(57)【要約】【課題】分割型複合繊維の一部が分割することで一体化された、通気性、空隙率の低下がなく、表面だけでなく内部も繊維が分割された、不織布を提供すること。【解決手段】分割型複合繊維を含有する繊維集合体からなる不織布であって、該分割型複合繊維は、異なるポリオレフィンからなる少なくとも２種のセグメントの組み合わせが連なる繊維横断面構造を有しており、該不織布は、分割型複合繊維の未分割部分（Ａ）、分割型複合繊維の分割細繊化されたセグメントが分散した部分（Ｂ）及び分割型複合繊維の分割細繊化されたセグメントが繊維軸方向に沿って収束した部分（Ｃ）が混在して含まれており、且つ分割型複合繊維の分割細繊化されたセグメントが、三次元的に絡合していることを特徴とする不織布による。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割型複合繊維を含有する繊維集合体からなる不織布であって、該分割型複合繊維は、異なるポリオレフィンからなる少なくとも２種のセグメントの組み合わせが連なる繊維横断面構造を有しており、該不織布は、分割型複合繊維の未分割部分（Ａ）、分割型複合繊維の分割細繊化されたセグメントが分散した部分（Ｂ）及び分割型複合繊維の分割細繊化されたセグメントが繊維軸方向に沿って収束した部分（Ｃ）が混在して含まれており、且つ分割型複合繊維の分割細繊化されたセグメントが、三次元的に絡合していることを特徴とする不織布。
【請求項２】
繊維集合体が、分割型複合繊維のみから構成されていることを特徴とする請求項１記載の不織布。
【請求項３】
分割型複合繊維が、繊維横断面の中央部に、繊維横断面積に対して１５〜４０％の中空部を有し、その繊度が、２．２ｄｔｅｘを超えて大きく、５ｄｔｅｘ未満であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の不織布。
【請求項４】
不織布が、ポリオレフィン繊維のみから構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の不織布。
【請求項５】
不織布が、ニードルパンチ不織布であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の不織布。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項記載の不織布を用いた吸音材。
【請求項７】
繊維横断面の中央部に、繊維横断面積に対して１５〜４０％の中空部を有し、異なるポリオレフィンからなる少なくとも２種のセグメントの組み合わせが連なる繊維横断面構造を有する、繊度が２．２ｄｔｅｘを超えて大きく、５ｄｔｅｘ未満の分割型複合繊維を含む繊維集合体に、ニードルパンチ加工を施して、分割型複合繊維を分割細繊化することを特徴とする不織布の製造方法。
【請求項８】
不織布が、ポリオレフィン繊維のみから構成されていることを特徴とする請求項７記載の不織布の製造方法。
【請求項９】
請求項７または請求項８記載の製造方法によって得られた不織布を用いた吸音材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分割型複合繊維を含有する繊維集合体からなる不織布に関する。
【背景技術】
【０００２】
極細繊維は、バッテリーセパレータ、ワイピングクロス等の様々な用途に利用されており、剥離分割型複合繊維を剥離分割することで得られる。剥離分割型複合繊維は、相溶性の低い複数の熱可塑性樹脂をセグメントとして組み合わせて紡糸することで得られる。この熱可塑性樹脂の組み合わせは、例えば、ポリエステルとポリオレフィン、ポリエステルとポリアミド、ポリアミドとポリオレフィンを挙げることができる。極細繊維は、このような剥離分割型複合繊維に対してニードルパンチ加工等の物理的応力や化学薬品に対する熱可塑性樹脂の収縮差を利用し、その応力によりセグメントを剥離分割させることで、得られる。このように機械的な衝撃を加えることで容易に分割可能な熱可塑性樹脂を組み合わせて、ニードルパンチによりそれを分割、絡合した極細繊維を含むワイパー用不織布が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、化学繊維及び／または天然繊維と極細繊維とを含み、構成繊維の単位体積あたりの総表面積Ａ（ｃｍ２／ｃｍ３）が４５０〜８００であるインクジェット式プリンター用インク吸収体が提案されている（例えば、特許文献２参照）。このインク吸収体は、ポリエステル、ポリアミド等の異種のポリマーからなる繊維が混在した構成であるため、ニードルパンチ加工時の物理的応力で容易に分割できるものの、耐薬品性が低いといった問題があった。
【０００４】
一方、前記異種ポリマーの組合せに比べてポリオレフィン同士の組合せからなる分割型複合繊維は、耐薬品性等に優れるものの、熱可塑性樹脂の相溶性が比較的高いことから、機械的な衝撃では分割しにくいといった問題があった。なお、この分割型複合繊維に対して、高圧水流加工等による分割を行う場合に、より大きな機械的な衝撃が必要になる。
【０００５】
このようなポリオレフィン系分割繊維の分割性を改善するため、オルガノシロキサンまたはその変性体を添加したポリオレフィン系分割型複合繊維が提案されている（例えば、特許文献３参照）。また、ポリプロピレンのＱ値（重量平均分子量／数平均分子量の比）を規定し、繊維断面の中央部に中空部を有するポリオレフィン系分割型複合繊維も提案されている（例えば、特許文献４参照）。更にポリオレフィンからなる、繊維中心部に中空部を有する分割型複合繊維が提案されている（例えば、特許文献５参照）。
【０００６】
