特開 2024-93063 機能性不織布およびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024093063

(43)【公開日】2024-07-09

(54)【発明の名称】機能性不織布およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   D04H 3/016 20120101AFI20240702BHJP

   D04H 1/728 20120101ALI20240702BHJP

   D04H 1/413 20120101ALI20240702BHJP

   D04H 3/16 20060101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

D04H3/016

D04H1/728

D04H1/413

D04H3/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022209196

(22)【出願日】2022-12-27

(71)【出願人】

【識別番号】000108498

【氏名又は名称】タイガースポリマー株式会社

(72)【発明者】

【氏名】島 嗣典

【テーマコード（参考）】

4L047

【Ｆターム（参考）】

4L047AA13

4L047AA19

4L047AB03

4L047AB08

4L047AB09

(57)【要約】

【課題】 機能性粒子の脱落を抑制しながら、不織布の通気性の低下を抑制する。
【解決手段】 所定の機能を有する機能性粒子４，４が一体化された合成樹脂製の長繊維を含んで機能性不織布が構成される。長繊維は、複数の大径部２，２と小径部３，３とが交互に並ぶよう、繊維の長手方向に径が変化している。小径部３，３は、前記合成樹脂により形成されたモノフィラメントである。大径部２，２の少なくとも一部は、機能性粒子４，４の複数が、合成樹脂により、ひも状もしくは団子状に固められて形成されている。小径部の繊維径３，３は、大径部に含まれる前記機能性粒子４，４の直径以下である。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の機能を有する機能性粒子が一体化された合成樹脂製の長繊維を含む機能性不織布であって、
前記長繊維は、複数の大径部と小径部とが交互に並ぶよう、繊維の長手方向に径が変化しており、
前記小径部は、前記合成樹脂により形成されたモノフィラメントであり、
前記大径部の少なくとも一部は、前記機能性粒子の複数が、前記合成樹脂により、ひも状もしくは団子状に固められて形成されており、
前記小径部の繊維径は、前記大径部に含まれる前記機能性粒子の直径以下である、
機能性不織布。

【請求項2】

前記小径部の繊維径が、前記機能性粒子の直径の１／１００以上である
請求項１に記載の機能性不織布。

【請求項3】

前記小径部の繊維径が、１００ナノメートル以上１０マイクロメートル以下であり、前記機能性粒子の直径が３００ナノメートル以上２００マイクロメートル以下である、
請求項２に記載の機能性不織布。

【請求項4】

前記機能性粒子が、熱膨張性を有する粒子である
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の機能性不織布。

【請求項5】

前記機能性粒子が亜リン酸アルミニウムの粒子である
請求項４に記載の機能性不織布。

【請求項6】

請求項１に記載の機能性不織布を製造する方法であって、
前記合成樹脂を加熱して溶融もしくは溶剤により溶解して液状化して、液状化した合成樹脂中に前記機能性粒子を分散させる第１の工程、
第１の工程に引き続き、前記機能性粒子が分散した液状の合成樹脂を、メルトブロー法もしくはエレクトロスピニング法により紡糸して長繊維としながら、不織布とする第２の工程、
を含む機能性不織布の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、所定の機能を有する機能性粒子を含む機能性不織布、およびその製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

合成樹脂繊維の不織布に、所定の機能を有する粒子を担持させて、不織布を機能性不織布とすることが行われている。例えば、不織布に活性炭粒子を担持させて、消臭機能やガス吸着機能を与えることが行われる。保水性や蛍光性、光吸収性など、不織布に付加したい機能に応じて、適した機能性粒子が不織布に担持される。

