JP7671785B2 - 空気フィルタ用不織布及びその製造方法、並びにその物品 - Google Patents

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Description

本発明は、空気フィルタ用不織布及びその製造方法、並びにその物品に係り、さらに詳細には、形態安定性及び通気性に優れる空気フィルタ用不織布及びその製造方法、並びにその物品に関する。
空気フィルタ、特に、自動車用キャビン空気フィルタ（cabin air filter）や、空気清浄器用カートリッジフィルタ（cartridge filter）は、車両の冷暖房時、外部空気を室内で流入させて使用するか、あるいは室内エアクリーナーの稼動時、内部の循環空気をフィルタリングするために使用する素材であり、通常、粒子（particles）をフィルタリングする静電式タイプのフィルタと、抗菌及び防臭の効果を追加したコンビネーションフィルタとに区別される。
そのような２つのタイプのフィルタは、いかなる層を含むか、あるいは静電処理を行っているかということによって区別されるが、基本的には、支持体－膜（メンブレン）－分離層－活性炭（静電式ではない）－支持体の形態に構成される。そのとき、実際に粒子をフィルタリングする役割は、膜が担当し、有毒ガスを除外する役割は、活性炭層が担当する。しかし、前記機能を遂行するフィルタ素材の形態を維持し、フィルタの表面積を最大化させ、濾過効率を向上させるにおいて、適切な空隙率を維持し、差圧を常時一定にすることにより、フィルタ全体の寿命を延長させる役割は、前記支持体が担当することになることは、言うまでもない。従って、前述の目的に符合する物理的特性を示しながら、同時に量産を介して消費者に価格競争力がある価格を提示することができる素材としては、不織布素材が代表的であると言うことができる。
従来知られているポリプロピレン不織布またはポリオレフィン不織布などの場合、形態安定性面および引っ張り強度面において、ポリエステル系不織布に比べて劣位であるため、形態安定性および耐久性が必要な分野においては、通常、ポリエステル系不織布が使用される。また、一般的に、熱接着方式によって製造されたポリエステル系スパンボンド不織布の場合、単繊維または芯鞘型の複合繊維を紡糸して積層した後、エンボシングローラで熱接着して、強度と剛性とを付与することになるが、通常５～３０％レベルのエンボシングボンディング率を付与するため、適切なレベルの引っ張り強度と伸率とを発現しながら、変形追従性も有することになる。しかしながら、エンボシングボンディング方法の場合、不織布を構成する全体的な繊維間の結合ではなく、特定部位の結合が過度となり、不織布全体の繊維間の熱接着力が弱く、毛羽が発生したり、特定用途で要求されるシート全体の剛性（stiffness）が不足したり、あるいは熱圧着率が過度に高い場合には、通気性の低下、及び差圧増大などが誘発されることになる。
そのような方式を改善するために、繊維と繊維との熱融着結合を増大させる方法として、高温の熱風を繊維間に通過させて熱接着させる、いわゆる、ホットエアスルー（hot air through）方式が多く採択される。しかしながら、ポリエステルを熱融着させるためには、最低２００℃以上の高い温度が必要であり、そのときに使用される熱風（hot air）の風量も多量必要であるため、高速の連続的不織布生産方式であるスパンボンドなどで使用されるボンディングドラム（bonding drum）設備の場合、相当なレベルの高仕様及び高価な機器を使用することになる。また、最終製品の形態安定性（すなわち、剛性）も、フィルタに要求されるレベルを満たさないことが多い。
これを克服するために、低仕様の設備でも、上述した機能を発揮させるために、一部は、ポリエステル原料を改質することによって、溶融点を２００℃未満（通常１２０～１８０℃）レベルとした低融点原料を使用することもあるが、当該原料は、一般的なポリエステル原料や、２００℃以上の溶融点に改質されたポリエステル原料と比較して、乾燥時間が何倍以上も必要となり、紡糸時に安定した溶融及び吐出が困難になり、連続生産に不利であるという問題点がある。
本発明の一具現例は、形態安定性及び通気性にすぐれる空気フィルタ用不織布を提供する。
本発明の他の態様は、前記空気フィルタ用不織布の製造方法を提供する。
本発明のさらに他の態様は、前記空気フィルタ用不織布を含む物品を提供する。
本発明の一態様は、
高融点ポリエステルを含むコア部と、
低融点ポリエステルを含む鞘部と、
を含み、
ＪＩＳ Ｐ８１２６によって測定されたＭＤ方向圧縮強度及びＣＤ方向圧縮強度がそれぞれ互いに独立して８～２５Ｎであり、
非可逆的曲折性を有する、空気フィルタ用不織布を提供する。
前記高融点ポリエステルの固有粘度（ＩＶ）、及び前記低融点ポリエステルの固有粘度（ＩＶ）は、それぞれ互いに独立して、０．６４０～０．６６０であり、前記高融点ポリエステル対前記低融点ポリエステルの重量比は、７０：３０～９０：１０であり、前記高融点ポリエステルの融点は、２５０～２６０℃であり、前記低融点ポリエステルの融点は、２００～２３０℃でもある。
前記空気フィルタ用不織布は、曲折加工後、最大非可逆的曲折高が２５～６０ｍｍでもある。
前記空気フィルタ用不織布は、曲折加工後、非可逆的曲折幅が、頂上部から谷間部に行くほど漸進的に増大するようにも構成される。
前記空気フィルタ用不織布の基本重量は、５０～８０ｇｓｍでもある。
