JP6546336B2 - Nonwoven fabric, filter and method of manufacturing nonwoven fabric - Google Patents
Nonwoven fabric, filter and method of manufacturing nonwoven fabric Download PDFInfo
- Publication number
- JP6546336B2 JP6546336B2 JP2018500192A JP2018500192A JP6546336B2 JP 6546336 B2 JP6546336 B2 JP 6546336B2 JP 2018500192 A JP2018500192 A JP 2018500192A JP 2018500192 A JP2018500192 A JP 2018500192A JP 6546336 B2 JP6546336 B2 JP 6546336B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermoplastic resin
- nonwoven fabric
- fiber diameter
- fiber
- mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 title claims description 188
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 38
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 280
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 claims description 168
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 claims description 73
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 58
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 57
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 52
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 52
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims description 43
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 29
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 15
- 239000004711 α-olefin Substances 0.000 claims description 14
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 11
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 claims description 10
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 4
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 description 45
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 27
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 24
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 23
- 239000004750 melt-blown nonwoven Substances 0.000 description 21
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 14
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 14
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 13
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-1-pentene Chemical compound CC(C)CC=C WSSSPWUEQFSQQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 8
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 7
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 7
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 7
- 239000003484 crystal nucleating agent Substances 0.000 description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 7
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 6
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 6
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 6
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 5
- 239000007863 gel particle Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 description 5
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 5
- RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 1,2-dichlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1Cl RFFLAFLAYFXFSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 1-hexene Chemical compound CCCCC=C LIKMAJRDDDTEIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 1-octene Chemical compound CCCCCCC=C KWKAKUADMBZCLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 4
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N pentene Chemical compound CCCC=C YWAKXRMUMFPDSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 229920001384 propylene homopolymer Polymers 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- 229920005606 polypropylene copolymer Polymers 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 2
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 2
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N n-Octanol Natural products CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000002530 phenolic antioxidant Substances 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000008262 pumice Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 1-monostearoylglycerol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KIHBGTRZFAVZRV-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxyoctadecanoic acid Chemical class CCCCCCCCCCCCCCCCC(O)C(O)=O KIHBGTRZFAVZRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GVNWZKBFMFUVNX-UHFFFAOYSA-N Adipamide Chemical compound NC(=O)CCCCC(N)=O GVNWZKBFMFUVNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920010126 Linear Low Density Polyethylene (LLDPE) Polymers 0.000 description 1
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FSEJJKIPRNUIFL-UHFFFAOYSA-N [2,2-bis(hydroxymethyl)-3-octadecanoyloxypropyl] octadecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(CO)(CO)COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC FSEJJKIPRNUIFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FWCDLNRNBHJDQB-UHFFFAOYSA-N [2-(hydroxymethyl)-3-octadecanoyloxy-2-(octadecanoyloxymethyl)propyl] octadecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(CO)(COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC)COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC FWCDLNRNBHJDQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002981 blocking agent Substances 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N butene Natural products CC=CC IAQRGUVFOMOMEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 description 1
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 description 1
- GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L calcium sulfite Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])=O GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000010261 calcium sulphite Nutrition 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxido(oxo)titanium Chemical compound [K+].[K+].[O-][Ti]([O-])=O NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000003988 headspace gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 125000004464 hydroxyphenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 229920000554 ionomer Polymers 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012567 medical material Substances 0.000 description 1
- 238000002074 melt spinning Methods 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- UQDVHJGNIFVBLG-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid;propane-1,2,3-triol Chemical compound OCC(O)CO.CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O UQDVHJGNIFVBLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N phthalic acid di-n-butyl ester Natural products CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000011359 shock absorbing material Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/08—Melt spinning methods
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
- D04H3/005—Synthetic yarns or filaments
- D04H3/007—Addition polymers
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
- D04H3/016—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the fineness
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
- D04H3/02—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments
- D04H3/03—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments at random
- D04H3/033—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of forming fleeces or layers, e.g. reorientation of yarns or filaments at random reorientation immediately after yarn or filament formation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Description
本発明は、不織布、フィルタ及び不織布の製造方法に関する。 The present invention relates to a nonwoven fabric, a filter and a method of manufacturing the nonwoven fabric.
不織布、中でもスパンボンド不織布、メルトブロー不織布は、繊維の集積にバインダーを用いないため、不純物の混入の懸念がないこと、繊維の種類を選択することにより耐薬品性に優れること、等の利点を有するため種々の用途に使用される。
中でも、メルトブロー不織布(「メルトブローン不織布」とも呼ばれている)は、スパンボンド不織布に比べて、極細繊維によって形成できることから、柔軟性、均一性、及び緻密性に優れている。このため、メルトブロー不織布は、単独で、又は他の不織布等と積層して、フィルタ(液体用フィルタ、気体用フィルタ等)、衛生材、メディカル材、農業用被覆材、土木材、建材、油吸着材、自動車材、電子材料、セパレータ、衣料、包装材等に汎用されている。Non-woven fabrics, especially spun-bonded non-woven fabrics and melt-blown non-woven fabrics have the advantage of being free from the possibility of mixing of impurities since they do not use binders for fiber accumulation, and having excellent chemical resistance by selecting the type of fibers. It is used for various applications.
