(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる２以上の成分からなり、少なくとも１成分に親水化剤を含有し、熱風により分割可能であり、少なくとも１成分が繊度１dtex未満の極細繊維を発現可能である熱分割型複合繊維を含有する不織布であって、前記熱分割型複合繊維のうち少なくとも一部が熱風により分割されて極細繊維を発現しており、かつ極細繊維が略均一に分散されて交絡している極細繊維不織布。
【請求項２】
前記熱分割型複合繊維のうち少なくとも一部の熱分割型複合繊維が、部分的に分割されて部分的極細繊維を形成して、極細繊維と混在している請求項１記載の極細繊維不織布。
【請求項３】
不織布の２．９４cN/cm2荷重における嵩密度が、０.０１g/cm3以上、０.１g/cm3以下の範囲である請求項１または２に記載の極細繊維不織布。
【請求項４】
前記熱分割型複合繊維が、低融点成分と、前記低融点成分の融点より２０℃以上高い融点を有する高融点成分との２成分からなる複合繊維であり、不織布が、前記低融点成分を溶融させた熱融着部を形成しており、前記熱融着部のうち少なくとも一部が玉状部を形成している請求項１〜３のいずれかに記載の極細繊維不織布。
【請求項５】
前記熱分割型複合繊維が、融点Ｔ1（℃）からなり温度Ｔ1−１３≦Ｔ（℃）＜Ｔ1における熱収縮率が４０％以上である低融点成分と、融点がＴ1より２０℃以上高く、１４０≦Ｔ2（℃）＜３００の範囲からなり、温度Ｔにおいて熱収縮を有しない高融点成分との２成分からなる熱分割型複合繊維である請求項１〜４のいずれかに記載の極細繊維不織布。
【請求項６】
低融点成分が、融点１２０≦Ｔ1≦１４５の範囲からなるエチレン-プロピレン共重合体およびエチレン-プロピレン-ブテン−１三元共重合体から選ばれた少なくとも１種であり、親水化剤を０．１〜５mass％含有する請求項５記載の極細繊維不織布。
【請求項７】
親水化剤が、下記式（化１）で示される重合度（ｎ）２〜１０のポリグリセリンと炭素数８〜２２の飽和もしくは不飽和脂肪酸（Ｒは飽和もしくは不飽和炭化水素）とのエステル化合物である請求項６記載の極細繊維不織布。
【化１】
0004015831.tif 000005
【請求項８】
融点Ｔ1（℃）からなり温度Ｔ1−１３≦Ｔ（℃）＜Ｔ1における熱収縮率が４０％以上である低融点成分と、
融点がＴ1より２０℃以上高く、１４０≦Ｔ2（℃）＜３００の範囲からなり温度Ｔにおいて熱収縮を有しない高融点成分と、
前記２成分のうちいずれか１成分に親水化剤を０．１〜５mass％含有された、少なくとも１成分が繊度１dtex未満の極細繊維を発現可能な熱分割型複合繊維を含有し、目付１０g/m2以上、３００g/m2以下の範囲で構成された繊維ウェブに、
温度がＴ1−１３（℃）以上、Ｔ1＋２０（℃）以下の範囲であり、風速が０．２m/sec以上、３m/sec以下の範囲からなる熱風を少なくとも繊維ウェブの片面から貫通させる極細繊維不織布の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
極細繊維を発現可能な分割型複合繊維を含有する極細繊維不織布に関するものであり、さらに詳しくは熱処理により容易に、かつ瞬時に分割可能な熱分割型複合繊維を含有する、安価で、嵩高で、風合が柔軟であり、液体拡散性及び液体透過性に優れた、衛生材料、ワイパー、フィルターなど親水性能を要求する分野に好適な極細繊維不織布に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、優れた柔軟性、触感、拭き取り性などを得るために、分割型複合繊維を分割させて極細繊維を発現させた不織布などが使用されている。水流交絡処理やニードルパンチ処理の物理的衝撃によって分割させる分割型複合繊維としては、例えば、特開昭５８-１６９５５７号公報、特開昭６０-７１７５２号公報、あるいは、特開昭６０-７１７５３号公報などが挙げられる。また、分割型複合繊維の分割性を向上させるのに、例えば、特開平８−３１１７１７号公報には、ポリオレフィン系樹脂の少なくとも１成分に脂肪酸グリセライド（モノグリセリン脂肪酸エステル）、アルコキシ化アルキルフェノール、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステルから選ばれた親水成分を練り込み添加したポリオレフィン系分割型複合繊維が開示されている。
【０００３】
一方、２成分の熱収縮率の差を利用して分割させる熱分割型複合繊維としては、例えば、特開平２−１６９７２０号公報、特開平４−３１６６０８号公報、特開平９−４９１６０号公報、あるいは特開平９−３１７５５号公報には、熱収縮率の大きいポリオレフィン系成分とポリオレフィン系成分とは非相溶性の成分からなる熱分割型複合繊維が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記分割型複合繊維を用いた不織布には、以下の問題点がある。特開昭５８-１６９５５７号公報、特開昭６０-７１７５２号公報、特開昭６０-７１７５３号公報、あるいは特開平８−３１１７１７号公報では、いずれも水流交絡処理やニードルパンチ処理の物理的衝撃によって分割と同時に繊維同士の交絡がなされ、不織布の表面付近は繊維の交絡とともに分割が進むので、分割発現した極細繊維が束状に存在して不織布が緻密で硬くなり、不織布内部においては衝撃エネルギーが伝わりにくいので、分割型複合繊維の分割はなされるものの極細繊維束を形成したものと未分割の繊維とが交絡することとなる。しかも、このように不織布の厚み方向に分割度合いおよび交絡度合いに差が生じると、例えば、液戻りがなく、吸液性および液体拡散性の要求の高い衛生材料では、不織布表面が緻密で硬いため、風合はもちろんのこと、吸液性および液体拡散性が阻害される恐れがある。また濾過効率、ライフの要求されるフィルターにおいては、不織布表面が緻密で硬いため、液体透過性を損なったり、不織布の表面でしか濾過がなされず、十分なライフが得られない恐れがある。また、水流交絡処理やニードルパンチ処理の物理的衝撃によって高度に分割させるには、生産工程数が多く、生産速度も遅くなり、多くのエネルギーを必要とし、コスト高になるだけでなく、物理的衝撃によって得られる不織布は、通常、嵩密度で０．０８g/cm3以上の高密度な交絡不織布しか得られないため、その用途が制限されている。