前記空気フィルタ用不織布の空気透過度は、２００ｃｃｓ以上であり、厚みは、０．２０～０．５０ｍｍでもある。
前記空気フィルタ用不織布は、表面にエンボスパターンを有さず、構成繊度は、１０～１５デニールでもある。
本発明の他の態様は、
前記空気フィルタ用不織布を含む物品を提供する。
前記物品は、マスク用支持体、空気フィルタ用支持体、空気フィルタまたは空気清浄器でもある。
本発明のさらに他の態様は、
高融点ポリエステルがコアを形成し、低融点ポリエステルが鞘を形成するように、前記高融点ポリエステルと前記低融点ポリエステルとを溶融及び紡糸し、複合繊維を形成する段階であって、紡糸速度を３，８００～４，４００ｍｐｍに調節する段階（Ｓ１０）と、
前記形成された複合繊維を、連続して駆動される多孔性スクリーンベルトに集積し、不織布ウェブを形成する段階であって、前記形成された不織布ウェブの重量が５０～８０ｇｓｍになるように、前記多孔性スクリーンベルトの駆動速度を調節する段階（Ｓ２０）と、
を含む、空気フィルタ用不織布の製造方法を提供する。
前記空気フィルタ用不織布の製造方法は、前記段階（Ｓ２０）で形成された不織布ウェブを、パターンがないカレンダーローラで予備熱接着させた後、熱風方式、または熱圧着率が５～１５％であるエンボシングロール方式、あるいはそれらの組み合わせの方式で、１８０～２４０℃で熱接着させる段階（Ｓ３０）をさらに含むものでもある。
前記集積された不織布ウェブを、パターンがないカレンダーローラで予備熱接着させた後、熱風方式、または熱圧着率が５～１５％であるエンボシングロール方式、あるいはそれらの組み合わせの方式で、１８０～２４０℃で熱接着させる段階（Ｓ３０）を含む空気フィルタ用不織布の製造方法を提供する。
前記熱接着段階（Ｓ３０）は、１８０～２４０℃温度条件の接触式、非接触式、またはそれらの組み合わせの方式の熱接着方式を介しても遂行される。
本発明の一具現例による不織布は、従来使用生産されてきたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）スパンボンド不織布対比で、高い繊度（１０デニール以上）で鞘／コア形態に紡糸し、エンボシングによる熱接着ではない非接触式熱結合方法（air through bondingなど）で製造して、繊維間の全体的な熱接着性を向上させ、熱融着化される面を最小化させて、生産性が不利な超低融点原料、及び高性能のエアスルードラム（air through drum）を使用することなく、フィルタ用支持体で要求される空気透過度及び形態安定性を確保することができる。
本発明の一具現例による空気フィルタ用不織布の曲折加工後、曲折された形態を概略的に示した図面である。 従来技術による空気フィルタ用不織布の曲折加工後、曲折された形態を概略的に示した図面である。
以下、本発明の一具現例による空気フィルタ用不織布について詳細に説明する。
本明細書において、「非可逆的曲折性（irreversible pleating property）」とは、曲折機（pleating machine）を利用して曲折加工したとき、外力が印加されていない状態で曲折された形態が変形されず、最初曲折された形態をそのまま維持する性質を意味する。
また、本明細書において、「最大非可逆的曲折高（maximum irreversible pleated height）」とは、非可逆的曲折が実現されうる最大曲折高を意味する。従って、最大非可逆的曲折高より高い高さに曲折しようとする場合には、非可逆的曲折がなされず、最初曲折された形態が維持され得ない。参照として、曲折高が増大するほど、非可逆的曲折が困難になる。
また、本明細書において、「非可逆的曲折幅（irreversible pleated width）」とは、最大非可逆的曲折高を実現した曲折加工後、互いに対向する２つの斜面間の幅を意味する。
本発明の一具現例による空気フィルタ用不織布は、高融点ポリエステルを含むコア部、及び低融点ポリエステルを含む鞘部を含む。
前記高融点ポリエステルの固有粘度（ＩＶ）、及び前記低融点ポリエステルの固有粘度（ＩＶ）は、それぞれ互いに独立して、０．６４０～０．６６０でもある。
また、前記高融点ポリエステル対前記低融点ポリエステルの重量比は、７０：３０～９０：１０でもある。
また、前記高融点ポリエステルの融点は、２５０～２６０℃であり、前記低融点ポリエステルの融点は、２００～２３０℃でもある。
前記高融点ポリエステルは、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリヒドロキシアルカノエート（ＰＨＡ）、ポリヒドロキシブチレート（ＰＨＢ）、ポリエチレンアジペート（ＰＥＡ）、ポリブチレンスクシネート（ＰＢＳ）、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（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ベクトラン（Vectran）、またはそれらの組み合わせを含むものでもある。
前記低融点ポリエステルは、ポリ（３－ヒドロキシブチレート－コ－３－ヒドロキシバレート）（ＰＨＢＶ）またはポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）などの共重合ポリエチレンテレフタレートを含むものでもある。