Among them, melt-blown non-woven fabrics (also referred to as “melt-blown non-woven fabrics”) are superior in flexibility, uniformity, and compactness because they can be formed of ultrafine fibers as compared with spun-bonded non-woven fabrics. For this reason, the meltblown non-woven fabric is laminated alone or with other non-woven fabric etc, and the filter (filter for liquid, filter for gas, etc.), sanitary material, medical material, agricultural coating material, civil engineering material, building material, oil adsorption It is widely used for materials, automobile materials, electronic materials, separators, clothing, packaging materials, etc.
メルトブロー不織布をフィルタに使用する場合、不織布の繊維が細いほど、微細な物質を分離する能力が高くなる。
このため、不織布を構成する繊維を細くし、細繊維のポリエチレン不織布を得る方法としては、ポリエチレンとポリエチレンワックスとを含む樹脂組成物をメルトブロー法で成形する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、細径繊維で形成された不織布をフィルタに使用した場合、フィルタが流体の圧力により圧縮され易く、圧縮された場合、ろ過流量が低下したり、開孔部の孔径が変化して設計値どおりの微細粒子阻止率の達成が困難となったりすることがある。
このため、例えば、ポリエチレンとポリエチレンワックスとを含む樹脂組成物をメルトブロー法で成形し、得られた成形物であるメルトブロー不織布を、ポリエステルとエチレン系重合体とから形成される複合繊維からなるスパンボンド不織布と積層してフィルタとして使用する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。When meltblown nonwovens are used for filters, the thinner the fibers of the nonwoven, the higher the ability to separate fine materials.
Therefore, as a method of thinning the fibers constituting the non-woven fabric and obtaining a polyethylene non-woven fabric of fine fibers, there has been proposed a method of molding a resin composition containing polyethylene and polyethylene wax by the melt-blowing method (for example, patent documents 1).
However, when a non-woven fabric made of small diameter fibers is used as a filter, the filter is easily compressed by the pressure of the fluid, and if it is compressed, the filtration flow rate decreases or the pore diameter of the opening changes and the design value It may be difficult to achieve the same fine particle rejection rate.
For this reason, for example, a resin composition containing polyethylene and polyethylene wax is molded by a melt-blowing method, and a melt-blown nonwoven fabric which is a molded product obtained is a spun bond comprising composite fibers formed of polyester and ethylene polymer. A method of laminating a non-woven fabric and using it as a filter has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
さらに、繊維径の観点からは、フィルタ用の繊維として、同時一体的に形成された繊維径分布が広い、単一のメルトブロー不織布を得るための、特定形状のノズルピースを用いたメルトブロー不織布が提案されている(例えば、特許文献3参照)。当該ノズルピースを用いることで、繊維径が1μm〜10μmで、繊維径分散が広い微細繊維からなる不織布が得られると記載されている。
また、ろ過流量と微細粒子阻止率とのバランスに優れたフィルタとして、特定分子量のポリエチレンとポリエチレンワックスとを含む樹脂組成物をメルトブロー法で成形してなるポリエチレン不織布からなるフィルタが提案されている(例えば、特許文献4参照)。
特許文献1:国際公開第2000/22219号
特許文献2:国際公開第2012/111724号
特許文献3:特開平11−131353号公報
特許文献4:国際公開第2015/93451号Furthermore, from the viewpoint of the fiber diameter, a melt-blown nonwoven fabric using a nozzle piece of a specific shape is proposed to obtain a single melt-blown nonwoven fabric having a wide fiber diameter distribution simultaneously formed integrally as fibers for a filter. (See, for example, Patent Document 3). By using the said nozzle piece, it is described that the nonwoven fabric which consists of a fine fiber with a fiber diameter of 1 micrometer-10 micrometers and a wide fiber diameter dispersion | distribution will be obtained.
Further, as a filter excellent in the balance between the filtration flow rate and the fine particle rejection, a filter made of a polyethylene non-woven fabric formed by melt-blowing a resin composition containing polyethylene of a specific molecular weight and polyethylene wax has been proposed See, for example, Patent Document 4).
Patent Document 1: International Publication No. 2000/22219 Patent Document 2: International Publication No. 2012/111724 Patent Document 3: JP-A-11-131353 Publication Patent Document 4: International Publication No. 2015/93451
前述の特許文献1では、特定のポリエチレンとポリエチレンワックスとを含む樹脂組成物をメルトブロー法で成形することにより、繊維径2.8μmのメルトブローポリエチレン不織布を得ることができることが開示されている(特許文献1の実施例2参照)。前述の特許文献2では、繊維径3.3μmのメルトブローポリエチレン不織布を得ることができることが開示されている。
また、前述の特許文献3に記載の不織布は、不織布を構成する繊維径の分散は広いが、実施例における繊維径の中央値は5.5μm〜7.0μmであり、いずれも微細な繊維による微細な空隙部を有する不織布は得難い。
前述の特許文献4に記載の不織布では、より細い繊維径が達成されるが、不織布を単独でフィルタとして使用した場合を考慮すると、微細粒子阻止率をより良好とすることが求められる。The above-mentioned Patent Document 1 discloses that a melt-blown polyethylene non-woven fabric having a fiber diameter of 2.8 μm can be obtained by molding a resin composition containing a specific polyethylene and a polyethylene wax by a melt-blowing method (Patent Document 1) See Example 2 of 1). Patent Document 2 mentioned above discloses that a melt-blown polyethylene non-woven fabric having a fiber diameter of 3.3 μm can be obtained.
Moreover, although the dispersion of the fiber diameter which comprises the nonwoven fabric of the nonwoven fabric of the above-mentioned patent document 3 is wide, the median of the fiber diameter in an Example is 5.5 micrometers-7.0 micrometers, and all are based on a fine fiber It is difficult to obtain a non-woven fabric having fine voids.