【０００５】
一方、特開平２−１６９７２０号公報および特開平４−３１６６０８号公報では、物理的衝撃ではなく、熱収縮を利用して分割させるため、比容積の大きな不織布を得ることができるが、単に熱収縮率差を設けただけでは分割性が不十分であり、ほとんどの分割型複合繊維が全く分割していないか、繊維の長さ方向において部分的にしか分割していないものしか得られない。特開平９−４９１６０号公報では、加熱空気によるエアースルー処理後、機械的絡合処理を施し、分割性を向上させているが、機械的絡合処理によって、前記特開昭５８-１６９５５７号公報他と同様、分割された極細繊維が極細繊維束を形成してしまうだけでなく、高密度な不織布しか得られない。特開平９−３１７５５号公報では、熱収縮率の大きい低融点成分に石油樹脂を添加した熱分割型複合繊維に熱的手段を施した後、石油樹脂可溶性溶剤に浸漬し（溶剤処理）、プレス処理を施して分割性を向上させているが、分割を溶剤処理に依存するため、得られる極細繊維が束状となるだけでなく、生産工程数が多くなり、コスト高となる。さらに、プレス処理を施すために、高密度な不織布しか得られていない。
したがって、嵩高で、風合が柔軟であり、液体拡散性に優れた安価な極細繊維不織布が未だ得られていないのが実情である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、異なる２以上の成分からなり、少なくとも１成分に親水化剤を含有し、熱風により分割可能であり、少なくとも１成分が繊度１dtex未満の極細繊維を発現可能である熱分割型複合繊維を含有する不織布であって、前記熱分割型複合繊維のうち少なくとも一部が熱風により分割されて極細繊維を発現しており、かつ極細繊維が略均一に分散されて交絡させることにより、極細繊維束を形成しながら交絡した不織布表面が緻密で硬い極細繊維不織布では実現できなかった嵩高で、風合が柔軟であり、液体拡散性に優れるとともに、低コストで極細繊維不織布を得ることを知り本発明に至った。前記極細繊維が不織布にかかる全方向に対して略均一に分散されていると、フィルター用途では濾過におけるダスト保持量が大きく、濾過ライフが長くなる。衛生材料用途においては、嵩高であり、低密度の不織布でありながら１dtex以下の極細繊維を含有することから、表面シートからの液戻りがなく、液体が素早く横、下方向への拡散が行われて、パルプや吸収性ポリマーなどの吸収体への移行が効率的に行われる。さらに、ウェットティッシュやワイパーなどの用途においては、薬液の保持率が高く、ボリューム感および肌触りの良いものとなり得る。
【０００７】
本発明の極細繊維不織布は、前記分割型複合繊維のうち少なくとも一部の分割型複合繊維が、部分的に分割されて部分的極細繊維を形成して、極細繊維と混在させると、極細繊維の風合の柔軟さ、液体拡散性を維持しつつ、不織布に適度なコシを与えることができ、好ましい。
【０００８】
前記不織布の２．９４ｃN/cm2荷重における嵩密度は、０.０１g/cm3以上、０.１g/cm3以下の範囲であると、嵩高性に富み、液体拡散性に優れ、好ましい。
【０００９】
前記分割型複合繊維が、低融点成分と、前記低融点成分の融点より２０℃以上高い融点を有する高融点成分との２成分からなる複合繊維であり、前記不織布が、前記低融点成分を前記不織布は、融点の異なる２成分からなる分割型複合繊維の低融点成分を溶融させた熱融着部を形成しており、前記熱融着部のうち少なくとも一部が玉状部を形成し、適度に層内部に点在させることにより、不織布の密度および空隙率が大きくなり、衛生材料用途ではクッション性、フィルターとしてはダスト保持力に富み、好ましい。また、外圧による変形、圧縮後の形態回復にも寄与し、好ましい。
【００１０】
前記分割型複合繊維は、融点Ｔ1（℃）からなり温度Ｔ1−１３≦Ｔ（℃）＜Ｔ1における熱収縮率が４０％以上である低融点成分と、融点がＴ1より２０℃以上高く、１４０≦Ｔ2（℃）＜３００の範囲からなり、温度Ｔにおいて熱収縮を有しない高融点成分とからなる熱分割型複合繊維であると、熱のみで分割させて極細繊維を発現させ、極細繊維束を形成させることがないので、嵩高で、風合が柔軟であり、液体拡散性に優れるとともに、低コストで極細繊維不織布を得ることができ、好ましい。
【００１１】
前記低融点成分は、融点１２０≦Ｔ1≦１４５の範囲からなるエチレン-プロピレン共重合体およびエチレン-プロピレン-ブテン−１三元共重合体から選ばれた少なくとも１種であり、親水化剤を０．１〜５mass％含有させることにより、熱のみで瞬時に、かつ高度に分割させて極細繊維を発現させ、極細繊維束を形成させることがないので、嵩高で、風合が柔軟であり、親水化された極細繊維が不織布中に略均一に分散されて高度な液体拡散性が有する極細繊維不織布を得ることができ、好ましい。
【００１２】
前記親水化剤は、下記式（化２）で示される重合度（ｎ）２〜１０のポリグリセリンと炭素数８〜２２の飽和もしくは不飽和脂肪酸（Ｒは飽和もしくは不飽和炭化水素）とのエステル化合物であると、熱分割性および耐久親水性に優れ、好ましい。
【化２】
0004015831.tif 000002
【００１３】
