(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維長３〜１２ｍｍの単繊維が交差して接着された不織布であって、該不織布の機械方向（ＭＤ）と直角方向（ＣＤ）の通気度比（ＭＤ／ＣＤ）が１．０〜１．５であり、かつ該不織布の機械方向（ＭＤ）と垂直方向（ＶＤ）の通気度比（ＭＤ／ＶＤ）が１．０〜２．２である、衛生材料用の短繊維不織布。
【請求項２】
繊維長３〜１２ｍｍの単繊維が交差して接着された不織布であって、該不織布の機械方向（ＭＤ）と直角方向（ＣＤ）の通気度比（ＭＤ／ＣＤ）が１．０〜１．５であり、かつ該不織布の機械方向（ＭＤ）と垂直方向（ＶＤ）の通気度比（ＭＤ／ＶＤ）が１．０〜２．２である、ワイパー用の短繊維不織布。
【請求項３】
短繊維が、異繊度混繊である請求項１に記載の短繊維不織布。
【請求項４】
短繊維が、異繊度混繊である請求項２に記載の短繊維不織布。
【請求項５】
不織布が、厚み方向に密度勾配を形成している請求項１または３のいずれか１項に記載の短繊維不織布。
【請求項６】
不織布が、厚み方向に密度勾配を形成している請求項２または４のいずれか１項に記載の短繊維不織布。
【請求項７】
請求項１、３または５のいずれか１項に記載の短繊維不織布を用いて得られる衛生材料。
【請求項８】
請求項２、４または６のいずれか1項に記載の短繊維不織布を用いて得られるワイパー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、短繊維不織布に関し、さらに詳しくは紙おむつ、ナプキン、おりものシート、失禁用パット、母乳パット等の衛生材料、またはワイパーなどに好適に用いられる短繊維不織布に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の短繊維不織布としては、特公昭５２−１２８３０号公報に記載されるように、カード機を用いて熱接着性複合繊維を引き揃え、所定の目付けになるように積層，絡合させた後、熱処理して繊維相互を融着させて形成した不織布が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の不織布はその作製にカード機を使用しており、針布により繊維を引っ掛けて機械方向に並べるため大部分の繊維が機械方向（不織布の流れ方向）に配向しており、これと直角方向及び垂直方向にはほとんど配向していない。したがって、該不織布は機械方向に対して直角方向及び垂直方向の通気度が小さく、該不織布を紙おむつ表面の不織布として使用した場合、尿の吸収体への移動速度が遅くなってしまう。瞬時に尿が吸収されないことにより紙おむつの不織布表面材での尿の拡散面積が大きくなるため、２度目，３度目の尿が漏れ易いという問題があり必ずしも満足できるものではなかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、これらの欠点を改良し得る機械方向に対し直角方向及び垂直方向の通気度が大きな不織布を提供することにある。
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、繊維長３〜２５ｍｍの短繊維をランダムに積層交差させて繊維接合点が接着された短繊維不織布とすることにより機械方向，直角方向，垂直方向のいずれの方向に対しても優れた通気性を示すことを知り、本発明を完成するに至った。
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するため、以下の構成を有する。
（１）繊維長３〜１２ｍｍの単繊維が交差して接着された不織布であって、該不織布の機械方向（ＭＤ）と直角方向（ＣＤ）の通気度比（ＭＤ／ＣＤ）が１．０〜１．５であり、かつ該不織布の機械方向（ＭＤ）と垂直方向（ＶＤ）の通気度比（ＭＤ／ＶＤ）が１．０〜２．２である、衛生材料用の短繊維不織布。
（２）繊維長３〜１２ｍｍの単繊維が交差して接着された不織布であって、該不織布の機械方向（ＭＤ）と直角方向（ＣＤ）の通気度比（ＭＤ／ＣＤ）が１．０〜１．５であり、かつ該不織布の機械方向（ＭＤ）と垂直方向（ＶＤ）の通気度比（ＭＤ／ＶＤ）が１．０〜２．２である、ワイパー用の短繊維不織布。
（３）短繊維が、異繊度混繊である上記（１）に記載の短繊維不織布。
（４）短繊維が、異繊度混繊である上記（２）に記載の短繊維不織布。
（５）不織布が、厚み方向に密度勾配を形成している上記（１）または（３）のいずれか１項に記載の短繊維不織布。
（６）不織布が、厚み方向に密度勾配を形成している上記（２）または（４）のいずれか１項に記載の短繊維不織布。
（７）上記（１）、（３）または（５）のいずれか１項に記載の短繊維不織布を用いて得られる衛生材料。
（８）上記（２）、（４）または（６）のいずれか1項に記載の短繊維不織布を用いて得られるワイパー。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の短繊維不織布に使用される繊維としては、パルプ，コットン等の天然繊維，レーヨン（再生繊維），アセテート（半合成繊維），及びナイロン，ビニロン，ポリエステル，アクリル，ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリスチレン等の合成繊維が挙げられる。要はバインダーを用いた場合に接着し、積層時の不織布の地合いを阻害しないものであれば、どのような種類の繊維でも良いが、粉落ちの問題がなく、乾燥を必要としないで熱処理により短時間に繊維接合点を接着させることが容易な熱接着性繊維が好ましい。
