JP2016094687A - Thermoplastic resin fiber aggregate and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、極細の熱可塑性樹脂からなる繊維集合体(以下、熱可塑性樹脂繊維集合体)、当該熱可塑性樹脂繊維集合体の製造方法に関する。 The present invention relates to a fiber assembly made of an extremely fine thermoplastic resin (hereinafter referred to as a thermoplastic resin fiber assembly) and a method for producing the thermoplastic resin fiber assembly.
熱可塑性樹脂からなる繊維の製造方法として、メルトブロー法が知られている(参考文献1、2、3など参照)。
しかしながら、メルトブロー法は、ノズル先端の樹脂吐出口より吐出した溶融樹脂を、吐出後直ちにかつ瞬間的に高温エア(Air)を吹き付けて延伸することで繊維径を微細化する方法であるが、サブミクロン以下の繊維径、すなわちナノスケールの繊維径を有する繊維を得ようとすると、高温エアの流速を上げる必要があり、その際、コレクタ部で捕集された繊維からなる不織布は繊維同士が交点融着するだけでなく、さらにショットと呼ばれる粒子状樹脂が多く含まれることとなり、品質が低下するといった問題があった。このため、このような不織布からなる製品は、運搬や取扱い時にショットが脱落して汚れの原因となったり、さらに樹脂の充填材として用いた場合に、表面にブツが生じて外観性を低下させる要因となるなど、種々の問題があった。
A melt blow method is known as a method for producing a fiber made of a thermoplastic resin (see References 1, 2, 3, etc.).
However, the melt blow method is a method in which the molten resin discharged from the resin discharge port at the tip of the nozzle is stretched by blowing high temperature air (Air) instantaneously and instantaneously after discharge, and the fiber diameter is reduced. When trying to obtain a fiber having a fiber diameter of less than a micron, that is, a nanoscale fiber diameter, it is necessary to increase the flow rate of high-temperature air. In this case, the nonwoven fabric made of fibers collected in the collector section is a point of intersection between the fibers. In addition to being fused, a large amount of particulate resin called a shot is contained, resulting in a problem that the quality deteriorates. For this reason, a product made of such a non-woven fabric causes shots to fall off during transportation and handling, or causes dirt, and when used as a resin filler, the surface is crumpled and the appearance is reduced. There were various problems such as factors.
本発明が解決しようとする課題は、サブミクロン以下からミクロンオーダーの範囲まで繊維径の制御が容易な熱可塑性樹脂繊維集合体の製造方法を提供する。また、特に、サブミクロン以下の繊維径を有する熱可塑性樹脂繊維からなり、かつ、ショットの無い繊維集合体、および、当該集合体を容易に製造する方法を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a method for producing a thermoplastic resin fiber assembly in which the fiber diameter can be easily controlled from the sub-micron range to the micron order. It is another object of the present invention to provide a fiber assembly made of thermoplastic resin fibers having a fiber diameter of submicron or less and having no shot, and a method for easily manufacturing the assembly.
本発明者らは、上記課題を解決する為、鋭意努力した結果、以下の手段により、本発明を解決するに至った。 As a result of diligent efforts to solve the above problems, the present inventors have solved the present invention by the following means.
すなわち、本発明は、先端にダイを取り付けた溶融混練押出機で熱可塑性樹脂を溶融混練し、溶融樹脂をダイに送り込み、
ダイの樹脂吐出口からストランドを吐出し、ダイの樹脂吐出口に隣接して設置したエア吐出口から樹脂溶融温度より高い温度のエアによりストランドを延伸して微細化した繊維を得て、得られた繊維をコレクタに捕集する、熱可塑性樹脂繊維集合体の製造方法であって、
樹脂吐出口とエア吐出口との距離が、2〜20〔mm〕の範囲である、熱可塑性樹脂繊維集合体の製造方法に関する。
That is, the present invention melt-kneads a thermoplastic resin with a melt-kneading extruder having a die attached to the tip, and sends the molten resin to the die,
A strand is discharged from the resin discharge port of the die, and a fine fiber is obtained by stretching the strand with air at a temperature higher than the resin melting temperature from an air discharge port installed adjacent to the resin discharge port of the die. A method for producing a thermoplastic resin fiber assembly, in which collected fibers are collected in a collector,
The present invention relates to a method for producing a thermoplastic resin fiber assembly in which a distance between a resin discharge port and an air discharge port is in a range of 2 to 20 [mm].
また、本発明は、平均繊維径が50〔nm〕〜1〔μm〕の範囲の熱可塑性樹脂繊維からなる集合体であって、前記集合体は、SEM画像において、100μm四方内に存在する粒子状樹脂の個数が5個以下である熱可塑性樹脂繊維集合体、に関する。 Further, the present invention is an aggregate composed of thermoplastic resin fibers having an average fiber diameter in the range of 50 [nm] to 1 [μm], and the aggregate is a particle existing in a 100 μm square in an SEM image The present invention relates to a thermoplastic resin fiber assembly in which the number of glassy resins is 5 or less.
本発明によれば、サブミクロン以下からミクロンオーダーの範囲まで繊維径の制御が容易な熱可塑性樹脂繊維集合体の製造方法を提供することができる。また、特に、サブミクロン以下の繊維径を有する熱可塑性樹脂繊維からなり、かつ、ショットの無い繊維集合体、および、当該繊維集合体を容易に製造する方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of a thermoplastic resin fiber aggregate with easy control of a fiber diameter from the submicron range to the micron order range can be provided. In particular, it is possible to provide a fiber assembly made of thermoplastic resin fibers having a fiber diameter of submicron or less and having no shot, and a method for easily producing the fiber assembly.
本発明の熱可塑性樹脂繊維の製造方法は、
先端にダイを取り付けた溶融混練押出機で熱可塑性樹脂を溶融混練し、溶融樹脂をダイに送り込み、
ダイの樹脂吐出口からストランドを吐出し、ダイの樹脂吐出口に隣接して設置したエア吐出口から樹脂溶融温度より高い温度のエアによりストランドを延伸して微細化した繊維を得て、得られた繊維をコレクタに捕集する、熱可塑性樹脂繊維集合体の製造方法であって、樹脂吐出口とエア吐出口との距離が、2〜20〔mm〕の範囲であること、を特徴とする。
The method for producing the thermoplastic resin fiber of the present invention comprises:
Melt and knead the thermoplastic resin with a melt kneading extruder with a die attached to the tip, and send the molten resin to the die.
A strand is discharged from the resin discharge port of the die, and a fine fiber is obtained by stretching the strand with air at a temperature higher than the resin melting temperature from an air discharge port installed adjacent to the resin discharge port of the die. A method for producing a thermoplastic resin fiber assembly in which collected fibers are collected in a collector, wherein the distance between the resin discharge port and the air discharge port is in the range of 2 to 20 [mm]. .
