JP2005539152A - スパンボンドプロセスにおける静電気を減少させる方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スパンボンドプロセスにおいて静電気を減少させる方法に関する。溶融物への帯電防止剤の添加により静電気を消失させることができ、有利なスパンボンドプロセスを提供する。
大部分の織布プロセスでは、摩擦によっていくらかの量の静電気を生じる。静電気は、単繊維を横切る空気によって、およびその他の表面上をこする単繊維によって紡績工程において生じる。糸の生産において、この静電気は、一般に単繊維束または撚り加工した糸(threadline)の単繊維に仕上げ剤(finish)を添加することによって消失される。仕上げ剤は、典型的には潤滑油、水、帯電防止剤、および特別な性質を繊維に与えるか、または繊維をプロセスする能力を増強するその他の添加物を含む。
本発明は、重合体溶融物に帯電防止剤を添加して、許容される均一性を有する一成分または多成分のスパンボンド布地の効率的な生産を可能にする方法を提供する。本明細書に具体的に例示される態様において、スパンボンドプロセスは、ナイロン樹脂を使用し、スロット装置で単繊維を減衰させる。好ましい態様において、静電気の減少は、外装に約0.25%の帯電防止剤を添加することによって観察される。もう一つの好ましい態様において、非常に低い静電気である改良方法は、スロット減衰プロセスにおいてナイロン単繊維の外装に約0.75%の帯電防止剤を添加することによって提供される。
以下の本発明およびその好ましい態様の詳細な説明において、本発明を記載する際に特定の用語が使用されるが;しかし、これらは、記述的な意味だけに使用され、限定のためには使用されない。本発明は、その趣旨および範囲内において多数のバリエーションおよび修飾が可能なことは、本開示の利益を有する当業者には明らかであろう。
式中、Rは、C1-9アルキル基または水素であり、Zは、二官能性の鎖修飾子基であり、R’は、C1-4アルキル基または水素であり、並びに、xおよびyは、約10〜約50の間である化合物であることができる。
式中、RがC1-5アルキル基または水素であり、Zが、二官能性の鎖修飾子群であり、R’がC1-4アルキル基または水素であり、並びにxおよびyがそれぞれ約20〜約40の間である式を有することができる。
ポリカプロラクタム(ナイロン6)、スルホン酸、C10-C18アルカン、およびナトリウム塩を含むPolyTech South, Incから入手可能な帯電防止剤PTSS 1378を、ナイロン6,6重合体の伸びるスロットパイロットラインに各種のレベルで添加した。
実施例1に記載したものなどの帯電防止剤は、米国特許第5,431, 986号に記載されているような、ジェット減衰器を使用し、ナイロン6,6重合体またはナイロン6,6およびナイロン6の混紡物を紡ぐスパンボンドプロセスに添加することができる。有利には、欠陥を減少させ、布地の均一性を改善するために、これらの方法において、さらに迅速に静電気の消散を使用することができる。
帯電防止剤は、実施例1に記載したように、静電気を減少させるために、二成分の紡績工程の外装に添加することができる。許容される単繊維を製造するために、単繊維のコア側には、二成分または多成分の紡ぎ出しシステムにおいてプロセスすることができるその他の任意の重合体を含めることができる。減衰装置は、実施例1に記載されたスロット・システムまたは実施例2に記載されたジェット・システムであることができる。これらの方法において単繊維の外装部からより迅速に静電気を消散することにより、効率を改善し、欠陥を減少し、および布地の均一性を改善する。
帯電防止剤は、例1において記載されているシステムと同様の多成分性の単繊維・スパンボンドプロセスの表面に添加することができる。許容される単繊維を製造するために、単繊維のコア側には、多成分の紡ぎ出しシステムにおいてプロセスすることができるその他の任意の重合体を含めることができる。減衰装置は、実施例1に記載されたスロット・システムまたは実施例2に記載されたジェット・システムであることができる。これらの方法において単繊維の表面部からより迅速に静電気を消散することにより、効率を改善し、欠陥を減少し、および布地の均一性を改善する。
実施例1に記載されている帯電防止材料を有する樹脂を、実施例1に記載されているスロットけん引パイロットラインに添加した。これらの材料をナイロン6に配合した。また、ナイロン6のマスターバッチ、蛍光増白剤、およびTiO2を、帯電防止剤を有する配合樹脂と混合し、ボート錐を使用して押し出し機に添加した。マスターバッチ樹脂のほぼ1.3%および帯電防止の樹脂の1%を二成分のスロットけん引パイロットラインの外装に添加した。紡ぎ出し操作の領域において、湿度を増大するために加湿機をオンにした。