【0003】

機能性粒子を不織布に担持させる方法としては、例えば、スラリー化した機能性粒子に不織布をディッピングして、不織布を構成する合成繊維の表面に機能性粒子を付着させる方法が例示される。この際、機能性粒子が脱落しにくいよう、バインダが併用されることもある。
例えば、特許文献１には、積層構造の脱臭フィルターにおいて、空気流れの上流側に位置する除塵用不織布に固体超強酸粒子を含ませる除塵脱臭フィルター技術が開示されており、当該固体超強酸粒子をシランカップリング剤とともに水に分散させてスラリー状態とし、このスラリーに上流側に位置させる除塵用不織布を浸漬し、当該固体超強酸粒子を担持させることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２－３３１２１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に開示されるような従来の機能性不織布においては、以下のような問題を生じやすかった。
機能性粒子が脱落しにくいようにしたい場合は、バインダ等を併用することとなるが、バインダを用いて機能性粒子を担持させると、不織布が目詰まりして不織布の通気性が損なわれやすくなってしまう。特に、機能性粒子の径が、不織布の繊維径やポアサイズに比べて大きくなると、目詰まり傾向が顕著になりやすい。

【0006】

また、従来技術では、不織布に大量の機能性粒子を担持させると、機能性粒子が不織布繊維の間に堆積しやすく、不織布の通気性を保つことが難しくなりやすかった。また、従来技術では、大量の機能性粒子を担持させようとすると、スラリーを供給する側の不織布表面に機能性粒子が堆積しがちであり、不織布内に機能性粒子を均一に分散させることは難しかった。

【0007】

本発明の目的は、機能性粒子の脱落を抑制しながら、不織布の通気性の低下を抑制できるような機能性不織布を提供することにある。また、本発明の他の目的は、機能性粒子の配合量を増加させても、不織布の通気性低下が抑制可能な機能性不織布を提供することにある。また、本発明のさらに他の目的は、機能性粒子の配合量を増加させても、不織布内に均一に機能性粒子が分散されるような機能性不織布を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

発明者は、鋭意検討の結果、長繊維を含むように不織布を構成し、長繊維において、複数の機能性粒子を固めてひも状もしくは団子状にして大径部としつつ、大径部の機能性粒子の径以下の繊維径を有する小径部とし、大径部と小径部を交互に設けると、上記課題の少なくとも一つが解決することを知見し、本発明を完成させた。

【0009】

本発明は、所定の機能を有する機能性粒子が一体化された合成樹脂製の長繊維を含む機能性不織布であって、前記長繊維は、複数の大径部と小径部とが交互に並ぶよう、繊維の長手方向に径が変化しており、前記小径部は、前記合成樹脂により形成されたモノフィラメントであり、前記大径部の少なくとも一部は、前記機能性粒子の複数が、前記合成樹脂により、ひも状もしくは団子状に固められて形成されており、前記小径部の繊維径は、前記大径部に含まれる前記機能性粒子の直径以下である、機能性不織布である（第１発明）。

【0010】

第１発明において、好ましくは、前記小径部の繊維径が、前記機能性粒子の直径の１／１００以上である。（第２発明）。さらに、第２発明において、好ましくは、前記小径部の繊維径が、１００ナノメートル以上１０マイクロメートル以下であり、前記機能性粒子の直径が３００ナノメートル以上２００マイクロメートル以下である（第３発明）。また、第１発明ないし第３発明のいずれかにおいて、好ましくは、前記機能性粒子が、熱膨張性を有する粒子である（第４発明）。さらに、第４発明において、好ましくは、前記機能性粒子が亜リン酸アルミニウムの粒子である（第５発明）。

【0011】

また、本発明は、第１発明の機能性不織布を製造する方法であって、前記合成樹脂を加熱して溶融もしくは溶剤により溶解して液状化して、液状化した合成樹脂中に前記機能性粒子を分散させる第１の工程、第１の工程に引き続き、前記機能性粒子が分散した液状の合成樹脂を、メルトブロー法もしくはエレクトロスピニング法により紡糸して長繊維としながら、不織布とする第２の工程、を含む機能性不織布の製造方法である（第６発明）。

【発明の効果】

【0012】

本発明の機能性不織布（第１発明）によれば、機能性粒子の脱落を抑制しながら、不織布の通気性の低下を抑制できるような機能性不織布を提供できる。また、第１発明の機能性不織布によれば、機能性粒子の配合量を増加させても、不織布の通気性低下が抑制可能である。第１発明の機能性不織布によれば、機能性粒子の配合量を増加させても、不織布内に均一に機能性粒子を分散させることができる。