本発明に用いる熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテンなどのポリオレフィン、環状ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン−6やナイロン6,6等のポリアミド、ポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリウレタン、ポリ乳酸、ポリビニルアルコール、ポリフェニレンスルフィド等のポリアリーレンスルフィド樹脂、ポリスルホン、液晶ポリマー、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリオキシメチレン、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマおよびこれらの組合せを含むものが挙げられ、このうち、優れた難燃性や寸法安定性を有するポリアリーレンスルフィドが好ましい。 Examples of the thermoplastic resin used in the present invention include polyolefins such as polypropylene, polyethylene, and polybutene, cyclic polyolefins, polyesters such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyamides such as nylon-6 and nylon 6,6, polystyrene, and syndiotactic polystyrene. , Polyurethane, polylactic acid, polyvinyl alcohol, polyarylene sulfide resins such as polyphenylene sulfide, polysulfone, liquid crystal polymer, ethylene vinyl acetate copolymer, polyacrylonitrile, polyoxymethylene, polyolefin-based thermoplastic elastomer, and combinations thereof Among these, polyarylene sulfide having excellent flame retardancy and dimensional stability is preferable.
(ポリアリーレンスルフィド樹脂)
本発明に好ましく使用されるポリアリーレンスルフィド樹脂(PAS樹脂)は、芳香族環と硫黄原子とが結合した構造を繰り返し単位とする樹脂構造を有するものであり、具体的には、下記式(1)
(Polyarylene sulfide resin)
The polyarylene sulfide resin (PAS resin) preferably used in the present invention has a resin structure having a repeating unit of a structure in which an aromatic ring and a sulfur atom are bonded. )
ここで、前記式(1)で表される構造部位は、特に該式中のR1及びR2は、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂の機械的強度の点から水素原子であることが好ましく、その場合、下記式(2)で表されるパラ位で結合するものが好ましいものとして挙げられる。
Here, in the structural site represented by the formula (1), R 1 and R 2 in the formula are preferably hydrogen atoms from the viewpoint of the mechanical strength of the polyarylene sulfide resin. A compound bonded at the para position represented by the following formula (2) is preferable.
また、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂は、前記式(1)で表される構造部位のみならず、下記の構造式(3)〜(6) Further, the polyarylene sulfide resin is not only the structural portion represented by the formula (1), but also the following structural formulas (3) to (6).
また、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂は、その分子構造中に、下記式(7)
The polyarylene sulfide resin has the following formula (7) in its molecular structure.
また、ポリアリーレンスルフィド樹脂の物性は、本発明の効果を損ねない限り特に限定されないが、以下の通りである。 The physical properties of the polyarylene sulfide resin are not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, but are as follows.
本発明に用いるポリアリーレンスルフィド樹脂は、300℃で測定した溶融粘度(V6)が1〜1000〔Pa・s〕の範囲であることが好ましく、さらに流動性および機械的強度のバランスが良好となることから1〜100〔Pa・s〕の範囲がより好ましく、特に5〜50〔Pa・s〕の範囲であることが特に好ましい。但し、本発明において、溶融粘度(V6)は、ポリアリーレンスルフィド樹脂を島津製作所製フローテスター、CFT−500Cを用い、300℃、荷重:1.96×106Pa、L/D=10/1にて、6分間保持した後に溶融粘度を測定した値とする。 The polyarylene sulfide resin used in the present invention preferably has a melt viscosity (V6) measured at 300 ° C. in the range of 1 to 1000 [Pa · s], and further has a good balance between fluidity and mechanical strength. Therefore, the range of 1 to 100 [Pa · s] is more preferable, and the range of 5 to 50 [Pa · s] is particularly preferable. However, in the present invention, the melt viscosity (V6) is as follows: polyarylene sulfide resin using a flow tester manufactured by Shimadzu Corporation, CFT-500C, 300 ° C., load: 1.96 × 10 6 Pa, L / D = 10/1 The melt viscosity is measured after holding for 6 minutes.
本発明に用いるポリアリーレンスルフィド樹脂の非ニュートン指数は、本発明の効果を損ねない限り特に限定されないが、0.90〜2.00の範囲であることが好ましい。リニア型ポリアリーレンスルフィド樹脂を用いる場合には、非ニュートン指数が0.90〜1.50の範囲であることが好ましく、さらに0.95〜1.20の範囲であることがより好ましい。このようなポリアリーレンスルフィド樹脂は機械的物性、流動性、耐磨耗性に優れる。ただし、非ニュートン指数(N値)は、キャピログラフを用いて300℃、オリフィス長(L)とオリフィス径(D)の比、L/D=40の条件下で、剪断速度及び剪断応力を測定し、下記式を用いて算出した値である。 The non-Newtonian index of the polyarylene sulfide resin used in the present invention is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, but is preferably in the range of 0.90 to 2.00. When the linear polyarylene sulfide resin is used, the non-Newton index is preferably in the range of 0.90 to 1.50, and more preferably in the range of 0.95 to 1.20. Such a polyarylene sulfide resin is excellent in mechanical properties, fluidity, and abrasion resistance. However, the non-Newtonian index (N value) is measured by measuring the shear rate and shear stress using a capillograph at 300 ° C, the ratio of the orifice length (L) to the orifice diameter (D), and L / D = 40. These are values calculated using the following formula.
