JP6390612B2 - 混繊不織布およびその製造方法 - Google Patents
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Description
タテ×ヨコ=15cm×15cmの不混繊織布の質量を3点測定し、それぞれ得られた値を1m2当たりの値に換算し、その平均値を取って不織布の目付(g/m2)とした。
混繊不織布の任意の場所から、タテ×ヨコ=3mm×3mmの測定サンプルを12個採取し、走査型電子顕微鏡で倍率を調節して、採取したサンプルから繊維表面写真を各1枚ずつ、計12枚を撮影した。倍率は、200〜3000倍とした。写真の中の繊維直径がはっきり確認できる繊維について、すべて繊維径を測定した。各繊維径は、有効数字0.1μmの測定精度にて行った。この値を合計し、測定した繊維本数で割った値を数平均繊維径とした。数平均繊維径は、1.0μm以上は有効数字2桁とし、1.0μm未満は有効数字1桁として算出した。
混繊不織布の任意の場所から、縦×横=20mm×5mmの混繊不織布片12個を採取し、片にエポキシ樹脂を含浸し固化させた。この混繊不織布を片刃カミソリによって切断し、縦×横=1mm×5mmの断片を得た。この断片の切断面について、走査型電子顕微鏡によって撮影し、計12枚の混繊不織布断面写真を得た。倍率は200倍〜1000倍とし、写真の中の繊維断面形状がはっきり確認できるものについては、すべて計数した。
ポリオレフィン系樹脂成分Aからなる繊維とポリオレフィン系樹脂成分Bからなる繊維の体積割合は、得られた繊維径の値を用い、次式により算出した。ここで、各繊維群に含まれる繊維の長さは一定(α)と仮定して、体積を算出している。
・各繊維の体積 :β=π(繊維径/2)2×α
・ポリオレフィン系樹脂成分Aからなる繊維の体積
γ(A)=ポリオレフィン系樹脂成分Aからなる繊維のβの総和
・ポリオレフィン系樹脂成分Bからなる繊維の体積
γ(B)=ポリオレフィン系樹脂成分Aからなる繊維のβの総和
・ポリオレフィン系樹脂成分Aからなる繊維の体積割合(vol%)
=γ(A)/[γ(A)+γ(B)]
・ポリオレフィン系樹脂成分Bからなる繊維の体積割合(vol%)
=γ(B)/[γ(A)+γ(B)]
(5)QF値
濾過性能の指標となるQF値は、前記の捕集効率および圧損を用いて、次の式により計算される。低圧損かつ高捕集効率であるほどQF値は高くなり、濾過性能が良好であることを示す。
混繊不織布の縦方向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で測定した。この捕集効率測定装置は、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を使用しており、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。
・捕集効率(%)=〔1−(d/D)〕×100
ただし、
d:下流ダストの3回測定トータル個数
D:上流のダストの3回測定トータル個数
である。
ポリオレフィン系樹脂成分Aとして、温度230℃で21.18N負荷時におけるMFRが860g/10minのポリプロピレン(PP)樹脂に、“キマソーブ”(登録商標)944(BASF・ジャパン(株)製)を1質量%添加したものを使用し、ポリオレフィン系樹脂成分Bとして、日本ポリプロ(株)製“ウィンテック”(登録商標)WMG03(プロピレン・エチレンランダム共重合体・温度230℃におけるMFRが30g/10min、融点142℃)を使用し、2機の押出機およびギヤポンプ、2種類の吐出a、bを備えた混繊紡糸用メルトブロー口金(a孔径:0.25mm、b孔径:0.6mm、a孔深度:2.5mm、b孔深度:3.5mm、a孔数:95ホール、b孔数:20ホール、口金幅150mm、a−a孔ピッチ:1mm、a−b孔ピッチ:2mm、孔配列:b孔の間に5つのa孔を挿入して一列に配列)、圧縮空気発生装置および空気加熱機、捕集コンベア、および巻取機からなる装置を用いて、メルトブロー不織布の製造を行った。
ポリオレフィン系樹脂成分Aとポリオレフィン系樹脂成分Bの質量比(%)を55:45とし、孔bの単孔吐出量を0.60g/minとし、加圧空気の圧力を0.13MPaとしたこと以外は、実施例1と同じ方法によって混繊不織布を製造した。実施例2で得られた不織布について、実施例1と同じ方法で各種特性値を計測し、表1に示した。
混繊紡糸用口金として、b孔間に2つのa孔が挿入された孔配列の口金を用い、ポリオレフィン系樹脂成分Aとポリオレフィン系樹脂成分Bの質量比(%)を33:67とし、孔aの単孔吐出量を0.60g/min/holeとし、加圧空気の圧力を0.19MPaとしたこと以外は、実施例1と同じ方法によって不織布を製造した。実施例3で得られた混繊不織布について、実施例1と同じ方法で各種特性値を計測し、表1に示した。
ポリオレフィン系樹脂成分Bとして、プライムポリマー(株)製“プライムポリプロ”(登録商標)J229E(プロピレン・エチレンランダム共重合体・温度230℃におけるMFRが50g/10min、融点:155℃)を使用し、ポリオレフィン系樹脂成分Aと樹脂成分Bの質量比(%)を54:46とし、孔aの単孔吐出量を0.15g/min/holeとし、孔bの単孔吐出量を0.60g/minとし、加圧空気の圧力を0.13MPaとしたこと以外は、実施例3と同じ方法によって不織布を製造した。実施例4で得られた混繊不織布について、実施例1と同じ方法で各種特性値を計測し、表1に示した。
ポリオレフィン系樹脂成分Aとポリオレフィン系樹脂成分Bの質量比(%)を61:39とし、孔aの単孔吐出量を0.47g/min/holeとし、孔bの単孔吐出量を0.60g/minとし、加圧空気の圧力を0.07MPaとしたこと以外は、実施例3と同じ方法によって混繊不織布を製造した。実施例5で得られた不織布について、実施例1と同じ方法で各種特性値を計測し、表1に示した。
