(57)【要約】      （修正有）【課題】圧力損失が小さく、接合強度に優れる積層不織布の提供。【解決手段】第１繊維を含む第１不織布１を供給する第１不織布供給部２０１と、第２繊維２Ｆの原料樹脂と樹脂溶媒とを含む原料液２２から、第２繊維を生成させ、第２繊維を第１不織布の一方の主面に堆積して第２不織布２を形成する第２不織布形成部２０２と、第２不織布形成部の下流に配置され、第１不織布の主面に、第２不織布を介して、接着剤４をライン状の領域を形成するように付与する接着剤付与部２０３と、接着剤付与部の下流に配置され、第１不織布の主面に、接着剤及び第２不織布を介して、第３繊維を含む第３不織布３を供給する第３不織布供給部２０４と、ライン状の領域に対応する位置に設けられた凸部を有する押圧部材５１、５２により第３不織布の第２不織布とは反対側の主面の一部を押圧して、積層不織布を形成する圧着部２０５と、を備える、積層不織布の製造装置２００。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造ラインに第１繊維を含む第１不織布を供給する第１不織布供給部と、
第２繊維の原料となる原料樹脂と前記原料樹脂を溶解させる溶媒とを含む原料液から、前記第２繊維を生成させ、前記第２繊維を前記第１不織布の一方の主面に堆積させて第２不織布を形成する第２不織布形成部と、
前記第２不織布形成部の下流に配置されており、前記第１不織布の前記主面に、前記第２不織布を介して、接着剤をライン状の領域を形成するように付与する接着剤付与部と、
前記接着剤付与部の下流に配置されており、前記第１不織布の前記主面に、前記接着剤および前記第２不織布を介して、第３繊維を含む第３不織布を供給する第３不織布供給部と、
前記第３不織布の前記第２不織布とは反対側の主面の一部を押圧して、積層不織布を形成する圧着部と、を備え、
前記圧着部が、前記ライン状の領域に対応する位置に設けられた凸部を有する押圧部材を備える、積層不織布の製造装置。
【請求項２】
前記押圧部材の前記凸部の幅が、前記ライン状の領域の幅よりも大きい、請求項１に記載の積層不織布の製造装置。
【請求項３】
前記接着剤付与部では、前記ライン状の領域が、波線状に配置された前記接着剤により形成される、請求項１または２に記載の積層不織布の製造装置。
【請求項４】
波線状の前記接着剤の平均波長が、前記ライン状の領域の幅よりも大きい、請求項３に記載の積層不織布の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の不織布を接着剤により接着した積層不織布の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の不織布が積層された積層不織布は、強度が高いため、様々な用途に用いられている。例えば、特許文献１および２は、基材である不織布と、保護層としての他の不織布と、これらの間に介在する極細繊維層とを備える積層不織布を、空気清浄機の濾材として使用することを提案している。このような積層不織布は、例えば、基材である第１不織布に、電界紡糸法により極細繊維を堆積させて第２不織布を形成した後、接着剤を塗布し、保護層として第３不織布を積層することにより得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１２１６９９号公報
【特許文献２】特開２０１３−６３３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１および２では、複数の不織布を接着剤を介して積層するため、接着剤によって通気性が阻害され、圧力損失が増大する場合がある。また、積層不織布の接合強度を高めるために、積層不織布を押圧する場合、圧力損失はさらに増大する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一局面は、製造ラインに第１繊維を含む第１不織布を供給する第１不織布供給部と、第２繊維の原料となる原料樹脂と前記原料樹脂を溶解させる溶媒とを含む原料液から、前記第２繊維を生成させ、前記第２繊維を第１不織布の一方の主面に堆積させて第２不織布を形成する第２不織布形成部と、前記第２不織布形成部の下流に配置されており、前記第１不織布の前記主面に、前記第２不織布を介して、接着剤をライン状の領域を形成するように付与する接着剤付与部と、前記接着剤付与部の下流に配置されており、前記第１不織布の前記主面に、前記接着剤および前記第２不織布を介して、第３繊維を含む第３不織布を供給する第３不織布供給部と、前記第３不織布の前記第２不織布とは反対側の主面の一部を押圧して、積層不織布を形成する圧着部と、を備え、前記圧着部が、前記ライン状の領域に対応する位置に設けられた凸部を有する押圧部材を備える、積層不織布の製造装置に関する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る製造装置によれば、圧力損失が小さく、接合強度に優れる積層不織布を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係る積層不織布の製造装置を示す図である。
【図２】図１に示された製造装置の圧着部を模式的に示す斜視図である。
【図３】圧着部で使用される上部加圧ローラの一例を示す上面図である。