本発明に用いるポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法としては、特に限定されないが、例えば1)ジハロゲノ芳香族化合物と、更に必要ならばその他の共重合成分とを、硫黄と炭酸ソーダの存在下で重合させる方法、2)ジハロゲノ芳香族化合物と、更に必要ならばその他の共重合成分とを、極性溶媒中でスルフィド化剤等の存在下に、重合させる方法、3)p−クロルチオフェノールと、更に必要ならばその他の共重合成分とを自己縮合させる方法、4)ジヨード芳香族化合物と単体硫黄と必要に応じて重合禁止剤とを重合触媒の存在下で溶融重合する方法等が挙げられる。これらの方法のなかでも、2)の方法が汎用的であり好ましい。反応の際に、重合度を調節するためにカルボン酸やスルホン酸のアルカリ金属塩を添加したり、水酸化アルカリを添加しても良い。上記2)の方法の中でも、加熱した有機極性溶媒とジハロゲノ芳香族化合物を含む混合物に含水スルフィド化剤を水が反応混合物から除去され得る速度で導入し、有機極性溶媒中でジハロゲノ芳香族化合物とスルフィド化剤とを反応させること、及び反応系内の水分量を該有機極性溶媒1モルに対して0.02〜0.5モルの範囲にコントロールすることによりポリアリーレンスルフィド樹脂を製造する方法(特開平07−228699号公報参照。)や、固形のアルカリ金属硫化物及び非プロトン性極性有機溶媒の存在下でポリハロ芳香族化合物、アルカリ金属水硫化物及び有機酸アルカリ金属塩を、硫黄源1モルに対して0.01〜0.9モルの有機酸アルカリ金属塩および反応系内の水分量を非プロトン性極性有機溶媒1モルに対して0.02モル以下の範囲にコントロールしながら反応させる方法(WO2010/058713号パンフレット参照。)で得られるものが特に好ましい。 The method for producing the polyarylene sulfide resin used in the present invention is not particularly limited. For example, 1) a dihalogenoaromatic compound and, if necessary, other copolymerization components are polymerized in the presence of sulfur and sodium carbonate. Method 2) A method of polymerizing a dihalogenoaromatic compound and, if necessary, another copolymer component in the presence of a sulfidizing agent in a polar solvent, 3) p-chlorothiophenol, and further necessary Examples of such a method include self-condensation with other copolymerization components, 4) a method of melt polymerization of a diiodo aromatic compound, elemental sulfur, and, if necessary, a polymerization inhibitor in the presence of a polymerization catalyst. Among these methods, the method 2) is versatile and preferable. In the reaction, an alkali metal salt of carboxylic acid or sulfonic acid or an alkali hydroxide may be added to adjust the degree of polymerization. Among the above methods 2), a hydrous sulfiding agent is introduced into a mixture containing a heated organic polar solvent and a dihalogeno aromatic compound at a rate at which water can be removed from the reaction mixture, and the dihalogeno aromatic compound and A method for producing a polyarylene sulfide resin by reacting with a sulfidizing agent and controlling the amount of water in the reaction system in the range of 0.02 to 0.5 mol relative to 1 mol of the organic polar solvent ( Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-228699), a polyhaloaromatic compound, an alkali metal hydrosulfide and an organic acid alkali metal salt in the presence of a solid alkali metal sulfide and an aprotic polar organic solvent. 0.01-0.9 mol of organic acid alkali metal salt and 1 mol of water in the reaction system with respect to 1 mol of aprotic polar organic solvent A method of reacting while controlling the range of .02 mole (WO2010 / 058713 pamphlet reference.) Is what is particularly preferably obtained by.
本発明の熱可塑性樹脂繊維集合体の製造方法は、初めに、前記熱可塑性樹脂を、更に必要に応じて酸化防止剤、消泡剤、防腐剤、防錆剤等の添加剤と伴に、前記熱可塑性樹脂の融点以上の温度範囲で、好ましくは該融点+10℃以上の温度範囲で、より好ましくは融点+10℃〜融点+100℃の温度範囲で、さらに好ましくは融点+20℃〜融点+50℃の温度範囲で、溶融混練することによって溶融物を得る。 In the method for producing a thermoplastic resin fiber assembly of the present invention, first, the thermoplastic resin is further optionally added with additives such as an antioxidant, an antifoaming agent, a preservative, and a rust inhibitor. In the temperature range above the melting point of the thermoplastic resin, preferably in the temperature range above the melting point + 10 ° C., more preferably in the temperature range from the melting point + 10 ° C. to the melting point + 100 ° C., more preferably from the melting point + 20 ° C. to the melting point + 50 ° C. A melt is obtained by melt-kneading in a temperature range.
溶融混練条件は本発明の効果を損ねない限り特に限定されるものではないが、例えば、樹脂成分の吐出量が0.6〜30(g/min)の範囲となる条件下に溶融混練することが好ましい。 The melt-kneading conditions are not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired. For example, melt-kneading is performed under conditions where the discharge amount of the resin component is in the range of 0.6 to 30 (g / min). Is preferred.
また前記熱可塑性樹脂に、任意成分として添加剤を加える場合は、事前にタンブラー又はヘンシェルミキサーなどで均一に予備混合してから、二軸混練押出機などの溶融混練押出機に投入し、溶融混練することが好ましい。 In addition, when an additive is added as an optional component to the thermoplastic resin, it is preliminarily mixed uniformly with a tumbler or a Henschel mixer in advance, and then charged into a melt-kneading extruder such as a twin-screw kneading extruder. It is preferable to do.
溶融混練押出機で溶融された熱可塑性樹脂は、樹脂吐出口を有するダイから溶融樹脂として吐出される。 The thermoplastic resin melted by the melt kneading extruder is discharged as a molten resin from a die having a resin discharge port.
本実施形態に係る繊維の断面形状は特に制限されるものではなく、通常の円形断面のみならず、三角形断面、四角形断面、Y字断面、十字断面、C型断面、中空断面、田型断面等の異形断面を採用することができ、所望も断面形状に合わせて吐出口の断面形状を適宜選択することができる。 The cross-sectional shape of the fiber according to the present embodiment is not particularly limited, and is not limited to a normal circular cross section, but a triangular cross section, a quadrangular cross section, a Y-shaped cross section, a cross section, a C-shaped cross section, a hollow cross section, a rice field cross section, and the like. The cross-sectional shape of the discharge port can be selected as appropriate according to the cross-sectional shape.
樹脂吐出口の内径(ノズル孔内径)は、本発明の効果を損ねなければ特に限定されないが、繊維の微細化と吐出安定性の観点から、0.3〜1.0mmφの範囲が好ましく、さらに0.4〜0、9mmφの範囲がより好ましい。 The inner diameter of the resin discharge port (nozzle hole inner diameter) is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, but from the viewpoint of fiber miniaturization and discharge stability, a range of 0.3 to 1.0 mmφ is preferable. The range of 0.4-0 and 9 mmφ is more preferable.
ダイ温度は、溶融混練押出機において樹脂を溶融混練させた温度と同じ範囲とすることが好ましい。具体的には、樹脂の溶融温度より+10〜100℃とすることが好ましく、さらに樹脂の融点+10〜50℃とすることがより好ましい。 融点+10℃以上であれば、樹脂の固化を防ぎ、十分な延伸が進展するため好ましい。一方、融点+50℃以下であれば、樹脂のゲル化や酸化を防止することができるため好ましい。 The die temperature is preferably in the same range as the temperature at which the resin is melt-kneaded in the melt-kneading extruder. Specifically, it is preferably +10 to 100 ° C. from the melting temperature of the resin, more preferably the melting point of the resin +10 to 50 ° C. If it is melting | fusing point +10 degreeC or more, since solidification of resin is prevented and sufficient extending | stretching advances, it is preferable. On the other hand, if it is melting | fusing point +50 degrees C or less, since gelatinization and oxidation of resin can be prevented, it is preferable.
樹脂吐出口からの溶融樹脂の吐出量は、本発明の効果を損ねなければ特に限定されないが、0.5〜30.0g/minの範囲とすることが好ましく、さらに0.7〜20.0g/minの範囲とすることがより好ましい。0.7g/min以上であれば、吐出の安定性が確保できるため好ましく、一方、20.0g/min以下であれば、得られた繊維の微細化の観点から好ましい。 The amount of molten resin discharged from the resin discharge port is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, but is preferably in the range of 0.5 to 30.0 g / min, and more preferably 0.7 to 20.0 g. / Min is more preferable. If it is 0.7 g / min or more, it is preferable because the stability of ejection can be secured.