【０００７】
繊維長は３〜２５ｍｍが用いられるが、より好ましくは３〜１５ｍｍ、さらに好ましいのは５〜１２ｍｍである。繊維長が３ｍｍ未満の場合、不織布の強力が小さくなる。また、繊維長が２５ｍｍを大幅に越える場合、繊維を篩いまたはスクリーンを通過する前に繊維同士が絡むため均一な地合いのウェブが作製できなくなる。
特に繊維長は、よりランダムな方向に繊維ウェブを分散配向させるために重要である。このことは、後述するように、本発明の目的とする不織布の機械方向（ＭＤ）と直角方向（ＣＤ）の通気度比及び機械方向（ＭＤ）と垂直方向（ＶＤ）の通気度比を１に近づけるためには重要であり、かつ結果として不織布地合の均一性も向上する。
【０００８】
繊維の太さは１〜１００デニール、好ましくは１．５〜３５デニール、さらに好ましいのは１．５〜２０デニールである。繊維の太さが１デニール未満の場合、スクリーン内の繊維密度が大きくなり、均一な地合いのウェブが作製できにくくなくなる。一方、繊維の太さが１００デニールを越える場合、繊維同士が絡む力が大きくなるため均一な地合いのウェブが作製できにくくなる。また、必要に応じ、細繊度繊維、中繊度繊維、太繊度繊維を異繊度混繊した状態で使用しても良い。その場合、厚み方向に細繊度繊維、中繊度繊維、太繊度繊維を２層または３層に分散させて密度勾配を形成させることもできる。
【０００９】
本発明の短繊維不織布に使用されるバインダーとしては、水溶性バインダー，ホットメルト等があり、水溶性バインダーは噴霧した後に乾燥させることで繊維を接着させ、ホットメルトは溶融したホットメルトを噴霧し冷却により繊維を接着させ不織布にする方法がある。
また、バインダーを使用しない不織布としてノーバインダー不織布があり、熱融着性繊維を熱処理により熱融着させ不織布にする方法がある。
【００１０】
本発明の短繊維不織布には、前記熱接着性繊維として少なくとも２成分（以下、Ａ成分、Ｂ成分という）からなる熱接着性複合繊維が好ましく使用される。熱接着性複合繊維の原料としては以下のような樹脂を挙げることができる。
例えばポリプロピレン，高密度ポリエチレン，中密度ポリエチレン，低密度ポリエチレン，線状低密度ポリエチレン，プロピレンと他のαオレフィンとの結晶性共重合体等のポリオレフィン類，ポリアミド類，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，ジオールとテレフタル酸／イソフタル酸等を共重合した低融点ポリエステル、ポリエステルエラストマー等のポリエステル類、フッ素樹脂、上記樹脂の混合物等、その他紡糸可能な樹脂等が使用できる。
【００１１】
Ａ，Ｂ樹脂成分の組合せとして上述した樹脂のうち融点差が１０℃以上あるものの組合せが好ましい。これにより、低融点成分の融点以上、高融点成分の融点未満の温度で熱処理すれば、複合繊維の低融点成分が溶融され、高融点成分はそのままで残存した三次元のネットワーク構造の熱接着性不織布を形成させることができる。
このようなＡ，Ｂ樹脂成分の組合せの具体例としては、例えば、高密度ポリエチレン／ポリプロピレン，低密度ポリエチレン／プロピレン・エチレン・ブテン−１結晶性共重合体，高密度ポリエチレン／ポリエチレンテレフタレート，ナイロン−６／ナイロン６６，低融点ポリエステル／ポリエチレンテレフタレート，ポリプロピレン／ポリエチレンテレフタレート，ポリフッ化ビニリデン／ポリエチレンテレフタレート，線状低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンの混合物／ポリエチレンテレフタレート等を例示できる。
【００１２】
複合繊維の形態は鞘芯型，偏心鞘芯型，並列型，３層以上の多層型，中空多層型，異型多層型等で、かつ前記Ａ，Ｂ樹脂成分の中、低融点樹脂が繊維表面の少なくとも一部を形成した構造であればよい。
【００１３】
該複合繊維において、低融点樹脂と高融点樹脂の複合比は低融点樹脂が１０〜９０重量％、高融点樹脂が９０〜１０重量％である。より好ましくは、低融点樹脂が３０〜７０重量％、高融点樹脂が７０〜３０重量％である。低融点樹脂成分が１０重量％未満の場合、該複合繊維からなる熱接着性不織布の引張強力が不足し、逆に、９０重量％を超える場合、嵩高さの劣る不織布しか得られず、何れも好ましくない。
【００１４】
本発明の短繊維不織布に使用される熱接着性複合繊維は、例えば、以下の工程により製造可能である。
芯成分及び鞘成分の樹脂を溶融し、例えば、ホール数１００から３５０の複合紡糸口金より吐出させる。この時、口金直下を空冷することにより未延伸糸を冷却する。吐出量１００g/min.から２００g/min.、引き取り速度４０m/min.から１３００m/min.で引き取ることにより、３デニールから４００デニールの未延伸糸を作製する。該未延伸糸を６０℃から１２０℃に加熱したロール間の速度を１対２から１対５の間に設定し延伸することにより、１デニールないし１００デニールの延伸糸を作製する。該延伸糸にタッチロールで表面剤を塗布したのち、ボックス型の捲縮加工機を通過させ、捲縮を付与したトウを作製する。捲縮数は１インチあたり０〜２５山が好ましい。該トウは約１０％の水分を含んでいるので、乾燥機を用い６０℃から１２０℃で乾燥する。乾燥したトウを押し切りタイプのカッターを用いて、繊維長３ｍｍから２５ｍｍの範囲で一定の繊維長に繊維をカットする。このような繊維長は、カード法不織布に使用される繊維よりも実質的に短いものである。
