(57)【要約】      （修正有）【課題】厚み方向に圧縮されにくい、コルゲート型不織布ボードを製造する方法の提供。【解決手段】横断面形状が、略Ｙ字１の下端で上下左右に連結した2017222121.tif 000006形状（以下、「略Ｙ４形状」という。）のポリエステル長繊維で構成されてなる平坦なポリエステル不織布を製造し、平坦なポリエステル不織布にコルゲート加工を施し、コルゲートポリエステル不織布を製造し、コルゲートポリエステル不織布１２の両面に、平坦ポリエステル不織布１１を積層し、積層間を接着剤で接着させる、コルゲート型不織布ボードの製造方法。【選択図】図１
2017222121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
横断面形状が、略Ｙ字の下端で上下左右に連結した
2017222121.tif 000005
形状（以下、「略Ｙ４形状」という。）のポリエステル長繊維で構成されてなる平坦なポリエステル不織布を製造する工程と、
平坦なポリエステル不織布にコルゲート加工を施して、コルゲートポリエステル不織布を製造する工程と、
コルゲートポリエステル不織布の両面に、前記平坦なポリエステル不織布を積層し、積層間を接着剤で接着させる工程とを具備することを特徴とするコルゲート型不織布ボードの製造方法。
【請求項２】
ポリエステル長繊維が、略Ｙ４形状の各々の略Ｖ字部が低融点ポリエステルよりなり、その他の略＋字部が高融点ポリエステルよりなる複合型ポリエステル長繊維であって、該低融点ポリエステルの熱融着により、該複合型ポリエステル長繊維相互間が結合されてなる平坦なポリエステル不織布を用いる請求項１記載のコルゲート型不織布ボードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮されにくく通気性の良好なコルゲート型不織布ボードの製造方法に関し、特に、フィルター材や吸音材等として使用しうるコルゲート型不織布ボードの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、フィルター材として、種々のタイプのものが知られているが、その一つとしてコルゲート型の不織布製フィルター材が知られている（特許文献１）。コルゲート型とは、波状或いは畝状の形態であることを意味するものである。したがって、コルゲート型の不織布製フィルター材は、波状或いは畝状の形態となった不織布の両面に平坦な不織布を積層接着したものである。かかるフィルター材は、不織布が波状或いは畝状となっているため、その表面積の拡大により濾過面積が増え、好ましいものである。しかしながら、低剛性の不織布を用いた場合は、コルゲート型にすると厚み方向に圧縮されやすく、通気性が低下する。一方、高剛性の不織布を用いた場合は、不織布自体の通気性が低く、これをコルゲート型に積層すると、より通気性が低下する。このようなことから、コルゲート型の不織布製フィルター材は、適用範囲が制限されるということがあった。
【０００３】
ところで、本発明者は、特殊な横断面形状を持つポリエステル不織布を開発した（特許文献２）。これは、ポリエステル長繊維を構成繊維とする不織布であって、該ポリエステル長繊維の横断面形状が、略Ｙ字の下端で上下左右に連結した
2017222121.tif 000003
形状（以下、「略Ｙ４形状」という。）であることを特徴とするポリエステル不織布というものである。かかるポリエステル不織布は、高剛性であるという特性を持っている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１２８０４０号公報
【特許文献２】特開２０１３−７６１８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者が、上記ポリエステル不織布を用いて、コルゲート型不織布ボードを作成したところ、厚み方向に圧縮されにくく、通気性が低下しにくいものが得られた。したがって、本発明の課題は、厚み方向に圧縮されにくく、通気性が低下しにくいコルゲート型不織布ボードを得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、横断面形状が、略Ｙ字の下端で上下左右に連結した
2017222121.tif 000004
