JP2015059285A - 不織繊維構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】通気性の高い不織繊維構造を有するとともに、形態安定性（剛性）に優れ、かつ柔軟性も備えた不織繊維構造体を提供する。
【解決手段】湿熱接着性樹脂及び熱可塑性エラストマーで形成された複合繊維を含み、前記湿熱接着性樹脂が繊維表面で長さ方向に連続して延びる構造を有し、かつ前記複合繊維の融着により繊維が固定された不織繊維構造体において、前記熱可塑性エラストマーとして、４０質量％より大きく６０質量％以下の芳香族ビニル単位を含む芳香族ビニル−ジエン系共重合体を用いる。前記複合繊維は、湿熱接着性樹脂を含む鞘部と熱可塑性エラストマーを含む芯部とで形成された芯鞘型複合繊維であってもよい。前記芳香族ビニル−ジエン系共重合体はスチレン−イソプレンブロック共重合体又はその水素添加物であってもよい。
【選択図】なし

Description

本発明は、乾燥状態では剛性と柔軟性とを併せ持ち、湿潤状態では高い伸縮性を有する不織繊維構造体に関する。

従来より、湿熱接着性繊維により適度に接着されているために、低密度で軽量でありながら高い曲げ応力を有する不織繊維構造体が製造されている。例えば、特許文献1には、湿熱接着性繊維を含む不織繊維集合体を高温水蒸気で加熱処理することにより、厚み方向に均一な繊維接着率を有し、低密度でありながら剛性を有する不織繊維構造体が開示されている。
しかし、この成形体は柔軟性が低いため、剛性と柔軟性の両立が求められる用途、例えば、成型加工時には柔軟性が、成型後は剛性が求められるような用途には、必ずしも適していなかった。

特許第４９５１６１８号公報

従って、本発明の目的は、通気性の高い不織繊維構造を有するとともに、剛性（形態安定性）に優れ、かつ柔軟性も備えた不織繊維構造体を提供することにある。
本発明の他の目的は、適度な柔軟性を備え、熱加工などの二次成形性にも優れる不織繊維構造体を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、湿潤状態で高い伸縮性を有する不織繊維構造体を提供することにある。

本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討の結果、湿熱接着性樹脂及び熱可塑性エラストマーで形成された複合繊維を含み、前記湿熱接着性樹脂が繊維表面で長さ方向に連続して延びる構造を有し、かつ前記複合繊維の融着により繊維が固定された不織繊維構造体において、前記熱可塑性エラストマーとして、４０質量％より大きく６０質量％以下の芳香族ビニル単位を含む芳香族ビニル−ジエン系共重合体を用いることにより、通気性の高い不織繊維構造を有するとともに、形態安定性に加えて、柔軟性も向上でき、特に、柔軟性に寄与すると考えられる芯成分である熱可塑性エラストマーで形成された繊維の不織布からは予測できない柔軟性を示すことを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明の不織繊維構造体は、湿熱接着性樹脂及び熱可塑性エラストマーで形成された複合繊維を含み、かつ前記湿熱接着性樹脂が繊維表面で長さ方向に連続して延びる構造を有する不織繊維構造体であって、前記複合繊維の融着により繊維が固定され、かつ前記熱可塑性エラストマーが、４０質量％より大きく６０質量％以下の芳香族ビニル単位を含む芳香族ビニル−ジエン系共重合体である。前記複合繊維は、湿熱接着性樹脂を含む鞘部と熱可塑性エラストマーを含む芯部とで形成された芯鞘型複合繊維であってもよい。前記芳香族ビニル−ジエン系共重合体はスチレン−イソプレン共重合体であってもよい。前記芳香族ビニル−ジエン系共重合体はスチレン−イソプレンブロック共重合体の水素添加物であってもよい。前記芳香族ビニル−ジエン系共重合体において、芳香族ビニル単位とジエン系単位との質量比は、前者／後者＝６０／４０〜１０／９０程度である。前記湿熱接着性樹脂は、エチレン単位を１５モル％以上含むエチレン−ビニルアルコール系共重合体であってもよい。本発明の不織繊維構造体の見掛密度は５０〜７００ｋｇ／ｍ^３であってもよい。本発明の不織繊維構造体は、少なくとも１つの方向において、水分率５０質量％の湿潤条件で破断伸度が１００％以上であってもよい。本発明の不織繊維構造体は、フラジール形法における通気度が０．１〜３００ｃｍ^３／（ｃｍ^２・秒）であってもよい。また、本発明の不織繊維構造体は、吸水率が５質量％以上であってもよい。さらに、本発明の不織繊維構造体は、複合繊維を含む不織繊維ウェブを高温水蒸気で加熱し、前記熱接着性繊維同士を融着する融着工程を含む製造方法により得られる構造体であってもよい。