帯電防止剤を実施例1に記載されているスロットけん引パイロットラインに添加した。この材料をナイロン6,6に配合した。樹脂は、商業的に入手可能であり、米国特許第5,045,580号に記載されているものと同様にスルホナート化合物および亜リン酸化合物を含んだ。また、ナイロン6のマスターバッチ、蛍光増白剤、およびTiO2を、帯電防止剤を有する配合樹脂と混合し、ボート錐を使用して押し出し機に添加した。マスターバッチは、Clariantによって供給された。混合物を実施例1に記載されている二成分のスロットけん引パイロットラインの外装に添加した。この混合物を表2に示した各種レベルで添加した。1台の押し出し機のみを使用する場合、混合物はまた、全ての重合体ストリームに対して表2に示したレベルで添加することができる。
帯電防止剤を有するその他の2つの樹脂を、実施例1に記載されているスロットけん引パイロットラインに添加した。この材料をナイロン6,6に配合した。1台の押し出し機のみを使用する場合、これらの材料を全て重合体ストリームに添加することができる。帯電防止剤マスターバッチを使用することは、本発明では要求されない。帯電防止剤は、樹脂供給元が重合プロセスにおいてこれらの帯電防止剤を組み込む能力を有することを条件として、主剤に含めることができる。表3は、種々のレベルの帯電防止樹脂についての静電気測定の結果の一覧を示す。
Claims (33)
- スパンボンド不織布を製造する方法であって、少なくとも1つの重合体および少なくとも1つの帯電防止剤の溶融配合物を形成する工程と、複数の単繊維の形態で該配合物を押し出す工程と、減衰装置に通して単繊維を配向させて、単繊維をけん引してこれらを配向させる工程と、収集表面上に単繊維を堆積させて、織布を形成する工程と、織布の単繊維を結合する工程とを含む方法。
- 単繊維が、ナイロン、ポリエステル、アクリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタラート、ポリ(トリメチレンテレフタラート)、もしくはポリ乳酸重合体;またはこれらの重合体の組み合わせを含む、請求項1記載の方法。
- 単繊維が、ナイロン6;ナイロン6,6;ナイロン6,10;ナイロン6,12;ナイロン11;ナイロン12;もしくはナイロン共重合体;またはこれらのナイロン重合体の組み合わせを含む、請求項2記載の方法。
- 方法が二つ以上の重合体の溶融配合物を利用する、請求項1記載の方法。
- 減衰装置がスロット装置である、請求項1記載の方法。
- 減衰装置がジェットである、請求項1記載の方法。
- 請求項1記載の方法であって、以下の群より選択される薬剤を含む帯電防止材料を利用する方法:サッカリン;第四アンモニウム塩;エピハロヒドリンのホモ重合体および共重合体;N,N,-ビス(ヒドロキシエチル)アルキルアミン;鎖延長されたポリオキシラン;芳香族スルファノミド;スチレン重合体;複素環式単量体またはビニル型単量体を有するエチレンオキサイドの共重合産物;低分子量のポリエーテルオリゴマー;炭素粒子;トリネオアルコキシアミノジルコナート;トリネオアルコキシスルホニル・ジルコナート;および、一般式
の化合物であって、式中、Rは、C1-9アルキル基または水素であり、Zは、二官能性の鎖修飾子基であり、R’は、C1-4アルキル基または水素であり、並びに、xおよびyは、約10〜約50の間である化合物。 - 請求項7記載の方法であって、式中、RがC1-5アルキル基または水素であり、Zが、二官能性の鎖修飾子群であり、R’がC1-4アルキル基または水素であり、並びにxおよびyがそれぞれ約20〜約40の間である方法。
- 帯電防止剤が、エチレンオキサイドおよび少なくとも一つの複素環式コモノマーである、請求項1記載の方法。
- 帯電防止剤が、少なくとも5つの炭素原子を有する少なくとも1つの極性有機化合物と少なくとも3つのヘテロ原子を有する化合物を含む、請求項1記載の方法。
- 帯電防止剤が、ポリエーテル、クラウンエーテル、ポリオール、ポリイミン、ポリアミン、ピリジンに由来する重合体、大環状のアザ化合物、ポリスルフィドおよびポリホスフィン、並びに極性有機化合物中に溶媒和されるか、または錯形成されるプロトン酸の塩からなる群の1つまたは複数を含む、請求項10記載の方法。
- スロット減衰装置の吐糸口の約1.5インチ下を測定した静電気レベルが、1インチにつき約-2キロボルト〜1インチにつき約2キロボルトの間である、請求項1記載の方法。
