JP4178997B2

JP4178997B2 - 機能性繊維集合体及びそれを用いた成形体

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Publication number: JP4178997B2
Application number: JP2003053142A
Authority: JP
Inventors: 雅美渡邉
Original assignee: Chisso Polypro Fiber Co Ltd; Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp; JNC Fibers Corp
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: JP2004262022A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機能性材料が熱接着された繊維集合体及びそれを用いた成形体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
繊維製品に吸湿性、脱臭性、抗菌性等の機能を付与するためには、繊維の原料樹脂に機能性材料を練り込んで繊維状にする技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この技術では、殺菌作用を有する金属イオンを保持したゼオライトを樹脂に添加混合するため、大部分の該ゼオライトが繊維内部に埋没して添加量に見合った性能が得られない欠点があった。さらに、長期間性能を維持するためには、前記ゼオライトを多量に添加する必要があり、その場合、紡糸性の悪化や繊維強度の低下等の問題があった。
【０００３】
前述の技術以外では、ゼオライト及び雲母からなる担体に抗菌性金属イオンを担持させた微粉体をウレタン系やアクリル系の有機溶剤やエマルジョンのようなバインダー成分と混合して、布地に付着させる方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、この技術では前記微粉体がバインダー成分に埋没するため、その表面への露出が少なく、前記微粉体の性能が充分に発揮されないといった欠点があった。さらに、長期間性能を維持するためには、前記微粉体を多量に使用する必要があった。また、バインダー成分を用いることで、バインダー成分と前記微粉体との混合設備が必要であり、製造工程が増え製造コストが高くなるといった問題があった。
【０００４】
また、ゼオライトのように比重が高い物質は、低粘度のバインダー液を使用すると沈降してしまうので、バインダー液にこのような物質を均一に分散させるためには、高粘度のバインダー液を使用しなければならない。高粘度のバインダー液を用いることで、乾燥工程に時間がかかるばかりでなく、得られる布地の風合いが固くなる問題や、バインダーが繊維間の隙間をふさぎ、通気性を低下させるといった問題が生じてしまう。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５９−１３３２３５号公報（第２頁）
【特許文献２】
特開平０４−１９４０７４号公報（第１頁）
【０００６】
【本発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、機能性材料の有する、吸湿性、消臭性、脱臭性、抗菌性等の機能を損なうことなく、これらを充分に発揮させることができ、かつ加工性や強度に優れ、通気性の良好な機能性繊維集合体及びそれを使用した成形品を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、以下の構成を採用することにより、課題を解決することを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させるに至った。
【０００８】
以下、本発明は次の構成を有する。
（１）機能性材料と繊維集合体とが熱接着されてなる機能性繊維集合体であって、該機能性繊維集合体は、ポリオレフィンを不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物から選ばれる少なくとも１種を含むビニルモノマー（以下、これらを変性剤という。）でグラフト重合させた変性ポリオレフィンを含む樹脂で構成されている熱接着性繊維からなることを特徴とする機能性繊維集合体。
（２）熱接着性繊維が、第１成分と第２成分とからなる熱接着性複合繊維であり、第１成分が変性ポリオレフィンを含む樹脂であり、第２成分が該第１成分より融点の高い樹脂であり、第１成分が熱接着性複合繊維表面の少なくとも一部を長さ方向に連続して形成している熱接着性複合繊維である前記（１）項記載の機能性繊維集合体。
（３）変性剤が、無水マレイン酸、アクリル酸及びメタクリル酸から選ばれる少なくとも１種である前記（１）項または前記（２）項記載の機能性繊維集合体。
（４）熱接着性繊維が、長繊維である前記（１）〜（３）のいずれか１項記載の機能性繊維集合体。
（５）機能性材料が、機能性無機材料である前記（１）〜（４）のいずれか１項記載の機能性繊維集合体。
（６）機能性無機材料が、ゼオライト、リン酸カルシウム及びリン酸アルミニウムから選ばれる少なくとも１種である前記（５）項記載の機能性繊維集合体。
（７）前記（１）〜（６）のいずれか１項記載の機能性繊維集合体を用いた成形体。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で用いられる繊維集合体は、変性ポリオレフィンを含む樹脂から構成された熱接着性繊維からなる。前記熱接着性繊維としては、変性ポリオレフィンを含む樹脂からなる単一繊維が利用できる。また、変性ポリオレフィンを含む樹脂を第１成分とし、第１成分よりも融点の高い樹脂を第２成分とし、第１成分が熱接着性繊維表面の少なくとも一部を長さ方向に連続して形成されている熱接着性複合繊維が利用できる。なお、熱接着性複合繊維の第２成分にも変性ポリオレフィンを含む樹脂を使用してもよい。また、熱接着性複合繊維とすることで、繊維集合体を成形加工する際の、加熱や圧縮等による繊維または繊維集合体の大幅な溶融変形を防ぎ、繊維形状が保持されるために、通気性、弾力性、強度等が維持できるため望ましい。さらに、熱接着性複合繊維の第１成分だけに変性ポリオレフィンを用いた場合には、単一繊維に比べて、繊維表面近くの成分に変性ポリオレフィンを含ませることができるため、少ない変性ポリオレフィンの使用量で機能を発揮させることができる。また、変性ポリオレフィンを第１成分と第２成分の両成分に用いた場合には、第１成分と第２成分との層間接着強力を増やし両成分の剥離を防ぐ効果がある。