樹脂吐出口からの溶融樹脂の吐出速度(V1)は、本発明の効果を損ねなければ特に限定されないが、0.05〜2.80m/sの範囲とすることが好ましく、さらに0.07〜1.90m/sの範囲とすることがより好ましい。 The discharge rate (V1) of the molten resin from the resin discharge port is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, but is preferably in the range of 0.05 to 2.80 m / s, and more preferably 0.07 to More preferably, the range is 1.90 m / s.
樹脂吐出口から溶融樹脂を吐出すると同時に、該樹脂吐出口に隣接して設けられたエア吐出口から吐出させたダイ温度より高い温度のエアにより、ストランド状に吐出された溶融ポリマーを延伸して微細化した繊維を得る。 At the same time as the molten resin is discharged from the resin discharge port, the molten polymer discharged in a strand shape is stretched by air having a temperature higher than the die temperature discharged from the air discharge port provided adjacent to the resin discharge port. A fine fiber is obtained.
エア吐出口の形状および口径は、本発明の効果を損ねない限りは特に限定されないが、例えば、一つ孔の場合は、口径が1.0〜5.0mmφの範囲とすることが好ましく、さらに2.0〜4.0mmφの範囲とすることがより好ましい。気流安定化の観点から2.0mmφ以上が好ましく、一方、エア温度およびエア速度の低下抑制の観点から4,0mmφ以下が好ましい。
尚、エア吐出口の形状は、一つ孔以外にも、スリットタイプや複数孔等であっても良い。
The shape and the diameter of the air discharge port are not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired. For example, in the case of one hole, the diameter is preferably in the range of 1.0 to 5.0 mmφ. More preferably, it is in the range of 2.0 to 4.0 mmφ. From the viewpoint of airflow stabilization, 2.0 mmφ or more is preferable, and from the viewpoint of suppressing the decrease in air temperature and air speed, it is preferably 4.0 mmφ or less.
The shape of the air discharge port may be a slit type or a plurality of holes in addition to a single hole.
エア吐出口から吐出される際のエアの温度は、本発明の効果を損ねなければ特に限定されないが、樹脂溶融温度より+10〜100℃高い温度の範囲とすることが好ましく、樹脂溶融温度より+10〜50℃高い温度の範囲とすることがより好ましい。樹脂溶融温度より10℃高い温度以上の温度範囲であれば、溶融ポリマーの固化を防ぐことができ、一方、樹脂の溶融温度より50℃高い温度以下の温度範囲であれば、樹脂のゲル化や酸化を防ぐことができるため好ましい。 The temperature of the air when discharged from the air discharge port is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, but is preferably in the range of +10 to 100 ° C. higher than the resin melting temperature, and +10 higher than the resin melting temperature. More preferably, the temperature is in the range of -50 ° C higher. If the temperature range is higher than the resin melting temperature by 10 ° C or higher, solidification of the molten polymer can be prevented. On the other hand, if the temperature range is 50 ° C or higher than the resin melting temperature, the resin gelation or This is preferable because oxidation can be prevented.
エア吐出口からエアを吐出する際の速度(エア吐出速度(V2))は、本発明の効果を損ねなければ特に限定されないが、300〜1200mm/sの範囲とすることが好ましく、さらに500〜1000mm/sの範囲とすることがより好ましい。500mm/s以上であれば繊維が微細化するため好ましく、一方、1000mm/s以下であればエアにより形成される気流の安定化の観点から好ましい。 The speed at which air is discharged from the air discharge port (air discharge speed (V2)) is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, but is preferably in the range of 300 to 1200 mm / s, and more preferably 500 to More preferably, it is in the range of 1000 mm / s. If it is 500 mm / s or more, it is preferable because the fiber becomes finer. On the other hand, if it is 1000 mm / s or less, it is preferable from the viewpoint of stabilizing the airflow formed by air.
エアの成分は、生産性の観点から大気を用いるが、本発明の効果を損ねなければ特に限定されず、酸素を遮断し、溶融ポリマーのゲル化や酸化を防止する観点から、窒素エアなどの不活性エアを用いても良い。 The air component uses air from the viewpoint of productivity, but is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired. From the viewpoint of blocking oxygen and preventing gelation and oxidation of the molten polymer, nitrogen air or the like is used. Inert air may be used.
樹脂吐出口から吐出するストランドの速度(V1)に対する、エア吐出口におけるエアの速度(V2)の速度比率(V2/V1)は本発明の効果を損ねなければ特に限定されないが、1μm以下のサブミクロン単位の繊維径の繊維を容易に製造することができる観点から1×102〜150×102の範囲であることが好ましく、さらに4×102〜120×102の範囲であることがより好ましい。 The speed ratio (V2 / V1) of the air speed (V2) at the air discharge port to the strand speed (V1) discharged from the resin discharge port is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired. From the viewpoint of easily producing fibers having a fiber diameter of a micron unit, it is preferably in the range of 1 × 10 2 to 150 × 10 2 , and more preferably in the range of 4 × 10 2 to 120 × 10 2. More preferred.
樹脂吐出口におけるストランドの吐出方向と、エア吐出口におけるエアの吐出方向とが、略並行である。このように、樹脂吐出口におけるストランドの吐出方向と、エア吐出口におけるエアの吐出方向とを、略並行にするためには、ダイに設けられたノズルの吐出方向の中心線とエア吐出孔の吐出方向の中心線は互いに略並行となるよう設計および製造するが好ましい。なお、略並行とは、樹脂吐出口におけるストランドの吐出方向(ノズルの吐出方向の中心線)と、エア吐出口におけるエアの吐出方向(エア吐出孔の吐出方向の中心線)とのなす角度が0°であることが好ましいが、−5°〜+5°の範囲内であってもよいことを意味する。 The strand discharge direction at the resin discharge port and the air discharge direction at the air discharge port are substantially parallel. Thus, in order to make the discharge direction of the strand at the resin discharge port and the discharge direction of the air at the air discharge port substantially parallel, the center line of the discharge direction of the nozzle provided on the die and the air discharge hole The center lines in the discharge direction are preferably designed and manufactured so as to be substantially parallel to each other. Note that “substantially parallel” refers to the angle formed by the strand discharge direction (center line of the nozzle discharge direction) at the resin discharge port and the air discharge direction (center line of the air discharge hole discharge direction) at the air discharge port. Although it is preferably 0 °, it means that it may be within a range of −5 ° to + 5 °.
エア吐出口5と、樹脂吐出口との距離は、2〜20mmの範囲、このましくは、5〜10mmの範囲である。 The distance between the air discharge port 5 and the resin discharge port is in the range of 2 to 20 mm, preferably in the range of 5 to 10 mm.