前記空気フィルタ用不織布は、ＪＩＳ Ｐ８１２６によって測定されたＭＤ方向圧縮強度及びＣＤ方向圧縮強度がそれぞれ互いに独立して、８～２５Ｎ（Newton）である。前記それぞれの圧縮強度が８Ｎ未満である場合には、製品の外形が外力によって容易に変形され、固有形状を維持し難いために、製品の耐久性低下、及び差圧の上昇などを引き起こし、２５Ｎを超える場合には、曲折作業が容易ではなく、加工が困難にもなる。
また、前記空気フィルタ用不織布は、非可逆的曲折性を有する。
また、前記空気フィルタ用不織布は、曲折加工後、最大非可逆的曲折高が２５～６０ｍｍでもある。
また、前記空気フィルタ用不織布は、曲折加工後、非可逆的曲折幅が、頂上部から谷間部に行くほど漸進的に増大するようにも構成される。具体的には、前記空気フィルタ用不織布は、曲折加工後、非可逆的曲折幅が、頂上部から谷間部に行くほど、増大してから低減するか、低減してから増大するか、増大してから低減した後、さらに増大するか、あるいは低減してから増大した後、さらに低減するように構成されないのである。
また、前記空気フィルタ用不織布の基本重量は、５０～８０ｇｓｍ（ｇ／ｍ２）でもある。
また、前記空気フィルタ用不織布の空気透過度は、２００ｃｃｓ（ｃｍ３／ｃｍ２／ｓｅｃ）以上でもある。
また、前記空気フィルタ用不織布の厚みは、０．２０～０．５０ｍｍでもある。
また、前記空気フィルタ用不織布は、表面にエンボスパターンを有さないでよい。
また、前記空気フィルタ用不織布の構成繊度は、１０～１５デニールでもある。
本発明の他の態様は、前記空気フィルタ用不織布を含む物品を提供する。
前記物品は、マスク用支持体、空気フィルタ用支持体、空気フィルタまたは空気清浄器でもある。
図１は、本発明の一具現例による空気フィルタ用不織布１０の曲折加工後、曲折された形態を概略的に示した図面である。
図１を参照すれば、本発明の一具現例による空気フィルタ用不織布１０は、曲折加工後、最大非可逆的曲折高（Ｈｍ）、及び非可逆的曲折幅（ｄｎ，ｄｎ－１，ｄｎ－２，ｄｎ－３；ここで、ｎは、４以上の整数である）を有する。
最大非可逆的曲折高（Ｈｍ）は、２５～６０ｍｍでもある。
また、非可逆的曲折幅（ｄｎ，ｄｎ－１，ｄｎ－２，ｄｎ－３；ここで、ｎは、４以上の整数である）は、頂上部１１から谷間部１２に行くほど漸進的に増大しうる。具体的には、ｄｎ＞ｄｎ－１＞ｄｎ－２＞ｄｎ－３の順序でもある。
図２は、従来技術による空気フィルタ用不織布２０の曲折加工後、曲折された形態を概略的に示した図面である。
図２を参照すれば、従来技術による空気フィルタ用不織布２０は、曲折加工後、非可逆的曲折高を有さないのである。具体的には、空気フィルタ用不織布２０は、曲折高をいかほど低くしても、非可逆的曲折が実現されえない。
あるいは、従来技術による空気フィルタ用不織布２０は、最大非可逆的曲折高（Ｈｍ）及び非可逆的曲折幅（ｄｎ，ｄｎ－１，ｄｎ－２，ｄｎ－３；ここで、ｎは、４以上の整数である）を有することができる。
そして、非可逆的曲折幅（ｄｎ，ｄｎ－１，ｄｎ－２，ｄｎ－３；ここで、ｎは、４以上の整数である）は、頂上部２１から谷間部２２に行くほど、増大してから低減するか、低減してから増大するか、増大してから低減した後、さらに増大するか、あるいは低減してから増大した後、さらに低減しうる。例えば、ｄｎ＞ｄｎ－１であり、ｄｎ－１＜ｄｎ－２であり、ｄｎ－２＞ｄｎ－３でもある。
以下、本発明の一具現例による空気フィルタ用不織布の製造方法について詳細に説明する。
本発明の一具現例による空気フィルタ用不織布の製造方法は、複合繊維形成段階（Ｓ１０）及び不織布ウェブ形成段階（Ｓ２０）を含む。
複合繊維形成段階（Ｓ１０）は、高融点ポリエステルがコアを形成し、低融点ポリエステルが鞘を形成するように、前記高融点ポリエステルと前記低融点ポリエステルとを溶融及び紡糸し、複合繊維を形成する段階である。
前記高融点ポリエステルの固有粘度（ＩＶ）、及び前記低融点ポリエステルの固有粘度（ＩＶ）は、それぞれ互いに独立して、０．６４０～０．６６０であり、前記高融点ポリエステル対前記低融点ポリエステルの重量比は、７０：３０～９０：１０であり、前記高融点ポリエステルの融点は、２５０～２６０℃であり、前記低融点ポリエステルの融点は、２００～２３０℃でもある。
また、前記複合繊維形成段階（Ｓ１０）において、紡糸速度は、３，８００～４，４００ｍｐｍ（ｍ／ｍｉｎ）にも調節される。
不織布ウェブ形成段階（Ｓ２０）は、前記形成された複合繊維を、連続して駆動される多孔性スクリーンベルトに集積し、不織布ウェブを形成する段階である。
また、前記不織布ウェブ形成段階（Ｓ２０）において、前記形成された不織布ウェブの重量が５０～８０ｇｓｍになるように、前記多孔性スクリーンベルトの駆動速度を調節することができる。
前記空気フィルタ用不織布の製造方法は、前記集積された不織布ウェブを、パターンがないカレンダーローラで予備熱接着させた後、熱風方式でもって、１８０～２４０℃で熱接着させる熱接着段階（Ｓ３０）をさらに含むものでもある。
また、前記熱接着段階（Ｓ３０）は、１８０～２４０℃温度条件の接触式、非接触式、またはそれらの組み合わせの方式の熱接着方式を介しても遂行される。
前述のような構成を有する本発明の一具現例による空気フィルタ用不織布の製造方法は、（ｉ）３，８００～４，４００ｍｐｍの紡糸速度、（ｉｉ）５０～８０ｇｓｍの不織布ウェブの重量、及び（ｉｉｉ）非接触式または接触式熱接着方式を介する熱接着、の製造条件をいずれも具備することにより、圧縮強度及び空気透過度にすぐれ、非可逆的曲折性を有し、曲折加工後、非可逆的曲折幅が、頂上部から谷間部に行くほど漸進的に増大するように構成された空気フィルタ用不織布を提供することができる。