【００１０】
変性ポリオレフィンに用いられる変性剤は、不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物から選ばれる少なくとも１種を含むビニルモノマーであり、具体的にはマレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸等から選択される不飽和カルボン酸、またはそれらの不飽和カルボン酸の無水物である。しかし、これら以外の他のビニルモノマーを含有させてもよい。
【００１１】
他のビニルモノマーとしては、ラジカル重合性に優れた汎用モノマーを使用することができる。例えばメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル類または同様なアクリル酸エステル等を挙げることができる。
【００１２】
変性ポリオレフィン中の不飽和カルボン酸または不飽和カルボン酸無水物は、機能性材料等の他素材との接着性に直接寄与する成分である。また、他のビニルモノマーは、接着成分を樹脂中へ均一分散させる効果と、極性の少ないポリオレフィンに極性を付与し他素材との親和性を向上させる効果があり、接着性に間接的に寄与する成分である。
【００１３】
これらのビニルモノマーをポリオレフィンにグラフト重合する方法は、公知の方法で行うことができる。例えば、ポリオレフィン、ビニルモノマー及びラジカル開始剤を溶融混練して重合する方法や反応槽内で重合する方法等が挙げられる。
【００１４】
ポリオレフィン中のグラフト重合された変性剤の量は、赤外吸収スペクトルを測定することで算出することができる。例えば、変性ポリオレフィンが、ポリエチレンを無水マレイン酸でグラフト重合させた変性ポリエチレンの場合には、以下の操作によって、グラフト重合された変性剤の量を測定することができる。
変性ポリエチレンを沸騰キシレンに溶解させ、その溶解液を３倍量の常温のアセトンに注ぎ、充分に冷却する。この液の濾過物を更にアセトンで洗浄し、真空乾燥することで、未反応の無水マレイン酸が除去された粉末状の変性ポリエチレンが得られる。この粉末をフィルム成形し、それを用いてフーリエ変換赤外吸収スペクトルを測定することで無水マレイン酸のグラフト量が算出できる。
【００１５】
変性ポリオレフィンの主鎖ポリマーとなるポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン等が好ましく用いられる。ポリエチレンとしては、エチレンのホモポリマー、またはエチレンと他のα−オレフィンとのコポリマーを用いることができる。具体的には、密度が０．９１０〜０．９２５ｇ／ｃｍ^３の低密度ポリエチレン、０．９２６〜０．９４０ｇ／ｃｍ^３の直鎖状低密度ポリエチレン、０．９４１〜０．９８０ｇ／ｃｍ^３の高密度ポリエチレンの汎用品を用いることができる。これらの融点は１００〜１３５℃程度である。しかし、これらより密度が低いポリエチレンも市販されており、使用することができる。ポリプロピレンとしては、プロピレンのホモポリマー、またはプロピレンとプロピレン以外のエチレン、１−ブテン等のα−オレフィンとのコポリマーを用いることができる。これらの融点は１３０〜１７０℃程度である。なお、これらポリマーの中で、融点範囲やグラフト重合の容易性を考慮するとポリエチレンが好ましく用いられる。
【００１６】
本発明に用いられる変性ポリオレフィンは、それ単独で用いるだけでなく、変性ポリオレフィンの２種以上の混合物、変性ポリオレフィンの主鎖ポリマーと同種ポリマーとの混合物、または変性ポリオレフィンの主鎖ポリマーと異種ポリマーとの混合物として用いることができる。変性ポリオレフィンを単独で用いる場合や混合物として用いる場合には、熱接着性繊維中の変性剤のグラフト量が０．００１〜２モル／ｋｇの範囲であればよい。この範囲であれば、公知の紡糸装置で問題なく生産でき、しかも機能性材料との接着性を発揮できる。
【００１７】
第１成分より融点が高い第２成分の樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド等の結晶性ポリマーやポリエステル、ポリアミド等の非晶性ポリマーを用いることができる。これらのポリマーの中では、紡糸性、耐薬品性、融点等の点を考慮して、結晶性プロピレンホモポリマー、またはプロピレンと、エチレン、１−ブテン等のα−オレフィンとのコポリマーである結晶性プロピレンコポリマーが好ましく用いられる。また、ポリエチレンテレフタレートを用いた場合には、強度や耐熱性に優れた繊維集合体が得られる。即ち、付加価値または要求性能に応じて、第２成分を選択すればよい。
【００１８】
本発明に用いられる第１成分、第２成分には、本発明の効果を妨げない範囲内で必要に応じて、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、中和剤、造核剤、エポキシ安定剤、滑剤、抗菌剤、難燃剤、帯電防止剤、顔料、可塑剤、親水剤を適宜添加してもよい。また本発明で用いられる繊維集合体には必要に応じ、界面活性剤等の付着処理を行ってもよい。
【００１９】
本発明に用いられる繊維集合体は、短繊維や長繊維からなり、各々単体で繊維集合体を形成してもよく、それらを混合または層状に組み合わせてもよい。また、形成する樹脂構成が異なる繊維やその他の繊維類が混合または層状に組み合わされていてもよい。
【００２０】