In the non-woven fabric described in Patent Document 4 mentioned above, a thinner fiber diameter is achieved, but in consideration of the case where the non-woven fabric is used alone as a filter, it is required to make the fine particle rejection rate better.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の一実施形態の課題は、表面積が大きく、微細な空隙部を有する、フィルタ用途に好適に使用しうる不織布、及びこの不織布を含むフィルタを提供することにある。
本発明の別の実施形態の課題は、表面積が大きく、フィルタに使用した場合の微細粒子阻止率が良好な不織布の製造方法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of one embodiment of the present invention is a non-woven fabric which can be suitably used for a filter application, which has a large surface area and has fine voids. To provide a filter that includes
An object of another embodiment of the present invention is to provide a method for producing a non-woven fabric having a large surface area and a high fine particle rejection when used in a filter.
前記課題を解決するための手段は、以下の実施形態を含む。
<1> 平均繊維径が5μm以下であり、100nm〜200nmの繊維径積算頻度が3.0%以上存在する熱可塑性樹脂繊維を含む不織布。
<2> 前記熱可塑性樹脂繊維は、平均繊維径に対するピーク繊維径の比率が0.5以下である<1>に記載の不織布。
<3> 200℃で溶融させて測定した粘度が0.1Pa・s〜100.0Pa・sである<1>又は<2>に記載の不織布。Means for solving the problems include the following embodiments.
<1> A nonwoven fabric containing thermoplastic resin fibers having an average fiber diameter of 5 μm or less and a fiber diameter integrated frequency of 100 nm to 200 nm of 3.0% or more.
<2> The nonwoven fabric according to <1>, in which the ratio of the peak fiber diameter to the average fiber diameter is 0.5 or less.
The nonwoven fabric as described in <1> or <2> whose viscosity measured by making it melt | dissolve at <3> 200 degreeC is 0.1 Pa.s-100.0 Pa.s.
<4> 前記熱可塑性樹脂繊維がワックスを含有する<1>〜<3>のいずれか1つに記載の不織布。
<5> 前記熱可塑性樹脂繊維が、前記ワックスを、前記熱可塑性樹脂繊維の全量に対し10質量%〜60質量%含有する<4>に記載の不織布。
<6> 前記熱可塑性樹脂繊維のピーク繊維径が1μm以下である<1>〜<5>のいずれか1つに記載の不織布。
<7> 前記熱可塑性樹脂繊維における熱可塑性樹脂がα−オレフィンの単独共重合体又は共重合体である<1>〜<6>のいずれか1つに記載の不織布。
<8> 前記熱可塑性樹脂繊維における熱可塑性樹脂が、プロピレン由来の構造単位を含む重合体である<1>〜<7>のいずれか1つに記載の不織布。The nonwoven fabric as described in any one of <1>-<3> in which the <4> above-mentioned thermoplastic resin fiber contains a wax.
<5> The nonwoven fabric according to <4>, wherein the thermoplastic resin fiber contains the wax in an amount of 10% by mass to 60% by mass with respect to the total amount of the thermoplastic resin fiber.
The nonwoven fabric as described in any one of <1>-<5> whose peak fiber diameter of the <6> above-mentioned thermoplastic resin fiber is 1 micrometer or less.
The nonwoven fabric as described in any one of <1>-<6> whose thermoplastic resin in <7> said thermoplastic resin fiber is a homopolymer or copolymer of alpha-olefin.
<8> The nonwoven fabric according to any one of <1> to <7>, wherein the thermoplastic resin in the thermoplastic resin fiber is a polymer containing a structural unit derived from propylene.
<9> <1>〜<8>のいずれか1つに記載の不織布を含むフィルタ。The filter containing the nonwoven fabric as described in any one of <9> <1>-<8>.
<10> 熱可塑性樹脂を含み、200℃における溶融粘度が0.1Pa・s〜100.0Pa・sである熱可塑性樹脂組成物を溶融し、紡糸ノズルから10−9m3〜10−4m3の溶融樹脂塊として断続的に滴下させること、滴下させた溶融樹脂塊に気体を供給して熱可塑性樹脂繊維を形成すること、及び、形成された熱可塑性樹脂繊維を集積すること、を含む<1>〜<8>のいずれか1つに記載の不織布の製造方法。A thermoplastic resin composition containing a <10> thermoplastic resin and having a melt viscosity at 200 ° C. of 0.1 Pa · s to 100.0 Pa · s is melted, and 10 −9 m 3 to 10 −4 m from a spinning nozzle And (3 ) supplying the gas to the dropped molten resin mass to form thermoplastic resin fibers, and accumulating the formed thermoplastic resin fibers. The manufacturing method of the nonwoven fabric as described in any one of <1>-<8>.
本発明の一実施形態によれば、表面積が大きく、微細な空隙部を有する、フィルタ用途に好適に使用しうる不織布、及びこの不織布を含むフィルタが提供される。また、本発明の別の実施形態によれば、表面積が大きく、フィルタに使用した場合の微細粒子阻止率が良好な不織布の製造方法が提供される。 According to one embodiment of the present invention, there is provided a non-woven fabric that can be suitably used for a filter application, having a large surface area and having fine voids, and a filter comprising the non-woven fabric. Moreover, according to another embodiment of the present invention, there is provided a method for producing a non-woven fabric having a large surface area and having a high fine particle rejection when used for a filter.
