JP6201558B2

JP6201558B2 - ポリフェニレンスルフィド繊維および不織布

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Publication number: JP6201558B2
Application number: JP2013192841A
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Inventors: 洋平中野; 善和矢掛; 羽根　亮一; 亮一羽根
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Filing date: 2013-09-18
Publication date: 2017-09-27
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Description

本発明は、ポリフェニレンスルフィド（以下、「ＰＰＳ」と略記することがある。）を主成分とする樹脂からなり、耐熱性や耐薬品性に優れるＰＰＳ繊維およびその繊維から構成される不織布に関するものである。

ＰＰＳ樹脂は、耐熱性、難燃性および耐薬品性に優れた特性を有し、エンジニアプラスチック、フィルム、繊維および不織布等として好適に用いられている。特に不織布については、これらの特性を活かし、耐熱性フィルター、電気絶縁材および電池セパレーターなどの産業用途への利用が期待されている。

これまでにＰＰＳ樹脂を用いた不織布として、ＰＰＳ樹脂をスパンボンド法により紡糸延伸し、得られる布帛にその第１結晶化温度以下で仮接着を施し、その後、緊張下で第１結晶化温度以上で熱処理した後、熱接着を施す長繊維不織布が提案されている（特許文献１参照）。しかし、熱処理を実施する方法では繊維の結晶性が過度に進むことで熱接着性が不足し、機械的強度の高い不織布が得られないという問題があった。

また、紡糸速度６，０００ｍ／ｍｉｎ以上で紡糸し、結晶化度が２５〜５０％のＰＰＳ繊維を３０ｗｔ％以上含み、熱接着により一体化する耐熱性不織布が提案されている（特許文献２参照）。しかし、紡糸速度６，０００ｍ／ｍｉｎ以上の高速紡糸で得られる繊維は結晶性が高く、熱接着性が不足し、機械的強度の高い不織布が得られないという問題があった。

合成繊維においては一般に、結晶性を高くすると熱寸法安定性は向上するが熱接着性は低下し、両特性はいわばトレードオフの関係にある。特にＰＰＳ繊維は、上記のとおり両特性を両立させるのが困難であった。
この問題に対し、熱寸法安定性を有しながら熱接着性にも優れるＰＰＳ長繊維不織布の提案として、加熱した圧空で牽引、延伸し、得られるウェブを熱接着する長繊維不織布を出願人は提案した（特許文献３参照）。係る技術では、確かに熱寸法安定性を有しながら熱接着性を向上させる一定の効果を確認できたものの、高目付になると十分な熱接着性を得ることができなかった。

このように、熱寸法安定性を有しながら熱接着性に優れたＰＰＳ繊維や機械的強度の高いＰＰＳ不織布は得られていなかった。

特開２００８−２２３２０９号公報国際公開第２００８／０３５７７５号国際公開第２０１１／０７０９９９号

本発明の目的は、熱寸法安定性を有しながら、かつ熱接着性に優れるポリフェニレンスルフィド繊維およびその繊維から構成される機械的強度の高い不織布を提供することを目的とする。

すなわち本発明は、ポリフェニレンスルフィドを主成分とする繊維であって、繊維表面から繊維直径方向に向かって１μｍ以下の領域の繊維表面部の結晶性と、繊維断面中央部の結晶性を比較すると、繊維表面部の少なくとも一部が繊維断面中央部よりも結晶性が低いことを特徴とするポリフェニレンスルフィド繊維である。

また、本発明は、上記ポリフェニレンスルフィド繊維から構成されてなることを特徴とする不織布である。

本発明のＰＰＳ繊維は、熱寸法安定性を有しながら、熱接着性に優れる。また従って本発明の不織布は、熱寸法安定性を有しながら、機械的強度に優れ、様々な産業用途への利用が可能となる。

本発明の繊維は、ポリフェニレンスルフィドを主成分とすることが重要である。そうすることにより、優れた耐熱性、難燃性および耐薬品性を得ることができる。主成分とするとは、全体の８５質量％以上を占めることをいう。

