JP5643466B2 - 不織布構造体およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、吸音性および断熱性に優れた不織布構造体に関するものである。さらには異形繊維を含有する厚手の不織布構造体およびその製造方法に関する。

従来、車両、住宅、高速道路などの吸音材や断熱材として、厚手の繊維構造体が広く用いられている。例えばガラスウール、ウレタンフォーム、ポリエステル繊維などの各種繊維を用いた吸音材や断熱材が知られている。そしてかかる構造体に要求される特性としては、吸音性、断熱性、軽量性などが挙げられるが、特に、良好な断熱性を有しながら、吸音性については低周波から高周波にかけて広くかつ良好な吸音特性が要求されている。
吸音性と断熱性のような要求特性を満足させるもっとも一般的な手法は、単純に繊維径を細くしたり、目付を大きくする方法である。しかし単に繊維径を細くするだけでは、一定の周波数に対しては対応できるものの、広い範囲の周波数に対応することは困難であった。また目付を大きくすると軽量性が損なわれたり、密度が高くなりすぎて通気性が低くなり、音が反射して、かえって吸音性が落ちていくという問題があった。
そこで例えば複数の繊維構造体を組み合わせる手法が、各種提案されている。各繊維構造体を構成する繊維の繊度等を変えて、複数の繊維構造体を積層等することにより要求特性の満たそうとの考え方である。例えば特許文献１では、構成繊維の平均繊度が０．１〜２ｄｔｅｘの不織布と、平均繊度が０．５〜１０ｄｔｅｘの繊維構造体とが積層されてなる吸音構造体が提案されている。また特許文献２では繊維径が６μｍ以下のメルトブローン不織布と繊維径が７〜４０μｍの短繊維不織布とが積層一体化された軽量吸音材が提案されている。特許文献３では、微細繊維からなるメルトブローン不織布と単繊維繊度１〜１１ｄｔｅｘのスパンボンド不織布とが積層された吸音材が提案されている。
しかし積層化する際に接着性の確保が困難であったり、加工工程が必須となりコスト増につながるという問題があった。またせいぜい数種の繊維を組み合わせているに過ぎないため、広い範囲の周波数に十分対応することが困難であった。特に車両用途において顕著であるが、各種電子部品等を装着されるために構造体の形状が複雑になってきており、優れた成型性を有する構造体が求められているが、このような積層構造体では、積層界面での剥離やシワなどが発生し、さまざまな形状に品位の良い状態で成型することが困難であった。
また、細い繊維を工業的に大量に製造する方法としては、上記のようなメルトブローン不織布やスパンボンド不織布が知られているが、不織布をネット上等に直接成形する特殊な製造方法であり、得られる不織布は比較的薄手の不織布しか得られないという問題があった。先に述べた積層・加工工程の問題を解消するには至らないのである。
そこで一般的には、吸音性や断熱性の特性を満足するために高目付の厚手の繊維構造体が汎用されている。特に不織布の厚みに大きく影響される断熱性の確保については、繊度が大きめの繊維による厚手の不織布構造体が、いまだに主流となっている。
吸音性、断熱性、軽量性などの各種特性を十分に満足しながら、容易に生産できる繊維構造体の開発が待たれていたのである。
特開２００４‐１４５１８０号公報 特開２００２−１６１４６４号公報 特開２００２−６９８２４号公報

本発明の目的は、吸音性及び断熱性だけでなく軽量性にも優れた不織布構造体を提供することにある。

本発明の不織布構造体は、異形繊維を含有する不織布構造体であって、該異形繊維が内部に気泡を有し、かつ断面形状が不規則な非円形断面であることを特徴とする。
さらには該異形繊維が繊維の長さ方向において断面形状が変化しているものであることや、該異形繊維の結晶化度が４０％以下であること、該異形繊維が２種以上の熱可塑性樹脂からなるものであることや、該異形繊維が少なくとも３０℃以上離れた融点を有する２種以上の熱可塑性樹脂を含むものであることが好ましい。また、不織布構造体が熱融着性繊維を含有することや、該異形繊維が網目状繊維シートとして存在していること、該異形繊維が短繊維形状であることが好ましく、該異形繊維が２種以上の熱可塑性樹脂が一体化した物品を溶融し繊維化したものであることや、不織布構造体を構成する繊維が波状の折り畳み構造を形成していること、不織布構造体を構成する繊維が熱融着していることが好ましい。
もう一つの本発明の不織布構造体の製造方法は、発泡剤を添加した熱可塑性樹脂をスリットダイから押出成形して内部に気泡を有する異形繊維を得て、次いで立体成型することを特徴とする。さらには、該熱可塑性樹脂が２種以上の混合物であることや、異形繊維と共に熱融着性繊維を用いて立体成型すること、または異形繊維を押出成形後に延展したものであることが好ましい。
さらに異形繊維が短繊維形状に切断したものであることや、該熱可塑性樹脂が使用済み物品を溶融して得たものであること、立体成型が波状の折り畳み構造を形成するものであることが好ましい。

本発明によれば、吸音性及び断熱性だけでなく軽量性にも優れた不織布構造体が得られる。

図１は、本発明の不織布構造体に含まれる繊維断面の一例を模式的に示す図である。
図２は、本発明の不織布構造体に用いられる異形繊維について、口金から吐出された異形繊維を集束させて切断し、その集束させた多数の繊維の切断断面を観察した電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
図３は、本発明の好ましい態様の一つである、不織布構造体に含まれる繊維が無作為に枝分かれしている様子を模式的に示す図である。
図４は、本発明の好ましい態様の一つである、不織布構造体の波状の折り畳み構造を模式的に示す図である。

１ 繊維
２ 中空部
３ 繊維横断面の外接円
４ 繊維横断面の内接円

以下本発明についてさらに詳しく説明する。
本発明の不織布構造体は、異形繊維を含有するものである。そしてこの異形繊維としては、その異形形状がコントロール可能な合成繊維であることが好ましい。そのような合成繊維を構成する熱可塑性樹脂としては、融点が７０〜３５０℃であることが好ましく、さらには９０〜３００℃、特には８０〜２８０℃の範囲であることが好ましい。このような融点の範囲である熱可塑性樹脂は、繊維状に成形しやすいため好ましく、本発明では混合した際の融点がこの範囲に入るような２種以上の熱可塑性樹脂を用いることも好ましい。
より具体的に熱可塑性樹脂を述べると、ポリオレフィン樹脂では、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のホモポリマー、もしくはオレフィン系のコーポリマーの中から任意に選択できる。ポリエステル系樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸等、もしくはこれらの相互共重合ポリエステル等が例示される。その他、スチレン、アクリル酸エステル、酢酸ビニル、アクリロニトリル、塩化ビニルなどを出発原料とする単独重合体または２種以上の共重合体、例えば、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミドまたはこれらの相互共重合体、さらに、ビスフェノール系のポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、各種ポリウレタン等が挙げられる。なお、これらは、バイオ原料よりなる物でも良い。