本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値それぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。 The numerical range shown using "-" in this specification shows the range included as the minimum value and the maximum value which are described before and after "-", respectively.
<不織布>
本実施形態の不織布は、平均繊維径が5μm以下であり、100nm〜200nmの繊維径積算頻度が3.0%以上存在する熱可塑性樹脂繊維を含む。
本実施形態の不織布では、熱可塑性樹脂を含む繊維(熱可塑性樹脂繊維)は、平均繊維径が5μm以下であり、かつ、熱可塑性樹脂繊維の一部において繊維径が100nm〜200nmの部分が、100nm〜200nmの繊維径積算頻度が3.0%以上の割合を満たして存在する。これにより、不織布として微細な繊維径を有する箇所が存在し、微細な繊維の存在に起因して、不織布中に微細な空隙部が生じ、不織布の表面積が大きくなる。したがって、本実施形態の不織布をフィルタに使用すると、微細な繊維の存在に起因して微細粒子阻止率が良好となる。<Non-woven fabric>
The nonwoven fabric of the present embodiment includes thermoplastic resin fibers having an average fiber diameter of 5 μm or less and a fiber diameter integrated frequency of 100 nm to 200 nm of 3.0% or more.
In the nonwoven fabric of the present embodiment, the fibers containing a thermoplastic resin (thermoplastic resin fibers) have an average fiber diameter of 5 μm or less, and a part of the thermoplastic resin fibers has a fiber diameter of 100 nm to 200 nm, The fiber diameter integrated frequency of 100 nm to 200 nm is present at a rate of 3.0% or more. As a result, portions having a fine fiber diameter exist as the non-woven fabric, and due to the presence of the fine fibers, fine voids are generated in the non-woven fabric, and the surface area of the non-woven fabric becomes large. Therefore, when the nonwoven fabric of the present embodiment is used for a filter, the fine particle rejection rate becomes good due to the presence of fine fibers.
また、本実施形態の不織布に含まれる熱可塑性樹脂繊維は、さらに、平均繊維径に対するピーク繊維径の比率が0.5以下であることが好ましい。本実施形態の好ましい態様によれば、不織布の繊維径分布において、繊維径分布が広くなり、極めて小さい径の繊維が存在し、さらに、平均繊維径に対するピーク繊維径の比率が0.5以下であることにより、最頻値であるピーク繊維径が平均繊維径よりも小さいため、平均繊維径よりも繊維径が大きい繊維が存在することで、不織布の圧縮に対する抵抗性がより改良される。
本実施形態の好ましい態様である、平均繊維径に対するピーク繊維径の比率が0.5以下である熱可塑性樹脂繊維を用いた不織布をフィルタに使用すると、微細な繊維径に起因して微細粒子阻止率が良好となり、かつ、より太い繊維径の部分に起因して圧縮に対する抵抗性が改良され、フィルタの性能がより長期間維持される。特に、本実施形態の好ましい態様である不織布は、一般にはフィルタが詰まりやすく、長期間の使用が困難なゲル粒子などの分離用フィルタに適用して高い性能を発現することが期待できる。Moreover, as for the thermoplastic resin fiber contained in the nonwoven fabric of this embodiment, it is preferable that the ratio of the peak fiber diameter with respect to an average fiber diameter is 0.5 or less. According to a preferable aspect of the present embodiment, in the fiber diameter distribution of the non-woven fabric, the fiber diameter distribution is wide, fibers of extremely small diameter are present, and the ratio of the peak fiber diameter to the average fiber diameter is 0.5 or less Since the peak fiber diameter, which is the mode value, is smaller than the average fiber diameter, the presence of fibers having a fiber diameter larger than the average fiber diameter further improves the resistance to non-woven fabric compression.
When a non-woven fabric using a thermoplastic resin fiber having a ratio of a peak fiber diameter to an average fiber diameter of 0.5 or less, which is a preferable aspect of the present embodiment, is used for a filter, fine particles can be prevented due to the fine fiber diameter. The rate is better, and the resistance to compression is improved due to the larger fiber diameter, and the performance of the filter is maintained for a longer time. In particular, the non-woven fabric, which is a preferable aspect of the present embodiment, can be expected to be applied to a separation filter such as gel particles which are easily clogged with a filter and difficult to use for a long time to exhibit high performance.
一般に熱可塑性樹脂を用いてメルトブロー不織布を形成する場合、繊維を形成するノズルから溶融した熱可塑性樹脂を連続的に供給し、ホットエアを吹きつけで繊維を形成する。この場合、形成される熱可塑性樹脂繊維の繊維径は、熱可塑性樹脂を吐出するノズルのノズル孔径と、溶融された熱可塑性樹脂の粘度に依存する。
しかし、従来技術では、微細繊維を形成する目的で、ノズル孔径をより小さくするには機械加工的な限界がある。
一方、繊維径を小さくするために、熱可塑性樹脂の溶融粘度を下げる手段をとる場合、加熱温度を上昇させると樹脂の変質が生じることがあったり、溶融粘度が低すぎることで、紡糸ノズルからの連続的、かつ、均一な吐出が困難となったりすることがある。
上記従来技術に対し、本実施形態の不織布は、熱可塑性樹脂繊維の繊維径が特定の条件の分布を有することで、繊維径の極めて細い繊維と、より太い繊維と、のバランスに優れ、その結果、表面積が大きい領域を有するにも拘らず、不織布全体としての圧縮に対する抵抗性が良好となる。In general, when a thermoplastic resin is used to form a meltblown non-woven fabric, molten thermoplastic resin is continuously supplied from a nozzle for forming fibers, and fibers are formed by blowing hot air. In this case, the fiber diameter of the thermoplastic resin fiber to be formed depends on the diameter of the nozzle of the nozzle for discharging the thermoplastic resin and the viscosity of the molten thermoplastic resin.