得られた熱可塑性樹脂繊維は、コレクタ部において捕集され、繊維集合体として得られる。
樹脂吐出口とコレクタ部との距離は本発明の効果を損ねなければ特に限定されないが、30〜300cmの範囲であることが好ましく、さらに100〜200cmの範囲であることがより好ましい。100cm以上であれば、溶融樹脂の高温状態維持が可能となり、エアによる延伸効果を受ける時間が長くなるため細径化にとっては好ましく、一方、200cm以下であれば、エア圧が低下しコレクタでの繊維捕集が容易であるため好ましい。
The obtained thermoplastic resin fibers are collected in the collector part and obtained as a fiber assembly.
The distance between the resin discharge port and the collector portion is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, but is preferably in the range of 30 to 300 cm, and more preferably in the range of 100 to 200 cm. If it is 100 cm or more, it becomes possible to maintain the high temperature state of the molten resin, and it is preferable for reducing the diameter because it takes a long time to receive the stretching effect by air. It is preferable because fiber collection is easy.
コレクタも本発明の効果を損ねなければ特に限定されないが、ロールで連続的に捕集できる装置であることが好ましい。 The collector is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired. However, it is preferable that the collector is an apparatus that can continuously collect with a roll.
本発明で使用する装置の一例を概略図もって説明する。図1において、本発明に使用する装置は、溶融混練押出機1と、該押出機1に熱可塑性樹脂を供給するホッパー2と、押出機1の先端に設けられたダイ3と、ダイ3の先端に取り付けた樹脂吐出口4aとなるノズル4、当該ノズルに隣接して設けられたエア吐出口5、樹脂吐出口4aから所定の距離の位置に設けられたコレクターローラー6とを有する。ダイ3には、エア輸送管7を通して、エア供給装置8から、ヒーター9で加熱されたエアが供給されている。 An example of an apparatus used in the present invention will be described with a schematic view. In FIG. 1, an apparatus used in the present invention includes a melt-kneading extruder 1, a hopper 2 for supplying a thermoplastic resin to the extruder 1, a die 3 provided at the tip of the extruder 1, A nozzle 4 serving as a resin discharge port 4a attached to the tip, an air discharge port 5 provided adjacent to the nozzle, and a collector roller 6 provided at a predetermined distance from the resin discharge port 4a. Air heated by a heater 9 is supplied to the die 3 from an air supply device 8 through an air transport pipe 7.
図1におけるダイ3の断面図を図2として示す。ダイ3は、上部ダイプレート3aとヒーター10を内部に有する下部ダイプレート3bとからなる。上部ダイプレート3aと下部ダイプレート3bは組み合わせることにより、ダイ3内部に加熱したエアを貯めるエアチャンバー11が形成されている。また、エアチャンバー11には、前記エア輸送管7が接続され、加熱されたエアが供給されている。一方、押出機1で溶融された溶融ポリマーは、導入口12を介して樹脂チャンバー13に溜り、ヒーター10で溶融状態を維持するよう加熱され、続いてノズル4を通り、樹脂吐出口4aからストランド状に吐出される。 A sectional view of the die 3 in FIG. 1 is shown in FIG. The die 3 includes an upper die plate 3a and a lower die plate 3b having a heater 10 therein. By combining the upper die plate 3a and the lower die plate 3b, an air chamber 11 for storing heated air is formed inside the die 3. In addition, the air transport pipe 7 is connected to the air chamber 11, and heated air is supplied. On the other hand, the molten polymer melted by the extruder 1 is accumulated in the resin chamber 13 through the inlet 12 and heated so as to maintain the molten state by the heater 10, and then passes through the nozzle 4 and passes through the resin discharge port 4 a to the strand. It is discharged in a shape.
ノズル4の吐出方向の中心線ψ4aとエア吐出孔5の吐出方向の中心線ψ5は互いに略並行となるよう設計されており、したがって、樹脂吐出口4aにおける吐出されるストランドの吐出方向とエア吐出口におけるエアの吐出方向は略並行となる。
さらに、コレクターローラー6に捕集された熱可塑性樹脂繊維が捕集面上14に集積される。
The center line ψ4a in the discharge direction of the nozzle 4 and the center line ψ5 in the discharge direction of the air discharge hole 5 are designed to be substantially parallel to each other. Therefore, the discharge direction of the strand discharged from the resin discharge port 4a and the air discharge The discharge direction of air at the outlet is substantially parallel.
Further, the thermoplastic resin fibers collected by the collector roller 6 are accumulated on the collection surface 14.
本発明の製造方法は、サブミクロン以下からミクロンオーダーの範囲まで繊維径の制御が容易であることから、得られる繊維の繊維径(直径)は、特に限定されるものではないが、好ましくは50μm以下の範囲であり、さらに好ましくは10μm以下の範囲であり、より好ましくは1μm以下の範囲、最も好ましくは800nm以下の範囲である。また、繊維径の下限も特に制限されないが、好ましくは50nm以上の範囲、さらに好ましくは100nm以上の範囲である。 In the production method of the present invention, since the fiber diameter can be easily controlled from the submicron range to the micron order, the fiber diameter (diameter) of the obtained fiber is not particularly limited, but is preferably 50 μm. It is the following range, More preferably, it is the range of 10 micrometers or less, More preferably, it is the range of 1 micrometer or less, Most preferably, it is the range of 800 nm or less. The lower limit of the fiber diameter is not particularly limited, but is preferably in the range of 50 nm or more, more preferably in the range of 100 nm or more.
当該繊維径は、走査型電子顕微鏡により測定される繊維径である。具体的には、例えば、SEM 日立製作所製S−2380N型等を用いて測定される。
本発明の熱可塑性樹脂繊維は、繊維長/繊維径で表されるアスペクト比が、2以上であることが好ましく、10以上であることがより好ましく、100以上であることがさらに好ましく、1000以上であることが最も好ましい。
The fiber diameter is a fiber diameter measured by a scanning electron microscope. Specifically, for example, SEM is measured using an S-2380N type manufactured by Hitachi, Ltd.
In the thermoplastic resin fiber of the present invention, the aspect ratio represented by the fiber length / fiber diameter is preferably 2 or more, more preferably 10 or more, further preferably 100 or more, and 1000 or more. Most preferably.
また、本発明の製造方法により得られる前記熱可塑性樹脂繊維集合体は、繊維同士が、互いに融着しておらず、直線構造の繊維がからまりあってできる集合体であり、いわゆる不織布や綿を形成している。さらに、本発明の製造方法により、サブミクロン以下の繊維径、すなわちナノスケールの繊維径を有する繊維でありながら、ショットと呼ばれる粒子状樹脂の発生を抑えた、高品質な繊維集合体を得ることもできる。 Further, the thermoplastic resin fiber aggregate obtained by the production method of the present invention is an aggregate formed by entangled fibers having a linear structure in which fibers are not fused to each other. Is forming. Furthermore, by the production method of the present invention, a high-quality fiber assembly that suppresses the generation of particulate resin called a shot while having a fiber diameter of sub-micron or smaller, that is, a nanoscale fiber diameter is obtained. You can also.
