JP2007308839A - 無水マレイン酸含有繊維 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一以上の熱可塑性樹脂からなる繊維において、前記熱可塑性樹脂の構成成分として無水マレイン酸が0.5〜3.0重量%の範囲で含まれるようにする。この繊維は、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂を主体とする樹脂成分を含む成分1と、前記成分1よりも融点が高い熱可塑性ポリオレフィン樹脂を主体とする樹脂成分2によって構成される複合繊維としてもよく、この場合、無水マレイン酸が、前記樹脂成分1及び樹脂成分2の少なくともいずれか一方の構成成分として含まれればよい。
【選択図】なし
Description
(1) 一以上の熱可塑性樹脂からなる繊維において、前記熱可塑性樹脂の構成成分として無水マレイン酸が0.5〜3.0重量%の範囲で含まれるようにしたことを特徴とする繊維。
(2) 前記繊維が、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂を主体とする樹脂成分を含む成分1と、前記成分1よりも融点が高い熱可塑性ポリオレフィン樹脂を主体とする樹脂成分2によって構成される複合繊維であって、無水マレイン酸が、前記樹脂成分1及び樹脂成分2の少なくともいずれか一方の構成成分として含まれている前記(1)に記載の繊維。
(3) 無水マレイン酸を含む樹脂成分が、無水マレイン酸グラフトポリオレフィン系樹脂である前記(1)又は(2)に記載の繊維。
(4) 鞘部が高密度ポリエチレンからなり、芯部がポリプロピレンと無水マレイン酸グラフトポリプロピレンのブレンド物からなる芯鞘型の複合繊維である前記(2)に記載の繊維。
(5) 前記(1)から(4)のいずれかに記載の繊維を、カード法、エアレイド法、もしくは抄造法などによりウェブ状とし、繊維同士を交絡させてシート状繊維集合体とした不織布。
(6) 前記(1)から(4)のいずれかに記載の繊維を、カード法、エアレイド法、もしくは抄造法などによりウェブ状とし、繊維同士の熱融着により、シート状繊維集合体とした不織布。
(7) 前記(1)から(4)のいずれかに記載の繊維を、スパンボンド法またはメルトブローン法で、紡糸直接不織布化法によってシート状繊維集合体とした不織布。
本発明の繊維は、熱可塑性樹脂を用いて得られ、繊維の重量基準で無水マレイン酸を0.5〜3.0重量%の範囲で含むことを特徴とする。無水マレイン酸の含有量が0.5〜3.0重量%の範囲であれば本発明の効果、つまり、エレクトレット帯電性やイオン交換能を高いレベルで発揮し、かつ高生産性で繊維、もしくは繊維によって構成される不織布を製造できるが、より好ましくは0.8〜2.5重量%の範囲であり、更に好ましくは1.0〜2.0重量%の範囲である。無水マレイン酸の含有量が0.8〜2.5重量%の範囲である場合には、機能と生産性のバランスに優れ、1.0〜2.0重量%の範囲である場合には特に優れる。
(1)単糸繊度
未延伸糸、延伸糸について、JIS−L−1015に準じて測定した。
(2)捲縮数
捲縮を付与した延伸糸についてJIS−L−1015に準じて測定した。
(3)目付
不織布を50cm角に切った成形体全体の重量を秤量し、単位面積当たりの重量(g/m2)で示した。
(4)紡糸安定性
溶融紡糸工程において、100kgの未延伸糸を得る際に繊維が破断した回数で判定した。
○:0〜2回/100kg
△:3〜6回/100kg
×:7回以上/100kg
(5)大気塵捕集効率(%)