【００１５】
短繊維が、ストレートの場合、不織布の地合いは非常に均一なものになるが、嵩が小さく、非常にフラットなものになってしまい、製品としての応用展開の範囲が狭くなってしまう。ところが、顕在捲縮を有する短繊維を使用することにより嵩高い不織布を作製することができる。
例えばクリンプの形状がスパイラル（三次元クリンプ）状の場合、繊維長により丁度円形になった場合、繊維同士の絡みが少なく、嵩が非常に大きくなる。
捲縮の形状がジグザグ状の場合、クリンプの数が大きく深くきちんとセットするほど作製後の不織布の嵩は大きいが、クリンプの程度が大きくなるほど繊維同士が絡み易くなり地合いが均一になり難い。
しかも、捲縮の形状が波状の場合、繊維が絡み易く大きな繊維塊となり、篩いやスクリーン詰まりを起こしてしまい易くなり、不織布の製造が困難になる。
【００１６】
不織布に適度な地合いと適度な剛性を持たせる方法として、繊度が異なる短繊維を混綿する方法がある。細いデニールで繊維長の短い繊維を使用することにより地合の良い不織布は作製できるが、剛性も必要であるという用途の場合、太いデニールを混綿して使用する必要がある。異繊度混繊の場合、太繊維の繊度は１０〜１００デニールであり、細繊維の繊度は１〜１０デニールである。これらの繊維を任意の比率に混合することが出来るが、異繊度混繊の効果を顕著にするためには、何れか一方が２０〜８０重量％である。
また必要に応じて発明の効果をさまたげない範囲において異種繊維を混繊することもできる。
【００１７】
本発明の短繊維不織布は、繊維長３ｍｍ〜２５ｍｍの短繊維を用い、エアレイド装置を用いて下記のように製造することができる。
エアレイド装置１は図１ないし図３に示すように、下面のみ開口部を有する断面層台形状のケーシング２と、該ケーシング２の両端部にそれぞれ設けられた繊維送入口３および４と、該送入口３および４に対向し、前記ケーシング２の側面と垂直にそれぞれ設けられた回転自在の筒状スクリーン５ａおよび６ａからなるウェブフォーミングヘッド５および６と、該筒状スクリーン５ａおよび６ａの各内壁に摺接するようにそれぞれ設けられたニードルロール５ｂおよび６ｂと筒状スクリーン５ａおよび６ａの両端部と、前記ケーシング２の両端面との間に、それぞれ設けられた繊維循環ゾーン７および８から主として構成されている。該エアレイド装置１の下面直下には、ネットコンベアー９ａが設けられ、該ネットコンベアー９ａには１対の駆動ロール１７ａおよび１７ｂとサクション装置１０が付設されている。さらに次工程の装置として、ウェブを構成する複合繊維を熱接着させるためのサクションドライヤー１２と、ここにウェブを通過させるためのネットコンベアー９ｂが付設され、その下方に該ネットコンベアー９ｂを移動させる一対の駆動ロール１７ｃ，１７ｄが付設されており、ネットコンベアー９ｂを挟んで駆動ロール１７ｃ上にウェブ圧縮ロール１１が設けられている。さらに、作製した熱接着性不織布１３を送るための送りロール１８と巻き取りロール１４を駆動させるための１対の駆動ロール１９ａ，１９ｂが設けられている。
【００１８】
上記装置において、短繊維は、開繊機（図示せず）により機械的に繊維を開繊したのち、繊維送入口３，４に通じる送綿循環ダクトに送る。この時点で繊維の集束はほとんど解ける。繊維送入口３，４に送り込まれた繊維１５は、筒状スクリーン５ａ，６ａと繊維循環ゾーン７，８で形成される通路を、図２の矢印Ｃ1，Ｃ2，Ｃ3，Ｃ4の方向に、また矢印Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3，Ｄ4の方向に移動しながら混綿され、循環する。循環させた繊維は、矢印ＡＡ´方向に回転するニードルロール５ｂおよび６ｂと矢印ＢＢ´方向に回転する筒状スクリーン５ａおよび６ａとの双方の回転で生じる遠心力と剪断作用により、回転する筒状スクリーン５ａおよび６ａから排出させる。排出された繊維はケーシング２の下方からサクション装置１０によって吸引され、ネットコンベアー９ａの上部で捕集される。捕集されたウェブ１６はウェブ圧縮ロール１１とネットコンベアー９ｂの間で圧縮される。この時点で捕集された繊維は、積層しランダムな方向に配向している。
【００１９】
積層したウェブ１６はウェブ圧縮ロール１１で圧縮された後、サクションドライヤー１２に供給され、ここで低融点成分の融点以上、高融点成分の融点以下、例えば９０℃から１７０℃の温度で３秒間から１０秒間加熱処理することにより、複合繊維の低融点成分が溶融され、高融点成分はそのままで残存し、これにより、三次元のネーットワーク構造の熱接着性不織布１３が形成され、巻き取りロール１４に巻き取られる。
【００２０】
空気により搬送した短繊維をより一層ランダムに並べるためには、製造方法としては種々のメッシュからなる篩いあるいは網を用いれば良く、具体的にはスクリーンを用いることが好ましい。