本発明では、湿熱接着性樹脂及び熱可塑性エラストマーで形成された複合繊維を含み、かつ前記湿熱接着性樹脂が繊維表面で長さ方向に連続して延びる構造を有し、かつ前記複合繊維の融着により繊維が固定された不織繊維構造体において、前記熱可塑性エラストマーが、４０質量％より大きく６０質量％以下の芳香族ビニル単位を含む芳香族ビニル−ジエン系共重合体であるため、通気性の高い不織繊維構造を有するとともに、形態安定性（剛性）に加えて、柔軟性も向上できる。特に、適度な柔軟性を有するため、熱加工などの二次成形性に優れる。すなわち、シート状に成形した後、目的の形状（例えば、所望の湾曲形状など）に容易に変形できるとともに、再加熱により変形した形状を固定できるため、容易に二次成形できる。さらに、湿潤状態では、特に、高い伸縮性を有しており、水分率５０質量％の湿潤条件で破断伸度が１００％以上である。

［複合繊維］
本発明の不織繊維構造体は、湿熱接着性樹脂及び熱可塑性エラストマーで形成された複合繊維を含む。この複合繊維は、湿熱接着性樹脂が繊維表面で長さ方向に連続して延びる構造を有している。

複合繊維の構造は、湿熱接着性樹脂が繊維表面で長さ方向に連続して延びていれば特に限定されないが、接着性の点から、複合繊維表面において湿熱接着性樹脂が占める面積割合は大きい方が好ましく、複合繊維表面における湿熱接着性樹脂の被覆率は、例えば、５０％以上、好ましくは８０％以上、さらに好ましくは９０％以上であってもよい。

複合繊維の構造は、例えば、横断面構造（繊維の長さ方向に垂直な断面構造）が、芯鞘型、海島型、サイドバイサイド型又は多層貼合型、放射状貼合型、ランダム複合型などであってもよい。これらの横断面構造のうち、接着性が高い構造である点から、湿熱接着性樹脂が繊維の全表面を被覆する構造である芯鞘型構造（すなわち、鞘部が湿熱接着性樹脂で形成され、かつ芯部が熱可塑性エラストマーで形成された芯鞘型構造）が好ましい。芯鞘型構造の繊維は、熱可塑性エラストマーで形成された繊維の表面に湿熱接着性樹脂をコーティングした繊維であってもよい。このような芯鞘型複合繊維は、湿熱接着性樹脂が繊維の全表面を被覆しているため、熱可塑性エラストマーを含むにも拘わらず、紡糸性にも優れている。

複合繊維において、湿熱接着性樹脂と熱可塑性エラストマーとの質量比は、構造（例えば、芯鞘型構造）に応じて選択でき、湿熱接着性樹脂が表面に存在すれば特に限定されないが、例えば、湿熱接着性樹脂／熱可塑性エラストマー＝９０／１０〜１０／９０、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは６０／４０〜４０／６０程度である。この割合は用途に応じて選択でき、例えば、高い柔軟性が要求される場合は、湿熱接着性樹脂／熱可塑性エラストマー＝７０／３０〜１０／９０、好ましくは６０／４０〜１５／８５、さらに好ましくは５０／５０〜２０／８０（特に４０／６０〜２０／８０）程度であってもよい。湿熱接着性樹脂の割合が多すぎると、繊維の強度を確保し難く、湿熱接着性樹脂の割合が少なすぎると、湿熱接着性が低下する。

複合繊維全体の横断面形状（繊維の長さ方向に垂直な断面形状）は、中空断面状などであってもよいが、通常、一般的な中実断面形状である丸型断面や異型断面［偏平状、楕円状、多角形状など］であり、丸型断面が好ましい。

複合繊維の平均繊度は、用途に応じて０．０１〜１００ｄｔｅｘ程度の範囲から選択でき、例えば、０．１〜５０ｄｔｅｘ、好ましくは０．５〜３０ｄｔｅｘ、さらに好ましくは１〜１０ｄｔｅｘ（特に１．５〜５ｄｔｅｘ）程度である。繊度が細すぎると、繊維自体の製造が困難となることに加え、繊維強度の確保も困難となる。繊度が太すぎると、不織繊維構造体の通気性や柔軟性が低下する可能性がある。

複合繊維の平均繊維長は、例えば、１０〜１００ｍｍ、好ましくは２５〜７５ｍｍ、さらに好ましくは４０〜６５ｍｍ程度である。繊維長が短すぎると、後の工程での繊維ウェブ形成が難しくなり、繊維同士の交絡が十分に行なわれず、強度の確保が困難となる。また、繊維長が長すぎると、均一な目付の繊維ウェブを形成するのが困難となる。

複合繊維は、収縮率の異なる樹脂成分で形成され、加熱により捲縮するためか、不織繊維構造体中で、複合繊維が所定の曲率半径を有している。複合繊維の捲縮コイル部における円の平均曲率半径は、例えば、１００〜５０００μｍ、好ましくは２００〜２０００μｍ、さらに好ましくは３００〜１０００程度である。ここで、平均曲率半径は、捲縮繊維のコイルにより形成される円の平均的大きさを表す指標であり、この値が大きい場合は、形成されたコイルがルーズな形状を有し、言い換えれば捲縮数の少ない形状を有していることを意味する。本発明では、複合繊維の適度な捲縮も、不織繊維構造体の柔軟性に寄与していると推定される。