しかし、前記文献３〜５で挙げられているのはスパンレース加工（高圧液体流処理）及びこの加工によって得られる不織布である。スパンレース加工は、均一で高い分割細繊化が可能であるが、高圧水流による物理的応力が繊維集合体（例えばウェブ、スライバー等）の表層部分に集中するため、分割したセグメントがその表層部分で二次元的に拡散し易くなる。このため、高圧水流での加工では表層部分がフィルムに近い形状になることがしばしば見られ、通気性や空隙率の減少が生じる問題があった。更に、繊維集合体が高目付になるにつれて、前記問題がより顕著となり、不織布内部を三次元的に分割、絡合した構造にすることが困難であった。
【０００７】
【特許文献１】特許第３１１２１８５号公報
【特許文献２】特開２０００−３１８３０１号公報
【特許文献３】特開平４−２８９２２２号公報
【特許文献４】特開２００２−２２０７４０号公報
【特許文献５】特許第３３０９１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このようなことから、本発明の課題は、分割型複合繊維の一部が分割することで一体化された、通気性、空隙率の低下がなく、表面だけでなく内部も繊維が分割された、不織布を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた。その結果、下記構成を有することで、前記課題を解決することを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させた。
本発明は、以下の構成を有する。
【００１０】
［１］分割型複合繊維を含有する繊維集合体からなる不織布であって、該分割型複合繊維は、異なるポリオレフィンからなる少なくとも２種のセグメントの組み合わせが連なる繊維横断面構造を有しており、該不織布は、分割型複合繊維の未分割部分（Ａ）、分割型複合繊維の分割細繊化されたセグメントが分散した部分（Ｂ）及び分割型複合繊維の分割細繊化されたセグメントが繊維軸方向に沿って収束した部分（Ｃ）が混在して含まれており、且つ分割型複合繊維の分割細繊化されたセグメントが、三次元的に絡合していることを特徴とする不織布。
［２］繊維集合体が、分割型複合繊維のみから構成されていることを特徴とする前記［１］項記載の不織布。
［３］分割型複合繊維が、繊維横断面の中央部に、繊維横断面積に対して１５〜４０％の中空部を有し、その繊度が、２．２ｄｔｅｘを超えて大きく、５ｄｔｅｘ未満であることを特徴とする前記［１］項または前記［２］項記載の不織布。
［４］不織布が、ポリオレフィン繊維のみから構成されていることを特徴とする前記［１］〜［３］のいずれか１項記載の不織布。
［５］不織布が、ニードルパンチ不織布であることを特徴とする前記［１］〜［４］のいずれか１項記載の不織布。
［６］前記［１］〜［５］のいずれか１項記載の不織布を用いた吸音材。
［７］繊維横断面の中央部に、繊維横断面積に対して１５〜４０％の中空部を有し、異なるポリオレフィンからなる少なくとも２種のセグメントの組み合わせが連なる繊維横断面構造を有する、繊度が２．２ｄｔｅｘを超えて大きく、５ｄｔｅｘ未満の分割型複合繊維を含む繊維集合体に、ニードルパンチ加工を施して、分割型複合繊維を分割細繊化することを特徴とする不織布の製造方法。
［８］不織布が、ポリオレフィン繊維のみから構成されていることを特徴とする前記［７］項記載の不織布の製造方法。
［９］前記［７］項または前記［８］項記載の製造方法によって得られた不織布を用いた吸音材。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の不織布は、繊維集合体の表面だけでなく、その内部の分割型複合繊維も分割され、分割細繊化されたセグメント（以下、「繊維セグメント」または「極細繊維」という。）によって絡合されていることで、通気性、空隙率の著しい低下が生じない。
本発明の不織布は、分割型複合繊維の未分割部分（Ａ）、繊維セグメントが分散した部分（Ｂ）及び繊維セグメントが繊維軸方向に沿って収束した部分（Ｃ）が三次元的に混在、絡合しており、且つ不均一な分布に由来した充分な空隙を形成するので、吸音材、クッション材、空気フィルター、液体フィルター、人口皮革用基布、保温材、カーペット基材、自動車用内装材、芯地、コーティング基布、ラミネート基材、農芸用資材、絶縁材、オムツ等の衛生材料等に好適に使用できる。また、繊維セグメントを含むことから、油膜、塵埃の掻き取り性、捕集性の他、吸水性、吸油性に優れており、ワイピング材、油吸着材、インクタンク用吸着材、研磨材等に好適に使用することができる。更に分割型複合繊維の空隙層に、種々の機能剤を包含できるため、様々な機能付与が可能である。また、本発明の不織布を用いた吸音材は、優れた吸音性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の不織布は、分割型複合繊維を含有する繊維集合体からなる不織布であって、該分割型複合繊維が、異なるポリオレフィンからなる少なくとも２種のセグメントの組み合わせが連なる繊維横断面構造を有しており、該不織布は、分割型複合繊維の未分割部分（Ａ）、分割型複合繊維の分割細繊化されたセグメントが分散した部分（Ｂ）及び分割型複合繊維の分割細繊化されたセグメントが繊維軸方向に沿って収束した部分（Ｃ）が混在して含まれており、且つ分割型複合繊維の分割細繊化されたセグメントが、三次元的に絡合して、一体化している。このように、前記分割型複合繊維は、少なくとも２種のセグメントの組み合わせが連なるように、少なくとも異なる２種のポリオレフィンから構成されている。
本発明において、分割型複合繊維を分割するためには、物理的応力を分割型複合繊維に加えればよく、その最も好ましい加工方法は、ニードルパンチ加工であり、この加工方法で得られる不織布が、ニードルパンチ不織布である。
【００１３】