【００２１】
エアレイド装置に用いる筒状スクリーン５ａおよび６ａのスクリーンの孔の形状は、通常は横長形であるが、縦が１〜３ｍｍ、横が１５〜３０ｍｍｍが好ましい。孔の形状は、横長形の他に円形、三角形、四角形、多角形、楕円等でも良い。スクリーン開孔率は２０％〜５０％が好ましい。このような孔径および開孔率を選択することにより、均一な地合いのウェブを製造することができる。
【００２２】
本発明の短繊維不織布の中でも熱接着性複合繊維からなる不織布は、ウェブ形成後、サクションドライヤー１２で熱処理することにより、繊維の交点が熱融着されている。この熱処理は、サクションドライヤー１２の代わりに熱カレンダーロール等の加熱装置を用いて行ってもよい。得られた不織布の目付けは特別な制限はないが、１０〜１０００ｇ／ｍ2である。紙おむつの表面材の場合１０〜６０ｇ／ｍ2、ワイパーの場合１０〜５００ｇ／ｍ2、フィルターの場合１０〜１０００ｇ／ｍ2である。また該不織布の見かけ密度は特別な限定はないが、風合いを考慮し、０．００５〜０．１０ｇ／ｃｍ3が好ましい。
さらに密度が高い不織布は、該不織布を後加工として熱プレス加工あるいは熱ロール加工等を行うことにより得られる。
本発明の短繊維不織布の中の熱接着性不織布は熱カレンダーロールを用い熱融着させる場合、熱圧着面積率を１０〜３０％とすることが望ましい。この圧着面積率が１０％未満では耐抜糸性や不織布強力が劣り、３０％を越えると不織布の風合いが硬くなる。
【００２３】
不織布作製時、フォーミングの部分を複数個使用し、それぞれのフォーミングの部分で異なる繊度もしくは異なるクリンプ形状の短繊維とすることにより、厚み方向に密度勾配を持つ不織布を作製することができる。密度勾配を持つ不織布の具体例としては、互いに異なる繊度を有する１０〜１００デニールの太繊度繊維、２０〜８０重量％、と１〜１０デニールの細繊度繊維、８０〜２０重量％を表面から裏面にかけて、混合比を連続的に、若しくは段階的に変えてなる不織布である。このようにして作製した厚み方向に密度勾配を持つ不織布は、液体フィルター，エアフィルター等のフィルター用不織布材料として使用できる。
【００２４】
不織布の通気度比を小さくするには、通気度比を大きくする原因となった繊維の方向性を少なくしてやれば良い。つまり不織布中に分散配列する繊維の方向性を少なくし、よりランダムな方向に分散配向させることにより、不織布の機械方向（ＭＤ）の通気度と垂直方向（ＶＤ）の通気度の比を小さくでき、結果として直角方向（ＭＤ）の通気度を増加させることができるのである。
繊維の方向をランダムにして通気度の比を１に近づけるためには、できるだけ繊維の配向を抑える必要があり、その手段として繊維の自由度を上げれば良い。ここで繊維の自由度とは、繊維の一本一本が各々違った挙動を示し易いかどうかの度合いを意味する。繊維が長いほど、分散積層時の繊維の動きは制御されるため、繊維の自由度を大きくするには繊維長を短くすれば良い。
短い繊維を使用することにより、繊維がランダムな方向に向かい、繊維をよりランダムな方向に向けることにより、不織布の機械方向（ＭＤ）の通気度と直角方向（ＣＤ）の通気度の比を１に近づけることができる。
【００２５】
ここで微視的に考察すると、繊維をランダムな方向に分散させる場合、例えばカード法不織布のような繊維の配向性の高い不織布の機械方向（ＭＤ）の通気度に較べ、配向性の低いよりランダムな方向に繊維が分散配列している不織布の機械方向（ＭＤ）の通気度は小さくなる。それはランダムな方向に分散配列するほど、繊維の断面積（空気の流れに直角方向の一定の不織布断面において、繊維が占める全面積と不織布の全断面積との比率。以下同様）が大きくなり空気の流れに対し大きく邪魔をするからである。さらに通気度が小さいのはカード法不織布の機械方向の直角方向（ＣＤ）である。繊維断面積の比率が大きいため通気度は小さくなる。
したがって、不織布の通気度は繊維断面積の比率という要因により主に決定される。つまり不織布の通気度比を小さくするには、繊維断面積の比率を近づけることが肝要であり、そのためには繊維の方向をできるだけランダムにすればよい。
【００２６】
特に垂直方向（ＶＤ）の通気度が大きいと、紙オムツに使用した場合、尿の移動速度が大きくなり瞬時に紙オムツの内部へ尿を移すことができるため、紙オムツの尿のモレを少なくするのに効果的である。よって、不織布の垂直方向（ＶＤ即ち厚み方向）の通気度を上げるためには、できるだけ不織布中の繊維を立たせることが必要であり、不織布中の繊維の分散配列が機械方向（ＭＤ）と直角方向（ＣＤ）の間だけでなく垂直方向（ＶＤ）にもランダムな方向に三次元分散配向させる必要がある。
そのためのウェブ作製方法として、従来のように繊維をカード機で引き揃える方法ではなく繊維を雪のように飛散させて降り積もらせ、捕集する方法が好ましい。これにより、繊維の方向がランダムとなり従来とは大きく違うウェブを作製できるようになった。結果として不織布の機械方向（ＭＤ）と直角方向（ＣＤ）の通気度の比を小さくでき、かつ直角方向（ＣＤ）の通気度も増加させることができるのである。さらには、繊維が空中を飛散して降り積もるような捕集方式であるため、結果的には垂直方向（不織布の厚み方向）にもランダムな３次元分散した短繊維不織布となるのである。