【図４】接着剤によって形成されるライン状の領域について説明する上面図である。
【図５】本発明によって製造される積層不織布を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明に係る積層不織布の製造装置は、製造ラインに第１繊維を含む第１不織布を供給する第１不織布供給部と、第２繊維の原料となる原料樹脂と原料樹脂を溶解させる溶媒とを含む原料液から、第２繊維を生成させ、第２繊維を前記第１不織布の一方の主面に堆積させて第２不織布を形成する第２不織布形成部と、第２不織布形成部の下流に配置されており、第１不織布の上記主面に、第２不織布を介して、接着剤をライン状の領域を形成するように付与する接着剤付与部と、接着剤付与部の下流に配置されており、第１不織布の上記主面に、接着剤および第２不織布を介して、第３繊維を含む第３不織布を供給する第３不織布供給部と、第３不織布の第２不織布とは反対側の主面の一部を押圧して、積層不織布を形成する圧着部と、を備える。圧着部は、上記ライン状の領域に対応する位置に設けられた凸部を有する押圧部材を備える。
【０００９】
第２不織布は、例えば、電界紡糸法により、第２繊維を第１不織布上に堆積することにより形成される。電界紡糸法では、第２繊維の原料である樹脂（原料樹脂）を溶媒に溶解させた原料液に、高電圧を印加し、電荷をもった原料液をノズルから噴射することにより、第２繊維が生成される。第２繊維は、溶媒を含んだ状態で第１不織布上に堆積するため、第１不織布を構成する第１繊維と密着して、両者は接合される。つまり、第１不織布と第２不織布とは、繊維同士の点接着によって、接着剤を介さずに接合される。そのため、第１不織布と第２不織布との間は剥離し易い。
【００１０】
また、第２繊維は、上記のとおり溶媒を含んだ状態で第１不織布上に堆積されるため、変形し易い。第２繊維は、押圧によってさらに変形し易い。第２繊維が変形して、第１不織布および／または第３不織布の空隙に入り込むと、積層不織布の通気性が低下する。そのため、積層不織布の圧力損失が大きくなる。つまり、積層不織布が電界紡糸法等によって紡糸される第２繊維を含む場合、積層不織布の圧力損失は、接着剤の使用に加えて、第２繊維の変形によっても増大し得る。
【００１１】
そこで、本実施形態では、第２不織布上に接着剤を複数のライン状の領域を形成するように配置して、第３不織布を積層した後、接着剤によって形成された上記領域（以下、接着剤ラインと称する）に対応する位置を、凸部を有する押圧部材によって押圧する。このように、接着剤が配置される部分と、積層不織布が押圧されて第２繊維の変形が生じ得る部分とを対応させることにより、通気性の低下、つまり、積層不織布の圧力損失の増大を最小限に抑えることができる。また、積層不織布を接着剤ラインに対応する位置で押圧することにより、接着剤の一部は第１不織布および第３不織布の内部に押し込まれる。その結果、第１不織布、第２不織布および第３不織布が接着剤を介してそれぞれ接着されて、接合強度が高まる。すなわち、得られる積層不織布は、圧力損失が小さく、高い接合強度を備える。ここで、押圧部材の凸部が接着剤ラインに対応するとは、圧着部において積層不織布を第３不織布側の法線方向から見たとき、積層不織布と押圧部材の凸部との接触部（押圧部分）の少なくとも一部が、接着剤ラインの少なくとも一部に重なっていることをいう。
【００１２】
積層不織布が、第３不織布側から上記押圧部材によって押圧されることにより、第３不織布には、押圧部分（もしくは、接着剤ライン）に対応するライン状の凹部が形成される。第３不織布のライン状の凹部は、例えば、積層不織布をプリーツ加工する際、あるいは、プリーツ加工後にホットメルト樹脂をビード状に塗布する際の目印となる。プリーツ加工された積層不織布の折り曲げ部では、通気性が低くなる。上記のとおり、ライン状の凹部もまた、通気性が小さい。そのため、積層不織布を、元々通気性の低いライン状の凹部に沿って折り曲げることにより、積層不織布が有している通気性を阻害することなく、プリーツ状の濾材を形成することができる。また、プリーツ加工された積層不織布には、形成された折り曲げ部と交わるように、ホットメルト樹脂がビード状に塗布される（ビード塗布加工）場合がある。ホットメルト樹脂によって、隣接するプリーツ同士が部分的に接着されて、プリーツ形状が保持される。この場合、ライン状の凹部に沿ってビード塗布加工することにより、圧力損失の増大を抑制することができる。
【００１３】
押圧部材の凸部の幅は、接着剤ラインの幅よりも大きいことが好ましい。この場合、押圧部材の凸部は、接着剤ラインのより広い範囲を押圧することができる。よって、不織布間の剥離がさらに抑制される。特に、押圧部材が、凸部の中心線が接着剤ラインＬに対向するように配置されている場合、接着剤ラインのさらに広い範囲を押圧することができるため、接合強度はさらに向上する。凸部の中心線については後述する。
【００１４】
接着剤付与部では、接着剤を波線状に配置することにより接着剤ラインが形成されることが好ましい。これにより、少ない使用量で、幅の広い接着剤ラインを形成することができる。これにより、圧力損失の増大を抑制しながら、接合強度をさらに向上することができる。
【００１５】