本発明の不織布を構成する分割型複合繊維の横断面構造は、分割可能であれば特に限定されないが、好ましくは繊維内部に中空部を有することであり、例えば図１〜３に示したようなａ、ｂ２成分のポリオレフィンが交互に配列した横断面構造である。多成分のポリオレフィンから構成される分割型複合繊維の場合には、同成分が隣り合うことなく、異なるポリオレフィンからなる複数のセグメントの組み合わせが連なる繊維横断面構造を形成する。なお、図１〜３に例示した中空部を有する分割型複合繊維（以下、「中空分割型複合繊維」という。）の横断面構造はモデル図であり、実際の繊維製造時には、該複合繊維が、種々の外部応力を受け、断面構造及び形状に変形が生じている場合がある。しかし、これらの変形は、実用上、問題はない。
【００１４】
本発明において、分割後の繊維セグメントの平均単糸繊度は、１．０ｄｔｅｘ以下であることが好ましく、０．７ｄｔｅｘ以下であることがより好ましい。従って中空分割型複合繊維の分割セグメント数（これは、設計上のセグメント数をいう。）は、極細繊維の平均繊度が１．０ｄｔｅｘ以下となるように決めればよく、中空分割型繊維のセグメント数が多ければ分割後の繊度が小さくなる利点があるが、実際には繊維製造上の容易さから４〜３２のセグメント数にすることが好ましい。また個々のセグメントの繊度は同一である必要はなく、分割型複合繊維が完全に分割していない場合には、未分割の分割型複合繊維と完全に分割した極細繊維との中間に複数の異る繊度の繊維が混在するが、特に問題はない。また、本発明の不織布は、図１、図２または図３に例示した繊維横断面を有する中空分割型複合繊維が混繊されていると、繊度及びセグメント数が変化して、外観、風合等が良好になる。
【００１５】
本発明に用いる中空分割型複合繊維の繊維中心部に存在する中空部が占める繊維横断面積に対する中空部の面積の比、即ち中空率は、１５％〜４０％が好ましく、より好ましくは、２０〜３５％である。中空率がこの範囲であれば、隣接セグメント同士の接触面積が適切になるため、ニードルパンチ加工等の針貫通時の物理的応力だけで分割させることができる。またカード機通過時の物理的応力で分割し易いが、これによってシリンダーへの沈み込みによる通過不良、またはネップの発生による地合不良を引き起こし、加工性が大きく低下することがない。従って、中空率を上記範囲にすることで、加工性、生産性を維持したまま、ニードルパンチ加工で分割し易い繊維にすることができる。
【００１６】
本発明に用いる分割型複合繊維の分割前の単糸繊度は、特に限定されないが、ニードルパンチ加工においては、針のウェブ貫通時の物理的応力及びバーブによる衝撃、摩擦等の物理的応力を受け易い繊度、形状であることが望ましい。具体的には、物理的応力を受け易い繊度は、分割前繊度が２．２ｄｔｅｘを超えて大きく、５ｄｔｅｘ未満である。２．２ｄｔｅｘ以下ではウェブの構成繊維本数が多いため、ウェブ貫通時に過度の物理的応力による針折れが発生し易くなり、単繊維当たりの物理的応力が分散されるため、分割が困難になる。また、５ｄｔｅｘ以上の繊度では、分割性はよくなるが、カード機通過時に分割されたセグメントによるシリンダーへの沈み込み等が発生し易く、加工性が低下する。本発明に用いる分割型複合繊維は、繊維横断面の中央部に、繊維横断面積に対して１５〜４０％の中空部を有し、その繊度が、２．２ｄｔｅｘを超えて大きく、５ｄｔｅｘ未満であることが、ニードルパンチ加工により分割し易いために最も好ましい。また、繊維集合体が、分割型複合繊維のみから構成されている場合には、得られる不織布を構成する繊維セグメントの繊度を低くすることができるために好ましい。
【００１７】
ニードルパンチ加工工程において、分割型複合繊維を用いることで、針貫通の物理的応力による分割が容易となるが、本発明の製造方法で得られる不織布は、分割型複合繊維の未分割部分（Ａ）と、分割型複合繊維の分割細繊化されたセグメントが分散した部分（Ｂ）とが不織布中に偏在しており、更に分割細繊化されたセグメントが繊維軸方向に沿って収束した部分（Ｃ：以下、「連糸束」という。）が混在している。ここで、連糸束とは、分割した各セグメントが完全に不織布中に分散するのではなく、各セグメント同士がある程度の間隔を保ちながら束なった状態で収束した状態をいう。例えばローラーカード機、エアレイド機によるウェブ、スライバーへの加工工程等の繊維開繊工程を通過した直後の繊維は、その殆どが未分割部分（Ａ）で占められているが、ニードルパンチ加工工程を通過する際に、針のウェブ貫通時の物理的応力及びバーブによる衝撃、摩擦等の物理的応力により分割細繊化されたセグメントが分散した部分（Ｂ）及び連糸束（Ｃ）が発現し、更に針がウェブを押し下げることにより（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）が三次元的に絡合、偏在した構造を形成する。これらの構造は、針による物理的応力をウェブの流れ方向に対して点方向に集中させることで発現し易くなるが、更に得られる不織布の表面が緻密になり過ぎないように高圧液体流処理を併用することで上記（Ａ）〜（Ｃ）の分布状態を変えることができる。
【００１８】
一般に行われる分割型複合繊維の代表的な加工方法である高圧液体流処理の場合、孔径が０．０５〜１．５ｍｍ、特に０．１〜０．５ｍｍの噴射孔を孔間隔０．１〜１．５ｍｍで一列または複数列に多数配列した装置を用いて、噴射孔から高水圧で噴射させて得られる高圧液体流をウェブの進行方向と直交する方向に配列して加工する。このとき、高圧液体流による物理的応力はウェブの流れ方向に対して線方向に集中しているため、分割後の極細繊維と未分割の繊維は、二次元的にほぼ均一な分布であり、得られる不織布も非常に緻密な物となる。なお、本発明では、高圧流体流処理の使用を排除しているのではなく、例えば、上記のように不織布表面の繊維の分布状態を変えるために、補助的に用いることができる。
【００１９】