特に本発明で用いられる熱可塑性樹脂としては、融点が１８０℃以上の高融点の樹脂を含有していることが好ましい。具体的にはポリエステル樹脂などで、このような高融点樹脂を含有することにより、高い熱セット温度を採用することができ、成型性が著しく向上する。
また、繊維を構成する熱可塑性樹脂が２種以上である場合には、いずれか２種類の熱可塑性樹脂において、融点差が３０℃以上であることが好ましい。さらには低融点側の熱可塑性樹脂の融点としては１８０℃未満、さらには８０〜１６０℃の範囲にあることが好ましい。また高融点側の熱可塑性樹脂の融点としては１８０℃以上、さらには２００〜３００℃の範囲にあることが好ましい。
例えばこのような２種の樹脂の組み合わせとしては、低融点のポリオレフィン樹脂と高融点のポリエステル系樹脂の組み合わせなどが挙げられる。特には低融点のポリエチレン樹脂と高融点のポリエチレンテレフタレート樹脂の組み合わせであることが好ましい。低融点の熱可塑性樹脂と高融点の熱可塑性樹脂の比率としては１０：９０〜９０：１０の範囲であることが好ましい。
このように互に３０℃以上の融点差がある２種以上の熱可塑性樹脂を用いた場合、後の工程において熱接着加工を実施しても、異形繊維が全て同時に溶けるという事態を回避できる。部分的に異形繊維間が接着し、不織布構造体の形状を適切に維持することが容易になる。
さらに３種類以上の熱可塑性樹脂を用いた場合、例えば、低融点の熱可塑性樹脂としてポリオレフィン樹脂である配向結晶性の高いプロピレンなどを併用すれば、紡糸等の工程安定性や、その後の延展等の延伸工程での安定性が向上し好ましい。
本発明では、好ましい態様として２種以上の熱可塑性樹脂を用いるのであるが、このようにすることにより得られる繊維の異形度を調整することが、より容易になる。またこれらの熱可塑性樹脂の異形繊維中の分散状態としては微分散状態であることが好ましい。各成分を微分散させることにより、異形繊維の形状や物性を均一に揃えることが可能となり、安定した工業製品の生産が可能となる。
また、どちらか一方の熱可塑性樹脂が島構造を形成し、もう一方の熱可塑性樹脂が海成分を形成している海島構造繊維であることが好ましい。島成分の大きさとしては０．０１〜５．０μｍの微細な構造であることが好ましい。特には０．０５〜３．０μｍの微細な島成分が微分散状態であることが好ましい。
このように微分散状態であることにより、組成の異なる複数の成分が均一に微分散し、応力が偏ること無く繊維全体で負担できるため、得られた異形繊維の強度が向上する。
また、繊維中の複数の樹脂間、例えば海成分と島成分の間には界面が存在する。そしてこのような界面の存在は、音エネルギーを有した空気が通過する際の繊維表面との摩擦抵抗に加え、音エネルギーが該界面の振動による振動エネルギーに変換され、吸音性能の向上に寄与するのである。
さらに本発明で用いる熱可塑性樹脂にはリサイクル品を用いることができる。ここでリサイクル品とは、繊維製品の各種工程、例えば、紡糸・延伸工程、織編み工程、不織布工程などで発生した不良品を溶融またはリペレットして得たものや、それら繊維製品を製造する際や繊維構造体を使用した成型工程等において発生する熱可塑性樹脂製品裁断片を、溶融またはリペレットしたものを挙げることができる。そしてこれらのリペレット品等のリサイクル品を、本発明で用いる熱可塑性樹脂として使用することが、好ましい形態の一つである。このような各種工程途中における廃棄予定の繊維製品を再利用することにより、地球資源を有効に再利用することにつながる。そしてさらにリペレットでは、低分子化合物原料を高分子量化（ポリマー化）する必要が無くなるため、製造エネルギーコストも低減される。さらにこの再利用する繊維製品としては、単一のポリマーから構成されたもの以外に、先に述べたように２成分以上の複数成分が一体化したものであっても良い。
なお上述の樹脂中には、各種安定剤、難燃剤、紫外線吸収剤、増粘分岐剤、艶消し剤、着色剤、その他各種の改良剤等も必要に応じて配合されていても良い。
本発明で用いられる異形繊維は、このような樹脂から成形された繊維であることが好ましい。また一方本発明で用いられる異形繊維は、その内部に気泡を有し、かつ異形繊維の断面形状が不規則な非円形断面であることが必要である。例えば図１に模式的に示すような、内部に非連続の気泡を有し、かつ不規則な非円形断面の繊維状物であることが好ましい。より具体的には、図２の電子顕微鏡写真に示したように、内部に複数のそれも形状の異なる気泡を有し、かつ扁平形状の繊維状物であることが好ましい。
なお、ここで異形繊維内部の気泡とは、繊維内部に存在する閉鎖した空間（空隙）のことを指す。通常、合成繊維内部の空隙は、中空繊維などにみられるように、繊維軸方向に連続した同じ断面形状を有する空隙である。これと異なり本発明の空隙は、非連続の気泡状の形態をとっている。本発明ではこのような非連続の、しかも繊維の長さ方向において断面形状の異なる気泡を繊維内部に有していることが好ましい。本発明の好ましい形状である非連続の気泡状の空隙が存在する場合、通常の連続した空隙の場合と異なり、空気の対流が起こらない。連続した空隙に比べ熱の伝導性を低く抑えることが可能となるのである。そして、このような異形繊維の製造工程中でも、閉鎖した空間の存在により断糸等の起こらない優れた生産性を有するとともに、高い断熱性や吸音性を発揮しうるものとなっている。
本発明で用いる異形繊維は、上記のようにその繊維内部に気泡を有するものであるが、単繊維横断面における中空率としては０．５〜４０％の範囲であることが好ましい。ここで中空率とは繊維断面において複数の気泡が含まれている場合、その気泡の面積を合計した面積が、繊維断面中に占める割合をいう。さらには異形繊維の中空率としては１〜３０％、特には２〜５％の範囲であることが好ましい。また個々の気泡の大きさとしては０．１〜１００μｍの範囲にあることが好ましい。特には０．５〜５０μｍの範囲内であることが好ましい。この空隙中空率が大きいほど軽量性が向上する。ただし、中空率が大きすぎる場合には、不織布構造体の強度が低下することに加え、紡糸などの異形繊維の製造工程や、のちの成型工程において、繊維切断が多く発生し、製造効率が低下する傾向にある。
また、本発明の異形繊維の外周断面における不規則な非円形断面とは、円形断面でないばかりではなく、楕円や正多角形などの規則的な断面でもなく、断面形状に乱れがある形状であることをいう。通常の合成繊維においては、その断面形状は紡糸口金の形状に依存するため、規則的な断面であることが一般的である。不規則な口金形状では溶融紡糸の際の断糸の発生率が高くなるからである。しかし断面の異形状態が規則的なものの場合、不織布を構成する際に、繊維の異形部分に別の繊維が収まり、最密充填化され、かえって空隙が減少することがある。本発明の異形繊維は、上記と異なり、口金形状に依存しない断面形状の繊維であることが好ましい。例えば後に述べるように発泡剤を用いたスリット紡糸にて得られる異形繊維であることが好ましい。そしてこのように不規則な外側断面を有することにより、各異形繊維の重なり部分において必ず空隙が発生するばかりではなく、繊維間空隙もまた様々な形状を取ることになる。繊維間の空隙が一様とならず、繊維の重なりも少なくなるのである。また、不規則な形状により曲げ剛性や物質の密度がランダムになる。そしてこのようにランダムとなることにより、振動や熱のような一般的にはある方向性をもった伝達に対し、幅広い振動数（固有振動数）や伝熱率のスペクトルに対応でき、高い断熱性や吸音性を発揮しうるのである。