形状（以下、「略Ｙ４形状」という。）のポリエステル長繊維で構成されてなる平坦なポリエステル不織布（以下、「平坦ポリエステル不織布」という。）を製造する工程と、平坦なポリエステル不織布にコルゲート加工を施して、コルゲートポリエステル不織布（以下、「コルゲートポリエステル不織布」という。）を製造する工程と、コルゲートポリエステル不織布の両面に、平坦ポリエステル不織布を積層し、積層間を接着剤で接着させる工程とを具備することを特徴とするコルゲート型不織布ボードの製造方法に関するものである。
【０００７】
まず、本発明で用いられるポリエステル長繊維について説明する。このポリエステル長繊維は、その横断面形状に特徴を有するものである。この横断面形状は、図１に示すような略Ｙ字を四個持つものである。そして、略Ｙ字の下端１で上下左右に連結して、図２に示すような略Ｙ４形状となっている。この略Ｙ４形状は、四個の凹部２と八個の凸部３と四個の小凹部４とを有している。このように多数の凹部２、多数の小凹部４、多数の凸部３を持っており、嵩高性に優れているため、このポリエステル長繊維が集積されて長繊維相互間が結合していても、通気性は良好である。また、四個の凹部２の箇所に塵埃が捕捉されやすく、塵埃除去性に優れている。そして、中央の略＋字部５と、略＋字部５の各先端に連結された四個の略Ｖ字部６により、高剛性となっている。すなわち、六角形やＹ字等の単なる異形ではなく、剛性の高い略＋字部５と略Ｖ字部６の組み合わせによって、より高剛性となるのである。かかるポリエステル長繊維を集積して、高剛性の平坦ポリエステル不織布を準備する。特に、ポリエステル長繊維相互間を熱融着することにより結合して、嵩高で且つ高剛性の平坦ポリエステル不織布を準備することができる。
【０００８】
ポリエステル長繊維は、一種類のポリエステルからなるものでもよいが、低融点ポリエステルと高融点ポリエステルとを組み合わせるのが好ましい。すなわち、ポリエステル長繊維の横断面形状の略Ｖ字部６が低融点ポリエステルで形成され、略＋字部５が高融点ポリエステルで形成された複合型にするのが好ましい。複合型ポリエステル長繊維を集積した後、低融点ポリエステルを軟化又は溶融させた後、固化させることにより、ポリエステル長繊維相互間が低融点ポリエステルによって熱融着された平坦ポリエステル不織布が得られるからである。また、平坦ポリエステル不織布を構成するポリエステル長繊維の繊度は、１０デシテックス以上であるのが好ましい。繊度が１０デシテックス未満になると、長繊維の剛性が低下する傾向が生じ、ひいては平坦ポリエステル不織布の剛性も低下する傾向が生じる。また、平坦ポリエステル不織布の目付は、１５〜１５０ｇ／ｍ2であるのが好ましい。目付が１５ｇ／ｍ2未満になると、平坦ポリエステル不織布の剛性が低下する傾向が生じる。目付が１５０ｇ／ｍ2を超えると、通気性が低下する傾向が生じる。なお、本発明で用いる平坦ポリエステル不織布の詳細については、上記した特許文献２に詳述されている。
【０００９】
平坦ポリエステル不織布は、上記したポリエステル長繊維で構成されてなるものであり、一般的にスパンボンド法によって製造されるものである。本発明で用いる、もう一方のコルゲートポリエステル不織布は、この平坦ポリエステル不織布を用いて製造されるものである。すなわち、平坦ポリエステル不織布に、公知のコルゲート加工を施せばよい。具体的には、歯車状の一対の加熱ロールであって、噛合して回転している加熱ロール間に、平坦ポリエステル不織布を通せばよい。加熱ロールの各歯間のピッチは任意でよいが、一般的には１〜５０ｍｍ程度である。また、各歯の高さも任意でよいが、一般的には０．５〜３．０ｍｍ程度である。一対の加熱ロールの温度は、ポリエステル長繊維の融点未満であり、１００〜１７０℃程度が好ましい。コルゲートポリエステル不織布の目付も、前述した理由で、１５〜１５０ｇ／ｍ2であるのが好ましい。
【００１０】
前述した方法で得られたコルゲートポリエステル不織布の両面に、前述した方法で得られた平坦ポリエステル不織布を積層する。そして、平坦ポリエステル不織布とコルゲートポリエステル不織布は、接着剤によって接着され、一体化される。接着剤としては、従来公知のものが用いられる。たとえば、液状の感圧性接着剤、感熱性接着剤又は硬化性接着剤が用いられる。これらの液状接着剤を、コルゲートポリエステル不織布の波或いは畝の頂上に線状に塗布して、平坦ポリエステル不織布を積層加圧して接着すればよい。また、くもの巣状、ネット状又は粉状のホットメルト接着剤も用いることができる。これらのホットメルト接着剤は、平坦ポリエステル不織布とコルゲートポリエステル不織布の間に挟んで、加熱及び加圧して、ホットメルト接着剤を軟化又は溶融させて、両者を接着すればよい。フィルム状のホットメルト接着剤は、溶融してフィルム形態を失えば問題はないが、フィルム形態を維持している場合には、通気性が損なわれるので、フィルター材等として使用しにくくなる。本発明で用いる平坦ポリエステル不織布及びコルゲートポリエステル不織布は、高剛性であるので、低荷重の加圧であれば圧縮されることなく嵩高なまま接着することができる。