繊維の断面形状としては、円形の他、楕円形、ブーメラン形、クロス形等の異形断面が挙げられ、各断面形状の繊維を組み合わせて繊維集合体を形成してもよい。複合繊維の場合は、並列型、多分割型、同心鞘芯型または偏心鞘芯型等の複合形態が挙げられ、各複合形態の繊維を組み合わせて繊維集合体を形成してもよい。また、２成分からなる複合繊維の場合、第１成分と第２成分の容積割合（繊維断面積をその測定に採用した場合にはその断面積の割合に相当する）は、通常、第１成分：第２成分の容量比で１０：９０〜９０：１０、より好ましくは３０：７０〜７０：３０の範囲にすることが好ましい。容積比が１０：９０〜９０：１０の範囲であれば、接着性と紡糸性が良好になる。特に容積比が３０：７０〜７０：３０の範囲であれば、熱加工等の処理を施した場合に、芯成分が繊維形状を強固に保持できるために好ましい。なお、複合形態として上記の２成分タイプだけでなく３成分以上にしても本発明の効果を満たすことができる。また、第１成分のみを使用して熱接着性繊維や繊維集合体としてもよいが、用途によっては成形体加工後の通気性や物性が必要になるので、熱接着性繊維を熱加工時の熱により繊維形状が保持されやすい２成分や３成分といった複合形態に加工することが好ましい。
【００２１】
本発明に用いられる繊維集合体を構成する繊維の繊度は、用途に応じて適宜選択すればよく、通常、０．０１〜１００ｄｔｅｘ程度が用いられる。接着性や生産性を考慮すると、０．０１〜２０ｄｔｅｘが好ましく、０．０１〜１０ｄｔｅｘがより好ましい。
【００２２】
本発明で用いられる繊維集合体が不織布である場合、その目付は、原料として用いる樹脂の種類や用途に応じて適宜選択すればよいが、通気性や生産性を考慮すると、５〜１００ｇ／ｍ^２が好ましく、５〜５０ｇ／ｍ^２が特に好ましい。
【００２３】
本発明でいう機能性材料とは、吸湿性、脱臭性、消臭性、抗菌性等の機能を有する材料や、磁力、放射線、遠赤外線等の微量のエネルギーを放射する性質を有する材料である。本発明では、これらの機能を有する多孔質物質、吸着性物質、イオン交換性物質が好ましく利用でき、例えば、活性炭、木炭粉、竹炭粉、備長炭粉、多孔質セルロース、機能性無機材料等が挙げられる。
【００２４】
本発明でいう機能性無機材料とは、吸湿性、脱臭性、消臭性、抗菌性等の機能を有する無機材料や、磁力、放射線、遠赤外線等の微量のエネルギーを放射する性質を有する無機材料である。本発明では、これらの機能を有する無機材料からなる多孔質物質、吸着性物質、イオン交換性物質が好ましく利用でき、例えば、リン酸３カルシウム、ハイドロキシアパタイト等のリン酸カルシウム系化合物、リン酸ジルコニウム、リン酸チタニウム、リン酸亜鉛、リン酸アルミニウム、珪酸、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、珪酸亜鉛、珪酸ジルコニウム、酸化チタン、ガラス、天然ゼオライト、合成ゼオライト、人工ゼオライト、シリカゲル、セラミックス等を挙げることができる。上記無機材料には、従来から知られている、抗菌性、消臭性を有する、銀、銅、亜鉛等の金属、金属イオン、金属塩等が担持されていてもよい。磁力、放射線、遠赤外線等の微量のエネルギーを放射する性質を有する機能性無機材料としては、例えば、モナザイト、バストネサイト、チルケライト、ホルマナイト、マグネタイト、ピスタサイト、サマルスキー石、コルンブ石、チタン磁鉄鉱、ガドリン石、カツレン石、ジルコン、アルミナ、シリカ等を挙げることができる。
【００２５】
上記機能性材料の平均粒子径は、用途に応じて適宜選択すればよいが、０．１〜２００μｍであることが好ましい。特に好ましくは０．５〜５０μｍである。平均粒子径が、０．１〜２００μｍであれば粒子が凝集し難く、均一に分散させやすくなり、また、０．１〜２００μｍであれば機能性材料の比表面積が充分に広く、機能が充分に発揮される。特に０．５〜５０μｍであると樹脂への分散性も良好で、比表面積も充分であるので好ましい。
【００２６】
本発明において、繊維集合体と機能性材料との重量比は、用途に応じて適宜選択すればよいが、繊維集合体が不織布の場合は、１ｍ^２当たりの機能性材料の付着重量（目付）が、０．１ｇ／ｍ^２以上とすることが好ましい。特に好ましくは、０．５〜１００ｇ／ｍ^２である。目付が０．１ｇ／ｍ^２以上であれば、機能を発揮するために充分な量の機能性材料を繊維または繊維集合体に熱接着することができる。特に目付が０．５〜１００ｇ／ｍ^２であれば、機能性材料と繊維または繊維集合体とが良好に接着でき、機能性材料が脱落することがない。また、繊維集合体が不織布以外の場合はその形状により、機能性材料の付着量は変化するが、繊維集合体の０．１〜１０００重量％の範囲の付着量であればよい。
【００２７】
以下、本発明の繊維集合体の製造方法について一般的製糸方法を用いた場合で説明する。原料の樹脂としては、例えば、無水マレイン酸と直鎖状低密度ポリエチレンとを混合してグラフト重合した変性ポリオレフィンを含む樹脂を第１成分として用い、第１成分より融点の高い結晶性ポリプロピレンを第２成分として用いる。これらの樹脂を、鞘芯型複合紡糸口金を備えた、一般的な熱溶融紡糸機により紡糸する。このとき、口金直下において、クエンチ装置の送風によって、吐出する半溶融状態の樹脂を冷却し、固化させ、未延伸状態の熱接着性繊維（以下、未延伸糸という。）を製造する。このとき、必要に応じて表面処理剤を付着してもよい。溶融した樹脂の吐出量及び未延伸糸の引取速度を任意に設定し、目標繊度に対して１．１〜５倍程度の繊維径の未延伸糸とする。得られた未延伸糸は一般的な延伸機で延伸することで延伸糸（延伸加工を施しているが、捲縮加工を施していない状態の繊維）とすることができる。通常の場合、３０〜１２０℃に加熱した延伸ロールにおいて、未延伸糸の入り口側と、その出口側ロールの速度比が１：１．１〜１：５の範囲となるように延伸処理を施す。必要に応じて、延伸処理によって得られた延伸糸にタッチロールやスプレー等で表面処理剤（油剤）を付着した後、ボックス型の捲縮加工機で捲縮を付与する。捲縮を付与された延伸糸を乾燥機で、５０〜１２０℃の温度により乾燥し、用途に合わせて任意の繊維長に押し切りカッターで切断して使用する。このようにして得られた熱接着性繊維を、一般的に知られるカーディング法、エアレイド法、抄紙法等の方法でウェブとして、得られたウェブを一般的に知られるポイントボンド法、熱風加熱法、高圧水流法、ニードルパンチ法または超音波接着法等の加工法で繊維集合体としてもよく、さらにこれらを組み合わせてもよい。また、延伸糸を短くカットせずに長繊維であるトウの状態から繊維集合体へと加工してもよく、例えば、トウを熱処理して棒状の成形体としてもよく、開繊法により開繊したトウを熱処理して不織布としてもよい。
【００２８】
