JP2023112282A - Melt blown non-woven fabric and laminated non-woven fabric made thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フィルター用途や、マスク、防護服等の液体、固体バリア性を必要とする用途に好適に用いることができるメルトブロー不織布、および、それを用いた積層不織布に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a meltblown nonwoven fabric that can be suitably used for filters, masks, protective clothing, and other applications that require liquid and solid barrier properties, and a laminated nonwoven fabric using the same.
メルトブロー不織布は、緻密な構造から、エアフィルター等のフィルター用途や、マスク、防護服といった液体や固体のバリア性が必要な用途に多く用いられる。特にエアフィルター用途では、さらなるフィルターの高性能化が求められており、圧力損失を低くすることと捕集性能をより高くすることが重要となっている。 Due to its dense structure, meltblown nonwoven fabrics are often used for filters such as air filters, and for applications requiring liquid or solid barrier properties such as masks and protective clothing. Particularly in air filter applications, there is a demand for further high performance filters, and it is important to reduce pressure loss and improve collection performance.
このエアフィルター用途のメルトブロー不織布には、従来、いくつかの提案がなされており、例えば、特許文献１では、チーグラー・ナッタ触媒を用いて作製したプロピレンホモポリマーと、高分子核剤とを含むポリプロピレン組成物であって、特定のメルトフローレートを有し、融解温度と結晶化温度との差を特定の範囲とした該ポリプロピレン組成物をメルトブロー繊維に用いることが記載されている。
Conventionally, several proposals have been made for melt blown nonwoven fabrics for use in air filters. For example, in
また、特許文献２では、特定の平均繊維径の熱可塑性樹脂からなり、特定の範囲の嵩密度、目付、通気度であるメルトブロー不織布が記載されている。
Further,
しかしながら、特許文献１や特許文献２に開示された方法では、特定のポリプロピレン樹脂に結晶核剤を含むことで、紡糸直後のポリプロピレンの結晶化速度を速くしていることから、メルトブロー不織布の繊維径は細くなりにくくなってしまう。そのため、メルトブロー不織布の緻密さが重要な捕集性能の向上が難しくなるという課題がある。
However, in the methods disclosed in
そこで本発明の目的は、上記の課題に鑑み、圧力損失が低いことと、捕集性能が高いこととを両立したメルトブロー不織布、および、それを用いた積層不織布を提供することにある。 Therefore, in view of the above problems, an object of the present invention is to provide a melt blown nonwoven fabric that achieves both low pressure loss and high collection performance, and a laminated nonwoven fabric using the same.
本発明者らは、前記の目的を達成するべく鋭意検討を重ねた結果、メルトブロー不織布を構成する繊維のポリプロピレン樹脂について、分岐指数ｇを特定の範囲とすることによって軟化温度を低下させて紡糸時の繊維の細化挙動を助長し、繊維径を細くできることで、低圧力損失を維持しながら捕集性能の高いメルトブロー不織布を得られるという知見を得た。 As a result of extensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that the softening temperature is lowered by setting the branching index g to a specific range for the polypropylene resin of the fibers constituting the melt blown nonwoven fabric. It was found that by promoting the thinning behavior of the fibers and making the fiber diameter thin, it is possible to obtain a melt blown nonwoven fabric with high collection performance while maintaining low pressure loss.
本発明は、これら知見に基づいて完成に至ったものであり、本発明によれば、以下の発明が提供される。 The present invention has been completed based on these findings, and the following inventions are provided according to the present invention.
本発明のメルトブロー不織布は、ポリプロピレン系樹脂からなる繊維で構成されてなるメルトブロー不織布であって、前記の繊維を構成するポリプロピレン系樹脂の分岐指数ｇが０．９５０以上０．９９０以下である。 The melt-blown nonwoven fabric of the present invention is a melt-blown nonwoven fabric composed of fibers made of a polypropylene-based resin, and the branching index g of the polypropylene-based resin constituting the fibers is 0.950 or more and 0.990 or less.
本発明のメルトブロー不織布の好ましい態様によれば、前記の繊維を構成するポリプロピレン系樹脂のメソペンタッド分率（ｍｍｍｍ）が０．９５０以上０．９９５以下である。 According to a preferred embodiment of the meltblown nonwoven fabric of the present invention, the mesopentad fraction (mmmm) of the polypropylene-based resin constituting the fiber is 0.950 or more and 0.995 or less.
また、本発明の積層不織布は、前記のメルトブロー不織布を少なくとも１層含む積層不織布であって、前記のメルトブロー不織布の他に、スパンボンド不織布を少なくとも１層含む。 Further, the laminated nonwoven fabric of the present invention is a laminated nonwoven fabric containing at least one layer of the meltblown nonwoven fabric, and contains at least one layer of spunbond nonwoven fabric in addition to the meltblown nonwoven fabric.
本発明のメルトブロー不織布、および、それを用いてなる積層不織布は、圧力損失が低く、かつ、捕集性能も高いものであるため、フィルター用途のみならず、マスクや防護服などの液体、固体へのバリア性を必要とする用途に好適に使用することができる。 The meltblown nonwoven fabric of the present invention and the laminated nonwoven fabric obtained by using it have low pressure loss and high collection performance, so not only for filter applications, but also for liquids and solids such as masks and protective clothing. It can be suitably used for applications requiring a barrier property of
本発明のメルトブロー不織布は、ポリプロピレン系樹脂からなる繊維で構成されてなるメルトブロー不織布であって、前記繊維を構成するポリプロピレン系樹脂の分岐指数ｇが０．９５０以上０．９９０以下である。 The melt-blown nonwoven fabric of the present invention is a melt-blown nonwoven fabric composed of fibers made of a polypropylene-based resin, and the branching index g of the polypropylene-based resin constituting the fibers is 0.950 or more and 0.990 or less.
以下に、これら本発明の構成要素について詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下に説明する範囲に何ら限定されるものではない。 These constituent elements of the present invention will be described in detail below, but the present invention is not limited to the scope described below as long as it does not exceed the gist of the present invention.
［ポリプロピレン系樹脂］
本発明のメルトブロー不織布は、ポリプロピレン系樹脂を主成分としてなる繊維で構成されてなる。ポリプロピレン系樹脂は、ポリエチレン系樹脂などの他のポリオレフィン系樹脂と比較して紡糸性や強度特性に優れることから好適である。また、本発明で用いられるポリプロピレン系樹脂としては、プロピレンの単独重合体もしくはプロピレンと各種α－オレフィンとの共重合体などが挙げられる。
[Polypropylene resin]
The melt-blown nonwoven fabric of the present invention is composed of fibers containing a polypropylene-based resin as a main component. Polypropylene-based resins are suitable because they are superior in spinnability and strength properties compared to other polyolefin-based resins such as polyethylene-based resins. The polypropylene-based resin used in the present invention includes propylene homopolymers and copolymers of propylene and various α-olefins.
本発明に係る繊維を構成するポリプロピレン系樹脂について、プロピレンの単独重合体の割合が６０質量％以上であることが好ましく、より好ましくは７０質量％以上であり、さらに好ましくは８０質量％以上である。このようにすることで良好な紡糸性を維持し、かつ、強度を向上させることができる。 Regarding the polypropylene resin constituting the fiber according to the present invention, the proportion of the propylene homopolymer is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and still more preferably 80% by mass or more. . By doing so, good spinnability can be maintained and strength can be improved.
このポリプロピレン系樹脂としては、２種以上の混合物であってもよく、またポリエチレン、ポリ－４－メチル－１－ペンテンなどのその他のオレフィン系樹脂や熱可塑性エラストマー等を含有する樹脂組成物を用いることもできる。 The polypropylene-based resin may be a mixture of two or more types, and a resin composition containing other olefin-based resins such as polyethylene and poly-4-methyl-1-pentene, thermoplastic elastomers, and the like is used. can also
また、このポリプロピレン系樹脂の融点は、８０℃以上２００℃以下であることが好ましい。融点を好ましくは８０℃以上、より好ましくは１００℃以上、さらに好ましくは１２０℃以上とすることにより、実用に耐え得る耐熱性が得られやすくなる。また、融点を好ましくは２００℃以下、より好ましくは１８０℃以下とすることにより、口金から吐出された糸条を冷却し易くなり、繊維同士の融着を抑制し安定した紡糸が行い易くなる。 Moreover, the melting point of this polypropylene-based resin is preferably 80° C. or higher and 200° C. or lower. By setting the melting point to preferably 80° C. or higher, more preferably 100° C. or higher, and even more preferably 120° C. or higher, heat resistance that can withstand practical use can be easily obtained. In addition, by setting the melting point to preferably 200° C. or lower, more preferably 180° C. or lower, the yarn extruded from the spinneret can be easily cooled, thereby suppressing fusion between fibers and facilitating stable spinning.
本発明に係る繊維を構成するポリプロピレン系樹脂には、他の特性を付与するために本発明の効果を損なわない範囲で、通常用いられる酸化防止剤、耐候安定剤、耐光安定剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、帯電助剤、紡曇剤、ブロッキング防止剤、結晶核剤、および顔料等の添加物、あるいは他の重合体を必要に応じて添加することができる。 Antioxidants, weather stabilizers, light stabilizers, and heat stabilizers commonly used in the polypropylene resin constituting the fiber according to the present invention are added to the extent that the effects of the present invention are not impaired in order to impart other properties. Additives such as antistatic agents, antistatic agents, spinning agents, antiblocking agents, crystal nucleating agents, and pigments, or other polymers may be added as required.
本発明に係る繊維を構成するポリプロピレン系樹脂は、主鎖骨格中に長鎖分岐を有するポリプロピレン系樹脂からなる。主鎖骨格中に長鎖分岐を有するポリプロピレン系樹脂とは、ポリプロピレン主鎖骨格から枝分かれしたポリプロピレン鎖を有するポリプロピレンである。主鎖骨格中に長鎖分岐を有するポリプロピレンを用いることで、溶融押出の段階から長鎖分岐が微結晶間を疑似架橋するタイ分子として作用し、その後の紡糸工程で特に繊維表面に優先的に微細な結晶を形成する。結晶サイズが微細で、かつ微結晶間の疑似架橋によって結晶配向が進みにくくなり、繊維表面の軟化温度を低下するため、紡糸直後から固化に至るまでの細化挙動が維持されやすく、繊維径を細くでき、捕集性能を向上することができる。 The polypropylene-based resin constituting the fiber according to the present invention is composed of a polypropylene-based resin having long chain branches in the main chain skeleton. The polypropylene-based resin having long-chain branches in the main chain skeleton is polypropylene having polypropylene chains branched from the polypropylene main chain skeleton. By using polypropylene with long chain branches in the main chain skeleton, the long chain branches act as tie molecules that pseudo-crosslink between microcrystals from the melt extrusion stage, and are preferentially attached to the fiber surface in the subsequent spinning process. Forms fine crystals. The crystal size is fine, and the pseudo-crosslinking between the microcrystals makes it difficult for the crystal orientation to proceed, and the softening temperature of the fiber surface is lowered, so the thinning behavior is easily maintained from immediately after spinning to solidification, and the fiber diameter is reduced. It can be made thinner and the collection performance can be improved.
本発明において、前記の繊維を構成するポリプロピレン系樹脂の分岐指数ｇは、０．９５０以上０．９９０以下である。このポリプロピレン系樹脂の分岐指数ｇとは、ポリプロピレン系樹脂の長鎖の分岐の程度を示す指標であり、例えば「Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ ｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ－４」（Ｊ．Ｖ．Ｄａｗｋｉｎｓｅｄ．Ａｐｐｌｉｅｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，１９８３）にも記載されているものである。分岐指数ｇが０．９５０以上、好ましくは０．９６５以上、より好ましくは０．９８０以上であることで溶融張力が高くなりすぎず、溶融紡糸延伸時の延伸追従性が不足することなく、安定して細い繊維径での紡糸が可能となる。これは、主鎖骨格中に長鎖分岐を有するポリプロピレンを含むことにより、冷却固化時には長鎖分岐が系内の微結晶を貫く非晶相のタイ分子の絡み合いを促進し（微結晶間の疑似架橋効果）、その後の熱風による延伸過程で延伸応力が系全体に均一に伝達される（延伸が均一化の傾向となる）ことにより、繊維内部に発生するボイドが減少し、糸切れが抑制され、さらには冷却固化するまでの間の細化挙動が長い時間維持されるものと推察される。 In the present invention, the branching index g of the polypropylene-based resin constituting the fiber is 0.950 or more and 0.990 or less. The branching index g of the polypropylene-based resin is an index indicating the degree of branching of the long chain of the polypropylene-based resin. is also described. When the branching index g is 0.950 or more, preferably 0.965 or more, and more preferably 0.980 or more, the melt tension does not become too high, and the stretch followability during melt spinning drawing is insufficient. As a result, spinning with a small fiber diameter becomes possible. This is because polypropylene with long chain branches in the main chain skeleton promotes the entanglement of tie molecules in the amorphous phase that penetrate the microcrystals in the system during cooling and solidification (pseudo Cross-linking effect), and in the subsequent drawing process with hot air, the drawing stress is uniformly transmitted to the entire system (drawing tends to be uniform), thereby reducing voids generated inside the fiber and suppressing yarn breakage. Furthermore, it is presumed that the thinning behavior is maintained for a long time until it cools and solidifies.