さらに本発明で用いられる異形繊維としては、単繊維の横断面において、異型度が１より大きく２０以下であることが好ましい。さらには異形度が２〜１０であることが好ましい。ここで、繊維の断面形状の異型度とは、単繊維横断面の外接円直径Ｄ_１と内接円直径Ｄ_２との比Ｄ_１／Ｄ_２で定義される数値である。この異型度が高いほど、一般には不織布構造体としての通気抵抗が向上し、吸音性等が向上し好ましい。もっとも異型度が大きすぎると繊維が最密充填されてしまい、音エネルギーを含んだ空気との摩擦抵抗を生じさせる繊維の表面積が減少して高い吸音性が得られなかったり、繊維シートの厚みを確保しにくい傾向にある。
さらに本発明における異形繊維は、その繊維長さ方向（繊維軸方向）において、断面形状が変化しているものであることが好ましい。さらに断面形状の外周ばかりでなく、断面内部に存在する気泡の位置や大きさが、繊維の長さ方向において変化していることが好ましい。単に繊維の断面形状が不規則な非円形断面であることに加えて、繊維長さ方向に変化することにより、より多様な空隙が各単繊維間や繊維断面内部に発生し、高い断熱性や広範囲の周波数に対する吸音性が向上する。
また異形繊維の結晶化度としては４０％以下であることが好ましい。さらには３０％以下の範囲であることが好ましい。ここで結晶化度４０％以下の異形繊維とは、結晶性の熱可塑性樹脂からなる異形繊維とともに、非晶性の熱可塑性樹脂からなる異形繊維であっても良い。もっとも結晶性の熱可塑性樹脂からなる異形繊維の場合には、結晶化度としては５〜２５％の範囲であることがさらに好ましい。このような低い結晶化度である場合には、分子の結晶部分が少なく、振動減衰特性が優れ、振動エネルギーとして音エネルギーを吸収して高い吸音性を得ることが可能となった。また、非晶部分に染料などが染み込み易く高い染色性を発揮しうる。異形繊維製造工程のドラフト率等を低く抑えることにより、このような低い結晶化度とすることが可能となる。
さらに本発明に用いられる異形繊維の一つの形状としては、集合体として網目状繊維シートを構成していることが好ましい。ここで網目状繊維シートとは、繊維が網目状に無作為に枝分かれしているシートのことをいう。このように繊維が網目状外観を呈するものである場合、各繊維が複雑に絡み合い、強い強度と耐久性を併せ持つこととなる。より具体的には図１に模式的に示すような、内部に非連続の気泡を有し、かつ不規則な非円形断面の繊維状物が、図３に示すように無作為に枝分かれしている網目状繊維シートであることが好ましい。さらにこの網目状繊維シートとしては、延展等の工程により引き伸ばされ、高い強度を有する繊維から構成されたものであることが好ましい。このような網目状繊維シートの形状をとることにより、軽量性および吸音性だけでなく成型性にも優れた繊維構造体を得ることができる。
また別の形態として、本発明の不織布構造体に含有される異形繊維としては上記のような連続した網目状ではなく、短繊維形状であることも好ましい形態の一つである。ここで短繊維形状とは、単に繊維が長繊維ではなく短繊維として存在している形状に加え、一部の短繊維が他の繊維と接合している状態も包含する形状のことをいう。短繊維形状である場合には、その繊維の長さは、５００ｍｍ以下であることが好ましい。さらには５〜３００ｍｍの範囲であることが好ましい。
このように短繊維化した異形繊維は、カード工程などを通過させることにより、より容易に均一な不織布構造体とすることができる。また短繊維化することによって、他の短繊維を混合することも容易となり、様々な性能を付与することが可能となる。もっとも本発明で用いられるような異形繊維の製造は通常の紡糸方法では困難であるため、一旦、内部に気泡を有し断面形状が不規則な非円形断面である異形繊維からなる上記の網目状繊維シートを製造し、それを短繊維形状となるように加工することが好ましい。
また本発明の不織布構造体は、熱融着性繊維を含有するものであることも好ましい。なお、ここでの熱融着性繊維は、上記の異形繊維を構成する一成分が低融点であって、異形繊維が熱融着性繊維を兼ねても良いが、好ましくは異形繊維以外の異なった熱融着繊維を含有することが好ましい。
さらにはこの熱融着性繊維として、芯鞘繊維であって、鞘部の樹脂が低融点の熱融着性繊維であることが好ましい。この場合、芯部に比較的高融点の硬い樹脂を配置することにより、芯鞘繊維全体としては適切な硬度を保つことができ、異形繊維と均一に混合することが容易となる。また鞘部の樹脂の融点としては８０〜２００℃の範囲であることが好ましい。より具体的には、このような本発明に最適に用いられる熱融着性繊維としては、例えば芯部がポリエチレンテレフタレート等のポリエステル繊維であって、鞘部が低融点のポリエチレンや、非晶性の共重合ポリエステルなどで構成される芯鞘型繊維であることが好ましい。
またこの熱融着繊維は、異形繊維ではなく通常の円形繊維であることが好ましい。円形断面の繊維を採用することにより、不織布構造体の強度を確保することが容易となる。異形繊維と熱融着性繊維が異なる場合、その存在比率としては、９９：１〜１：１の範囲であることが好ましい。また熱融着性繊維の繊度としては０．１〜５０ｄｔｅｘの範囲であることが好ましい。
さて、本発明の不織布構造体は上記のような繊維からなるものであるが、この本発明の不織布構造体は、単に繊維が織られていないだけではなく、互いの繊維が一定の構造体を形成しているものである。ここで一定の構造体とは、単に繊維がある一定の体積を占めているだけでなく、互いに繊維同士が、接着あるいは絡合し、立体的に安定な構造を形成していることをいう。本発明の不織布構造体では、各繊維間が接着や絡合されており、簡単に繊維が毛羽立だったり、脱離したりしない構造体であることが好ましい。また、本発明の不織布構造体が一旦成型された後は、それらの不織布構造体を単に重ねただけでは一体化せず、それぞれの不織布構造体が層を成して、一定の厚さをもって別々に存在しているものであることが好ましい。
そしてこの本発明の不織布構造体の成型方法としては従来公知の様々な方法を採用することが可能である。例えば繊維を開繊し、必要に応じ混綿し、ローラーカード、クロスレイ、ニードルパンチなどの工程を経て、ニードルパンチ不織布構造体とすることができる。または成形型の中に異型繊維を含む繊維を入れて、熱成型した熱成型不織布構造体とすることができる。
中でも本発明の不織布繊維構造体としては、この不織布構造体がより薄い繊維シートから構成され、その繊維シートが波状の折り畳み構造を形成していることが特に好ましい。少ない繊維の使用量で、嵩高い不織布構造体を得ることができ、特に軽量化の面において優れた不織布構造体となる。これは図４に模式的に示すように、不織布構造体を構成する繊維からなるシートが、波状の折り畳み構造を形成しているものである。さらに好ましくは、この波状の折り畳みが長手方向に折り畳まれたものであって、すなわち、繊維シートが繊維構造体の厚さ方向に対して配向していることが好ましい。各シートの配向としては、垂直でも良いし、「く」の字状でも良いし、ジグザグ状、斜め配向、さらには、それらを組み合わせた構造でも良い。繊維シートが繊維構造体の厚さ方向に対して配向していない場合、熱処理時に表面のみ先に融着し、接着不十分であったり、風圧でさらに、厚みが低下し目付の高い物となってしまうおそれがある。
このように繊維シートが波状の折り畳み構造を形成している場合、繊維表面積が増え、通気抵抗もアップしかつ、デッドエアー部分が増加するため、吸音性や断熱性を大きく向上させることが出来る。