不織布サンプルを湯洗して繊維処理剤を除去し、90℃雰囲気下で1分間保持した後、10kVの電圧を2秒間印加することでエレクトレット不織布を作製した。これを1週間放置し、パーティクル測定器(リオン株式会社製パーティクルカウンターKC−01(0.3〜5μm))にて、大気塵(0.3〜5μm)を速度5cm/minで不織布を通過させた時に、不織布に捕集された塵の量を測定し、通過させた塵の全体の量から100分率で算出した値(%)。
(6)アンモニアガス捕捉能
水酸化カリウム水溶液(8mol/l)に、塩化アンモニウムを12mmol/lの濃度となるように溶解させたアンモニア水を用意し、これに不織布を浸漬した。なお、予め不織布を湯洗し、繊維表面の繊維処理剤を除去した。これを40℃で48時間放置した後に、アンモニア水中に存在するアンモニアガス濃度を、ケルダール法により測定し、ブランク試験(不織布の浸漬なし)におけるアンモニアガス濃度との差によって、アンモニアガス捕捉能を評価した。
無水マレイン酸グラフトポリプロピレン(ユーメックス1010、無水マレイン酸含有量=4.6重量%:三洋化成工業(株))とポリプロピレン(SA2E:日本ポリプロ(株))の重量比50:50のブレンド物を、単一成分紡糸用ノズルを用いて、250℃の温度で溶融紡糸し、8.0dtexの未延伸糸を得た。この糸を、熱ロール延伸機にて、90℃の温度で3.6倍の倍率で延伸し、クリンパーを通過させて機械捲縮を付与した後に、51mmの長さにカットし、繊度2.2dtex、捲縮数14.0山/2.54cmの捲縮糸を得た。この捲縮糸をカードウェブに作成し、ニードルパンチ機にて繊維同士の交絡を付与し、目付50g/m2の不織布を得た。
この不織布は、大気塵捕集効率が60%で、アンモニアガス捕捉能が0.23mmol/lであり、大気捕集効率およびアンモニアガス捕捉能ともに良好であった。
この不織布は、エアフィルターやアルカリ電池セパレータとして好適に用いることができる。
押し出し機にポリプロピレン(SA2E:日本ポリプロ(株))と無水マレイン酸、過酸化物を投入し、230℃の温度にて無水マレイン酸をポリプロピレンにグラフトさせて、無水マレイン酸グラフトポリプロピレン(無水マレイン酸含有量=3.5重量%)を得た。これとポリプロピレン(SA2E:日本ポリプロ(株))の重量比70:30のブレンド物を芯成分に配し、高密度ポリエチレン(S6900A:京葉ポリエチレン)を鞘成分に配し、鞘芯重量比が50:50になるように鞘芯型複合繊維用ノズルを用いて、250℃の温度で溶融紡糸し、8.0dtexの未延伸糸を得た。この糸を熱ロール延伸機にて、90℃の温度で3.6倍の倍率で延伸し、クリンパーを通過させて機械捲縮を付与した後に、51mmの長さにカットし、繊度2.2dtex、捲縮数15.0山/2.54cmの捲縮糸を得た。この捲縮糸をカードウェブに作成し、エアースルー処理を施して鞘部同士を融着させて、目付60g/m2の不織布を得た。
この不織布は、大気塵捕集効率が54%で、アンモニアガス捕捉能が0.32mmol/lであり、大気捕集効率およびアンモニアガス捕捉能ともに良好であった。
この不織布は、エアフィルターやアルカリ電池セパレータとして好適に用いることができる。
無水マレイン酸グラフトポリプロピレン(ユーメックス1010、無水マレイン酸含有量=4.6重量%:三洋化成工業(株))とポリプロピレン(SA2E:日本ポリプロ(株))の重量比70:30のブレンド物を芯成分に配し、低融点ポリプロピレン(SG02:日本ポリプロ(株))を鞘成分に配し、鞘芯重量比が50:50になるように鞘芯型複合繊維用ノズルを用いて、250℃の温度で溶融紡糸し、4.0dtexの未延伸糸を得た。この糸を熱ロール延伸機にて、90℃の温度で2.3倍の倍率で延伸し、クリンパーを通過させて機械捲縮を付与した後に、38mmの長さにカットし、繊度1.7dtex、捲縮数14.5山/2.54cmの捲縮糸を得た。この捲縮糸をカードウェブに作成し、スパンレース機にて繊維同士の交絡を付与し、目付60g/m2の不織布を得た。