上記の場合、波線状の接着剤の平均波長は、接着剤ラインの幅よりも大きいことが好ましい。波線の形状を、平均波長が接着剤ラインの幅よりも大きい緩やかな波型にすることで、接着剤付与部において接着剤を安定的に配置することができる。平均波長については、後述する。
【００１６】
まず、各不織布および接着剤について、空気清浄機の濾材に適する形態を具体的に説明する。なお、積層不織布の用途は、濾材に限定されるものではない。
【００１７】
（第１不織布）
第１不織布は、例えば、積層不織布を支持する支持体（基材）である。第１不織布の形態および材質は特に限定されず、用途に応じて適宜選択すればよい。第１不織布として、具体的には、織物、編物、不織布等の繊維構造体が例示できる。なかでも、積層不織布を濾材として使用する場合、圧力損失の観点から、第１不織布は不織布であることが好ましい。不織布は、例えば、スパンボンド法、乾式法（例えば、エアレイド法）、湿式法、メルトブロー法、ニードルパンチ法等により製造される。なかでも、基材として適する不織布が形成され易い点で、第１不織布は、湿式法により製造された不織布であることが好ましい。
【００１８】
第１不織布が不織布である場合、第１不織布を構成する第１繊維の材質は特に限定されず、例えば、ガラス繊維、セルロース、アクリル樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート）、ポリアミド（ＰＡ）、あるいはこれらの混合物等が挙げられる。なかでも、基材として適する点で、第１繊維の材質はＰＥＴまたはセルロースが好ましい。第１繊維の平均繊維径Ｄ１は特に限定されず、例えば、１μｍ以上、４０μｍ以下であっても良く、５μｍ以上、２０μｍ以下であってもよい。
【００１９】
平均繊維径Ｄ１とは、第１繊維の直径の平均値である。第１繊維の直径とは、第１繊維の長さ方向に対して垂直な断面の直径である。そのような断面が円形でない場合には、最大径を直径と見なしてよい。また、第１不織布を一方の主面の法線方向から見たときの、第１繊維の長さ方向に対して垂直な方向の幅を、第１繊維の直径と見なしてもよい。平均繊維径Ｄ１は、例えば、第１不織布に含まれる任意の１０本の第１繊維の任意の箇所の直径の平均値である。後述する平均繊維径Ｄ２およびＤ３についても同じである。
【００２０】
第１不織布の厚みＴ１は、特に限定されず、例えば、５０μｍ以上、５００μｍ以下であっても良く、１５０μｍ以上、４００μｍ以下であってもよい。不織布の厚みＴとは、例えば、不織布の任意の１０箇所の厚みの平均値である。後述する厚みＴ２およびＴ３についても同じである。厚みとは、不織布の２つの主面の間の距離である。不織布が不織布である場合、その厚みは、不織布の断面を写真に取り、不織布の一方の主面上にある任意の１地点から他方の主面まで、一方の表面に対して垂直な線を引いたとき、この線上にある繊維のうち、最も離れた位置にある２本の繊維の外側（外法）の距離として求められる。他の任意の複数地点（例えば、９地点）についても同様にして不織布の厚みを算出し、これらを平均化した数値を、不織布の厚みとする。上記厚みの算出に際しては、二値化処理された画像を用いてもよい。
【００２１】
第１不織布の単位面積当たりの質量も特に限定されず、例えば、１０ｇ／ｍ２以上、８０ｇ／ｍ２以下であっても良く、３５ｇ／ｍ２以上、６０ｇ／ｍ２以下であってもよい。
【００２２】
第１不織布の圧力損失は特に限定されない。なかでも、第１不織布の初期の圧力損失は、ＪＩＳＢ９９０８形式１の規格に準拠した測定機を用いて測定した場合、１Ｐａ以上、１０Ｐａ以下程度であることが好ましい。第１不織布の初期の圧力損失がこの範囲であれば、積層不織布全体の圧力損失も抑制される。
【００２３】
（原料液）
原料液は、第２繊維の原料となる原料樹脂および原料樹脂を溶解させる溶媒（以下、第１溶媒と称する）を含む。原料液から、例えば電界紡糸法により、原料樹脂および第１溶媒を含む第２繊維が形成される。形成された第２繊維は第１不織布上に堆積し、第２不織布が形成される。第２不織布は、主に積層不織布の集塵性能を高めるために積層される。そのため、第２繊維の平均繊維径Ｄ２は小さい方が好ましく、例えば、平均繊維径Ｄ２は、第１繊維の平均繊維径Ｄ１および第３繊維の平均繊維径Ｄ３よりも小さいことが好ましい。
【００２４】
平均繊維径Ｄ２は、例えば３μｍ以下であり、１μｍ以下であることが好ましく、３００ｎｍ以下であることがより好ましい。また、平均繊維径Ｄ２は３０ｎｍ以上であることが好ましく、５０ｎｍ以上であることがより好ましい。平均繊維径Ｄ２がこの範囲であれば、圧力損失が抑制されるとともに集塵効率が高くなり易い。
【００２５】
第２不織布の厚みＴ２は、圧力損失の観点から、０．５μｍ以上、１０μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上、５μｍ以下であることがより好ましい。第２不織布の初期の圧力損失は、上記と同様の条件で測定する場合、５Ｐａ以上、４０Ｐａ以下程度であることが好ましい。
【００２６】
第２不織布の単位面積当たりの質量は、圧力損失と集塵効率とのバランスの観点から、０．１ｇ／ｍ２以上、１．５ｇ／ｍ２以下であることが好ましく、０．２ｇ／ｍ２以上、０．５ｇ／ｍ２以下であることがより好ましく、０．２ｇ／ｍ２以上、０．８ｇ／ｍ２以下であることが特に好ましい。
