JPWO2019225466A1 - 布帛およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、防護衣料に好適に用いることができる布帛であって、耐水圧性能及び透湿性に優れる布帛を提供することを課題とする。不織布を有する布帛であって、前記不織布を構成する合成繊維の平均繊維径は、０．１μｍ以上２μｍ以下であり、前記不織布の繊維充填率は、２５％以上５５％以下であり、前記不織布の引張伸度が、８％以上である、布帛。

Description

本発明は、布帛およびその製造方法に関する。

従来から、防護衣の材料、建築物の材料、包装シートの材料および保護シートの材料として、透湿性および耐水圧性能に優れた布帛が使用されている。このような布帛としては、例えば、特許文献１に開示された布帛および特許文献２に開示された布帛が挙げられる。具体的には、特許文献１に開示された布帛は極細繊維層および長繊維層を積層してなるものである。また、上記の極細繊維層は緻密構造を有することが特許文献１には開示されている。次に、特許文献２に開示された布帛は、メルトブロー不織布層およびスパンボンド不織布層を積層してなるものである。また、上記のメルトブロー不織布層の内部であって、かつ、上記のメルトブロー不織布層とスパンボンド不織布層との境界面の付近には、メルトブロー不織布層の一部が溶融してなるスキン層が配置されていることが特許文献２には開示されている。

特開２００１−１３８４２５号公報 特開２００２−２５４５４２号公報

特許文献１には、極細繊維層と長繊維層とを重ね合わせた全面を熱圧着して布帛を得ることが開示されている。また、特許文献１には、上記の熱圧着の条件は、構成繊維の軟化点以上かつ融点以下の温度、および、５〜１００ｋｇ/ｍ^２の圧力であることが開示されている。ここで、本発明者らの知見によると、特許文献１に開示された布帛では、以下の課題があることを見出した。すなわち、極細繊維層と長繊維層とを熱圧着する工程では、長繊維層を構成する繊維の一部が極細繊維層を構成する軟化した繊維の間に入り込む傾向がみられる。そして、繊維層を構成する繊維の一部が極細繊維層を構成する軟化した繊維の間に入り込むことで、極細繊維層の繊維充填率が高くなる。そして、極細繊維層の繊維充填率が高くなることで極細繊維層の引張伸度が小さくなる。そして、その結果として、特許文献１に開示された布帛の耐水圧性能と透湿性とが劣ったものとなる傾向がみられる。

また、特許文献２には、特許文献２に開示された布帛がスキン層を備えることが開示されている。そして、このスキン層はメルトブロー不織布層の不織布層との接触面が溶融することによって形成されることが開示されている。ここで、本発明者らの知見によると、特許文献２に開示された布帛では、以下の課題があることを見出した。すなわち、メルトブロー不織布層の不織布層との接触面が溶融することによって形成されたスキン層は、膜状のものか、構成繊維同士が極めて多くの部分で相互に結合してなるものであると推測できる。よって、特許文献２に開示された布帛が備えるメルトブロー不織布層の引張伸度は小さくなる。そして、この結果として、特許文献２に開示された布帛の耐水圧性能と透湿度も劣ったものとなる傾向がみられる。

そこで、本発明は、防護衣の材料等として好適に用いることができる布帛であって、耐水圧性能および透湿性に優れる布帛を提供することを課題とする。

本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、布帛が備える不織布を特定のものとすることで上記の課題を解決できることを見出したのである。すなわち、上記の不織布を構成する繊維の繊維径を特定の範囲内とし、かつ、上記の不織布の繊維充填率および引張伸度をある特定の範囲内とすることにより上記の課題を解決できることを見出し、本発明に至ったものである。

すなわち、本発明の布帛は、不織布を有し、この不織布を構成する合成繊維の平均繊維径は０．１μｍ以上２μｍ以下であり、この不織布の繊維充填率が２５〜５５％であり、この不織布の引張伸度が８％以上である。

本発明によれば、防護衣の材料等として好適に用いることができる布帛であって、耐水圧性能および透湿性に優れる布帛を提供することができる。

本発明の布帛の一実施形態例の製造に適した製造装置の断面概念図を示すものである。

本発明の布帛は、不織布を有する。そして、この不織布を構成する合成繊維の平均繊維径は０．１μｍ以上２μｍ以下である。また、この不織布の繊維充填率は２５％以上５５％以下であり、この不織布の引張伸度は８％以上である。本発明の布帛は、耐水圧性能および透湿性に優れる。上記の効果が得られるメカニズムについては以下のとおり、推測する。すなわち、布帛が有する不織布は平均繊維径が２μｍ以下と細い合成繊維から構成され、かつ、この不織布の繊維充填率が２５％以上５５％以下と特定の範囲内にあるため、この不織布は多数のサイズの小さい空隙を有するものとなると推測する。そして、多数のサイズの小さい空隙を有する不織布を備えた布帛は、透湿性および耐水圧性能の両方に優れたものとなると推測する。また、このことに加えて、本発明の布帛が備える不織布の引張伸度が８％以上であることで、布帛の一方の面から他方の面の方向に水圧がかかった場合であっても、布帛の高い耐水圧性能を担保する不織布が破断することが抑制されるため、布帛の耐水圧性能は高い水準にて実現が可能になるものと推測する。