以下、本発明の繊維集合体を製造する方法について、スパンボンド法を例にして説明する。原料の樹脂としては、例えば、無水マレイン酸をグラフト重合した直鎖状低密度ポリエチレンを含有した樹脂を第１成分として用い、第１成分より融点の高い結晶性ポリプロピレンを第２成分として用いる。２機の押出機を有する汎用の複合スパンボンド紡糸機を使用し、それぞれの押出機にそれぞれの樹脂を投入し、高温に保温した複合紡糸口金から溶融樹脂を長繊維として吐出させる。吐出した長繊維群をエアサッカーに導入して牽引延伸し、続いてエアサッカーから長繊維群を排出させ、コンベア上に捕集する。このときサクションコンベア上に、直接、長繊維ウェブとして長繊維群を捕集する方法や、コンベア上に捕集する前に開繊し、その後、捕集する方法がある。開繊する方法としては、例えば長繊維群の排出の途中で一対の振動する羽根状物（フラップ）の間に長繊維群を通過させる方法、長繊維群を反射板等に衝突させる方法またはコロナ帯電法により長繊維群を帯電させる方法が挙げられる。捕集した長繊維ウェブを、サクションコンベアで搬送し、熱処理加工を施す。熱処理加工としては、例えば、加熱された凹凸ロールと平滑ロールとで構成されたポイントボンド加工機で、加圧されたロール間にウェブを導入し、前記凹凸ロールの凸部に対応する区域において、第１成分を溶融または軟化して長繊維相互間を熱融着させることで行われる（ポイントボンド法）。これにより繊維集合体が得られる。このとき、繊維集合体の目付は、紡糸吐出速度（時間当たりの吐出量）やサクションコンベアの移動速度等の設定で調節することができる。なお、繊維集合体の加工は、ポイントボンド法に限らず、熱風加熱法、高圧水流法、ニードルパンチ法または超音波接着法等の方法で行ってもよく、さらにこれらを組み合わせてもよい。
【００２９】
以下、本発明に用いられる繊維集合体を製造する方法について、メルトブロー法を例にして説明する。２機の押出機を有する汎用の複合メルトブロー紡糸機を使用し、スパンボンド法と同様に、第１成分と第２成分とをそれぞれの押出機に投入し、高温に保温された、吐出孔が横一列に並んだ複合メルトブロー紡糸口金より吐出させ、吐出孔の両側より高温、高速の熱風を吹き付けることで、細繊化された長繊維群をサクションコンベアやサクションドラム上に長繊維ウェブとして捕集する。メルトブロー法で得られるウェブは、熱融着しているので、ウェブの状態でも取扱い上は問題ないレベルの強度を持つ。そのため、熱加工せずにそのまま使用することができる。しかし、用途に応じて、スパンボンド法と同様に、さらにポイントボンド法等の加工を施してもよい。
【００３０】
熱接着性繊維からなる繊維集合体の製造方法のなかでも、特にスパンボンド法は引張強度等の機械的物性に優れた繊維集合体を容易に得られるという特徴をもつ。また、スパンボンド法やメルトブロー法では、溶融紡糸して得られる長繊維をそのまま開繊及び集積して繊維集合体へと加工できるので、生産性に非常に優れ、安価に製造でき好ましい。さらに、スパンボンド法やメルトブロー法を用いることで、繊維集合体と機能性材料とを接着させるときに、接着力を低下させる恐れのある表面処理剤（油剤）を使用せずに繊維集合体を製造することができる。このため、表面処理を必要とする一般的紡糸方法により得られた繊維集合体と比較して、繊維集合体と機能性材料との接着力に優れ、機能性材料の脱落が生じにくい繊維集合体を製造できる。
【００３１】
また、スパンボンド法で得られた繊維集合体と、メルトブロー法で得られた繊維集合体とを積層し、ポイントボンド加工機等で接合した繊維集合体の積層物も本発明の機能性繊維集合体に利用できる。積層物としては、例えば、ＳＭ（スパンボンド不織布／メルトブロー不織布の積層物）、ＳＭＳ（スパンボンド不織布／メルトブロー不織布／スパンボンド不織布の積層物）、ＳＭＭＳ（スパンボンド不織布／メルトブロー不織布／メルトブロー不織布／スパンボンド不織布の積層物）等が挙げられる。これらの他にも、スパンボンド法やメルトブロー法による繊維集合体と、一般的紡糸法により得られる熱接着性繊維をカーディング法、エアレイド法、抄紙法等で繊維集合体とを積層した積層物も繊維集合体として利用できる。
【００３２】
繊維集合体が積層物の場合、積層されている全ての繊維集合体に本発明で用いられる変性剤が含まれていてもよいが、機能性材料を付着させる層に変性剤を含有させ、機能性材料を接着させた層を一部に使用した繊維集合体の積層物としてもよい。この場合、機能性材料を付着させた繊維集合体の熱接着性繊維中に、変性剤が０．００１〜２モル／ｋｇ含まれていればよい。
【００３３】
本発明に用いられる熱接着性繊維を用いた繊維集合体には、上記の熱接着性繊維以外の繊維が混合されていてもよい。例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン等の合成繊維、パルプ、木綿、羊毛等の天然繊維、レーヨン等の半合成繊維が利用できる。さらに本発明に用いられる熱接着性繊維以外の繊維で構成された繊維集合体と、本発明に用いられる熱接着性繊維を使用した繊維集合体と、本発明の機能性繊維集合体とを組み合わせて、積層物にしてもよい。
【００３４】
本発明で用いられる繊維集合体または機能性繊維集合体には、必要に応じて熱処理時または熱処理後に２次加工を施すことができ、これにより任意の形状の成形体にすることが可能になる。例えば、長繊維をウェブ段階で束にし、これに熱処理等を施し、繊維交点を接着することで、ロッド状等の様々な形状の成形体とすることができ、また繊維集合体を任意の形状の容器に充填して熱処理等を行い繊維交点を接着することで、様々な形状の成形体とすることができる。
【００３５】
本発明の機能性繊維集合体の製造方法としては、粉末状にした機能性材料を溶剤中に分散させて、公知のロールコート方式、グラビアロール方式、スクリーン方式、ドクター方式、スプレー方式等で、前記繊維集合体の表面に塗布し、その後、溶剤を熱乾燥し、加熱処理させることで、繊維集合体に機能性材料を熱接着させる方法が挙げられる。また、繊維集合体に直接粉末状の機能性材料を散布し、熱ロール、エンボスロール／フラットロールに代表されるポイントボンド加工機等の熱圧着装置で繊維集合体と機能性材料とを熱圧着する方法、スルーエア加工機等の熱風加熱加工装置で熱風を使用して繊維集合体と機能性材料とを熱接着する方法、遠赤外線を使用したヒーター等で加熱して繊維集合体と機能性材料とを熱接着する方法等も利用できる。
【００３６】