また、本発明のＰＰＳ繊維は、繊維表面から繊維直径方向に向かって１μｍ以下の領域の繊維表面部の結晶性と、繊維断面中央部の結晶性を比較すると、繊維表面部の少なくとも一部が繊維断面中央部よりも結晶性が低いことが重要である。

一般的な紡糸で得られる繊維は、繊維断面の中央から表面に近づくほど配向や結晶性が高くなる繊維構造をとる。この理由としては、紡糸口金から紡出された繊維は、繊維表面から内部に向かって冷却が進行していくため、冷却により流動性が低下する繊維表面に紡糸応力が集中し、配向結晶化が進んでいくためである。
このため、繊維全体では結晶性が低い繊維であっても、熱接着性に寄与する肝心の繊維表面は結晶性が高く、十分な熱接着性を得ることができなかった。

本発明では、繊維表面部と繊維断面の中央部において、繊維表面部の少なくとも一部の結晶性が繊維断面の中央部の結晶性よりも低い、すなわち一般的な紡糸で得られる繊維構造とは反対の繊維構造を形成することで、熱寸法安定性を有しながら、極めて熱接着性に優れる繊維を得ることができる。

本発明のＰＰＳ樹脂におけるｐ−フェニレンスルフィド単位の含有量としては、９３モル％以上が好ましい。ｐ−フェニレンスルフィド単位を９３モル％以上、より好ましくは９５モル％以上含有することで、曳糸性や機械的強度に優れた繊維とすることができる。

ＰＰＳ樹脂の含有量としては、耐熱性、耐薬品性などの点から、８５質量％以上が好ましく、より好ましくは９０質量％以上、さらに好ましくは９５質量％以上である。

またＰＰＳ樹脂には、本発明の効果を損なわない範囲でＰＰＳ樹脂以外の熱可塑性樹脂をブレンドしてもよい。ＰＰＳ樹脂以外の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリフェニレンエーテル、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリエーテルエーテルケトンなどを挙げることができる。

また、ＰＰＳ樹脂には、本発明の効果を損なわない範囲で、結晶核剤、艶消し剤、顔料、防カビ剤、抗菌剤、難燃剤または親水剤等を添加してもよい。

本発明のＰＰＳ繊維の平均単繊維繊度としては、０．５〜１０ｄｔｅｘが好ましい。平均単繊維繊度を０．５ｄｔｅｘ以上、より好ましくは１ｄｔｅｘ以上、さらに好ましくは２ｄｔｅｘ以上とすることにより、繊維の曳糸性を保ち、紡糸中に糸切れが多発するのを抑えることができる。また、平均単繊維繊度を１０ｄｔｅｘ以下、より好ましくは５ｄｔｅｘ以下、さらに好ましくは４ｄｔｅｘ以下とすることで、紡糸口金単孔当たりの溶融樹脂の吐出量を抑え繊維に対して十分な冷却を施すことができ、繊維間の融着による紡糸性の低下を抑えることができる。また、不織布としたときの目付ムラを抑え、表面の品位を優れたものとすることができる。また不織布をフィルター等に適用する場合のダスト捕集性能の観点からも、平均単繊維繊度は１０ｄｔｅｘ以下が好ましく、より好ましくは５ｄｔｅｘ以下、さらに好ましくは４ｄｔｅｘ以下である。

本発明のＰＰＳ複合繊維は、マルチフィラメント、モノフィラメントあるいは短繊維のいずれでも使用することができ、織物や不織布等のあらゆる布帛を構成する繊維として用いることができる。中でも本発明のＰＰＳ複合繊維は、不織布の構成繊維として用いることが好ましい。不織布においては、構成繊維同士が熱接着することで不織布の強度に資するからである。

不織布としては例えば、ニードルパンチ不織布、湿式不織布、スパンレース不織布、スパンボンド不織布、メルトブロー不織布、レジンボンド不織布、ケミカルボンド不織布、サーマルボンド不織布、トウ開繊式不織布、エアレイド不織布等を挙げることができる。中でも、生産性や機械的強度に優れるスパンボンド不織布が好ましい。