本発明において、ポリプロピレン系樹脂の分岐指数ｇは、以下の方法によって測定されるものとする。
（１）メルトブロー不織布から１０ｍｇのサンプルを3箇所採取する。なお、後述する積層不織布からサンプルを採取する場合は、積層されている不織布を剥がしてメルトブロー不織布を露出させてサンプルを採取してもよく、剥がしにくい場合は不織布を切断した断面におけるメルトブロー不織布部分からサンプルを採取する。
（２）上記サンプルを１，２，４－トリクロロベンゼンに溶解させる。この際の濃度は、１ｍｇ／ｍＬとする。
（３）示差屈折計（ＲＩ）と、粘度検出器（Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ）とを備えたゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）装置（例えば、Ｗａｔｅｒｓ社製「Ａｌｌｉａｎｃｅ ＧＰＣ／Ｖ２０００」など）と、その装置に対応したＧＰＣＶ解析ソフト（例えば、Ｗａｔｅｒｓ社製「Ｍｉｌｌｅｎｎｉｕｍ３２」など）とを用いて、以下の測定条件でサンプルの固有粘度測定を行う。これによって得られる固有粘度の算術平均値の小数点以下第４位を四捨五入して、［η］ｂｒとする。
・移動相溶媒：１，２，４－トリクロロベンゼン
・流量：１ｍＬ／分
・カラム：東ソー株式会社製「ＧＭＨＨＲ－Ｈ（Ｓ）ＨＴ」を２本連結したもの
・カラム温度、試料注入部温度、各検出器温度：１４０℃
・試料注入量（サンプルループ容量）：上記のＷａｔｅｒｓ社製「Ａｌｌｉａｎｃｅ ＧＰＣ／Ｖ２０００」であれば、０．２１７５ｍＬ
（４）サンプルの重量平均分子量を、低角度レーザー光散乱光度測定法で測定する。
（５）（３）と同様の条件で、（４）で得られた重量平均分子量と同等の重量平均分子量を有する直鎖状のポリプロピレン樹脂の固有粘度測定を行う。あるいは、（４）で得られた重量平均分子量と同等の重量平均分子量を有する直鎖状のポリプロピレン樹脂の固有粘度測定が行えない場合には、直鎖状のポリプロピレン樹脂の固有粘度の対数は、分子量の対数と線形の関係があることは、Ｍａｒｋ－Ｈｏｕｗｉｎｋ－Ｓａｋｕｒａｄａ式として公知であるから、市販の直鎖状のポリプロピレン樹脂（例えば、日本ポリプロ株式会社製「ノバテックＰＰ（登録商標） ＦＹ６」など）の固有粘度測定を行い、その固有粘度を低分子量側や高分子量側に適宜外挿して数値を得ることができる。これによって得られる固有粘度の算術平均値の小数点以下第４位を四捨五入して、［η］ｌｉｎとする。
（６）以下の式（１）より、分岐指数ｇを算出し、得られた値の小数点以下第４位を四捨五入する
ｇ＝［η］ｂｒ／［η］ｌｉｎ ・・・（１）。
In the present invention, the branching index g of the polypropylene-based resin shall be measured by the following method.
(1) Three 10 mg samples are collected from the meltblown nonwoven fabric. In addition, when collecting a sample from the laminated nonwoven fabric described later, the laminated nonwoven fabric may be peeled off to expose the melt blown nonwoven fabric and the sample may be collected. Take a sample.
(2) Dissolve the sample in 1,2,4-trichlorobenzene. The concentration at this time is 1 mg/mL.
(3) A gel permeation chromatography (GPC) device equipped with a differential refractometer (RI) and a viscosity detector (Viscometer) (e.g., "Alliance GPC/V2000" manufactured by Waters, etc.), and a device corresponding to the device Using GPCV analysis software (eg, "Millennium 32 " manufactured by Waters), the intrinsic viscosity of the sample is measured under the following measurement conditions. The arithmetic mean of the intrinsic viscosities thus obtained is rounded off to the fourth decimal place to obtain [η] br .
・Mobile phase solvent: 1,2,4-trichlorobenzene ・Flow rate: 1 mL / min ・Column: Two connected “GMHHR-H(S)HT” manufactured by Tosoh Corporation ・Column temperature, sample injection part temperature, Each detector temperature: 140°C
・Sample injection volume (sample loop volume): 0.2175 mL for the above Waters "Alliance GPC/V2000"
(4) The weight average molecular weight of the sample is determined by low angle laser light scattering photometry.
(5) Under the same conditions as in (3), measure the intrinsic viscosity of a linear polypropylene resin having a weight average molecular weight equivalent to that obtained in (4). Alternatively, if the intrinsic viscosity of a linear polypropylene resin having a weight average molecular weight equivalent to that obtained in (4) cannot be measured, the logarithm of the intrinsic viscosity of the linear polypropylene resin is Since it is known as the Mark-Houwink-Sakurada formula that there is a linear relationship with the logarithm of the molecular weight, commercially available linear polypropylene resins (for example, Nippon Polypropylene Co., Ltd. "Novatec PP (registered trademark) FY6" etc. ) can be measured, and the values can be obtained by extrapolating the intrinsic viscosity to the low molecular weight side or the high molecular weight side as appropriate. The arithmetic mean of the intrinsic viscosities thus obtained is rounded off to the fourth decimal place to obtain [η] lin .
(6) A branching index g is calculated from the following equation (1), and the obtained value is rounded off to the fourth decimal place g=[η] br /[η] lin (1).
一般に、ポリマー分子に長鎖分岐構造が導入されると、同じ分子量の直鎖状のポリマー分子と比較して慣性半径が小さくなる。慣性半径が小さくなると、固有粘度が小さくなることから、長鎖分岐構造が導入されるに従い、同じ分子量の直鎖状のポリプロピレンの固有粘度（［η］ｌｉｎ）に対する分岐鎖状ポリマーの固有粘度（［η］ｂｒ）の比（［η］ｂｒ／［η］ｌｉｎ）である分岐指数ｇは、小さくなる傾向にある。 In general, when a long-chain branched structure is introduced into a polymer molecule, the radius of gyration becomes smaller than that of a linear polymer molecule of the same molecular weight. Since the intrinsic viscosity decreases as the radius of inertia decreases, the intrinsic viscosity of the branched polymer ( The branching index g, which is the ratio ([η] br /[η] lin ) of [η] br ), tends to be small.
本発明に係る繊維を構成するポリプロピレン系樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、１．０×１０５以上であることが好ましい。このポリプロピレン系樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）を１．０×１０５以上、好ましくは１．５×１０５以上、より好ましくは２．０×１０５以上とすることで、微結晶間の疑似架橋効果を十分に得ることができる。また、ポリプロピレン系樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）には、本発明の効果を奏する限り、特に上限は設けないが、例えば、溶融押出特性の観点から５．０×１０６以下であることが好ましい。ポリプロピレンの重量平均分子量（Ｍｗ）は、例えば、マッコーネル（Ｍ．Ｌ．ＭｃＣｏｎｎｅｌｌ）、「ＰＯＬＹＭＥＲ ＭＯＬＥＣＵＬＡＲ ＷＥＩＧＨＴＳ ＡＮＤ ＭＯＬＥＣＵＬＡＲ ＷＥＩＧＨＴ ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＩＯＮＳ ＢＹ ＬＯＷ－ＡＮＧＬＥ ＬＡＳＥＲ ＬＩＧＨＴ ＳＣＡＴＴＥＲＩＮＧ」、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ、１９７８年５月、第１０巻、ｐ．６３－７５に開示されている方法、すなわち、低角度レーザー光散乱光度測定法で測定することができる。 The weight-average molecular weight (Mw) of the polypropylene-based resin that constitutes the fiber according to the present invention is preferably 1.0×10 5 or more. By setting the weight average molecular weight (Mw) of this polypropylene resin to 1.0×10 5 or more, preferably 1.5×10 5 or more, and more preferably 2.0×10 5 or more, pseudo- A sufficient cross-linking effect can be obtained. The weight-average molecular weight (Mw) of the polypropylene-based resin is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be achieved. . The weight average molecular weight (Mw) of polypropylene is determined, for example, by M.L. McConnell, "POLYMER MOLECULAR WEIGHTS AND MOLECULAR WEIGHT DISTRIBUTIONS BY LOW-ANGLE LASER LIGHT SCATTERING", American Laboratory, 1 May 978, Volume 10, p. 63-75, ie, low angle laser light scattering photometry.
本発明で繊維を構成するポリプロピレン系樹脂のメルトフローレート（以下、ＭＦＲと記載する場合がある。）は、２００ｇ／１０分以上２５００ｇ／１０分以下であることが好ましい。ＭＦＲを２００ｇ／１０分以上、より好ましくは４００ｇ／１０分以上、さらに好ましくは６００ｇ／１０分以上とすることで、繊維が延伸される際の細化挙動が安定し、生産性を向上するために吐出量を増加させたとしても、安定して紡糸することができる。一方、２５００ｇ／１０分以下、より好ましくは２０００ｇ／１０分以下、さらに好ましくは１５００ｇ／１０分以下とすることで、物理強度が低下することを抑制することができる。 The melt flow rate (hereinafter sometimes referred to as MFR) of the polypropylene resin constituting the fiber in the present invention is preferably 200 g/10 min or more and 2500 g/10 min or less. By setting the MFR to 200 g/10 minutes or more, more preferably 400 g/10 minutes or more, and even more preferably 600 g/10 minutes or more, the thinning behavior when the fibers are drawn is stabilized, and the productivity is improved. Even if the discharge rate is increased, stable spinning can be achieved. On the other hand, a reduction in physical strength can be suppressed by setting the viscosity to 2500 g/10 minutes or less, more preferably 2000 g/10 minutes or less, and even more preferably 1500 g/10 minutes or less.
ポリプロピレン系樹脂のＭＦＲは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８（Ａ法）によって測定される値を採用する。この規格によれば、ポリプロピレンは荷重：２．１６ｋｇ、温度：２３０℃にて測定することが規定されている。 For the MFR of the polypropylene-based resin, the value measured by ASTM D1238 (method A) is adopted. According to this standard, polypropylene is measured under a load of 2.16 kg and a temperature of 230°C.
ＭＦＲの異なる２種類以上のポリプロピレン系樹脂を任意の割合でブレンドして、ポリプロピレン系樹脂のＭＦＲを調整することもできる。この場合、主となるポリプロピレン系樹脂に対してブレンドする樹脂のＭＦＲは、１０ｇ／１０分以上であることが好ましく、より好ましくは２０ｇ／１０分以上、さらに好ましくは３０ｇ／１０分以上である。また、３０００ｇ／１０分以下であることが好ましく、より好ましくは２５００ｇ／１０分以下、さらに好ましくは２０００ｇ／１０分以下である。上記範囲とすることにより、ブレンドしたポリプロピレン系樹脂に部分的な粘度斑を抑制し、繊維径の不均一化や紡糸性の悪化を防ぐことができる。 It is also possible to adjust the MFR of the polypropylene-based resin by blending two or more types of polypropylene-based resins with different MFRs in an arbitrary ratio. In this case, the MFR of the resin blended with the main polypropylene resin is preferably 10 g/10 minutes or more, more preferably 20 g/10 minutes or more, and still more preferably 30 g/10 minutes or more. Also, it is preferably 3000 g/10 minutes or less, more preferably 2500 g/10 minutes or less, and even more preferably 2000 g/10 minutes or less. Within the above range, partial viscosity unevenness in the blended polypropylene-based resin can be suppressed, and non-uniform fiber diameters and deterioration of spinnability can be prevented.
なお、ＭＦＲはポリプロピレン系樹脂の重量平均分子量により制御することができる。ポリプロピレン系樹脂の重量平均分子量は高いほど、ＭＦＲは小さくなる。また、ポリプロピレン系樹脂に有機過酸化物、アゾ系化合物およびニトロキシドからなる群から少なくとも１種のラジカル発生剤を添加し、該ポリプロピレン系樹脂を分解させることで、ＭＦＲを調整してもよい。 Incidentally, the MFR can be controlled by the weight average molecular weight of the polypropylene resin. MFR becomes small, so that the weight average molecular weight of a polypropylene-type resin is high. Alternatively, the MFR may be adjusted by adding at least one radical generator selected from the group consisting of organic peroxides, azo compounds and nitroxides to the polypropylene resin to decompose the polypropylene resin.
本発明で繊維を構成するポリプロピレン系樹脂のメソペンタッド分率（ｍｍｍｍ）は０．９５０以上０．９９５以下であることが好ましい。より好ましくは０．９６５以上０．９９５以下、特に好ましくは０．９８０以上０．９９５以下である。 The mesopentad fraction (mmmm) of the polypropylene-based resin constituting the fiber in the present invention is preferably 0.950 or more and 0.995 or less. It is more preferably 0.965 or more and 0.995 or less, and particularly preferably 0.980 or more and 0.995 or less.
メソペンタッド分率（ｍｍｍｍ）は核磁気共鳴法（ＮＭＲ法）で測定されるポリプロピレンの結晶相の立体規則性を示す指標であり、数値が高いほど立体規則性が高いことを示し、結晶化度は高くなる。ポリプロピレン系樹脂のメソペンタッド分率は０．９５０以上であると、結晶化度が高いことによってメルトブロー不織布の繊維同士の融着が緩くなり、嵩高な不織布となって、圧力損失は低くなる。メソペンタッド分率が０．９９５以下であると、メルトブロー不織布の繊維同士は融着でき、風綿となることなく、不織布化することができる。 The mesopentad fraction (mmmm) is an index indicating the stereoregularity of the crystalline phase of polypropylene measured by a nuclear magnetic resonance method (NMR method), and the higher the value, the higher the stereoregularity. get higher When the mesopentad fraction of the polypropylene resin is 0.950 or more, the fibers of the melt-blown nonwoven fabric are loosely fused due to the high degree of crystallinity, resulting in a bulky nonwoven fabric and a low pressure loss. When the mesopentad fraction is 0.995 or less, the fibers of the melt-blown nonwoven fabric can be fused to each other, and the nonwoven fabric can be formed without causing fluff.
メソペンタッド分率（ｍｍｍｍ）は、１３Ｃ核磁気共鳴（１３Ｃ－ＮＭＲ）を用いて測定される、ポリプロピレン分子鎖中のペンタッド単位でのアイソタクチック分率であり、周知の方法（例えば、Ａ．Ｚａｍｂｅｌｌｉ、「マクロモレキュールス（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ）」、１９７３年、第６巻、ｐ．６２５、あるいは、同、「マクロモレキュールス（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ）」、１９７５年、第８巻、ｐ．６８７に記載された方法）で測定されるものであって、１３Ｃ－ＮＭＲスペクトルのメチル炭素領域の全吸収ピーク中の［ｍｍｍｍ］ピークの強度分率により測定される。 The mesopentad fraction (mmmm) is the isotactic fraction in pentad units in the polypropylene molecular chain, measured using 13 C nuclear magnetic resonance ( 13 C-NMR), and is measured by a well-known method (e.g., A Zambelli, "Macromolecules", 1973, 6:625, or in "Macromolecules", 1975, 8:687. method), and is measured by the intensity fraction of the [mmmm] peak among all absorption peaks in the methyl carbon region of the 13 C-NMR spectrum.