また、公知のカーディング法、エアレイド法、スパンボンド法やメルトブロー法等で得られた熱処理前の繊維集合体に機能性材料を散布した後に、公知の熱加工方法によって、繊維集合体と機能性材料とを接着することで、機能性繊維集合体を得ることができる。具体的には、ポイントボンド加工機等の熱圧着装置で繊維集合体と機能性材料とを熱圧着する方法、スルーエア加工機等の熱風加熱加工装置で熱風により繊維集合体と機能性材料とを熱接着する方法、遠赤外線を使用したヒーターを備えた加熱加工装置等で繊維集合体と機能性材料とを熱接着する方法等が利用できる。
【００３７】
さらに、公知のカーディング法、エアレイド法、スパンボンド法、メルトブロー法等で得られた熱処理前の繊維集合体上に機能性材料を散布して、その上から公知のカーディング法、エアレイド法、スパンボンド法、メルトブロー法等で得られた繊維集合体を積層し、機能性材料を挟んだ積層構造にした後に、公知の熱加工方法によって、繊維集合体と機能性材料とを接着することで、機能性繊維集合体を得ることができる。具体的には、ポイントボンド加工機等の熱圧着装置で繊維集合体と機能性材料とを熱圧着する方法、スルーエア加工機等の熱風加熱加工装置で熱風を使用して繊維集合体と機能性材料とを接着する方法、遠赤外線を使用したヒーターを備えた加熱加工装置等で繊維集合体と機能性材料とを接着する方法等が利用できる。
【００３８】
機能性材料が粉末状の場合、繊維集合体を構成する熱接着性繊維に含まれている変性剤による機能性材料の接着効果により、粉末状の機能性材料と繊維集合体とが良好に接着するため、機能性材料の脱落が非常に少ない。さらに、機能性材料を熱接着した繊維集合体同士を積層または、機能性材料を熱接着していない繊維集合体とで積層したものは、変性剤による機能性材料の接着効果のほか、繊維集合体により挟まれることにより、機能性材料の脱落が生じにくくなるので好ましい。
【００３９】
本発明の機能性繊維集合体を使用した成形体としては、上記のようにして得られた機能性繊維集合体からなる不織布、シート、筒状物、箱状物、球状物、フィルター、印刷物が挙げられる。特に、不織布やシートに加工することで、テーブルクロス、カーテン、カーペット、マット、毛布、布団、布団カバー、まくら、まくらカバー、衣装カバー、自動車の内外装材、自動車、自転車、オートバイのカバー、靴の中敷、内張り地、かばん、風呂敷、クッション、ぬいぐるみ等衣料品関連の材料、網戸、障子紙、襖紙、壁紙等の紙代替、家具、冷蔵庫、靴箱、畳用基材、畳やじゅうたんの下敷き、床下、屋根裏、押し入れ内等の除湿、消臭材、エアコンや空気清浄機、浄水器等のフィルター類等家庭生活用品の材料、農作物や植物の虫除け、日よけ用カバー、農業用シート、産業用の液体用フィルターや気体用フィルター等、多岐にわたり使用できる。
【００４０】
本発明の筒状物とは、成形体の横断面の形状が、円形または楕円形等の円筒状の成形体や、横断面の形状が、３角形または４角形以上の多角形をした角形筒状の成形体である。これら筒状に加工する方法としては、例えば、任意の太さのステンレス製巻芯に機能性繊維集合体を任意の外径に巻き取り、これに公知の熱加工方法を施す製造方法等を挙げることができる。この方法を用いることで、筒状の成形体を得ることができる。
【００４１】
本発明の印刷物は、機能性繊維集合体およびそれを用いた成形体に、公知のロールコート方式、グラビアロール方式、スクリーン方式、ドクター方式、スプレー方式等で印刷することで得られる。印刷物が不織布やシートである場合には、消臭、除湿等の機能を持つカレンダーやポスター等として利用できる。
【００４２】
【実施例】
以下、本発明を実施例及び比較例によって詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。なお、実施例、比較例中における物性の測定方法は以下の通りである。
【００４３】
メルトフローレート：ＪＩＳＫ７２１０に準拠し、ポリプロピレン系樹脂は表１の条件１４、ポリエチレン系樹脂は表１の条件４の設定で測定した（条件１４の場合はＭＦＲ、条件４の場合はＭＩと表記した。単位：ｇ／１０分）。
固有粘度：ポリエチレンテレフタレートについては、フェノールと四塩化エタンの等重量混合溶媒にて、濃度０．５ｇ／１００ｍｌ、温度２０℃の条件で固有粘度を測定した（ＩＶと表記）。
目付：繊維集合体、不織布、機能性繊維集合体等を２５ｃｍ角に切り出し、その重量を秤量し、単位面積あたりの重量（ｇ／ｍ^２）を求めた。
担持量：機能性材料を熱接着した繊維集合体、不織布を２５ｃｍ角に切り出し、その重量を秤量し熱接着前の重量を除いて、機能性材料の単位面積あたりの重量（ｇ／ｍ^２）を求めた。
【００４４】
アンモニア除去率の測定：テスト方法はテドラーバックを用いて行い、初期アンモニア濃度６０ｐｐｍ、設定温度３５℃、機能性不織布４００ｃｍ^２（２０ｃｍ×２０ｃｍ）として、２４時間放置後の残留アンモニア濃度をアンモニア検知管で測定し、次式を用いてアンモニア除去率を求めた。
（（（初期アンモニア濃度）−（残留アンモニア濃度））／（初期アンモニア濃度））×１００（％）
【００４５】
機能性材料保持率：機能性材料を不織布に熱接着加工した後、得られた機能性繊維集合体（その不織布）にエアーを吹き付けて、未接着の機能性材料を除去した。機能性材料が不織布に残留した量を測定し、次式を用いてその比率を算出した。
（（未接着の機能性材料除去後の機能性材料の重量）／（熱接着加工後の機能性材料の重量））×１００（％）
【００４６】
通気性：
機能性材料付着加工後の通気度が加工前の８０％以上の場合を◎
機能性材料付着加工後の通気度が加工前の６０％以上、８０％未満の場合を○
機能性材料付着加工後の通気度が加工前の５０％以上、６０％未満の場合を△
機能性材料付着加工後の通気度が加工前の５０％未満の場合を×
加工性：繊維工程及び付着工程において
工程が少なく加工が簡単な場合を◎
工程は多いが加工が簡単にできる場合を○
工程は少ないが加工に専用の装置や技術を要する場合を△
工程が多く煩雑で加工に専用の装置や技術を要する場合を×
【００４７】
実施例、比較例では、以下の樹脂を用いて試験を行った。
ＰＰ：結晶性ポリプロピレン（プロピレンホモポリマー、ＭＦＲ３６、融点１６１℃）
ＨＤＰＥ：高密度ポリエチレン（エチレンホモポリマー、Ｍｗ／Ｍｎ＝４．２、ＭＩ３０、融点１３２℃、密度０．９５５ｇ／ｃｍ^３）