また本発明のＰＰＳ繊維から構成される不織布は、熱接着することで高い機械的強度が得られることから、熱接着により一体化してなることが好ましい。

本発明の不織布の目付としては、１０〜１０００ｇ／ｍ^２が好ましい。本発明の不織布の目付を１０ｇ／ｍ^２以上、より好ましくは１００ｇ／ｍ^２以上、さらに好ましくは２００ｇ／ｍ^２以上とすることにより、実用に供し得る機械的強度の不織布を得ることができる。一方、本発明の不織布の目付を１０００ｇ／ｍ^２以下、より好ましくは７００ｇ／ｍ^２以下、さらに好ましくは５００ｇ／ｍ^２以下とすることにより、適度な通気性を有し、フィルター等で使用する場合に高圧損となることを抑制することができる。

本発明の繊維から構成される不織布においては、不織布のたて引張強力、たて引張伸度および目付から、次式にて算出される目付当たりの強伸度積が２５以上であることが好ましい。
目付当たりの強伸度積＝たて引張強力（Ｎ／５ｃｍ）×たて引張伸度（％）／目付（ｇ／ｍ^２）

目付当たりの強伸度積を２５以上、より好ましくは３５以上、さらに好ましくは４０以上とすることにより、過酷な環境下でも使用できる機械的強度を有する不織布となる。また上限は特に定めるものではないが、不織布が硬くなり取り扱い性が悪化するのを防ぐ点から、目付当たりの強伸度積は１００以下が好ましい。

次に、本発明のＰＰＳ繊維および不織布を製造する方法について、好ましい態様を説明する。

本発明のＰＰＳ複合繊維を得る方法としては、例えばポリフェニレンスルフィドを主成分とする樹脂を成分Ａとし、ポリフェニレンスルフィドを主成分とし、成分Ａよりもメルトフローレート（以下、メルトフローレートを「ＭＦＲ」と略記することがある。）が大きい樹脂を成分Ｂとしたとき、成分Ａおよび成分Ｂから構成される複合繊維とし、紡糸応力を成分Ａに集中させ、成分Ｂの配向や結晶性を抑制し、かつ成分Ｂの少なくとも一部を繊維表面に露出させることで本発明の結晶構造を有するＰＰＳ繊維を得ることができる。

成分Ａは、ＡＳＴＭＤ１２３８−７０（測定温度３１５．５℃、測定荷重５ｋｇ荷重）に準じて測定するＭＦＲが５０〜３００ｇ／１０分であることが好ましい。ＭＦＲを５０ｇ／１０分以上、より好ましくは１００ｇ／１０分以上とすることで、適度な流動性をとり、溶融紡糸において口金の背面圧の上昇を抑え、牽引延伸する際の糸切れも抑えることができる。一方、ＭＦＲを３００ｇ／１０分以下、より好ましくは２２５ｇ／１０分以下とすることで、重合度あるいは分子量を適度に高くとり、実用に供し得る機械的強度や耐熱性を得ることができる。

一方、成分ＢのＭＦＲ（上記ＡＳＴＭＤ１２３８−７０に準じて測定するもの）は、成分Ａよりも高い（粘度が低い）ことが必要である。成分ＢのＭＦＲから成分ＡのＭＦＲを差し引いた差が、好ましくは１０ｇ／１０分以上、より好ましくは５０ｇ／１０分以上、さらに好ましくは１００ｇ／１０分以上とすることにより、成分Ｂの紡糸応力負担を軽減させ、配向結晶性を抑制することができる。

一方、成分ＢのＭＦＲから成分ＡのＭＦＲを差し引いた差を、好ましくは１０００ｇ／１０分以下、より好ましくは５００ｇ／１０分以下、さらに好ましくは２００ｇ／１０分以下とすることにより、適度な流動性を有し安定した紡糸が可能となる。