However, in the prior art, there are machining limitations to make the nozzle diameter smaller for the purpose of forming fine fibers.
On the other hand, when taking measures to lower the melt viscosity of the thermoplastic resin in order to reduce the fiber diameter, deterioration of the resin may occur when the heating temperature is raised, or the melt viscosity is too low. The continuous and uniform discharge may be difficult.
In contrast to the prior art, the nonwoven fabric of the present embodiment is excellent in the balance between the extremely thin fiber diameter and the thicker fiber because the fiber diameter of the thermoplastic resin fiber has a specific condition distribution, As a result, in spite of having a large surface area, resistance to compression as a whole of the nonwoven fabric is good.
本実施形態の不織布の物性としては、不織布を200℃で溶融させて測定した粘度が0.1Pa・s〜100.0Pa・sであることが好ましく、0.1Pa・s〜50.0Pa・sであることがより好ましく、0.5Pa・s〜10.5Pa・sであることがさらに好ましく、1.0Pa・s〜10Pa・sであることが特に好ましい。
不織布を200℃で溶融させて測定した粘度が既述の範囲であることで、本実施形態の不織布に適する繊維径分布を有する熱可塑性樹脂繊維を、より容易に得ることができる。As a physical property of the nonwoven fabric of this embodiment, it is preferable that the viscosity which melt | melted the nonwoven fabric at 200 degreeC and measured it is 0.1 Pa.s-100.0 Pa.s, 0.1 Pa.s-50.0 Pa.s The pressure is more preferably 0.5 Pa · s to 10.5 Pa · s, further preferably 1.0 Pa · s to 10 Pa · s.
When the viscosity measured by melting the nonwoven fabric at 200 ° C. is within the range described above, it is possible to more easily obtain a thermoplastic resin fiber having a fiber diameter distribution suitable for the nonwoven fabric of the present embodiment.
本実施形態の不織布を形成する熱可塑性樹脂繊維は、ワックスを含有することが好ましい。
熱可塑性樹脂繊維にワックスが含まれることで、熱可塑性樹脂繊維において、本実施形態に規定する微細な繊維径と特定の繊維径分布とを有する繊維形状をより容易に達成することができる。
熱可塑性樹脂繊維がワックスを含むことにより、繊維を形成する熱可塑性樹脂組成物がワックスを含むことが確認できる。
繊維を形成するために用いる熱可塑性樹脂組成物がワックスを含むことで、繊維形成時における溶融状態の熱可塑性樹脂組成物の粘度を既述の好ましい範囲に調整し易くなり、本実施形態で規定する繊維径分布を有する熱可塑性樹脂繊維を、効率よく得ることができる。It is preferable that the thermoplastic resin fiber which forms the nonwoven fabric of this embodiment contains a wax.
By including a wax in the thermoplastic resin fiber, in the thermoplastic resin fiber, it is possible to more easily achieve a fiber shape having a fine fiber diameter specified in the present embodiment and a specific fiber diameter distribution.
When the thermoplastic resin fiber contains a wax, it can be confirmed that the thermoplastic resin composition forming the fiber contains a wax.
When the thermoplastic resin composition used to form the fiber contains a wax, the viscosity of the thermoplastic resin composition in a molten state at the time of fiber formation can be easily adjusted to the above-described preferable range, and this embodiment is defined in this embodiment. Thermoplastic resin fibers having the following fiber diameter distribution can be efficiently obtained.
熱可塑性樹脂繊維が、ワックスを、熱可塑性樹脂繊維の全量に対し10質量%〜60質量%含有することが好ましい。
ワックスの含有量は、20質量%〜50質量%の範囲であることがより好ましく、30質量%〜40質量%の範囲であることがさらに好ましい。The thermoplastic resin fiber preferably contains a wax in an amount of 10% by mass to 60% by mass with respect to the total amount of the thermoplastic resin fiber.
The content of the wax is more preferably in the range of 20% by mass to 50% by mass, and still more preferably in the range of 30% by mass to 40% by mass.
本実施形態の不織布は、溶媒成分を含まないことが好ましい。溶媒成分を含まない不織布は、後述する本実施形態の好ましい不織布の製造方法に記載の如く、熱可塑性樹脂組成物を溶融し、紡糸ノズルから溶融樹脂塊として断続的に滴下することにより得ることができる。溶媒成分とは、繊維における樹脂を溶解可能な有機溶媒成分を意味する。溶媒成分としては、ジメチルホルムアミド(DMF)などが挙げられる。本明細書において、不織布が溶媒成分を含まないとは、不織布をヘッドスペースガスクロマトグラフ法によって分析した際の溶媒成分の含有量が測定機器の検出限界以下であることを意味する。 It is preferable that the nonwoven fabric of this embodiment does not contain a solvent component. A non-woven fabric not containing a solvent component can be obtained by melting the thermoplastic resin composition and intermittently dropping it as a molten resin mass from a spinning nozzle as described in the preferred non-woven fabric manufacturing method of the present embodiment described later. it can. The solvent component means an organic solvent component capable of dissolving the resin in the fiber. Examples of the solvent component include dimethylformamide (DMF) and the like. In the present specification, the non-woven fabric does not contain a solvent component means that the content of the solvent component when the non-woven fabric is analyzed by head space gas chromatography is equal to or less than the detection limit of the measuring device.