本発明の極細繊維不織布は、以下のように製造することができる。すなわち、融点Ｔ1（℃）からなり温度Ｔ1−１３≦Ｔ（℃）＜Ｔ1における熱収縮率が４０％以上である熱可塑性樹脂と、前記熱可塑性樹脂に対して親水化剤を０．１〜５mass％含有する低融点成分と、融点がＴ1より２０℃以上高く、１４０≦Ｔ2（℃）＜３００の範囲からなり温度Ｔにおいて熱収縮を有しない高融点成分とからなり、少なくとも１成分が繊度１dtex未満の極細繊維を発現可能である熱分割型複合繊維を含有し、目付１０g/m2以上、３００g/m2以下の範囲で構成された繊維ウェブに、温度がＴ1−１３（℃）以上、Ｔ1＋２０（℃）以下の範囲であり、風速が０．２m/sec以上、３m/sec以下の範囲からなる熱風を少なくとも繊維ウェブの片面から貫通させることにより製造することができる。
以下、本発明の内容を具体的に説明する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の極細繊維不織布は、異なる２以上の成分からなり、少なくとも１成分が繊度１dtex未満の極細繊維を発現可能な分割型複合繊維を含有し、前記分割型複合繊維のうち少なくとも一部は、分割されて極細繊維を発現するとともに、前記極細繊維が不織布中で略均一に分散して交絡した構造を採る。図１に本発明の極細繊維不織布の表面の一例を示す。図２に従来の極細繊維束を有する極細繊維不織布の表面の一例を示す。本発明でいう「極細繊維が略均一に分散されて交絡する」とは、従来の分割型複合繊維を分割発現させた極細繊維不織布のように、極細繊維が束状に集束した極細繊維束を形成していたり、未分割の繊維が不織布の厚み方向において内部に入るにしたがって多く偏って存在し、不織布表面近傍に極細繊維束が偏って存在した構造と区別するものである。例えば、図１のように極細繊維同士が束状に集束した、いわゆる極細繊維束を実質的に形成しておらず、さらに極細繊維束同士が交絡していない構造を示す。ここでいう極細繊維束とは、分割型複合繊維における各々のセグメントの合計数の半分以上が束状に集合したものをいう。図２のように、極細繊維束を有し、極細繊維束同士、あるいは極細繊維束と他の繊維とが交絡した不織布は、極細繊維束内では極細繊維が発現しているものの、集束しているので、不織布内で極細繊維が略均一に分散しておらず、極細繊維で構成された不織布本来の柔軟な風合いが得られない。さらに、極細繊維が束状に偏って存在していると、親水性能、特に液体透過性において圧力損失の小さい部分に液体の透過が集中し、十分に液体の拡散がなされないので、不織布の一部分しか利用することができない。さらに、極細繊維束を有し、極細繊維束同士、あるいは極細繊維束と他の繊維とが交絡した不織布であると、見かけの繊度の大きい極細繊維束が交絡しているので、交絡部分の交絡力が大きく、不織布強力や寸法安定性に優れている反面、風合が硬くなる傾向である。
【００１５】
本発明に用いられる分割型複合繊維としては、異なる２以上の成分からなり、少なくとも１成分が繊度１dtex未満の極細繊維を発現可能であるものであれば限定はされないが、１成分を溶出させる、あるいはニードルパンチ法や水流交絡法を用いた三次元交絡処理を併用しなければ極細繊維を発現させることが困難である複合繊維は除かれ、前記分割型複合繊維を含有する繊維ウェブに大きな圧力をかけずとも高度に分割可能である分割型複合繊維が用いられる。より好ましくは、低融点成分と、前記低融点成分の融点より２０℃以上高い融点を有する高融点成分との２成分からなる分割型複合繊維である。本発明でいう「高度に分割」とは、下記の方法で観察したときの分割型複合繊維の分割率が８０％以上のものをいう。
［分割率］
極細繊維不織布を縦方向（不織布の長さ方向）に２０mm、横方向（不織布の幅方向）に５mmのサンプルを準備し、サンプルを縦方向に中央から２つ折にする。予め準備した円状に糸を通したミシン針に、不織布横方向の中央に糸をかけ、直径１．０mmφの穴の開いた金属製プレートにミシン針を通し、サンプルが穴に充填されたところで不要部分をかみそりで切断し、サンプルプレートを作製する。次いで、電子顕微鏡を用いて、２００〜５００倍の倍率で撮影し、未分割状態で５０本分程度の範囲に写し出された分割型複合繊維の断面を観察し、下記の式により分割率を算出した。
分割率（％）＝｛（Ａ＋Ｂ）／（Ａ＋Ｃ）｝×１００
Ａ：完全に分割したセグメントの数
Ｂ：分割により生じたブロックの数
Ｃ：未分割であったセグメントの数
【００１６】
例えば、熱風により高度に分割可能である分割型複合繊維としては、融点がＴ1（℃）からなり、温度Ｔ1−１３≦Ｔ（℃）＜Ｔ1における熱収縮率が４０％以上である低融点成分と、融点がＴ1より２０℃以上高く、１４０≦Ｔ2（℃）＜３００の範囲からなり、温度Ｔにおいて実質的に熱収縮を有しない高融点成分とからなり、繊維断面において複数成分のうちの少なくとも１成分は２個以上に区分されており、各成分は各々が繊維断面のセグメントとなっており、各セグメントは互いに異なる成分のセグメントと隣接し、且つ全ての各セグメントはその一部を繊維表面に露出した熱分割型複合繊維が挙げられる。前記分割型複合繊維の繊維断面形状は、円形、異形、中空のいずれであってもよく、例えば、図３に示すような繊維形態を有するものである。前記融点とは、ＪＩＳ−Ｋ−７１２２に準じ、ＤＳＣ法により測定したものをいう。また、前記温度Ｔ1−１３≦Ｔ＜Ｔ1における熱収縮率とは、低融点成分、高融点成分を個別に単一成分で２２０〜３００℃の温度範囲で溶融紡糸し、７０℃以上の温水、熱風、あるいは熱媒中にて３倍以上に延伸して、最終繊度が２．２〜１１dtexになるように試料を作製し、ＪＩＳ−Ｌ−１０１３  ７．１６．２（熱収縮温度）に準じ、試料長を１０cm、初荷重を２mg/dtexとして所定の温度における試料長を測定し、収縮前の試料長（１０cm）から収縮後の試料長を差し引いた値を収縮前の試料長で除して、１００を乗じたものを熱収縮率とした。本発明において、温度Ｔにおける低融点成分の熱収縮率は４０％以上であることが好ましい。より好ましい熱収縮率は５０％以上である。低融点成分の熱収縮率が４０％未満であると、高融点成分との収縮剥離が不十分で、不織布等の加工時に分割し難い繊維となってしまうからである。