【００２７】
原料樹脂としては限定されず、例えば、ＰＡ、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリカーボネート（Ｐｃ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリサルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰｔＦＥ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、ＰＰ、ＰＥＴ、ポリウレタン（ＰＵ）等のポリマーが挙げられる。これらは、単独あるいは２種以上を組み合わせて用いてもよい。なかでも、第２繊維を電界紡糸法により形成する場合、ＰＥＳが好ましく用いられる。また、平均繊維径Ｄ２を細くし易い点で、ＰＶＤＦが好ましく用いられる。
【００２８】
第１溶媒は、原料樹脂を溶解できるものであれば特に限定されない。例えば、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、ヘキサフルオロイソプロパノール、テトラエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジベンジルアルコール、１，３−ジオキソラン、１，４−ジオキサン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチル−ｎ−ヘキシルケトン、メチル−ｎ−プロピルケトン、ジイソプロピルケトン、ジイソブチルケトン、アセトン、ヘキサフルオロアセトン、フェノール、ギ酸、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジプロピル、塩化メチル、塩化エチル、塩化メチレン、クロロホルム、ｏ−クロロトルエン、ｐ−クロロトルエン、四塩化炭素、１，１−ジクロロエタン、１，２−ジクロロエタン、トリクロロエタン、ジクロロプロパン、ジブロモエタン、ジブロモプロパン、臭化メチル、臭化エチル、臭化プロピル、酢酸、ベンゼン、トルエン、ヘキサン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、シクロペンタン、ｏ−キシレン、ｐ−キシレン、ｍ−キシレン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、ジメチルスルホオキシド、ピリジン、水等を用いることができる。これらは単独で用いてもよく、複数種を組み合わせて用いてもよい。なかでも、電界紡糸法に適している点およびＰＥＳを溶解し易い点で、ＤＭＡｃが好ましい。
【００２９】
原料液における原料樹脂と第１溶媒との混合比率は、選定される原料樹脂の種類および第１溶媒の種類により異なる。原料液における第１溶媒の割合は、例えば、６０質量％から９５質量％である。原料液には、原料樹脂を溶解させる第１溶媒以外の溶媒や各種添加剤等が含まれていてもよい。
【００３０】
（第３不織布）
第３不織布は、集塵機能を発揮するとともに、第２不織布を外的負荷から保護する保護層として機能する。第３不織布は、例えば、上記方法により製造された不織布であってもよい。なかでも、積層不織布を濾材として使用する場合、繊維径の細い不織布が形成され易い点で、第３不織布は、メルトブロー法により製造された不織布であることが好ましい。さらに、集塵効果が期待できる点で、第３不織布は、帯電処理等によって帯電（永久帯電）されていることが好ましい。永久帯電とは、外部電界が存在しない状態において半永久的に電気分極を保持し、周囲に対して電界を形成している状態である。
【００３１】
第３不織布を構成する第３繊維の材質は特に限定されず、例えば、ガラス繊維、セルロース、アクリル樹脂、ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ等のポリエステル、ＰＡ、あるいはこれらの混合物等が挙げられる。なかでも、帯電され易い点で、ＰＰが好ましい。第３繊維の平均繊維径Ｄ３も特に限定されない。平均繊維径Ｄ３は、例えば、０．５μｍ以上、２０μｍ以下であっても良く、５μｍ以上、２０μｍ以下であってもよい。
【００３２】
第３不織布の厚みＴ３は特に限定されず、１００μｍ以上、５００μｍ以下であっても良く、１５０μｍ以上、４００μｍ以下であってもよい。第３不織布の単位面積当たりの質量も特に限定されず、１０ｇ／ｍ２以上、５０ｇ／ｍ２以下であっても良く、１０ｇ／ｍ２以上、３０ｇ／ｍ２以下であってもよい。
【００３３】
第３不織布の圧力損失は、特に限定されない。なかでも、第３不織布の初期の圧力損失は、上記と同様の条件で測定する場合、１０Ｐａ以上、５０Ｐａ以下程度であることが好ましい。第３不織布の初期の圧力損失がこの範囲であれば、積層不織布全体の圧力損失も抑制される。
【００３４】
（接着剤）
接着剤の種類は特に限定されず、例えば、熱可塑性樹脂を主成分とするホットメルト接着剤等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ＰＵ、ＰＥＴ等のポリエステル、ウレタン変性共重合ポリエステル等の共重合ポリエステル、ＰＡ、ポリオレフィン（例えば、ＰＰ、ＰＥ）等が例示できる。ホットメルト接着剤は、例えば、加熱により溶融されながら、例えば第１不織布上に接着剤ラインを形成するように付与される。