このような本発明の不織布構造体において、密度が５〜２５０ｋｇ／ｍ^３の範囲内であることが好ましい。さらには８〜１００ｋｇ／ｍ^３の範囲であることが好ましい。また厚さとしては５ｍｍ以上であることが好ましく、さらには７〜１０００ｍｍ、特には１０〜５００ｍｍの範囲であることが好ましい。吸音材や断熱材としてはある程度の厚さがあることが好ましく、特には１５ｍｍ以上、さらには２０〜２００ｍｍの厚さであることが好ましい。
密度が低すぎる場合には、接着性が低下し、不織布構造体の形態を保持することが困難となる。逆に、該密度が大きすぎると繊維構造体が非常に重いものとなるおそれがある。
このような本発明の不織布構造体は、もう一つの本発明である不織布構造体の製造方法にて得ることができる。具体的には、発泡剤を添加した熱可塑性樹脂をスリットダイから押出成形して内部に気泡を有する異形繊維を得て、次いで立体成型する製造方法にて得ることが可能である。
ここで繊維となる熱可塑性樹脂は前記のものを使用することができ、さらには熱可塑性樹脂が２種以上の混合物であることが好ましい。特にその熱可塑性樹脂の一成分の融点が低く、後の成型時に熱接着性の性質を有することが好ましい。通常、このような融点の異なる多成分の熱可塑性樹脂からは繊維を製造することは極めて困難であるが、本発明の製造方法では、発泡剤を添加した熱可塑性樹脂をスリットダイから押出成形するという特殊な方法を採用しており、断糸の無い安定した異形繊維を得ることが可能となった。
そして本発明の製造方法では、熱可塑性樹脂を押出成形して異形繊維とする工程を経る。この工程において、一旦押出成形して網目状繊維シートとし、その網目状繊維シートをそのまま、あるいは延展して網目状繊維シートの形状のまま不織布構造体としても良い。あるいは別の方法として、一旦網目状繊維シートとした後にカットして短繊維形状とし、その得られた短繊維から不織布構造体を成型しても良い。
本発明の不織布構造体の製造方法においては、まず異形繊維を得るために、発泡剤を添加した熱可塑性樹脂をスリットダイから押出し、成形する。この時、スリットダイから吐出された熱可塑性樹脂は薄いシート状になるのであるが、本発明で用いる熱可塑性樹脂には発泡剤が添加されているために、スリットダイから吐出された際に樹脂中で発泡し、薄いシートの外部に気泡が通じることにより、網目状シートが形成されることになる。同時に網目状シートを構成する各繊維は、異形繊維となるのである。また逆に外部に出ずに、樹脂内部に留まった気泡は、異形繊維内部の空隙を形成する。図１がその模式図である。図２の電子顕微鏡写真は、本発明のこのような工程により生じる異形繊維の集合体の断面写真である。
このように本発明では熱可塑性樹脂は発泡剤を含有するのであるが、発泡剤とは発泡性の物質であって、溶融した樹脂がスリットダイから押出される際に気体となる物質であれば良い。この発泡剤は必ずしも自らが発泡する物質であるとは限らず、樹脂自体がかかる気体を発生する性質を有する発泡剤を兼ねても良く、また気体を発生することを助ける物質であっても良い。具体的な網目状繊維シートを得る方法としては、例えば、窒素ガス、炭酸ガスの如き常温で気体の不活性ガスなどの物質を溶融熱可塑性樹脂中に混練する方法、水などの如く常温では液体を呈するが、熱可塑性樹脂の溶融温度では気体となる物質を溶融熱可塑性樹脂と混練する方法、例えば、ジアゾ化合物、炭酸ソーダなどの分解により気体を発生する物質を溶融熱可塑性樹脂と混練する方法、例えば、ポリカーボネートの如き溶融熱可塑性樹脂の一部（例えばポリエステル、ポリアミド）と反応して気体を発生する重合体をそのような溶融熱可塑性樹脂と混練する方法などを採用しうる。
いずれの方法であっても熱可塑性樹脂が溶融状態でスリットダイから押出される際、該樹脂と共に気体がダイから発生すればよく、上記した種々の発泡性物質と熱可塑性樹脂とは、スリットダイから押し出される前に十分に混練されていることが好ましい。この混練が充分でないと均一でかつ所望する物性を有する網目状繊維シートや異形繊維が得難くなる恐れがある。
同時に本発明の製造方法では繊維内部に気泡を発生させることが必要である。この目的のための発泡剤としては、不活性ガスであることが特に適している。不活性ガスを用いた場合には、溶融紡糸時の高温・高圧の条件下では、熱可塑性樹脂中に不活性ガスが少量ながら溶解する。そしてスリットダイから押し出される際には、不活性ガスを用いた場合に特に、微小な、しかも多数の気泡が発生することになるのである。本発明においては、このような紡糸工程途中の気泡の発生によって、さらには、溶解していた不活性ガスの溶出により、異形繊維の内部に不連続な気泡を、安定して生じさせることが可能となった。
ダイより吐出された樹脂は速やかに冷却することが好ましい。この冷却は網目状繊維シート段階での網目の大きさや、最終的に得られる異形繊維の繊維径や形状を定める要因ともなるため、十分に管理することが望ましい。例えば、繊維径が大きく網目の大きい網目状繊維シートを製造したい場合は冷却を少なくすればよい。繊維径を小さく網目を細くする場合は逆にするとよい。この冷却は一般的には空気冷却の方法が好ましく、その風量を変化させる事で網目や繊維径の調節がなされるが、水等の液体を使用したり、冷却した固体と接触させたりすることも可能である。
さらにこの網目状繊維シートの製造方法としては、熱可塑性樹脂を発泡剤と共にスリットダイより溶融状態で押出した後に、吐出された樹脂を十分な速さで引取ることが好ましい。この引取り速度が十分でない場合得られる網目状繊維シートや異形繊維の強度が弱くなったり、極端な場合はシートに大きな穴の開いた状態となり、均一な異形繊維も得られないおそれがある。この引取速度の目安はドラフト率で表現され、通常１０倍以上であり、２０〜４００倍であることが好ましい。さらには３００倍以下、特には２０〜２００倍のドラフト率で引取られることが好ましい。ここでドラフト率が低すぎると繊維が太くなりすぎる傾向にある。逆に高すぎても糸切れが発生し、安定な網目状繊維シートの製造が困難になる傾向にある。ここでドラフトとは、繊維を伸張して樹脂の分子を配向させ、強度を向上させることである。またここで用いるドラフト率は、ダイを通る樹脂の線速度に対する引取り速度の比で表現されるものである。引取りの途中で、後に述べる延展を行う場合には、延展を行わない場合の速度に換算しドラフト率とする。
さらに本発明で用いる網目状繊維シートの網目の大きさや、異形繊維の繊維径を調節する一つの方法に、樹脂の溶融粘度を変える方法がある。この溶融粘度を変える方法としては、例えば温度条件を変える方法、樹脂の重合度を変える方法、可塑剤などを使用する方法、またはこれらの組合せによる方法等があるが、温度条件を変える方法が最も簡単であり好ましい。
また、紡糸での発泡性物質の添加量や温度条件、ドラフト率等により、前述の異形繊維の異型度や中空率、中空空隙の形状については、調整が可能である。
本発明の異形繊維は、上記のような網目状繊維シートの状態を、その製造の途中工程で経るものであることが好ましい。網目状繊維シートの形態を経ることにより、容易に大きな倍率でのドラフトや延展が可能となり、安定的な生産性を確保できるのである。結果として、十分な強度を持った異形繊維が容易に得られた。本発明においては、不織布構造体中の異形繊維が内部に気泡を含有し、その断面形状が不規則な非円形断面であることを必須としている。しかし通常このような異形繊維は強度が弱く、工業的に安定して生産することが非常に困難であった。しかし上述のように一旦網目状繊維シートの形態を経ることによって、断糸等が少ない高強度の異形繊維を、安定して製造することが可能となったのである。