本発明のＰＰＳ複合繊維における成分Ｂの占める割合としては、５〜７０質量％が好ましい。成分Ｂの占める割合を５質量％以上、より好ましくは１０質量％、さらに好ましくは１５質量％以上とすることにより、効率良く強固な熱接着を得ることができる。一方、成分Ｂの占める割合を７０質量％以下、より好ましくは５０質量％以下、さらに好ましくは３０質量％以下とすることにより、機械的強度の低下を抑制することができる。

本発明のＰＰＳ複合繊維における複合形態としては、成分Ｂが繊維表面の少なくとも一部を形成していることが必要である。成分Ｂが繊維表面に露出することで熱接着性に寄与するためである。

また、本発明のＰＰＳ複合繊維において成分Ａは、繊維の長手方向に連続的に配置されていることが好ましい。成分Ａを繊維の長手方向に連続的に配置することにより、紡糸応力をより効果的に成分Ａに集中させ、成分Ｂの配向や結晶性を抑制することができる。

本発明のＰＰＳ複合繊維の複合形態としては例えば、繊維断面において円形状の成分Ａが中心を同じくするドーナツ形状の成分Ｂに包まれる芯鞘型、成分Ａの中心と成分Ｂの中心がずれている芯鞘偏心型、成分Ａを島成分、成分Ｂを海成分とする海島型、両成分が並列した並列型、両成分が放射状に交互に配列された放射型、成分Ｂが成分Ａの周囲に数個配置される多葉型等をあげることができる。なかでも、成分Ｂが繊維表面全体を占めかつ繊維の曳糸性に優れる芯鞘型が好ましい。

本発明のＰＰＳ複合繊維を製造する方法には、公知の溶融紡糸方法を採用することができる。例えば芯鞘型複合繊維の場合、芯成分用のＰＰＳ樹脂と鞘成分用のＰＰＳ樹脂をそれぞれ別の押出機で溶融、計量し、芯鞘型複合口金へ供給、溶融紡糸し、糸条を従来公知の横吹き付けや環状吹き付け等の冷却装置を用いて冷却した後、油剤を付与し、引き取りローラを介して未延伸糸として巻取機に巻取る。繊維の形態として短繊維を得たい場合は、巻取った未延伸糸を、公知の延伸機にて周速の異なるローラ群間で延伸し、押し込み型の捲縮機などで捲縮を付与した後に、ＥＣカッターなどのカッターで所望の長さに切断すればよい。繊維の形態として長繊維を得たい場合は、延伸機にて延伸後、巻取り、必要に応じて、撚糸加工、仮撚糸加工等の加工を行うとよい。

次に、本発明の不織布の好ましい態様としてスパンボンド法による複合繊維不織布を製造する方法を、以下に説明する。

スパンボンド法は、樹脂を溶融し、紡糸口金から紡糸した後、冷却固化した糸条に対し、エジェクターで牽引、延伸し、移動するネット上に捕集して不織ウェブ化した後、熱接着する工程を要する製造方法である。

紡糸口金やエジェクターの形状としては、丸形や矩形等種々のものを採用することができる。なかでも、圧縮エアの使用量が比較的少なく、糸条同士の融着や擦過が起こりにくい点から矩形口金と矩形エジェクターの組み合わせが好ましい。

溶融し紡糸する際の紡糸温度は、２９０〜３８０℃が好ましく、より好ましくは２９５〜３６０℃、さらに好ましくは３００〜３４０℃である。紡糸温度を上記範囲内とすることで、安定した溶融状態とし、優れた紡糸安定性を得ることができる。

成分Ａおよび成分Ｂをそれぞれ別の押出機にて、溶融、計量し、複合紡糸口金へと供給し、複合繊維として紡出する。

紡出された複合繊維の糸条を冷却する方法としては例えば、冷風を強制的に糸条に吹き付ける方法、糸条周りの雰囲気温度にて自然冷却する方法、紡糸口金とエジェクター間の距離を調整する方法、またはこれらの組み合わせを採用することができる。また、冷却条件は、紡糸口金の単孔あたりの吐出量、紡糸する温度、雰囲気温度等を考慮し適宜調整し採用することができる。