【００３５】
積層不織布が保持する接着剤の質量も特に限定されないが、接合強度および圧力損失の観点から、０．５ｇ／ｍ２以上、１５ｇ／ｍ２以下であることが好ましく、１ｇ／ｍ２以上、１０ｇ／ｍ２以下であることがより好ましく、２ｇ／ｍ２以上、６ｇ／ｍ２以下であることが特に好ましい。
【００３６】
（製造装置）
以下、図１〜４を参照しながら、本実施形態に係る製造装置について説明する。図１は、積層不織布１０の製造装置２００の一例の構成を概略的に示す図である。図２は、製造装置２００の圧着部２０５を模式的に示す斜視図である。図３は、圧着部２０５に配置される上部加圧ローラ５１の一例を示す上面図である。図４は、接着剤ラインＬについて説明する上面図である。
【００３７】
積層不織布は、ラインの上流から下流に第１不織布１を搬送し、搬送される第１不織布１の主面に第２不織布（図示せず）を形成した後、第３不織布３を積層する製造装置により製造される。製造装置２００は、積層不織布１０を製造するための製造ラインを構成しており、製造装置２００では、第１不織布１は、製造ラインの上流から下流に搬送される。各不織布および形成される積層不織布１０の外形は特に限定されず、それぞれ長尺体であってもよいし、矩形であってもよいし、その他の多角形であってもよい。以下、各不織布および積層不織布１０が長尺体である場合を例に挙げて説明する。
【００３８】
製造装置２００は、製造ラインに第１繊維を含む第１不織布１を供給する第１不織布供給部２０１と、第２繊維２Ｆの原料となる原料樹脂と原料樹脂を溶解させる溶媒とを含む原料液２２から、第２繊維２Ｆを生成させ、第２繊維２Ｆを第１不織布１の一方の主面に堆積させて第２不織布を形成する第２不織布形成部２０２と、第２不織布形成部２０２の下流に配置されており、第１不織布１の上記主面に、第２不織布を介して、接着剤４をライン状の領域（接着剤ライン）を形成するように付与する接着剤付与部２０３と、接着剤付与部２０３の下流に配置されており、第１不織布１の上記主面に、接着剤４および第２不織布を介して、第３繊維を含む第３不織布３を供給する第３不織布供給部２０４と、第３不織布３の第２不織布とは反対側の主面を押圧して、積層不織布１０を形成する圧着部２０５と、を備える。圧着部２０５は、上記接着剤ラインに対応する位置に設けられた凸部を備える押圧部材（例えば、後述する上部加圧ローラ５１）を有している。
【００３９】
（第１不織布供給部）
第１不織布供給部２０１は、製造装置２００の最上流に配置されており、第１不織布１をロール状に捲回する第１供給リール１２と第１供給リール１２を回転させるモータ１３とを備える。モータ１３によって、第１供給リール１２が回転し、第１不織布１は搬送ローラ１１に供給される。
【００４０】
（第２不織布形成部）
第１不織布１は、搬送ローラ１１により、電界紡糸ユニット（図示せず）を備える第２不織布形成部２０２に搬送される。電界紡糸ユニットが具備する電界紡糸機構は、電界紡糸ユニット内の上方に設置された第２繊維２Ｆの原料液２２を放出するための放出体２３と、放出された原料液２２をプラスに帯電させる帯電手段（後述参照）と、放出体２３と対向するように配置された第１不織布１を上流側から下流側に搬送する搬送コンベア２１と、を備えている。搬送コンベア２１は、第１不織布１とともに第２繊維２Ｆを収集するコレクタ部として機能する。なお、電界紡糸ユニットの台数は、特に限定されるものではなく、１台でも２台以上でもよい。
【００４１】
電界紡糸ユニットおよび／または放出体２３が複数ある場合、電界紡糸ユニットごと、あるいは、放出体２３ごとに、形成される第２繊維２Ｆの平均繊維径を変化させてもよい。第２繊維２Ｆの平均繊維径は、原料液２２の吐出圧力、印加電圧、原料液２２の濃度、放出体２３と第１不織布１との距離、温度、湿度などを調整することにより、変化させることができる。また、第２繊維２Ｆの堆積量は、原料液２２の吐出圧力、印加電圧、原料液２２の濃度、第１不織布１の搬送速度などを調整することにより、制御される。
【００４２】
放出体２３の第１不織布１の主面と対向する側には、原料液２２の放出口（図示せず）が複数箇所設けられている。放出体２３の放出口と、第１不織布１との距離は、製造装置の規模や所望の繊維径にもよるが、例えば、１００〜６００ｍｍであればよい。放出体２３は、電界紡糸ユニットの上方に設置された、第１不織布１の搬送方向と平行な第１支持体２４から下方に延びる第２支持体２５により、自身の長手方向が第１不織布１の主面と平行になるように支持されている。第１支持体２４は、放出体２３を第１不織布１の搬送方向とは垂直な方向に揺動させるように、可動であってもよい。
【００４３】
帯電手段は、放出体２３に電圧を印加する電圧印加装置２６と、搬送コンベア２１と平行に設置された対電極２７とで構成されている。対電極２７は接地（グランド）されている。これにより、放出体２３と対電極２７との間には、電圧印加装置２６により印加される電圧に応じた電位差（例えば２０〜２００ｋＶ）を設けることができる。なお、帯電手段の構成は、特に限定されない。例えば、対電極２７はマイナスに帯電されていてもよい。また、対電極２７を設ける代わりに、搬送コンベア２１のベルト部分を導体から構成してもよい。