さらにこの異形繊維に用いられる熱可塑性樹脂としては、使用済み物品を溶融して得たものであることも好ましい。ここで使用済み物品とは、製造途中の中間製品も含めた広い概念の物品を意味している。さらには、繊維製品と一体化されたリサイクル品であっても構わない。具体的には各種工程、例えば、紡糸・延伸工程、織編み工程、不織布工程などにより得られた繊維製品を溶融またはリペレットしたものや、それら繊維製品を製造する際や繊維構造体を使用した成型工程等により発生する熱可塑性樹脂製品裁断片を溶融またはリペレットしたものを使用することが好ましい。
このような各種工程途中における廃棄予定の繊維製品を再利用することにより、低分子化合物を高分子量化（ポリマー化）する必要が無くなるため、製造エネルギーコストも低減される。また再利用する繊維製品としては、単一のポリマーから構成されたものよりも、先に述べたように２成分以上の複数成分からなるものであることが好ましい。またこの際、繊維製品は繊維のみから構成されたものばかりではなく、他の熱可塑性樹脂が接着用などの目的で含有されていても良い。通常２成分以上の多成分からなるリサイクル回収ポリマーは、紡糸の際に断糸が頻発し、そのままでは繊維化することができない。さらに僅かな異物の存在であっても合成繊維の紡糸工程では断糸の原因となり、安定生産は極めて困難であった。しかし本発明では上述のように網目状繊維シートを経て異形繊維を製造することにより、多成分樹脂や多少の異物の存在下であっても、安定した異形繊維の製造が可能となった。もっとも、異物の含有量としては全体の原料の１０重量％以下、特には１重量％以下であることが好ましい。
またこのような網目状繊維シートは、下記に述べる延展工程により、さらに均一かつ高強度の網目状繊維シートとすることができる。
ここで延展工程とは、網目状繊維シートをヨコ方向に延伸して、網目を拡げる工程のことをいう。その具体的な方法としては、例えば、網目状繊維シートをその両端を把持しながらヨコ方向に拡げる方法や円形状のスリットから押出された網目状繊維シートをスリットの直径方向に拡げる方法などがある。特に多数枚のシートを積層して、その両端を把持しつつヨコ方向に拡げる方法が好ましい。工業生産性が他の方法に比べ高いばかりでなく、積層により厚さ方向や幅方向の均一性が向上する。ヨコ方向へ拡げる方法は、上記の通り、両端のみを把持して拡げる方法、幅方向に幾つかのゾーンに分け、各ゾーンを拡げる方法、その他の方法等、いずれの方法であってもよい。
上記の延展を行う場合、一枚の網目状繊維シートにそのまま行ってもよく、２枚以上積層して行ってもよい。２枚以上積層する場合、その枚数は２〜２０００枚、好ましくは１０〜１０００枚の範囲が好ましい。なお、積層する網目状繊維シートは、同種の物でも良いし、異種ポリマーで作製した複数の網目状繊維シートを一緒に積層してもよい。さらには、短繊維からなる不織布ウェブや、スパンボンド不織布等の長繊維不織布などを組み合わせることも可能である。
そして本発明の不織布構造体の製造方法では、このようにスリットダイから押出成形して得た異形繊維を立体成型する。この時、異形繊維から構成される上記のような網目状繊維シートをそのまま立体成型する方法でも良いが、一旦網目状繊維シートを短繊維形状化して、その得られた短繊維を立体成型する方法も好ましい。後者のように網目状の繊維シートを短繊維形状化して用いた場合、カード等の通常の不織布製造工程を採用でき、きわめて均一な不織布構造体とすることが可能となる。また他の種類の繊維を混紡することも可能となり、様々な性質を付加することが可能となる。
このような短繊維形状化した異形繊維を得るためには、一旦成形した網目状繊維シートを長さ方向にカットし、網目状カット繊維とし、次いで開繊を行うことにより得ることができる。カットの長さとしては５〜５００ｍｍの範囲であることが、特には１０〜２５０ｍｍの長さであることが好ましい。その後、通常の短繊維不織布と同様に混綿した後、ローラーカード工程、クロスレイ工程を繰り返し、均一な一体化したウェブ状態の繊維シートとする。または空気中でエアレイすることも好ましい。エアレイ工程では、よりランダム配向性にとんだウェブを得ることが可能となる。なお、網目状カット繊維自体はまだ若干横方向につながったシート状の部分を含有する異形繊維の集合体であるが、このようなウェブ状の繊維シートにする工程において、本発明の異形繊維は短繊維形状となる。もっとも本発明においては、網目状繊維シートの形状が一部に残ることにより、ウェブの強度が高くなり、より工程通過性が高いウェブとなる。なおこのように短繊維形状化する場合には、上述の網目状繊維シートに対するシート幅方向の延展は、行わないことが好ましい。
本発明の不織布構造体の製造方法では、最後に立体成型し不織布構造体とする。ここで立体成型は、このようにして得られた網目状の繊維シートや短繊維からなるウェブ状の繊維シートを、さらに立体成型する、繊維シートを用いて立体成型する方法であることが好ましい。より具体的に述べると、立体化する方法としては、繊維シートを波状の折り畳み形状とする方法や、通常の不織布と同様に繊維シート（ウェブ）をニードルパンチや水流絡合等の物理的に繊維を絡合する方法、または型の中に繊維シートを充填し熱によって成型する熱成型方法などを採用することができる。
また形状を安定化させるためには、繊維シート中に熱融着成分を含有していることが好ましく、特には熱融着繊維を含有することが好ましい。熱融着繊維としては、一つは異形繊維自体が２以上の成分からなり、そのうち一成分以上が低融点の熱融着成分である多成分異形繊維を用いることができる。また他の方法として、熱融着繊維として異形繊維以外の他の繊維を用いることが好ましい。特に熱融着繊維としては、芯成分に高融点熱可塑性樹脂を用い、鞘成分に低融点熱可塑性樹脂を用いた芯鞘型繊維を用いることが好ましい。芯成分に高融点樹脂を用いることにより、接着性の付加に加え不織布構造体全体の強度を向上させることができる。
中でも本発明の製造方法では、上述のような繊維シートを用いて、波状の折り畳み構造を得る方法を採用することが好ましい。この場合、本発明の不織布構造体は、図４に模式的に示すような、網目状あるいは短繊維のウェブからなる繊維シートが、波状の折り畳み構造を形成する。さらに好ましくは長手方向に波状の折り畳み構造が連続していることが好ましい。すなわち、網目状またはウェブ状の繊維シートが不織布構造体の厚さ方向に対して配向していることが好ましい。配向としては、垂直でも良いし、「く」の字上でも良いし、ジグザグ状、斜め配向、さらには、その組み合わせた構造でも良い。網目状またはウェブ状の繊維シートが繊維構造体の厚さ方向に対して配向していない場合、熱処理時に表面のみ先に融着し、接着不十分であったり、風圧でさらに、厚みが低下し目付の高い物となってしまうおそれがある。
このように、網目状またはウェブ状の繊維シートが波状の折り畳み構造を形成していると、熱融着する繊維の接点が少なくてすみ、音エネルギーを吸収するための有効繊維表面積がアップ、また、通気抵抗もアップしかつ、デッドエアー部分が増加するため、吸音性や断熱性を大きく向上させることが出来る。さらに、折畳み構造が形成されているため、成型性および軽量性も向上する。
そして繊維シートとして網目状繊維シートを用いた場合には、繊維シートの強度が高く、変形しにくい不織布構造体を成型することができる。他方、繊維シートとして短繊維からなるウェブ状の繊維シートを用いた場合には、繊維シートのみならず波状の折り畳み構造の各層の境界線が表れにくく、均質な外観に優れた不織布構造体となる。これは網目状繊維シートがそのシート内での結合が強く、網目状繊維シート間の境界が明確になりやすいのに対し、ウェブ状の繊維シートの場合は、その繊維シート内と他の繊維シート間との繊維成分の混合が有効に行われるためであると考えられる。