また、空気フィルタ用不織布の製造方法は、２００℃未満（通常１２０～１８０℃）レベルの低融点原料を使用せず、乾燥時間を短縮させることができ、紡糸時、安定した溶融及び吐出が可能であり、連続生産に有利であるという利点を有する。
以下、実施例を介し、本発明についてさらに詳細に説明する。本実施例は、本発明についてさらに具体的に説明するためのものであるが、本発明の範囲は、それら実施例に限定されるものではない。
実施例１：不織布の製造
固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２５６℃であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）７６重量部、及び固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２２０℃であるポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）（ＣｏＰＥＴ）２４重量部を、それぞれ別個の押出成型機に投入し、溶融及び吐出させた。その後、複数の円形ホールを有するノズルを介し、前記吐出されたそれぞれのポリエステルにつき、芯部は、ポリエチレンテレフタレートで構成され、鞘部は、ポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）で構成された芯鞘型繊維形態に、紡糸速度４，２００ｍｐｍで溶融紡糸し、フィラメントを形成した。その後、前記形成されたフィラメントを、駆動速度が調節された多孔性のコンベアベルトにランダムに集積させた後、パターンがないカレンダーローラでもって、１８０℃で予備熱接着を実施した。その後、前記予備熱接着されたフィラメントを、熱風方式でもって、２２０℃で熱接着させた後、熱圧着率が１０％であるエンボシングローラでもって、１９０℃で追加熱接着することにより、基本重量が６０ｇｓｍである不織布を得た。
実施例２：不織布の製造
固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２５６℃であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）７０重量部、及び固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２２０℃であるポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）（ＣｏＰＥＴ）３０重量部を、それぞれ別個の押出成型機に投入し、溶融及び吐出させた。その後、複数の円形ホールを有するノズルを介し、前記吐出されたそれぞれのポリエステルにつき、芯部は、ポリエチレンテレフタレートで構成され、鞘部は、ポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）で構成された芯鞘型繊維形態に、紡糸速度４，３００ｍｐｍで溶融紡糸し、フィラメントを形成した。その後、前記形成されたフィラメントを、駆動速度が調節された多孔性のコンベアベルトにランダムに集積させた後、パターンがないカレンダーローラでもって、１８０℃で予備熱接着を実施した。その後、前記予備熱接着されたフィラメントを、熱風方式でもって、２２０℃で熱接着させた後、熱圧着率が１０％であるエンボシングローラでもって、１９０℃で追加熱接着することにより、基本重量が６５ｇｓｍである不織布を得た。
実施例３：不織布の製造
固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２５６℃であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）７０重量部、及び固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２２０℃であるポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）（ＣｏＰＥＴ）３０重量部を、それぞれ別個の押出成型機に投入し、溶融及び吐出させた。その後、複数の円形ホールを有するノズルを介し、前記吐出されたそれぞれのポリエステルにつき、芯部は、ポリエチレンテレフタレートで構成され、鞘部は、ポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）で構成された芯鞘型繊維形態に、紡糸速度４，３００ｍｐｍで溶融紡糸し、フィラメントを形成した。その後、前記形成されたフィラメントを、駆動速度が調節された多孔性のコンベアベルトにランダムに集積させた後、パターンがないカレンダーローラでもって、１８０℃で予備熱接着を実施した。その後、前記予備熱接着されたフィラメントを、熱風方式でもって、２２０℃で熱接着させた後、熱圧着率が１０％であるエンボシングローラでもって、１９０℃で追加熱接着することにより、基本重量が７０ｇｓｍである不織布を得た。
実施例４：不織布の製造