【００１７】
前記範囲を満たす熱可塑性樹脂としては、エチレン-プロピレン共重合体（以下、ＥＰという）、あるいはエチレン-プロピレン-ブテン−１三元共重合体（以下、ＥＰＢという）などのプロピレン系共重合体やイソフタル酸成分または金属化スルホン酸基含有ポリエステル系共重合体などが挙げられる。なかでも、融点が１２０≦Ｔ1≦１４５の範囲にあるＥＰおよびＥＰＢから選ばれた少なくとも１種であることが、加工性、コストの点で好ましい。上記ＥＰ、ＥＰＢとしては、エチレン含有量が２〜８mass％のプロピレン系ランダム共重合体、あるいはブロック共重合体が挙げられる。
【００１８】
一方、高融点成分としては、融点がＴ1より２０℃以上高く、１４０≦Ｔ2（℃）＜３００の範囲からなり、温度Ｔにおいて実質的に熱収縮を有しない熱可塑性樹脂であり、低融点成分との融点差は５０℃以上であることがより好ましい。融点差が２０℃未満であると、熱加工機の温度制御が困難であったり、熱風加工などでは風量によっては軟化温度付近で接着が生じたりして、加工温度において制約を受けたり、あるいは低融点成分の熱収縮が阻害されたりするからである。また、ここでいう実質的に熱収縮を有しないとは、温度Ｔにおける熱収縮率が４％未満、好ましくは１％未満のものである。温度Ｔにおいて熱収縮を有するものでは、熱分割性に劣るだけでなく、不織布化したときに多大な熱収縮を引き起こして、地合斑となるからである。上記を満たす熱可塑性樹脂としては、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などのポリエステル系樹脂、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１１、ナイロン１２などのポリアミド系樹脂、ポリメチルペンテン、ポリプロピレン、エチレンビニルアルコール共重合体などのポリオレフィン系樹脂などを使用することができる。なかでも、本発明の熱分割型複合繊維は、高融点成分としてポリエステル、ポリアミド、あるいはポリメチルペンテンを使用すると、低融点成分のＥＰあるいはＥＰＢとの繊維製造における工程安定性や熱分割性の観点で好ましい。
【００１９】
そして、本発明においては、熱風のみによる瞬間分割性を向上させるため、前記２成分のうちのいずれか１成分に親水化剤を０．１〜５mass％含有させることが好ましい。より好ましい含有率は、０．３〜３mass％である。親水化剤を含有させることにより、分割性だけでなく、同時に高度で、永続的な親水性能を得ることができる。また、親水化された極細繊維が不織布中に略均一に分散されて交絡しているので、高度な液体拡散性を有し、高度な液体吸収性を有する極細繊維不織布を得ることができる。親水化剤の含有量が０．１mass％未満であると、分割性が不十分であるとともに十分な親水性能も得ることができなくなり、含有量が５mass％を超えると、紡糸時の糸切れが増加して品質低下と工程性の低下を引き起こすので好ましくない。また、前記２成分のうち熱収縮成分である低融点成分に親水化剤を含有させた方が、収縮に伴う成分間の剥離性が向上するため、分割性に優れ、特に好ましい。
【００２０】
前記親水化剤としては、水酸基、カルボニル基、カルボキシル基、スルホン基などの親水基を有する化合物であればいずれであってもよく、例えば、脂肪酸グリセライド（モノグリセリン脂肪酸エステル）、アルコキシ化アルキルフェノール、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル、脂肪酸ジエタノールアミドなどが挙げられるが、できるだけ親水性能の持続するもの（親水持続性）、あるいは繊維表面へのブリード速度の遅いもの（親水遅効性）が好ましく、例えば、両者を満たすものとしては、前記式（化２）に示す重合度（ｎ）２〜１０のポリグリセリンと炭素数８〜２２の飽和もしくは不飽和脂肪酸（Ｒは飽和もしくは不飽和炭化水素）とのエステル化合物（以下、単に「ポリグリセリン脂肪酸エステル」ともいう）が挙げられ、親水性能だけでなく、分割性にも優れ、特に好ましい。
【００２１】
次に、前記熱分割型複合繊維の製造方法について説明する。まず、前記範囲を満たす熱可塑性樹脂を準備し、２成分のうちいずれか１成分に前記親水化剤を含有させる。含有させる方法としては、溶融紡糸時に構成樹脂ペレットとともに押出機に所定の割合で親水化剤を供給する方法や、公知の混合装置を用いて混合し、公知の単軸または２軸押出機等で溶融混合して、あらかじめマスターバッチ化しておく方法などが挙げられるが、後者の方が親水化剤が成分中に均一に分散するので好ましい。
【００２２】
そして、前記２成分は公知の溶融紡糸機で、分割型複合ノズルを用い、繊維断面において複数成分のうち低融点成分と高融点成分が隣接し、互いに分割された構造となるように、紡糸温度２２０〜３００℃で樹脂を押し出して溶融紡糸し、繊度５〜５０dtexの紡糸フィラメントを作製する。このとき、２成分の複合比（容積比）は、紡糸性、分割性を考慮し、８０：２０〜２０：８０であることが好ましい。次いで、紡糸フィラメントは、必要に応じて延伸される。延伸は、温水、熱風、あるいは熱媒中にて延伸温度７０℃以上、ＥＰあるいはＥＰＢを用いる場合は７０〜１３０℃で、延伸倍率３倍以上で処理すると、繊維強力が向上するので好ましい。また、延伸倍率を破断点に近づけるほど低融点成分、特にＥＰあるいはＥＰＢの熱収縮率は大きくなり、反対に高融点成分にポリエチレンテレフタレートなどの汎用の樹脂であれば熱収縮率が０に近づき瞬間分割性が向上し、好ましい。得られた延伸フィラメントには、繊維処理剤を付着させてもよい。繊維処理剤として、例えば液体透過性を重視する場合であれば、耐久性のある親水性油剤を付着させることが好ましい。また、液体拡散性を重視する場合であれば、初期親水性の優れた油剤を付着させることが好ましい。液体透過性及び液体拡散性の双方のバランスを重視する場合においても、初期親水性の優れた油剤を用いることが好ましく、少なくとも一方の成分に混合させた親水化剤との相乗効果により液体透過性及び液体拡散性のバランスの優れた性能を得ることができる。具体的には工程性なども考慮して、アルキル燐酸エステルカリウム塩などが好ましい。そして、必要に応じて、捲縮付与装置で捲縮を与え、所定の長さに切断されて本発明の熱分割型複合繊維を得る。