複合繊維の捲縮率は、例えば、１〜５０％、好ましくは３〜４０％、さらに好ましくは５〜３０％程度である。また、捲縮数は、例えば、１〜１００個／２５ｍｍ、好ましくは５〜５０個／２５ｍｍ、さらに好ましくは１０〜３０個／２５ｍｍ程度である。
（湿熱接着性樹脂）

複合繊維を構成する湿熱接着性樹脂としては、熱水（例えば、８０〜１２０℃、特に９５〜１００℃程度）で溶解せずに、軟化して自己接着又は他の繊維に接着可能な熱可塑性樹脂、例えば、セルロース系樹脂（メチルセルロースなどのＣ_１−３アルキルセルロースエーテル、ヒドロキシメチルセルロースなどのヒドロキシＣ_１−３アルキルセルロースエーテル、カルボキシメチルセルロースなどのカルボキシＣ_１−３アルキルセルロースエーテル又はその塩など）、ポリアルキレングリコール樹脂（ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドなどのポリＣ_２−４アルキレンオキサイドなど）、ポリビニル系樹脂（ポリビニルピロリドン、ポリビニルエーテル、ビニルアルコール系重合体、ポリビニルアセタールなど）、アクリル系共重合体及びそのアルカリ金属塩［（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリルアミドなどのアクリル系単量体で構成された単位を含む共重合体又はその塩など］、変性ビニル系共重合体（イソブチレン、スチレン、エチレン、ビニルエーテルなどのビニル系単量体と、無水マレイン酸などの不飽和カルボン酸又はその無水物との共重合体又はその塩など）、親水性の置換基を導入したポリマー（スルホン酸基やカルボキシル基、ヒドロキシル基などを導入したポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン又はその塩など）、脂肪族ポリエステル系樹脂（ポリ乳酸系樹脂など）などが挙げられる。さらに、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、熱可塑性エラストマーまたはゴム（スチレン系エラストマーなど）などのうち、熱水（高温水蒸気）の温度で溶解せずに、軟化して接着機能を発現可能な樹脂も含まれる。湿熱接着性樹脂の融点又は軟化点は、例えば、８０〜２５０℃、好ましくは１００〜２００℃、さらに好ましくは１００〜１８０℃（特に１０５〜１７０℃）程度であってもよい。これらのうち、エチレンービニルアルコール系共重合体が好ましい。

エチレンービニルアルコール系共重合体において、エチレン単位の割合は、加工性の点から、１５％以上であってもよく、例えば、１５〜６０モル％、好ましくは２０〜５５モル％、さらに好ましくは３０〜５０モル％程度である。エチレン単位の割合が少なすぎると、高温水蒸気で加熱した場合、エチレン−ビニルアルコール系共重合体が、低温の蒸気（水）で容易に膨潤・ゲル化してしまい、水に濡れると形態が変化し易い。また、多すぎると、吸湿性が低下し、湿熱による繊維融着が発現しにくくなるため、実用性のある硬度を確保できなくなる場合がある。

エチレンービニルアルコール系共重合体におけるビニルアルコール単位の鹸化度は、例えば、９０〜９９．９９モル％程度であり、好ましくは９５〜９９．９８モル％、さらに好ましくは９６〜９９．９７モル％程度である。鹸化度が小さすぎると、熱安定性が低下し、熱分解やゲル化によって安定性が低下する。一方、鹸化度が大きすぎると、繊維自体の製造が困難となる。

エチレンービニルアルコール系共重合体の粘度平均重合度は、必要に応じて選択できるが、例えば、２００〜２５００、好ましくは３００〜２０００、さらに好ましくは４００〜１５００程度である。重合度がこの範囲にあると、紡糸性と湿熱接着性とのバランスに優れる。エチレン単位が多いことにより、湿熱接着性を有するが、熱水溶解性はないという特異な性質が得られる。
（熱可塑性エラストマー）

熱可塑性エラストマーとしては、芳香族ビニル単位とジエン系単位とを含む芳香族ビニル−ジエン系共重合体が用いられることが必要であり、芳香族ビニル−ジエン系共重合体は、モノマー換算で、全モノマー単位の総量に対して、４０質量％より大きく６０質量％以下の芳香族ビニル単位を含んでいることが必要である。本発明では、このような割合で芳香族ビニル単位を含むことにより、不織繊維構造体に対して、適度な柔軟性を付与できる。
芳香族ビニル単位の含有量（共重合割合）は、モノマー換算で、全モノマー単位の総量に対して、４１〜５５質量％、好ましくは４２〜５２質量％、さらに好ましくは４３〜５０質量％程度であってもよい。また、芳香族ビニル単位とジエン系単位との質量比は、例えば、前者／後者＝６０／４０〜１０／９０、好ましくは５５／４５〜１５／８５、さらに好ましくは４０／６０〜２０／８０程度であってもよい。芳香族ビニル単位の含有量が多すぎると、不織繊維構造体としての柔軟性が低下する。
なお、本明細書では、芳香族ビニル−ジエン系共重合体には水素添加物も含まれるため、「ジエン系単位」は、ジエン系単位が水素添加された単位（オレフィン系単位）も含む意味で用いる。