これに対して、本発明の不織布の場合、分割後の極細繊維と未分割の繊維、または連糸束が不織布中に偏在した構造である。つまり、各セグメントに完全に分割した密な部分と、未分割の繊維が若干残った疎な部分及び連糸束が多い部分が不織布中に不均一に分布した構造になっている。しかも、分割細繊化されたセグメントが三次元絡合されているのである。このため、得られた不織布は緻密性、通気性を共に満たすことにより、形態安定性、塵埃捕集性等に優れた特性を発現することが可能になる。
【００２０】
分割型複合繊維に用いるポリオレフィンは、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、１、２−ポリブタジエン及び１、４−ポリブタジエンの他、エチレン、ブテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１、４−メチルペンテン−１等のホモポリオレフィンまたは脂肪族α−オレフィンとの結晶性共重合体である。例えばエチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−１−ブテン三元共重合体等の共重合ポリオレフィンも使用できる。また前記α−オレフィンに他のオレフィンまたは少量の他のエチレン系不飽和モノマー、例えばブタジエン、イソプレン、１、３−ペンタジエン、スチレン及びα−メチルスチレン等のエチレン系不飽和モノマーと共重合されていてもよく、また上記ポリオレフィン樹脂の混合物であってもよい。更に通常のチーグラーナッタ触媒から重合されたこれらポリオレフィンだけでなく、メタロセン触媒から重合されたポリオレフィン及びそれらの共重合体も例示することができる。更に、その他のポリオレフィンとしては、立体規則性ポリスチレンを挙げることができる。
【００２１】
立体規則性ポリスチレンは、13Ｃ−ＮＭＲ法により測定されるタクティシティーとして、連続する複数個の構造単位の存在割合、例えば２個の場合はダイアッド、３個の場合はトリアッド、５個の場合はペンタッドによって示すことができるが、本発明で用いてよい該立体規則性ポリスチレンは、通常ペンタッド分率が８５％以上、好ましくは９５％以上のシンジオタクティシティーを有するポリスチレン、ポリメチルスチレン、ポリエチルスチレン、ポリイソプロピルスチレン等のポリアルキルスチレン、ポリクロロスチレン、ポリブロモスチレン、ポリフルオロスチレン等のポリハロゲン化スチレン、ポリクロロメチルスチレン等のポリハロゲン化アルキルスチレン、ポリメトキシスチレン、ポリエトキシスチレン等のポリアルコキシスチレン、ポリ安息香酸エステルスチレン等であり、これらは単独または混合して使用することができる。更に、これら重合体を構成するモノマー相互の共重合体またはこれらモノマーを主成分とする共重合体も使用できる。
【００２２】
すなわち、前記共重合体は、上述の立体規則性ポリスチレンを構成するモノマーから選択される少なくとも１種のモノマーと、エチレン、プロピレン、ブテン、ヘキセン、ヘプテン、オクテン、デセン等のオレフィン系モノマー、ブタジエン、イソプレン等のジエン系モノマー、環状オレフィンモノマー、環状ジエンモノマーまたはメタクリル酸メチル、無水マレイン酸、アクリロニトリル等の極性ビニル系モノマーとのシンジオタクティックスチレン構造を有する共重合体である。これらは、市販の単独重合体及び共重合体を使用することができる。
【００２３】
本発明の不織布に用いる分割型複合繊維は、少なくとも異なる２種のポリオレフィンを任意に組み合わせることで得られるが、特に耐薬品性が要求される産業資材分野及び衛生材料分野等に使用する場合には、耐薬品性が高く、コスト的に有利なポリオレフィンのみの組み合わせが好ましく、特にポリプロピレンとポリエチレンとの組み合わせが好ましい。ポリプロピレンは、例えばプロピレン単独重合体、プロピレンを７０重量％以上含有するプロピレンとプロピレン以外の上記α−オレフィンとの共重合体を挙げることができる。このような共重合体は、例えばエチレン−プロピレン二元共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン三元共重合体等を挙げることができる。
【００２４】
また、ポリエチレンは、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）及びこれら２種以上の混合物等を使用することができる。これらのなかでも高密度ポリエチレンが好ましい。
【００２５】
本発明で用いるポリオレフィンのメルトフローレート（以下、「ＭＦＲ」という）は、溶融紡糸可能な範囲であればよく、紡糸条件等の変更で、繊維成形後のＭＦＲが１０〜１００ｇ／１０分の範囲内になることが好ましく、より好ましくは、１０〜７０ｇ／１０分である。繊維成形後のＭＦＲが１０〜１００ｇ／１０分の範囲であれば、中空率を高く維持でき、可紡性も良好になる。また、本発明で用いる２種の異なるポリオレフィンのメルトフローレート比は、０．１〜５であることが好ましく、より好ましくは、０．５〜３である。この範囲であれば、溶融紡糸時の２成分の口金内の流れ性、中空形状に吐出された後の溶融張力差、冷却時の粘度上昇の差が大きくなる等の要因の影響を受けず、中空率を維持し、かつ可紡性良く紡糸することが可能になる。
【００２６】
上記ＭＦＲ以外のポリオレフィンの物性、例えばＱ値（重量平均分子量／数平均分子量の比）やロックウェル硬度、分岐メチル鎖数等の物性は、本発明の用件を満たすものであれば、特に限定されない。
【００２７】
本発明の不織布の製造方法をニードルパンチ加工により例示する。
まず、分割対象である分割型複合繊維を含む繊維集合体を製造し、この繊維集合体に、ニードルパンチ加工を施こすことで、分割型複合繊維を分割細繊化することができる。この繊維集合体として、ウェブを用いる場合には、例えば前記分割型複合繊維の短繊維を用いて、カード法、エアレイド法または抄紙法を用いて必要な目付のウェブを作製することができる。また短繊維の他にも、長繊維トウを分繊ガイド等によりウェブを作製することができる。更にメルトブロー法、スパンボンド法等で直接ウェブを作製してもよい。前記の方法で作製したウェブを、プレーンニードル、クラウンニードル、フォークニードル等の種々の加工針を用いたニードルパンチ加工機に通過させ、分割細繊化して不織布を得ることができる。更に、この不織布を熱風、熱ロールまたは熱プレス等の公知の加工方法で、更に処理することもできる。なお、熱ロール、熱プレス等の方法で本発明の不織布をフィルム化させて成形品として用いた場合でも、柔軟性、隠蔽性等に優れた物品を得ることができる。