【００２３】
前記熱分割型複合繊維によれば、熱風による高度な熱分割性を有しているので、まず第一成分の熱収縮が起こり、分割型複合繊維が各々の成分に分割されるとともに、第一成分の収縮運動により第一成分の極細繊維が移動して、極細繊維束を形成することなくバラバラとなる。よって、極細繊維が略均一に分散された形態をなすものと推定される。
【００２４】
分割型複合繊維の繊度は、分割後の極細繊維の繊度が１dtex未満となるように適宜設定すればよいが、０．５〜２０dtexとすることが好ましい。複合繊維の繊度が０．５dtex未満であると、繊維化が困難となり、２０dtexを超えると、分割後の繊度１dtex未満の極細繊維を得るのが困難となるからである。また、分割後発現する極細繊維の繊度は、１dtex未満である。より好ましい極細繊維の繊度の上限は、０．５dtex未満であり、さらに好ましくは、０．３dtex未満である。より好ましい極細繊維の繊度の下限は、０．１dtex以上である。分割後発現する極細繊維の繊度が１dtexを超えると、嵩高で、風合が柔軟であり、液体拡散性に優れた極細繊維不織布が得られない。
【００２５】
本発明の極細繊維不織布において、前記分割型複合繊維のうち少なくとも一部の分割型複合繊維は、部分的に分割されて部分的極細繊維を形成して、極細繊維と混在していることが好ましい。分割型複合繊維の残存している部分（以下、複合繊維残存部分という）と極細繊維が発現した部分（以下、極細繊維発現部分という）を有するので、極細繊維のみで形成された不織布と比して、極細繊維発現部分による極細繊維の風合の柔軟さ、液体拡散性を維持しながら、複合繊維残存部分により繊維同士の交絡部分が強化されるとともに不織布中で芯の役割を果たし、不織布に適度なコシを与えることができるからである。特に、前記熱分割型複合繊維によれば、低融点成分の収縮により、繊維の長さ方向において捲縮を付与された部分や、カードなど一時的な接触処理などによって衝撃の与えられた部分から分割発現し、完全に分割されなかったとしても、複合繊維残存部分と、低融点成分の収縮運動により束状に残存せずに移動し、極細繊維がランダムに開いた形状の極細繊維発現部分によって形成される。部分的極細繊維は、任意の箇所で電子顕微鏡等により拡大し、不織布断面における約２mm四方の範囲内で不織布断面に１本以上形成させるとよい。
【００２６】
本発明の極細繊維不織布の２．９４cN/cm2荷重における嵩密度は、０.０１g/cm3以上、０.１g/cm3以下の範囲であることが好ましい。より好ましい嵩密度の下限は、０．０３g/cm3以上である。より好ましい嵩密度の上限は、０．０８g/cm3以下である。嵩密度が０.０１g/cm3未満であると、不織布強力が極めて弱いものとなり、製品での形態維持に劣るだけでなく、不織布生産時においても張力や幅入り等の問題から好ましくない。嵩密度が０.１g/cm3を超えると、不織布の柔軟性に欠ける傾向にあり、液体透過性においても圧力損失が大きくなる傾向にある。前記範囲の嵩密度を満たす極細繊維不織布は、例えば後述する熱風処理により得ることができる。
【００２７】
そして本発明の極細繊維不織布は、低融点成分と、前記低融点成分の融点より２０℃以上高い融点を有する高融点成分との２成分からなる分割型複合繊維の低融点成分を溶融させて熱融着部を形成していることが好ましい。熱融着部を形成させることにより、嵩密度を維持することができるだけでなく、寸法安定性や毛羽立ちを抑制することができる。さらに、前記熱融着部のうち少なくとも一部が玉状部を形成していることが好ましい。前記玉状部は、分割型複合繊維を高度に分割させるとともに、分割発現した極細繊維を略均一に分散させて、独立した低融点成分の繊維同士、あるいは独立した低融点成分の繊維と他の繊維との交絡部において形成される。特に、前記熱分割型複合繊維であれば、低融点成分が収縮を伴うので、交絡部において低融点成分の熱収縮力と熱融着力とを利用した玉状部を形成しやすく、好ましい。前記玉状部は、任意の箇所で電子顕微鏡等により拡大し、不織布断面における約２mm四方の範囲内で不織布断面に１個以上形成させるとよい。
【００２８】
本発明の極細繊維不織布において、分割型複合繊維の不織布に占める含有量は、２０mass％以上であることが好ましい。より好ましくは、５０mass％以上である。分割型複合繊維の含有量が２０mass％未満であると、極細繊維独特の良質な風合いや機能性を発揮できないからである。本発明の熱分割型複合繊維以外に混合する他の素材としては、特に限定はされないが、コットン、パルプ、麻、レーヨンなどのセルロース系繊維、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などのポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミド系繊維、アクリル系繊維、あるいはポリオレフィン系繊維などから任意に一あるいは二以上選択して使用することができる。また繊維形状においても特に限定されず、単一繊維、鞘芯型複合繊維、偏心鞘芯型複合繊維、並列型複合繊維、海島型複合繊維、分割型複合繊維等の断面が円状、異形状等いずれであってもよい。