芳香族ビニル単位を構成する芳香族ビニル単量体としては、例えば、スチレン、アルキル置換スチレン（例えば、ビニルトルエン、ビニルキシレン、ｐ−エチルスチレン、ｐ−イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ｐ−ｔ−ブチルスチレンなど）、ハロゲン置換スチレン（例えば、クロロスチレン、ブロモスチレンなど）、α位にアルキル基が置換したα−アルキル置換スチレン（例えば、α−メチルスチレンなど）などが例示できる。これらの芳香族ビニル単量体は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらのうち、通常、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレンなどが使用され、スチレンが特に好ましい。

ジエン系単位を構成するジエン系単量体としては、例えば、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、１,３−又は１，４−ペンタジエンなどの共役ジエン系単量体などが挙げられる。これらのジエン系単量体は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらのうち、ブタジエン、イソプレンなどが汎用され、イソプレンが特に好ましい。

芳香族ビニル単位とジエン系単位との重合形態は、特に限定されず、ランダム共重合であってもよいが、柔軟性などの点から、ブロック共重合が好ましい。ブロック共重合体としては、芳香族ビニル単位とジエン系単位とのジブロック、トリブロック、テトラブロック共重合体などが例示できる。これらのうち、トリブロック共重合体が好ましい。

芳香族ビニル−ジエン系共重合体には、他の共重合性単量体が含まれていてもよい。他の共重合性単量体としては、例えば、アクリル系単量体［（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸メチルなどの（メタ）アクリル酸Ｃ_１−２０アルキルエステルなど］、不飽和多価カルボン酸又はその酸無水物（マレイン酸又はその酸無水物など）などが挙げられる。他の共重合性単量体の含有量（共重合割合）は、モノマー換算で、全モノマー単位の総量に対して、２０質量％以下（特に１０質量％以下）であってもよい。

芳香族ビニル−ジエン系共重合体は、水素添加物であってもよく、柔軟性の点から、水素添加物であることが好ましい。芳香族ビニル−ジエン系共重合体の水素添加率は、特に限定されないが、例えば、５０モル％以上であり、好ましくは７０〜１００モル％程度である。水素添加率が低すぎると、不織繊維構造体の柔軟性を向上する効果が低下する。

芳香族ビニル−ジエン系共重合体の具体例としては、例えば、スチレン−ブタジエン共重合体やスチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＢＳ）などのスチレン−ブタジエン系共重合体、水素添加スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン−イソプレン共重合体、水素添加スチレン−イソプレン共重合体（ＳＥＰ）、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体（ＳＩＳ）、水素添加スチレン−イソプレン−スチレン共重合体（ＳＥＰＳ）などが例示できる。これらの芳香族ビニル−ジエン系共重合体のうち、非晶性で引張弾性に優れる点から、スチレン−イソプレン共重合体、ＳＥＰ、ＳＩＳ、ＳＥＰＳが好ましく、ＳＩＳが特に好ましい。ブロック共重合体において、伸縮性の点から、末端ブロックは、芳香族ビニル系ブロックであるのが好ましい。

芳香族ビニル−ジエン系共重合体の数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて、ポリスチレン換算で測定したとき、例えば、１万〜２００万、好ましくは５万〜１００万、さらに好ましくは１０万〜５０万（特に２０万〜３０万）程度である。

芳香族ビニル−ジエン系共重合体のメルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＪＩＳ Ｋ ７２１０に準じた方法（１９０℃、荷重２．１６ｋｇｆ）で、例えば、１０〜２００ｇ／１０分、好ましくは２０〜１５０ｇ／１０分、さらに好ましくは３０〜１００ｇ／１０分（特に５０〜８０ｇ／１０分）程度である。
（添加剤）

複合繊維は、さらに、慣用の添加剤、例えば、安定剤（銅化合物などの熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤など）、分散剤、増粘剤、微粒子、着色剤、帯電防止剤、難燃剤、可塑剤、潤滑剤、結晶化速度遅延剤、滑剤、抗菌剤、防虫・防ダニ剤、防カビ剤、つや消し剤、蓄熱剤、香料、蛍光増白剤、湿潤剤などを含有していてもよい。これらの添加剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの添加剤は、繊維表面に担持されていてもよく、繊維中に含まれていてもよい。
［不織繊維構造体］

本発明では、複合繊維が前記湿熱接着性樹脂を含むことにより、高温水蒸気で加熱すると厚み方向で均一な接着を実現できる。さらに、加熱処理して得られた不織繊維構造体においては、水分を吸収することにより湿熱接着性樹脂が軟化するため、引張応力が負荷されると湿熱接着性樹脂が容易に伸張又は破壊（破断）されることにより、熱可塑性エラストマーの伸縮性を充分に発現できる。そのため、湿潤状態の不織繊維構造体は、乾燥状態の不織繊維構造体よりも高い伸縮性を示す。