【0013】

さらに、第２発明の機能性不織布のようにすれば、機能性粒子の脱落防止がより効果的となる。また、さらに、第３発明の機能性不織布のようにすれば、機能性粒子の配合量を増加させても、より効果的に不織布の通気性低下が抑制可能である。
また、さらに、第４発明や第５発明の機能性不織布のようにすれば、熱を加えることにより、機能性不織布の通気性が小さくなるよう変化させることができる。特に、第４発明や第５発明の機能性不織布は気流により機能性不織布を加熱して機能性粒子をすばやく膨張させ、通気性を素早く変化させることができる。

【0014】

また、第６発明の機能性不織布の製造方法によれば、第１発明の機能性不織布を効率的に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１実施形態の機能性不織布の構造を示す模式図である。

【図2】大径部及び小径部の構造を示す模式図である。

【図3】第１実施形態の機能性不織布の実施例の構造を示す顕微鏡写真である。

【図4】機能性不織布の実施例２の構造を示す顕微鏡写真である。

【図5】機能性不織布の実施例３の構造を示す顕微鏡写真である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下図面を参照しながら、熱膨張性を有する粒子を機能性粒子として用いた場合を例として、発明の実施形態について説明する。発明は以下に示す個別の実施形態に限定されるものではなく、その形態を変更して実施することもできる。

【0017】

第１実施形態の機能性不織布１は、所定の機能を有する機能性粒子４，４が一体化された合成樹脂製の長繊維を含む機能性不織布である。ここで長繊維とは、不織布を構成する繊維における短繊維と対比される長い繊維のことである。長繊維はフィラメント・ヤーンとも呼ばれる。短繊維がステープル・ファイバーなどと呼ばれ、その長さがおおむね数ｍｍから数十ｃｍであるのに対し、長繊維は、短くカットされていない繊維である。長繊維は、典型的にはメルトブロー法やエレクトロスピニング法やスパンボンド法により紡糸されて、そのまま積み重ねられて不織布化される。なお、機能性不織布１は、長繊維のみで構成される必要はなく、短繊維を含んでいてもよく、長繊維と短繊維とが絡み合うように混紡されていてもよい。

【0018】

必須ではないが、好ましくは、機能性不織布１に対する機能性粒子４，４の配合量は、１０～５００ｇ／平方メートル程度である。

【0019】

また、機能性不織布は、単層であってもよいが、複数の不織布層やフィルム、シート、織布等が積層された積層不織布であってもよい。また、機能性不織布は、織布やメッシュ素材の上に長繊維が不織布化された層が積層された複合不織布であってもよい。機能性粒子が一体化された合成樹脂製の長繊維は、いずれかの不織布層のみに含まれていてもよい。

【0020】

また、機能性不織布１に含まれる長繊維のすべてが、機能性粒子が一体化された合成樹脂製の長繊維であってもよいが、機能性不織布１は、他の長繊維、例えば、機能性粒子が一体化されていない長繊維を含んでいてもよい。
必須ではないが、本実施形態の機能性不織布１は、機能性粒子が一体化された合成樹脂製の長繊維をエレクトロスピニング法により紡糸して不織布化した、単層の機能性不織布である。

【0021】

図１に、第１実施形態の機能性不織布１を模式的に示す。また、図３は第１実施形態の機能性不織布の実施例の顕微鏡写真である。なお、図１では、小径部３，３を一本の実線で表現している。
機能性不織布１に含まれる長繊維は、複数の大径部２，２と小径部３，３とが交互に並ぶよう、繊維の長手方向に径が変化している。いわば、長繊維は大径部２，２と小径部３，３とが数珠つなぎになったような構成をした繊維である。