【００２９】
例えば、不織布の強力を向上させるのであれば、鞘成分が前記熱分割型複合繊維の熱収縮を有する低融点成分と同種の成分からなる鞘芯型複合繊維を用いることが好ましい。低融点成分がエチレン―プロピレン共重合体、あるいはエチレン―プロピレン―ブテン−１三元共重合体であれば、鞘成分に同種のエチレン―プロピレン共重合体、あるいはエチレン―プロピレン―ブテン−１三元共重合体とし、芯成分にポリプロピレンやポリエチレンテレフタレートを用いるとよい。前記鞘芯形複合繊維の鞘成分が溶融する温度で不織布を熱処理することにより不織布の毛羽立ちを抑制することができる。
【００３０】
例えば、不織布の保水性を向上させるのであれば、コットン、レーヨンなどのセルロース繊維や吸水性を付与した合成繊維を用いることが好ましく、特にワイパーなどに有用である。
【００３１】
次に、本発明の極細繊維不織布は、以下のように製造することができる。まず、少なくとも１成分が繊度１dtex未満の極細繊維を発現可能である分割型複合繊維を含有する繊維ウェブを準備する。繊維ウェブの形態としては、パラレルウェブ、セミランダムウェブ、ランダムウェブ、クロスレイウェブ、クリスクロスウェブなどのカードウェブ、エアレイウェブ、湿式抄紙ウェブ、長繊維ウェブなどが挙げられるが、なかでも繊維の分割性及び得られる不織布の嵩密度からカードウェブ、あるいはエアレイウェブが好ましい。また、前記繊維ウェブは、単独で用いてもよいし、他の構成繊維からなる繊維ウェブ、あるいは他の不織布、織編物、ネット、フィルムなどと積層して用いてもよい。
【００３２】
繊維ウェブの目付としては、特に限定するものではないが、極細繊維を略均一に分散させるのに、目付１０g/m2以上、３００g/m2以下の範囲で構成することが好ましい。目付が１０g/m2未満であると、地合の均一な不織布が得難く、目付が３００g/m2を超えると、後述する熱風処理の際に熱風が十分に貫通することができず、極細繊維を略均一に分散させることが困難となる恐れがある。例えば、衛生材料の表面シートとして利用する場合であれば、目付２０g/m2以上、４０g/m2以下の範囲で構成することが好ましい。ワイピングクロスや濾材として利用する場合であれば、目付１００g/m2以上、３００g/m2以下の範囲で構成することが好ましい。
【００３３】
例えば、融点Ｔ1（℃）からなり温度Ｔ1−１３≦Ｔ（℃）＜Ｔ1における熱収縮率が４０％以上である熱可塑性樹脂と、前記熱可塑性樹脂に対して親水化剤を０．１〜５mass％含有する低融点成分と、融点がＴ1より２０℃以上高く、１４０≦Ｔ2（℃）＜３００の範囲からなり温度Ｔにおいて熱収縮を有しない高融点成分とからなる熱分割型複合繊維を準備し、繊維ウェブを作製する。次いで、熱処理により熱収縮性を有する低融点成分を熱収縮させて高融点成分とを分割させる。このとき、熱処理の前に、バインダー樹脂などにより予め強固に接着させたり、ニードルパンチ法、あるいは水流交絡法などにより三次元的に交絡させると、分割発現した極細繊維が略均一に分散させることが困難となるので、繊維ウェブに十分な自由度を与えることが好ましく、カードウェブ、あるいはエアレイウェブからなる繊維ウェブを予め結合することなく、直接熱処理することがより好ましい。熱処理方法としては、不織布の厚み方向において、極細繊維を略均一に分散させて交絡させるには熱風処理が最も効果的である。そして、熱風を少なくとも繊維ウェブの片面から貫通させて、所望の極細繊維不織布を得ることができる。
【００３４】
前記熱風処理は、公知の熱風処理機を用いるとよく、例えばサクションバンド式、あるいはサクションドラム式などの熱風処理機を用いて、熱風を一方から吹き付ける方法、熱風を上下方向から吹き付ける方法が用いられる。さらに、熱風処理して極細繊維を略均一に分散させた後に、熱ロール、冷却ロール、エンボスロールなどのプレス加工、あるいは水流交絡処理などで所望の厚み（嵩密度）に調整することも可能である。
【００３５】
前記熱風の温度は、Ｔ1−１３（℃）以上、Ｔ1＋２０（℃）以下の範囲であることが好ましい。より好ましい熱風の温度の下限は、Ｔ1−５℃以上である。より好ましい熱風の温度の上限は、Ｔ1＋１０℃以下である。熱風の温度がＴ1−１３（℃）未満であると、熱収縮性を有する低融点成分の収縮が不十分で分割性が悪く、不織布強力が無いため形態維持できない。熱風の温度がＴ1＋２０（℃）を超えると、不織布の風合いが損なわれ、フィルム状になってしまう。具体的には、低融点成分が、融点１２０≦Ｔ1≦１４５の範囲からなるエチレン-プロピレン共重合体およびエチレン-プロピレン-ブテン−１三元共重合体から選ばれた少なくとも１種とした場合、１２０℃以上、１６０℃以下の範囲であることが好ましい。より好ましい熱風の温度の下限は、１３０℃以上である。より好ましい熱風の温度の上限は、１５０℃以下である。
【００３６】
前記熱風の風速は、０．２m/sec以上、３m/sec以下の範囲であることが好ましい。より好ましい熱風の風速の下限は、０．５m/sec以上である。より好ましい熱風の風速の上限は、２m/sec以下である。熱風の風速が０．２m/sec未満であると、分割性、不織布強力が不十分であるだけでなく、不織布表面と内部とで熱風エネルギーが均等に伝わらないため、不織布内部の熱分割性が不十分となって、極細繊維が略均一に分散されない恐れがある。また、分割度合いを高めるために温度を必要以上に上げることになるので、エネルギー的に不利でありコスト高となる。熱風の風速が３m/secを超えると、熱風処理時に繊維ウェブに乱れが発生し、不織布の地合いに悪影響を及ぼしたり、嵩密度が低下する恐れがある。
【００３７】