【００４４】
放出体２３は導体で構成されており、長尺の形状を有し、その内部は中空になっている。中空部は原料液２２を収容する収容部となる。原料液２２は、放出体２３の中空部と連通するポンプ２８の圧力により、原料液タンク２９から放出体２３の中空に供給される。そして、原料液２２は、ポンプ２８の圧力により、放出口から第１不織布１の主面に向かって放出される。放出された原料液２２は、帯電した状態で放出体２３と第１不織布１との間の空間（生成空間）を移動中に静電爆発を起し、繊維状物（第２繊維２Ｆ）を生成する。生成した第２繊維２Ｆは、第１不織布１に堆積し、第２不織布を形成する。
【００４５】
第２繊維２Ｆを形成する電界紡糸機構は、上記の構成に限定されない。所定の第２繊維２Ｆの生成空間において、原料液２２から静電気力により第２繊維２Ｆを生成させ、生成した第２繊維２Ｆを第１不織布１の主面に堆積させることができる機構であれば、特に限定なく用いることができる。例えば、放出体２３の長手方向に垂直な断面の形状は、上方から下方に向かって次第に小さくなる形状（Ｖ型ノズル）であってもよい。
【００４６】
（接着剤付与部）
第２不織布が形成された後、第１不織布１は、接着剤付与部２０３に搬送される。接着剤付与部２０３では、第１不織布１の上方から、第２不織布を介して、第１不織布１に接着剤４が接着剤ラインＬを形成するように付与される。接着剤４が、第１不織布１に対して部分的に配置されることにより、圧力損失の増大が抑制される。
【００４７】
接着剤付与部２０３は、例えば、接着剤付与部２０３の上方に設置された接着剤４を収容する接着剤タンク３２および接着剤４を第１不織布１にライン状に塗工するためのノズル３３を備えるアプリケータ３４と、第１不織布１を下流に搬送するための搬送ローラ３１と、を備える。接着剤タンク３２もしくはノズル３３は加熱装置を備えており、例えばホットメルト樹脂である接着剤４は、溶融されながら放出される。
【００４８】
ここで、図４に示すように、第１不織布１の長手方向Ｄの長さが１００ｃｍの端辺ｓ１と端辺ｓ１に対向する端辺ｓ２とで挟まれた領域Ａを設定する。以下、接着剤ラインＬは、この領域Ａ上に存在する接着剤４により形成されるライン状の領域を指すものとする。この場合、接着剤ラインＬは、領域Ａの法線方向から見たとき、領域Ａ上に存在する接着剤４を囲む最小の幅を有する矩形ｒとして定義される。また、後述する凹部３Ｇは、この領域Ａに対応する第３不織布３の領域内に形成されている凹部を指す。同様に、後述する凹部１Ｇも、この領域Ａに対応する第１不織布１の領域内に形成されている凹部を指す。なお、第１不織布１の端辺ｓ１およびｓ２は、得られた積層不織布１０の長手方向の端辺Ｓ１（図２参照）および端辺Ｓ１に対向する端辺（図示せず）にそれぞれに対応する。また、図４では、便宜上、接着剤４をハッチングを入れて示している。
【００４９】
接着剤ラインＬは、例えば、第１不織布１の長手方向Ｄに沿って配置される。矩形ｒの長手方向の中心線Ｌｃと、端辺ｓ１との成す角度が０°〜１５°である場合、接着剤ラインＬは長手方向Ｄに沿って配置されていると言える。
【００５０】
接着剤４自体の付着形状は、特に限定されない。なかでも、図４に示すように、接着剤４は波線状に塗布されることが好ましい。これにより、少ない使用量で、接着剤ラインＬの幅ＷＬを大きくすることができる。そのため、圧力損失の増大を抑制しながら、接合強度がさらに向上される。
【００５１】
この場合、波線状の接着剤４の平均波長ＬＷは、接着剤ラインの幅ＷＬ（すなわち、矩形ｒの幅）よりも大きいことが好ましい。このような波線は比較的緩やかであるため、接着剤４の付着形状が安定する。平均波長ＬＷは、領域Ａにおける任意の１０組の隣接する山の間の距離の平均値である。なお、接着剤４が滑らかな波線を描いていない場合、接着剤４の近似曲線を引いて、平均波長ＬＷを求めればよい。平均波長ＬＷと幅ＷＬとの比：ＬＷ／ＷＬは、生産安定性の観点から、２以上であることが好ましい。一方、平均波長ＬＷと幅ＷＬとの比：ＬＷ／ＷＬは、接合強度の観点から、１０以下であることが好ましい。
【００５２】
接着剤ラインＬは、領域Ａ内に１つ以上配置されていれば良い。この場合、複数の接着剤ラインＬの幅ＷＬは、すべて同じであってもよいし、異なっていてもよい。接着剤ラインＬの幅ＷＬは、所望の接着強度に応じて適宜設定すれば良い。なかでも、接合強度と圧力損失とのバランスを考慮すると、接着剤ラインＬの幅ＷＬは、第１不織布１をその主面の法線方向から見たとき、接着剤ラインＬの合計の面積が上記主面の面積の２〜１０％になるように設定されることが好ましい。
【００５３】
積層不織布１０がプリーツ加工される場合、接着剤ラインＬは、少なくともプリーツの折り曲げ部に対応する位置に複数配置されることが好ましい。この場合、隣接する接着剤ラインＬ間の平均のピッチＰは、プリーツ幅と同じであるか、プリーツ幅より小さいことが好ましい。なかでも、ピッチＰは、プリーツ幅の１／２〜１／１０であることが好ましい。接着剤ラインＬ間のピッチＰは、すべての接着剤ラインＬに対して隣接する接着剤ラインＬとの中心線Ｌｃ間の距離を測定して、平均値を算出することにより得られる。接着剤ラインＬが１０本以上配置されている場合、上記平均値を算出した後、得られた平均値と２０％以上異なるデータを除き、再び平均値を算出する。この修正された平均値を、接着剤ラインＬ間のピッチＰとしてもよい。