ここで、布帛の耐水圧性能は本明細書の実施例の「（２）耐水圧」の項に記載の方法で評価することができる。また、布帛の透湿度は本明細書の実施例の「（３）透湿度」の項に記載の方法で評価することができる。

本発明の布帛が有する不織布を構成する合成繊維の平均繊維径は、０．１μｍ以上２μｍ以下の範囲である。合成繊維の平均繊維径が２μｍを超えると、布帛の備える不織布の繊維充填率が２５％以上５５％以下であり、かつ、不織布の引張伸度が８％以上であっても布帛の耐水圧性能は劣ったものとなる傾向がみられる。また、合成繊維の平均繊維径が０．１μｍ未満であると不織布の強度が著しく劣ったものとなる傾向がみられる。合成繊維の平均繊維径は、０．５μｍ以上１．９μｍ以下あることが好ましい。なお、合成繊維の繊維断面の形状が円形でない場合には、繊維断面の面積に相当する円の直径を繊維径とする。

次に、本発明の布帛が有する不織布の繊維充填率について説明する。不織布の繊維充填率は２５％以上５５％以下である。不織布の繊維充填率が２５％未満では布帛の耐水圧性能は十分に優れたものとはならない傾向がみられる。一方で、不織布の繊維充填率が５５％を超えると布帛の透湿度が低くなり、かつ、布帛の風合いも硬く劣ったものとなる傾向にある。上記の観点から、不織布の繊維充填率は、３０％以上であることが好ましい。また、不織布の繊維充填率は５０％以下であることが好ましい。なお、不織布の繊維充填率は、不織布の目付、不織布の厚み、および、不織布を構成する合成繊維の素材の比重から以下の式で表される。なお、詳細は後述するが、不織布の繊維充填率は、不織布に特定の条件の熱カレンダー加工を施すことで所望の範囲に調整することができる。

繊維充填率（％）＝（目付／（厚み×比重））×１００
また、本発明の布帛が有する不織布の引張伸度は、８％以上である。この引張伸度が、８％未満であると、特に布帛の耐水圧性能が不十分なものとなるとの傾向がみられる。また、この引張伸度が、８％未満であると、布帛の風合いが硬くなるとともに、布帛が裂けやすくもなるとの傾向がみられる。そして、このような布帛は、防護衣の材料等に不適切なものとなる傾向がみられる。上記の観点から、不織布の引張伸度は１０％以上であることが好ましい。

本発明の布帛が備える不織布の形態としては、短繊維不織布および長繊維不織布が挙げられる。そして、上記の短繊維不織布の形態としては、ニードルパンチ不織布およびスパンレース不織布等があげられる。ニードルパンチ不織布およびスパンレース不織布等は、分割型の複合繊維および海島型の複合繊維の少なくともいずれか一方を含む繊維から構成されていてもよい。次に、上記の長繊維不織布の形態としては、メルトブロー不織布等が挙げられる。そして、目付の均一性に優れ、かつ、繊維分散の均一性にも優れるとの理由により、本発明の布帛が備える不織布は、メルトブロー不織布であることが好ましい。また、布帛が備える不織布自体の機械的強度に優れるとの理由により、本発明の布帛が備える不織布は、分割型の複合繊維および海島型の複合繊維の少なくともいずれか一方を含む繊維から構成される不織布に割繊処理および脱海処理の少なくともいずれか一方を施してなる不織布であることも好ましい。そして、上記のとおり、本発明の布帛が有する不織布は、特定の条件にて熱カレンダー加工を施されることで、不織布の繊維充填率は２５％以上５５％以下である。ここで、熱カレンダー加工とは、２本のロールの間に不織布を一定の速度で通過させるに際し、不織布を加熱し、さらに、不織布に対し荷重をかける処理をいう。熱カレンダー加工は、不織布単体に対して行うこともできるし、後述する繊維シートと不織布とを重ね合わせてなる積層体に対して行うこともできる。

本発明の布帛が備える不織布を構成する合成繊維としては、以下のものを挙げることができる。すなわち、オレフィン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維およびポリフェニレンスルフィド繊維等である。そして、オレフィン繊維を構成する素材としては、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂およびポリエチレン樹脂とポリプロピレン樹脂とをブレンドしてなる樹脂を挙げることができる。そして、ポリエチレン系樹脂としては、例えば、エチレンを主成分として含み、かつ、エチレン以外のオレフィンも含む共重合体を挙げることができる。これらの樹脂のなかでも、繊維の柔軟性、樹脂の汎用性、繊維の撥水性に優れ、さらに、繊維の極細化も容易なため、合成繊維の素材としてはオレフィン樹脂が好ましい。また、オレフィン樹脂のなかでも、最も汎用性のある樹脂であるのはポリプロピレン樹脂である。このことから、合成繊維はポリプロピレン繊維であることが好ましい。

本発明の布帛が備える不織布の目付は、１０〜３５ｇ／ｍ^２であることが好ましい。本発明の布帛の主な用途としては、上記のとおり、防護衣の材料、建築物の材料、包装シートの材料および保護シートの材料等が挙げられる。そして、これらの用途では、薄く、かつ、軽量な布帛が好まれる。よって、布帛が有する不織布についても、薄く、かつ、軽量であることが好まれるが求められる。したがって、不織布の目付が、３５ｇ／ｍ^２を超えると布帛の軽量さと薄さとが担保できない傾向にあり、また、布帛のコストも上昇する傾向もある。よって、不織布の目付は３５ｇ/ｍ^２以下であることが好ましい。また、不織布の目付が１０ｇ／ｍ^２未満である場合には、布帛の耐水圧性能が不十分となる傾向がみられる。よって、不織布の目付は１０ｇ/ｍ^２以上であることが好ましい。