ＬＬＤＰＥ：直鎖状低密度ポリエチレン（エチレン−ブテン−１コポリマー、Ｍｗ／Ｍｎ＝３．５、ＭＩ２０、融点１２２℃、密度０．９２０ｇ／ｃｍ^３）
変性ＰＥ（変性ポリエチレン）：高密度ポリエチレン（エチレンホモポリマー、Ｍｗ／Ｍｎ＝４．０、ＭＩ２．０、融点１３２℃、密度０．９６０ｇ／ｃｍ^３）を主鎖ポリマーとして無水マレイン酸をグラフト重合したコポリマー（無水マレイン酸含量０．２モル／Ｋｇ）
ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート（ＩＶ０．６３、融点２５５℃）
【００４８】
実施例、比較例では熱接着性繊維を構成する樹脂の組合せを以下のようにした。また、それぞれの組合せによって得られた繊維集合体中の変性剤含有量（モル／ｋｇ）は、表１に示した。なお、繊維集合体中の変性剤含有量は、原料に用いた変性ＰＥと他の成分の比率から算出した値である。
樹脂構成Ａ：第１成分として変性ＰＥ１０重量％とＨＤＰＥ９０重量％との混合物を用い、第２成分としてＰＰを用いて、第１成分を鞘側、第２成分を芯側とした。
樹脂構成Ｂ：第１成分として変性ＰＥ１０重量％とＬＬＤＰＥ９０重量％との混合物を用い、第２成分としてＰＰを用いて、第１成分を鞘側、第２成分を芯側とした。
樹脂構成Ｃ：第１成分として変性ＰＥ６重量％とＬＬＤＰＥ９４重量％との混合物を用い、第２成分としてＰＰを用いて、第１成分を鞘側、第２成分を芯側とした。
樹脂構成Ｄ：第１成分として変性ＰＥ１５重量％とＨＤＰＥ８５重量％との混合物を用い、第２成分としてＰＰを用いて、第１成分を鞘側、第２成分を芯側とした。
樹脂構成Ｅ：変性ＰＥ１０重量％とＨＤＰＥ９０重量％との混合物のみを用いた。
樹脂構成Ｆ：第１成分として変性ＰＥ６重量％とＬＬＤＰＥ９４重量％との混合物を用い、第２成分としてＰＥＴを用いて、第１成分を鞘側、第２成分を芯側とした。
樹脂構成Ｇ：第１成分としてＨＤＰＥを用い、第２成分としてＰＰを用いて、第１成分を鞘側、第２成分を芯側とした。
樹脂構成Ｈ：第１成分としてＬＬＤＰＥ１００重量％を用い、第２成分としてＰＰを用いて、第１成分を鞘側、第２成分を芯側とした。
樹脂構成Ｉ：第１成分として変性ＰＥ０．５重量％とＬＬＤＰＥ９９．５重量％との混合物を用い、第２成分としてＰＰを用いて、第１成分を鞘側、第２成分を芯側とした。
【００４９】
実施例、比較例では機能性材料の構成を以下の組合せのようにした。また、それぞれの機能性材料の平均粒子径（μｍ）は、表２に示した。
機能性材料構成Ｌ：人工ゼオライト。
機能性材料構成Ｍ：ハイドロキシアパタイト。
機能性材料構成Ｎ：リン酸アルミニウム。
機能性材料構成Ｏ：モナザイト鉱石と人工ゼオライトとの重量比１：１の混合物。
機能性材料構成Ｐ：リン酸アルミニウムとジルコンセラミックとの重量比１：１の混合物。
【００５０】
実施例、比較例の繊維集合体を構成する熱接着性繊維のうち長繊維については、公知のスパンボンド法またはメルトブロー法によって作製し、短繊維については、公知の複合繊維紡糸法で得られたトウを延伸し、任意の長さにカットすることで作製した。
【００５１】
スパンボンド法を用いた繊維集合体の製造方法。
２機の押出機を有する複合スパンボンド紡糸機を使用して、繊維集合体を製造した。原料の樹脂（前記の樹脂または樹脂組成物）を、鞘芯型複合紡糸口金を用い、それぞれの押出機に投入し、芯成分の紡糸温度を２６０℃とし、鞘成分の紡糸温度を２６０℃として、第１成分と第２成分との複合比を５０：５０に設定して、紡糸口金から溶融樹脂を長繊維として吐出させた。吐出した長繊維群をエアサッカーで牽引延伸し、サクションコンベア上に排出させ長繊維ウェブとして捕集した。なお、このときの繊度が３ｄｔｅｘ／ｆとなるようにエアサッカーの牽引速度を調節した。得られた長繊維ウェブをコンベアで搬送し、加熱された凹凸ロールと平滑ロールとで構成されたポイントボンド加工機のロール間で加圧した。これにより、凹凸ロールの凸部に対応する区域において第１成分が溶融または軟化して長繊維相互間が熱融着された繊維集合体を得た。なお、繊維集合体の目付が表３記載の各目付となるように繊維の種類に応じてサクションコンベア移動速度及びポイントボンド加工機のロール速度を調節した。
上記のようにして得られた繊維集合体に実施例のように機能性材料を熱接着して機能性繊維集合体とした。
【００５２】
メルトブロー法を用いた繊維集合体の製造方法。
孔径０．３ｍｍ、孔数５０１個の紡糸口が一列に並んだメルトブロー用鞘芯型複合紡糸口金を用い、芯成分の紡糸温度を２９０℃とし、鞘成分の紡糸温度２６０℃として、第１成分と第２成分の複合比を５０：５０に設定して、紡糸口から押し出されたポリマーを３８０℃の加圧空気によってネットコンベヤーに吹き付けることで長繊維ウェブを得た。得られた長繊維ウェブを、ネットコンベヤーで移送しながら遠赤外線ヒーターで１４５℃に加熱し、この区域において第１成分が溶融または軟化して長繊維相互間が熱融着された繊維集合体を得た。なお、繊維集合体の目付が表３記載の各目付となるように繊維の種類に応じてネットコンベア移動速度を調節した。上記のようにして得られた繊維集合体に実施例のように、機能性材料を熱接着して機能性繊維集合体とした。
【００５３】
一般的な複合繊維紡糸法を用いた繊維集合体の製造方法。
孔径が０．６ｍｍの鞘芯型複合紡糸口金を備えた複合紡糸装置で、芯成分の紡糸温度を２６０℃とし、鞘成分の紡糸温度を２６０℃として、第１成分と第２成分の複合比を５０：５０に設定して、１０００ｍ／ｍｉｎの引取り速度により紡糸し、単糸繊度が４．０ｄｔｅｘ／ｆの同心鞘芯型複合未延伸糸を得た。次にこの複合未延伸糸を延伸倍率２．４倍、延伸温度９５℃の条件で延伸し、機械捲縮を付与し、８０℃で乾燥させた後、用途に応じた繊維長にカッターで切断し、短繊維を製造した。ミニチュアカード機用の繊維は２５ｍｍ、エアレイド機用の繊維は５ｍｍに切断した。得られた短繊維を、ミニチュアカード機またはエアレイド機でウェブとした後、熱風循環式乾燥器で１４５℃、５分間の熱処理を施して繊維集合体とした。
上記のようにして得られた繊維集合体に実施例のように機能性材料を熱接着して機能性繊維集合体とした。
【００５４】
実施例１