ポリプロピレン系樹脂は、本発明の効果を損なわない範囲で、酸化防止剤、耐候安定剤、耐光安定剤、帯電安定剤、帯電防止剤、紡曇剤、ブロッキング防止剤、滑剤、結晶核剤、および顔料等の添加物、あるいは他の重合体を必要に応じて添加することができる。特に、メルトブロー不織布をエレクトレット処理した際の帯電性を良好にし、捕集性能を向上できる観点から、帯電安定剤としてヒンダードアミン系化合物を含有することが好ましく、また、メルトブロー不織布の圧力損失を低くできることから、結晶核剤を含有することが好ましい。 The polypropylene resin contains antioxidants, weather stabilizers, light stabilizers, static stabilizers, antistatic agents, spinning agents, antiblocking agents, lubricants, crystal nucleating agents, and Additives such as pigments or other polymers can be added as required. In particular, it is preferable to contain a hindered amine-based compound as a charge stabilizer from the viewpoint of improving the charging property when the melt-blown nonwoven fabric is electret-treated and improving the collection performance, and also because the pressure loss of the melt-blown nonwoven fabric can be reduced. , preferably contains a crystal nucleating agent.
ヒンダードアミン系化合物は０．１～５質量％含有することが好ましい。より好ましくは０．２質量％以上、さらに好ましくは０．３質量％以上とし、０．５質量％以上含有することが捕集性能向上効果から、特に好ましい。また、含有量は多すぎると、紡糸が不安定となることから、４質量％以下が好ましく、３質量％以下がより好ましく、２．５質量％以下が特に好ましい。 It is preferable that the hindered amine compound is contained in an amount of 0.1 to 5% by mass. It is more preferably 0.2% by mass or more, still more preferably 0.3% by mass or more, and it is particularly preferable to contain 0.5% by mass or more from the effect of improving the collection performance. On the other hand, if the content is too large, spinning becomes unstable, so it is preferably 4% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and particularly preferably 2.5% by mass or less.
ヒンダードアミン系化合物としては、例えば、ポリ［(６－（１，１，３，３－テトラメチルブチル）アミノ－１，３，５－トリアジン－２，４－ジイル)（（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）イミノ）ヘキサメチレン（（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）イミノ）］（ＢＡＳＦ・ジャパン（株）製、“キマソーブ”（登録商標）９４４ＬＤ）、コハク酸ジメチル－１－（２－ヒドロキシエチル）－４－ヒドロキシ－２，２，６，６－テトラメチルピペリジン重縮合物（ＢＡＳＦジャパン（株）製、“チヌビン”（登録商標）６２２ＬＤ）、および２－（３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシベンジル）－２－ｎ－ブチルマロン酸ビス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）（ＢＡＳＦジャパン（株）製、“チヌビン”（登録商標）１４４）、ジブチルアミン・１，３，５－トリアジン・Ｎ，Ｎ’－ビス（２，２，６，６ーテトラメチルー４－ピペリジル－１，６－ヘキサメチレンジアミン・Ｎ－（２，２，６，６ーテトラメチルー４－ピペリジル）ブチルアミンの重縮合物（ＢＡＳＦ・ジャパン（株）製、“キマソーブ”（登録商標）２０２０ＦＤＬ）などが挙げられる。なかでも、スパンボンド不織布にエレクトレット処理した際の帯電性、電荷保持性の点から上記一般式（１）で表される化合物（ヒンダードアミン系添加剤）が好ましく、具体的にはポリ［(６－（１，１，３，３－テトラメチルブチル）アミノ－１，３，５－トリアジン－２，４－ジイル)（（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）イミノ）ヘキサメチレン（（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）イミノ）］（ＢＡＳＦ・ジャパン（株）製、“キマソーブ”（登録商標）９４４ＬＤ）、ジブチルアミン・１，３，５－トリアジン・Ｎ，Ｎ’－ビス（２，２，６，６ーテトラメチルー４－ピペリジル－１，６－ヘキサメチレンジアミン・Ｎ－（２，２，６，６ーテトラメチルー４－ピペリジル）ブチルアミンの重縮合物（ＢＡＳＦ・ジャパン（株）製、“キマソーブ”（登録商標）２０２０ＦＤＬ）、およびこれらの複数種の混合物であってもよい。
Examples of hindered amine compounds include poly[(6-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)amino-1,3,5-triazine-2,4-diyl)((2,2,6, 6-Tetramethyl-4-piperidyl)imino) hexamethylene ((2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino)] (manufactured by BASF Japan Co., Ltd., “Kimasorb” (registered trademark) 944LD ), dimethyl succinate-1-(2-hydroxyethyl)-4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine polycondensate (manufactured by BASF Japan Ltd., "TINUVIN" (registered trademark) 622LD) , and 2-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)-2-n-butylmalonate bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) (BASF Japan ( Co., Ltd., "TINUVIN" (registered trademark) 144), dibutylamine/1,3,5-triazine/N,N'-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl-1,6-hexamethylene Polycondensate of diamine/N-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)butylamine (manufactured by BASF Japan Ltd., “Kimasorb” (registered trademark) 2020FDL), etc. Among them, spunbond The compound (hindered amine-based additive) represented by the general formula (1) is preferable from the standpoint of chargeability and charge retention when the non-woven fabric is electret-treated. Specifically, poly[(6-(1,1, 3,3-tetramethylbutyl)amino-1,3,5-triazine-2,4-diyl)((2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino)hexamethylene ((2,2 ,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino)] (manufactured by BASF Japan Co., Ltd., “Kimasorb” (registered trademark) 944LD),
結晶核剤の含有量は、好ましくは０．００１質量％以上１質量％以下である。結晶核剤の含有量が０．００１質量％以上、より好ましくは０．００５質量％以上とすることで、紡糸直後のポリプロピレン系樹脂の結晶化を促進して繊維間の融着を抑制し、圧力損失を低下することができる。一方、結晶核剤の含有量が１質量％以下、より好ましくは、０．５質量％以下とすることで、紡糸を安定化することができる。 The content of the crystal nucleating agent is preferably 0.001% by mass or more and 1% by mass or less. The content of the crystal nucleating agent is 0.001% by mass or more, more preferably 0.005% by mass or more, thereby promoting crystallization of the polypropylene resin immediately after spinning and suppressing fusion between fibers, Pressure loss can be reduced. On the other hand, when the content of the crystal nucleating agent is 1% by mass or less, more preferably 0.5% by mass or less, spinning can be stabilized.
結晶核剤としては、例えば、ソルビトール系核剤、ノニトール系核剤、キリシトール系核剤、リン酸系核剤、トリアミノベンゼン誘導体核剤、およびカルボン酸金属塩核剤などが挙げられる。 Examples of crystal nucleating agents include sorbitol-based nucleating agents, nonitol-based nucleating agents, xylitol-based nucleating agents, phosphoric acid-based nucleating agents, triaminobenzene derivative nucleating agents, and carboxylic acid metal salt nucleating agents.
ソルビトール系核剤には、ジベンジリデンソルビトール（ＤＢＳ）、モノメチルジベンジリデンソルビトール（例えば、１，３：２，４－ビス(ｐ－メチルベンジリデン)ソルビトール（ｐ－ＭＤＢＳ））、ジメチルジベンジリデンソルビトール（例えば、１，３：２，４－ビス(３,４－ジメチルベンジリデン)ソルビトール（３,４－ＤＭＤＢＳ））などが含まれ、“Ｍｉｌｌａｄ”（登録商標） ３９８８（ミリケン・ジャパン（株）製）、および“ゲルオール”（登録商標）Ｅ-２００（新日本理化（株）製）などが挙げられる。 Sorbitol-based nucleating agents include dibenzylidene sorbitol (DBS), monomethyldibenzylidene sorbitol (e.g., 1,3:2,4-bis(p-methylbenzylidene) sorbitol (p-MDBS)), dimethyldibenzylidene sorbitol (e.g., , 1,3:2,4-bis(3,4-dimethylbenzylidene)sorbitol (3,4-DMDBS)), etc., and "Millad" (registered trademark) 3988 (manufactured by Milliken Japan Co., Ltd.), and "Gelol" (registered trademark) E-200 (manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.).
ノニトール系核剤には、例えば、１，２，３―トリデオキシ－４，６：５，７－ビス－［（４－プロピルフェニル）メチレン］－ノニトールなどが含まれ、“Ｍｉｌｌａｄ”（登録商標）ＮＸ８０００（ミリケン・ジャパン（株）製）などが挙げられる。 Nonitol-based nucleating agents include, for example, 1,2,3-trideoxy-4,6:5,7-bis-[(4-propylphenyl)methylene]-nonitol and the like, and are known as “Millad” (registered trademark). NX8000 (manufactured by Milliken Japan Co., Ltd.) and the like.
キシリトール系核剤には、例えば、ビス－１，３：２，４－（５’，６’，７’，８’－テトラヒドロ－２－ナフトアルデヒドベンジリデン）１－アリルキシリトールなどが含まれる。また、リン酸系核剤には、例えば、アルミニウム－ビス（４，４’,６,６’－テトラ－ｔｅｒｔ－ブチル－２,２’－メチレンジフェニル－ホスファート）－ヒドロキシドなどが含まれ、“アデカスタブ”（登録商標）ＮＡ－１１（（株）ＡＤＥＫＡ製）や、“アデカスタブ”（登録商標）ＮＡ－２１（（株）ＡＤＥＫＡ製）などが挙げられる。 Xylitol-based nucleating agents include, for example, bis-1,3:2,4-(5',6',7',8'-tetrahydro-2-naphthaldehydebenzylidene)1-allylxylitol. Further, the phosphoric acid-based nucleating agent includes, for example, aluminum-bis(4,4',6,6'-tetra-tert-butyl-2,2'-methylenediphenyl-phosphate)-hydroxide, "ADEKA STAB" (registered trademark) NA-11 (manufactured by ADEKA Corporation), "ADEKA STAB" (registered trademark) NA-21 (manufactured by ADEKA Corporation), and the like.
トリアミノベンゼン誘導体核剤には、例えば、１，３，５－トリス（２，２－ジメチルプロパンアミド）ベンゼンなどが含まれ、下記一般式（２）で表される、“Ｉｒｇａｃｌｅａｒ”（登録商標）ＸＴ３８６”（ＢＡＳＦジャパン(株)製）などが挙げられる。さらに、カルボン酸金属塩核剤には、例えば、安息香酸ナトリウムや、１，２－シクロヘキサンジカルボキシル酸カルシウム塩などが含まれる。
Triaminobenzene derivative nucleating agents include, for example, 1,3,5-tris(2,2-dimethylpropanamido)benzene and the like, and are represented by the following general formula (2), “Irgaclear” (registered trademark). ) XT386″ (manufactured by BASF Japan Ltd.), etc. Furthermore, carboxylic acid metal salt nucleating agents include, for example, sodium benzoate and
［メルトブロー不織布を構成する繊維］
本発明のメルトブロー不織布を構成する繊維は、前記のポリプロピレン系樹脂からなる。そして、その繊維は、平均単繊維径が０．１μｍ以上１０．０μｍ以下であることが好ましい。平均単繊維径を好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは０．３μｍ以上、さらに好ましくは０．５μｍ以上であることにより、紡糸性の低下を防ぎ、安定して品質の良いメルトブロー不織布を形成することができる。一方、平均単繊維径を好ましくは１０．０μｍ以下、より好ましくは８．０μｍ以下、さらに好ましくは７．０μｍ以下であることにより、物理的な粉塵に対する捕集性を向上することができる。
[Fibers Constituting Meltblown Nonwoven Fabric]
The fibers constituting the melt-blown nonwoven fabric of the present invention are made of the polypropylene-based resin described above. The fibers preferably have an average single fiber diameter of 0.1 μm or more and 10.0 μm or less. The average single fiber diameter is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.3 μm or more, and still more preferably 0.5 μm or more, thereby preventing deterioration of spinnability and stably forming a high-quality melt blown nonwoven fabric. be able to. On the other hand, by setting the average single fiber diameter to preferably 10.0 μm or less, more preferably 8.0 μm or less, and even more preferably 7.0 μm or less, physical dust collecting properties can be improved.
なお、本発明のメルトブロー不織布を構成する繊維の平均単繊維径（μｍ）の測定は、以下の手順によって算出される。
（１）メルトブロー不織布からランダムに小片サンプルを採取する。
（２）採取した小片サンプルの断面において、走査型電子顕微鏡等で５００～２０００倍の範囲で繊維の太さを計測することが可能な写真を撮影する。
（３）各小片サンプルの撮影した写真から１０本繊維を任意に選び出して、その太さを測定し、小数点以下第二位を四捨五入して繊維の単繊維径とする。
（４）繊維が計１００本となるよう、小片サンプル採取から測定までを行い、それらの算術平均値を平均単繊維径（μｍ）とする。
The average single fiber diameter (μm) of the fibers constituting the meltblown nonwoven fabric of the present invention is calculated by the following procedure.
(1) Randomly collect a small piece sample from the meltblown nonwoven fabric.
(2) Take a photograph of the cross section of the collected small piece sample with a scanning electron microscope or the like at a magnification of 500 to 2000 so that the thickness of the fiber can be measured.
(3) Randomly select 10 fibers from the photograph of each small piece sample, measure their thickness, and round off to the second decimal place to obtain the single fiber diameter of the fiber.
(4) Collect a small piece of sample and perform measurement so that the total number of fibers is 100, and take the arithmetic mean value thereof as the average single fiber diameter (μm).
［メルトブロー不織布］
本発明のメルトブロー不織布の目付は、１ｇ／ｍ２以上２００ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。目付を好ましくは１ｇ／ｍ２以上とし、より好ましくは３ｇ／ｍ２以上とし、さらに好ましくは５ｇ／ｍ２以上とすることにより、捕集性能を発現することができる。一方、目付は好ましくは２００ｇ／ｍ２以下、より好ましくは１００ｇ／ｍ２以下、さらに好ましくは５０ｇ／ｍ２以下とすることにより、圧力損失を低減したメルトブロー不織布とすることができる。
[Melt blown nonwoven fabric]
The basis weight of the meltblown nonwoven fabric of the present invention is preferably 1 g/m 2 or more and 200 g/m 2 or less. By setting the basis weight to preferably 1 g/m 2 or more, more preferably 3 g/m 2 or more, and even more preferably 5 g/m 2 or more, collection performance can be exhibited. On the other hand, by setting the basis weight to preferably 200 g/m 2 or less, more preferably 100 g/m 2 or less, and even more preferably 50 g/m 2 or less, a melt blown nonwoven fabric with reduced pressure loss can be obtained.