【0022】

長繊維の小径部３，３は、前記合成樹脂により形成されたモノフィラメントである。合成樹脂は繊維化できるものであれば特に限定されないが、メルトブロー法やエレクトロスピニング法による長繊維の製造に適した合成樹脂であることが好ましい。また、合成樹脂は、後述する機能性粒子に接着するような樹脂であることが好ましい。好ましくは、長繊維の原料となる合成樹脂としては、例えば、ポリウレタン樹脂や塩化ビニル樹脂などが使用できる。

【0023】

小径部３，３となるモノフィラメントは、前記した合成樹脂のみで構成されていてもよいが、他の配合材料、例えば、強化材や増量材などの小径部の直径よりも径が小さい粒子や、合成樹脂の特性を改善する薬剤等を含んでいてもよい。

【0024】

必須ではないが、小径部３，３の繊維径は、好ましくは、１００ナノメートル以上１０マイクロメートル以下である。小径部３，３の繊維径は、特に好ましくは、５００ナノメートル以上３マイクロメートル以下である。ここで、繊維径とは、繊維の延在方向に直交する方向に測った繊維の直径のことであり、例えば、機能性不織布１の顕微鏡写真を撮影し、写真上で小径部の繊維径を測定して求める。好ましくは、１０か所ないし２０か所の小径部で繊維径を測定し、それらを平均したものを小径部の繊維径として扱う。

【0025】

大径部２，２の少なくとも一部は、機能性粒子４，４の複数が、前記合成樹脂により、ひも状もしくは団子状に固められて形成されている。ここで、ひも状とは、大径部の形状に関し、繊維の延在方向の長さが繊維の延在方向に直交する方向の長さよりも大きい、好ましくは３倍以上であることを意味する。また、団子状とは、大径部の形状に関し、繊維の延在方向の長さが繊維の延在方向に直交する方向の長さと同程度、好ましくは１／２以上２倍以下であることを意味する。なお、長繊維には、機能性粒子を含まない大径部や機能性粒子１つのみを含む大径部が存在していてもよい。

【0026】

大径部２，２の径は、小径部３，３の繊維径よりも大きい。大径部の径とは、繊維の延在方向に直交する方向で測った直径のことである。好ましくは、１０か所ないし２０か所の大径部で直径を測定し、それらを平均したものを大径部の径として扱う。必須ではないが、好ましくは、大径部２，２の径は１５０ナノメートル以上３００マイクロメートル以下である。特に好ましくは、大径部２，２の径は１マイクロメートル以上５０マイクロメートル以下である。また、好ましくは、大径部２，２の径は、小径部３，３の繊維径の３倍～２０倍であり、特に好ましくは、４倍から１０倍である。

【0027】

図２に大径部２，２及び小径部３，３の構造を模式的に示す。大径部２には、複数の機能性粒子４，４が含まれている。これら機能性粒子４，４は、小径部を構成する合成樹脂と同じ合成樹脂により包まれて、あるいは接着されて、ひも状もしくは団子状に固められている。大径部２，２では、合成樹脂によって機能性粒子４，４が互いに接着されていてもよいし、あるいは、フィルム状もしくは網状となった合成樹脂によって機能性粒子４，４が包まれていてもよい。大径部２，２では、繊維の径方向に機能性粒子が１つだけ存在していてもよいが、繊維の径方向に機能性粒子が複数存在していてもよい。大径部２，２の端部では、大径部に含まれる合成樹脂がそのまま小径部３，３のモノフィラメントになっていくよう、大径部２と小径部３とが連続している。

【0028】

大径部２，２に含まれる機能性粒子は、所定の機能を有する。必須ではないが、本実施形態の機能性不織布１では、熱膨張性を有する粒子が機能性粒子として使用されている。熱膨張性を有する粒子としては、例えば、熱膨張性マイクロカプセルや熱膨張性黒鉛や亜リン酸アルミニウムなどが例示される。熱膨張性を有する亜リン酸アルミニウムの粒子として、例えば、太平化学産業株式会社の「ＡＰＡ－１００」等が例示される。亜リン酸アルミニウム粒子の中でも、特に、亜リン酸水素アルミニウム（太平化学産業株式会社の「ＮＳＦ」等）が好ましく使用できる。これら粒子は、所定の温度に熱せられると膨張する性質を有している。大径部２，２に熱膨張性を有する粒子を含ませると、機能性不織布が熱せられた際に、大径部２，２が膨張して不織布の空隙部を小さく、狭くするよう変化し、不織布の通気性が小さくなる変化が生じる。