【００１１】
平坦ポリエステル不織布とコルゲートポリエステル不織布の積層形態は、少なくとも三層、すなわち、コルゲートポリエステル不織布の両面に平坦ポリエステル不織布を積層した形態となっているが、三層以上の積層形態としてもよい。たとえば、平坦ポリエステル不織布／コルゲートポリエステル不織布／平坦ポリエステル不織布／コルゲートポリエステル不織布／平坦ポリエステル不織布の順に積層して五層の積層ボードとしてもよいし、さらに両ポリエステル不織布を積層して七層以上の積層ボードとしてもよい。
【００１２】
以上のようにして得られたコルゲート型不織布ボードは、図３又は図４に示すように、平坦ポリエステル不織布１１とコルゲートポリエステル不織布１２とが積層されてなるものである。そして、両不織布１１及び１２間には、大きな空隙が形成されており、嵩高な状態となっている。かかるコルゲート型不織布ボードは、ボード状のまま使用してもよいし、巻回して円板状や円柱状にして使用してもよい。また、平坦ポリエステル不織布１１とコルゲートポリエステル不織布１２の間の大きな空隙に、活性炭粉末等の機能性材料を収納して使用してもよい。さらに、被濾過流体を、コルゲート型不織布ボードの平坦ポリエステル不織布１１面に対して垂直に流入させてもよいし、平行に流入させてもよい。かかるコルゲート型不織布ボードは、フィルター材、吸音材、建築又は土木資材等として好適に使用しうるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る方法で得られたコルゲート型不織布ボードは、それを構成している平坦ポリエステル不織布及びコルゲートポリエステル不織布の両者共に、高剛性であるため、圧縮されにくく、通気性能や濾過性能等が低下しにくいという効果をも奏する。
【実施例】
【００１４】
実施例１
［平坦ポリエステル不織布の製造］
ジカルボン酸成分としてテレフタル酸（ＴＰＡ）９２ｍｏｌ％及びイソフタール酸（ＩＰＡ）８ｍｏｌ％を用い、ジオール成分としてエチレングリコール（ＥＧ）１００ｍｏｌ％を用いて共重合し、低融点ポリエステル（相対粘度〔ηｒｅｌ〕１．４４、融点２３０℃）を得た。この低融点ポリエステルに、結晶核剤として４．０質量％の酸化チタンを添加して、低融点ポリエステル樹脂を準備した。一方、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸（ＴＰＡ）１００ｍｏｌ％とジオール成分としてエチレングリコール（ＥＧ）１００ｍｏｌ％を用いて共重合し、高融点ポリエステル樹脂（ポリエチレンテレフタレート、相対粘度〔ηｒｅｌ〕１．３８、融点２６０℃）を準備した。そして、図５に示したノズル孔を用い、Ｖ字部に低融点ポリエステル樹脂を供給し、＋字部に高融点ポリエステル樹脂を供給して、紡糸温度２８５℃、単孔吐出量８．３３ｇ／分で溶融紡糸した。なお、低融点ポリエステル樹脂の供給量と高融点ポリエステル樹脂の供給量の重量比は、１：２であった。
【００１５】
ノズル孔から排出されたフィラメント群を、２ｍ下のエアーサッカー入口に導入し、複合型ポリエステル長繊維の繊度が１７デシテックスとなるように牽引した。エアーサッカー出口から排出された複合型ポリエステル長繊維群を開繊装置にて開繊した後、移動するネット製コンベア上に集積し、繊維ウェブを得た。この繊維ウェブを、表面温度が２１３℃のエンボスロール（各エンボス凸部先端の面積は０．７ｍｍ2で、ロール全面積に対するエンボス凸部の占める面積率は１５％）とフラットロールからなる熱融着装置に導入し、両ロール間の線圧３０ｋｇｆ／ｃｍの条件で熱融着して、目付４０ｇ／ｍ2の平坦ポリエステル不織布を得た。
【００１６】
［コルゲートポリエステル不織布の製造］
上記方法で得られた平坦ポリエステル不織布を、１２０℃に加熱した一対の歯車状ロール間に通して、山間のピッチが２．６ｍｍで、山の高さが１．５ｍｍのコルゲートポリエステル不織布を得た。
【００１７】
［コルゲート型不織布ボードの製造］
平坦ポリエステル不織布の上に、コルゲートポリエステル不織布を積層し、その上に平坦ポリエステル不織布、コルゲートポリエステル不織布及び平坦ポリエステル不織布を順に積層し、各層間は接着剤で接着して一体化させて、目付３０７ｇ／ｍ2で厚さ３．４ｍｍのコルゲート型不織布ボードを得た。平坦ポリエステル不織布とコルゲートポリエステル不織布との接着は、コルゲートポリエステル不織布両面の山の頂上に、ビニル共重合樹脂系エマルジョン接着剤を塗布した後、前記した順序で交互に両不織布を積層し、厚み方向に５ｇ／ｃｍ2の加重を掛けた状態で、１２０℃の熱処理器内に５分間放置して行った。