固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２５６℃であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）７０重量部、及び固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２２０℃であるポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）（ＣｏＰＥＴ）３０重量部を、それぞれ別個の押出成型機に投入し、溶融及び吐出させた。その後、複数の円形ホールを有するノズルを介し、前記吐出されたそれぞれのポリエステルにつき、芯部は、ポリエチレンテレフタレートで構成され、鞘部は、ポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）で構成された芯鞘型繊維形態に、紡糸速度３，８００ｍｐｍで溶融紡糸し、フィラメントを形成した。その後、前記形成されたフィラメントを、駆動速度が調節された多孔性のコンベアベルトにランダムに集積させた後、パターンがないカレンダーローラでもって、１８０℃で予備熱接着を実施した。その後、前記予備熱接着されたフィラメントを、熱風方式でもって、２２０℃で熱接着させた後、熱圧着率が１０％であるエンボシングローラでもって、１９０℃で追加熱接着することにより、基本重量が６０ｇｓｍである不織布を得た。
実施例５：不織布の製造
固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２５６℃であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）７０重量部、及び固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２２０℃であるポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）（ＣｏＰＥＴ）３０重量部を、それぞれ別個の押出成型機に投入し、溶融及び吐出させた。その後、複数の円形ホールを有するノズルを介し、前記吐出されたそれぞれのポリエステルにつき、芯部は、ポリエチレンテレフタレートで構成され、鞘部は、ポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）で構成された芯鞘型繊維形態に、紡糸速度４，４００ｍｐｍで溶融紡糸し、フィラメントを形成した。その後、前記形成されたフィラメントを、駆動速度が調節された多孔性のコンベアベルトにランダムに集積させた後、パターンがないカレンダーローラでもって、１８０℃で予備熱接着を実施した。その後、前記予備熱接着されたフィラメントを、熱風方式でもって、２２０℃で熱接着させた後、熱圧着率が１０％であるエンボシングローラでもって、１９０℃で追加熱接着することにより、基本重量が６０ｇｓｍである不織布を得た。
実施例６：不織布の製造
固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２５６℃であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）７０重量部、及び固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２２０℃であるポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）（ＣｏＰＥＴ）３０重量部を、それぞれ別個の押出成型機に投入し、溶融及び吐出させた。その後、複数の円形ホールを有するノズルを介し、前記吐出されたそれぞれのポリエステルにつき、芯部は、ポリエチレンテレフタレートで構成され、鞘部は、ポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）で構成された芯鞘型繊維形態に、紡糸速度４，３００ｍｐｍで溶融紡糸し、フィラメントを形成した。その後、前記形成されたフィラメントを、駆動速度が調節された多孔性のコンベアベルトにランダムに集積させた後、パターンがないカレンダーローラでもって、１８０℃で予備熱接着を実施した。その後、前記予備熱接着されたフィラメントを、熱風方式でもって、２２０℃で熱接着させた後、熱圧着率が１０％であるエンボシングローラでもって、１９０℃で追加熱接着することにより、基本重量が５０ｇｓｍである不織布を得た。
実施例７：不織布の製造
固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２５６℃であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）７０重量部、及び固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２２０℃であるポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）（ＣｏＰＥＴ）３０重量部を、それぞれ別個の押出成型機に投入し、溶融及び吐出させた。その後、複数の円形ホールを有するノズルを介し、前記吐出されたそれぞれのポリエステルにつき、芯部は、ポリエチレンテレフタレートで構成され、鞘部は、ポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）で構成された芯鞘型繊維形態に、紡糸速度４，３００ｍｐｍで溶融紡糸し、フィラメントを形成した。その後、前記形成されたフィラメントを、駆動速度が調節された多孔性のコンベアベルトにランダムに集積させた後、パターンがないカレンダーローラでもって、１８０℃で予備熱接着を実施した。その後、前記予備熱接着されたフィラメントを、熱風方式でもって、２２０℃で熱接着させた後、熱圧着率が１０％であるエンボシングローラでもって、１９０℃で追加熱接着することにより、基本重量が８０ｇｓｍである不織布を得た。