本発明の熱可塑性樹脂繊維集合体は、熱可塑性樹脂が本来有する耐熱性、寸法安定性等の諸性能も具備していることから、例えば、コネクタ、プリント基板及び封止成形品等の電気・電子部品、ランプリフレクター及び各種電装品部品などの自動車部品、各種建築物、航空機及び自動車などの内装用材料、OA機器部品、カメラ部品及び時計部品などの精密部品等の分野で用いられる繊維として使用することができる。より具体的には、リチウムイオンバッテリー等に用いられるセパレータや、バグフィルター等に用いられるフィルター用に好適に用いることができる。これらの用途に用いる際には、本実施形態に係る繊維集合体を単独で使用してもよく、その他の繊維と適宜組み合わせて使用してもよい。 Since the thermoplastic resin fiber assembly of the present invention also has various performances such as heat resistance and dimensional stability inherent to the thermoplastic resin, for example, electrical / Used as a fiber used in the fields of automotive parts such as electronic parts, lamp reflectors and various electrical parts, interior materials for various buildings, aircraft and automobiles, precision parts such as OA equipment parts, camera parts and watch parts can do. More specifically, it can be suitably used for a separator used for a lithium ion battery or the like, or a filter used for a bag filter or the like. When used in these applications, the fiber assembly according to the present embodiment may be used alone, or may be used in appropriate combination with other fibers.
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。これら例は例示的なものであって限定的なものではない。 The present invention will be specifically described below with reference to examples. These examples are illustrative and not limiting.
実施例1
図1、2に記載された装置を用い、DIC株式会社製ポリフェニレンスルフィド樹脂DIC.PPS(300℃におけるV6溶融粘度10Pa・s、非NT指数1.1)を押出機(温度320℃)で溶融混練した後、ダイ(樹脂チャンバー設定温度320℃)に送り込み、その後、ダイに設けた径0.41mmのノズルの先端の樹脂吐出口から、樹脂吐出量1.5g/min、樹脂吐出速度(V1)0.14m/secでストランド状に溶融樹脂を吐出し、同時に、ダイに設けたエア吐出口からエア温度360℃、エア流量75リットル/min、エア流速(V2)830m/secでエアを吐出し、ストランド状に吐出した溶融樹脂を延伸した。なお、溶融樹脂の樹脂吐出口における吐出速度V1とエア吐出口におけるエア吐出速度V2の速度比率(V2/V1)は59×102、樹脂吐出口−エア吐出口5mm、樹脂吐出口−コレクタ間隔150cm、ノズル4の吐出方向の中心線(ψ4a)とエア吐出孔5の吐出方向の中心線(ψ5)のなす角度が0度(略並行)となる条件で溶融樹脂をエアで延伸し、PPS繊維(1)からなる繊維集合体(1)を得た。得られた繊維集合体を構成する繊維は、平均繊維径が0.5μm、長繊維形態を保持し、繊維集合体中に粒子状物質は確認されなかった。評価結果を表1に示す。
Example 1
Using the apparatus described in FIGS. 1 and 2, polyphenylene sulfide resin DIC. PPS (V6 melt viscosity at 300 ° C., 10 Pa · s, non-NT index 1.1) is melt-kneaded with an extruder (temperature 320 ° C.), then sent to a die (resin chamber set temperature 320 ° C.), and then provided to the die The molten resin is discharged in a strand shape from a resin discharge port at the tip of a 0.41 mm diameter nozzle at a resin discharge rate of 1.5 g / min and a resin discharge speed (V1) of 0.14 m / sec. Air was discharged from the air discharge port at an air temperature of 360 ° C., an air flow rate of 75 liters / min, and an air flow rate (V2) of 830 m / sec, and the molten resin discharged in a strand shape was stretched. The speed ratio (V2 / V1) between the discharge speed V1 at the resin discharge port of molten resin and the air discharge speed V2 at the air discharge port (V2 / V1) is 59 × 10 2 , resin discharge port-air discharge port 5 mm, resin discharge port-collector interval The molten resin is stretched with air under the condition that the angle formed by the center line (ψ4a) of the discharge direction of the nozzle 4 and the center line (ψ5) of the discharge direction of the air discharge hole 5 is 0 degrees (substantially parallel). A fiber assembly (1) composed of the fibers (1) was obtained. The fibers constituting the obtained fiber assembly had an average fiber diameter of 0.5 μm and a long fiber shape, and no particulate matter was confirmed in the fiber assembly. The evaluation results are shown in Table 1.
実施例2
樹脂吐出量0.9g/min、樹脂吐出速度(V1)0.08m/sec、エア流量120リットル/min、エア流速(V2)950m/secとし、樹脂吐出速度V1とエア吐出速度V2の比率(V2/V1)を112×102としたこと以外は実施例1と同様にし、溶融樹脂をエアで延伸し、PPS繊維(2)からなる繊維集合体(2)を得た。評価結果を表1に示す。
Example 2
The resin discharge rate is 0.9 g / min, the resin discharge speed (V1) is 0.08 m / sec, the air flow rate is 120 liters / min, the air flow rate (V2) is 950 m / sec, and the ratio between the resin discharge speed V1 and the air discharge speed V2 ( Except that V2 / V1) was 112 × 10 2 , the molten resin was stretched with air in the same manner as in Example 1 to obtain a fiber assembly (2) composed of PPS fibers (2). The evaluation results are shown in Table 1.
実施例3
樹脂吐出量8.0g/min、樹脂吐出速度(V1)0.75m/sec、エア流量45リットル/min、エア流速(V2)350m/secとし、樹脂吐出速度V1とエア吐出速度V2の比率(V2/V1)を4.6×102としたこと以外は、実施例1と同様にして溶融樹脂をエアで延伸し、PPS繊維(3)からなる繊維集合体(3)を得た。評価結果を表1に示す。
Example 3
The resin discharge rate is 8.0 g / min, the resin discharge rate (V1) is 0.75 m / sec, the air flow rate is 45 liters / min, the air flow rate (V2) is 350 m / sec, and the ratio of the resin discharge rate V1 and the air discharge rate V2 ( Except that V2 / V1) was 4.6 × 10 2 , the molten resin was stretched with air in the same manner as in Example 1 to obtain a fiber assembly (3) composed of PPS fibers (3). The evaluation results are shown in Table 1.
実施例4
樹脂吐出口−エア吐出口間隔3mmにしたこと以外は、実施例1と同様にして溶融樹脂をエアで延伸し、PPS繊維(4)からなる繊維集合体(4)を得た。評価結果を表1に示す。
Example 4
Except that the interval between the resin discharge port and the air discharge port was 3 mm, the molten resin was stretched with air in the same manner as in Example 1 to obtain a fiber assembly (4) composed of PPS fibers (4). The evaluation results are shown in Table 1.