また、熱風処理の時間は、２sec以上、３０sec以下の範囲であることが好ましい。より好ましい熱処理時間の下限は、４sec以上である。より好ましい熱処理時間の上限は、２０sec以下である。特に、熱収縮性を有する低融点成分に親水化剤を含有した熱分割型複合繊維を用いると、熱風のみによる瞬間分割性に優れるとともに、高度に分割させことができるので、熱処理時間を大幅に短縮させることができ、生産性及びコスト面において優位である。
【００３８】
【実施例】
以下、本発明について実施例にてさらに詳しく説明する。なお、不織布の厚み、液体透過性、及び吸液高さは、以下のようにして測定した。
【００３９】
［厚み］
厚み測定機（商品名：THICKNESS GAUGE モデル CR-60A 株式会社大栄科学精器製作所製）を用い、試料１cm2 あたり２．９４cNの荷重を加えた状態で測定した。
【００４０】
［液体透過性］
特開平９−３２２９１１号公報に記載された通液試験法に準じて行った。すなわち、６０mm×６０mmの寸法に切り出した不織布の上に、アドバンテック東洋（株）製「トーヨーＮｏ．２濾紙」を重ねシリコンパッキングを介してこれらを上下部からなる一対の通液用ガラス器具（高さ７５mm、内径３６mm、肉厚３mmの円筒状）間に挟持固定した。そして、通液用ガラス器具の両端には、外径６０mmのフランジ部分を設け、下部の通液用ガラス器具の下方には液受けが載置された電子天秤を配置した。次いで、上部の通液用ガラス器具に４０mlのイオン交換水を注入し、通液量が２０mlになるまでの時間を測定する。２０ml通液後、上記不織布を取り出し、２枚の濾紙の間に挟み込み、その上に重さ1kgの重りを載せて１分間放置し、これを１サイクルとして通液時間（秒）を測定した。なお、通液時間が１８０秒を超えるものの評価は、×とした。
【００４１】
［吸液高さ］
予め厚みを測定した不織布を縦１５cm、横８cmに切断して試料とし、試料をクリップで把持して垂直にぶら下げる。次いで、試料の下端１．５cmをイオン交換水の入ったビーカー内に１時間浸漬し、１時間経過する間に吸い上げた水の高さ（吸液高さ／mm）を液体拡散性の代用値として測定した。
【００４２】
［実施例１］
第一成分を融点１３８℃、エチレン含有量４mass％、１２５℃における熱収縮率５０％のエチレン-プロピレン共重合体（ＥＰ、宇部興産（株）製：商品名Ｙ−２０４５ＧＰ）９０mass％に、親水化剤として重合度２のポリグリセリンとオレイン酸（炭素数１７の不飽和脂肪酸）からなるポリグリセリン脂肪酸エステルが８mass％含有するマスターバッチを１０mass％混合した熱可塑性樹脂（親水化剤含有量０．８mass％）とし、第二成分を融点２６５℃、１３８℃における熱収縮率０％のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、東レ（株）製：商品名Ｔ−２００Ｅ）とを８分割型ノズルを用いて、第一成分／第二成分の複合比５０／５０、紡糸温度２４０℃／３００℃、引取速度１０００m/分で溶融紡糸し、繊度６．７dtexの図３に示す放射型の断面を持つ８分割複合紡糸フィラメントを得た。次いで、紡糸フィラメントを８０℃の温水中で３倍に湿式延伸を行い、親水性油剤を０．３mass％付着させ、スタッファボックスを通して機械捲縮を付与し、１１０℃でコンベア式の熱風貫通型乾燥機で乾燥を行って、切断して、繊度２．２dtex、繊維長３８mmの熱分割型複合繊維を得た。なお、ＥＰおよびＰＥＴの熱収縮率は、各々単一成分で上記紡糸温度（ＥＰは２４０℃、ＰＥＴは３００℃）、引取速度（１０００m/min）、延伸条件（８０℃温水中での３倍延伸）で処理して得た単繊維（繊度２．２dtex）を評価した。
【００４３】
次いで、前記熱分割型複合繊維１００mass％を準備し、セミランダムカード機を用いて、目付約４０g/m2のカードウェブを作製した。熱風貫通型のサクションバンド式熱処理機を用いて、前記カードウェブを移動させながら、温度１４５℃、風速１．５m/secの熱風をカードウェブの表面から裏面にかけて熱処理時間１２秒で貫通処理して、低融点成分を熱収縮させ、熱融着させて、前記熱分割型複合繊維のうち一部が極細繊維を発現し、略均一に分散されて交絡し、一部が部分的に分割されて部分的極細繊維を形成し、極細繊維と混在した極細繊維不織布を得た。分割発現した低融点成分は、溶融されて構成する繊維同士を接着させた熱融着部を形成していた。また、前記熱融着部のうち一部が玉状部を形成していた。さらに、分割発現した低融点成分のうち一部の繊維は高度な熱収縮によって、高融点成分に比してかなり太い繊度の繊維を形成していた。
【００４４】
［実施例２］
エチレン-プロピレン共重合体８０mass％に、ポリグリセリン脂肪酸エステルが８mass％含有するマスターバッチを２０mass％混合した熱可塑性樹脂（親水化剤含有量１．６mass％）とした以外は、実施例１と同様の方法で繊度２．２dtex、繊維長３８mmの熱分割型複合繊維および極細繊維不織布を得た。得られた極細繊維不織布は、前記熱分割型複合繊維のうち一部が極細繊維を発現し、略均一に分散されて交絡し、一部が部分的に分割されて部分的極細繊維を形成し、極細繊維と混在していた。分割発現した低融点成分は、溶融されて構成する繊維同士を接着させた熱融着部を形成していた。また、前記熱融着部のうち一部が玉状部を形成していた。さらに、分割発現した低融点成分のうち一部の繊維は高度な熱収縮によって、高融点成分に比してかなり太い繊度の繊維を形成していた。
【００４５】
［実施例３］
親水化剤として、下記式（化３）で示すＲが炭素数６のアルキル基を有するモノグリセリン脂肪酸エステルを使用した以外は、実施例１と同様の方法で繊度２．２dtex、繊維長３８mmの熱分割型複合繊維および極細繊維不織布を得た。
【化３】
0004015831.tif 000003