本発明の布帛は、さらに繊維シートを備え、不織布の少なくとも一方の面に上記の繊維シートが積層されてなるものであることが好ましい。このような布帛は、耐水圧性能および透湿性に優れることに加えて、機械的強度にも優れたものとなる。ここで、繊維シートとは、布帛の機械的強度を優れたものとするのみならず、布帛が有する不織布の表面を擦傷等から保護するものである。この繊維シートとしては、例えば、不織布、織物および編物等を挙げることができる。そして、コストに優れ、製造工程における扱い易さにも優れるとの理由からは、繊維シートは不織布であることが好ましい。さらに、上記の繊維シートとしては、乾式短繊維不織布、湿式不織布および長繊維不織布等を挙げることができる。また、上記の乾式短繊維不織布としてはニードルパンチ不織布およびスパンレース不織布を挙げることができる。上記の湿式不織布としては、パルプ等を含む繊維を混抄してなるものを挙げることができる。長繊維不織布としてはスパンボンド不織布等を挙げることができる。これらの中でも、繊維シートは長繊維不織布であることが好ましい。

ここで、本発明の布帛が備える繊維シートの数は、２層でもよい。そして、本発明の布帛が２層の繊維シートを備える場合においては、本発明の布帛が備える不織布が、これらの２層の繊維シートで挟持されていることが好ましい。このような形態の布帛においては、この布帛が備える不織布は、その両面が擦傷等から保護されることとなる。

ここで、不織布と繊維シートとを備える布帛においては、不織布と繊維シートとは熱カレンダー加工等により直接積層されていてもよいし、熱接着不織布等を介して積層されていてもよい。軽量性に優れ、コストに優れ、さらに生産性等にも優れた布帛を得るとの理由からは、不織布と繊維シートとを備える布帛は、織布と繊維シートとが直接積層されてなるものであることが好ましい。

繊維シートを構成する繊維の素材としては、ポリエチレン樹脂およびポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ならびにポリアミド樹脂等が挙げられる。ここで、汎用性に優れた樹脂であるとの理由から、繊維シートを構成する繊維の素材はポリオレフィン樹脂であることが好ましく、ポリプロピレン樹脂およびポリプロピレン系樹脂の少なくとも一方を含むポリオレフィン樹脂であることがより好ましい。ここで、ポリプロピレン系樹脂とは、プロピレンを主成分として含み、かつ、プロピレン以外のオレフィンも含む共重合体を挙げることができる。また、詳細は後述するが、本発明の布帛の製造方法にて、不織布と繊維シートとを熱カレンダー加工にて積層する場合には、不織布を構成する合成繊維の素材と繊維シートを構成する繊維の素材とは同一であることが好ましい。すなわち、不織布を構成する合成繊維の素材がポリプロピレン系樹脂であるならば、繊維シートを構成する繊維の素材もポリプロピレン系樹脂であることが好ましい。不織布を構成する合成繊維の素材と繊維シートを構成する繊維の素材とは同一であることで、不織布と繊維シートとの間の接着強度が優れたものとなるためである。

本発明の布帛が不織布と繊維シートとを有する場合には、不織布および繊維シートの少なくともいずれか一方の構成繊維の素材が低結晶性樹脂組成物であることが好ましい。すなわち、本発明の布帛が不織布と繊維シートとを有する場合には、不織布を構成する合成繊維および繊維シートを構成する繊維の少なくともいずれか一方が、低結晶性樹脂組成物からなる繊維であることが好ましい。不織布および繊維シートの少なくともいずれか一方の構成繊維の素材が低結晶性樹脂組成物であると、不織布と繊維シートとの間の接着の強度が向上する。そして、不織布と繊維シートとの間の接着の強度が向上すると、布帛の耐水圧性能もより優れたものとなる。また、上記の低結晶性樹脂組成物はオレフィン樹脂であることが好ましい。また、上記の低結晶性樹脂組成物は低結晶性のポリプロピレン樹脂であることが好ましい。また、低結晶樹脂組成物は、一般に強度が通常の樹脂組成物より弱くなる傾向にあり、強度保持の観点から、本発明の布帛が不織布と繊維シートとを有する場合には、不織布の構成繊維の素材が低結晶性樹脂組成物であることがより好ましく、不織布の構成繊維の素材および繊維シートの構成繊維の素材の両方が低結晶性樹脂組成物であることが特に好ましい。なお、繊維シートの構成繊維の素材が低結晶性樹脂組成物であるとは、布帛が複数の繊維シートを備える場合においては、不織布に直接積層された繊維シートの少なくとも１枚の構成繊維の素材が低結晶性樹脂組成物であることをいう。