本発明の短繊維不織布は、機械方向（ＭＤ）と直角方向（ＣＤ）の通気度比が１．０〜１．５であり、かつ機械方向（ＭＤ）と垂直方向（ＣＤ）の通気度比が１．０〜２．２を有し、この範囲の性能を持つ不織布を作製するには、繊維長を３〜２５ｍｍとするのが望ましい。
【００２７】
本発明の短繊維不織布の製造において、目的とする機械方向（ＭＤ）と直角方向（ＣＤ）の通気度比及び機械方向（ＭＤ）と垂直方向（ＣＤ）の通気度比をより小さくするためには、前述の如く繊維長がより短く、かつ繊維径のより細い繊維ウェブを用いることが好ましい第１の条件であり、かつ次に好ましい第２の条件としてはウェブフォーミングヘッドから飛散落下する繊維ウェブ捕集に障害が生じない程度に極力弱くサクション装置を制御調整することである。さらに好ましい第３の条件として、ウェブ圧縮ロールをできるだけ使用しないでサクションドライヤーで熱処理を施すのである。かかる条件が揃った場合、目的とする機械方向（ＭＤ）と直角方向（ＣＤ）の通気度比及び機械方向（ＭＤ）と垂直方向（ＣＤ）の通気度比をより小さくすることができる。
この他、短い繊維をできるだけ均一に分散させるための手段として、篩いあるいはスクリーンの目を通す方法が効果的である。流れ方向に繊維が向くところを篩いあるいはスクリーンというある種のバリアーによりランダムな方向に繊維を向けることができるのである。
短い繊維は長い繊維に較べ定まった大きさの孔を通過し易く、孔を通過する前の繊維同士の絡みが少なく分散が良好であることから孔を通過し易い。篩いを通過した繊維もまた短い繊維であるほどランダム方向に分散し易い。
つまり、短い繊維にして篩いまたはスクリーンを通過させることによって、繊維をより一層ランダム方向に分散させ、繊維接点を熱接着することにより、不織布の直角方向（ＣＤ）及び垂直方向（ＶＤ）への通気度を大きくするという目的を達成することができるのである。
【００２８】
繊維を篩いやスクリーンを通過させる方法で作製した本発明の短繊維不織布は、繊維が分散配列積層されたものであるため、カード機により繊維を引き揃えた不織布に較べ密度が小さい。密度の小さい不織布は、ソフト感があり身体に直接触れる用途、例えば紙おむつ、ナプキン等に特に適している。また、密度が小さいということは嵩高く緩衝性が高いということであるから、包帯・眼帯，ランチョンマット，クッキングタオル，ガラス陶器の包装材，青果・切花の包装材，楽器・家具の包装材等の緩衝性が必要とされる広い用途に好適に用いられる。
【００２９】
本発明の短繊維不織布は、吸収性物品例えば紙おむつであれば表面材不織布，セカンドシート，裏面材シートに使用することができる。特に該短繊維不織布は嵩高性であるため、嵩高性を必要とするセカンドシートとして好適である。また、パルプと熱融着繊維と高吸水材を混ぜた不織布は尿吸収時に型崩れのない吸収体として好適である。
【００３０】
本発明の短繊維不織布は、単独で、または他の部材と積層、縫製、熱融着等をし、各種の用途に使用できる。例えばパンツ型使い捨ておむつの一部材として使用する場合、風合いと強力の両方が要求される部位、例えば表面材，バックシート等に使用できる。もちろん該おむつ等に使用する場合、胴部や脚部を密着するための伸縮部材等、他の部材や該熱接着性不織布と併用することができる。また、該熱接着性不織布は他の不織布やティッシュ，ウェブ，フィルム等と積層し、前記表面材用のカバー材や前記裏面材用カバー材等として使用できる。
【００３１】
本発明の短繊維不織布は、各種の潤滑剤等を付着し、家具，車等のワイパー等に使用できる。
また該短繊維不織布をひだ折りしたり、さらに筒状に成型したり、該熱接着性不織布を巻いて筒状に成型したり、該熱接着性不織布を加熱しながら捲いて、その層が熱融着した筒状に成型する等の後加工で濾材とすることもできる。
【００３２】
以下本発明の実施例を用いて、以下にさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
本実施例における熱接着性不織布の物性値等の定義と測定方法は以下のとおりである。
表１の短繊維不織布の機械方向（ＭＤ：Machine  Direction）、直角方向（ＣＤ：Cross  Direction）及び垂直方向（ＶＤ：Vertical  Direction）の通気度を下記のように定義し、測定した。
（１）通気度
不織布の各方向の通気度を以下の条件で測定し、各方向の通気度とした。
通気性テスター（テクステスト社製ＦＸ３３００）を使用して測定した。
サンプル作製方法  ：約５０ｇ／ｍ2のウェブを厚み１２ｃｍになるように重ね、オーブンで１４５℃×５分間熱処理することにより、厚み１０ｃｍ以上の高目付け不織布を作製し、これを１ｃｍの厚みにカットした。
試料サイズ：１０ｃｍ×１０ｃｍ×１ｃｍ
測定面積：３８cｍ2（実施例７は５cｍ2）
オリフィス：３８cｍ2（実施例７は５cｍ2）
ウェブ試験枚数    ：１０枚
実施例，比較例中の不織布のＭＤ強力及びＣＤ強力を下記の条件で測定した。
不織布強力の測定条件
島津オートグラフＡＧ５００（島津製作所（株）製）使用
試料サイズ：５ｃｍ×１５ｃｍ
チャック間隔      ：１０ｃｍ
引張速度          ：２００mm/min.