得られた極細繊維不織布は、前記熱分割型複合繊維のうち一部が極細繊維を発現し、略均一に分散されて交絡し、一部が部分的に分割されて部分的極細繊維を形成し、極細繊維と混在していた。分割発現した低融点成分は、溶融されて構成する繊維同士を接着させた熱融着部を形成していた。また、前記熱融着部のうち一部が玉状部を形成していた。さらに、分割発現した低融点成分のうち一部の繊維は高度な熱収縮によって、高融点成分に比してかなり太い繊度の繊維を形成していた。
【００４６】
［実施例４］
熱風の風速を２m/secにした以外は、実施例１と同様の方法で、極細繊維不織布を得た。得られた極細繊維不織布は、前記熱分割型複合繊維のうち一部が極細繊維を発現し、略均一に分散されて交絡し、一部が部分的に分割されて部分的極細繊維を形成し、極細繊維と混在していた。分割発現した低融点成分は、溶融されて構成する繊維同士を接着させた熱融着部を形成していた。また、前記熱融着部のうち一部が玉状部を形成していた。さらに、分割発現した低融点成分のうち一部の繊維は高度な熱収縮によって、高融点成分に比してかなり太い繊度の繊維を形成していた。
【００４７】
［実施例５］
実施例１と同様の方法で熱風処理を施した後、熱風貫通型のサクションバンド式熱処理機の出口で直ちに、冷却ロール（２５℃）にてプレス加工を行い、厚みを０．６５mmに調整し、目的とする極細繊維不織布を得た。
【００４８】
［比較例１］
第一成分に親水化剤を添加しなかった以外は、実施例１と同様の方法で熱分割型複合繊維および不織布を得た。
【００４９】
［比較例２］
エチレン-プロピレン共重合体９９mass％に、ポリグリセリン脂肪酸エステルが８mass％含有するマスターバッチを１mass％混合した熱可塑性樹脂（親水化剤含有量０．０８mass％）とした以外は、実施例１と同様の方法で熱分割型複合繊維および不織布を得た。
【００５０】
［比較例３］
比較例１の繊維ウェブに、表裏面より６MPaの圧力で高圧柱状水流を裏表各２回噴射して熱分割型複合繊維を分割させるとともに繊維間を交絡させ、１１０℃で乾燥して絡合不織布を得た。
実施例１〜５および比較例１〜３の物性を表１に示す。
【００５１】
【表１】
0004015831.tif 000004
【００５２】
実施例１〜５の極細繊維不織布は、熱風処理のみによって、分割処理及び熱融着処理を施しているので、風合が柔軟で、嵩密度が低く、ボリューム感のある寸法安定性に優れた不織布であった。また、親水性及び液体拡散性において、前記熱分割型複合繊維は第一成分に親水化剤を含有しており、不織布全体に適度な親水性能を与えるとともに、高度で、かつ瞬間的な分割性を与えるので、集束することなく略均一に分散されて交絡された極細繊維を伝わって液体が不織布内を均一に拡散されて、優れた液体透過性及び液体拡散性が得られた。特に、ポリグリセリン脂肪酸エステルを含有させた実施例１、２、４、５の極細繊維不織布は、液体透過性が良好であった。また、実施例４、５の極細繊維不織布は、適度な嵩密度を有しており、吸液高さに優れていた。
【００５３】
一方、比較例１及び比較例２の不織布は、熱分割型複合繊維の第一成分の熱収縮が起こっても、各々の成分に分割するに至らず、分割度合いが低いため、一部の極細繊維が束状に残存し、分割した極細繊維のうち、ほとんどが部分的に極細繊維が発現した部分分割繊維で構成されていたため、液体透過性及び液体拡散性は極細繊維を用いていない通常の不織布と大差なく、低いものであった。また、比較例３の不織布は、高圧柱状水流処理を施したため、分割度合いは高くなったが、ほとんどの極細繊維が極細繊維束を形成していたため、液体拡散性に劣り、嵩密度も高くなってしまったため、液体透過性にも劣っていた。
【００５４】
【発明の効果】
本発明の極細繊維不織布は、分割型複合繊維のうち少なくとも一部が分割されて極細繊維を発現するとともに、極細繊維を略均一に分散させて交絡させることにより、極細繊維束を形成しながら交絡した不織布表面が緻密で硬い極細繊維不織布では実現できなかった嵩高で、風合が柔軟であり、液体拡散性に優れるとともに、低コストで極細繊維不織布を得ることができる。しかも前記極細繊維が略均一に分散されて交絡しているので、様々な用途への展開が可能となる。
【００５５】
前記分割型複合繊維のうち少なくとも一部の分割型複合繊維が、部分的に分割されて部分的極細繊維を形成して、極細繊維と混在させると、極細繊維の風合の柔軟さ、液体拡散性を維持しつつ、不織布に適度なコシを与えることができる。
【００５６】
本発明の極細繊維不織布は、熱収縮率が４０％以上である熱可塑性樹脂と、実質的に熱収縮を有しない熱可塑性樹脂２成分のうちのいずれか１成分に親水化剤を含有させた熱分割型複合繊維を用いることにより、熱処理のみでも高度に、かつ瞬時に分割し、極細繊維を発現させることができ、比容積の大きい不織布を得ることができる。また、前記熱分割型複合繊維は、高度で、永続的な親水性を有しているので、液体拡散性および液体透過性に優れたものが得られる。
【００５７】
本発明の熱分割型複合繊維を用いた繊維集合物は、衛生材料、ワイパー、フィルターなど親水性能を要求する分野に好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の極細繊維不織布における不織布表面の一例を示す。
【図２】従来の極細繊維不織布における不織布表面の一例を示す。
【図３】本発明の用いられる分割型複合繊維の繊維断面の一例を示す。
【符号の説明】
１．極細繊維不織布
２．極細繊維
３．部分的極細繊維
４．玉状部
５．極細繊維束
６．第一成分（低融点成分）
７．第二成分（高融点成分）
【図１】
0004015831.tif 000006
【図２】
0004015831.tif 000007
【図３】
0004015831.tif 000008