比較例１：不織布の製造
固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２５６℃であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）７０重量部、及び固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２２０℃であるポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）（ＣｏＰＥＴ）３０重量部を、それぞれ別個の押出成型機に投入し、溶融及び吐出させた。その後、複数の円形ホールを有するノズルを介し、前記吐出されたそれぞれのポリエステルにつき、芯部は、ポリエチレンテレフタレートで構成され、鞘部は、ポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）で構成された芯鞘型繊維形態に、紡糸速度３，７００ｍｐｍで溶融紡糸し、フィラメントを形成した。その後、前記形成されたフィラメントを、駆動速度が調節された多孔性のコンベアベルトにランダムに集積させた後、パターンがないカレンダーローラでもって、１８０℃で予備熱接着を実施した。その後、前記予備熱接着されたフィラメントを、熱風方式でもって、２２０℃で熱接着させた後、熱圧着率が１０％であるエンボシングローラでもって、１９０℃で追加熱接着することにより、基本重量が６０ｇｓｍである不織布を得た。
比較例２：不織布の製造
固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２５６℃であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）７０重量部、及び固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２２０℃であるポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）（ＣｏＰＥＴ）３０重量部を、それぞれ別個の押出成型機に投入し、溶融及び吐出させた。その後、複数の円形ホールを有するノズルを介し、前記吐出されたそれぞれのポリエステルにつき、芯部は、ポリエチレンテレフタレートで構成され、鞘部は、ポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）で構成された芯鞘型繊維形態に、紡糸速度４，７００ｍｐｍで溶融紡糸し、フィラメントを形成した。その後、前記形成されたフィラメントを、駆動速度が調節された多孔性のコンベアベルトにランダムに集積させた後、パターンがないカレンダーローラでもって、１８０℃で予備熱接着を実施した。その後、前記予備熱接着されたフィラメントを、熱風方式でもって、２２０℃で熱接着させた後、熱圧着率が１０％であるエンボシングローラでもって、１９０℃で追加熱接着することにより、基本重量が６０ｇｓｍである不織布を得た。
比較例３：不織布の製造
固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２５６℃であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）７０重量部、及び固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２２０℃であるポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）（ＣｏＰＥＴ）３０重量部を、それぞれ別個の押出成型機に投入し、溶融及び吐出させた。その後、複数の円形ホールを有するノズルを介し、前記吐出されたそれぞれのポリエステルにつき、芯部は、ポリエチレンテレフタレートで構成され、鞘部は、ポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）で構成された芯鞘型繊維形態に、紡糸速度４，５００ｍｐｍで溶融紡糸し、フィラメントを形成した。その後、前記形成されたフィラメントを、駆動速度が調節された多孔性のコンベアベルトにランダムに集積させた後、パターンがないカレンダーローラでもって、１８０℃で予備熱接着を実施した。その後、前記予備熱接着されたフィラメントを熱圧着率が４０％であるエンボシングローラで２１５℃で追加して熱接着することにより、基本重量が６０ｇｓｍである不織布を得た。
比較例４：不織布の製造