また、本発明において用いられる複合繊維は、高温水蒸気等で繰り返し融着処理を行えるため、繊維同士が融着した不織繊維構造体の柔軟性を利用して、曲げた状態で再度高温水蒸気等で加熱処理すれば、容易に曲げ加工（二次成形）できる。

本発明の不織繊維構造体は、前記複合繊維の融着により繊維が固定されている。前記複合繊維の融着により繊維が固定された不織繊維構造体は、高温（過熱又は加熱）水蒸気を利用して接着するために、厚み方向で均一に接着されており、通気性を有する繊維構造を保持しながら、形態安定性（剛性）を有するともに、柔軟性も有している。

不織繊維構造体は、不織繊維構造を構成する繊維が前記複合繊維の融着により繊維接着率８５％以下（例えば、１〜８５％）、好ましくは３〜７０％、さらに好ましくは５〜６０％（特に１０〜３５％）程度で接着されている。本発明では、このような範囲で繊維が接着されているため、不織繊維構造でありながら、剛性を有し、かつ各繊維の自由度もある程度高いため、比較的容易に曲げることができる柔軟性も備えている。繊維接着率は、特許第４９５１６１８号公報の実施例に記載の方法で測定できるが、不織繊維断面における全繊維の断面数に対して、２本以上接着した繊維の断面数の割合を示す。

不織繊維構造体を構成する繊維は、各々の繊維の接点で接着しているが、この接着点が、厚み方向に沿って、繊維構造体表面から内部（中央）、そして裏面に至るまで、均一に分布しているのが好ましい。すなわち、繊維構造体の厚み方向の断面において、厚み方向に三等分した各々の領域における繊維接着率がいずれも前記範囲にあるのが好ましい。さらに、各領域における繊維接着率の最大値に対する最小値の割合（最小値／最大値）（繊維接着率が最大の領域に対する最小の領域の比率）が、例えば、５０％以上（例えば、５０〜１００％）、好ましくは５５〜９９％、さらに好ましくは６０〜９８％（特に７０〜９７％）程度である。

不織繊維構造体の目付は、用途に応じて、例えば、３０ｇ／ｍ^２以上程度の範囲から選択でき、例えば、５０〜５０００ｇ／ｍ^２、好ましくは１００〜４０００ｇ／ｍ^２、さらに好ましくは２００〜３０００ｇ／ｍ^２（特に３００〜２０００ｇ／ｍ^２）程度である。目付が小さすぎると、形態安定性（剛性）を確保することが困難となる。

不織繊維構造体の見掛密度は、例えば、５０〜７００ｋｇ／ｍ^３、好ましくは１００〜５００ｋｇ／ｍ^３、さらに好ましくは１５０〜４５０ｋｇ／ｍ^３（特に２００〜４００ｋｇ／ｍ^３）程度である。見掛密度が低すぎると、柔軟性や通気性は向上するものの、剛性を確保することが難しく、逆に高すぎると、剛性は十分確保できるものの、柔軟性や通気性が低下する。

不織繊維構造体は、形態安定性に優れているとともに、通気性も高い。具体的には、不織繊維構造体は、フラジール形法による通気度で０．１ｍｌ／（ｃｍ^２・秒）以上［例えば、０．１〜３００ｍｌ／（ｃｍ^２・秒）］、好ましくは０．５〜２５０ｍｌ／（ｃｍ^２・秒）［例えば、１〜２５０ｍｌ／（ｃｍ^２・秒）］、さらに好ましくは５〜２００ｍｌ／（ｃｍ^２・秒）程度であり、通常、１〜１００ｍｌ／（ｃｍ^２・秒）程度である。通気度が小さすぎると、構造体に空気を通過させるために外部から圧力を加える必要が生じ、自然な空気の出入が困難となる。一方、通気度が大き過ぎると、通気性は高くなるが、構造体内の繊維空隙が大きくなりすぎ、剛性が低下する。

本発明の不織繊維構造体は柔軟性に優れており、乾燥時の破断伸度が、少なくとも一方向（例えば、製造工程の流れ方向（ＭＤ方向））において、５０％以上であってもよく、例えば、５５〜２５０％、好ましくは６０〜２００％、さらに好ましくは７０〜１５０％程度である。乾燥時の破断伸度が小さすぎると、柔軟性が低下し、例えば、用途に応じて湾曲させたり、曲げ加工が困難となる。

乾燥時の不織繊維構造体において、引張強度における５％引張時の強度（初期弾性率）は、単位目付当たりの強度（１ｇ／ｍ^２当たりに換算した強度）おいて、少なくとも一方向（例えば、製造工程の流れ方向（ＭＤ方向））が０．７Ｎ／２．５ｃｍ以下（例えば、０．１〜０．６５Ｎ／２．５ｃｍ）であってもよく、好ましくは０．２〜０．６Ｎ／２．５ｃｍ、さらに好ましくは０．３〜０．５５Ｎ／２．５ｃｍ（特に０．４〜０．５Ｎ／２．５ｃｍ）程度であってもよい。この強力が小さすぎると、形態安定性が悪くなる可能性がある。