なお、本発明において、メルトブロー不織布の目付は、ＪＩＳ Ｌ１９１３：２０１０「一般不織布試験方法」の「６．２ 単位面積当たりの質量」に準じ、以下の手順によって測定される値を採用するものとする。
（１）２０ｃｍ×２５ｃｍの試験片を、試料の幅１ｍ当たり３枚採取する。
（２）標準状態におけるそれぞれの質量（ｇ）を量る。
（３）その算術平均値を１ｍ２当たりの質量（ｇ／ｍ２）で表し、小数点以下第１位を四捨五入する。
In the present invention, the basis weight of the melt-blown nonwoven fabric conforms to "6.2 Mass per unit area" of JIS L1913: 2010 "General nonwoven fabric test method", and the value measured by the following procedure shall be adopted. .
(1) Three test pieces of 20 cm x 25 cm are taken per 1 m width of the sample.
(2) Weigh each mass (g) in the standard state.
(3) Express the arithmetic average value in mass per 1 m 2 (g/m 2 ) and round off to the first decimal place.
本発明のメルトブロー不織布の厚みは、０．０２ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。厚みが好ましくは０．０２ｍｍ以上、より好ましくは０．０５ｍｍ以上、さらに好ましくは０．１０ｍｍ以上であることによって、高風量のエアを処理する際に濾材の形状保持性を得やすい。また、厚みが好ましくは１０ｍｍ以下、より好ましくは５ｍｍ以下、さらに好ましくは１．５ｍｍ以下であることによって、エアフィルターとして用いる際の収納性が良好なメルトブロー不織布とすることができる。 The thickness of the melt blown nonwoven fabric of the present invention is preferably 0.02 mm or more and 10 mm or less. The thickness is preferably 0.02 mm or more, more preferably 0.05 mm or more, and still more preferably 0.10 mm or more, so that the shape retention of the filter medium can be easily obtained when processing a large amount of air. Further, the thickness is preferably 10 mm or less, more preferably 5 mm or less, and even more preferably 1.5 mm or less, so that the melt blown nonwoven fabric can be easily stored when used as an air filter.
なお、本発明において、メルトブロー不織布の厚み（ｍｍ）は、ＪＩＳ Ｌ１９０６：２０００「一般長繊維不織布試験方法」の「５．１ 厚さ」に準じ測定される値を採用するものとする。 In the present invention, the thickness (mm) of the melt-blown nonwoven fabric adopts a value measured according to "5.1 Thickness" of JIS L1906:2000 "Test method for general long-fiber nonwoven fabric".
また、本発明のメルトブロー不織布の見掛密度は、０．０５ｇ／ｃｍ３以上０．３０ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましい。メルトブロー不織布の見掛密度を好ましくは０．３０ｇ／ｃｍ３以下、より好ましくは０．２５ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは０．２０ｇ／ｃｍ３以下であることにより、メルトブロー不織布の強度を損なわずに、柔軟な風合いを発現することができる。
Moreover, the apparent density of the melt blown nonwoven fabric of the present invention is preferably 0.05 g/cm 3 or more and 0.30 g/cm 3 or less. The apparent density of the meltblown nonwoven fabric is preferably 0.30 g/
一方、メルトブロー不織布の見掛密度を好ましくは０．０５ｇ／ｃｍ３以上とし、より好ましくは０．０８ｇ／ｃｍ３以上とし、さらに好ましくは０．１０ｇ／ｃｍ３以上とすることにより、毛羽立ちや層間剥離の発生を抑え、実用に耐え得る強度を備えたメルトブロー不織布とすることができる。 On the other hand, by setting the apparent density of the meltblown nonwoven fabric to preferably 0.05 g/cm 3 or more, more preferably 0.08 g/cm 3 or more, and even more preferably 0.10 g/cm 3 or more, fluffing and inter-layer It is possible to suppress the occurrence of peeling and obtain a melt-blown nonwoven fabric having a strength that can withstand practical use.
本発明において、見掛密度（ｇ／ｃｍ３）は、上記の四捨五入前の目付と厚みから、次の式に基づいて算出し、小数点以下第三位を四捨五入したものとする
見掛密度（ｇ／ｃｍ３）＝[目付（ｇ／ｍ２）]／[厚さ（ｍｍ）]×１０－３。
In the present invention, the apparent density (g/cm 3 ) is calculated based on the following formula from the basis weight and thickness before rounding, and rounded to the third decimal place. /cm 3 )=[basis weight (g/m 2 )]/[thickness (mm)]×10 −3 .
本発明のメルトブロー不織布は、後述のような積層不織布とするなどして、フィルター用途や、マスク、防護服等の液体、固体バリア性を必要とする用途に好適に用いることができる。 The melt-blown nonwoven fabric of the present invention can be suitably used for applications requiring liquid/solid barrier properties such as filters, masks, protective clothing, etc., by making it into a laminated nonwoven fabric as described later.
［積層不織布］
本発明に係る積層不織布は、前記のメルトブロー不織布を少なくとも１層含む積層不織布であって、前記メルトブロー不織布の他に、スパンボンド不織布を少なくとも１層含む。
[Laminated nonwoven fabric]
The laminated nonwoven fabric according to the present invention is a laminated nonwoven fabric containing at least one layer of the meltblown nonwoven fabric, and contains at least one layer of spunbond nonwoven fabric in addition to the meltblown nonwoven fabric.
具体的には、本発明の積層不織布の積層構成としては、前記のメルトブロー不織布からなる層（以降、単にメルトブロー不織布層（Ｍ）と略記することがある）の片面にスパンボンド不織布からなる層（以降、単にスパンボンド不織布層（Ｓ）と略記することがある）を１層積層されてなる積層不織布（例えば、ＳＭやＳＭＭＳ、ＳＭＭＭＳなど）、あるいは、複数層積層されてなる積層不織布（例えば、ＳＳＭなど）が挙げられる。さらに、メルトブロー不織布層の両面にスパンボンド不織布層を１層ずつ積層されてなる積層不織布（例えば、ＳＭＳなど）、あるいは、複数層積層されてなる積層不織布（例えば、ＳＳＭＳなど、メルトブロー不織布層の片面に積層されるスパンボンド不織布層の積層数ともう片面に積層されるスパンボンド不織布層の積層数とは同一でも異なっていてもよい）が挙げられる。これらの積層不織布において、メルトブロー不織布層に積層されるスパンボンド不織布層の総積層枚数が複数枚の場合には、それぞれのスパンボンド不織布層は、同一の構成からなるスパンボンド不織布層であっても良く、構成が互いに異なっていても良い。構成が互いに異なるスパンボンド不織布層とは、例えば、一方のスパンボンド不織布層と他方のスパンボンド不織布層を構成する繊維の種類が異なる場合、融点が異なる場合、単成分、複合成分で異なる場合、断面形状が異なる場合、厚さ、強度、圧力損失が異なる場合、これらの組み合わせなど、本発明の目的が達成できる限り、どのような相違であってもよい。そして目的に応じて適宜選定して用いることができる。 Specifically, as the laminated structure of the laminated nonwoven fabric of the present invention, a layer ( Hereinafter, a laminated nonwoven fabric (for example, SM, SMMS, SMMMS, etc.) obtained by laminating one layer of a spunbond nonwoven fabric layer (S)), or a laminated nonwoven fabric obtained by laminating a plurality of layers (for example, SSM, etc.). Furthermore, a laminated nonwoven fabric in which spunbond nonwoven fabric layers are laminated one by one on both sides of the melt blown nonwoven fabric layer (e.g., SMS), or a laminated nonwoven fabric in which multiple layers are laminated (e.g., SSMS, etc.) One side of the melt blown nonwoven fabric layer The number of spunbond nonwoven fabric layers laminated on one side and the number of spunbond nonwoven fabric layers laminated on the other side may be the same or different). In these laminated nonwoven fabrics, when the total number of spunbond nonwoven fabric layers laminated on the meltblown nonwoven fabric layer is plural, each spunbond nonwoven fabric layer may be a spunbond nonwoven fabric layer having the same configuration. Good, the configurations may be different from each other. The spunbonded nonwoven fabric layers having different compositions are, for example, different types of fibers constituting one spunbonded nonwoven layer and the other spunbonded nonwoven layer, different melting points, different single components, different composite components, Different cross-sectional shapes, different thicknesses, different strengths, different pressure losses, combinations of these, and the like may be used as long as the object of the present invention can be achieved. Then, it can be appropriately selected and used according to the purpose.
本発明の積層不織布の目付は、６ｇ／ｍ２以上６００ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。目付を好ましくは６ｇ／ｍ２以上とし、より好ましくは７ｇ／ｍ２以上とし、さらに好ましくは８ｇ／ｍ２以上とすることにより、捕集性能を発現しながら、不織布の強度や剛性を高めることができる。一方、目付は好ましくは６００ｇ／ｍ２以下、より好ましくは４００ｇ／ｍ２以下、さらに好ましくは２００ｇ／ｍ２以下とすることにより、圧力損失を低減した積層不織布とすることができる。 The basis weight of the laminated nonwoven fabric of the present invention is preferably 6 g/m 2 or more and 600 g/m 2 or less. By setting the basis weight to preferably 6 g/m 2 or more, more preferably 7 g/m 2 or more, and even more preferably 8 g/m 2 or more, the strength and rigidity of the nonwoven fabric can be enhanced while exhibiting the collection performance. can be done. On the other hand, by setting the basis weight to preferably 600 g/m 2 or less, more preferably 400 g/m 2 or less, and even more preferably 200 g/m 2 or less, a laminated nonwoven fabric with reduced pressure loss can be obtained.
なお、本発明において、積層不織布の目付は、ＪＩＳ Ｌ１９１３：２０１０「一般不織布試験方法」の「６．２ 単位面積当たりの質量」に準じ、以下の手順によって測定される値を採用するものとする。
（１）２０ｃｍ×２５ｃｍの試験片を、試料の幅１ｍ当たり３枚採取する。
（２）標準状態におけるそれぞれの質量（ｇ）を量る。
（３）その算術平均値を１ｍ２当たりの質量（ｇ／ｍ２）で表し、小数点以下第１位を四捨五入する。
In the present invention, the basis weight of the laminated nonwoven fabric conforms to "6.2 Mass per unit area" of JIS L1913: 2010 "General nonwoven fabric test method", and the value measured by the following procedure shall be adopted. .
(1) Three test pieces of 20 cm x 25 cm are taken per 1 m width of the sample.
(2) Weigh each mass (g) in the standard state.
(3) Express the arithmetic average value in mass per 1 m 2 (g/m 2 ) and round off to the first decimal place.
本発明の積層不織布の厚みは、０．０５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることが好ましい。厚みが好ましくは０．０５ｍｍ以上、より好ましくは０．０８ｍｍ以上、さらに好ましくは０．１ｍｍ以上であることによって、高風量のエアを処理する際に濾材の形状保持性を得やすい。また、厚みが好ましくは１０ｍｍ以下、より好ましくは８ｍｍ以下、さらに好ましくは５ｍｍ以下であることによって、エアフィルターとして用いる際の収納性が良好な積層不織布とすることができる。 The thickness of the laminated nonwoven fabric of the present invention is preferably 0.05 mm or more and 10 mm or less. When the thickness is preferably 0.05 mm or more, more preferably 0.08 mm or more, and even more preferably 0.1 mm or more, the shape retention of the filter medium can be easily obtained when processing a high air volume. In addition, the thickness is preferably 10 mm or less, more preferably 8 mm or less, and even more preferably 5 mm or less, so that the laminated nonwoven fabric can be made to have good storability when used as an air filter.
なお、本発明において、積層不織布の厚み（ｍｍ）は、ＪＩＳ Ｌ１９０６：２０００「一般長繊維不織布試験方法」の「５．１ 厚さ」に準じ測定される値を採用するものとする。 In the present invention, as the thickness (mm) of the laminated nonwoven fabric, a value measured according to "5.1 Thickness" of JIS L1906:2000 "Testing method for general long-fiber nonwoven fabric" shall be adopted.
また、本発明の積層不織布の見掛密度は、０．０５ｇ／ｃｍ３以上０．３０ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましい。積層不織布の見掛密度を好ましくは０．３０ｇ／ｃｍ３以下、より好ましくは０．２５ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは０．２０ｇ／ｃｍ３以下であることにより、積層不織布の強度を損なわずに、柔軟な風合いを発現することができる。 Moreover, the apparent density of the laminated nonwoven fabric of the present invention is preferably 0.05 g/cm 3 or more and 0.30 g/cm 3 or less. The apparent density of the laminated nonwoven fabric is preferably 0.30 g/cm 3 or less, more preferably 0.25 g/cm 3 or less, and still more preferably 0.20 g/cm 3 or less, so that the strength of the laminated nonwoven fabric is not impaired. In addition, a flexible texture can be expressed.
一方、積層不織布の見掛密度を好ましくは０．０５ｇ／ｃｍ３以上とし、より好ましくは０．０８ｇ／ｃｍ３以上とし、さらに好ましくは０．１０ｇ／ｃｍ３以上とすることにより、毛羽立ちや層間剥離の発生を抑え、実用に耐え得る強度を備えた積層不織布とすることができる。 On the other hand, by setting the apparent density of the laminated nonwoven fabric to preferably 0.05 g/cm 3 or more, more preferably 0.08 g/cm 3 or more, and even more preferably 0.10 g/cm 3 or more, fluffing and inter-layer It is possible to suppress the occurrence of peeling and obtain a laminated nonwoven fabric having a strength that can withstand practical use.
本発明において、見掛密度（ｇ／ｃｍ３）は、上記の四捨五入前の目付と厚みから、次の式に基づいて算出し、小数点以下第三位を四捨五入したものとする
見掛密度（ｇ／ｃｍ３）＝[目付（ｇ／ｍ２）]／[厚さ（ｍｍ）]×１０－３。
In the present invention, the apparent density (g/cm 3 ) is calculated based on the following formula from the basis weight and thickness before rounding, and rounded to the third decimal place. /cm 3 )=[basis weight (g/m 2 )]/[thickness (mm)]×10 −3 .
本発明の積層不織布は、フィルター用途や、マスク、防護服等の液体、固体バリア性を必要とする用途に好適に用いることができる。 The laminated nonwoven fabric of the present invention can be suitably used for filters, masks, protective clothing, and other applications requiring liquid/solid barrier properties.
［メルトブロー不織布の製造方法］
次に、本発明のメルトブロー不織布を製造する方法の好ましい態様について、具体的に説明する。
[Method for producing meltblown nonwoven fabric]
Next, preferred embodiments of the method for producing the melt-blown nonwoven fabric of the present invention will be specifically described.