また、上記の低結晶性のポリプロピレン樹脂は、核磁気共鳴（ＮＭＲ）の立体規則性解析であるペンタット分率を算出した時の「ｍｍｍｍ」の値は７２〜９３ｍｏｌ％であることが好ましく、８０〜９０ｍｏｌ％であることがより好ましい。上記の「ｍｍｍｍ」の値が９３％以下であることで、不織布および繊維シートの間の接着の強度が向上する。一方で、上記の「ｍｍｍｍ」の値が７２％以上であることで、低結晶性のポリプロピレンを主成分とする低結晶性樹脂組成物から構成される繊維の生産性が優れたものとなる。また、所望の低結晶性のポリプロピレン樹脂は、モノマーを重合する際の重合度等を適宜調整することで得ることができる。上記の方法以外にも、高結晶性プロピレン樹脂と低結晶性のポリプロピレン樹脂とを混合する際の両樹脂の混合比率を適宜調整することでも得ることができる。例えば、上記の「ｍｍｍｍ」の値が９５ｍｏｌ％以上の高結晶性ポリプロピレン樹脂に上記の「ｍｍｍｍ」の値が４０〜６０ｍｏｌ％の低結晶性のポリプロピレン樹脂を１０〜３０％混合することで、上記「ｍｍｍｍ」の値が７２〜９３ｍｏｌ％の低結晶性のポリプロピレン樹脂を得ることができる。

繊維シートの目付は、５ｇ／ｍ^２以上４０ｇ／ｍ^２以下であることが好ましい。繊維シートの目付が５ｇ／ｍ^２以上であることで、布帛の強度がより優れたものとなる。一方で、繊維シートの目付が４０ｇ／ｍ^２以下であることで、布帛がより軽量なものとなる。なお、軽量性および強度により優れた布帛は、防護衣の材料としてより好適なものである。

次に、本発明の布帛の製造方法について説明する。本発明の布帛の製造方法の一実施形態は、不織布を形成する工程Ａと、工程Ａにより得られた不織布に熱カレンダー加工を施す工程Ｂとを有している。この布帛の製造方法の一実施形態は、布帛が備える不織布単体に対して熱カレンダー加工を施すのに適した製造方法である。また、この熱カレンダー加工は、布帛が備える不織布の繊維充填率を２５％以上５５％以下の範囲内に調整し、さらに、不織布の引張伸度を８％以下に調整するのに適したものである。

ここで、不織布の熱カレンダー加工の条件について以下のとおり説明する。まず、熱カレンダー加工におけるカレンダーの温度について説明する。カレンダーの温度は、４０℃以上であり、かつ、本発明の布帛が備える不織布を構成する合成繊維のうち、最も融点の低い素材から構成される合成繊維の素材の融点より４０℃以上低い温度であることが好ましい。つまり、例えば、最も融点の低い素材から構成される合成繊維の素材の融点が１６０℃である場合には、カレンダーの温度は４０℃以上１２０℃以下が好ましいということになる。カレンダーの温度を上記の範囲内とすることで、不織布を構成する合成繊維に過剰な熱履歴を与えることなく、不織布を緻密化することができる。このことにより、本発明の布帛が備える不織布の繊維充填率と引張伸度とを所望の範囲内とすることができる。なお、カレンダーの温度が上記の温度の範囲の上限を超えるものであると、不織布を構成する合成繊維の間の圧着が強くなりすぎる傾向もみられ、不織布の透湿度が低下し、この不織布を備える布帛の透湿度も低下する。さらに、カレンダーの温度が上記の温度の範囲の上限を超えるものであると、この不織布の引張伸度も低下し、この不織布は破断し易いものとなり、この不織布を備える布帛は耐水圧性能にも劣ったものとなる傾向がみられる。また、カレンダーの温度が上記の温度の範囲の上限を超えるものであると、この不織布を備える布帛の風合いも硬くなる傾向がみられる。ここで、本発明の布帛が備える不織布を構成する合成繊維がポリプロピレン繊維である場合、すなわち、不織布を構成する合成繊維のうち、最も融点の低い樹脂から構成される構成樹脂がポリプロピレン樹脂である場合には、この布帛の実施形態例における熱カレンダー加工のカレンダーの温度は４０〜１１５℃であることが好ましい。ここで、熱カレンダー加工におけるカレンダーの温度が１１５℃を超えると、上記のとおり、布帛の透湿度および耐水圧性能が著しく低下するとともに、この布帛の風合いも硬くなる傾向がみられる。また、熱カレンダー加工におけるカレンダーの温度が４０℃未満であると、不織布を構成する合成繊維の軟化が十分でなく、不織布の緻密化の程度が不十分となる傾向が見られる。

また、この布帛の製造方法の一実施形態における、熱カレンダー加工における荷重は、線圧で１０ｋｇ／ｃｍ以上２００ｋｇ／ｃｍ以下であることが好ましい。このカレンダーの荷重が１０ｋｇ／ｃｍ以上であることで、布帛中の不織布をより緻密化できるため、高い耐水圧性能の布帛を得ることができる。また、この熱カレンダー加工における荷重が２００ｋｇ／ｃｍ以下であることで、不織布の内部に適度な空隙を確保できるとともに、不織布の引張伸度を高いものとすることができる。このことにより、この不織布を有する布帛の透湿性および耐水圧性能がともに、より優れたものとなる。

また、本発明の布帛の製造方法の他の実施形態は、不織布を形成する工程Ａと、工程Ａにより得られる不織布に繊維シートを重ね合わせて積層体を得る工程Ｃと、工程Ｃにより得られた積層体に熱カレンダー加工を施す工程Ｄとを有している。この布帛の製造方法の他の実施形態は、布帛が備える不織布と繊維シートとの積層体に対して熱カレンダー加工を施すものである。また、この熱カレンダー加工は、布帛が備える不織布の繊維充填率を２５％以上５５％以下の範囲内に調整し、さらに、不織布の引張伸度を８％以下に調整するのに適したものであることは、上記の布帛の製造方法の一実施形態と同様である。