実施例5
樹脂吐出口−エア吐出口間隔20mmにしたこと以外は、実施例1と同様にして溶融樹脂をエアで延伸し、PPS繊維(5)からなる繊維集合体(5)を得た。評価結果を表1に示す。
Example 5
Except that the interval between the resin discharge port and the air discharge port was 20 mm, the molten resin was stretched with air in the same manner as in Example 1 to obtain a fiber assembly (5) composed of PPS fibers (5). The evaluation results are shown in Table 1.
実施例6
樹脂吐出量0.6g/min、樹脂吐出速度(V1)0.06m/sec、エア流量80リットル/min、エア吐出速度(V2)850m/secとし、樹脂吐出速度V1とエア吐出速度V2の比率(V2/V1)を150×102としたこと以外は、実施例1と同様にして溶融樹脂をエアで延伸し、PPS繊維(6)からなる繊維集合体(6)を得た。評価結果を表2に示す。
Example 6
Resin discharge rate 0.6 g / min, resin discharge speed (V1) 0.06 m / sec, air flow rate 80 liter / min, air discharge speed (V2) 850 m / sec, ratio of resin discharge speed V1 and air discharge speed V2 Except that (V2 / V1) was 150 × 10 2 , the molten resin was stretched with air in the same manner as in Example 1 to obtain a fiber assembly (6) composed of PPS fibers (6). The evaluation results are shown in Table 2.
実施例7
樹脂吐出量38.2g/min、樹脂吐出速度(V1)3.6m/sec、エア流量45リットル/min、エア吐出速度(V2)360m/secとし、樹脂吐出速度V1とエア吐出速度V2の比率(V2/V1)を1.0×102としたこと以外は、比較例1と同様にして溶融樹脂をエアで延伸し、PPS繊維(7)からなる繊維集合体(7)を得た。評価結果を表2に示す。
Example 7
The resin discharge rate is 38.2 g / min, the resin discharge speed (V1) is 3.6 m / sec, the air flow rate is 45 l / min, the air discharge speed (V2) is 360 m / sec, and the ratio of the resin discharge speed V1 and the air discharge speed V2 Except that (V2 / V1) was set to 1.0 × 10 2 , the molten resin was stretched with air in the same manner as in Comparative Example 1 to obtain a fiber assembly (7) composed of PPS fibers (7). The evaluation results are shown in Table 2.
比較例1
樹脂吐出口−エア吐出口間隔1mmとしたこと以外は、実施例1と同様にして溶融樹脂をエアで延伸したが、繊維化は適わず繊維集合体は得られなかった。評価結果を表2に示す。
Comparative Example 1
The molten resin was stretched with air in the same manner as in Example 1 except that the interval between the resin discharge port and the air discharge port was 1 mm. However, fiberization was not suitable and a fiber assembly was not obtained. The evaluation results are shown in Table 2.
比較例2
樹脂吐出口−エア吐出口間隔25mmとしたこと以外は、実施例1と同様にして溶融樹脂をエアで延伸したが、繊維化は適わず繊維集合体は得られなかった。評価結果を表2に示す。
Comparative Example 2
The molten resin was stretched with air in the same manner as in Example 1 except that the interval between the resin discharge port and the air discharge port was 25 mm. However, fiberization was not suitable and a fiber assembly was not obtained. The evaluation results are shown in Table 2.
比較例3
図3に記載した汎用型メルトブロー装置を用い、図4に示す長さ3インチ、樹脂吐出用スリットのリップ幅0.60mm、その両側に幅0.25mmのエア吐出用スリット(樹脂吐出口−エア吐出口間隔1mm以下、)を備えたメルトブロー用ダイスリットを用いて、繊維集合体を製造した。すなわち、DIC株式会社製ポリフェニレンスルフィド樹脂DIC.PPS(300℃におけるV6溶融粘度10Pa・s、非NT指数1.1)を押出機(温度320℃)で溶融混練した後、メルトブロー用ダイスリットに送り込み、エア温度360℃、樹脂吐出量1.5g/min、樹脂吐出速度(V1)0.15m/sec、エア流量1.2Nm3/分(10分割)、エア吐出速度(V2)787m/secとし、樹脂吐出速度V1とエア吐出速度V2の比率(V2/V1)を53×102とし、樹脂吐出口−コレクタ間隔20cm、樹脂吐出スリットの吐出方向の中心線(ψ110)とエア吐出スリットの吐出方向の中心線(ψ111)のなす角度が45度となる条件でメルトブロー成形し、メルトブロー不織布を得た。得られた不織布を構成する繊維は、平均繊維径が5.0μm、短繊維と長繊維の混合形態を保持し、繊維集合体中には多数の粒子状物質が確認された。評価結果を表2に示す。
Comparative Example 3
Using the general-purpose melt-blowing device shown in FIG. 3, the air discharge slit (resin discharge port-air) having a length of 3 inches shown in FIG. 4, a lip width of the resin discharge slit of 0.60 mm, and a width of 0.25 mm on both sides thereof. A fiber assembly was produced using a melt blow die slit having a discharge port interval of 1 mm or less. That is, polyphenylene sulfide resin DIC. PPS (V6 melt viscosity at 300 ° C., 10 Pa · s, non-NT index 1.1) is melt-kneaded with an extruder (temperature 320 ° C.) and then fed into a melt blow die slit, where the air temperature is 360 ° C. and the resin discharge amount is 1. 5 g / min, resin discharge speed (V1) 0.15 m / sec, air flow rate 1.2 Nm 3 / min (10 divisions), air discharge speed (V2) 787 m / sec, resin discharge speed V1 and air discharge speed V2 The ratio (V2 / V1) is 53 × 10 2 , the resin discharge port-collector interval is 20 cm, and the angle formed by the center line (ψ110) in the discharge direction of the resin discharge slit and the center line (ψ111) in the discharge direction of the air discharge slit is Melt blow molding was performed under the condition of 45 degrees to obtain a melt blown nonwoven fabric. The fibers constituting the obtained non-woven fabric had an average fiber diameter of 5.0 μm, retained a mixed form of short fibers and long fibers, and a large number of particulate substances were confirmed in the fiber assembly. The evaluation results are shown in Table 2.
比較例4
樹脂吐出量1.0g/min、樹脂吐出速度(V1)0.10m/sec、エア流量1.6Nm3/分(10分割)、エア吐出速度(V2)1050m/secとし、樹脂吐出速度V1とエア吐出速度V2の比率(V2/V1)を106×102としたこと以外は、比較例3と同様にして溶融樹脂をメルトブロー成形したが、繊維化は適わず繊維集合体は得られなかった。評価結果を表2に示す。
Comparative Example 4
The resin discharge rate is 1.0 g / min, the resin discharge speed (V1) is 0.10 m / sec, the air flow rate is 1.6 Nm 3 / min (10 divisions), the air discharge speed (V2) is 1050 m / sec, and the resin discharge speed V1 Except that the ratio (V2 / V1) of the air discharge speed V2 was 106 × 10 2 , the melted resin was melt blow molded in the same manner as in Comparative Example 3, but fiberization was not suitable and a fiber assembly was not obtained. . The evaluation results are shown in Table 2.