メルトブロー不織布の製造方法としては、従来公知の方法を採用することができる。まず、ポリプロピレン系樹脂を押出機内で溶融して口金部に供給し、口金から押し出した糸条に熱風を吹きつけ、細化させた後、捕集ネット上に不織布層を形成する。メルトブロー法では、複雑な工程を必要とせず、数μｍの細繊維を容易に得ることができ、高い捕集効率を達成しやすくすることができる。 A conventionally known method can be adopted as a method for producing the melt blown nonwoven fabric. First, a polypropylene-based resin is melted in an extruder and supplied to a spinneret, and hot air is blown onto the thread extruded from the spinneret to thin it, and then a nonwoven fabric layer is formed on the collection net. The melt blowing method does not require complicated steps, can easily obtain fine fibers of several μm, and can facilitate achieving high collection efficiency.
本発明のメルトブロー不織布の製造方法に用いられる原料樹脂としては、主たる繰り返し単位がプロピレンであるプロピレン系樹脂である。ここで主たる繰り返し単位であるとは、その繰り返し単位が樹脂全体のうち９０ｍｏｌ％以上を占める繰り返し単位であることをいう。そのため、原料樹脂の具体例としては、プロピレンの単独重合体、もしくはプロピレンと各種α－オレフィンとの共重合体などが挙げられる。原料樹脂として、プロピレンと各種α－オレフィンとの共重合体を用いる場合、各種α－オレフィンの共重合比率は、高強度化の観点から１０ｍｏｌ％以下が好ましく、より好ましくは５ｍｏｌ％以下であり、さらに好ましくは３ｍｏｌ％以下である。 The raw material resin used in the method for producing the meltblown nonwoven fabric of the present invention is a propylene-based resin whose main repeating unit is propylene. Here, the main repeating unit means that the repeating unit accounts for 90 mol % or more of the entire resin. Therefore, specific examples of raw material resins include propylene homopolymers and copolymers of propylene and various α-olefins. When a copolymer of propylene and various α-olefins is used as the raw material resin, the copolymerization ratio of various α-olefins is preferably 10 mol% or less, more preferably 5 mol% or less, from the viewpoint of increasing strength. More preferably, it is 3 mol % or less.
本発明で用いられる原料樹脂には、本発明の効果を損なわない範囲で、他成分樹脂をブレンドして用いてもよい。他成分樹脂としては、融点がポリプロピレンに近いポリエチレンやポリ－４－メチル－１－ペンテンなどのポリオレフィン系樹脂の他、低融点ポリエステル樹脂および低融点ポリアミド樹脂が挙げられ、柔軟性付与の観点から低結晶性のオレフィン系樹脂が好ましく用いられる。低結晶性のオレフィン系樹脂としては、例えば、エチレン－プロピレン共重合体等が好適に用いられる。他成分樹脂の質量比率は、ポリプロピレン系樹脂の特性を十分に発現させるため、２０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは１０質量％以下である。 The raw material resin used in the present invention may be blended with other component resins within a range that does not impair the effects of the present invention. Other component resins include polyolefin resins such as polyethylene and poly-4-methyl-1-pentene, which have a melting point close to that of polypropylene, as well as low-melting polyester resins and low-melting polyamide resins. A crystalline olefin resin is preferably used. As the low-crystalline olefin resin, for example, an ethylene-propylene copolymer is preferably used. The mass ratio of the other component resin is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, in order to sufficiently express the properties of the polypropylene-based resin.
また、原料樹脂はマテリアルリサイクルされた、いわゆるリサイクル樹脂であってもよい。マテリアルリサイクルする樹脂原料としては、メルトブロー法で溶融紡糸できるメルトフローレートであることが必要であるため、所望のメルトフローレートであるリサイクル原料を再度溶融して用いてもよいし、所望のメルトフローレートではない場合は、原料樹脂に有機過酸化物、アゾ系化合物、および、ニトロキシドからなる群から少なくとも１種のラジカル発生剤を添加して、原料樹脂の分子量を低下させてメルトフローレートを調整して用いてもよい。なお、リサイクル樹脂を使用することで、バージンの石油化学原料の使用量を削減でき、メルトブロー不織布の製造時における環境負荷を低減することができ、望ましい。 Also, the raw material resin may be a so-called recycled resin that is material-recycled. The resin raw material to be material recycled must have a melt flow rate that can be melt-spun by the melt blow method. If it is not a rate, add at least one radical generator from the group consisting of organic peroxides, azo compounds, and nitroxides to the raw resin to reduce the molecular weight of the raw resin and adjust the melt flow rate. may be used as By using recycled resin, the amount of virgin petrochemical raw materials used can be reduced, and the environmental load during the production of the melt blown nonwoven fabric can be reduced, which is desirable.
前記の有機過酸化物としては、メチルエチルケトンパーオキシド、メチルイソブチルケトンパーオキシド等のケトンパーオキシド類、ジベンゾイルパーオキシド、ジ－（３，５，５－トリメチルヘキサノイル）パーオキシド、ジラウロイルパーオキシド、ジデカノイルパーオキシド、ジ－（２，４－ジクロロベンゾイル）パーオキシド等のジアシルパーオキシド類、ｔ－ブチルヒドロパーオキシド、クメンヒドロパーオキシド、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキシド、２，５－ジメチルヘキサン－２，５－ジヒドロパーオキシド等のヒドロパーオキシド類、ジ－ｔ－ブチルパーオキシド、ジクミルパーオキシド、２，５－ジメチル－２，５－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５－ジメチル－２，５－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキシン－３、α，α’－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン等のジアルキルパーオキシド類、１，１－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）－３，３，５－トリメチルシクロヘキサン、２，２－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）ブタン等のパーオキシケタール類、ｔ－ブチルパーオキシオクトエート、ｔ－ブチルパーオキシピバレート、ｔ－ブチルパーオキシネオデカノエート、ｔ－ブチルパーオキシベンゾエート等のアルキルパーエステル類、ジ－（２－エチルヘキシル）パーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ビス（４－ｔ－ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ジ－ｓｅｃ－ブチルパーオキシジカーボネート、ｔ－ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート等のパーオキシカーボネート類が挙げられるが、中でもＭＦＲの制御が容易なジアルキルパーオキシド類が好ましい。 Examples of the organic peroxide include ketone peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide and methyl isobutyl ketone peroxide, dibenzoyl peroxide, di-(3,5,5-trimethylhexanoyl) peroxide, dilauroyl peroxide, Diacyl peroxides such as didecanoyl peroxide, di-(2,4-dichlorobenzoyl) peroxide, t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, 2,5-dimethylhexane-2 ,5-dihydroperoxide and other hydroperoxides, di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis(t-butylperoxy)hexane, 2,5- Dialkyl peroxides such as dimethyl-2,5-bis(t-butylperoxy)hexyne-3, α,α'-bis(t-butylperoxy)diisopropylbenzene, 1,1-bis(t-butylperoxy) oxy)-3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,2-bis(t-butylperoxy)butane and other peroxyketals, t-butyl peroxyoctoate, t-butyl peroxypivalate, t- Alkyl peresters such as butyl peroxyneodecanoate and t-butyl peroxybenzoate, di-(2-ethylhexyl)peroxydicarbonate, diisopropylperoxydicarbonate, bis(4-t-butylcyclohexyl)peroxy Examples include peroxycarbonates such as dicarbonate, di-sec-butylperoxydicarbonate, and t-butylperoxyisopropylcarbonate. Among them, dialkylperoxides are preferred because of their easy control of MFR.
また、前記のアゾ系化合物としては、アゾビスイソブチロニトリルやアゾビスイソバレロニトリルが挙げられる。 Further, examples of the azo compounds include azobisisobutyronitrile and azobisisovaleronitrile.
そして、前記のニトロキシドとしては、立体障害型ヒンダードヒドロキシルアミンエステルが挙げられる。 The above nitroxides include sterically hindered hydroxylamine esters.
前記の原料樹脂を直接、溶融紡糸する際には、単軸や２軸エクストルーダー型などの押出機を用いた手法を適用することができる。なお、前記のラジカル発生剤は、紡糸に供する前に押出機で混練してペレット化してポリプロピレン系樹脂としておいてもよいが、紡糸機の押出機を用いて紡糸時に原料樹脂とラジカル発生剤とを混練し、溶融紡糸と同時に前記のポリプロピレン系樹脂を得る方法を採ってもよい。 When the raw material resin is directly melt-spun, a method using an extruder such as a single-screw extruder or a twin-screw extruder can be applied. The above-mentioned radical generator may be kneaded and pelletized in an extruder before being subjected to spinning to obtain a polypropylene-based resin. may be kneaded to obtain the above polypropylene resin at the same time as the melt spinning.
本発明において、前記の分岐指数ｇを前記の範囲とするためには、分岐指数ｇが前記の該当するポリプロピレン系樹脂を用いる方法以外に、直鎖状のポリプロピレン系樹脂に分岐構造を持つ分岐鎖状ポリプロピレン系樹脂をブレンドする方法、特開昭６２－１２１７０４号公報に記載されているようにポリプロピレン分子中に長鎖分岐構造を導入する方法、あるいは特許第２８６９６０６号公報に記載されているような方法などが好ましく用いられるが、中でも分岐指数ｇを容易に調整できることから、直鎖状のポリプロピレン系樹脂に、分岐鎖状のポリプロピレン系樹脂をブレンドする方法が好ましい。 In the present invention, in order to make the branching index g within the above range, branched chains having a branched structure in a linear polypropylene-based resin may be used in addition to the method of using the corresponding polypropylene-based resin. A method of blending polypropylene resins, a method of introducing a long chain branched structure into the polypropylene molecule as described in JP-A-62-121704, or a method as described in Japanese Patent No. 2869606 Among them, the method of blending a branched polypropylene-based resin with a linear polypropylene-based resin is preferable because the branching index g can be easily adjusted.
直鎖状のポリプロピレン系樹脂にブレンドする分岐鎖状のポリプロピレン系樹脂の添加量は、１質量％以上２０質量％以下であることが好ましい。添加量を好ましくは１質量％以上、より好ましくは２質量％以上、さらに好ましくは３質量％以上とすることで、繊維中の結晶成長を阻害して、
溶融紡糸延伸時の延伸追従性が不足することなく、安定して細い繊維径での紡糸が可能となる。さらには冷却固化するまでの間の細化挙動が長い時間維持され、より容易に細い繊維径を得ることができる。一方、添加量が好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１５質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以下とすることで、繊維中の結晶成長を必要以上に阻害せずにメルトブローの熱接着性を適度に維持して圧力損失の低下を抑制できる。
The amount of the branched polypropylene-based resin to be blended with the linear polypropylene-based resin is preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less. The addition amount is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, and still more preferably 3% by mass or more, thereby inhibiting crystal growth in the fiber,
It is possible to stably perform spinning with a small fiber diameter without insufficient draw followability during melt spinning drawing. Furthermore, the thinning behavior is maintained for a long time until it cools and solidifies, and a fine fiber diameter can be obtained more easily. On the other hand, the addition amount is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and still more preferably 10% by mass or less, so that the crystal growth in the fiber is not inhibited more than necessary. can be maintained at an appropriate level to suppress a decrease in pressure loss.
前記の分岐鎖状ポリプロピレン系樹脂の具体例としては、Ｂａｓｅｌｌ社製ポリプロピレン（例えば、タイプ名：「ＰＦ－８１４」、「ＰＦ－６３３」、「ＰＦ－６1１」、「ＳＤ－６３２」など）、Ｂｏｒｅａｌｉｓ社製ポリプロピレン（例えば、タイプ名：「ＷＢ１３０ＨＭＳ」など）、Ｄｏｗ社製ポリプロピレン（例えば、タイプ名：「Ｄ１１４」、「Ｄ２０１」、「Ｄ２０６」など）などが挙げられる。 Specific examples of the branched chain polypropylene-based resin include basell polypropylene (for example, type names: "PF-814", "PF-633", "PF-611", "SD-632", etc.), Borealis polypropylene (for example, type name: "WB130HMS"), Dow polypropylene (for example, type name: "D114", "D201", "D206", etc.), and the like.
なお、ここでいう分岐鎖状ポリプロピレンとは、カーボン原子１００００個中に対し５箇所以下の内部３置換オレフィンを有するポリプロピレンのことを指すものとする。この内部３置換オレフィンの存在は１Ｈ－ＮＭＲスペクトルのプロトン比により確認することができる。 The term "branched polypropylene" as used herein refers to a polypropylene having 5 or less internal trisubstituted olefins per 10,000 carbon atoms. The presence of this internal trisubstituted olefin can be confirmed by the proton ratio of the 1 H-NMR spectrum.
［積層不織布の製造方法］
本発明の積層不織布を製造する方法の好ましい態様について、具体的に説明する。
[Method for producing laminated nonwoven fabric]
A preferred embodiment of the method for producing the laminated nonwoven fabric of the present invention will be specifically described.
メルトブロー不織布の少なくとも片面に、スパンボンド不織布が積層されてなる積層不織布の製造方法としては、スパンボンド不織布とメルトブロー不織布とを積層し、これらを熱接着することによって、積層不織布を得ることができる。 As a method for producing a laminated nonwoven fabric in which a spunbond nonwoven fabric is laminated on at least one side of a meltblown nonwoven fabric, a laminated nonwoven fabric can be obtained by laminating a spunbond nonwoven fabric and a meltblown nonwoven fabric and thermally bonding them.
スパンボンド不織布とメルトブロー不織布とを積層する方法としては、オフラインで積層（スパンボンド不織布とメルトブロー不織布とを別々に製造し、これらを積層）してもよいし、スパンボンド不織布を形成した上に前記の方法でメルトブロー不織布を直接形成、積層することもできる。 As a method for laminating the spunbond nonwoven fabric and the meltblown nonwoven fabric, off-line lamination (spunbond nonwoven fabric and meltblown nonwoven fabric are separately produced and laminated), or a spunbond nonwoven fabric is formed and then the above-mentioned lamination is performed. A melt blown nonwoven fabric can also be directly formed and laminated by the method of.