樹脂構成Ａを使用し、前述のスパンボンド法により紡糸し、ポイントボンド加工機（ロール温度１２０℃、線圧８０Ｎ／ｍｍ）で処理して、目付３０ｇ／ｍ^２の繊維集合体を得た。次いで、人工ゼオライト（機能性材料構成Ｌ）を溶剤（２０重量％メタノール溶液）に５重量％スラリーとなるように調整し、充分に攪拌させた後に、前記繊維集合体の表面にグラビアロール方式で塗布し、溶剤を乾燥除去した後、１３０℃のオーブンで処理することで、９．５ｇ／ｍ^２の人工ゼオライトが繊維集合体表面に熱接着した機能性繊維集合体を得た。スラリーの調整や塗布等の手間は必要であったが、得られた機能性繊維集合体はアンモニアを１００％除去でき、通気性は良好であった。
【００５５】
実施例２
樹脂構成Ｂを使用して、前述のスパンボンド法により紡糸し、ポイントボンド加工機（ロール温度１１６℃、線圧８０Ｎ／ｍｍ）で処理して、目付２０ｇ／ｍ^２の繊維集合体を得た。次いで人工ゼオライト（機能性材料構成Ｌ）を目開き１４９μｍ（１００メッシュ）の篩に入れて、繊維集合体上に均一になるように散布し、温度１３０℃、圧力０．１ＭＰａで熱プレス処理することで３．９ｇ／ｍ^２のゼオライトが繊維集合体表面に熱接着した機能性繊維集合体を得た。得られた機能性繊維集合体はアンモニアを１００％除去でき、通気性が良好で、しかも加工が容易であった。
【００５６】
実施例３
樹脂構成Ｃを使用して、前述のスパンボンド法により紡糸し、ポイントボンド加工機（ロール温度１１６℃、線圧８０Ｎ／ｍｍ）で処理して、３０ｇ／ｍ^２の繊維集合体を得た。次いで、ハイドロキシアパタイト（機能性材料構成Ｍ）を目開き１４９μｍ（１００メッシュ）の篩に入れて、繊維集合体上に均一になるように散布し、温度１４０℃、圧力０．２ＭＰａで熱プレス処理することで１１ｇ／ｍ^２のハイドロキシアパタイトが繊維集合体表面に熱接着した機能性繊維集合体を得た。得られた機能性繊維集合体はアンモニアを１００％除去でき、通気性が良好で、しかも加工が容易であった。
【００５７】
実施例４
樹脂構成Ｄを使用して、前述のメルトブロー法により紡糸し、２０ｇ／ｍ^２の繊維集合体を得た。次いで、モナザイト鉱石と人工ゼオライトの混合物（機能性材料構成Ｏ）を目開き１４９μｍ（１００メッシュ）の篩に入れて、繊維集合体上に均一になるように散布し、フラットロール／フラットロール（１３２℃／１３２℃）、線圧２０Ｎ／ｍｍに設定した熱圧着装置で処理することで５．７ｇ／ｍ^２のモナザイト鉱石と人工ゼオライトとの混合物（機能性材料構成Ｏ）が繊維集合体表面に熱接着した機能性繊維集合体を得た。得られた機能性繊維集合体はアンモニアを１００％除去でき、通気性が良好で、しかも加工が容易であった。
【００５８】
実施例５
樹脂構成Ｆを使用して、前述のスパンボンド法により紡糸し、ポイントボンド加工機（ロール温度１１６℃、線圧８０Ｎ／ｍｍ）で処理して、１０ｇ／ｍ^２の繊維集合体を得た。次いで、リン酸アルミニウム（機能性材料構成Ｎ）を目開き１４９μｍ（１００メッシュ）の篩に入れて、繊維集合体上に均一になるように散布し、温度１３５℃に設定したオーブンで３０秒間処理することで５．８ｇ／ｍ^２のリン酸アルミニウムが繊維集合体表面に熱接着した機能性繊維集合体を得た。得られた機能性繊維集合体はアンモニアを１００％除去でき、通気性が良好で、しかも加工が容易であった。
【００５９】
実施例６
樹脂構成Ａを使用して、前述の一般的な複合繊維紡糸法により得られた短繊維を、ミニチュアカード機でウェブにし、ポイントボンド加工機（ロール温度１２０℃、線圧８０Ｎ／ｍｍ）で処理して、１５ｇ／ｍ^２の繊維集合体を得た。次いで、リン酸アルミニウムとジルコンセラミックスの混合物（機能性材料構成Ｐ）を目開き１４９μｍ（１００メッシュ）の篩に入れて、繊維集合体上に均一になるように散布し、温度１５０℃に設定したオーブンで１０秒間処理することで８．５ｇ／ｍ^２のリン酸アルミニウムとジルコンセラミックスの混合物（重量比１：１で混合したもの）が繊維集合体表面に熱接着した機能性繊維集合体を得た。得られた機能性繊維集合体はアンモニアを１００％除去でき、通気性が良好で、しかも加工が容易であった。
【００６０】
実施例７
樹脂構成Ｅを使用して、前述の一般的な複合繊維紡糸法により得られた短繊維をミニチュアカード機でウェブにし、ポイントボンド加工機（ロール温度１２４℃、線圧２０Ｎ／ｍｍ）で処理して、２０ｇ／ｍ^２の繊維集合体を得た。次いで、人工ゼオライト（機能性材料構成Ｌ）を目開き１４９μｍ（１００メッシュ）の篩に入れて、繊維集合体上に均一になるように散布し、エンボスロール／フラットロール（１３０℃／１３０℃）、線圧２０Ｎ／ｍｍに設定した熱圧着装置で処理することで５．５ｇ／ｍ^２の人工ゼオライトが繊維集合体表面に熱接着した機能性繊維集合体を得た。得られた機能性繊維集合体はアンモニアを１００％除去でき、しかも加工が容易であった。
【００６１】
実施例８
樹脂構成Ａを使用して前述のスパンボンド法により紡糸し、１０ｇ／ｍ^２とし、次いで、人工ゼオライト（機能性材料構成Ｌ）を目開き１４９μｍ（１００メッシュ）の篩に入れて、繊維集合体上に均一になるように散布した。さらに、この繊維集合体上に、樹脂構成Ａを使用して前述の一般的な複合繊維紡糸法により得られた短繊維をエアレイド機で処理して繊維集合体の積層物とした。このとき人工ゼオライト担持量を除いた繊維集合体の積層物の目付は２５ｇ／ｍ^２とした。このようにして得られた人工ゼオライトを散布した繊維集合体と繊維集合体の積層物を、温度１４５℃に設定した熱風循環式オーブンで４５秒間処理することで８ｇ／ｍ^２の人工ゼオライトを積層物間に熱接着した機能性繊維集合体を得た。得られた機能性繊維集合体はアンモニアを１００％除去でき、しかも通気性が良好であり、粉落ちも生じなかった。
【００６２】
実施例９
樹脂構成Ｉを使用して、前述のスパンボンド法により紡糸し、ポイントボンド加工機（ロール温度１１６℃、線圧８０Ｎ／ｍｍ）で処理して、２０ｇ／ｍ^２の繊維集合体を得た。次いで人工ゼオライト（機能性材料構成Ｌ）を目開き１４９μｍ（１００メッシュ）の篩に入れて、繊維集合体上に均一になるように散布し、温度１３０℃、圧力０．１ＭＰａで熱プレス処理することで５ｇ／ｍ^２の人工ゼオライトが繊維集合体表面に熱接着した機能性繊維集合体を得た。これは、変性剤が少ないために機能性材料と繊維集合体が少量しか接着しておらず、エアーを吹き付けると大部分の人工ゼオライトが脱落し、わずかに１ｇ／ｍ^２の人工ゼオライトが熱接着して、機能性繊維集合体表面に残っていただけであった。この機能性繊維集合体は人工ゼオライトの脱落があったが、通気性が良好で加工が容易であり、しかもアンモニアを８０％除去できた。