ここで、積層体に対する熱カレンダー加工の条件について以下のとおり説明する。まず、熱カレンダー加工におけるカレンダーの温度について説明する。カレンダーの温度は、本発明の布帛が備える不織布を構成する合成繊維のうち、最も融点の低い素材から構成される合成繊維の素材の融点より４０℃以上９０℃以下低い温度であることが好ましい。つまり、例えば、最も融点の低い素材から構成される合成繊維の素材の融点が１６０℃である場合には、カレンダーの温度は７０℃以上１２０℃以下が好ましいということになる。カレンダーの温度を上記の範囲内とすることで、不織布を構成する合成繊維に過剰な熱履歴を与えることなく、不織布をより緻密化することができる。このことにより、本発明の布帛が備える不織布の繊維充填率と引張伸度とを所望の範囲内とすることができる。なお、カレンダーの温度が上記の温度の範囲の上限を超えるものであると、上記の一実施形態と同様に、この不織布を備える布帛の風合いが硬くなる傾向がみられ、さらに、不織布を構成する合成繊維の間の圧着が強くなりすぎることで布帛の透湿度も低下し、また、この不織布の引張伸度も低くなり、この不織布を備える布帛の耐水圧性能も低下する傾向がみられる。ここで、本発明の布帛が備える不織布を構成する合成繊維がポリプロピレン繊維である場合、すなわち、不織布を構成する合成繊維のうち、最も融点の低い素材から構成される合成繊維の素材がポリプロピレン樹脂である場合には、この布帛の実施形態例における熱カレンダー加工のカレンダーの温度は７５〜１１５℃であることが好ましい。ここで、熱カレンダー加工におけるカレンダーの温度が１１５℃を超えると、上記のとおり、布帛の風合いが硬くなる傾向がみられる。さらに、熱カレンダー加工におけるカレンダーの温度が１１５℃を超えると、不織布を構成する合成繊維の間の圧着が強くなりすぎる傾向もみられ、その結果、不織布の透湿度が低下し、この不織布を備える布帛の透湿度も低下する。また、熱カレンダー加工におけるカレンダーの温度が１１５℃を超えると、不織布の引張伸度も低くなり、この不織布を備える布帛の耐水圧性能も低下する傾向がみられる。また、熱カレンダー加工におけるカレンダーの温度が７０℃未満であると、不織布の緻密化が不十分となるとともに、不織布と繊維シートとの間の接着の強度が不十分となる傾向がある。

なお、最も融点の低い素材から構成される合成繊維の素材が低結晶性のポリプロピレン樹脂である場合には、カレンダーの温度は、７５℃以上１２０℃以下であることが好ましい。不織布を構成する合成繊維のうち、最も融点の低い素材から構成される合成繊維の素材が低結晶性のポリプロピレン樹脂である場合には、不織布と繊維シートの接着強度が向上するため、両者の剥離が起こりにくく、このため耐水圧性能が向上するとともに、より低温での加工が可能になるとともに、低結晶性のポリプロピレン樹脂を不織布に適用すると、熱結晶化が起こりにくくなるため同じ温度で加工しても、不織布の伸度を高く維持できるので、より高い耐水圧性能を得ることができる。

また、この布帛の製造方法の他の実施形態における熱カレンダー加工におけるカレンダーの荷重は、線圧で１０ｋｇ／ｃｍ以上２００ｋｇ／ｃｍ以下であることが好ましい。このカレンダーの荷重が１０ｋｇ／ｃｍ以上であることで、不織布の緻密化により、布帛の十分な耐水圧性能を得ることができるとともに、不織布および繊維シートの間の接着の強度もより優れたものとなる。また、このカレンダーの荷重が２００ｋｇ／ｃｍ以下であることで、不織布の内部に適度な空隙を確保することができ、さらに不織布の高い引張伸度の実現により、この不織布を有する布帛の十分な透湿性および十分な耐水圧性能が実現できる。

また、本発明の布帛が、不織布と繊維シートとを有する場合において、不織布と繊維シートとの積層方法としては以下のものを例示できる。すなわち、（Ａ）熱カレンダー加工を施した不織布と繊維シートとを重ね合わせた後、不織布および繊維シートに熱接着加工を施し不織布と繊維シートとを積層する方法や、（Ｂ）不織布と繊維シートとを重ね合わせた後、不織布および繊維シートに熱カレンダー加工を施し不織布と繊維シートとを積層する方法、（Ｃ）不織布と繊維シートとを重ね合わせた後、熱カレンダー加工を施し積層中間体を得て、さらに、得られた積層中間体の繊維シートが積層されている不織布の面の反対側の面に追加の繊維シートを重ね合わせ、その後に積層中間体と追加の繊維シートとに熱接着加工を施し、積層中間体と追加の繊維シートとを積層する方法等を例示することができる。これらの中でも、不織布の繊維充填率および引張伸度の調整と不織布および繊維シートの積層とを一つの工程で行うことができ、布帛の製造方法の工程の数を少なくすることができるとの観点から、不織布と繊維シートとを重ね合わせた後、不織布および繊維シートに熱カレンダー加工を施し不織布と繊維シートとを積層する方法を採用することが好ましい。