【００５４】
（第３不織布供給部）
次いで、第１不織布１は、第３不織布供給部２０４に搬送される。第３不織布供給部２０４では、搬送ローラ４１によって第１不織布１が下流へと搬送される。第３不織布供給部２０４では、第１不織布１に、その上方から第３不織布３が供給され、接着剤４および第２不織布を介して第１不織布１に積層される。第３不織布３が長尺である場合、第１不織布１と同様に、第３不織布３は第２供給リール４２に巻き取られていてもよい。この場合、第３不織布３は、モータ４３によって回転する第２供給リール４２から捲き出されながら、第１不織布１に積層される。
【００５５】
（圧着部）
第３不織布３が積層された後、第１不織布１は圧着部２０５に搬送される。圧着部２０５では、凸部を備える押圧部材を用いて、第３不織布３の第２不織布とは反対側の主面の接着剤ラインＬに対応する部分を押圧し、第１不織布１と第３不織布３とをさらに密着させる。
【００５６】
圧着部２０５は、例えば、積層不織布１０を挟んで上方に配置された上部加圧ローラ５１と下方に配置された下部加圧ローラ５２とを備える。この場合、第３不織布３に接触する上部加圧ローラ５１として、凸部を備える押圧部材を用いる。このような押圧部材としては、例えば、図２に示すような押圧リング５１０を備えるローラが挙げられる。上部加圧ローラ５１は、押圧リング５１０が接着剤ラインＬに対応するように設置される。これにより、押圧リング５１０によって、第３不織布３の接着剤ラインＬに対応する位置が、第２不織布２とは反対側の主面から押圧される。このとき、第３不織布３の押圧リング５１０に対応する部分には、凹部３Ｇ（図５参照）が形成される。
【００５７】
上部加圧ローラ５１は、押圧リング５１０の中心線Ｐｃが接着剤ラインＬに重なるように配置されることが好ましい。さらに、接合強度がより向上する点で、上部加圧ローラ５１は、押圧リング５１０の中心線Ｐｃが、接着剤ラインＬの中心線Ｌｃを含み、かつ、接着剤ラインＬの面積（すなわち矩形ｒの面積）の３０％を占める帯状の領域に重なるように配置されることが好ましい。押圧リング５１０の中心線Ｐｃとは、押圧リングの幅ＷＰを２等分する直線である。なお、押圧リング５１０は、接着剤ラインＬに対応しない位置にも配置されてよい。同様に、接着剤ラインＬは、押圧リング５１０に対応しない位置にも配置されてよい。ただし、圧力損失の観点から、押圧リング５１０と接着剤ラインＬとは、互いに対応する位置にのみ配置されることが好ましい。なお、押圧リング５１０のエッジＥは、第３不織布３の損傷を抑制する観点から、ラウンド加工によって丸められていることが好ましい。
【００５８】
押圧リング５１０の厚みＴＰ（押圧リング５１０の外径と上部加圧ローラ５１本体の外径との差の１／２）は、特に限定されない。なかでも、接着剤４が第１不織布１側に押し込まれ、接合強度が高まり易くなる点、および、凹部３Ｇが形成される点を考慮すると、厚みＴＰは、第３不織布３の厚みＴ３の１／２０〜１／０．２であることが好ましい。
【００５９】
押圧リング５１０の幅ＷＰ（上部加圧ローラ５１の軸方向Ａにおける押圧リング５１０の長さ）は、この押圧リング５１０に対応する位置にある接着剤ラインＬの幅ＷＬよりも大きいことが好ましい。これにより、接着剤ラインＬは、より広い範囲で押圧リング５１０により押圧され得る。特に、押圧リング５１０の中心線Ｐｃが接着剤ラインＬに重なるように配置される場合、接着剤ラインＬのさらに広い範囲が押圧リング５１０により押圧されるため、接合強度がさらに向上する。この場合、第３不織布３に形成される凹部３Ｇの幅Ｗ３もまた、接着剤ラインＬの幅ＷＬよりも大きくなる。なお、押圧リング５１０の幅ＷＰは、軸方向Ａにおける押圧リング５１０の長さの平均値であり、凹部３Ｇの幅Ｗ３は、領域Ａを法線方向から見たとき、凹部３Ｇの短手方向（接着剤ラインＬの中心線Ｌｃと垂直な方向）の幅の平均値である。
【００６０】
押圧リング５１０が複数設置されている場合、それぞれの幅ＷＰは、すべて同じであってもよいし、異なっていてもよい。押圧リング５１０および接着剤ラインＬがそれぞれ複数配置されている場合、互いに対応する位置にある押圧リング５１０と接着剤ラインＬとの幅について、押圧リング５１０の幅ＷＰを接着剤ラインＬの幅ＷＬよりも大きくすればよい。幅の比：ＷＬ／ＷＰは、接合強度の観点から、１．１以上であることが好ましい。一方、幅の比：ＷＬ／ＷＰは、圧力損失の観点から、２以下であることが好ましい。
【００６１】
押圧リング５１０によって、第３不織布３の接着剤ラインＬに対応する部分が押圧されることにより、第２不織布２と第３不織布３との間に配置された接着剤４の一部は、第１不織布１にまで押し込まれる。よって、第１不織布１と第３不織布３とが、接着剤４を介して接着される。さらに、押圧部分では第２繊維が変形し、第１不織布１および／または第３不織布３の空隙に入り込む。すなわち、積層不織布１０の押圧部分では、第１不織布１と第３不織布３とは、接着剤４および変形した第２繊維によって接合される。一方、積層不織布１０の押圧部分以外では、通気性が維持される。
【００６２】
（回収部）