試験数            ：１０枚
（２）不織布の地合の均一性
不織布の直角方向（ＣＤ）にタテ３ｃｍ×ヨコ６０ｃｍのサンプルを採取し、３ｃｍ角に切断し不織布２０枚を採取する。このカット不織布２０枚の重量を測定し、変動係数（標準偏差を平均値で割った値）が小さいほど不織布の地合が均一であると定義した。
【００３３】
【実施例】
実施例１
レーヨン短繊維を水溶性バインダーを用いて不織布にする方法。
１．５d/f×５mmのレーヨン繊維（興人社製，商品名：興人レーヨン）を開繊機（図示省略）に投入通過させ、機械的に繊維を開繊したのち、図１〜３に示したエアレイド装置に供給して処理した。すなわち開繊されたレーヨン繊維１５は送綿循環ダクトを経由し、繊維送入口３および４に送入し、回転する筒状スクリーン５ａおよび６ａから繊維を排出させた。排出された繊維を９０m/min.で運転するサクション装置１０のネットコンベアー９ａで捕集しウェブ１６を作製した。ウェブ圧縮ロール１１で圧縮してサンプルを採取し、表面に水溶性バインダー（カルボキシメチルセルロース）を噴霧した後、サクションドライヤー１２を使用して１５０℃で３秒間加熱処理することにより乾燥させ、片面のみバインダー処理した不織布を得た。次に、該不織布のバインダー未処理の面を同様にバインダー処理し不織布１３を作製した。
作製した不織布の物性は以下の通り。目付け２４ｇ／ｍ2，厚み２．１ｍｍ，密度０．０１１ｇ／ｃｍ3，ＭＤ強力１．６kg/5cm，ＣＤ強力１．３kg/5cm，不織布の地合の均一性０．０５
表１に通気度を示した。
【００３４】
実施例２
ポリエステル短繊維をホットメルトを用いて不織布にする方法。
２d/f×１０mmのポリエステル繊維（クラレ社製，商品名ＥＰ２０３）を開繊機に投入通過させ、機械的に繊維を開繊したのち、図１〜３に示したエアレイド装置に供給して処理した。すなわち開繊されたポリエステル繊維１５を送綿循環ダクトを経由し、繊維送入口３および４に送入し、回転する筒状スクリーン５ａおよび６ａから繊維を排出させた。同時にホットメルト（日本フーラー社製，商品名ＪＨＬ−１０５−８９）を噴霧し、排出された繊維を９０m/min.で運転するサクション装置１１のネットコンベアー９ａで捕集しウェブ１６を作製した。ホットメルトを使用しているため、この時点で不織布となっており、これをウェブ圧縮ロール１１で圧縮しサンプルとして採取した。
作製した不織布の物性は以下の通り。目付け２３ｇ／ｍ2，厚み２．３ｍｍ，密度０．０１０ｇ／ｃｍ3，ＭＤ強力１．４kg/5cm，ＣＤ強力１．２kg/5cm，不織布の地合の均一性０．０３
表１に通気度を示した。
【００３５】
実施例３
熱融着繊維の短繊維製造法。
芯成分としてＭＦＲが１５ｇ／１０分（JIS  K7210  条件14）のポリプロピレン、鞘成分としてＭＩが１６．５ｇ／１０分（JIS  K7210  条件4）の高密度ポリエチレンを吐出比５対５でホール数３５０の鞘芯型複合紡糸口金を用い、吐出量２００g/min.、引き取り速度７２１m/min.で引き取ることにより、７．１デニールの未延伸糸を作製した。紡糸時に、口金直下を空冷することにより糸を冷却した。
この未延伸糸を９０℃に加熱したロール間で速度を１対４として延伸し、２デニールの延伸糸を作製した。この延伸糸にタッチロールで仕上剤を塗布したのち、ボックス型の捲縮加工機を通過させて１インチ当たり１４山のジグザグ捲縮を付与したトウを作製した。
このトウは水分を含んでいるので、乾燥機を用い９０℃で乾燥したのち、押し切りタイプのカッターを用いて、繊維長５ｍｍの繊維を作製した。
熱融着繊維を用いた不織布の製造法について以下に説明する。
上述した様にして作成した複合繊維を開繊機に投入通過させ、機械的に繊維を開繊したのち、図１〜３に示したエアレイド装置に供給して処理した。すなわち開繊された複合繊維１５を送綿循環ダクトを経由し、繊維送入口３および４に送入し、回転する筒状スクリーン５ａおよび６ａから繊維を排出させた。排出された繊維を９０m/min.で運転するサクション装置１０のネットコンベアー９ａで捕集しウェブ１６を作製した。ウェブ圧縮ロール１１で圧縮した後、サクションドライヤー１２を使用して１５０℃で３秒間加熱処理することにより、鞘成分の高密度ポリエチレンを溶融接着させ、不織布１３を作製し、巻き取りロール１４に巻き取った。
作製した不織布の物性は以下の通りである。目付け２６ｇ／ｍ2，厚み３．０ｍｍ，密度０．００９ｇ／ｃｍ3，ＭＤ強力１．１kg/5cm，ＣＤ強力１．１kg/5cm，不織布の地合の均一性０．０４
熱接着性繊維を使用した場合、製造環境が清潔であり、エネルギーコストが小さく，高速生産が可能なので、非常に生産性が高い。
表１に通気度を示した。
【００３６】
実施例４
紡糸時の吐出量が１４０g/min.、引き取り速度が１０５９m/min.、３．４デニールの未延伸糸、１デニールの延伸糸、繊維長が３ｍｍであること以外は実施例３と同様の条件で不織布を作製した。作製した不織布の物性は以下の通りである。目付け２４ｇ／ｍ2，厚み２．４ｍｍ，密度０．０１０ｇ／ｃｍ3，ＭＤ強力１．５kg/5cm，ＣＤ強力１．３kg/5cm，不織布の地合の均一性０．０２