【0029】

小径部３，３の繊維径Ｄｓは、大径部２，２に含まれる前記機能性粒子４，４の直径Ｄｐ以下である。小径部３，３の繊維径Ｄｓと前記機能性粒子４，４の直径Ｄｐが、実質的に同じであってもよい。なお、本発明における前記機能性粒子４，４の直径Ｄｐとは、体積平均径のことである。大径部に含まれる前記機能性粒子４，４の直径Ｄｐは、典型的には、３００ナノメートル以上２００マイクロメートル以下である。また、必須ではないが、好ましくは、小径部３，３の繊維径Ｄｓが、前記機能性粒子４，４の直径Ｄｐの１／１００以上である。

【0030】

上記第１実施形態の機能性不織布１の製造方法について説明する。上記機能性不織布１は、メルトブロー法もしくはエレクトロスピニング法を応用して製造することができる。

【0031】

まず、第１の工程として、液状化させた合成樹脂と機能性粒子が混合される。合成樹脂は、加熱して溶融させることにより、もしくは溶剤により溶解することにより、液状化される。液状化した合成樹脂中に機能性粒子が混合され、分散させられる。機能性粒子をあらかじめ合成樹脂に練りこんでおいて、それを加熱し溶融させて、機能性粒子が分散した液状の合成樹脂を得てもよいし、合成樹脂を溶剤等によって溶解させて液状化してから機能性粒子を混合し分散させてもよい。

【0032】

本実施形態においては、ポリウレタン樹脂を溶剤によって溶解して液状化し、そこに機能性粒子４，４として亜リン酸アルミニウムの粉末（太平化学産業株式会社製、ＮＳＦ、体積平均径５マイクロメートル）を混合し、攪拌して分散させた。

【0033】

次に、第２の工程として、第１の工程に引き続き、前記機能性粒子４，４が分散した液状の合成樹脂を、メルトブロー法もしくはエレクトロスピニング法により紡糸して長繊維としながら、堆積させて不織布とする。

【0034】

紡糸ノズルから送り出された液状の合成樹脂は、遠心力や重力、静電気力等によって引き延ばされて細い繊維状になる。この細い繊維が、上記長繊維の小径部３，３となる。この時、機能性粒子４，４が液状の合成樹脂とともにノズルから送り出されると、機能性粒子４，４が集まった部分は、ひも状もしくは団子状に固まって大径部２，２となりつつ、余剰の合成樹脂が引き延ばされて小径部３，３ができていき、大径部２，２と小径部３，３が交互に数珠つなぎとなった長繊維が連続してできる。できた長繊維は、溶剤が揮発したり温度が下がったりして固化しながら、紡糸装置（不織布製造装置）の基台上に堆積して、機能性不織布１が製造される。

【0035】

実施例では、亜リン酸水素アルミニウムである「ＮＳＦ」（平均粒子径５マイクロメートル）を機能性粒子として用いて、大径部２，２の直径がおよそ２～１０マイクロメートル（平均径６マイクロメートル）で、小径部３，３の直径がおよそ０．５～１．５マイクロメートル（平均径０．９マイクロメートル）であるような機能性不織布１が得られた。図３にその顕微鏡写真を示す。

【0036】

機能性粒子の配合量や、液状の合成樹脂の粘度や送り出し速度、ノズル径、静電気の印加電圧、ノズルから基台までの距離、雰囲気温度等を調整することにより、大径部２，２と小径部３，３の大きさや長さ、直径、両者の比率等を調整することができる。