【００２８】
本発明の不織布の目付は、特に限定されないが、７０ｇ／ｍ２以上、１，０００ｇ／ｍ２以下が好ましく、７０ｇ／ｍ２以上、６００ｇ／ｍ２以下がより好ましく使用できる。不織布の目付がこの範囲であれば、針貫通時の物理的応力で分割細繊化する際、地合不良な不織布になることが殆どない。
【００２９】
本発明の不織布は、種々の用途と耐薬品性を考慮するとポリオレフィン繊維のみから構成されることが好ましいが、必要に応じてポリオレフィン繊維の他にポリアミド、ポリエステル、アクリル等の熱可塑性樹脂からなる合成繊維を繊維集合体に併用（混綿、混繊）してもよく、２種類以上の不織布を積層させてもよい。また親水性を付与させたい場合や親水性の薬剤を含浸させたい場合には親水性繊維を混綿、混繊または積層して使用することができる。ここで親水性繊維は、親水性を示す繊維であれば限定されることはなく、例えばレーヨン、キュプラに代表される再生繊維、アセテート、トリアセテートに代表される半合成繊維、ポリアミド、アクリル等の合成繊維、綿、羊毛、麻等の天然繊維等が挙げられる。
【００３０】
前記のポリオレフィン以外の熱可塑性樹脂からなる合成繊維の繊維形態は、例えば単一成分型、複合型等が利用できる。また繊維の横断面構造が、円形、異形のいずれでもよく、更にこれらは、中空、中実のいずれであってもよい。また複合型（複合繊維）の横断面構造は、鞘芯型、偏心鞘芯型、並列型、多層型、海島型、放射状型、中空放射状型等のいずれであってもよい。
【００３１】
本発明に用いるポリオレフィンまたは熱可塑性樹脂には、本発明の効果を妨げない範囲内で、更に酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、中和剤、造核剤、エポキシ安定剤、滑剤、抗菌剤、難燃剤、帯電防止剤、顔料、可塑剤、親水剤等の添加剤を必要に応じて適宜添加してもよい。
【００３２】
本発明の不織布には、接着成分または溶着成分を併用して、その成分により更に強固に一体化することができる。これらの成分として熱可塑性樹脂を利用した場合には、熱可塑性樹脂からなる繊維を混綿するとよい。このとき、分割型複合繊維を接着して不織布とするために、熱可塑性樹脂からなる繊維が分割型複合繊維を構成している熱可塑性樹脂と同種類の熱可塑性樹脂を含む繊維であることが好ましい。また混綿した繊維を熱処理により溶融し、接着加工する場合には、分割型複合繊維の低融点樹脂よりも低い温度で溶融する熱可塑性樹脂を接着成分とすることで、分割型複合繊維を溶融することなく不織布を成形でき、更に分割細繊化も進み易くなるために好ましい。また接着繊維として複合型の繊維を用いることで不織布の強度を更に高くすることができる。
【００３３】
本発明の不織布に前記熱接着繊維及び親水性繊維を混綿、積層する場合には、該前記熱接着性繊維及び親水性繊維を併用（混綿、混繊）する比率が、１０〜８０重量％であることが好ましく、２０〜７０重量％であることがより好ましい。この範囲であると、極細繊維の本来有する機能を発現でき、また、充分な形態安定性と親水性が得られる。
【００３４】
本発明の不織布の空隙率は、特に限定されないが、先に挙げた分割後の極細繊維と未分割の繊維、または連糸束が不織布中に偏在した構造に由来する効果を有効に発現させるため、充分な空隙率を有する必要がある。具体的には５５〜９８％が好ましく、より好ましくは６５〜９８％である。空隙率が５５％以上であれば隙間が充分になり、各セグメントに完全に分割した密な部分と、未分割の繊維が若干残った疎な部分及び連糸束の多い部分が各々の特性を充分に発現させることができる。また空隙率が９８％以下であれば不織布の形態安定性が維持され易い。
【００３５】
更に本発明の不織布には、必要に応じて機能剤を付着または包含させることにより、他の繊維の混繊、混綿の方法では付与し難い機能を与えることができる。本発明では従来公知の機能剤を使用することができる。例えば抗菌防臭剤、防カビ剤、消臭剤、吸着剤、研磨剤、イオン交換樹脂、高分子吸水ポリマー等を挙げることができる。前記機能剤が溶液の場合は、多孔質基材に含浸して使用してもよい。多孔質基材は、アロフェン、イモゴライト、人工ゼオライト、天然ゼオライト、合成ゼオライト、活性炭、珪藻土の他、カオリン、ろう石、セピオライト、バーミキュライト、水膨潤性グレードのマイカ、セリサイト、ベントナイト等の粘土鉱物等が例示できる。また吸着剤は、前記多孔性基材を用いることができる。不織布に機能剤を包含させる方法は、機能剤がゼオライト等の粉末の場合、ウェブに加工した分割型複合繊維をニードルパンチ加工により分割細繊化と不織布化とを同時に行った後、機能剤を篩等で不織布上に均一になるように散布し、その後、適当な温度で加熱、接着させるとよい。その他の方法として更に機能剤を液体のバインダー中に分散させ、スプレー法等により不織布に付着させた後、加熱、接着させるとよい。
【００３６】
本発明に用いる抗菌防臭剤、防カビ剤は、銀、銅、亜鉛及びこれら金属とセラミックとの複合体に代表される無機系抗菌剤、塩化ベンザルコニウム、塩化セチルピリジニウム、有機シリコン系第四級アンモニウム塩、ポリヘキサメチレンビグアニジン塩酸塩、グルコン酸クロルヘキシジンに代表される有機系抗菌剤、キチン、キトサン、ポリリジン、ヒバ油、ユーカリ、カテキン、アロエ等の天然系抗菌剤等が例示できる。消臭剤は、ベタイン系両性界面活性剤、カルボニル系化合物、無水マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸及びこれらをモノマーとして含有する共重合体等の有機系消臭剤、活性炭、ゼオライト、金属イオン等の無機系消臭剤、カテキン等の天然系消臭剤、または二酸化チタンに代表される光触媒、銅−フタロシアニン、鉄−フタロシアニン等の触媒系消臭剤等が例示できる。