- スロット減衰装置の吐糸口の約1.5インチ下を測定した静電気レベルが、1インチにつき約-1キロボルト〜1インチにつき約1キロボルトの間である、請求項1記載の方法。
- 各々の単繊維の表面積の少なくとも約5%がナイロン重合体である、請求項1記載の方法。
- 全ての単繊維の合計表面積の少なくとも約5%がナイロン重合体である、請求項1記載の方法。
- ポリカプロラクタム、スルホン酸、C10-C18アルカン、およびナトリウム塩を含む帯電防止剤を利用する、請求項1記載の方法。
- スパンボンド不織布を製造する方法であって、重合体および1つまたは複数の帯電防止剤のマスターバッチまたは主剤のいずれかにおいて、1つまたは複数の溶融配合物を形成する工程と、配合物を別々の押し出し機に通して押し出して、単繊維表面の一部を形成する重合体および1つまたは複数の帯電防止剤の配合物を伴った複数の多成分性の単繊維形態にする工程と、減衰装置に通して単繊維を配向させて、単繊維をけん引してこれらを配向させる工程と、収集表面上に単繊維を積層させて、織布を形成する工程と、織布の単繊維を結合する工程とを含む方法。
- 単繊維が、ナイロン、ポリエステル、アクリル、ポリブチレンテレフタラートポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンビニルアルコール、ポリビニルアルコール、ビニルアセテート、ポリ(トリメチレンテレフタラート)、もしくはポリ乳酸重合体;またはこれらの重合体の組み合わせを含む、請求項17記載の方法。
- 単繊維が、ナイロン6;ナイロン6,6;ナイロン6,10;ナイロン6,12;ナイロン11;ナイロン12;もしくはナイロン共重合体;またはこれらのナイロン重合体の組み合わせを含む、請求項17記載の方法。
- 減衰装置がスロット装置である、請求項17記載の方法。
- 減衰装置がジェットである、請求項17記載の方法。
- 請求項17記載の方法であって、以下の群より選択される薬剤を含む帯電防止材料を利用する方法:サッカリン;第四アンモニウム塩;エピハロヒドリンのホモ重合体および共重合体;N,N,-ビス(ヒドロキシエチル)アルキルアミン;鎖延長されたポリオキシラン;芳香族スルファノミド;スチレン重合体;複素環式単量体またはビニル型単量体を有するエチレンオキサイドの共重合産物;低分子量のポリエーテルオリゴマー;炭素粒子;トリネオアルコキシアミノジルコナート;トリネオアルコキシスルホニル・ジルコナート;および、一般式
の化合物であって、式中、Rは、C1-9アルキル基または水素であり、Zは、二官能性の鎖修飾子基であり、R’は、C1-4アルキル基または水素であり、並びに、xおよびyは、約10〜約50の間である化合物。 - 請求項22記載の方法であって、式中、RがC1-5アルキル基または水素であり、Zが、二官能性の鎖修飾子群であり、R’がC1-4アルキル基または水素であり、並びにxおよびyがそれぞれ約20〜約40の間である方法。
- スロット減衰装置の吐糸口の約1.5インチ下を測定した静電気レベルが、1インチにつき約-2キロボルト〜1インチにつき約2キロボルトの間である、請求項17記載の方法。
- スロット減衰装置の吐糸口の約1.5インチ下を測定した静電気レベルが、1インチにつき約-1キロボルト〜1インチにつき約1キロボルトの間である、請求項17記載の方法。
- 各々の単繊維の表面積の少なくとも約5%がナイロン重合体である、請求項17記載の方法。
- 全ての単繊維の合計表面積の少なくとも約5%がナイロン重合体である、請求項22記載の方法。
- ポリカプロラクタム、スルホン酸、C10-C18アルカン、およびナトリウム塩を含む帯電防止剤を利用する、請求項17記載の方法。
- 単一成分、二成分または多成分のスパンボンドプロセスであって、スロット減衰装置の吐糸口の約1.5インチ下を測定した静電気レベルが、1インチにつき約-2キロボルト〜1インチにつき約2キロボルトの間であるプロセス。
- 各々の単繊維の表面積の少なくとも5%がナイロン重合体である、請求項29記載のプロセス。
- 全ての単繊維の合計表面積の少なくとも5%がナイロン重合体である、請求項29記載のプロセス。
- 減衰装置の吐糸口の下の1.5インチ以下を測定した静電気レベルが、1インチにつき約-1キロボルト〜1インチにつき約1キロボルトの間である、請求項29記載の方法。
- 1つまたは複数の帯電防止剤を使用する方法で作成された不織布であって、該布は、帯電防止剤なしで同様に製造した布地よりも低い静電気抵抗率および速い静電気の消散率または減衰を有する不繊布。
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