本発明の不織繊維構造体は湿潤時の柔軟性にも優れており、水分率５０質量％の湿潤条件で破断伸度が、少なくとも一方向（例えば、製造工程の流れ方向（ＭＤ方向））において、１００％以上であってもよく、例えば、１１０〜３００％、好ましくは１２０〜２５０％、さらに好ましくは１３０〜２００％程度である。湿潤時の破断伸度が小さすぎると、湿潤時の柔軟性が十分でない可能性があり、例えば、水分を吸収して使用、加工する用途での柔軟性が得にくい場合がある。

不織繊維構造体は、湿熱接着性樹脂で形成されているため、親水性にも優れ、吸水率は、ＪＩＳ Ｌ１９０７に準じた方法で、例えば、５質量％以上、好ましくは１０質量％以上（例えば、１０〜５０００質量％）、さらに好ましくは５０質量％以上（例えば、５０〜３０００質量％）である。

不織繊維構造体の厚み（平均厚み）は、用途に応じて、０．３ｍｍ以上の範囲から選択でき、例えば、０．５〜１００ｍｍ、好ましくは１〜５０ｍｍ、さらに好ましくは１．５〜３０ｍｍ（特に２〜２０ｍｍ）程度である。厚みが薄すぎると、剛性が低下する。

本発明の不織繊維構造体は、前記複合繊維に加えて、他の繊維、例えば、非湿熱接着性繊維を含んでいてもよい。非湿熱接着性繊維としては、ポリエステル系繊維（ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維などの芳香族ポリエステル繊維など）、ポリアミド系繊維（ポリアミド６、ポリアミド６６などの脂肪族ポリアミド系繊維など）、ポリオレフィン系繊維（ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリＣ_２−４オレフィン繊維など）、アクリル系繊維（アクリロニトリル系繊維など）、ポリビニル系繊維（ポリビニルアセタール系繊維など）、ポリ塩化ビニル系繊維（ポリ塩化ビニル繊維など）、ポリ塩化ビニリデン系繊維（塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体などの繊維）、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、セルロース系繊維（例えば、レーヨン繊維、アセテート繊維など）などが挙げられる。これらの非湿熱接着性繊維は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。非湿熱接着性繊維の平均繊度及び平均繊維長は、湿熱接着性繊維と同様である。非湿熱接着性繊維の割合は、繊維全体に対して、例えば、５０質量％以下、好ましくは３０質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以下程度である。
［不織繊維構造体の製造方法］

本発明の不織繊維構造体の製造方法は、複合繊維を含む不織繊維ウェブを高温水蒸気で加熱し、前記熱接着性繊維同士を融着する融着工程を含んでいればよいが、融着工程の前に、ウェブ形成工程において、まず、前記複合繊維を含む繊維をウェブ化する。ウェブの形成方法としては、慣用の方法、例えば、スパンボンド法、メルトブロー法などの直接法、メルトブロー繊維やステープル繊維などを用いたカード法、エアレイ法などの乾式法などを利用できる。これらの方法のうち、メルトブロー繊維やステープル繊維を用いたカード法、特にステープル繊維を用いたカード法が汎用される。ステープル繊維を用いて得られたウェブとしては、例えば、ランダムウェブ、セミランダムウェブ、パラレルウェブ、クロスラップウェブなどが挙げられる。

次に、融着工程において、得られた繊維ウェブは、ベルトコンベアにより次工程へ送られ、次いで過熱又は高温蒸気（高圧スチーム）流に晒されることにより、不織繊維構造を有する構造体が得られる。すなわち、ベルトコンベアで運搬された繊維ウェブは、蒸気噴射装置のノズルから噴出される高速高温水蒸気流の中を通過する際、吹き付けられた高温水蒸気により繊維同士が三次元的に接着される。特に、本発明における繊維ウェブは通気性を有しているため、高温水蒸気が内部にまで浸透し、略均一な融着状態を有する構造体を得ることができる。

不織繊維構造体は、具体的には、温度７０〜１５０℃、好ましくは８０〜１２０℃、さらに好ましくは９０〜１１０℃程度の高温水蒸気を、前記繊維ウェブに対して、圧力０．１〜２ＭＰａ、好ましくは０．２〜１．５ＭＰａ、さらに好ましくは０．３〜１ＭＰａ程度、処理速度２００ｍ／分以下、好ましくは０．１〜１００ｍ／分、さらに好ましくは１〜５０ｍ／分程度で噴射する方法により得られるが、詳細な製造方法については、特許第４９５１６１８号公報や国際公開ＷＯ２００９／２８５６４号公報に記載の製造方法を利用できる。

得られた不織繊維構造体は、通常、板状又はシート状成形体として得られ、用途に応じて、切断加工などにより所望の大きさや形状に加工されるが、必要に応じて慣用の熱成形により二次成形してもよい。不織繊維構造体は、適度な柔軟性を備えるため、所望の形状に変形し易く、二次成形性に優れている。