【００３７】
本発明に用いる研磨剤は、ガーネット、エメリー、溶融アルミナ、炭化ケイ素等が例示できる。
【００３８】
本発明の不織布に機能剤を包含させる場合は、機能剤との親和性に優れた機能を有する熱可塑性樹脂からなる繊維を併用することにより、機能剤の脱落を更に抑えることができる。このような熱可塑性樹脂は、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エステル、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン無水マレイン酸グラフト共重合体等が例示できる。
【００３９】
このように本発明の製造方法によれば、ポリオレフィンから構成された分割型複合繊維であっても、ニードルパンチ加工で容易に分割させることができ、嵩高でかつ緻密な不織布を得ることができる。これにより、ポリオレフィンの耐薬品性を生かした吸音材、ワイピング材、フィルター、クッション材、油吸着材、インクタンク用吸着材等の産業資材分野をはじめ、衛生材料分野、医療分野にも好適に使用することができる。
【００４０】
本発明の不織布をワイピング材として用いた場合、極細繊維が集中した密な部分で油膜等の微細な成分を掻き取り、未分割及び連糸束が多い部分で塵やダニ、髪の毛等の塵埃を保持することができる。更にインクタンク用吸収剤として用いた場合も、水系顔料、油等の高粘性液の吸収性、毛細管現象等に適度に優れた効果を発揮する。
【００４１】
また、本発明の不織布を吸音材として用いた場合、未分割の部分から各セグメントの繊度まで広い繊度分布を有するため、幅広い周波数の音に対応できることや、未分割部分（Ａ）と、分割細繊化されたセグメントが分散した部分（Ｂ）及び連糸束（Ｃ）との偏在と三次元絡合による複雑な空隙が振動の伝播を抑制することから、吸音材としても高い効果を発揮することができる。
【００４２】
バグフィルターは、圧力損失の抑制と塵埃保持性が共に要求されるため、高圧液体流処理で得られた不織布は、均一かつ緻密であることからこれらの要求を共に満たすことが困難であった。これに対して、本発明の不織布は、未分割の繊維が若干残った疎な部分と連糸束が多い部分とが圧力損失の抑制に寄与し、極細繊維が集中した密な部分が塵埃捕集性に寄与するため、バグフィルターとして充分な性能を発揮することができる。またバグフィルターに用いる場合、針深度等の加工条件を適宜選定し、異なる繊度の積層、混綿により厚み方向における密度勾配を付与することで、より好適に用いることができる。
【００４３】
以下、本発明を実施例及び比較例によって説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例、比較例における用語と物性の測定方法は以下の通りである。
【００４４】
（メルトフローレート）
ＪＩＳ  Ｋ  ７２１０に準拠して測定した。
原料ポリプロピレン：表１の条件１４
原料ポリエチレン  ：表１の条件４
【００４５】
（融点）
デュポン社製熱分析装置ＤＳＣ１０（商品名）を用い、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２２に準拠して測定を行った。
【００４６】
（分割前繊度）
ＪＩＳ  Ｌ  １０１５  化学繊維ステープル試験方法  繊度  Ａ法に基づく繊維１００００ｍで換算した繊度を用いた。
【００４７】
（中空率）
未分割横断面写真から以下の式により算出した。
中空率（％）＝（中空部の横断面積／繊維の中空部を含む総繊維横断面積）×１００
【００４８】
（セグメントの繊度）
以下の式により算出した
理論セグメント繊度（ｄｔｅｘ）＝分割前繊度／分割数
【００４９】
（セグメント分割率）
分割後の不織布を、繊維軸に対して直角にカミソリで切断し、その断面を電子顕微鏡で撮影した。得られた写真から、分割型複合繊維を任意に１００本選び、その平均繊度から下記式で算出した。
セグメント分割率（％）＝（セグメント繊度／平均繊度）×１００
【００５０】
（カード通過性）
２０℃、相対湿度６０％の雰囲気下で、試料繊維５０ｇを７ｍ／ｍｉｎの速度のローラーカード機でウェブにした。このとき、カード通過性について以下の基準で評価した。評価は目視による確認で行った。
○：シリンダーへ繊維の沈み、ネップ発生による地合不良が見られず良好。
△：シリンダーへ繊維の沈み、ネップ発生による地合不良が若干確認される。
×：シリンダーへ繊維の沈み、ネップ発生著しく加工困難。
【００５１】
（ＮＰ加工性）
試料繊維をローラーカード機で目付３００ｇ／ｍ２のウェブにした後、ニードルパンチ（ＮＰ）加工機で加工し、ＮＰ加工性について以下の基準で評価した。評価は目視による確認で行った。
○：加工時の針折れはなく、加工性良好。
△：加工時の針折れが若干確認される。
×：針折れが著しく、加工困難。
【００５２】
（形態保持性）
５人のモニターに、サンプルをワイピング材としてフローリング、壁、机及び畳を実際に手で持って掃除してもらい、評価を受け、その評価結果を下記のとおり分類した。
○：３人以上が”不織布形態を保持し、使用し易い”と判断した。
△：２人が”不織布形態を保持し、使用し易い”と判断した。
×：”使用し易い”と判断したのは１人以下であった。
【００５３】
（吸音性）
ＪＩＳ  Ａ  １４０５に基づいて吸音率を測定した。
【実施例１】
【００５４】