また、スパンボンド不織布とメルトブロー不織布とを熱接着する方法としては、上下一対のロール表面にそれぞれ彫刻（凹凸部）が施された熱エンボスロール、片方のロール表面がフラット（平滑）なロールと他方のロール表面に彫刻（凹凸部）が施されたロールとの組み合わせからなる熱エンボスロール、および上下一対のフラット（平滑）ロールの組み合わせからなる熱カレンダーロールなど、各種ロールにより熱接着する方法や、ホーンの超音波振動により熱溶着させる超音波接着などの方法が挙げられる。なかでも、生産性に優れ、部分的な熱接着部で強度を付与し、かつ、その部分的な熱接着部以外の部分（非接着部）で不織布ならではの風合いや肌触りを保持することができることから、上下一対のロール表面にそれぞれ彫刻（凹凸部）が施された熱エンボスロール、または片方のロール表面がフラット（平滑）なロールと他方のロール表面に彫刻（凹凸部）が施されたロールとの組み合わせからなる熱エンボスロールを用いることが好ましい態様である。 In addition, as a method for thermally bonding a spunbond nonwoven fabric and a meltblown nonwoven fabric, there are thermal embossing rolls in which a pair of upper and lower rolls are respectively engraved (unevenness portions), a roll with a flat (smooth) surface on one side and a roll on the other side. A method of thermal bonding using various rolls, such as a heat embossing roll, which is a combination of a roll with engraving (unevenness) on the roll surface, and a heat calender roll, which is a combination of a pair of upper and lower flat (smooth) rolls, A method such as ultrasonic bonding, in which heat welding is performed by ultrasonic vibration of a horn, can be used. Above all, it should be excellent in productivity, provide strength at the partial heat-bonded portion, and be able to retain the texture and feel unique to the nonwoven fabric at the portion (non-bonded portion) other than the partial heat-bonded portion. Thermal embossed rolls with engraving (unevenness) on the upper and lower roll surfaces, or a roll with a flat (smooth) surface on one roll and a roll with engraving (unevenness) on the other roll surface It is a preferred embodiment to use a hot embossing roll consisting of a combination of
熱エンボスロールの表面材質としては、十分な熱接着による効果を得て、かつ片方のエンボスロールの彫刻（凹凸部）が他方のロール表面に転写することを防ぐため、金属製ロールと金属製ロールを対にすることが好ましい態様である。 As for the surface materials of the hot embossing rolls, metal rolls and metal rolls are used in order to obtain the effect of sufficient heat adhesion and to prevent the engraving (unevenness) of one embossing roll from being transferred to the surface of the other roll. is a preferred embodiment.
このような熱エンボスロールによるエンボス接着面積率は、３％以上３０％以下であることが好ましい。エンボス接着面積率を３％以上とし、より好ましくは５％以上とし、さらに好ましくは８％以上することにより、積層不織布として実用に供し得る引張強度、引裂強度、耐毛羽立ち等の機械的特性を得ることができる。一方、エンボス接着面積率を好ましくは３０％以下とし、より好ましくは２５％以下とし、さらに好ましくは２０％以下とすることにより、特にエアフィルター用途での使用に適した適度な通気性を確保することができる。超音波接着を用いる場合でも、エンボス接着面積率は同様の範囲であることが好ましい。 It is preferable that the embossing adhesion area ratio by such a hot embossing roll is 3% or more and 30% or less. By setting the embossed adhesive area ratio to 3% or more, preferably 5% or more, and even more preferably 8% or more, mechanical properties such as tensile strength, tear strength, and fluff resistance that can be used practically as a laminated nonwoven fabric are obtained. be able to. On the other hand, the embossed adhesive area ratio is preferably 30% or less, more preferably 25% or less, and still more preferably 20% or less, thereby ensuring adequate air permeability particularly suitable for use in air filters. be able to. Even when ultrasonic bonding is used, the embossed bonding area ratio is preferably within the same range.
ここでいうエンボス接着面積率とは、熱接着部が積層不織布全体に占める割合のことをいう。具体的には、一対の凹凸を有するロールにより熱接着する場合は、上側ロールの凸部と下側ロールの凸部とが重なって不織布層に当接する部分（熱接着部）の積層不織布全体に占める割合のことをいう。また、凹凸を有するロールとフラットロールにより熱接着する場合は、凹凸を有するロールの凸部が不織布層に当接する部分（熱接着部）の積層不織布全体に占める割合のことをいう。また、超音波接着する場合は、超音波加工により熱溶着させる部分（熱接着部）の積層不織布全体に占める割合のことをいう。 The term "embossed bonding area ratio" as used herein refers to the ratio of the heat-bonded portion to the entire laminated nonwoven fabric. Specifically, when thermal bonding is performed using a pair of uneven rolls, the entire laminated nonwoven fabric in the portion (thermal bonding portion) where the convex portion of the upper roll and the convex portion of the lower roll overlap and contact the nonwoven fabric layer. It refers to the proportion of In the case of heat-bonding with a roll having unevenness and a flat roll, it refers to the ratio of the portion (thermal bonding portion) where the convex portion of the roll having unevenness contacts the nonwoven fabric layer to the entire laminated nonwoven fabric. In the case of ultrasonic bonding, it refers to the ratio of the portion to be heat-bonded by ultrasonic processing (thermal bonding portion) to the entire laminated nonwoven fabric.
熱エンボスロールや超音波接着による熱接着部の形状としては、円形、楕円形、正方形、長方形、平行四辺形、ひし形、正六角形および正八角形などを用いることができる。また、熱接着部は、積層不織布の長手方向（搬送方向）と幅方向に、それぞれ一定の間隔で均一に存在していることが好ましい。このようにすることにより、積層不織布の強度のばらつきを低減することができる。 As the shape of the heat-bonded part by the heat embossing roll or ultrasonic bonding, a circle, an ellipse, a square, a rectangle, a parallelogram, a rhombus, a regular hexagon, a regular octagon, and the like can be used. Moreover, it is preferable that the heat-bonded portions are uniformly present at regular intervals in the longitudinal direction (conveyance direction) and the width direction of the laminated nonwoven fabric. By doing so, variations in the strength of the laminated nonwoven fabric can be reduced.
熱接着時の熱エンボスロールの表面温度は、使用しているポリプロピレン系樹脂の融点に対し－５０℃以上－１５℃以下とすることが好ましい態様である。熱エンボスロールの表面温度をポリプロピレン系樹脂の融点に対し、好ましくは－５０℃以上、より好ましくは－４５℃以上とすることにより、適度に熱接着させ実用に供しうる引張強度、引裂強度、耐毛羽立ち等の機械的特性の積層不織布を得ることができる。また、熱エンボスロールの表面温度をポリプロピレン系樹脂の融点に対し好ましくは－１５℃以下とし、より好ましくは－２０℃以下とすることにより、過度な熱接着を抑制し、積層不織布として、特にエアフィルター用途での使用に適した適度な通気性・加工性を得ることができる。 In a preferred embodiment, the surface temperature of the heat embossing roll during heat bonding is -50°C or more and -15°C or less with respect to the melting point of the polypropylene resin used. By setting the surface temperature of the hot embossing roll to preferably −50° C. or higher, more preferably −45° C. or higher with respect to the melting point of the polypropylene resin, the tensile strength, tear strength, and resistance that can be used in practice by moderately thermal bonding can be obtained. A laminated nonwoven fabric having mechanical properties such as fuzz can be obtained. In addition, the surface temperature of the heat embossing roll is preferably −15° C. or less, more preferably −20° C. or less with respect to the melting point of the polypropylene resin, thereby suppressing excessive heat adhesion and making the laminated nonwoven fabric especially air Appropriate air permeability and workability suitable for use in filters can be obtained.
なお、２種以上のポリプロピレン系樹脂をブレンドしている場合において、二つ以上の融点が観測される場合は、それぞれのポリプロピレン系樹脂の融点のなかで最も低い温度に対して上記範囲となるよう調整とする。 In addition, when two or more polypropylene resins are blended, if two or more melting points are observed, the lowest temperature among the melting points of each polypropylene resin is in the above range. be adjusted.
熱接着時の熱エンボスロールの線圧は、１０Ｎ／ｃｍ以上５００Ｎ／ｃｍ以下であることが好ましい。ロールの線圧を好ましくは１０Ｎ／ｃｍ以上とし、より好ましくは５０Ｎ／ｃｍ以上とし、さらに好ましくは１００Ｎ／ｃｍ以上とし、特に好ましくは１５０Ｎ／ｃｍとすることにより、適度に熱接着させ実用に供しうる引張強度、引裂強度、耐毛羽立ち等の機械的特性の積層不織布を得ることができる。一方、熱エンボスロールの線圧を好ましくは５００Ｎ／ｃｍ以下とし、より好ましくは４００Ｎ／ｃｍ以下とし、さらに好ましくは３００Ｎ／ｃｍ以下とすることにより、積層不織布として、特にエアフィルター用途での使用に適した適度な通気性・加工性を得ることができる。 The linear pressure of the thermal embossing roll during thermal bonding is preferably 10 N/cm or more and 500 N/cm or less. The linear pressure of the roll is preferably 10 N/cm or more, more preferably 50 N/cm or more, still more preferably 100 N/cm or more, and particularly preferably 150 N/cm, so that it can be appropriately heat-bonded for practical use. It is possible to obtain a laminated nonwoven fabric having excellent mechanical properties such as tensile strength, tear strength and fluff resistance. On the other hand, by setting the linear pressure of the heat embossing roll to preferably 500 N/cm or less, more preferably 400 N/cm or less, and even more preferably 300 N/cm or less, it can be used as a laminated nonwoven fabric, especially for air filters. Appropriate and moderate air permeability and workability can be obtained.
また、本発明では、積層不織布の厚みを調整することを目的に、上記の熱エンボスロールによる熱接着の前および／あるいは後に、上下一対のフラットロールからなる熱カレンダーロールにより熱圧着を施すことができる。上下一対のフラットロールとは、ロールの表面に凹凸のない金属製ロールや弾性ロールのことであり、金属製ロールと金属製ロールとを対にしたり、金属製ロールと弾性ロールとを対にしたりして用いることができる。 Further, in the present invention, for the purpose of adjusting the thickness of the laminated nonwoven fabric, before and/or after the thermal bonding by the above-described thermal embossing rolls, thermal compression bonding may be performed using a thermal calender roll consisting of a pair of upper and lower flat rolls. can. A pair of upper and lower flat rolls refers to metal rolls or elastic rolls that do not have irregularities on the surface of the rolls. can be used as
また、ここで弾性ロールとは、金属製ロールと比較して弾性を有する材質からなるロールのことである。弾性ロールとしては、ペーパー、コットンおよびアラミドペーパー等のいわゆるペーパーロールや、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂、ポリエステル系樹脂および硬質ゴム、およびこれらの混合物からなる樹脂製のロールなどが挙げられる。 In addition, the elastic roll is a roll made of a material having elasticity as compared with a metal roll. Examples of elastic rolls include so-called paper rolls such as paper, cotton and aramid paper, and resin rolls made of urethane-based resins, epoxy-based resins, silicon-based resins, polyester-based resins, hard rubbers, and mixtures thereof. be done.
本発明の積層不織布の製造方法では、得られた積層不織布に対して機能性薬剤を付与してもよい。機能性薬剤としては、親水剤、撥水剤、撥油剤、帯電防止剤、抗菌剤、抗ウイルス剤、防臭剤、芳香剤、冷感剤等が挙げられるが、特に限定はない。 In the method for producing a laminated nonwoven fabric of the present invention, a functional agent may be applied to the obtained laminated nonwoven fabric. Functional agents include, but are not limited to, hydrophilic agents, water repellent agents, oil repellent agents, antistatic agents, antibacterial agents, antiviral agents, deodorants, aromatic agents, cooling sensation agents, and the like.
機能性薬剤の付与方法は特に限定はなく、含浸、スプレー、キスロール等を用いることができる。 The method of applying the functional agent is not particularly limited, and impregnation, spraying, kiss roll, or the like can be used.
次に、実施例に基づき、本発明のメルトブロー不織布、および、積層不織布について具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、各物性の測定において、特段の記載がないものは、前記の方法に基づいて測定を行ったものである。 Next, the melt-blown nonwoven fabric and the laminated nonwoven fabric of the present invention will be specifically described based on examples. However, the present invention is not limited only to these examples. In the measurement of each physical property, unless otherwise specified, the measurement was performed according to the method described above.
［測定方法］
（１）ポリプロピレン系樹脂のメルトフローレート（ＭＦＲ）（ｇ／１０分）：
ＪＩＳ Ｋ７２１０－１（２０１４）に準拠して２３０℃、２．１６ｋｇの条件で測定した。
[Measuring method]
(1) Melt flow rate (MFR) of polypropylene resin (g/10 minutes):
Measured under conditions of 230° C. and 2.16 kg in accordance with JIS K7210-1 (2014).
（２）ポリプロピレン系樹脂の分岐指数ｇ（－）：
ポリプロピレン系樹脂の分岐指数ｇは、示差屈折計（ＲＩ）と、粘度検出器（Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ）とを備えたゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）装置として、Ｗａｔｅｒｓ社製「Ａｌｌｉａｎｃｅ ＧＰＣ／Ｖ２０００」を、ＧＰＣＶ解析ソフトとして、Ｗａｔｅｒｓ社製「Ｍｉｌｌｅｎｎｉｕｍ３２」を、移動相溶媒として、１，２，４－トリクロロベンゼンにＢＡＳＦジャパン株式会社製の酸化防止剤「Ｉｒｇａｎｏｘ１０７６」を０．５ｍｇ／ｍＬの濃度で添加したものを、直鎖状のポリプロピレン樹脂として、日本ポリプロ株式会社製「ノバテックＰＰ（登録商標） ＦＹ６」を用い、試料注入量（サンプルループ容量）を０．２１７５ｍＬとして、前記した方法に従って測定を行った。
(2) Branching index g (-) of polypropylene resin:
The branching index g of the polypropylene-based resin is obtained by GPCV analysis using "Alliance GPC/V2000" manufactured by Waters as a gel permeation chromatography (GPC) device equipped with a differential refractometer (RI) and a viscosity detector (Viscometer). As software, "Millennium 32 " manufactured by Waters, and as a mobile phase solvent, antioxidant "Irganox 1076" manufactured by BASF Japan Co., Ltd. was added to 1,2,4-trichlorobenzene at a concentration of 0.5 mg / mL. was measured according to the method described above using "Novatec PP (registered trademark) FY6" manufactured by Japan Polypropylene Co., Ltd. as a linear polypropylene resin, with a sample injection amount (sample loop volume) of 0.2175 mL.