次に、冷却固化した糸条は、エジェクターから噴射する圧縮エアにて牽引、延伸される。エジェクターでの牽引、延伸の方法や条件は特に限定されるものでは無いが、エジェクターから噴射する圧縮エアを少なくとも１００℃以上に加熱し、この加熱した圧縮エアによって紡糸速度３，０００ｍ／分以上で牽引、延伸する方法、または紡糸口金下面からエジェクターの圧縮エア噴出口までの距離を４５０〜６５０ｍｍとなるように配設し、エジェクターの圧縮エア（常温）にて、５，０００ｍ／分以上、６，０００ｍ／分未満の紡糸速度で牽引、延伸する方法がＰＰＳ複合繊維の結晶化を効率的に促進できる点で好ましい。

続いて、延伸により得られたＰＰＳ複合繊維を移動するネット上に捕集して不織ウェブ化し、得られた不織ウェブを熱接着により一体化することにより不織布を得ることができる。

熱接着の方法としては例えば、上下一対のロール表面にそれぞれ彫刻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、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る熱圧着や、不織ウェブの厚み方向に熱風を通過させるエアスルー方式を適用することが出来る。中でも、機械的強度を向上させながら適度な通気性も保持できる熱エンボスロールを用いた熱接着を好ましく採用することができる。

熱エンボスロールに施される彫刻の形状としては、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。

熱エンボスロールの表面温度については、本発明のＰＰＳ複合繊維は熱接着性に極めて優れることから、従来よりも低い温度で熱接着することができ、熱エンボスロールの表面温度としては、ＰＰＳの融点に対し−１５０〜−５℃とすることが好ましい。熱エンボスロールの表面温度をＰＰＳの融点に対し−１５０℃以上、より好ましくは−１００℃以上、さらに好ましくは−５０℃以上とすることで、十分に熱接着させ不織布の剥離や毛羽の発生を抑えることができる。また、熱エンボスロールの表面温度をＰＰＳの融点に対し−５℃以下とすることにより、繊維の融解により圧着部に穴あきが発生するのを防ぐことができる。

熱接着時の熱エンボスロールの線圧としては２００〜１５００Ｎ／ｃｍが好ましい。熱エンボスロールの線圧を２００Ｎ／ｃｍ以上、より好ましくは３００Ｎ／ｃｍ以上とすることで、十分に熱接着させシートの剥離や毛羽の発生を抑えることができる。一方、熱エンボスロールの線圧を１５００Ｎ／ｃｍ以下、より好ましくは１０００Ｎ／ｃｍ以下とすることで、彫刻の凸部が不織布にくい込んでロールから不織布が剥離しにくくなったり不織布が破断するのを防ぐことができる。

熱エンボスロールによる接着面積としては８〜４０％が好ましい。接着面積を８％以上、より好ましくは１０％以上、さらに好ましくは１２％以上とすることで、不織布として実用に供しうる強度を得ることができる。一方、接着面積を４０％以下、より好ましくは３０％以下、さらに好ましくは２０％以下とすることで、フィルムライクとなり通気性などの不織布としての特長が得られ難くなるのを防ぐことができる。ここでいう接着面積とは、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ウェブに当接する部分の不織布全体に占める割合のことを言う。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ウェブに当接する部分の不織布全体に占める割合のことを言う。

また熱接着前の不織ウェブに対し、搬送性向上や不織布の厚みコントロールを目的とし、温度７０〜１２０℃、線圧５０〜７００Ｎ／ｃｍでカレンダーロールによる仮接着を行う工程を施すこともできる。カレンダーロールとしては、上下金属ロールの組み合わせや金属ロールと樹脂あるいはペーパーロールとの組み合わせのものを用いることができる。

次に、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。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。本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲において、様々な変形や修正が可能である。

［測定方法］
（１）メルトフローレート（ＭＦＲ）（ｇ／１０分）
使用した樹脂のＭＦＲは、ＡＳＴＭＤ１２３８−７０に準じて測定温度３１５．５℃で、測定荷重５ｋｇの条件で測定した。