【００１８】
実施例２
［平坦ポリエステル不織布の製造］
目付を９０ｇ／ｍ2とする他は、実施例１と同一の方法で平坦ポリエステル不織布を得た。
［コルゲートポリエステル不織布の製造］
実施例１で得られた平坦ポリエステル不織布を、１２０℃に加熱した一対の歯車状ロール間に通して、山間のピッチが４．２ｍｍで、山の高さが２．６ｍｍのコルゲートポリエステル不織布を得た。
［コルゲート型不織布ボードの製造］
上記した平坦ポリエステル不織布及び上記したコルゲートポリエステル不織布を用いる他は、実施例１と同一の方法でコルゲート型不織布ボードを得た。このコルゲート型不織布ボードは、目付が４５３ｇ／ｍ2で厚さが５．４ｍｍであった。
【００１９】
実施例３
［平坦ポリエステル不織布の製造］
目付を９０ｇ／ｍ2とする他は、実施例１と同一の方法で平坦ポリエステル不織布を得た。
［コルゲートポリエステル不織布の製造］
上記の方法で得られた平坦ポリエステル不織布を、１２０℃に加熱した一対の歯車状ロール間に通して、山間のピッチが２．６ｍｍで、山の高さが１．６ｍｍのコルゲートポリエステル不織布を得た。
［コルゲート型不織布ボードの製造］
上記した平坦ポリエステル不織布及び上記したコルゲートポリエステル不織布を用いる他は、実施例１と同一の方法でコルゲート型不織布ボードを得た。このコルゲート型不織布ボードは、目付が６１２ｇ／ｍ2で厚さが３．６ｍｍであった。
【００２０】
［通気性能の評価］
実施例１〜３で得られた各コルゲート型不織布ボードの通気度（ｃｃ／ｃｍ2／ｓｅｃ．）を測定した。通気度の測定方法は、フラジール型通気度試験機（ＤＡＩＥＩ  ＫＡＧＡＫＵＳＥＩＫＩ  ＳＥＩＳＡＫＵＳＨＯ  ＬＴＤ．ＴＥＸＴＩＬＥ  ＡＩＲＰＥＲＭＥＡＢＩＬＩＴＹ  ＴＥＳＴＥＲ  織物通気度試験機) を用い、ＪＩＳＬ１０９６の「一般織物試験方法」に準拠し、傾斜型気圧計は１２．７ｍｍに固定して、平坦ポリエステル不織布面に対して垂直方向に空気を流入させて行った。なお、コルゲート型不織布ボードの側面から空気が吸い込まれるのを防ぐために、コルゲート型不織布ボードの側面をシールして測定した。その結果を表１に示した。
【００２１】
［表１］
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
通気度（ｃｃ／ｃｍ2／ｓｅｃ．）
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
実施例１      １４１
実施例２        ６９
実施例３        ５２
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【００２２】
［圧縮性能の評価］
実施例１〜３で得られた各コルゲート型不織布ボードの厚みの減少率（％）を測定した。この測定方法は、コルゲート型不織布ボードを直径６０ｍｍの丸形円板に挟んで、初荷重１．９６ｋＰａを掛けてコルゲート型不織布ボードの厚みを測定する。その後、荷重を０．９８〜２１．５５ｋＰａまで上乗せして増加させ、コルゲート型不織布ボードの厚みの減少率を求め、この結果を表２に示した。厚みの減少率（％）は、［（ｔ０−ｔ１）／ｔ０］×１００で算出されるものである。ｔ０は初荷重を掛けたときのコルゲート型不織布ボードの厚みであり、ｔ１は荷重を上乗せしたときのコルゲート型不織布ボードの厚みである。その結果を表２に示した。
［表２］
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
厚  み  の  減  少  率  （％）
──────────────────
荷重（ｋＰａ）      実施例１    実施例２    実施例３
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
１．９６            ０          ０          ０
２．９４            ０．４      ０．８      ０．６
３．９２            ０．９      １．６      １．０
６．８６            ２．３      １．８      ２．０
９．８０            ３．４      ２．８      ２．８