【0037】

メルトブロー法もしくはエレクトロスピニング法を利用して上記機能性不織布１を製造すると、紡糸される際に、大径部となる部分から小径部となる部分へと合成樹脂が吸い出されるので、大径部に残る合成樹脂が少なくなる。これにより、大径部において機能性樹脂を覆う合成樹脂の被膜が薄くなったり網状になったりする。機能性粒子が粒子表面での物質交換や吸着、反応等を行うものである場合には、合成樹脂の被膜が薄くなったり網状になることにより、機能性粒子の機能がより効果的に発揮されるようになり、好ましい。

【0038】

上記実施形態の機能性不織布１の作用および効果について説明する。
特許文献１のような従来の機能性不織布においては、不織布化された繊維に対し、事後的に機能性粒子を付着させることにより機能性不織布が製造されていた。従来技術では、機能性粒子を確実に付着させるためにバインダなどが併用されるが、バインダを用いると、機能性粒子の脱落を抑制できるものの、バインダ成分によって不織布の空隙部が目詰まりしたようになりやすく、通気性が低下しやすかった。特に機能性粒子の配合量を高めようとすると、バインダと機能性粒子が、繊維の間に板状や膜状にくっついて目詰まりし、通気性の低下がより顕著になりやすかった。また、従来技術では、機能性粒子が不織布に濾しとられるように付着するため、機能性粒子の配合量を高めようとすると、機能性粒子が不織布表面に集中しやすく、通気性が低下しやすくなるという問題もあった。

【0039】

上記実施形態の機能性不織布１においては、機能性粒子４，４は合成樹脂によりひも状もしくは団子状に固められて大径部２，２となり、大径部２，２と小径部３，３が交互にならんだ長繊維が形成されて、機能性不織布１がそのような長繊維を含むように構成されている。そのため、機能性粒子４，４は長繊維にしっかりと一体化されていて、機能性粒子４，４が機能性不織布１から脱落することが抑制される。

【0040】

また、機能性不織布１に含まれる長繊維が、複数の大径部２，２と小径部３，３とが交互に並ぶよう、繊維の長手方向に径が変化しているため、繊維同士が重なり合う際には、大径部２，２同士が接触する部分や、大径部２と小径部３が接触する部分ができる。このような部分ができると長繊維が積み重ねられて不織布化される際に、厚み方向に隙間を生じさせることになる。そのため、上記機能性不織布１では、小径部３の繊維径を細くしても、長繊維の重なりが平面状につぶれてしまい不織布が薄板状になって通気性が低下してしまうことが抑制される。すなわち、機能性不織布１に含まれる長繊維が、複数の大径部と小径部とが交互に並ぶよう、繊維の長手方向に径が変化していることにより、長繊維の重なり合いが３次元的な厚みを有する立体的な構造となり、通気性の低下を抑制できる。そして、機能性不織布１では、小径部３，３の繊維径は、大径部に含まれる前記機能性粒子４，４の直径以下であるため、小径部の繊維が、不織布の繊維間の隙間を小さくしてしまうことが抑制され、通気性の低下を抑制できる。

【0041】

また、上記実施形態の機能性不織布１では、機能性粒子４，４は合成樹脂によりひも状もしくは団子状に固められて大径部２，２となって長繊維と一体化されているため、機能性粒子の配合量を増加させても、不織布の通気性低下が抑制可能である。機能性粒子の配合量が増えると、機能性不織布１の中の空間における大径部２，２の占める割合が増えることになるが、大径部２，２がひも状もしくは団子状であるため、大径部同士が接触してもその周囲に空間が残され、従来技術のように機能性粒子やバインダが板状や膜状になって繊維間の隙間をふさいでしまうことがない。したがって、機能性不織布１では、機能性粒子の配合量を増加させても、不織布の通気性低下が抑制可能である。小径部の繊維径に対する大径部の繊維径の倍率を大きくすると、かかる効果がより大きくなりやすい。