（２）平均単繊維繊度（ｄｔｅｘ）
ネット上に捕集した不織ウェブからランダムに小片サンプル１０個を採取し、マイクロスコープで５００〜１０００倍の表面写真を撮影し、各サンプルから１０本ずつ、計１００本の繊維の幅を測定し平均値を算出した。単繊維の幅平均値を、丸形断面形状を有する繊維の平均直径とみなし、使用する樹脂の固形密度から長さ１０，０００ｍ当たりの重量を平均単繊維繊度として、小数点以下第二位を四捨五入して算出した。

（３）紡糸速度（ｍ／分）
繊維の平均単繊維繊度Ｆ（ｄｔｅｘ）と各条件で設定した紡糸口金単孔から吐出される樹脂の吐出量Ｄ（以下、単孔吐出量と略記する：ｇ／分）から、次の式に基づき、紡糸速度Ｖ（ｍ／分）を算出した。
Ｖ＝（１００００×Ｄ）／Ｆ

（４）結晶性
ネット上に捕集した不織ウェブから採取した繊維を、樹脂（ビスフェノール系エポキシ樹脂、２４時間硬化）に包埋し、ミクロトームにより繊維断面を厚み２．０μｍに切片化した試料を作製し、この試料をレーザーラマン分光法にて、以下の条件で得られるラマンスペクトルから、フェニル環−Ｓ伸縮バンド（１０８０ｃｍ^−１付近）の半値幅を求めた。ＰＰＳのフェニル環−Ｓ伸縮バンド（１０８０ｃｍ^-1付近）は結晶化による秩序性の増大にともない、振動周りの環境が均一化することにより、ラマンバンドの半値幅は小さくなるため、求めた半値幅の値（小さい方が高結晶）で結晶性を評価した。
・装置：近赤外ラマン分光装置（ＰｈｏｔｏｎＤｅｓｉｇｎ）
・条件：測定モード：顕微ラマン
対物レンズ：×１００
ビーム径：１μm
クロススリット：２００μm
光源：ＹＡＧレーザー／１０６４nm
レーザーパワー：１Ｗ
回折格子：Ｓｉｎｇｌｅ３００（半値幅：９００）ｇｒ／ｍｍ
スリット：１００μm
検出器：ＩｎＧａＡｓ／日本ローパーラマン分光
測定位置：(1)繊維表面（繊維直径で繊維表面を基準(０)とした時に０〜
１．０μｍの領域）
(2)繊維断面中央（直径／２）

（５）不織布の目付（ｇ／ｍ^２）
ＪＩＳＬ１９１３（２０１０年）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１ｍ^２当たりの質量（ｇ／ｍ^２）で表した。

（６）不織布の目付当たりの強伸度積
ＪＩＳＬ１９１３（２０１０年）の６．３．１に準じ、サンプルサイズ５ｃｍ×３０ｃｍ、つかみ間隔２０ｃｍ、引張速度１０ｃｍ／ｍｉｎの条件でたて方向３点の引張試験を行い、サンプルが破断した時の強力をたて引張強力（Ｎ／５ｃｍ）、また最大荷重時のサンプルの伸びを１ｍｍ単位まで測定し、この伸び率（元の長さに対する伸びた長さ）をたて引張伸度（％）とし、たて引張強力（Ｎ／５ｃｍ）とたて引張伸度（％）のそれぞれの平均値について小数点以下第一位を四捨五入して算出した。続いて、算出したたて引張強力（Ｎ／５ｃｍ）とたて引張伸度（％）、また（５）で求めた目付（ｇ／ｍ^２）から、以下の式より小数点以下第一位を四捨五入して目付当たりの強伸度積を算出した。
目付当たりの強伸度積＝たて引張強力（Ｎ／５ｃｍ）×たて引張伸度（％）／目付（ｇ／ｍ^２）

（７）不織布の熱収縮率（％）
ＪＩＳＬ１９１３（２０１０年）６．１０．３「乾熱寸法変化率」に準じて測定した。恒温乾燥機内の温度を２００℃とし、１０分間熱処理した。