熱融着繊維の繊度が小さく、繊維長が特に短いので、非常に地合いの良い不織布になった。
表１に通気度を示した。
【００３７】
実施例５
ホール数６０の鞘芯型複合紡糸口金を用い、紡糸時の吐出量が２００g/min.、引き取り速度が８８２m/min.で引き取ることにより得られる３４デニールの未延伸糸、１０デニールの延伸糸である以外は実施例３と同様の条件で不織布を作製した。
作製した不織布の物性は以下の通りである。目付け２６ｇ／ｍ2，厚み２．７ｍｍ，密度０．０１０ｇ／ｃｍ3，ＭＤ強力１．０kg/5cm，ＣＤ強力０．８kg/5cm，不織布の地合の均一性０．０４
表１に通気度を示した。
【００３８】
実施例６
繊維の繊維長が１０ｍｍである以外は実施例３と同様の条件で不織布を作製した。
作製した不織布の物性は以下の通り。目付け２５ｇ／ｍ2，厚み３．１ｍｍ，密度０．００８ｇ／ｃｍ3，ＭＤ強力１．１kg/5cm，ＣＤ強力０．９kg/5cm，不織布の地合の均一性０．０３。
表１に通気度を示した。
【００３９】
実施例７
芯成分としてＭＦＲが１０ｇ／１０分（JIS  K7210  条件14）のポリプロピレンを用い、ホール数１００の鞘芯型複合紡糸口金を用い、紡糸時の吐出量が２００g/min.で、紡糸時に糸を水冷するとともに、引き取り速度が５３m/min.で引き取ることにより得られる３４０デニールの未延伸糸、１００デニールの延伸糸、繊維長２５ｍｍである以外は実施例３と同様の条件で不織布を作製した。
作製した不織布の物性は以下の通り。目付け２４ｇ／ｍ2，厚み１．５ｍｍ，密度０．０１６ｇ／ｃｍ3，ＭＤ強力２．８kg/5cm，ＣＤ強力２．３kg/5cm，不織布の地合の均一性０．０５
使用した熱融着繊維のデニールが大きく、繊維長が長いので非常にポーラスな不織布になった。
表１に通気度を示した。
【００４０】
実施例８
芯成分としてＭＦＲ＝１５ｇ／１０分（JIS  K7210  条件14）のポリプロピレン、鞘成分としてＭＩ＝１６．５ｇ／１０分（JIS  K7210  条件4）の高密度ポリエチレンを吐出比５対５でホール数６２１の複合紡糸口金（糸断面を偏芯型にする構造）を用い、吐出量４５０g/min.、引き取り速度３９０m/min.で引き取ることにより、１６．７デニールの未延伸糸を作製した。紡糸時に、口金直下を空冷することにより糸を冷却し、タッチロールで表面剤を塗布した。
この未延伸糸をまず１００℃に加熱したロールを通し、次に２０℃に設定したロール間の速度を１対５として延伸し、３デニールの延伸糸を作製した。１インチ当たり８山のスパイラル（３次元）捲縮を付与したトウを作製した。押し切りタイプのカッターを用いてこのトウをカットし、繊維長５ｍｍの繊維を作製した。不織布は実施例３と同様にして作成した。
作製した不織布の物性は以下の通り。目付け２４ｇ／ｍ2，厚み３．８ｍｍ，密度０．００６ｇ／ｃｍ3，ＭＤ強力０．９kg/5cm，ＣＤ強力０．８kg/5cm，不織布の地合の均一性０．０３
使用した熱融着繊維のクリンプ形状が円周状のもので、繊維どうしの絡みが少ないため、非常に嵩高な不織布になった。
表１に通気度を示した。
【００４１】
実施例９
実施例３で作製した２ｄ／ｆ，５ｍｍの１インチ当たりクリンプ数１４山の熱融着繊維と実施例５で作製した１０ｄ／ｆ，５ｍｍの１インチ当たりクリンプ数１０山の熱融着繊維を重量比５０／５０で開繊機に投入通過させる以外は、実施例３と同様の条件で不織布を作製した。
作製した不織布の物性は以下の通り。目付け２３ｇ／ｍ2，厚み２．８ｍｍ，密度０．００８ｇ／ｃｍ3，ＭＤ強力３．２kg/5cm，ＣＤ強力２．９kg/5cm，不織布の地合の均一性０．０４。
デニールの異なる熱融着繊維を混綿使用したため、地合いも良く、剛性の大きい不織布繊維になった。
表１に通気度を示した。
【００４２】
実施例１０
実施例７で作製した１００ｄ／ｆ，２５ｍｍの１インチ当たりクリンプ数１４山の熱融着繊維を開繊機に投入通過させ、機械的に繊維を開繊したのち、図１〜３に示したエアレイド装置に供給して処理した。すなわち開繊された繊維１５を送綿循環ダクトを経由し、繊維送入口３および４に送入し、回転する筒状スクリーン５ａおよび６ａから繊維を排出させた。排出された繊維を９０m/min.で運転するサクション装置１０ネットコンベアー９ａで捕集しウェブ１９を作製した。ウェブ圧縮ロール１１で圧縮したサンプルを採取した。
次に、この採取したウェブの上に、実施例３で作製した２ｄ／ｆ，５ｍｍの１インチ当たりクリンプ数１４山の熱融着繊維を同様に筒状スクリーンから排出させたウェブを積層させた後、サクションドライヤー１２を使用して１５０℃で３秒間加熱処理することにより乾燥させ、不織布を作製した。
作製した不織布の物性は以下の通り。目付け２５ｇ／ｍ2，厚み１．９ｍｍ，密度０．０１３ｇ／ｃｍ3，ＭＤ強力２．０kg/5cm，ＣＤ強力１．７kg/5cm，不織布の地合の均一性０．０４。
実施例３の２d/f×５mmの繊維を用いた層の密度は０．００９ｇ／ｃｍ3であり、実施例７の１００d/f×２５mmの繊維を用いた層の密度は０．０１６ｇ／ｃｍ3だった。
デニールの異なる熱融着繊維を積層しており、密度勾配のある不織布になった。
表１に通気度を示した。