（３）ポリプロピレン系樹脂のメソペンタッド分率（ｍｍｍｍ）（－）
ポリプロピレン系樹脂試料を溶媒に溶解し、１３Ｃ－ＮＭＲを用いて、以下の条件にてメソペンタッド分率（ｍｍｍｍ）を求めた。なお、測定に当たっては、前記した文献の他、社団法人日本分析化学会・高分子分析研究懇談会編「新版 高分子分析ハンドブック」、紀伊國屋書店、１９９５年１月、ｐ．６０９～６１１を参考にした。
Ａ．測定条件
・装置：Ｂｒｕｋｅｒ社製「ＤＲＸ－５００」
・測定核：１３Ｃ核（共鳴周波数：１２５．８ＭＨｚ）
・測定濃度：１０質量％
・溶媒：ベンゼン／重オルトジクロロベンゼン＝質量比１：３混合溶液
・測定温度：１３０℃
・スピン回転数：１２Ｈｚ
・ＮＭＲ試料管：５ｍｍ管
・パルス幅：４５°（４．５μｓ）
・パルス繰り返し時間：１０秒
・データポイント：６４Ｋ
・換算回数：１００００回
・測定モード：ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ
Ｂ．解析条件
ＬＢ（ラインブロードニングファクター）を１．０としてフーリエ変換を行い、ｍｍｍｍピークを２１．８６ｐｐｍとした。ＷＩＮＦＩＴソフト（Ｂｒｕｋｅｒ社製）を用いて、ピーク分割を行う。その際に、高磁場側のピークから以下のようにピーク分割を行い、さらに付属ソフトを用いてピークの自動フィッティングを行った。ピーク分割の最適化を行った上で、ｍｍｍｍのピーク分率の合計を求めた。なお、上記測定を５回行い、その平均値を本試料のメソペンタッド分率（ｍｍｍｍ）とした。
・ピーク
（ａ）ｍｒｒｍ
（ｂ）ｍｒｒｒ
（ｃ）ｒｒｒｒ
（ｄ）ｒｍｒｍ
（ｅ）ｒｍｒｒ
（ｆ）ｍｍｒｍ
（ｇ）ｍｍｒｒ
（ｈ）ｒｍｍｒ
（ｉ）ｍｍｍｒ
（ｊ）ｍｍｍｍ。
(3) Mesopentad fraction of polypropylene resin (mmmm) (-)
A polypropylene resin sample was dissolved in a solvent, and the mesopentad fraction (mmmm) was determined using 13 C-NMR under the following conditions. In the measurement, in addition to the above-mentioned literature, the Japan Society for Analytical Chemistry, Polymer Analysis Research Council, Edited by "New Edition Polymer Analysis Handbook", Kinokuniya Shoten, January 1995, p. 609-611 were referred to.
A. Measurement conditions/apparatus: "DRX-500" manufactured by Bruker
・Measurement nucleus: 13 C nucleus (resonance frequency: 125.8 MHz)
・Measured concentration: 10% by mass
・Solvent: mixed solution of benzene/heavy ortho-dichlorobenzene = mass ratio 1:3 ・Measurement temperature: 130°C
・Spin speed: 12Hz
・ NMR sample tube: 5 mm tube ・ Pulse width: 45 ° (4.5 μs)
・Pulse repetition time: 10 seconds ・Data points: 64K
・Number of conversions: 10000 times ・Measurement mode: complete decoupling
B. Analysis conditions Fourier transform was performed with LB (line broadening factor) set to 1.0, and the mmmm peak was set to 21.86 ppm. Peak division is performed using WINFIT software (manufactured by Bruker). At that time, the peaks were divided as follows from the peak on the high magnetic field side, and the peaks were automatically fitted using the attached software. After optimizing peak splitting, the sum of mmmm peak fractions was obtained. The above measurement was performed 5 times, and the average value was taken as the mesopentad fraction (mmmm) of this sample.
・Peak (a) mrrm
(b) mrrr
(c) rrrr
(d) rm rm
(e) rmrr
(f) mmrm
(g) mmrr
(h) rmmr
(i) mmmr
(j) mmmm.
（４）平均単繊維直径（μｍ）：
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）として、株式会社キーエンス製「ＶＨＸ－Ｄ５００」を用い、前記の方法によって測定した。
(4) Average single fiber diameter (μm):
As a scanning electron microscope (SEM), "VHX-D500" manufactured by Keyence Corporation was used, and measurement was performed by the method described above.
（５）目付（ｇ／ｍ２）：
ＪＩＳ Ｌ１９１３：２０１０「一般不織布試験方法」の６．２「単位面積当たりの質量」に基づき、２０ｃｍ×２５ｃｍの試験片を、試料の幅１ｍ当たり３枚採取し、標準状態におけるそれぞれの質量（ｇ）を量り、その平均値を１ｍ２当たりの質量（ｇ／ｍ２）で表した。
(5) basis weight (g/m 2 ):
JIS L1913: 2010 "General nonwoven fabric test method" 6.2 "Weight per unit area" Based on the test piece of 20 cm × 25 cm, 3 samples per 1 m width of the sample, the mass of each in the standard state (g ) were weighed, and the average value was expressed as the mass per 1 m 2 (g/m 2 ).
（６）厚み（ｍｍ）：
ＪＩＳ Ｌ１９０６：２０００「一般長繊維不織布試験方法」の「５．１ 厚さ」に準じ測定される値を採用する。
(6) Thickness (mm):
A value measured according to "5.1 Thickness" of JIS L1906:2000 "General long fiber nonwoven fabric test method" is adopted.
（７）見掛密度（ｇ／ｃｍ３）：
前記の四捨五入前の目付と厚みから、次の式に基づいて算出し、小数点以下第三位を四捨五入した値を見掛密度とした
見掛密度（ｇ／ｃｍ３）＝[目付（ｇ／ｍ２）]／[厚さ（ｍｍ）]×１０－３。
(7) Apparent density (g/cm 3 ):
Calculated based on the following formula from the basis weight and thickness before rounding, and the apparent density was rounded to the third decimal place. 2 )]/[thickness (mm)]×10 −3 .
（８）捕集性能（捕集効率（％）、単位目付当たりの圧力損失（Ｐａ）、ならびに、ＱＦ値（Ｐａ－１））：
メルトブロー不織布、あるいは、積層不織布の幅方向５カ所で、タテ×ヨコ＝１５ｃｍ×１５ｃｍの測定用サンプルを採取し、それぞれのサンプルについて、図１に示す捕集効率測定装置を用いて捕集効率を測定した。この図１の捕集効率測定装置には、測定サンプル（Ｍ）をセットするサンプルホルダー（１）の上流側に、ダスト収納箱（２）を連結し、下流側に流量計（３）、流量調整バルブ（４）、および、ブロワ（５）が連結されている。また、サンプルホルダー（１）にパーティクルカウンター（６）を使用し、切替コック（７）を介して、測定サンプル（Ｍ）の上流側のダスト個数と下流側のダスト個数とをそれぞれ測定することができる。さらに、サンプルホルダー（１）は圧力計（８）を備え、測定サンプルＭの上流と下流での静圧差を読み取ることができる。
(8) Collection performance (collection efficiency (%), pressure loss per unit basis weight (Pa), and QF value (Pa -1 )):
Samples for measurement of length × width = 15 cm × 15 cm are collected at five locations in the width direction of the melt blown nonwoven fabric or laminated nonwoven fabric, and the collection efficiency is measured for each sample using the collection efficiency measurement device shown in FIG. It was measured. In the collection efficiency measuring device of FIG. 1, a dust storage box (2) is connected to the upstream side of a sample holder (1) in which a measurement sample (M) is set, and a flow meter (3) and a flow rate are connected to the downstream side. A regulating valve (4) and a blower (5) are connected. In addition, a particle counter (6) is used in the sample holder (1), and the number of dust particles on the upstream side and the number of dust particles on the downstream side of the measurement sample (M) can be measured through a switching cock (7). can. Furthermore, the sample holder (1) is equipped with a pressure gauge (8) to read the static pressure difference upstream and downstream of the sample M to be measured.
捕集効率の測定にあたっては、ポリスチレン０．３０９Ｕ １０％溶液（メーカー：ナカライテスク株式会社）を蒸留水で２００倍まで希釈し、ダスト収納箱（２）に充填する。次に、測定サンプル（Ｍ）を、サンプルホルダー（１）にセットし、風量をフィルター通過速度が６．５ｍ／分になるように、流量調整バルブ（４）で調整し、ダスト濃度を１万個／（２．８３×１０－４ｍ３）以上４万個／（２．８３×１０－４ｍ３）以下の範囲（２．８３×１０－４ｍ３は０．０１ｆｔ３に等しい）の範囲で安定させ、測定サンプル（Ｍ）の上流のダスト個数（Ｄ）および下流のダスト個数（ｄ）をパーティクルカウンター（６）（リオン株式会社製、「ＫＣ－０１Ｄ」）で１個の測定サンプル当り３回測定し、ＪＩＳ Ｋ０９０１：１９９１「気体中のダスト試料捕集用ろ過材の形状、寸法並びに性能試験方法」の「５．２ 捕集率試験」および「５．３ 圧力損失試験」に準拠して、下記の計算式を用いて、０．３～０．５μｍの粒子の捕集効率（％）を求めた。３個の測定サンプルの平均値を、最終的な捕集効率とした
捕集効率（％）＝〔１－（ｄ／Ｄ）〕×１００
（ただし、ｄは下流ダストの３回測定トータル個数を表し、Ｄは上流のダストの３回測定トータル個数を表す。）。
In measuring the collection efficiency, a polystyrene 0.309U 10% solution (manufacturer: Nacalai Tesque Co., Ltd.) is diluted to 200 times with distilled water and filled in the dust storage box (2). Next, the measurement sample (M) is set in the sample holder (1), the air flow rate is adjusted with the flow control valve (4) so that the filter passing speed is 6.5 m/min, and the dust concentration is 10,000. pcs/(2.83× 10 −4 m 3 ) to 40,000 pcs/(2.83× 10 −4 m 3 ) or less (2.83×10 −4 m 3 is equal to 0.01 ft 3 ) The number of dust particles (D) upstream and the number of dust particles (d) downstream of the measurement sample (M) are measured using a particle counter (6) (manufactured by Rion Co., Ltd., "KC-01D"). Measured three times per sample, JIS K0901: 1991 "5.2 Collection rate test" and "5.3 Pressure loss test" of "Shape, size and performance test method of filter material for collecting dust samples in gas" , the collection efficiency (%) for particles of 0.3 to 0.5 μm was determined using the following formula. The average value of three measurement samples was taken as the final collection efficiency Collection efficiency (%) = [1-(d/D)] × 100
(However, d represents the total number of downstream dusts measured in triplicate, and D represents the total number of upstream dusts measured in triplicate.).
上記の式から分かるように、高捕集の不織布ほど、下流ダスト個数が少なくなるため、捕集効率の値は高くなる。 As can be seen from the above formula, the higher the collection efficiency of the nonwoven fabric, the smaller the number of downstream dust particles, and thus the higher the collection efficiency.
また、圧力損失（Ｐａ）は、捕集効率測定時の測定サンプル（Ｍ）の上流と下流の静圧差を圧力計（８）で読み取り求めた。５個の測定サンプルの平均値を最終的な圧力損失（Ｐａ）とし、（５）で得られた目付で除した値を小数点以下第３位で四捨五入して、単位目付当たりの圧力損失とした。 The pressure loss (Pa) was obtained by reading the static pressure difference between the upstream and downstream sides of the measurement sample (M) when measuring the collection efficiency with a pressure gauge (8). The average value of the five measurement samples is the final pressure loss (Pa), and the value obtained by dividing by the basis weight obtained in (5) is rounded to the third decimal place to obtain the pressure loss per unit basis weight. .
なお、捕集性能の評価に当たっては、下記式に従って算出される捕集性能の指数であるＱＦ値を算出した。 In evaluating the collection performance, a QF value, which is an index of collection performance calculated according to the following formula, was calculated.
ＱＦ値（Ｐａ－１）＝－ｌｎ（１－捕集効率（％）／１００）／圧力損失（Ｐａ）。 QF value (Pa −1 )=−ln (1−collection efficiency (%)/100)/pressure loss (Pa).
［実施例１］
（ポリプロピレン系樹脂）
直鎖状ポリプロピレン系樹脂として、ＭＦＲが１１００ｇ／１０分、分岐指数ｇが１．０００、メソペンタッド分率（ｍｍｍｍ）が０．９９０のポリプロピレンを用いた。また、分岐鎖状ポリプロピレン系樹脂として、ＭＦＲが４ｇ／１０分、分岐指数ｇが０．６００、メソペンタッド分率（ｍｍｍｍ）が０．９４０のポリプロピレン（Ｂａｓｅｌｌ社製「Ｐｒｏｆａｘ ＰＦ－８１４」）を用いた。これらの樹脂について、直鎖状ポリプロピレン系樹脂が９７質量％、分岐鎖状ポリプロピレン系樹脂が３質量％となるように混合し、ＭＦＲが１０００ｇ／１０分、分岐指数ｇが０．９８８、メソペンタッド分率が０．９８９のポリプロピレン系樹脂を得た。
[Example 1]
(polypropylene resin)
A polypropylene having an MFR of 1100 g/10 min, a branching index g of 1.000, and a mesopentad fraction (mmmm) of 0.990 was used as the linear polypropylene resin. Also, as the branched chain polypropylene resin, a polypropylene (“Profax PF-814” manufactured by Basell) having an MFR of 4 g/10 min, a branching index g of 0.600, and a mesopentad fraction (mmmm) of 0.940 is used. there was. These resins were mixed so that the linear polypropylene resin was 97% by mass and the branched polypropylene resin was 3% by mass. A polypropylene resin with a ratio of 0.989 was obtained.
（メルトブロー不織布）
前記のポリプロピレン系樹脂を紡糸機の原料ホッパーに投入し、直径が０．４ｍｍと０．６ｍｍの吐出孔を交互に一直線上に配置した口金（孔ピッチ：１．６ｍｍ、孔数：９４ホール、幅：１５０ｍｍ）を用いて、メルトブロー法により、ポリマー吐出量が３２ｇ／分、ノズル温度が２６５℃、エア温度が２９０℃、エア圧力が０．１０ＭＰａの条件で噴射し、捕集コンベア速度を調整することによって、構成する繊維の平均単繊維直径が３．７μｍ、目付が３０ｇ／ｍ２のメルトブロー不織布Ａを得た。メルトブロー不織布の各測定値と算出値を表１に示す。
(Meltblown nonwoven fabric)
The above polypropylene resin was put into the raw material hopper of the spinning machine, and the spinneret (hole pitch: 1.6 mm, number of holes: 94 holes, hole pitch: 1.6 mm, hole number: 94 holes, Width: 150 mm), the polymer discharge rate is 32 g / min, the nozzle temperature is 265 ° C., the air temperature is 290 ° C., and the air pressure is 0.10 MPa. By doing so, a melt blown nonwoven fabric A having an average single fiber diameter of 3.7 μm and a basis weight of 30 g/m 2 was obtained. Table 1 shows the measured values and calculated values of the meltblown nonwoven fabric.