ただし、上記実施例および比較例中の各測定値は以下の方法で測定した。 However, each measured value in the above Examples and Comparative Examples was measured by the following method.
評価方法
ポリフェニレンスルフィド繊維に白金−パラジウム合金を蒸着し、走査型電子顕微鏡(SEM 日立製作所製S−2380N型)で観察し、以下のとおり評価した。
Evaluation Method A platinum-palladium alloy was vapor-deposited on polyphenylene sulfide fiber, observed with a scanning electron microscope (SEM Hitachi, Ltd., S-2380N type), and evaluated as follows.
(繊維径)
繊維径は、繊維径の確認が可能である倍率(1000倍)にて、重複しない任意の20箇所を選出し、さらに、当該20箇所において任意の5点の繊維を抽出し、所定の倍率(3000倍)にて繊維径を確認した。上記100点(20箇所×5点)の得られた繊維径の数平均を算出して、当該サンプルの繊維径とした。
(Fiber diameter)
As for the fiber diameter, any 20 non-overlapping spots are selected at a magnification (1000 times) at which the fiber diameter can be confirmed, and further, any 5 fibers are extracted at the 20 places, and a predetermined magnification ( The fiber diameter was confirmed at 3000 times. The number average of the obtained fiber diameters of the above 100 points (20 points × 5 points) was calculated and used as the fiber diameter of the sample.
(粒子状樹脂の観察・評価)
目付け100g/m2の不織布を、1cm×1cmの大きさに切り出したものを試験片として5点準備し、所定の倍率(1000倍)にて各試験片につき任意の20箇所を抽出して粒子状樹脂の状態を観察した。
試験片5点×20箇所を観察し、100μm四方内に存在する粒子状樹脂の個数を数平均として算出し、以下の評価に分類わけした。
「ショットが無い」 ・・・粒子状樹脂が1個未満の場合(表中の「◎」印)
「ショットが少ない」 ・・・同1個以上5個未満の場合(表中の「○」印)
「ショットが少なからずある」 ・・・同5個以上50個未満の場合(表中の「△」印)
「ショットが多い」 ・・・同50個以上の場合(表中の「×」印)
(Observation and evaluation of particulate resin)
Prepare 5 points as a test piece by cutting a non-woven fabric with a basis weight of 100 g / m 2 into a size of 1 cm × 1 cm, and extract 20 particles at a predetermined magnification (1000 times) for each test piece. The state of the glassy resin was observed.
The test piece was observed at 5 points × 20 places, the number of particulate resins present in a 100 μm square was calculated as the number average, and classified into the following evaluations.
"No shot" ... When there is less than one particulate resin ("◎" in the table)
“Small shots” ・ ・ ・ In case of 1 or more and less than 5 (“○” mark in the table)
“There are not a few shots” ・ ・ ・ When there are 5 or more and less than 50 (“△” mark in the table)
“Many shots” ・ ・ ・ When there are 50 or more shots
1 溶融混練押出機
2 ホッパー
3 ダイ
3a 上部ダイプレート
3b 下部ダイプレート
4a 樹脂吐出口
4 ノズル
5 エア吐出口
6 コレクターローラー
7 エア輸送管
8 エア供給装置
9 ヒーター
10 ヒーター
11 エアチャンバー
12 導入口
13 樹脂チャンバー
14 繊維捕集面
ψ4a ノズル4の吐出方向の中心線
ψ5 エア吐出孔5の吐出方向の中心線
21 メルトブロー用ダイ(高温エアー吐出ノズル部)
22 メルトブロー用ダイ(溶融樹脂吐出ノズル部)
101 溶融混練押出機
102 ホッパー
123 ダイスリット
110 樹脂吐出口(樹脂吐出スリット)
111 エア吐出口(エア吐出スリット)
106 コレクターローラー
107 エア輸送管
108 エア供給装置
109 ヒーター
112 導入口
114 繊維捕集面
ψ110 樹脂吐出スリットの吐出方向の中心線
ψ111 エア吐出スリットの吐出方向の中心線
1 Melting and kneading extruder
2 Hopper
3 die
3a Upper die plate
3b Lower die plate
4a Resin outlet
4 nozzles
5 Air outlet
6 Collector roller
7 Air transport pipe
8 Air supply device
9 Heater
10 Heater
11 Air chamber
12 Introduction port 13 Resin chamber 14 Fiber collection surface ψ4a Center line in the discharge direction of the nozzle 4
ψ5 Center line 21 in the discharge direction of the air discharge hole 5 Melt blow die (high temperature air discharge nozzle part)
22 Melt blow die (molten resin discharge nozzle)
101 Melt kneading extruder
102 hopper
123 Die slit
110 Resin outlet (resin outlet slit)
111 Air discharge port (Air discharge slit)
106 Collector roller
107 Pneumatic transport pipe
108 Air supply device
109 heater
112 Introduction port 114 Fiber collection surface ψ110 Center line in the discharge direction of the resin discharge slit
ψ111 Center line in the discharge direction of the air discharge slit
Claims (6)
ダイの樹脂吐出口からストランドを吐出し、ダイの樹脂吐出口に隣接して設置したエア吐出口から樹脂溶融温度より高い温度のエアによりストランドを延伸して微細化した繊維を得て、得られた繊維をコレクタに捕集する、熱可塑性樹脂繊維集合体の製造方法であって、
樹脂吐出口とエア吐出口との距離が、2〜20〔mm〕の範囲であること、を特徴とする熱可塑性樹脂繊維集合体の製造方法。 Melt and knead the thermoplastic resin with a melt kneading extruder with a die attached to the tip, and send the molten resin to the die.
A strand is discharged from the resin discharge port of the die, and a fine fiber is obtained by stretching the strand with air at a temperature higher than the resin melting temperature from an air discharge port installed adjacent to the resin discharge port of the die. A method for producing a thermoplastic resin fiber assembly, in which collected fibers are collected in a collector,
A method for producing a thermoplastic resin fiber assembly, wherein a distance between a resin discharge port and an air discharge port is in a range of 2 to 20 [mm].
前記繊維集合体は、SEM画像において、100μm四方内に存在する粒子状樹脂の個数が5個以下であることを特徴とする熱可塑性樹脂繊維集合体。 A fiber assembly composed of thermoplastic resin fibers having an average fiber diameter in the range of 50 [nm] to 1 [μm],
The fiber aggregate is a thermoplastic resin fiber aggregate characterized in that, in an SEM image, the number of particulate resins present in a 100 μm square is 5 or less.
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