１０．７８            ３．８      ３．０      ３．１
１１．７６            ４．１      ３．３      ３．４
１３．７２            ４．７      ３．９      ３．８
１６．６６            ５．４      ４．６      ４．５
２３．５１          １０．０      ６．５      ５．４
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【００２３】
［吸音性能の評価］
実施例１〜３で得られたコルゲート型不織布ボードから、直径２８．７ｍｍの検体を採取した。検体３点について、ＪＩＳＡ１４０５−２伝達関数法に準拠し、日本音響エンジニアリング株式会社の垂直入射吸音率測定システムＷｉｎＺａｃＭＴＸで測定周波数帯域５００〜５０００ＨＺの各周波数につき吸音率を測定した。そして、検体３点の吸音率の平均値を算出し、表３に示した。
［表３］
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
周波数（Ｈｚ）        吸      音      率      （％）
───────────────────
実施例１      実施例２      実施例３
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
５００            ３．３        ３．７        ３．５
６３０            ３．７        ４．１        ３．９
８００            ４．０        ４．６        ４．４
１０００            ４．４        ５．２        ５．０
１２５０            ４．６        ５．８        ５．６
１６００            ４．９        ７．２        ６．６
２０００            ５．８        ９．１        ８．３
２５００            ７．７      １２．８      １１．７
３１５０          １０．８      １８．６      １７．２
４０００          １４．１      ２６．４      ２４．５
５０００          ２０．７      ３８．０      ３５．７
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【００２４】
表１及び表２の結果から、実施例１〜３に係る方法で得られたコルゲート型不織布ボードは、通気性に優れており、かつ荷重が厚み方向に負荷されても圧縮しにくいことが分かる。したがって、荷重が負荷された状態でも、通気性に優れており、フィルター材として好適に使用しうることが分かる。また、表３の結果から、実施例１〜３に係る方向で得られたコルゲート型不織布ボードは、音をある程度減衰させるものであり、吸音材として使用可能であることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明で用いるポリエステル長繊維の横断面形状である略Ｙ４形状の一つの略Ｙ字を示した図である。
【図２】本発明で用いるポリエステル長繊維の横断面形状である略Ｙ４形状を示した図である。
【図３】本発明の一例に係る製造方法で得られたコルゲート型不織布ボードの模式的側面図である。
【図４】本発明の他の例に係る製造方法で得られたコルゲート型不織布ボードの模式的側面図である。
【図５】実施例で用いた平坦ポリエステル不織布を製造するときに用いる紡糸孔の形状を示した図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    ポリエステル長繊維の横断面形状である略Ｙ４形状の一つの略Ｙ字の下端
２    略Ｙ４形状で形成された凹部
３    略Ｙ４形状で形成された凸部
４    略Ｙ４形状で形成された小凹部
５    略Ｙ４形状中の略＋字部
６    略Ｙ４形状中の略Ｖ字部
１１  平坦ポリエステル不織布
１２  コルゲートポリエステル不織布
【図１】
2017222121.tif 000007
【図２】
2017222121.tif 000008
【図３】
2017222121.tif 000009
【図４】
2017222121.tif 000010
【図５】
2017222121.tif 000011