この不織布は、大気塵捕集効率が59%で、アンモニアガス捕捉能が0.40mmol/lであり、大気捕集効率およびアンモニアガス捕捉能ともに良好であった。
この不織布は、エアフィルターやアルカリ電池セパレータとして好適に用いることができる。
無水マレイン酸グラフトポリプロピレン(ユーメックス1010、無水マレイン酸含有量=4.6重量%:三洋化成工業(株))とポリプロピレン(SA2E:日本ポリプロ(株))の重量比25:75のブレンド物を芯成分に配し、高密度ポリエチレン(S6900A:京葉ポリエチレン)を鞘成分に配し、鞘芯重量比が50:50になるように鞘芯型複合繊維用ノズルを用いて、250℃の温度で溶融紡糸し、4.8dtexの未延伸糸を得た。この糸を熱ロール延伸機にて、90℃の温度で3.2倍の倍率で延伸した後に、5mmの長さにカットした。このようにして得た繊度1.5dtexの糸を抄紙ウェブとし、カレンダー処理によって鞘部同士を融着させて、目付40g/m2の不織布を得た。
この不織布は、大気塵捕集効率が47%で、アンモニアガス捕捉能が0.22mmol/lであり、大気捕集効率およびアンモニアガス捕捉能ともに良好であった。
この不織布は、エアフィルターやアルカリ電池セパレータとして好適に用いることができる。
無水マレイン酸グラフトポリプロピレン(ユーメックス1010、無水マレイン酸含有量=4.6重量%:三洋化成工業(株))とポリプロピレン(SA2E:日本ポリプロ(株))の重量比40:60のブレンド物を芯成分に配し、高密度ポリエチレン(S6920:京葉ポリエチレン)を鞘成分に配し、鞘芯重量比が50:50になるように鞘芯型複合繊維用ノズルを用いて、250℃の温度で溶融紡糸し、12.0dtexの未延伸糸を得た。この糸を熱ロール延伸機にて、50℃の温度で3.6倍の倍率で延伸した後に延伸張力を緩和したところ、スパイラル状の立体捲縮を発現した。これを5mmの長さにカットして得た、捲縮数8.5山/2.54cm、繊度3.3dtexの捲縮糸を、エアレイドウェブとし、エアースルー処理によって鞘部同士を融着させて、目付80g/m2の不織布を得た。
この不織布は、大気塵捕集効率が50%で、アンモニアガス捕捉能が0.20mmol/lであり、大気捕集効率およびアンモニアガス捕捉能ともに良好であった。
この不織布は、エアフィルターやアルカリ電池セパレータとして好適に用いることができる。
無水マレイン酸グラフトポリプロピレン(ユーメックス1010、無水マレイン酸含有量=4.6重量%:三洋化成工業(株))とポリプロピレン(SA2E:日本ポリプロ(株))の重量比80:20のブレンド物を芯成分に配し、高密度ポリエチレン(J302:旭化成(株))を鞘成分に配し、鞘芯重量比が50:50になるように鞘芯型複合繊維用ノズルを用いて、270℃の温度でスパンボンド法にて溶融紡糸し、得られたウェブをポイントボンド処理することで鞘部同士を融着させて、不織布を得た。この不織布を構成する繊維の繊度は2.0dtexであり、目付は40g/m2であった。
この不織布は、大気塵捕集効率が48%で、アンモニアガス捕捉能が0.35mmol/lであり、大気捕集効率およびアンモニアガス捕捉能ともに良好であった。
この不織布は、エアフィルターやアルカリ電池セパレータとして好適に用いることができる。
無水マレイン酸グラフトポリプロピレン(ユーメックス1010、無水マレイン酸含有量=4.6重量%:三洋化成工業(株))とポリプロピレン(SA2E:日本ポリプロ(株))の重量比90:10のブレンド物を芯成分に配し、高密度ポリエチレン(J302:旭化成(株))を鞘成分に配し、鞘芯重量比が30:70になるように鞘芯型複合繊維用ノズルを用いて、270℃の温度でメルトブローン法にて溶融紡糸した。コンベア上に積層された繊維集合体は、繊維同士が融着しており、不織布を形成していた。この不織布を構成する繊維の繊度は0.8dtexであり、目付は50g/m2であった。