【0042】

また、上記実施形態の機能性不織布１では、長繊維の大径部２，２に機能性粒子４，４が含まれているので、長繊維を積み重ねていくだけで、ほぼ均一に機能性粒子４，４を分散させることができる。すなわち、不織布の厚み方向全体にわたって機能性粒子４，４を均一に分散させて含ませることができる。したがって、従来技術のような、機能性粒子の配合量を高めようとすると、機能性粒子が不織布表面に集中してしまうという問題を生じない。

【0043】

また、必須ではないが、上記実施形態の機能性不織布１のように、小径部３，３の繊維径を、前記機能性粒子直径の１／１００以上とした場合には、大径部２，２によるかさ上げ効果が得られつつ、小径部３，３によって大径部２，２の間をしっかりとつなぐことができるので、大径部２，２や機能性粒子４，４の脱落がより効果的に抑制できる。

【0044】

また、必須ではないが、上記実施形態の機能性不織布１のように、さらに、小径部３，３の繊維径が、１００ナノメートル以上１０マイクロメートル以下であり、機能性粒子４，４の直径が３００ナノメートル以上２００マイクロメートル以下であるようにした場合には、上記効果がより効果的に発揮され、機能性粒子の配合量を増加させても、特に効果的に不織布の通気性低下が抑制可能となる。

【0045】

また、必須ではないが、上記実施形態の機能性不織布１のように、機能性粒子４，４が、熱膨張性を有する粒子である場合には、使用時に熱を加えることにより、機能性不織布の通気性が小さくなるよう、不織布の通気性を変化させることができる。特に、上記機能性不織布１は、不織布が通気性を有し、かつ、不織布全体に熱膨張性の機能性粒子が分散して配置されているので、気流により機能性不織布を加熱して機能性粒子をすばやく膨張させ、通気性を素早く変化させることができる。このような機能性不織布は、例えば送風系の通気通路などに使用して、通常時（空気の温度が低い時）は機能性不織布１の通気性を利用して通気状態として使用しながら、火災発生などで高温の空気が通気経路に流れてきた際には、機能性不織布１の通気性を小さくして、高温の空気の通流を抑制するような用途に使用できる。

【0046】

また、必須ではないが、上記実施形態の機能性不織布１のように、さらに、機能性粒子４，４が亜リン酸アルミニウムの粒子である場合には、使用時に熱を加えることにより、機能性不織布の通気性が小さくなるよう変化させることを効率的に行える。

【0047】

また、上記したような、メルトブロー法もしくはエレクトロスピニング法を利用した機能性不織布１の製造方法によれば、上記したような大径部と小径部を有する機能性不織布１を安定して、効率的に製造することができる。また、メルトブロー法もしくはエレクトロスピニング法を利用して機能性不織布１を製造すると、紡糸の際に、大径部２，２となるべき部分から合成樹脂が吸い出されるように小径部３，３が形成されていくので、大径部２，２に残る合成樹脂が少なくなり、大径部２，２において機能性粒子４，４を覆う合成樹脂の膜が薄くなったり、網状になったりする。このことは、機能性粒子４，４の機能をより発揮しやすくする。例えば、機能性粒子４，４が熱膨張性を有する粒子である場合、機能性粒子４，４を覆う合成樹脂の膜が薄くなれば、高温の気流に接した際に、より素早く機能性粒子が膨張することになる。

【0048】

また、上記したような、エレクトロスピニング法を利用した機能性不織布１の製造方法によれば、紡糸時に高温とならないようにすることもでき、その場合、熱に弱い機能性粒子を機能性不織布に一体化するうえで好ましい。熱に弱い機能性粒子の例としては、香料を含む芳香性の機能性粒子などが例示される。

【0049】

発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をして実施することができる。以下に発明の他の実施形態について説明するが、以下の説明においては、上記実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様である部分についてはその詳細な説明を省略する。また、これら実施形態は、その一部を互いに組み合わせて、あるいは、その一部を置き換えて実施できる。
例えば、上記実施形態の説明では、機能性不織布１に含まれる長繊維が交絡する部分で、長繊維同士が単に接触しているものとして説明したが、交絡する部分で長繊維同士が結合していてもよい。例えば、長繊維が交絡する部位で、大径部２，２同士ががくっついていてもよいし、見かけ上、一つの大径部に３つ以上（好ましくは４つ以上）の小径部３，３がつながっていてもよい。このような構造となると、大径部２，２の間を小径部３，３がネットワーク状に接続するようになって、機能性不織布１の立体的な構造が維持されやすくなり、通気性もよい。