固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２５６℃であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）７０重量部、及び固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２２０℃であるポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）（ＣｏＰＥＴ）３０重量部を、それぞれ別個の押出成型機に投入し、溶融及び吐出させた。その後、複数の円形ホールを有するノズルを介し、前記吐出されたそれぞれのポリエステルにつき、芯部は、ポリエチレンテレフタレートで構成され、鞘部は、ポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）で構成された芯鞘型繊維形態に、紡糸速度４，４００ｍｐｍで溶融紡糸し、フィラメントを形成した。その後、前記形成されたフィラメントを、駆動速度が調節された多孔性のコンベアベルトにランダムに集積させた後、パターンがないカレンダーローラでもって、１８０℃で予備熱接着を実施した。その後、前記予備熱接着されたフィラメントを、熱風方式でもって、２２０℃で熱接着させた後、熱圧着率が１０％であるエンボシングローラでもって、１９０℃で追加熱接着することにより、基本重量が９０ｇｓｍである不織布を得た。
比較例５：不織布の製造
固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２５６℃であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）７０重量部、及び固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２２０℃であるポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）（ＣｏＰＥＴ）３０重量部を、それぞれ別個の押出成型機に投入し、溶融及び吐出させた。その後、複数の円形ホールを有するノズルを介し、前記吐出されたそれぞれのポリエステルにつき、芯部は、ポリエチレンテレフタレートで構成され、鞘部は、ポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）で構成された芯鞘型繊維形態に、紡糸速度４，４００ｍｐｍで溶融紡糸し、フィラメントを形成した。その後、前記形成されたフィラメントを、駆動速度が調節された多孔性のコンベアベルトにランダムに集積させた後、パターンがないカレンダーローラでもって、１８０℃で予備熱接着を実施した。その後、前記予備熱接着されたフィラメントを、熱風方式でもって、２２０℃で熱接着させた後、熱圧着率が１０％であるエンボシングローラでもって、１９０℃で追加熱接着することにより、基本重量が４０ｇｓｍである不織布を得た。
比較例６：不織布の製造
固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２５６℃であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）７０重量部、及び固有粘度（ＩＶ）が０．６５０ｄｌ／ｇであり、融点（Ｔｍ）が２２０℃であるポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）（ＣｏＰＥＴ）３０重量部を、それぞれ別個の押出成型機に投入し、溶融及び吐出させた。その後、複数の円形ホールを有するノズルを介し、前記吐出されたそれぞれのポリエステルにつき、芯部は、ポリエチレンテレフタレートで構成され、鞘部は、ポリ（エチレンテレフタレート－コ－イソフタレート）で構成された芯鞘型繊維形態に、紡糸速度４，５００ｍｐｍで溶融紡糸し、フィラメントを形成した。その後、前記形成されたフィラメントを、駆動速度が調節された多孔性のコンベアベルトにランダムに集積させた後、パターンがないカレンダーローラでもって、１８０℃で予備熱接着を実施した。その後、前記予備熱接着されたフィラメントを、熱風方式でもって、２２０℃で熱接着させた後、熱圧着率が１０％であるエンボシングローラでもって、１９０℃で追加熱接着することにより、基本重量が６０ｇｓｍである不織布を得た。
評価例
前述の実施例１～７及び比較例１～６で製造された不織布の物性を、下記のように測定し、その結果を下記表１に示した。
（１）基本重量（weight）：ＫＳ Ｋ ０５１４
（２）厚み：ダイヤルケージを利用し、手動で測定し、平均値を算出する
（４）空気透過度：ＪＩＳ Ｌ １９０６－Ａ法（３８インチサイズ、１２５Ｐａ条件、測定設備ＦＸ ３３００）
（５）Ring crush圧縮強度測定法：ＪＩＳ Ｐ８１２６法、試験速度１０ｍｐｍ、１５ｃｍｘ３ｃｍサイズのサンプルを、内径４．５ｃｍの環状にし、シートが重なる部分をステープラで固定させた後、圧縮強度試験を進め、環状シートを押すときにかかる荷重値を測定する
（６）曲折の加工及び評価：曲折機（ＳＫＰ １７００ＬＢＳ（三星機械製））を使用し、多様な曲折高に曲折加工し、非可逆的曲折性、最大非可逆的曲折高、及び非可逆的曲折幅の形態を評価する。非可逆的曲折幅が、頂上部から谷間部に行くほど漸進的に増大する場合には（図１参照）、「良好」と評価し、そうではない場合には（図２参照）、「不良」と評価した。
Figure 0007671785000001
前記表１を参照すれば、前述の実施例１～７で製造された不織布は、空気透過度、ＭＤ方向圧縮強度及びＣＤ方向圧縮強度にいずれもすぐれ、シート作製時の幅収縮率も低く、非可逆的曲折性を有し、曲折加工後、非可逆的曲折幅形態も良好であることが示された。
一方、比較例１で製造された不織布は、空気透過度は、すぐれるが、シート作製時幅の幅方向収縮が多発し、ＭＤ方向圧縮強度及びＣＤ方向圧縮強度がいずれも低く、非可逆的曲折性も、有さないことが示された。