次に、本実施形態の不織布の繊維形状について詳細に説明する。
本実施形態の不織布は、平均繊維径が5μm以下である熱可塑性樹脂繊維であって、100nm〜200nmの繊維径積算頻度が3.0%以上存在する熱可塑性樹脂繊維を含む。
また、不織布に含まれる熱可塑性樹脂繊維は、平均繊維径に対するピーク繊維径の比率が0.5以下であることが好ましい。
ここで、熱可塑性樹脂繊維の平均繊維径及びピーク繊維径について説明する。本実施形態の不織布に含まれる熱可塑性樹脂繊維の繊維径は、以下の方法で測定される。Next, the fiber shape of the non-woven fabric of the present embodiment will be described in detail.
The nonwoven fabric of the present embodiment is a thermoplastic resin fiber having an average fiber diameter of 5 μm or less, and includes a thermoplastic resin fiber in which a fiber diameter integrated frequency of 100 nm to 200 nm is 3.0% or more.
Moreover, it is preferable that the ratio of the peak fiber diameter with respect to an average fiber diameter of the thermoplastic resin fiber contained in a nonwoven fabric is 0.5 or less.
Here, the average fiber diameter and the peak fiber diameter of the thermoplastic resin fiber will be described. The fiber diameter of the thermoplastic resin fiber contained in the nonwoven fabric of this embodiment is measured by the following method.
(1)平均繊維径の測定
不織布を、株式会社日立製作所製電子顕微鏡「S−3500N」を用いて倍率5000倍の写真を撮影し、無作為に繊維の幅(直径:μm)を1000点測定し、数平均で平均を取って平均繊維径(μm)を算出した。
不織布における繊維の測定箇所を無作為とするため、撮影した写真の左上隅から右下隅に対角線を引き、対角線と繊維が交差した箇所の繊維の幅(直径)を測定した。測定点が1000点となるまで新規に写真を撮影し測定を行った。(1) Measurement of average fiber diameter A non-woven fabric is photographed at a magnification of 5000 times using an electron microscope "S-3500N" manufactured by Hitachi Ltd., and the fiber width (diameter: μm) is randomly measured at 1000 points The average fiber diameter (μm) was calculated by averaging the number averages.
In order to randomize the measurement points of the fibers in the non-woven fabric, a diagonal was drawn from the upper left corner to the lower right corner of the photographed photograph, and the width (diameter) of the fibers at the intersection of the diagonal and the fibers was measured. A new photograph was taken and measured until the number of measurement points reached 1000.
(2)ピーク繊維径(最頻繊維径)
既述の「(1)平均繊維径の測定方法」で測定された1000点の繊維径(μm)のデータに基づき、対数度数分布を作成した。
対数度数分布は、x軸を繊維径(μm)を、10を底とする対数スケール上にプロットし、y軸は頻度の百分率とした。x軸上において、繊維径0.1(=10−1)μmから、繊維径50.1(=101.7)μmまでを、対数スケール上で均等に27に分割し、頻度の最も大きい分割区間におけるx軸の最小値と最大値との相乗平均の値を、ピーク繊維径(最頻繊維径、後述の第一ピーク繊維径)とした。(2) Peak fiber diameter (moderate fiber diameter)
The logarithmic frequency distribution was created based on the data of the fiber diameter (μm) of 1000 points measured by the above-mentioned “(1) Measurement method of average fiber diameter”.
The logarithmic frequency distribution is plotted on a logarithmic scale with the x-axis as fiber diameter (μm) on the base of 10, and the y-axis is a percentage of the frequency. On the x-axis, the fiber diameter from 0.1 (= 10 -1 ) μm to the fiber diameter 50.1 (= 10 1.7 ) μm is equally divided into 27 on a logarithmic scale, and the frequency is highest The value of the geometric average of the minimum value and the maximum value of the x axis in the divided section was taken as the peak fiber diameter (the mode fiber diameter, the first peak fiber diameter described later).
本実施形態の不織布に含まれる熱可塑性樹脂繊維において、平均繊維径は5μm以下であれば特に限定されず、例えば、1μm〜5μmであることが好ましく、1.5μm〜4.0μmであることがより好ましく、2.0μm〜3.5μmであることがさらに好ましい。 In the thermoplastic resin fiber contained in the nonwoven fabric of the present embodiment, the average fiber diameter is not particularly limited as long as it is 5 μm or less, for example, preferably 1 μm to 5 μm, and 1.5 μm to 4.0 μm. More preferably, the thickness is 2.0 μm to 3.5 μm.
本実施形態の不織布に含まれる熱可塑性樹脂繊維において、平均繊維径に対するピーク繊維径の比率は0.5以下であることが好ましい。即ち、得られた平均繊維径を1としたとき、ピーク繊維径が0.5以下であり、ピーク繊維径が平均繊維径よりも細いことで、本実施形態の不織布は表面積が大きくなり、したがって、不織布をフィルタに使用すると微細粒子阻止率が良好なフィルタとなる。さらに、平均繊維径に対するピーク繊維径の比率は、0.45以下であることがより好ましく、0.4以下であることがさらに好ましく、0.05〜0.3であることが特に好ましく、0.05〜0.2であることが一層好ましい。 In the thermoplastic resin fiber contained in the nonwoven fabric of the present embodiment, the ratio of the peak fiber diameter to the average fiber diameter is preferably 0.5 or less. That is, when the obtained average fiber diameter is 1, the peak fiber diameter is 0.5 or less, and the peak fiber diameter is thinner than the average fiber diameter, so that the nonwoven fabric of the present embodiment has a large surface area. When a non-woven fabric is used as a filter, a filter having a fine particle rejection rate becomes good. Furthermore, the ratio of the peak fiber diameter to the average fiber diameter is more preferably 0.45 or less, still more preferably 0.4 or less, particularly preferably 0.05 to 0.3, and 0 More preferably, it is .05-0.2.
