、融点２２０℃のナイロン６を、２軸押出混練機でブレンド比６／４の割合で２３０℃で混練し、ポリマーアロイチップを得た。
【００５２】
このチップを使用し、直径が０．４ｍｍの吐出孔を有する口金（孔ピッチ：１ｍｍ、孔数：１５１ホール、幅：１５０ｍｍ）を用いて、メルトブロー法により、ポリマー吐出量３２ｇ／分、ノズル温度２３０℃、エア圧力０．０５ＭＰａの条件で噴射し、捕集コンベア速度を調整することによって目付が７．５ｇ／ｍ２の不織布を得た。
【００５３】
次いでこの不織布をアルカリ処理しポリ乳酸成分を溶出させ、目付が３ｇ／ｍ２の不織布を得た後、特性値を測定し、表１に示した。
【００５４】
実施例２
溶融粘度３５０Ｐａ・ｓ（２３０℃、剪断速度１２１．６ｓｅｃ−１）、融点１７０℃のポリ乳酸と、溶融粘度３００Ｐａ・ｓ（２３０℃、剪断速度１２１．６ｓｅｃ−１）、融点１６５℃のポリプロピレン（トリアジン系化合物であるキマソーブ９４４（チバガイギー製）を１重量％添加したもの）を、２軸押出混練機でブレンド比８／２の割合で２３０℃で混練し、ポリマーアロイチップを得た。
【００５５】
このチップを使用し、実施例１と同じ口金を用いて、メルトブロー法により、ポリマー吐出量３２ｇ／分、ノズル温度２３０℃、エア圧力０．２０ＭＰａの条件で噴射し、捕集コンベア速度を調整することによって目付が１５ｇ／ｍ２の不織布を得た。
【００５６】
次いでこの不織布をアルカリ処理しポリ乳酸成分を溶出させ、目付が３ｇ／ｍ２の不織布を得た後、特性値を測定し、表１に示した。
【００５７】
実施例３
実施例２で得られた不織布に、コロナ荷電法により２５ｋＶ／ｃｍの印加電圧でエレクトレット処理を実施した後、特性値を測定し、表１に示した。
【００５８】
比較例１
溶融粘度４５０Ｐａ・ｓ（２３０℃、剪断速度１２１．６ｓｅｃ−１）、融点１８０℃のポリビニルアルコールと実施例２で使用したポリプロピレンを、ブレンド比５／５の割合でチップの状態で混合した。この混合チップを使用し、実施例１と同じ口金を用いて、メルトブロー法により、ポリマー吐出量３２ｇ／分、ノズル温度２３０℃、エア圧力０．２ＭＰａの条件で噴射し、捕集コンベア速度を調整することによって目付が５ｇ／ｍ２の不織布を得た。
【００５９】
次いでこの不織布を熱水処理しポリビニルアルコール成分を溶出させ、目付が３ｇ／ｍ２の不織布を得た後、特性値を測定し、表１に示した。
【００６０】
比較例２
実施例１で使用したポリ乳酸とポリプロピレンを、ブレンド比割合を４／６とする以外は実施例１と同様にしてブレンドポリマーチップを得た。
【００６１】
このチップを使用し、捕集コンベア速度を調整する以外は、実施例１と同様にして、メルトブロー法により目付が５ｇ／ｍ２の不織布を得た。
【００６２】
次いでこの不織布をアルカリ処理しポリ乳酸成分を溶出させ、目付が３ｇ／ｍ２の不織布を得た後、特性値を測定し、表１に示した。
【００６３】
比較例３
実施例１で使用したポリプロピレンを、他のポリマーとブレンドせずに原料に用い、実施例１と同じ口金を用いて、メルトブロー法により、ポリマー吐出量３２ｇ／分、ノズル温度２８０℃、エア圧力０．２ＭＰａの条件で噴射し、捕集コンベア速度を調整することによって目付が１０ｇ／ｍ２の不織布を得た。次いで、この不織布をコロナ荷電法により２５ｋＶ／ｃｍの印加電圧でエレクトレット処理を実施した後、特性値を測定し、表１に示した。
【００６４】
【表１】
0004792846.tif 000002
【００６５】
海成分にポリ乳酸、島成分にナイロン６もしくはポリプロピレンを用いて作製したポリマーアロイチップをメルトブロー紡糸に使用した実施例１〜３では、平均繊維径および繊維径変動率の両方を満足する不織布が得られ、これらは低い圧力損失かつ高いＱＦ値を示した。
【００６６】
一方、海成分にポリビニルアルコール、島成分にポリプロピレンを用い、メルトブロー法によりブレンド紡糸を実施した比較例１では、極細繊維は得られたものの、繊維径変動率は低い値であり、その結果、同目付である実施例３に比べ高い圧力損失を示し、ＱＦ値も低い値となった。
【００６７】
実施例１と同じポリマーを用いているが海比率が少ない比較例２では、平均繊維径および繊維径変動率の両方を満足する不織布は得られず、低い捕集性能を示し、ＱＦ値も低い値となった。
【００６８】
ポリマーブレンドを実施しなかった比較例３では、ナノオーダーの極細繊維を得ることはできず、繊維径変動率も低い値であった。またＱＦ値も低い値となった。
【００６９】
以上のように海島繊維を構成するポリマー種やポリマーブレンド方式、海島比率が所定の条件を満たさない場合、本発明で規定する範囲の繊維構成は得られず、圧力損失とＱＦ値を同時に満足するシートは得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明により、圧力損失が低く、高い捕集性能を示す不織布が得られ、この不織布は濾材としてエアフィルターに好ましく用いることができるが、その応用範囲はこれらに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】捕集性能および圧力損失の測定装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７２】
１：ホルダー
２：ダスト収納箱
３：流量計
４：流量調整バルブ
５：ブロワ
６：パーティクルカウンター
７：切替コック
８：圧力計
Ｍ：測定サンプル
【図１】
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