【００６３】
実施例１０
実施例４で得られた機能性繊維集合体を使用して、市販のエアコンに使用されているフィルターに合うようにカットし、エアコンのフィルターに代えてエアコンに設置したところ、部屋の異臭が減り、心地よく、好適な室内環境になった。
【００６４】
実施例１１
実施例１で得られた機能性繊維集合体を赤外線ヒーターで１４５℃の温度に加熱しながら、直径３０ｍｍのステンレス製パイプに機能性繊維集合体の厚みが１５ｍｍになるまで巻取り、冷却した後、ステンレス製パイプを抜取った。得られた成形体を、１５０ｍｍにカットして、内径３０ｍｍ、外径６０ｍｍ、長さ１５０ｍｍの筒状物を得た。得られた筒状物を冷蔵庫内に入れたところ、冷蔵庫内の臭気が低減し好適な使用状況になった。
【００６５】
実施例１２
実施例１で得られた機能性不織布に、グラビア印刷方式で図柄をプリントして、ポスターを作製した。このポスターを部屋に貼ったところ、部屋の異臭と湿度が減り好適な室内環境になった。
【００６６】
比較例１
樹脂構成Ｈを使用して、前述のメルトブロー法により紡糸し、遠赤外線を使用した熱処理機で、１４５℃、５分間加熱処理し、３０ｇ／ｍ^２の不織布（繊維集合体）を得た。次いで、人工ゼオライト（機能性材料構成Ｌ）を目開き１４９μｍ（１００メッシュ）の篩に入れて、不織布上にほぼ均一に散布し、得られた不織布を温度１５０℃に設定したオーブンで１０秒間処理して５ｇ／ｍ^２の人工ゼオライトが繊維集合体に熱接着した機能性繊維集合体を得た。これは、繊維に変性剤が添加されていないため、機能性材料と繊維集合体とが接着しておらず、エアーを吹き付けると人工ゼオライトがほとんど脱落し、わずかに０．１ｇ／ｍ^２の人工ゼオライトが熱接着して、繊維集合体表面に残っていただけであった。この機能性繊維集合体は通気性が良好で、しかも加工が容易であったが、アンモニアを少量しか除去できず、充分な性能を有していなかった。
【００６７】
比較例２
樹脂構成Ｇを使用して、前述のスパンボンド法により紡糸し、ポイントボンド加工機（ロール温度１２０℃、線圧８０Ｎ／ｍｍ）で処理して、２０ｇ／ｍ^２の繊維集合体を得た。次いで、ハイドロキシアパタイト（機能性材料構成Ｍ）１０重量％、ポリカルボン酸アンモニウム塩（分散剤）及びポリビニルアルコール（結合剤）１重量％を純水８８．９重量％に加え攪拌して分散液を作製し、上記繊維集合体に含浸し、１４０℃に設定した熱風乾燥機を通し、繊維集合体に１５．２ｇ／ｍ^２のハイドロキシアパタイトが接着した機能性繊維集合体を得た。この機能性繊維集合体は通気性が良好であったが、分散液製造工程が複雑であり、通気性も悪く、アンモニアの除去率は４０％と低く充分な性能ではなかった。
【００６８】
比較例３
樹脂構成Ｇを使用して、前述の一般的な複合繊維紡糸法により得られた短繊維をミニチュアカード機でウェブにし、スルーエア加工機で１４０℃、２分間熱処理することで、３０ｇ／ｍ^２の繊維集合体を得た。次いで、人工ゼオライト（機能性材料構成Ｌ）５重量％とアクリル固形分２５重量％との水系エマルジョン液をスプレーガンで、繊維集合体に１２０ｇ／ｍ^２となるように吹き付けて、１４０℃に設定した熱風乾燥機を通し、１０．０ｇ／ｍ^２の人工ゼオライトが接着した機能性繊維集合体を得た。この不織布のアンモニア除去率は６０％であるが、機能性繊維集合体の通気性が不良で、エマルジョン製造工程が煩雑であった。
【００６９】
比較例４
樹脂構成Ｂを使用して、第１成分には、さらに２０重量％の人工ゼオライト（機能性材料構成Ｌ）を添加して、前述のスパンボンド法により紡糸し、ポイントボンド加工機（ロール温度１１６℃、線圧８０Ｎ／ｍｍ）で処理して、４０ｇ／ｍ^２の機能性繊維集合体を得た。得られた機能性繊維集合体の通気性は良好なものの、溶融紡糸工程での糸切れが多発し、ノズルフィルターが詰まる等の不具合が非常に多く、生産性に欠ける状態であった。またアンモニア除去率は３５％と低く充分な性能ではなかった。
【００７０】
【表１】

【００７１】
【表２】

【００７２】
【表３】

【００７３】
【発明の効果】
本発明による機能性繊維集合体及びそれを用いた成形体は、機能性材料を練り込み、バインダーまたはホットメルト接着剤で付着させたものとは異なり、機能性材料の露出面積が大きい。このため、機能性材料の機能が損なわれることがほとんどなく、また、機能性材料の使用量を少なく抑えることができ、しかもバインダーやホットメルト接着剤を使用しないので、通気性も良好であり、加工が容易でコスト面でも有利である特徴を持つ機能性繊維集合体及びそれを用いた成形体を提供できる。

Claims

粉末状の機能性材料と繊維集合体とが熱接着されてなる機能性繊維集合体であって、該機能性繊維集合体は、ポリオレフィンを不飽和カルボン酸及び不飽和カルボン酸無水物から選ばれる少なくとも１種を含むビニルモノマー（以下、これらを変性剤という。）でグラフト重合させた変性ポリオレフィンを含む樹脂で構成されている熱接着性繊維からなる繊維集合体の表面に、平均粒子径０．５〜２００μｍの粉末状の機能性材料が露出して熱接着されていることを特徴とする機能性繊維集合体。
熱接着性繊維が、第１成分と第２成分とからなる熱接着性複合繊維であり、第１成分が変性ポリオレフィンを含む樹脂であり、第２成分が該第１成分より融点の高い樹脂であり、第１成分が熱接着性複合繊維表面の少なくとも一部を長さ方向に連続して形成している熱接着性複合繊維である請求項１記載の機能性繊維集合体。
変性剤が、無水マレイン酸、アクリル酸及びメタクリル酸から選ばれる少なくとも１種である請求項１または請求項２記載の機能性繊維集合体。
熱接着性繊維が、長繊維である請求項１〜３のいずれか１項記載の機能性繊維集合体。
粉末状の機能性材料が、機能性無機材料である請求項１〜４のいずれか１項記載の機能性繊維集合体。
機能性無機材料が、ゼオライト、リン酸カルシウム及びリン酸アルミニウムから選ばれる少なくとも１種である請求項５記載の機能性繊維集合体。
請求項１〜６のいずれか１項記載の機能性繊維集合体を用いた成形体。
粉末状の機能性材料を溶剤中に分散させて繊維集合体の表面に塗布した後、溶剤を熱乾燥して、加熱処理する方法、または、繊維集合体に直接粉末状の機能性材料を散布した後、熱加工する方法を用いて、粉末状の機能性材料を、繊維集合体表面に熱接着することを特徴とする、請求項１記載の機能性繊維集合体の製造方法。