【００４３】
実施例１１
紡糸時の吐出量が１４０g/min.、引き取り速度が１０５９m/min.、３．４デニールの未延伸糸、１デニールの延伸糸、繊維長が３ｍｍであること及び繊維ウェブ捕集時に繊維が乱れない程度までサクションを極力弱くし、ウェブ圧縮ロールを開放した以外は実施例３と同様の条件で不織布を作製した。作製した不織布の物性は以下の通り。目付け２４ｇ／ｍ2，厚み３．６ｍｍ，密度０．００７ｇ／ｃｍ3，ＭＤ強力１．３kg/5cm，ＣＤ強力１．２kg/5cm，不織布の地合の均一性０．０２
繊維としては熱融着繊維のデニールが小さく繊維長が特に短いこと、製造法としては繊維ウェブ捕集時にサクションが弱かったこと及び圧縮ロールを使用しなかったという条件により、非常に密度が小さく、地合いの良い不織布になった。表１に通気度を示した。
【００４４】
比較例１
繊維長が３８ｍｍであることを除くと実施例３と同様の条件で熱融着繊維を作製した。この繊維４０ｇを４０ｃｍ幅のローラーカード機に通過させ、ドファーから出てきたウェブをドラムに４回巻き取り、不織布用ウェブを作製した。
該ウェブをサクションドライヤーを使用して１５０℃で３秒間熱処理することにより不織布を作製した。
作製した不織布の物性は以下の通り。目付け２４ｇ／ｍ2，厚み１．４ｍｍ，密度０．０１７ｇ／ｃｍ3，ＭＤ強力６．３kg/5cm，ＣＤ強力１．８kg/5cm，不織布の地合の均一性０．１２
カード法不織布であるため、どうしても直角方向の通気度に較べ機械方向の通気度が大きく、かつ垂直方向の通気度に較べ機械方向の通気度が大きい不織布であった。不織布の地合も実施例に対しカード法不織布の地合は悪く、繊維が粗密に並んでいた。
表１に通気度を示した。
【００４５】
実施例１２
平面が鉄道レールの横断面状の略Ｉ型の形状を有する市販の紙おむつを用い、該紙おむつの表面材のみ、実質的に実施例３記載の熱接着性不織布におきかえた。
該市販の紙おむつは、ポリエチレン／ポリプロピレン系熱融着性複合繊維ステープルを用い、かつその繊維の交差点が熱融着された不織布を表面材とし、パルプおよび高吸水性樹脂を主成分とする吸水材、およびポリエチレンフィルムを裏面材とする物であった。該おむつから表面材のみナイフで切断除去した。前記実施例３で得た熱接着性不織布を、切断した表面材の部位に積層した。さらに前記熱接着性不織布と残余の脚部近傍の不織布とを熱融着した。残余の熱接着性不織布をハサミで切り取り、熱融着性不織布が表面材として配設された紙おむつを得た。このおむつは、表面材の人工尿の吸収速度が速いと共に、嵩高でソフトな風合いであり、紙おむつとして好適であった。
【００４６】
【表１】
0003852637.tif 000002
【００４７】
表１の結果から明らかなとおり、本発明の短繊維不織布の機械方向（ＭＤ）と直角方向（ＣＤ）の通気度比及び機械方向（ＭＤ）と垂直方向（ＶＤ）の通気度比は小さくなった。加えて本発明の短繊維不織布に用いた繊維の繊維長は、カード法不織布に比べ短いため、構成本数が多くなることで繊維の分散に粗密が少なくなり、不織布の地合いが均一になった。さらに繊維がランダムにかつ三次元に積層されているため、繊維を引っ掛けて配向させるカード法不織布に比べ密度が小さくなり、機械方向（ＭＤ），直角方向（ＣＤ），垂直方向（ＶＤ）のいずれも通気度が著しく向上した。
【００４８】
【発明の効果】
上述したように本発明の短繊維不織布は従来から課題であった不織布の方向性を解消し、三次元の各方向に比較的均一な物性を有するものである。
従って、従来、不織布の問題点であった機械方向に対する垂直方向（ＶＤ）の通気度が小さいために発生する種々の実用上の欠点を解消するものである。
また、本発明の不織布を構成する繊維は短繊維であり、カード法を使わないため、カード法不織布に比較して、不織布が低密度且つ均一であるという特徴を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の不織布を製造する装置の側面図である。
【図２】図１に示す装置におけるエアレイド装置１の平一部切欠き平面図である。
【図３】図２に示す装置の矢印方向III−III´に沿った一部切り欠き断面図である。
【符号の説明】
１  エアレイド装置
２  ケーシング
３  繊維送入口
４  繊維送入口
５  ウェブフォーミングヘッド
６  ウェブフォーミングヘッド
５ａ  筒状スクリーン
６ａ  筒状スクリーン
５ａ´  筒状スクリーンの孔
５ｂ  ニードルロール
６ｂ  ニードルロール
７  繊維循環ゾーン
８  繊維循環ゾーン
９ａ  ネットコンベアー
９ｂ  ネットコンベアー
１０  サクション装置
１１  ウェブ圧縮ロール
１２  サクションドライヤー
１３  不織布
１４  巻き取りロール
１５  開繊された繊維
１６  ウェブ
１７ａ  駆動ロール
１７ｂ  駆動ロール
１７ｃ  駆動ロール
１７ｄ  駆動ロール
１８  送りロール
１９ａ  駆動ロール
１９ｂ  駆動ロール
【図１】
0003852637.tif 000003
【図２】
0003852637.tif 000004
【図３】
0003852637.tif 000005