このような折り畳み構造を有する不織布構造体を製造する方法としては、例えば網目状などの繊維シートを、ベルト等を利用し折畳み装置に供給し、熱処理機を用いて、アコーディオン状に折り畳みながら加熱処理し、繊維シートを互いに熱融着させる（すなわち、熱融着による固着点を形成させる。）方法などが好ましく例示される。例えば特表２００２−５１６９３２号公報に示された装置（市販のものでは、例えばＳｔｒｕｔｏ社製Ｓｔｒｕｔｏ設備など）などを使用するとよい。
本発明の不織布構造体の製造方法は、上記等の方法を用いて得られた本発明特有の異形繊維を立体成型するものである。この不織布構造体の密度としては、５〜２５０ｋｇ／ｍ^３の範囲内であることが好ましい。さらには８〜１００ｋｇ／ｍ^３の範囲にあることが好ましい。また厚さとしては５ｍｍ以上であることが好ましく、さらには７〜１０００ｍｍ、特には１０〜５００ｍｍの範囲であることが好ましい。吸音材や断熱材としてはある程度の厚さがあることが好ましく、特には１５ｍｍ以上、さらには２０ｍｍ〜２００ｍｍの厚さであることが好ましい。
密度が小さすぎると、接着性が低下し、強度が不足する傾向にある。逆に、密度が高すぎると、不織布構造体が重いものとなり、軽量化の目的を達成できない。
本発明の不織布構造体は、目的の物にシート状に貼り合わされて使用してもよいし、成型性にも優れるので単独で使用してもよい。例えば、車両用または住宅用または高速道路用の、吸音材や断熱材などとして好適に使用される。具体的には、例えば、フロアーシート、天井材、ドア材、室内材などの、自動車、新幹線、電車などの車両用吸音材、各種産業資材用吸音材、断熱材、緩衝材等として好適に使用することができる。さらには、本発明の目的が損なわれない範囲内であれば、他の短繊維による不織布構造体や、長繊維不織布等のシート状物などの付加物などを適宜付加してもよい。

次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。
（１）融点
示差走査熱量計（株式会社島津製作所社製、ＤＳＣ−６０ Ｐｌｕｓ）を使用し、昇温２０℃／分で測定し、融解ピークをもとめた。融解温度が明確に観測されない場合には、微量融点測定装置（ヤナコ機器開発研究所製、ＭＰ−Ｓ３）を用い、ポリマーが軟化して流動を始めた温度（軟化点）を融点とした。なお、ｎ数５でその平均値を求めた。
（２）異型度
走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、日立ハイテク社製、ＳＵ３５００）にて、倍率８００倍の倍率で繊維の横断面を観察し、得られた写真をデジタル化した。該断面写真において維横断面における外接円の直径Ｄ_１と、内接円の直径Ｄ_２の比（Ｄ_１／Ｄ_２）を算出し、異型度とした。また、該断面写真を用いて繊維の横断面中の気泡（空隙）の大きさも測定した
（３）中空率（％）
前記の異型度で得られたデジタル化した写真を、画像解析システム、ピアス−２（ピアス（株）製）を用い、繊維の断面積（中空部を含む）と中空部面積を測定し、その面積比から中空率（％）を算出した。また、そうして得られた繊維断面図が空隙を有しているかを確認し、空隙を有している場合、その空隙の長さを測長し、得られた画像に含まれる繊維の空隙の個数の平均値を、小数点以下を四捨五入して求めた。
（４）結晶化度χｃ
結晶化度を測定する際の試料としては、繊維状物のものは単糸の状態で、繊維シート状物のものは短繊維シートの状態で測定をした。Ｘ線回折装置（Ｂｒｕｋｅｒ ＡＸＳ社製、Ｄ８ ＤＩＳＣＯＶＥＲ ｗｉｔｈ ＧＡＤＤＳ Ｓｕｐｅｒ Ｓｐｅｅｄ）を用い、２θ＝１０〜４０°の範囲の測定を行った。なお、この際、試料の全方向のプロファイルを測定した。Ｈｉｎｄｅｌｅｈら（Ａ．Ｍ．Ｈｉｄｅｌｅｈ ａｎｄ Ｄ．Ｊ．Ｊｏｈｎｓｏｎ，Ｐｏｌｙｍｅｒ，１９，２７（１９７８））の方法に従い、結晶化度は、ピーク分離後の結晶性ピーク強度の、全ピーク強度に対する割合から求めた。
（５）単繊維断面の島成分の測定方法
試料となる単繊維、または繊維シートを走査型電子顕微鏡用試料台に固定し、スパッタリング装置（エイコーエンジニアリング株式会社製、ＩＢ−２型イオンコーター装置）を用いて、上部電極をステンレス、下部電極を試料台として、チャンバー内に試料を設置し、約６．６５Ｐａ（５×１０^−２Ｔｏｒｒ）の真空状態まで真空度を上げ、電圧０．４５ｋＶ、電流３ｍＡにて、試料表面に約３０分間のイオンエッチングを実施した。次いで、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ、日立ハイテク社製、「ＳＵ３５００」）にて、倍率１００００倍の倍率で繊維の横断面を観察し、得られた写真をデジタル化した。
そのようにして得られた繊維断面図が海島構造を形成しているかを確認し、海島構造を形成していた場合、その島状物の長さを測長し、０．０１〜５．０μｍの島状物が２０個以上存在した場合は、微分散状態にあると判定した。
（６）不織布構造体の厚さ、目付、密度
ＪＩＳ Ｌ １９１３に準じて測定した。
（７）不織布構造体の幅方向の目付斑
不織布構造体の幅方向について、左右両端および中央部分の３か所において、２５ｃｍ角のサンプルを切り出した。そして右端、左端、中央部分のそれぞれについて幅方向に３点、長さ方向に５点測定し標準偏差を計算した。そしてそれぞれの標準偏差を、平均値で除した値を、変動係数とした。
（８）吸音性（吸音率）
不織布構造体が音源側に位置するよう試料を配し、吸音率を、ＪＩＳ−Ａ１４０５による垂直入射吸音率であって、Ｂｒｕｅｌ＆Ｋｊａｒ社製マルチチャンネル分析システム３５５０型（ソフトウェア：ＢＺ５０８７型２チャンネル分析ソフトウェア）による２マイクロフォン法で測定した。吸音率は、１０００Ｈｚ、２０００Ｈｚ、３１５０Ｈｚ、４０００Ｈｚ時で比較した。
（９）熱伝導率
迅速熱伝導率計（京都電子工業株式会社製、「ＱＴＭ−５００」）を使用して、細線加熱法（ホットワイヤ法）により測定した。
（１０）成型性
上金型として、外枠サイズ２００ｍｍ×２００ｍｍのフラットな金型を用意した。一方、下金型として、上サイズ１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×高さ１０ｍｍ、下サイズ１７０ｍｍ×１７０ｍｍのケース状の形状となる外枠サイズ２００ｍｍ×２００ｍｍの金型を用意した。
次いで、各サンプルを１８０℃で３分間熱風処理をした後、スペーサーにより両外枠金型間の間隙を５ｍｍとし、金型を利用しコールドプレス成型を実施した。その際、繊維シートが下金型側に位置するよう配置して成型を実施した。このケース状の成型品の外観を観察し、以下の基準で評価した。
３級：外観上に変化が見られない。
２級：表面に皺が見られる。
１級：表面に大きな皺が見られる。
［実施例１］