［実施例１］
（成分Ａ）
１００モル％の線状ポリフェニレンスルフィド樹脂（東レ社製、品番：Ｅ２２８０、ＭＦＲ：１６０ｇ／１０分）を、窒素雰囲気中で１６０℃の温度で１０時間乾燥して、成分Ａとして用いた。

（成分Ｂ）
１００モル％の線状ポリフェニレンスルフィド樹脂（東レ社製、品番：Ｍ２５８８、ＭＦＲ：３００ｇ／１０分）を、窒素雰囲気中で１６０℃の温度で１０時間乾燥して、成分Ｂとして用いた。

（紡糸・不織ウェブ化）
上記成分Ａを芯成分用の押出機で、上記成分Ｂを鞘成分用の押出機でそれぞれ溶融し、成分Ａと成分Ｂとの質量比が８０：２０となるように計量し、紡糸温度３１５℃で、孔径φ０．５５ｍｍの矩形芯鞘型紡糸口金から単孔吐出量１．３７ｇ／分で芯鞘型複合繊維を紡出した。紡出した繊維を室温２０℃の雰囲気下で冷却固化し、前記口金からの距離５５０ｍｍの位置に設置した矩形エジェクターに通し、空気加熱器で２００℃の温度に加熱した空気をエジェクター圧力０．１７ＭＰａでエジェクターから噴射させ、糸条を牽引、延伸し、移動するネット上に捕集して不織ウェブ化した。得られた芯鞘型複合長繊維の平均単繊維繊度は２．９ｄｔｅｘ、紡糸速度は４，７９７ｍ／分、結晶性は繊維断面中央よりも繊維表面が低く、紡糸性は１時間の紡糸において糸切れ０回と良好であった。

（仮接着・熱接着）
引き続き、インライン上に設置された金属製の上下一対のカレンダーロールを用い線圧２００Ｎ／ｃｍおよび仮接着温度９０℃で上記不織ウェブを仮接着した。次いで、金属製で水玉柄の彫刻がなされた上ロールおよび金属製でフラットな下ロールから構成される上下一対の接着面積１２％のエンボスロールで、線圧１０００Ｎ／ｃｍ、熱接着温度２００℃で熱接着し、芯鞘型複合長繊維不織布を得た。得られた芯鞘型複合長繊維不織布の目付は２６０ｇ／ｍ^２、目付当たりの強伸度積は５４、熱収縮率はたて方向で０．１％、よこ方向で０．０％であった。

［実施例２］
（成分Ａ）
実施例１で用いたものと同様のＰＰＳ樹脂を成分Ａとして用いた。
（成分Ｂ）
実施例１で用いたものと同様のＰＰＳ樹脂を成分Ｂとして用いた。

（紡糸・不織ウェブ化）
エジェクター圧力を０．１５ＭＰａとしたこと以外は実施例１と同様にして、芯鞘型複合紡糸、不織ウェブ化を行った。得られた芯鞘型複合長繊維の平均単繊維繊度は３．２ｄｔｅｘ、紡糸速度は４，３１７ｍ／分、結晶性は繊維断面中央よりも繊維表面が低く、紡糸性は１時間の紡糸において糸切れ０回と良好であった。

（仮接着・熱接着）
引き続き、実施例１と同様にして上記不織ウェブに仮接着および熱接着を施して芯鞘型複合長繊維不織布を得た。得られた芯鞘型複合長繊維不織布の目付は２６０ｇ／ｍ^２、目付当たりの強伸度積は５１、熱収縮率はたて方向で０．１％、よこ方向で０．１％であった。

［実施例３］
（成分Ａ）
実施例１で用いたものと同様のＰＰＳ樹脂を成分Ａとして用いた。
（成分Ｂ）
実施例１で用いたものと同様のＰＰＳ樹脂を成分Ｂとして用いた。

（紡糸・不織ウェブ化）
実施例１と同様にして、芯鞘型複合紡糸、不織ウェブ化を行った。得られた芯鞘型複合長繊維の平均単繊維繊度は２．９ｄｔｅｘ、紡糸速度は４，７９７ｍ／分、結晶性は繊維断面中央よりも繊維表面が低く、紡糸性は１時間の紡糸において糸切れ０回と良好であった。