以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。実施例における各物性値は、以下に示す方法により測定した。なお、実施例中の「部」及び「％」はことわりのない限り、質量基準である。

（１）目付（ｇ／ｍ^２）
ＪＩＳ Ｌ１９１３「一般短繊維不織布試験方法」に準じて測定した。

（２）厚み（ｍｍ）、見掛け密度（ｇ／ｃｍ^３）
ＪＩＳ Ｌ１９１３「一般短繊維不織布試験方法」に準じて厚さを測定し、この値と目付けの値とから見かけ密度を算出した。

（３）吸水率
ＪＩＳ Ｌ１９０７「吸水率」に準じて測定した。５ｃｍ×５ｃｍ角サイズのサンプルを調製し、質量（成形体質量）を測定する。このサンプルを水中に３０秒間沈めておき、その後引き上げて、空気中に１つの角を上にした状態で１分間吊して表面の水を切った後、質量（吸水後質量）を測定し、以下の式に基づいて算出した。
吸水率＝（吸水後質量−成形体質量）／成形体質量×１００（質量％）。

（４）通気度
ＪＩＳ Ｌ１０９６に準じ、フラジール形法にて測定した。

（５）破断強度及び破断伸度
ＪＩＳ Ｌ１９１３「一般短繊維不織布試験方法」に準じて、定速伸長形引張試験機（（株）島津製作所製）を用いて、乾燥状態及び湿潤状態において、それぞれ測定した。なお、破断伸度は不織繊維構造体の流れ（ＭＤ）方向について測定した。また、乾燥状態のサンプルとしては、温度２５℃、湿度６０％ＲＨの環境下に１日放置したサンプルを用い、湿潤状態のサンプルとしては、浸水した後、取り出して、水分率を５０％に調整したサンプルを用いた（以下の裂断長、引張強度についても同様）。

（６）裂断長
ＪＩＳ Ｐ８１１３「紙及び板紙−引張特性の試験方法」に準じて測定した。なお、裂断長は不織布の流れ（ＭＤ）方向について測定した。

（７）引張強度
ＪＩＳ Ｌ１９１３「一般短繊維不織布試験方法」に準じて測定した。定速伸長形引張試験機（（株）島津製作所製）を用いて、２．５ｃｍ幅、チャック間１０ｃｍ、速度１００ｍｍ／分の速度で５％、１００％、２００％引っ張ったときの（ＭＤ）引張強度を測定した。なお、表中の５％／目付、１００％／目付、２００％／目付は、引張強度を、それぞれ単位目付当たりの強度に換算した値である。

実施例１
湿熱性接着性繊維として、芯成分がスチレン系エラストマー（（株）クラレ製「ハイブラー７３５０」、スチレン含有量４５質量％）、鞘成分がエチレン−ビニルアルコール共重合体（エチレン含有量４４モル％、鹸化度９８．４モル％、芯鞘質量比＝５０／５０）である芯鞘型複合ステープル繊維（平均繊度４．４ｄｔｅｘ、平均繊維長５１ｍｍ）を調製した。
この芯鞘型複合ステープル繊維１００質量％を用いて、セミランダムカード法により２枚重ねて合計目付約８０ｇ／ｍ^２のカードウェブを作製した。
このカードウェブを、５０メッシュ、幅５００ｍｍのステンレス製エンドレスネットを装備したベルトコンベアに移送した。尚、このベルトコンベアの金網の上部には同じ金網を有するベルトコンベアが装備されており、それぞれが同じ速度で同方向に回転し、これら両金網の間隔を任意に調整可能なベルトコンベアを使用した。

次いで、下側コンベアに備えられた水蒸気噴射装置へカードウェブを導入し、この装置から温度８０℃、０．２ＭＰａの高温水蒸気をカードウェブの厚み方向に向けて通過するように（垂直に）噴出して水蒸気処理を施し、不織繊維構造体を得た。この水蒸気噴射装置は、下側のコンベア内に、コンベアネットを介して高温水蒸気をウェブに向かって吹き付けるようにノズルが設置され、上側のコンベアにサクション装置が設置されていた。また、この噴射装置のウェブ進行方向における下流側には、ノズルとサクション装置との配置が逆転した組合せである噴射装置がもう一台設置されており、ウェブの表裏両面に対して水蒸気処理を施した。
なお、水蒸気噴射ノズルの孔径は０．３ｍｍであり、ノズルがコンベア幅方向に１ｍｍピッチで１列に並べられた水蒸気噴射装置を使用した。加工速度は５ｍ／分であり、ノズルとサクション側のコンベアベルトとの距離は２ｍｍとした。

得られた不織繊維構造体は、厚み０．３０ｍｍの板形状をなし、通気性に優れ、曲げに対する剛性を有し、さらには柔軟性も有していた。

実施例２
１．５枚重ねて合計目付け約１５０ｇ／ｍ^２のカードウェブを用いるとともに、コンベア間の距離を２ｍｍに調整する以外は実施例１と同様にして不織繊維構造体を製造した。