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）３５重量部とポリエチレン（ＰＥ）３５重量部とポリプロピレン（ＰＰ）３０重量部に発泡剤としてＮ_２ガスを溶融混合し押し出し機から１７０〜３５０℃の押し出し温度で押し出し、ダイ出口で急冷しながら引き取り、網目状繊維シートを得た。次いで、ヨコ方向に延展倍率１０倍で延展し、目付け４１ｇ／ｍ^２の網目状繊維シートとして巻き取った。かかる網目状繊維シートは、異形繊維断面における気泡の大きさは０．５〜２０μｍであり、各繊維断面には平均２個の気泡が観察された。また、異型度は１より大きく４以下で、中空率１５％の繊維で構成されていた。この網目状繊維シートの繊維（異形繊維）の結晶化度は２４％であった。また、この異形繊維は、その長さ方向において断面形状のみならず、気泡の数や大きさも変動していた。さらにこの異形繊維は多成分系の海島繊維であり、直径０．１〜１μｍの微細な島状物を２０個以上確認し、微分散状態であった。
次に、この網目状繊維シートをベルトにより送り出し、Ｓｔｒｕｔｏ社製Ｓｔｒｕｔｏ設備を使用し、網目状繊維シートを波状に折り加工し繊維を厚さ方向に配列させた後、１７０℃加熱処理を施し、目付け８００ｇ／ｍ^２、厚さ２０ｍｍの不織布構造体を得た。成型性は３級であった。評価結果を表１に示す。
この不織布構造体を用いて、自動車用吸音材（フロアーシート）を得たところ、吸音性だけでなく成型性も優れたものであった。
［実施例２］
融点が約１１０℃である共重合低融点ポリエチレンテレフタレート７０重量部とポリプロピレン（ＰＰ）３０重量部に発泡剤としてＮ_２ガスを溶融混合し実施例１と同様にして網目状繊維シートを得てからヨコ方向に延展し、目付３５ｇ／ｍ^２の網目状繊維シートとして巻き取った。かかる網目状繊維シートは、異形繊維断面における気泡の大きさは０．７〜２５μｍであり、各繊維断面には平均２個の気泡が観察された。また、異型度は１より大きく４以下で、中空率４％の繊維で構成されていた。この網目状繊維シートの繊維（異形繊維）の結晶化度は２１％であった。また、この異形繊維は、その長さ方向において断面形状のみならず、気泡の数や大きさも変動していた。さらにこの異形繊維は２成分系の海島繊維であり、直径０．１〜１μｍの微細な島状物を２０個以上確認し、微分散状態であった。
次いで、実施例１と同様にＳｔｒｕｔｏ社製Ｓｔｒｕｔｏ設備を使用し、網目状繊維シートを波状に折り加工し繊維を厚さ方向に配列させた後、１６０℃加熱処理を施し、目付け５００ｇ／ｍ^２、厚さ１５ｍｍの不織布構造体を得た。成型性は２．５級であった。評価結果を表１に示す。ヒダ間の接着性が優れていた。
この不織布構造体を用いて、自動車用吸音材（フロアーシート）を得たところ、吸音性だけでなく成型性も優れたものであった。
［実施例３］
実施例１において、ポリエチレンテレフタレートとポリエチレンが一体化した樹脂材料を一旦リペレットした後、このリペレット品を８０重量部とポリプロピレン２０重量部に発泡剤としてＮ_２ガスを溶融混合し実施例１と同様にして網目状繊維シートを得てからヨコ方向に延展し、目付３５ｇ／ｍ^２の網目状繊維シートとして巻き取った。かかる網目状繊維シートは、異形繊維断面における気泡の大きさは０．６〜３０μｍであり、各繊維断面には平均２個の気泡が観察された。また、異型度は１より大きく４以下、中空率４％の繊維で構成されていた。この網目状繊維シートの繊維（異形繊維）の結晶化度は１９％であった。また、この異形繊維は、その長さ方向において断面形状のみならず、気泡の数や大きさも変動していた。さらにこの異形繊維は２成分系の海島繊維であり、直径０．１〜１μｍの微細な島状物を２０個以上確認し、微分散状態であった。
次いで、Ｓｔｒｕｔｏ設備により網目状繊維シートを波状に折り加工及び熱処理を実施した。不織布構造体の目付けは６００ｇ／ｍ^２、厚さ１６ｍｍであった。成型性も３級であった。評価結果を表１に示す。
この不織布構造体を用いて、自動車用吸音材（フロアーシート）を得たところ、吸音性だけでなく成型性も優れたものであった。
［実施例４］
実施例１と実施例２で作成した網目状繊維シートをＳｔｒｕｔｏ設備の巻き出しに準備し、それぞれが重なるようにして巻き出し、波状に折り加工及び熱処理を実施した。成型性は３級であった。ヒダ間の接着強力は高く、評価結果を表１に示す。また、この不織布構造体を用いて、自動車用吸音材（フロアーシート）を得たところ、吸音性だけでなく成型性も優れたものであった。
［比較例１］
目付３０ｇ／ｍ^２のポリエステル系スパンボンド不織布を作成した。この不織布を構成する繊維の断面には気泡は含まれておらず、繊維不織布の結晶化度は４５％であった。また、この繊維断面は丸断面であった。
実施例１の網目状繊維シートの代わりにこのスパンボンド不織布を用いて、ベルトにより送り出し、Ｓｔｒｕｔｏ社製Ｓｔｒｕｔｏ設備を使用し、波状に折り加工し繊維を厚さ方向に配列させた後、１７０℃加熱処理を施した。しかしかろうじて波状に折り加工は出来たものの、目付６００ｇ／ｍ^２で、厚みは７ｍｍしかなかった。強度の弱いスパンボンド不織布は斜めに倒れ、さらにヒダ間の接着も無く、繊維構造体とはなり得ていなかった。
［実施例５］
融点が２７０℃のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）１００重量部に発泡剤としてＮ_２ガスを溶融混合し押し出し機から１７０〜３５０℃の押し出し温度で押し出し、ダイ出口で急冷しながらドラフト率１００倍で引き取り、網目状繊維シートを得た。さらに、静電油剤を固形分として０．２％付与した後、連続裁断機を用いて、この網目状繊維シートを６４ｍｍにカットした。かかる網目状カット繊維は、繊維異型度は１より大きく５以下で、内接円直径Ｄ_２の最小のものは１μｍ、最大のものは４０μｍの異形繊維で構成されていた。また異形繊維断面における気泡の大きさは０．５〜２５μｍであり、各繊維断面には平均２個の気泡が観察された。また断面積に占める気泡面積の合計である中空率は、１〜５％の繊維であった。構成されていた。この網目状カット繊維（異形繊維）の結晶化度は２２％であった。また、この異形繊維は、その長さ方向において断面形状のみならず、気泡の数や大きさも変動していた。
他方、熱融着繊維として、融点が１１０℃の非結晶性共重合ポリエステルを鞘成分に配し、通常のポリエチレンテレフタレートを芯成分に配した、芯鞘型熱融着複合繊維（帝人株式会社製「ＴＪ０４ＣＮ」、２．２ｄｔｅｘ×５１ｍｍ、単繊維断面形状：丸断面）を準備した。
異形繊維である網目状カット繊維を７０重量％、上記の丸断面の熱融着繊維３０重量％を用い、開繊、混綿した後、ローラーカード、クロスレイ、ローラーカードの順に通して短繊維化した異形繊維が一体となったウェブ（繊維シート）を作製した。次にＳｔｒｕｔｏ社製Ｓｔｒｕｔｏ設備を使用し、得られたウェブをヒダ折りして大部分の繊維を厚み方向に配列させた直後に、１７０℃加熱処理を施したものを裁断した。得られた不織布構造体は、幅７５ｃｍ、長さ１００ｃｍ、目付け６００ｇ／ｍ^２、厚さ２５ｍｍであった。ここで目付斑について測定したところ、幅方向において、左右両端および中央部分の３か所とも、標準偏差を平均値で除した変動係数が５％以下であることを確認した。また、ＪＩＳ Ｌ １９１３に準拠して、不織布の長手方向の引張強度を測定した結果、３．６Ｎ／５０ｍｍであった。
こうして得られた不織布構造体の吸音性能と熱伝導率を表２に示す。
［実施例６］