また、比較例２で製造された不織布は、空気透過度、ＭＤ方向圧縮強度及びＣＤ方向圧縮強度がいずれもすぐれ、シート作製時の幅収縮率も低く、非可逆的曲折性も有するが、曲折加工後、非可逆的曲折幅形態が不良であることが示された。
また、比較例３で製造された不織布は、シート作製時の幅収縮率は、低いが、空気透過度が低く、ＭＤ方向圧縮強度及びＣＤ方向圧縮強度もいずれも低く、非可逆的曲折性も有さないことが示された。
また、比較例４で製造された不織布は、ＭＤ方向圧縮強度及びＣＤ方向圧縮強度にいずれもすぐれ、シート作製時の幅収縮率も低いが、空気透過度が低く、非可逆的曲折性も有さないことが示された。
また、比較例５で製造された不織布は、空気透過度にすぐれ、シート作製時の幅収縮率も低いが、ＭＤ方向圧縮強度及びＣＤ方向圧縮強度も低く、非可逆的曲折性も有さないことが示された。
また、比較例６で製造された不織布は、空気透過度にすぐれ、シート作製時の幅収縮率も低く、非可逆的曲折性も有するが、実施例１～７の不織布対比で、曲折高が低く、ＭＤ方向圧縮強度及びＣＤ方向圧縮強度も低く、曲折加工後、非可逆的曲折幅形態も不良であることが示された。
本発明を、図面及び実施例を参照して説明したが、それらは、例示的なものに過ぎず、本技術分野の当業者であれば、それらから、多様な変形、及び均等な他の具現例が可能であることを理解するであろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって定められる。

Claims (10)

  1. 高融点ポリエステルを含むコア部と、
    低融点ポリエステルを含む鞘部と、
    から形成された複合繊維から形成された空気フィルタ用不織布を含む物品であって、
    前記空気フィルタ用不織布は、
    － ＪＩＳ Ｐ８１２６によって測定されたＭＤ方向圧縮強度及びＣＤ方向圧縮強度がそれぞれ互いに独立して、８～２５Ｎであり、
    － 非可逆的曲折性を有し、
    － 曲折加工された形態であって、非可逆的曲折幅が、頂上部から谷間部に行くほど漸進的に増大するように構成された形態を有し、
    前記曲折加工後の非可逆的曲折幅形態は、前記曲折加工された形態を示す以下の図：
    で示される非可逆的曲折幅（ｄｎ，ｄｎ－１，ｄｎ－２，ｄｎ－３；ここで、ｎは、４以上の整数である）が、外力が印加されていない状態で変形されず、ｄｎ＞ｄｎ－１＞ｄｎ－２＞ｄｎ－３の順序でそのまま維持されることによって確認される、物品。
  2. 前記高融点ポリエステルの固有粘度（ＩＶ値）、及び前記低融点ポリエステルの固有粘度（ＩＶ値）は、それぞれ互いに独立して、０．６４０～０．６６０であり、
    前記高融点ポリエステル対前記低融点ポリエステルの重量比は、７０：３０～９０：１０であり、
    前記高融点ポリエステルの融点は、２５０～２６０℃であり、
    前記低融点ポリエステルの融点は、２００～２３０℃である、請求項１に記載の物品。
  3. 前記曲折加工された形態の最大非可逆的曲折高が２５～６０ｍｍである、請求項１に記載の物品。
  4. 前記空気フィルタ用不織布の基本重量は、５０～８０ｇｓｍである、請求項１に記載の物品。
  5. 前記空気フィルタ用不織布の空気透過度は、２００ｃｃｓ以上であり、厚みは、０．２０～０．５０ｍｍである、請求項１に記載の物品。
  6. 前記空気フィルタ用不織布は、構成繊度が１０～１５デニールである、請求項１に記載の物品。
  7. 前記物品は、マスク用支持体、空気フィルタ用支持体、空気フィルタまたは空気清浄器である、請求項１に記載の物品。
  8. 高融点ポリエステルがコアを形成し、低融点ポリエステルが鞘を形成するように、前記高融点ポリエステルと前記低融点ポリエステルとを溶融及び紡糸し、複合繊維を形成する段階であって、紡糸速度を３，８００～４，４００ｍｐｍに調節する段階（Ｓ１０）と、
    前記形成された複合繊維を、連続して駆動される多孔性スクリーンベルトに集積し、不織布ウェブを形成する段階であって、前記形成された不織布ウェブの重量が５０～８０ｇｓｍになるように、前記多孔性スクリーンベルトの駆動速度を調節する段階（Ｓ２０）と、
    前記段階（Ｓ２０）で形成された不織布ウェブを、パターンがないカレンダーローラで予備熱接着させた後、熱風方式、熱圧着率が５～１５％であるエンボシングロール方式、またはそれらの組合せの方式で、１８０～２４０℃で熱接着させて、空気フィルタ用不織布を得る段階（Ｓ３０）と、
    前記空気フィルタ用不織布を、前記曲折加工された形態に構成する工程と
    を含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の物品の製造方法。
  9. 前記高融点ポリエステルの固有粘度（ＩＶ値）、及び前記低融点ポリエステルの固有粘度（ＩＶ値）は、それぞれ互いに独立して、０．６４０～０．６６０であり、
    前記高融点ポリエステル対前記低融点ポリエステルの重量比は、７０：３０～９０：１０であり、
    前記高融点ポリエステルの融点は、２５０～２６０℃であり、
    前記低融点ポリエステルの融点は、２００～２３０℃である、請求項８に記載の製造方法。
  10. 前記熱接着段階（Ｓ３０）は、１８０～２４０℃温度条件の、接触式、非接触式、またはそれら２つの組合せの方式の熱接着方式を介して遂行される、請求項８に記載の製造方法。
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