ここで、上記の熱接着加工としては、熱エンボス加工、超音波エンボス加工等を挙げることができる。これらの熱接着加工では、不織布と繊維シートとを、これらの面において部分的に接着することができるため、布帛の通気度や透湿度が優れたものとなる。なお、熱カレンダー加工を施した不織布と繊維シートとを重ね合わせた後、不織布および繊維シートに熱エンボス加工や超音波エンボス加工を施し不織布と繊維シートとを積層する方法においては、不織布と繊維シートとの層間の剥離強力が高いものとなり、この布帛を防護衣料等とした場合に、この防護衣料等の機械物性が優れたものとなるため好ましい。

また、布帛が備える不織布をメルトブロー不織布とし、布帛が備える繊維シートをスパンボンド不織布とすることは、布帛の生産性の向上や布帛のコストの低下に資するのみならず、不織布や繊維シートの形成から、不織布と繊維シートとの積層までを一連の工程で行うことができるため好ましい。例えば、メルトブロー不織布製造装置と熱カレンダー装置を順次配することで、本発明の不織布を一工程で作製することが出来る。また、スパンボンド不織布製造装置、メルトブロー不織布製造装置、スパンボンド不織布製造装置、および熱カレンダー装置をこの順に配することで、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布およびスパンボンド不織布をこの順に備える本発明の布帛を一工程で作製することが出来る。

次に、上記の布帛の製造方法に用いることができる製造装置について図面を用いて詳細に説明するが、もちろんこれに限定されない。

図１は本発明の布帛の製造方法に用いることができる製造装置の一実施形態を示す。スパンボンド紡糸装置１、メルトブロー紡糸装置３、スパンボンド紡糸装置４を図１に示す順に配置し、捕集ネット２の上に、スパンボンド紡糸装置１からの紡出糸１０１、メルトブロー防止装置３からの紡出糸１０２、スパンボンド紡糸装置４からの紡出糸１０３を、この順に積層捕集した後、熱カレンダーロール５で熱カレンダー加工を施して布帛S１を得て、この布帛S１を巻取りロール６に巻き取る。このように一連の工程で布帛を製造することができる。なお、図１では、スパンボンド紡糸装置１は、この装置に装着されている口金で表現されている。また、図１では、メルトブロー紡糸装置３は、この装置に装着されている口金で表現されている。また、図１では、スパンボンド紡糸装置４は、この装置に装着されている口金で表現されている。

以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。また、測定は以下のとおり行った。

（１）厚み、目付
ＪＩＳ Ｌ１０９６（２０１０）に準じて測定した。

（２）耐水圧
ＪＩＳ Ｌ１０９２（２００９）中の耐水度試験（静水圧法）Ａ法（低水圧法）に準じて測定した。

（３）透湿度
ＪＩＳ Ｌ１０９９（２０１２）Ａ−１法（塩化カルシウム法）に準じて測定した。

（４）繊維充填率
厚みと目付と繊維を構成する樹脂の比重から以下の式にて算出した。

繊維充填率（％）＝（目付／（厚み×比重））×１００
（５）不織布を構成する繊維の平均繊維径
５視野以上の表面ＳＥＭ写真より、合計１００本の繊維の繊維径を測定してその平均を求め平均繊維径とした。

（６）不織布の引張伸度
布帛から繊維シートを剥離して、不織布を単離した後に、単離した不織布についてＪＩＳ Ｌ１０９６Ａ法（ストリップ法）に準じて不織布の引張伸度を測定した。また、単離した不織布について、無作為に選定した一方向と、上記一方向に垂直な方向とについて引張伸度を測定し、２つの引張伸度のうち、小さい引張伸度の値を不織布の引張伸度とした。なお、布帛が不織布のみから構成される場合には、布帛について引張伸度を測定した。

（７）引張強度
ＪＩＳ Ｌ１０９６（２０１０）中のＡ法（ストリップ法）に準じて測定した。

（８）樹脂の低結晶性の評価
不織布を構成する繊維または繊維シートを構成する繊維について、^１３Ｃ-NMR測定（日本電子製EX400型）を行い、ペンタッド分率、トリアッド分率を算出した。

（実施例１）
平均繊維径１．６８μｍのポリプロピレン繊維から構成された、目付２０ｇ／ｍ^２のポリプロピレン製のメルトブロー不織布を作製した。ついで、このメルトブロー不織布に、ペーパー製のロールおよび鉄製のロールを備えるカレンダー装置にて、カレンダーの温度１００℃、カレンダーの荷重９０ｋｇ／ｃｍ、速度４ｍ／ｍｉｎの条件で熱カレンダー加工を施して、緻密化された不織布を得た。なお、上記カレンダーの荷重は線圧であり、以下の実施例および比較例においても同様である。得られた不織布の繊維充填率、引張伸度、耐水圧および透湿度は表１に示すとおりであった。なお、実施例１における不織布の耐水圧および透湿度は、布帛の耐水圧および透湿度と同義である。

（比較例１）
熱カレンダー加工におけるカレンダーの温度を１３５℃とした以外は実施例１と同様にして、緻密化された不織布を得た。得られた不織布の繊維充填率、引張伸度、耐水圧および透湿度は表１に示すとおりであった。ここで、得られた不織布の耐水圧は７００ｍｍＨ_２０であり、実施例１の不織布の耐水圧よりも低かった。なお、比較例１における不織布の耐水圧および透湿度は、布帛の耐水圧および透湿度と同義である。