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）１００重量部の代わりに、融点が２７０℃のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）５０重量部と融点が１０５℃のポリエチレン（ＰＥ）５０重量部用いた以外は実施例５と同様にして、網目状繊維シートを作成し、６４ｍｍの長さにカットして、網目状カット繊維（異形繊維）を得た。かかる網目状カット繊維は、繊維異型度は１より大きく７以下で、内接円直径Ｄ_２の最小のものは１．３μｍ、最大のものは３６μｍの異形繊維で構成されていた。また異形繊維断面における気泡の大きさは０．４〜２７μｍであり、各繊維断面には平均３個の気泡が観察された。また断面積に占める気泡面積の合計である中空率は、１〜６％の繊維であった。さらにこの異形繊維は２成分系の海島繊維であり、直径０．１〜１μｍの微細な島状物を２０個以上確認し、微分散状態であった。この網目状カット繊維（異形繊維）の結晶化度は１８％であった。また、この異形繊維は、その長さ方向において断面形状のみならず、気泡の数や大きさも変動していた。
さらに実施例５と同様にして、得られた網目状カット繊維を７０重量％、熱融着繊維３０重量％を用いて、不織布ウェブ（繊維シート）を作製した。次に実施例５と同様に、得られたウェブをヒダ折りし、加熱処理を施し、裁断して、幅７５ｃｍ、長さ１００ｃｍ、目付け５６０ｇ／ｍ^２、厚さ２５ｍｍの不織布構造体を得た。
ここで目付斑について測定したところ、幅方向において、左右両端および中央部分の３か所とも、標準偏差を平均値で除した変動係数が５％以下であることを確認した。また、ＪＩＳ Ｌ １９１３に準拠して、不織布の長手方向の引張強度を測定した結果、６．２Ｎ／５０ｍｍであり、融点の低いポリエチレン成分が、繊維間の熱接着に寄与したと考えられる。
こうして得られた不織布構造体の吸音性能と熱伝導率を表２に併せて示す。
［実施例７］
２種の熱可塑性樹脂から構成されたカーペットを粉砕し、溶融混合してペレット状物にリペレットした。このカーペットは、表面繊維として融点が２７０℃のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維が使用され、融点が１０５℃のポリエチレン（ＰＥ）が、バッキングシートとして用いられ、熱接着により一体化しており分離することが非常に困難なものであった。２種の熱可塑性樹脂の存在比としてはＰＥＴ５０重量部、ＰＥ５０重量部ではあるものの、０．３重量％の異物の混入が観察された。
実施例５のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）１００重量部の代わりに、このポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）とポリエチレン（ＰＥ）からなるリペレットしたペレット状物７０重量部と、融点が１６０℃のポリプロピレン（ＰＰ）３０重量部を用いて、他は実施例５と同様にして網目状繊維シートを作成し、６４ｍｍの長さにカットして、網目状カット繊維（異形繊維）を得た。かかる網目状カット繊維は、繊維異型度は１より大きく８以下で、内接円直径Ｄ_２の最小のものは０．９μｍ、最大のものは３３μｍの異形繊維で構成されていた。また異形繊維断面における気泡の大きさは０．４〜１９μｍであり、各繊維断面には平均３個の気泡が観察された。また断面積に占める気泡面積の合計である中空率１〜８％の繊維で構成されていた。さらにこの異形繊維は２成分系の海島繊維であり、直径０．１〜１μｍの微細な島状物を２０個以上確認し、微分散状態であった。網目状カット繊維の結晶化度は１６％であった。また、この異形繊維は、その長さ方向において断面形状のみならず、気泡の数や大きさも変動していた。
さらに実施例５と同様にして、得られた網目状カット繊維を７０重量％、熱融着繊維３０重量％を用いて、不織布ウェブ（繊維シート）を作製した。次に実施例５と同様に、得られたウェブをヒダ折りし、加熱処理を施し、裁断して、幅７５ｃｍ、長さ１００ｃｍ、目付け５６０ｇ／ｍ^２、厚さ２５ｍｍの不織布構造体を得た。
ここで目付斑について測定したところ、幅方向において、左右両端および中央部分の３か所とも、標準偏差を平均値で除した変動係数が５％以下であることを確認した。
こうして得られた不織布構造体の吸音性能と熱伝導率を表２に併せて示す。
［比較例２］
実施例５の網目状カット繊維（異形繊維）の代わりに、中空断面繊維を用いた。これは中央部分に一つの連続した空隙を有するものであって、中空率は４０％であった。ただしこの中央の空隙の形状は、紡糸口金の形状によって形成されたものであり、正円であって、長さ方向に変化の無い中空繊維であった。この中空繊維の結晶化度は５２％であった。単糸繊度は３．５ｄｔｅｘ、長さは６４ｍｍであった。
この中空断面繊維を７０重量％、実施例５と同様の芯鞘型熱融着複合繊維３０重量％を用いた以外は実施例５と同様にして、開繊、混綿した後、ローラーカード、クロスレイ、ローラーカードの順に通して一体となった不織布ウェブ（繊維シート）を作製した。引き続き得られたウェブをヒダ折りし大部分の繊維を厚み方向に配列させた直後に、１７０℃加熱処理を施したものを裁断して、幅７５ｃｍ、長さ１００ｃｍ、目付け６００ｇ／ｍ^２、厚さ２５ｍｍの繊維構造体を得た。
こうして得られた繊維構造体は、熱伝導率こそ優れた数値であるものの、実施例と比べ吸音性能に劣った物であった。各種物性を表２に併せて示す。

Claims (17)

1. 異形繊維を含有する不織布構造体であって、該異形繊維が内部に気泡を有し、断面形状が不規則な非円形断面であり、該異形繊維が２種以上の熱可塑性樹脂からなるものであり、かつ該異形繊維が、少なくとも３０℃以上離れた融点を有する２種以上の熱可塑性樹脂を含むものである不織布構造体。
2. 異形繊維を含有する不織布構造体であって、該異形繊維が内部に気泡を有し、断面形状が不規則な非円形断面であり、かつ該異形繊維が短繊維形状である不織布構造体。
3. 異形繊維を含有する不織布構造体であって、該異形繊維が内部に気泡を有し、断面形状が不規則な非円形断面であり、かつ不織布構造体を構成する繊維が、波状の折り畳み構造を形成している不織布構造体。
4. 該異形繊維が、少なくとも３０℃以上離れた融点を有する２種以上の熱可塑性樹脂を含むものである請求項２または３に記載の不織布構造体。
5. 該異形繊維が網目状繊維シートとして存在している請求項１〜４のいずれか１項記載の不織布構造体。
6. 該異形繊維が２種以上の熱可塑性樹脂が一体化した物品を溶融し繊維化したものである請求項１〜５のいずれか１項記載の不織布構造体。
7. 不織布構造体を構成する繊維が熱融着している請求項１〜６のいずれか１項記載の不織布構造体。
8. 該異形繊維の結晶化度が４０％以下である請求項１〜７のいずれか１項記載の不織布構造体。
9. 不織布構造体が熱融着性繊維を含有する請求項１〜８のいずれか１項記載の不織布構造体。
10. 該異形繊維が繊維の長さ方向において、断面形状が変化しているものである請求項１〜９のいずれか１項記載の不織布構造体。
11. 発泡剤を添加した熱可塑性樹脂をスリットダイから押出成形して内部に気泡を有する異形繊維を得て、次いで立体成型することを特徴とする不織布構造体の製造方法。
12. 該熱可塑性樹脂が、２種以上の混合物である請求項１１記載の不織布構造体の製造方法。
13. 異形繊維と共に、熱融着性繊維を用いて立体成型する請求項１１または１２記載の不織布構造体の製造方法。
14. 異形繊維が押出成形後に、延展したものである請求項１１〜１３のいずれか１項記載の不織布構造体の製造方法。
15. 異形繊維が短繊維形状に切断したものである請求項１１〜１４のいずれか１項記載の不織布構造体の製造方法。
16. 該熱可塑性樹脂が、使用済み物品を溶融して得たものである請求項１１〜１５のいずれか１項記載の不織布構造体の製造方法。
17. 立体成型が、波状の折り畳み構造を形成するものである請求項１１〜１６のいずれか１項記載の不織布構造体の製造方法。