ポリプロピレン（プロピレン単独重合体、融点１６３℃、ＭＦＲ１６ｇ／１０ｍｉｎ）をａ成分、高密度ポリエチレン（融点１３１℃、ＭＦＲ１６ｇ／１０ｍｉｎ）をｂ成分とし、分割型複合繊維用口金を用いて、容積比率５０／５０、図１に例示した横断面構造の分割型複合繊維を紡糸し、単糸繊度２１ｄｔｅｘの未延伸糸とした。得られた未延伸糸を９０℃、５．５倍で延伸し、スタッファボックスで機械捲縮を付与して、４．５ｄｔｅｘの分割型複合繊維を得た。次に、得られた繊維をローラーカード機でカーディングしてウェブとした。続いてウェブを、プレーンニードルを有するパンチングマシンで３００本／ｃｍ２の針密度で加工した。分割型複合繊維の構成、加工性及び不織布の物性を表１に示す。電子顕微鏡で観察したところ、得られた不織布は、分割型複合繊維の未分割部分（Ａ）、分割細繊化されたセグメントが分散した部分（Ｂ）及び連糸束（Ｃ）が三次元に交絡、偏在した構造を示していた。
【実施例２】
【００５５】
ａ成分、ｂ成分は実施例１と同様の熱可塑性樹脂の構成を用い、分割型複合繊維用口金を用いて、容積比率５０／５０、図１に例示した横断面構造の分割型複合繊維を紡糸し、単糸繊度１５ｄｔｅｘの未延伸糸とした。得られた未延伸糸を９０℃、５倍で延伸し、トータル１０万ｄｔｅｘ、単糸繊度３．３ｄｔｅｘの延伸糸トウとした。このトウを開繊機で開繊して、所定の目付となるように積層後、プレーンニードルを有するパンチングマシンで３００本／ｃｍ２の針密度で加工した。分割型複合繊維の構成、加工性及び不織布の物性を表１に示す。電子顕微鏡で観察したところ、得られた不織布は、分割型複合繊維の未分割部分（Ａ）、分割細繊化されたセグメントが分散した部分（Ｂ）及び連糸束（Ｃ）が三次元に交絡、偏在した構造を示していた。
【実施例３】
【００５６】
表１の条件で、実施例１に準拠してニードルパンチ不織布を製造した。
【実施例４】
【００５７】
ポリプロピレン（プロピレン単独重合体、融点１６３℃、ＭＦＲ１６ｇ／１０ｍｉｎ）をａ成分、線状低密度ポリエチレン（ＭＦＲ：２３ｇ／１０分）をｂ成分とし、分割型複合繊維用口金を用いて、ａ成分とｂ成分の容積比率５０／５０、中空率２８％、繊度４．５ｄｔｅｘの図１に例示した横断面構造の分割型複合繊維を紡糸した。次に、得られた繊維をローラーカード機でカーディングしてウェブにし、これを、プレーンニードルを有するパンチングマシンで３００本／ｃｍ２の針密度で加工した。分割型複合繊維の構成、加工性及び不織布の物性を表１に示す。電子顕微鏡で観察したところ、得られた不織布は、分割型複合繊維の未分割部分（Ａ）、分割細繊化されたセグメントが分散した部分（Ｂ）及び連糸束（Ｃ）が三次元に交絡、偏在した構造を示していた。
【実施例５】
【００５８】
表１の条件で、実施例１に準拠してニードルパンチ不織布を製造した。
【実施例６】
【００５９】
表１の条件で、実施例１に準拠してニードルパンチ不織布を製造した。
【実施例７】
【００６０】
表１の条件で、実施例１に準拠してニードルパンチ不織布を製造した。
【実施例８】
【００６１】
表１の条件で、実施例１に準拠してニードルパンチ不織布を製造した。
【実施例９】
【００６２】
ポリプロピレン（プロピレン単独重合体、融点１６３℃、ＭＦＲ１６ｇ／１０ｍｉｎ）をａ成分、ポリメチルペンテン（融点２４０℃、ＭＦＲ６０ｇ／１０ｍｉｎ：２９０℃、２１６０ｇ）をｂ成分とし、分割型複合繊維用口金を用いて、ａ成分とｂ成分の容積比率５０／５０、中空率３０％、繊度４．８ｄｔｅｘの図１に例示した横断面構造の分割型複合繊維を紡糸した。次に、得られた繊維をローラーカード機でカーディングしてウェブとした。続いてウェブを、プレーンニードルを有するパンチングマシンで３００本／ｃｍ２の針密度で加工した。分割型複合繊維の構成、加工性及び不織布の物性を表１に示す。電子顕微鏡で観察したところ、得られた不織布は、分割型複合繊維の未分割部分（Ａ）、分割細繊化されたセグメントが分散した部分（Ｂ）及び連糸束（Ｃ）が三次元に交絡、偏在した構造を示していた。
【実施例１０】
【００６３】
表２の条件で、実施例１に準拠してニードルパンチ不織布を製造した。
【実施例１１】
【００６４】
ポリプロピレン（プロピレン単独重合体、融点１６３℃、ＭＦＲ１６ｇ／１０ｍｉｎ）を芯成分、高密度ポリエチレン（融点１３１℃、ＭＦＲ１６ｇ／１０ｍｉｎ）を鞘成分とし鞘芯型複合繊維用口金を用いて、容積比率５０／５０の吐出量が異なる２種類の鞘芯型複合繊維（未延伸糸）を紡糸した。得られた２種類の未延伸糸を９０℃、４．０倍で延伸し、スタッファボックスで機械捲縮を付与した後、５１ｍｍに切断した。４．４ｄｔｅｘの鞘芯型複合繊維、６ｄｔｅｘの鞘芯型複合繊維が得られた。４．４ｄｔｅｘの鞘芯型複合繊維（３０重量％）、６ｄｔｅｘの鞘芯型複合繊維（３０重量％）及び実施例１で作製した分割型複合繊維（４０重量％）を、各々ローラーカード機でウェブとした後、６ｄｔｅｘの鞘芯型複合繊維からなるウェブ／４．４ｄｔｅｘの鞘芯型複合繊維からなるウェブ／分割型複合繊維からなるウェブの順で積層し、多層ウェブにした。続いてこの積層ウェブを、プレーンニードルを有するパンチングマシンで４５０本／ｃｍ２の針密度で加工した。電子顕微鏡で観察したところ、得られた不織布は、分割型複合繊維の未分割部分（Ａ）、分割細繊化されたセグメントが分散した部分（Ｂ）及び連糸束（Ｃ）が三次元に交絡、偏在した構造を示していた。
【実施例１２】
【００６５】
実施例１で作製した分割型複合繊維５０重量％とレーヨン（１．７ｄｔｅｘ、繊維長４４ｍｍ）５０重量％とを混綿して、ローラーカード機でウェブにし、実施例１と同様にニードルパンチ加工した。電子顕微鏡で観察したところ、得られた不織布は、分割型複合繊維の未分割部分（Ａ）、分割細繊化されたセグメント（Ｂ）及び連糸束（Ｃ）が三次元に交絡、偏在した構造を示していた。
【実施例１３】
【００６６】