表１に実施例１および比較例１の不織布の物性一覧を示す。

（実施例２）
平均繊維径１．６５μｍのポリプロピレン繊維から構成された、目付２０ｇ／ｍ^２のポリプロピレン製のメルトブロー不織布を用意した。なお、このメルトブロー不織布はNMRから算出したペンタット分率の「ｍｍｍｍ」の値が96％の高結晶性のポリプロピレン樹脂からなるポリプロピレン繊維で構成されている。次に、このメルトブロー不織布を、各目付が１５ｇ／ｍ^２である２枚のポリプロピレン製のスパンボンド不織布で挟んで、鉄製のロールおよび鉄製のロールを備えるカレンダー装置にて、カレンダーの温度１１０℃、カレンダーの荷重９０ｋｇ／ｃｍ、速度１０ｍ／ｍｉｎの条件で、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布およびスパンボンド不織布をこの順に積層一体化し布帛を得た。得られた布帛の耐水圧および透湿度を表２に示す。また、得られた布帛に含まれるメルトブロー不織布の目付、繊維充填率および引張伸度は表２に示すとおりである。

（比較例２）
実施例２で用意したポリプロピレン製のメルトブロー不織布と実施例２で用意したポリプロピレン製のスパンボンド不織布とを重ねて、ペーパー製のロールおよび鉄製のロールを備えるカレンダー装置にて、カレンダーの温度１４０℃、カレンダーの荷重９０ｋｇ／ｃｍ、速度２０ｍ／ｍｉｎの条件で、メルトブロー不織布およびスパンボンド不織布をこの順に積層一体化し布帛を得た。得られた布帛の耐水圧および透湿度を表２に示す。また、得られた布帛に含まれるメルトブロー不織布の目付、繊維充填率および引張伸度は表２に示すとおりである。

（比較例３）
積層一体化の工程において、カレンダーの温度を１４５℃、カレンダーの荷重を２５ｋｇ／ｃｍ、速度を２５ｍ／minとしたこと以外は実施例２と同様にして布帛を得た。得られた布帛の耐水圧および透湿度を表２に示す。また、得られた布帛に含まれるメルトブロー不織布の目付、繊維充填率および引張伸度は表２に示すとおりである。

（実施例３）
実施例２で用いたポリプロピレン製のメルトブロー不織布を、以下のポリプロピレン製のメルトブロー不織布としたこと以外は実施例２と同様にして布帛を得た。すなわち、実施例３では、平均繊維径１．６５μｍであり、かつ、NMRから算出したペンタット分率の「ｍｍｍｍ」の値が87％の低結晶性のポリプロピレン樹脂からなるポリプロピレン繊維から構成された、目付２０ｇ／ｍ^２のポリプロピレン製のメルトブロー不織布を用意した。得られた布帛の耐水圧および透湿度を表２に示す。また、得られた布帛に含まれるメルトブロー不織布の目付、繊維充填率および引張伸度は表２に示すとおりである。

（実施例４）
実施例２で用いたポリプロピレン製のメルトブロー不織布の目付を２５ｇ／ｍ^２とし、実施例２で用いた２枚のポリプロピレン製のスパンボンド不織布の目付を各々１３ｇ／ｍ^２とし、さらに、ペーパー製のロールおよび鉄製のロールを備えるカレンダー装置にて、カレンダーの温度１００℃、カレンダーの荷重１１０ｋｇ／ｃｍ、速度５ｍ／ｍｉｎの条件で積層一体化したこと以外は実施例２と同様にして布帛を得た。得られた布帛の耐水圧および透湿度を表２に示す。また、得られた布帛に含まれるメルトブロー不織布の目付、繊維充填率および引張伸度は表２に示すとおりである。

（実施例５）
積層一体化の工程において、カレンダーの温度を９０℃としたこと以外は実施例２と同様にして布帛を得た。得られた布帛の耐水圧および透湿度を表２に示す。また、得られた布帛に含まれるメルトブロー不織布の目付、繊維充填率および引張伸度は表２に示すとおりである。

（実施例６）
積層一体化の工程において、カレンダーの温度を９０℃としたこと以外は実施例２と同様にして布帛を得た。次いで、得られた布帛に対し、１ｃｍ角の格子柄で超音波エンボス加工を施してエンボス加工済の布帛を得た。得られたエンボス加工済の布帛の耐水圧および透湿度を表２に示す。また、得られたエンボス加工済の布帛に含まれるメルトブロー不織布の目付、繊維充填率および引張伸度は表２に示すとおりである。

（比較例４）
実施例１で用意したメルトブロー不織布を、カレンダー加工を施すことなく、実施例２で用意した２枚のスパンボンド不織布で挟んで積層体を得た。なお、２枚のスパンボンド不織布で挟む前のメルトブロー不織布の繊維充填率は１３％であった。次いで、この積層体に実施例４と同様にして超音波エンボス加工を実施してエンボス加工済の布帛を得た。得られたエンボス加工済の布帛の耐水圧および透湿度を表２に示す。また、得られたエンボス加工済の布帛に含まれるメルトブロー不織布の目付、繊維充填率および引張伸度は表２に示すとおりである。