実施例３
３枚重ねて合計目付け約２５０ｇ／ｍ^２のカードウェブを用いるとともに、コンベア間の距離を２ｍｍに調整する以外は実施例１と同様にして不織繊維構造体を製造した。

実施例４
４枚重ねて合計目付け約３５０ｇ／ｍ^２のカードウェブを用いるとともに、コンベア間の距離を３ｍｍに調整する以外は実施例１と同様にして不織繊維構造体を製造した。

実施例５
７枚重ねて合計目付け約６００ｇ／ｍ^２のカードウェブを用いるとともに、コンベア間の距離を３ｍｍに調整する以外は実施例１と同様にして不織繊維構造体を製造した。

実施例６
１６枚重ねて合計目付け約１３００ｇ／ｍ^２のカードウェブを用いるとともに、コンベア間の距離を３ｍｍに調整する以外は実施例１と同様にして不織繊維構造体を製造した。

比較例１〜３
芯鞘型複合ステープル繊維として、芯成分がポリエチレンテレフタレート、鞘成分がエチレン−ビニルアルコール共重合体（エチレン含有量４４モル％、ケン化度９８．４モル％）である芯鞘型複合ステープル繊維（（株）クラレ製、「ソフィスタ」、繊度３．３ｄｔｅｘ、繊維長５１ｍｍ、芯鞘質量比＝５０／５０、捲縮数２１個／２５ｍｍ、捲縮率１３．５％）を用いる以外は実施例３〜５と同様にして目付の異なる不織繊維構造体を製造した。

比較例４
芯鞘型複合ステープル繊維の芯成分として、ポリプロピレン（出光興産（株）製「Ｙ−２００５ＧＰ」、融点１６１℃）を用いる以外は実施例５と同様にして不織繊維構造体を製造した。

表１に、実施例及び比較例に用いられた複合繊維、およびそれらを用いて構成された不織繊維構造体について示す。

表１の結果から明らかなように、実施例の不織繊維構造体は、柔軟性を表す指標である破断伸度が、乾燥時、湿潤時ともに比較例に比べて大きく、柔軟性、伸縮性に優れていた。

本発明の緩衝材用基材は、各種の緩衝材、例えば、クッション材や保護材のための基材として利用できる。具体的には、家具、寝具、車両などの構成部材（自動車用クッション材や自動車用天井材などの自動車用部材、家具インテリア用部材など）、被服や履物などの身体の保護材（ブラジャーカップ、肩パッド、靴の中敷基材など）、医療・衛生材（例えば、マスク、手袋、包帯、ガーゼ又は脱脂綿、絆創膏、湿布、サージテープ、オムツ、生理用ナプキン、ウェットワイパーなど）などに利用できる。特に、湿潤状態でより優れた伸縮性（柔軟性）を有するため、水分を吸収して使用する用途、例えば、オムツやウェットワイパーにも適している。

Claims (11)

1. 湿熱接着性樹脂及び熱可塑性エラストマーで形成された複合繊維を含み、かつ前記湿熱接着性樹脂が繊維表面で長さ方向に連続して延びる構造を有する不織繊維構造体であって、前記複合繊維の融着により繊維が固定され、かつ前記熱可塑性エラストマーが、４０質量％より大きく６０質量％以下の芳香族ビニル単位を含む芳香族ビニル−ジエン系共重合体である不織繊維構造体。
2. 複合繊維が、湿熱接着性樹脂を含む鞘部と熱可塑性エラストマーを含む芯部とで形成された芯鞘型複合繊維である請求項１記載の不織繊維構造体。
3. 芳香族ビニル−ジエン系共重合体が、スチレン−イソプレン共重合体又はその水素添加物である請求項１又は２記載の不織繊維構造体。
4. 芳香族ビニル−ジエン系共重合体が、スチレン−イソプレンブロック共重合体の水素添加物である請求項１〜３のいずれかに記載の不織繊維構造体。
5. 芳香族ビニル−ジエン系共重合体において、芳香族ビニル単位とジエン系単位との質量比が、前者／後者＝６０／４０〜１０／９０である請求項１〜４のいずれかに記載の不織繊維構造体。
6. 湿熱接着性樹脂が、エチレン単位を１５モル％以上含むエチレン−ビニルアルコール系共重合体である請求項１〜５のいずれかに記載の不織繊維構造体。
7. 見掛密度が５０〜７００ｋｇ／ｍ^３である請求項１〜６のいずれかに記載の不織繊維構造体。
8. 少なくとも１つの方向において、水分率５０質量％の湿潤条件で破断伸度が１００％以上である請求項１〜７のいずれかに記載の不織繊維構造体。
9. フラジール形法における通気度が０．１〜３００ｃｍ^３／（ｃｍ^２・秒）である請求項１〜８のいずれかに記載の不織繊維構造体。
10. 吸水率が５質量％以上である請求項１〜９のいずれかに記載の不織繊維構造体。
11. 複合繊維を含む不織繊維ウェブを高温水蒸気で加熱し、前記熱接着性繊維同士を融着する融着工程を含む製造方法により得られる請求項１〜１０のいずれかに記載の不織繊維構造体。