ポリプロピレン（プロピレン単独重合体、融点１６３℃、ＭＦＲ１６ｇ／１０ｍｉｎ）をａ成分、高密度ポリエチレン（融点１３１℃、ＭＦＲ２６ｇ／１０ｍｉｎ）と変性ポリエチレン（密度０．９３１ｇ／ｃｍ３の直鎖状低密度ポリエチレンを幹ポリマーとした無水マレイン酸グラフト変性率０．１５モル／ｋｇのポリマー。ＭＦＲ１４ｇ／１０ｍｉｎ）を重量比８０／２０でブレンドした樹脂をｂ成分とし、分割型複合繊維用口金を用いて、容積比率５０／５０、図１に例示した横断面構造の分割型複合繊維を紡糸し、単糸繊度２１ｄｔｅｘの未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を９０℃、５倍で延伸し、スタッファボックスで機械捲縮を付与して分割型複合繊維を得た。得られた繊維を実施例１と同様にローラーカード機による加工及びニードルパンチ加工を施して不織布化を行った。電子顕微鏡で観察したところ、得られた不織布は、分割型複合繊維の未分割部分（Ａ）、分割細繊化されたセグメントが分散した部分（Ｂ）及び連糸束（Ｃ）が三次元的に交絡、偏在した構造を示していた。次に、得られた不織布に人工ゼオライト（平均粒子径１０〜３０μｍ、平均細孔径２０×１０−８〜５０×１０−８ｃｍ、比表面積４０〜１００ｍ２／ｇ）を２０ｇ／ｍ２になるよう、不織布上に均一に散布し、１５５℃で１５分間加熱、接着させた。得られた不織布の物性を表２に示す。
【００６７】
以下に、比較例１〜５を示す。
【００６８】
（比較例１）
ポリプロピレン（プロピレン単独重合体、融点１６３℃、ＭＦＲ１６ｇ／１０ｍｉｎ）を芯成分、高密度ポリエチレン（融点１３１℃、ＭＦＲ１６ｇ／１０ｍｉｎ）を鞘成分とし鞘芯型複合繊維用口金を用いて、容積比率５０／５０、図４に例示した横断面構造の鞘芯型複合繊維を紡糸した。得られた未延伸糸を９０℃、４．０倍で延伸し、機械捲縮を付与した後、５１ｍｍに切断して、４．４ｄｔｅｘの鞘芯型複合繊維を得た。この短繊維をローラーカード機でウェブにし、実施例１と同様にニードルパンチ加工により不織布化した。得られた不織布の性能を表２に示す。
【００６９】
（比較例２）
実施例１に準拠して、中空率２５％、図１に例示した横断面構造である１．５ｄｔｅｘの分割型複合繊維を得た。この短繊維を実施例１と同様にローラーカード機による加工及びニードルパンチ加工を施して不織布化を行った。この加工において、分割型複合繊維は、カード通過性は良好であったが、分割前繊度が１．５ｄｔｅｘと細いため、ニードルパンチ加工工程で針折れが多発した。また、得られた不織布のセグメント分割率も低かった。
【００７０】
（比較例３）
実施例１に準拠して、中空率３５％、図１に例示した横断面構造の６ｄｔｅｘの分割型複合繊維を得た。この分割型複合繊維を実施例１と同様にローラーカード機による加工及びニードルパンチ加工を施して不織布化を行った。この加工において、分割型複合繊維は、分割前繊度が６ｄｔｅｘと太いため、カード工程での沈み込み及びネップの発生が若干見られた。
【００７１】
（比較例４）
実施例１に準拠して、中空率１０％、図１に例示した横断面構造の４．５ｄｔｅｘの分割型複合繊維を得た。この分割型複合繊維を実施例１と同様にローラーカード機による加工及びニードルパンチ加工を施して不織布化を行った。この加工において、分割型複合繊維は、カード通過性、ニードルパンチ加工性共に良好であったが、中空率が１０％と低いため、得られた不織布は未分割部分（Ａ）が多く、殆ど分割していなかった。
【００７２】
（比較例５）
実施例１に準拠して、中空率４５％、図１に例示した横断面構造の４．５ｄｔｅｘの分割型複合繊維を得た。この分割型複合繊維を実施例１と同様にローラーカード機による加工及びニードルパンチ加工を施して不織布化を行った。この加工において、分割型複合繊維は、中空率が４５％と高く、カード工程での分割による沈み込み及びネップの発生が著しく、加工は困難であった。
【００７３】
実施例１と比較例１のニードルパンチ不織布を吸音材として用いて、２５０Ｈｚ〜５ｋＨｚの各周波数における吸音率（垂直入射）を調べた。その結果、比較例１のニードルパンチ不織布は０．０４〜０．３の吸音率であるのに対し、実施例１のニードルパンチ不織布は０．０５〜０．６の吸音率を示し、比較例１のニードルパンチ不織布よりも吸音性に優れていた。
【００７４】
【表１】
2005076144.tif 000002
【００７５】
【表２】
2005076144.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明の不織布は、分割型複合繊維の未分割部分（Ａ）、分割細繊化されたセグメントが分散した部分（Ｂ）及び分割細繊化されたセグメントが繊維軸方向に沿って収束した部分（Ｃ）が三次元的に混在、絡合しており、かつ不均一な分布に由来した充分な空隙を形成するので、吸音材、クッション材、空気フィルター、液体フィルター、人口皮革用基布、保温材、カーペット基材、自動車用内装材、芯地、コーティング基布、ラミネート基材、農芸用資材、絶縁材、オムツ等の衛生材料として好適に使用できる。また、油膜、塵埃の掻き取り、捕集性の他、吸水性、吸油性に優れることから、ワイピング材、油吸着材、インクタンク用吸着材、研磨材等にも好適に使用することができる。更に分割繊維の空隙層に、種々の機能剤を包含できるため、様々な機能付与が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施例で使用した分割型複合繊維の横断面の１模式図である。
【図２】本発明の実施例で使用した分割型複合繊維の横断面の１模式図である。
【図３】本発明の実施例で使用した分割型複合繊維の横断面の１模式図である。
【図４】本発明の比較例で使用した鞘芯型複合繊維の横断面の１模式図である。
【符号の説明】
【００７８】
Ａ：ａ成分
Ｂ：ｂ成分
【図１】
2005076144.tif 000004
【図２】
2005076144.tif 000005
【図３】
2005076144.tif 000006
【図４】
2005076144.tif 000007