熱可塑性樹脂繊維のピーク繊維径は、平均繊維径よりも細いことが好ましく、より具体的には、1μm以下であることが好ましく、0.05μm〜0.6μmの範囲であることがより好ましく、0.05μm〜0.4μmの範囲であることがさらに好ましい。
ピーク繊維径が1μm以下であることで、得られた不織布の表面積がより広くなり、不織布をフィルタに使用した場合の微細粒子阻止率がより高くなる。The peak fiber diameter of the thermoplastic resin fiber is preferably thinner than the average fiber diameter, more specifically, preferably 1 μm or less, and more preferably in the range of 0.05 μm to 0.6 μm, More preferably, it is in the range of 0.05 μm to 0.4 μm.
When the peak fiber diameter is 1 μm or less, the surface area of the obtained non-woven fabric becomes larger, and the fine particle rejection rate becomes higher when the non-woven fabric is used for a filter.
(3)100nm〜200nmの繊維径積算頻度
既述の「(1)平均繊維径の測定方法」で測定された1000点の繊維径(μm)のデータにおいて、測定した全繊維径の数に対し、繊維径が100nm〜200nmである箇所の数を測定し、繊維径積算頻度を百分率にて算出した。(3) Fiber diameter integrated frequency of 100 nm to 200 nm In the data of the fiber diameter (μm) of 1000 points measured by the above-mentioned “(1) Method of measuring average fiber diameter”, the number of total fiber diameters is measured. The number of locations where the fiber diameter is 100 nm to 200 nm was measured, and the fiber diameter integration frequency was calculated as a percentage.
本実施形態の不織布に含まれる熱可塑性樹脂繊維の繊維径において、100nm〜200nmの繊維径積算頻度が3.0%以上存在する。100nm〜200nmの繊維径積算頻度は、3.0%〜50%であることが好ましく、4.0%〜40%であることがより好ましく、5.0%〜40%であることがさらに好ましく、10.0%〜30%であることが最も好ましい。
100nm〜200nmの繊維径積算頻度が3.0%以上であることで、微細な繊維の存在割合が有効な量となり、得られる不織布の表面積が十分に大きくなり、不織布をフィルタに使用した場合、微細粒子阻止率が良好となる。In the fiber diameter of the thermoplastic resin fiber contained in the nonwoven fabric of this embodiment, the fiber diameter integrated frequency of 100 nm-200 nm exists 3.0% or more. The fiber diameter integrated frequency of 100 nm to 200 nm is preferably 3.0% to 50%, more preferably 4.0% to 40%, still more preferably 5.0% to 40% And most preferably 10.0% to 30%.
When the fiber diameter integrated frequency of 100 nm to 200 nm is 3.0% or more, the existence ratio of fine fibers becomes an effective amount, the surface area of the obtained nonwoven fabric becomes sufficiently large, and the nonwoven fabric is used as a filter, The fine particle rejection rate is good.
熱可塑性樹脂繊維の形状について、より詳細に説明する。
既述のように本実施形態の不織布に含まれる熱可塑性樹脂繊維は、平均繊維径が5μm以下であること、及び100nm〜200nmの繊維径積算頻度が3.0%以上存在することの条件を満たす。
これらの条件は、不織布に含まれる熱可塑性樹脂繊維の平均繊維径が細いことを示す。また、極めて微細な200nm以下の繊維径の部分を有することを示す。
また、熱可塑性樹脂繊維は、平均繊維径に対するピーク繊維径の比率が0.5以下であることが好ましい条件である。ピーク繊維径の比率が0.5以下であることで、さらに、本実施形態の好ましい態様である不織布に含まれる熱可塑性樹脂繊維は、平均繊維径よりも繊維径の大きい範囲にも、ある程度の繊維径分布を有することを示す。
好ましい繊維径分布としては、繊維径のデータに基づいて対数度数分布を作成した場合、平均繊維径の0.5以下のピーク繊維径(以下、第一ピーク繊維径とも称する)を有し、かつ、平均繊維径よりも大きな繊維径の領域に第二ピーク繊維径を有することが好ましい。平均繊維径よりも大きな繊維径の領域に第二ピーク繊維径を有するとは、平均繊維径よりも太い繊維径を有する繊維がある程度の頻度で存在することを示し、不織布中に平均繊維径よりも太い繊維をある程度の頻度で有することで、不織布の圧縮に対する抵抗性がより良好となる。
なお、第二ピーク繊維径とは、繊維径のデータに基づいて作成した対数度数分布に第一ピーク繊維径が存在する場合に、平均繊維径よりも大きな繊維径の領域における最頻繊維径をいう。The shape of the thermoplastic resin fiber will be described in more detail.
As described above, the thermoplastic resin fibers contained in the nonwoven fabric of the present embodiment have an average fiber diameter of 5 μm or less, and a condition that a fiber diameter integrated frequency of 100 nm to 200 nm is 3.0% or more. Fulfill.