［実施例２］
実施例１の（ポリプロピレン系樹脂）において、直鎖状ポリプロピレン系樹脂として、ＭＦＲが１１００ｇ／１０分、分岐指数ｇが１．０００、メソペンタッド分率（ｍｍｍｍ）が０．９６０のポリプロピレンを用い、ＭＦＲが９５０ｇ／１０分、分岐指数ｇが０．９８８、メソペンタッド分率が０．９５９のポリプロピレン系樹脂を得たこと以外は実施例１と同様にして、構成する繊維の平均単繊維直径が３．９μｍ、目付が３０ｇ／ｍ２のメルトブロー不織布Ｂを得た。メルトブロー不織布の各測定値と算出値を表１に示す。
[Example 2]
In (polypropylene-based resin) of Example 1, polypropylene having an MFR of 1100 g/10 min, a branching index g of 1.000, and a mesopentad fraction (mmmm) of 0.960 was used as the linear polypropylene-based resin. was 950 g/10 min, the branching index g was 0.988, and the mesopentad fraction was 0.959. A melt-blown nonwoven fabric B having a thickness of 9 μm and a basis weight of 30 g/m 2 was obtained. Table 1 shows the measured values and calculated values of the meltblown nonwoven fabric.
［実施例３］
実施例１の（ポリプロピレン系樹脂）において、直鎖状ポリプロピレン系樹脂が９２質量％、分岐鎖状ポリプロピレン系樹脂が８質量％となるように混合するように変えて、ＭＦＲが８５０ｇ／１０分、分岐指数ｇが０．９６８、メソペンタッド分率が０．９８６のポリプロピレン系樹脂を得たこと以外は実施例１と同様にして、構成する繊維の平均単繊維直径が４．３μｍ、目付が３０ｇ／ｍ２のメルトブロー不織布Ｃを得た。メルトブロー不織布の各測定値と算出値を表１に示す。
[Example 3]
(Polypropylene resin) of Example 1 was changed so that the linear polypropylene resin was 92% by mass and the branched chain polypropylene resin was 8% by mass, and the MFR was 850 g/10 min. In the same manner as in Example 1, except that a polypropylene resin having a branching index g of 0.968 and a mesopentad fraction of 0.986 was obtained. A meltblown nonwoven fabric C of m 2 was obtained. Table 1 shows the measured values and calculated values of the meltblown nonwoven fabric.
［実施例４］
実施例１の（ポリプロピレン系樹脂）において、直鎖状ポリプロピレン系樹脂として、ＭＦＲが１１００ｇ／１０分、分岐指数ｇが１．０００、メソペンタッド分率（ｍｍｍｍ）が０．９４０のポリプロピレンを用い、直鎖状ポリプロピレン系樹脂が９０質量％、分岐鎖状ポリプロピレン系樹脂が１０質量％となるように混合するように変えて、ＭＦＲが７００ｇ／１０分、分岐指数ｇが０．９６０、メソペンタッド分率が０．９４０のポリプロピレン系樹脂を得たこと以外は実施例１と同様にして、構成する繊維の平均単繊維直径が４．４μｍ、目付が３０ｇ／ｍ２のメルトブロー不織布Ｄを得た。メルトブロー不織布の各測定値と算出値を表１に示す。
[Example 4]
In (polypropylene-based resin) of Example 1, polypropylene having an MFR of 1100 g/10 min, a branching index g of 1.000, and a mesopentad fraction (mmmm) of 0.940 was used as the linear polypropylene-based resin. The mixture was changed so that the linear polypropylene resin was 90% by mass and the branched polypropylene resin was 10% by mass, and the MFR was 700 g/10 min, the branching index g was 0.960, and the mesopentad fraction was A melt-blown nonwoven fabric D having an average single fiber diameter of 4.4 μm and a basis weight of 30 g/m 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that a 0.940 polypropylene resin was obtained. Table 1 shows the measured values and calculated values of the meltblown nonwoven fabric.
［比較例１］
実施例１の（ポリプロピレン系樹脂）において、直鎖状ポリプロピレン系樹脂として、ＭＦＲが１１００ｇ／１０分、分岐指数ｇが１．０００、メソペンタッド分率（ｍｍｍｍ）が０．９６０のポリプロピレンのみを用い、分岐鎖状ポリプロピレン系樹脂を用いなかったこと以外は実施例１と同様にして、構成する繊維の平均単繊維直径が４．６μｍ、目付が３０ｇ／ｍ２のメルトブロー不織布Ｅを得た。メルトブロー不織布の各測定値と算出値を表１に示す。
[Comparative Example 1]
In (polypropylene-based resin) of Example 1, only polypropylene having an MFR of 1100 g/10 min, a branching index g of 1.000, and a mesopentad fraction (mmmm) of 0.960 was used as the linear polypropylene-based resin, A melt-blown nonwoven fabric E having an average single fiber diameter of 4.6 μm and a basis weight of 30 g/m 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the branched polypropylene resin was not used. Table 1 shows the measured values and calculated values of the meltblown nonwoven fabric.
［比較例２］
実施例１の（ポリプロピレン系樹脂）において、直鎖状ポリプロピレン系樹脂として、ＭＦＲが１１００ｇ／１０分、分岐指数ｇが１．０００、メソペンタッド分率（ｍｍｍｍ）が０．９４０のポリプロピレンを用い、直鎖状ポリプロピレン系樹脂が８５質量％、分岐鎖状ポリプロピレン系樹脂が１５質量％となるように混合するように変えて、ＭＦＲが６００ｇ／１０分、分岐指数ｇが０．９４０、メソペンタッド分率が０．９４０のポリプロピレン系樹脂を得たこと以外は実施例１と同様にして、構成する繊維の平均単繊維直径が５．３μｍ、目付が３０ｇ／ｍ２のメルトブロー不織布Ｆを得た。メルトブロー不織布の各測定値と算出値を表１に示す。
[Comparative Example 2]
In (polypropylene-based resin) of Example 1, polypropylene having an MFR of 1100 g/10 min, a branching index g of 1.000, and a mesopentad fraction (mmmm) of 0.940 was used as the linear polypropylene-based resin. The mixture was changed so that the chain polypropylene resin was 85% by mass and the branched chain polypropylene resin was 15% by mass, and the MFR was 600 g/10 min, the branching index g was 0.940, and the mesopentad fraction was A melt-blown nonwoven fabric F having an average single fiber diameter of 5.3 μm and a basis weight of 30 g/m 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that a 0.940 polypropylene resin was obtained. Table 1 shows the measured values and calculated values of the meltblown nonwoven fabric.
実施例１～４のメルトブロー不織布は、ポリプロピレン系樹脂の分岐指数ｇが０．９５０以上０．９９０以下であることで、単位目付あたりの圧力損失と捕集効率から算出されるＱＦ値は０．３６～０．４０Ｐａ－１となり、低い圧力損失と高い捕集効率を両立したメルトブロー不織布を得た。 In the melt blown nonwoven fabrics of Examples 1 to 4, the branching index g of the polypropylene resin is 0.950 or more and 0.990 or less, so that the QF value calculated from the pressure loss per unit basis weight and the collection efficiency is 0. 36 to 0.40 Pa −1 , and a melt-blown nonwoven fabric having both low pressure loss and high collection efficiency was obtained.
一方、比較例１のメルトブロー不織布は、ポリプロピレン系樹脂の分岐指数ｇが０．９９０より大きいことで、単位目付あたりの圧力損失は１．５０Ｐａ／（ｇ／ｍ２）と良好であったが、捕集効率は３３．２％と低く、単位目付あたりの圧力損失と捕集効率から算出されるＱＦ値は０．２７Ｐａ－１のメルトブロー不織布となった。また、比較例２のメルトブロー不織布は、ポリプロピレン系樹脂の分岐指数ｇが０．９５０より小さいことで、単位目付あたりの圧力損失は２．２０Ｐａ／（ｇ／ｍ２）で低く、捕集効率も３０．３％となり、単位目付あたりの圧力損失と捕集効率から算出されるＱＦ値は０．１６Ｐａ－１のメルトブロー不織布となった。 On the other hand, the melt-blown nonwoven fabric of Comparative Example 1 had a good pressure loss of 1.50 Pa/(g/m 2 ) per unit basis weight because the branching index g of the polypropylene-based resin was greater than 0.990. The collection efficiency was as low as 33.2%, and the QF value calculated from the pressure loss per unit basis weight and the collection efficiency was 0.27 Pa −1 , resulting in a melt blown nonwoven fabric. In addition, the melt-blown nonwoven fabric of Comparative Example 2 has a low pressure loss per unit basis weight of 2.20 Pa / (g / m 2 ) because the branching index g of the polypropylene resin is less than 0.950, and the collection efficiency is also good. It was 30.3%, and the melt blown nonwoven fabric had a QF value of 0.16 Pa -1 calculated from pressure loss per unit basis weight and collection efficiency.
［実施例５］
繊維径１６．７μｍ、目付３０ｇ／ｍ２のポリプロピレン系樹脂を用いたスパンボンド不織布２枚と、その中間層として、メルトブロー不織布Ａを用い、上ロールに金属製で水玉柄の彫刻がなされた接着面積率１６％のエンボスロールを、下ロールに金属製フラットロールで構成される上下一対の熱エンボスロールを用いて、線圧を３００Ｎ／ｃｍ、熱接着温度を１４０℃の条件で熱接着し、本発明の積層不織布を得た。積層不織布の各測定値と算出値を表２に示す。
[Example 5]
Two spunbonded nonwoven fabrics using polypropylene resin with a fiber diameter of 16.7 μm and a weight per unit area of 30 g/m 2 , and meltblown nonwoven fabric A as an intermediate layer are used, and the upper roll is made of metal and has a polka dot pattern engraved. An embossing roll with an area ratio of 16% is thermally bonded under the conditions of a linear pressure of 300 N / cm and a thermal bonding temperature of 140 ° C. using a pair of upper and lower thermal embossing rolls composed of metal flat rolls as the lower roll, A laminated nonwoven fabric of the present invention was obtained. Table 2 shows the measured values and calculated values of the laminated nonwoven fabric.
［実施例６～８、比較例３、４］
用いるメルトブロー不織布をＢ～Ｆとした以外は実施例５と同様にして本発明の積層不織布、および比較となる積層不織布を得た。積層不織布の各測定値と算出値を表２に示す。
[Examples 6 to 8, Comparative Examples 3 and 4]
A laminated nonwoven fabric of the present invention and a comparative laminated nonwoven fabric were obtained in the same manner as in Example 5 except that the melt blown nonwoven fabrics used were B to F. Table 2 shows the measured values and calculated values of the laminated nonwoven fabric.
実施例５～８の積層不織布は、ポリプロピレン系樹脂の分岐指数ｇが０．９５０以上０．９９０以下であるメルトブロー不織布を用いたことで、単位目付あたりの圧力損失と捕集効率から算出されるＱＦ値は０．３６～０．４２Ｐａ－１となり、低い圧力損失と高い捕集効率を両立した積層不織布を得た。 The laminated nonwoven fabrics of Examples 5 to 8 use melt blown nonwoven fabrics having a polypropylene resin branching index g of 0.950 or more and 0.990 or less, and are calculated from pressure loss and collection efficiency per unit basis weight. A QF value of 0.36 to 0.42 Pa −1 was obtained, and a laminated nonwoven fabric having both low pressure loss and high collection efficiency was obtained.
一方、比較例３の積層不織布は、ポリプロピレン系樹脂の分岐指数ｇが０．９９０より大きいメルトブロー不織布を用いたことで、単位目付あたりの圧力損失は１．６６Ｐａ／（ｇ／ｍ２）と良好であったが、捕集効率は３６．５％と低く、単位目付あたりの圧力損失と捕集効率から算出されるＱＦ値は０．２７Ｐａ－１の積層不織布となった。また、比較例４の積層不織布は、ポリプロピレン系樹脂の分岐指数ｇが０．９５０より小さいメルトブロー不織布を用いたことで、単位目付あたりの圧力損失は２．３７Ｐａ／（ｇ／ｍ２）で低く、捕集効率も３４．０％となり、単位目付あたりの圧力損失と捕集効率から算出されるＱＦ値は０．１８Ｐａ－１の積層不織布となった。 On the other hand, the laminated nonwoven fabric of Comparative Example 3 uses a melt-blown nonwoven fabric having a polypropylene-based resin branching index g of greater than 0.990, so that the pressure loss per unit basis weight is 1.66 Pa / (g / m 2 ), which is good. However, the collection efficiency was as low as 36.5%, and the QF value calculated from the pressure loss per unit basis weight and the collection efficiency was 0.27 Pa −1 . In addition, since the laminated nonwoven fabric of Comparative Example 4 uses a melt blown nonwoven fabric having a polypropylene resin branching index g of less than 0.950, the pressure loss per unit basis weight is as low as 2.37 Pa / (g / m 2 ). , the collection efficiency was 34.0%, and the QF value calculated from the pressure loss per unit basis weight and the collection efficiency was 0.18 Pa −1 .
本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更及び変形が可能であることは、当業者にとって明らかである。 Although the present invention has been described in detail using specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention.
１：サンプルホルダー
２：ダスト収納箱
３：流量計
４：流量調整バルブ
５：ブロワ
６：パーティクルカウンター
７：切替コック
８：圧力計
Ｍ：測定サンプル
1: sample holder 2: dust storage box 3: flow meter 4: flow rate adjustment valve 5: blower 6: particle counter 7: switching cock 8: pressure gauge M: measurement sample
Claims (3)
A laminated nonwoven fabric comprising at least one layer of the meltblown nonwoven fabric according to claim 1 or 2, comprising at least one layer of spunbond nonwoven fabric in addition to the meltblown nonwoven fabric.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022013959A JP2023112282A (en) | 2022-02-01 | 2022-02-01 | Melt blown non-woven fabric and laminated non-woven fabric made thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022013959A JP2023112282A (en) | 2022-02-01 | 2022-02-01 | Melt blown non-woven fabric and laminated non-woven fabric made thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023112282A true JP2023112282A (en) | 2023-08-14 |
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ID=87562287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022013959A Pending JP2023112282A (en) | 2022-02-01 | 2022-02-01 | Melt blown non-woven fabric and laminated non-woven fabric made thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2023112282A (en) |
-
2022
- 2022-02-01 JP JP2022013959A patent/JP2023112282A/en active Pending
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