【0050】

以下に製造条件等を変えて製造した機能性不織布１の他の実施例を示す。
図４は、製造条件等を変えて製造した、実施例２の機能性不織布の構造を示す顕微鏡写真である。上記した実施例と比べ、長繊維が全体に太くなるように、製造条件を調整した。合成樹脂が熱可塑性ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）である点や、機能性粒子が亜リン酸水素アルミニウム（平均粒子径５マイクロメートル）である点、およびエレクトロスピニング法により製造する点は、上記した実施例と同じである。

【0051】

実施例２の機能性不織布では、大径部２，２の直径がおよそ２～１５マイクロメートル（平均径８マイクロメートル）で、小径部３，３の直径がおよそ０．５～１．８マイクロメートル（平均径１．０マイクロメートル）であった。また、実施例２の不織布では、大径部から３つ以上の小径部が分岐するように伸びている部分も見られる。

【0052】

図５は、製造条件等を変えて製造した、実施例３の機能性不織布の構造を示す顕微鏡写真である。上記した実施例と比べ、機能性粒子の配合量を少なくしたうえで、製造条件を調整した。合成樹脂が熱可塑性ポリウレタン樹脂（ＴＰＵ）である点や、機能性粒子が「ＮＳＦ」（平均粒子径５マイクロメートル）である点、およびエレクトロスピニング法により製造する点は、上記した実施例と同じである。

【0053】

実施例３の機能性不織布では、大径部２，２の直径がおよそ３～８マイクロメートル（平均径５マイクロメートル）で、小径部３，３の直径がおよそ０．３～１．０マイクロメートル（平均径０．６マイクロメートル）であった。また、実施例３の不織布でも、大径部から３つ以上の小径部が分岐するように伸びている部分が見られる。

【0054】

実施例、実施例２，実施例３の機能性不織布は、いずれも適度な通気性を有するとともに、熱風にさらされた際に、機能性粒子が膨張した。

【0055】

上記実施形態の説明においては、機能性粒子が、熱膨張性を有する粒子である場合について説明したが、機能性粒子が有する機能は熱膨張性に限定されない。例えば、機能性粒子は、保水性、吸水性を有する粒子であってもよい。この場合は、不織布の吸水性を高めたり、吸収した水分を気化させることにより冷却効果を生じさせたりすることもできる。

【0056】

また、機能性粒子は、アルデヒド吸着剤等を含む粒子や活性炭粒子など、消臭、脱臭機能を有する粒子であってもよい。このような機能性粒子を含む機能性不織布は消臭、脱臭用途に使用できる。また、機能性粒子として、香料を含ませた粒子を用いると、機能性不織布に芳香機能を持たせることができる。

【0057】

また、機能性粒子は、発熱性、吸熱性を有する粒子であってもよい。また、機能性粒子は伝熱性や導電性を有する粒子であってもよい。また、機能性粒子は、機能性不織布が使用される環境に存在する化学物質と反応する機能や、反応を促進する触媒機能を有する粒子であってもよい。
また、機能性粒子は、光吸収、低反射、蛍光性、反射性、屈折性などの光学的機能を有する粒子であってもよい。

【0058】

また、上記機能性不織布は、上記実施形態で例示した以外の他の技術分野にも応用できる。例えば、消臭性を有する機能性粒子を一体化させた機能性不織布は、居室内の消臭用途等に使用することができる。

【産業上の利用可能性】

【0059】

機能性不織布は、例えば、消臭用途等に使用でき、産業上の利用価値が高い。

【符号の説明】

【0060】

１ 機能性不織布
２ 大径部
３ 小径部
４ 機能性粒子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】