この不織布は、大気塵捕集効率が58%で、アンモニアガス捕捉能が0.42mmol/lであり、大気捕集効率およびアンモニアガス捕捉能ともに良好であった。
この不織布は、エアフィルターやアルカリ電池セパレータとして好適に用いることができる。
繊維を構成する熱可塑性樹脂をポリプロピレン(SA2E:日本ポリプロ(株))単一とした以外は実施例1と同様にして、繊維、及び不織布を得た。
この不織布の大気塵捕集効率は25%であり、また、アンモニアガス捕捉能は0mmol/lであった。すなわち、比較例1の製品は、実施例1のものと比較すると、大気塵捕集効率、アンモニアガス捕捉能ともに劣るものであった。
芯成分に用いる熱可塑性樹脂を、ポリプロピレン(SA2E:日本ポリプロ(株))単一とした以外は実施例2と同様にして、繊維、及び不織布を得た。
この不織布の大気塵捕集効率は36%であり、また、これのアンモニアガス捕捉能は0mmol/lであった。すなわち、比較例2の製品は、実施例2ものと比較すると、大気塵捕集効率、アンモニアガス捕捉能ともに劣るものであった。
芯成分に用いる熱可塑性樹脂を、アクリル酸グラフトポリプロピレン単一とした以外は実施例4と同様にして、繊維、及び不織布を得た。
この方法では、溶融紡糸工程において、繊維中にゲル状物の混入が確認され、紡糸性は著しく不良であった。また、得られた不織布の大気塵捕集効率は39%であり、また、アンモニアガス捕捉能は0.22mmol/lであった。
すなわち、比較例3の製品は、実施例4のものと比較すると、大気塵捕集効率は低いものの、アンモニアガス捕捉能はまずまずの性能であった。しかし、溶融紡糸工程は極めて不安定であり、満足できる生産性ではなかった。
芯成分に用いる熱可塑性樹脂を、ポリプロピレン(SA04D:日本ポリプロ(株))単一とした以外は実施例7と同様にして、繊維、及び不織布を得た。
この不織布の大気塵捕集効率は39%であり、また、アンモニアガス捕捉能は0mmol/lであった。すなわち、比較例4の製品を、実施例4のものと比較すると、大気塵捕集効率、アンモニアガス捕捉能ともに劣るものであった。
Claims (7)
- 一以上の熱可塑性樹脂からなる繊維であって、前記熱可塑性樹脂の構成成分として無水マレイン酸が0.5〜3.0重量%の範囲で含まれていることを特徴とする繊維。
- 前記繊維が、熱可塑性ポリオレフィン系樹脂を主体とする樹脂成分を含む成分1と、前記成分1よりも融点が高い熱可塑性ポリオレフィン樹脂を主体とする樹脂成分2によって構成される複合繊維であって、無水マレイン酸が、前記樹脂成分1及び樹脂成分2の少なくともいずれか一方の構成成分として含まれている請求項1の繊維。
- 無水マレイン酸を含む樹脂成分が、無水マレイン酸グラフトポリオレフィン系樹脂であることを特徴とする請求項1または2に記載の繊維。
- 鞘部が高密度ポリエチレンからなり、芯部がポリプロピレンと無水マレイン酸グラフトポリプロピレンのブレンド物からなる芯鞘型の複合繊維である請求項2に記載の繊維。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の繊維を、ウェブ状とし、繊維同士を交絡させてシート状繊維集合体とした不織布。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の繊維を、ウェブ状とし、繊維同士の熱融着により、シート状繊維集合体とした不織布。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の繊維を、スパンボンド法またはメルトブローン法で、紡糸直接不織布化法によってシート状繊維集合体とした不織布。
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