（比較例５）
実施例２で用意したメルトブロー不織布を構成する繊維の平均繊維径を２．１μｍとしたこと以外は実施例２と同様にして布帛を得た。得られた布帛の耐水圧および透湿度を表２に示す。また、得られた布帛に含まれるメルトブロー不織布の目付、繊維充填率および引張伸度は表２に示すとおりである。

表２に実施例２〜６、および比較例２〜５のメルトブロー不織布および布帛の物性等を示す。

（実施例７、比較例６）
実施例２の布帛を用いて、つなぎ服タイプの防護衣料を縫製した（実施例６）。同様に、比較例３の布帛を用いて、防護衣料を縫製した（比較例６）。着用感は実施例６の防護衣料は柔らかく良好であったが、比較例６の防護衣料は若干硬く、さらに、着用時にはパリパリと音がした。また、しゃがんだ時などにおいて、防護衣料に無理な力が加わった場合には、実施例６の防護衣料は問題なかったが、比較例６の防護衣料は、布帛が備えるポリプロピレン製のメルトブロー不織布が破断する、すなわち、生地裂けが発生した。

本発明によれば、防護衣料の材料等として好適に用いることができる布帛であって、耐水圧性能および透湿性に優れる布帛を提供することができる。なお、この布帛は防護衣料の他にも建築材料、包装材料および保護材料等としても好適に利用することができる。

１、４ ：スパンボンド紡糸装置（口金）
２ ：捕集ネット
３ ：メルトブロー紡糸装置（口金）
５ ：熱カレンダーロール
６ ：巻取りロール
１０１、１０２、１０３：紡出糸
Ｓ１：布帛

Claims (16)

1. 不織布を有する布帛であって、
   前記不織布を構成する合成繊維の平均繊維径は、０．１μｍ以上２μｍ以下であり、
   前記不織布の繊維充填率は、２５％以上５５％以下であり、
   前記不織布の引張伸度が、８％以上である、布帛。
2. 前記不織布の引張伸度が、１０％以上である、請求項１記載の布帛。
3. 繊維シートを有し、
   前記不織布の少なくとも一方の面に前記繊維シートが積層されてなる、請求項１または２の何れかに記載の布帛。
4. 前記不織布の両面に繊維シートが積層されてなる、請求項３に記載の布帛。
5. 前記不織布および前記繊維シートの少なくともいずれか一方の構成繊維の素材が、低結晶性樹脂組成物である、請求項３または４に記載の布帛。
6. 前記不織布の構成繊維の素材が、低結晶性樹脂組成物である、請求項５に記載の布帛。
7. 前記低結晶性樹脂組成物が、低結晶性のポリオレフィン樹脂である、請求項５または６に記載の布帛。
8. 前記低結晶性のポリオレフィン樹脂が、低結晶性のポリプロピレン樹脂である、請求項７に記載の布帛。
9. 請求項１〜８の何れかに記載の布帛の製造方法であって、
   前記不織布を形成する工程Ａと、
   前記不織布に熱カレンダー加工を施す工程Ｂと、を有する、布帛の製造方法。
10. 前記熱カレンダー加工の条件が以下の（１）および（２）を満たす、請求項９に記載の布帛の製造方法。
    （１）カレンダーの荷重が、線圧で１０ｋｇ／ｃｍ以上２００ｋｇ／ｃｍ以下である。
    （２）カレンダーの温度が、４０℃以上、かつ、前記不織布を構成する合成繊維のうち、最も融点の低い素材から構成される合成繊維の素材の融点より４０℃以上、低い温度である。
11. 前記最も融点の低い素材から構成される合成繊維の素材が、ポリプロピレン樹脂であり、
    前記カレンダーの温度が、４０℃以上１１５℃以下である、請求項１０に記載の布帛の製造方法。
12. 請求項３〜８の何れかに記載の布帛の製造方法であって、
    前記不織布を形成する工程Ａと、
    前記不織布に繊維シートを重ね合わせて積層体を得る工程Ｃと、
    前記積層体に熱カレンダー加工を施す工程Ｄとを有する、布帛の製造方法。
13. 前記熱カレンダー加工の条件が以下の（１）および（２）を満たす、請求項１２に記載の布帛の製造方法。
    （１）カレンダーの荷重が、線圧で１０ｋｇ／ｃｍ以上２００ｋｇ／ｃｍ以下である。
    （２）カレンダーの温度が、前記不織布を構成する合成繊維のうち、最も融点の低い素材から構成される合成繊維の素材の融点より４０℃以上９０℃以下、低い温度である。
14. 前記最も融点の低い素材から構成される合成繊維の素材が、ポリプロピレン樹脂であり、
    前記カレンダーの温度が、７５℃以上１１５℃以下である、請求項１３に記載の布帛の製造方法。
15. 前記最も融点の低い素材から構成される合成繊維の素材が、低結晶性のポリプロピレン樹脂であり、
    前記カレンダーの温度が、７５℃以上１２０℃以下である請求項１３に記載の布帛の製造方法。
16. 前記積層体に熱エンボス加工および／または超音波エンボス加工を施す工程Ｅを有し、
    前記工程Ａ、前記工程Ｃ、前記工程Ｄおよび前記工程Ｅをこの順に有する、請求項１２〜１５のいずれかに記載の布帛の製造方法。

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