（仮接着・熱接着）
引き続き、熱接着温度を１４０℃としたこと以外は実施例１と同様にして上記不織ウェブに仮接着および熱接着を施して芯鞘型複合長繊維不織布を得た。得られた芯鞘型複合長繊維不織布の目付は２６０ｇ／ｍ^２、目付当たりの強伸度積は６２、熱収縮率はたて方向で０．１％、よこ方向で０．０％であった。

［実施例４］
（成分Ａ）
実施例１で用いたものと同様のＰＰＳ樹脂を成分Ａとして用いた。
（成分Ｂ）
実施例１で用いたものと同様のＰＰＳ樹脂を成分Ｂとして用いた。

（仮接着・熱接着）
引き続き、熱接着温度を２４０℃としたこと以外は実施例１と同様にして上記不織ウェブに仮接着および熱接着を施して芯鞘型複合長繊維不織布を得た。得られた芯鞘型複合長繊維不織布の目付は２６０ｇ／ｍ^２、目付当たりの強伸度積は５０、熱収縮率はたて方向で０．１％、よこ方向で０．１％であった。

［比較例１］
（成分Ａ）
実施例１で用いたものと同様のＰＰＳ樹脂を成分Ａとして用いた。
（成分Ｂ）
成分Ｂは用いなかった。

（紡糸・不織ウェブ化）
上記成分Ａを押出機で溶融、計量し、紡糸温度３１５℃で、孔径φ０．５０ｍｍの矩形単一成分紡糸口金から単孔吐出量１．３７ｇ／分で紡出した。以降は実施例２と同様にして、紡糸、不織ウェブ化を行った。得られた単一成分型長繊維の平均単繊維繊度は２．４ｄｔｅｘ、紡糸速度は４，９２０ｍ／分、結晶性は繊維断面中央よりも繊維表面が高く、紡糸性は１時間の紡糸において糸切れ０回と良好であった。

（仮接着・熱接着）
引き続き、エンボスロールの熱接着温度を２６０℃としたこと以外は実施例１と同様にして上記不織ウェブに仮接着および熱接着を施して、単一成分型長繊維不織布を得た。得られた単一成分型長繊維不織布の目付は２６０ｇ／ｍ^２、目付当たりの強伸度積は４、熱収縮率はたて方向で０．０％、よこ方向で０．１％であった。

表１に示すように、実施例１〜４の繊維表面の結晶性が低いＰＰＳ繊維で得られた芯鞘型複合長繊維不織布は、比較例１の単一成分型長繊維不織布と比較し、目付当たりの強伸度積が大幅に向上し、機械的強度に優れるものであった。

本発明の熱接着性複合繊維から構成される不織布は、熱寸法安定性を有しながら、機械的強度に優れるため、各種工業用フィルター、電気絶縁材、電池セパレーター、水処理用膜基材、断熱基材および防護服などに好適に利用することができる。

Claims

ポリフェニレンスルフィドを主成分とする繊維であって、繊維表面から繊維直径方向に向かって１μｍ以下の領域の繊維表面部の少なくとも一部におけるレーザーラマン分光法によるラマンスペクトルのラマンシフト（１０８０ｃｍ ^−１）における半値幅が１２．８以上であり、繊維断面中央部におけるレーザーラマン分光法によるラマンスペクトルのラマンシフト（１０８０ｃｍ ^−１）における半値幅が１０．４以下であることを特徴とするポリフェニレンスルフィド繊維。
請求項１記載のポリフェニレンスルフィド繊維から構成されてなることを特徴とする不織布。
前記不織布がスパンボンド不織布である、請求項２記載の不織布。
前記ポリフェニレンスルフィド繊維が熱接着により一体化されてなる、請求項２または３記載の不織布。