ポリオレフィン系樹脂成分Bとして、温度230℃、21.18N荷重条件におけるMFRが60g/10minであるポリプロピレン樹脂(融点163℃)に、“キマソーブ”(登録商標)944(BASF・ジャパン(株)製)を1質量%添加したものを使用し、ポリオレフィン系樹脂成分Aと樹脂成分Bの質量比(%)を43:57とし、孔bの単孔吐出量を0.90g/min/holeとし、押出機温度を280℃とし、ノズル温度を280℃とし、加圧空気圧力を0.05MPaとし、加圧空気温度を300℃としたこと以外は、実施例1と同じ方法によって混繊不織布を製造した。
混繊紡糸用メルトブロー口金のb孔径を0.4mmとし、ポリオレフィン系樹脂成分Bとして温度230℃、21.18N荷重条件におけるMFRが860g/10minであるポリプロピレン樹脂(融点163℃)に“キマソーブ”(登録商標)944(BASF・ジャパン(株)製)を1質量%添加したものを使用し、ポリオレフィン系樹脂成分Aとポリオレフィン系樹脂成分Bの質量比(%)を40:60とし、孔aの単孔吐出量を0.19g/min/hole、bの単孔吐出量を1.39g/min/hole、押出機温度を265℃とし、ノズル温度を255℃とし、加圧空気圧力を0.15MPaとし、加圧空気温度を265℃としたこと以外は、実施例1と同じ方法によって混繊不織布を製造した。
混繊紡糸用メルトブロー口金のb孔径を0.4mmとし、ポリオレフィン系樹脂成分Bとして三井化学(株)製“ノティオ”(登録商標)PN−20300(ポリオレフィン共重合エラストマー・温度230℃におけるMFRが30g/10min、融点160℃)を使用し、ポリオレフィン系樹脂成分Aと成分Bの質量比(%)を75:25とし、孔aの単孔吐出量を0.19g/min/hole、bの単孔吐出量を0.31g/min/holeとしたこと以外は、実施例1と同じ方法によって混繊不織布を製造した。比較例3で得られた混繊不織布について、実施例1と同じ方法で各種特性値を計測し、表2に示した。
混繊紡糸用メルトブロー口金のb孔径を0.4mmとし、ポリオレフィン系樹脂成分Aとポリオレフィン系樹脂成分Bの質量比(%)を75:25とし、孔aの単孔吐出量を0.19g/min/hole、bの単孔吐出量を0.31g/min/holeとしたこと以外は、実施例1と同じ方法によって混繊不織布を製造した。比較例4で得られた混繊不織布について、実施例1と同じ方法で各種特性値を計測し、表2に示した。
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
Claims (9)
- 少なくとも2種類のポリオレフィン系樹脂成分Aからなる繊維とポリオレフィン系樹脂成分Bからなる繊維を含む繊維群で構成されてなり、混繊メルトブロー法によって製造されている混繊不織布であって、前記ポリオレフィン系樹脂成分Aからなる繊維を第1の繊維群と定義するとき、前記第1の繊維群の数平均繊維径が0.3〜7.0μmであり、前記ポリオレフィン系樹脂成分Bからなる繊維のうち、前記第1の繊維群の数平均繊維径よりも各々の繊維径が5倍以上大きく、かつ各々の繊維径が15〜100μmである繊維からなる群を第2の繊維群として定義するとき、前記第2の繊維群が、繊維の形態を保持した状態で混繊不織布の断面中に、断面長1mmあたり7.0本以上含まれており、かつ、前記ポリオレフィン系樹脂成分Bの融点が前記ポリオレフィン系樹脂成分Aよりも5〜40℃低く、前記混繊不織布全体の繊維の数平均繊維径が0.3〜10μmであることを特徴とする混繊不織布。
- 第1の繊維群の本数Xと第2の繊維群の本数Yの比X/Yが、50〜5000の範囲であることを特徴とする請求項1記載の混繊不織布である。
- ポリオレフィン系樹脂成分Aが、ポリプロピレンホモポリマーであることを特徴とする請求項1または2に記載の混繊不織布。
- ポリオレフィン系樹脂成分Bが、プロピレン−エチレン共重合体であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の混繊不織布。
- 混繊不織布に含まれるポリオレフィン系樹脂成分Aからなる繊維とポリオレフィン系樹脂成分Bからなる繊維の体積割合A:Bが、20:80〜90:10の範囲にあることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の混繊不織布。
- 帯電処理されていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の混繊不織布。
- 請求項1から6のいずれかに記載の混繊不織布を少なくとも1層含有することを特徴とする積層シート。
- 請求項1から7のいずれかに記載の混繊不織布または請求項8に記載の積層シートを含むことを特徴とするフィルター。
- 2種類の異なるポリオレフィン系樹脂成分Aおよびポリオレフィン系樹脂成分Bを、同一ダイに設けられた別々の吐出孔から吐出し、混繊不織布を製造する方法であって、前記ポリオレフィン系樹脂成分Aの融点が、前記ポリオレフィン系樹脂成分Bの融点よりも5〜40℃高く、かつ、前記ポリオレフィン系樹脂成分Aのメルトフローレートが、前記ポリオレフィン系樹脂成分Bのメルトフローレートよりも5〜100倍高く、前記ポリオレフィン系樹脂成分Aからなる繊維の見かけの紡糸速度が、前記ポリオレフィン系樹脂成分Bからなる繊維の見かけの紡糸速度に比べ、20〜500倍早いことを特徴とする混繊不織布の製造方法。
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