最後に、積層不織布１０はローラ６１を経由して、より下流側に配置されている回収部２０６に搬送されてもよい。回収部２０６は、例えば、搬送されてくる積層不織布１０を捲き取る回収リール６２を内蔵している。回収リール６２はモータ６３により回転駆動される。
【００６３】
回収リール６２に捲き取られた積層不織布１０は、さらにプリーツ加工されても良い。この場合、積層不織布１０は、所望の形状に裁断された後、プリーツ加工機内（図示せず）に導入される。プリーツ加工機では、凹部３Ｇに沿って、あるいは、凹部３Ｇと垂直な方向に積層不織布１０を折り曲げて、プリーツが形成される。次いで、プリーツ加工された積層不織布１０には、形成された折り曲げ部と交わるように、ホットメルト樹脂がビード状に塗布される。ホットメルト樹脂によって、隣接するプリーツ同士が部分的に接着されて、プリーツ形状が保持される。
【００６４】
凹部３Ｇに沿って積層不織布１０を折り曲げる場合、少なくとも一部の凹部３Ｇ上を折り曲げることが好ましい。一方、凹部３Ｇと垂直な方向に積層不織布１０を折り曲げる場合、ビード塗布加工では、少なくとも一部の凹部３Ｇあるいは凹部１Ｇ上にホットメルト樹脂を塗布することが好ましい。圧力損失の増大が抑制されるためである。
【００６５】
（積層不織布）
上記の装置により得られる積層不織布１０は、図２および図５に示すように、第１不織布１と、第１不織布１に積層される第２不織布２と、第２不織布２の第１不織布１とは反対側の主面に積層される第３不織布３と、を備える。図５は、積層不織布１０を模式的に示す断面図である。少なくとも第２不織布２と第３不織布３との間（さらには第１不織布１と第３不織布３との間）には、接着剤４が介在している。本実施形態において、接着剤４は、積層不織布１０の長手方向Ｄに沿った複数の接着剤ラインＬを形成するように配置されている。また、第３不織布３は、接着剤ラインＬに対応する位置にライン状の凹部３Ｇを備える。
【００６６】
凹部３Ｇの深さＤ３は特に限定されず、押圧部材の凸部の高さ（すなわち、押圧リング５１０の厚みＴＰ）によって決定される。なかでも、接着剤４が第１不織布１側に押し込まれ、接合強度が高まり易くなる点、および、プリーツ加工あるいはビード塗布加され易くなる点で、第３不織布３の厚みＴ３の１／１００〜１／５であることが好ましい。深さＤ３は、１つの凹部３Ｇの任意の１０箇所の長手方向に対して垂直な断面をとったとき、その最大の深さの平均値である。後述する凹部１Ｇの深さＤ１についても同じである。
【００６７】
第３不織布３の凹部３Ｇの幅Ｗ３もまた、押圧部材の凸部の幅（すなわち、押圧リング５１０の幅ＷＰ）によって決定される。なかでも、接着強度が高まる点で、凹部３Ｇの幅Ｗ３は、この凹部３Ｇに対応する位置にある接着剤ラインＬの幅ＷＬよりも大きいことが好ましい。幅の比：ＷＬ／Ｗ３は、接合強度の観点から、１．１以上であることが好ましい。一方、幅の比：ＷＬ／Ｗ３は、圧力損失の観点から、２以下であることが好ましい。また、凹部３Ｇの合計の面積は、接合強度と圧力損失とのバランスを考慮すると、第３不織布３をその主面の法線方向から見たとき、上記主面の面積の２．２〜２０％であることが好ましい。
【００６８】
第１不織布１もまた、第３不織布３に対向する主面の接着剤ラインＬに対応する位置に、ライン状の凹部１Ｇを備えていても良い。基材として機能する比較的剛直な第１不織布１に凹部１Ｇが形成されることにより、積層不織布１０はさらにプリーツ加工され易くなる。この場合、第１不織布１の凹部１Ｇの深さＤ１は、第３不織布３の凹部３Ｇの深さＤ３よりも小さくなり得る。深さの比Ｄ１／Ｄ３は、例えば、０．００５〜０．１である。形状保持の観点から、深さの比Ｄ１／Ｄ３は０．０１以上、０．０５以下であることが好ましい。また、上記加工の目印になり易い点で、深さＤ１は、第１不織布１の厚みＴ１の１／４００〜１／２０であることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明により得られる積層不織布は、圧力損失が小さく、接合強度に優れるため、空気清浄機、あるいは空調機の濾材、電池用の分離不織布、燃料電池用のメンブレン、妊娠検査不織布等の体外検査不織布、細胞培養用等の医療用不織布、防塵マスク等の防塵布や防塵服、化粧用不織布、塵を拭き取る拭取不織布等として、好適である。
【符号の説明】
【００７０】
１：第１不織布、１Ｇ：凹部、２：第２不織布、２Ｆ：第２繊維、３：第３不織布、３Ｇ：凹部、４：接着剤、１０：積層不織布、１１、３１、４１：搬送ローラ、１２：第１供給リール、１３：モータ、２１：搬送コンベア、２２：原料液、２３：放出体、２４：第１支持体、２５：第２支持体、２６：電圧印加装置、２７：対電極、２８：ポンプ、２９：原料液タンク、３２：接着剤タンク、３３：ノズル、３４：アプリケータ、４２：第２供給リール、４３：モータ、５１：上部加圧ローラ、５１０：押圧リング、５２：下部加圧ローラ、６１：ローラ、６２：回収リール、６３：モータ、２００：製造装置、２０１：第１不織布供給部、２０２：第２不織布形成部、２０３：接着剤付与部、２０４：第３不織布供給部、２０５：圧着部、２０６：回収部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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