These conditions show that the average fiber diameter of the thermoplastic resin fiber contained in a nonwoven fabric is thin. Also, it shows that it has a very fine fiber diameter of 200 nm or less.
The thermoplastic resin fibers preferably have a ratio of the peak fiber diameter to the average fiber diameter of 0.5 or less. When the ratio of the peak fiber diameter is 0.5 or less, the thermoplastic resin fiber further contained in the non-woven fabric which is a preferable aspect of the present embodiment has a fiber diameter larger than the average fiber diameter to some extent. It shows that it has a fiber diameter distribution.
As a preferable fiber diameter distribution, when logarithmic frequency distribution is created based on data of fiber diameter, it has a peak fiber diameter of 0.5 or less of the average fiber diameter (hereinafter also referred to as first peak fiber diameter), It is preferable to have a second peak fiber diameter in a region of a fiber diameter larger than the average fiber diameter. Having a second peak fiber diameter in a region of a fiber diameter larger than the average fiber diameter indicates that a fiber having a fiber diameter larger than the average fiber diameter is present at a certain frequency, and the average fiber diameter in the nonwoven fabric Having thick fibers with a certain degree of frequency makes the nonwoven more resistant to compression.
The second peak fiber diameter means the most frequent fiber diameter in the region of the fiber diameter larger than the average fiber diameter when the first peak fiber diameter exists in the logarithmic frequency distribution created based on the fiber diameter data. Say.
以下、本実施形態の不織布に含まれる熱可塑性樹脂繊維の材料について説明する。
(熱可塑性樹脂)
本実施形態の不織布の製造に用いる熱可塑性樹脂は、メルトブロー不織布の製造に適用可能な熱可塑性樹脂であれば、特に限定はされず、公知の熱可塑性樹脂を用いることができる。
本実施形態に適用可能な熱可塑性樹脂としては、具体的には、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテン及び1−オクテン等のα−オレフィンの単独重合体又は共重合体が挙げられる。
α−オレフィンの単独重合体又は共重合体としては、高圧法低密度ポリエチレン(LDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、エチレン/プロピレンランダム共重合体、エチレン/1−ブテンランダム共重合体等のエチレンの単独重合体あるいはエチレン/α−オレフィン共重合体等のエチレン含有共重合体;プロピレンの単独重合体(ポリプロピレン:PP)、プロピレン/エチレンランダム共重合体、プロピレン/エチレン/1−ブテンランダム共重合体(ランダムポリプロピレン)、プロピレンブロック共重合体、プロピレン/1−ブテンランダム共重合体等のプロピレン含有重合体;1−ブテン単独重合体、1−ブテン/エチレン共重合体、1−ブテン/プロピレン共重合体等の1−ブテン含有共重合体;4−メチル−1−ペンテン単独重合体、4−メチル−1−ペンテン/プロピレン共重合体、4−メチル−1−ペンテン/α−オレフィン共重合体等の4−メチル−1−ペンテン含有共重合体;などのα−オレフィン含有重合体が挙げられる。Hereinafter, the material of the thermoplastic resin fiber contained in the nonwoven fabric of this embodiment is demonstrated.
(Thermoplastic resin)
The thermoplastic resin used for the production of the nonwoven fabric of the present embodiment is not particularly limited as long as it is a thermoplastic resin applicable to the production of a melt-blown nonwoven fabric, and a known thermoplastic resin can be used.
Specific examples of thermoplastic resins applicable to the present embodiment include homopolymers of α-olefins such as ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, 4-methyl-1-pentene and 1-octene. Or a copolymer is mentioned.
As a homopolymer or copolymer of α-olefin, high pressure low density polyethylene (LDPE), linear low density polyethylene (LLDPE), high density polyethylene (HDPE), ethylene / propylene random copolymer, ethylene / 1 -Homopolymer of ethylene such as butene random copolymer or ethylene-containing copolymer such as ethylene / α-olefin copolymer; homopolymer of propylene (polypropylene: PP), propylene / ethylene random copolymer, propylene / Propylene-containing polymers such as ethylene / 1-butene random copolymer (random polypropylene), propylene block copolymer, propylene / 1-butene random copolymer; 1-butene homopolymer, 1-butene / ethylene copolymer Polymer, 1-butene such as 1-butene / propylene copolymer Copolymers containing 4-methyl-1-pentene homopolymer, 4-methyl-1-pentene / propylene copolymer, 4-methyl-1-pentene / α-olefin copolymer, etc. Α-olefin-containing polymers such as 1-pentene-containing copolymers; and the like.
α−オレフィン含有重合体以外の熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル;ナイロン−6、ナイロン−66、ポリメタキシレンアジパミド等のポリアミド;ポリ塩化ビニル;ポリイミド;エチレン/酢酸ビニル共重合体;ポリアクリロニトリル;ポリカーボネート;ポリスチレン;アイオノマー及びこれらの混合物等を例示することができる。 Examples of thermoplastic resins other than α-olefin-containing polymers include polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate and polyethylene naphthalate; polyamides such as nylon-6, nylon-66 and polymetaxylene adipamide; polyvinyl chloride; Examples thereof include polyimides; ethylene / vinyl acetate copolymers; polyacrylonitriles; polycarbonates; polystyrenes; ionomers and mixtures thereof.
これら熱可塑性樹脂の中でも、成形時の紡糸安定性、不織布の加工性及び通気性、柔軟性、軽量性並びに耐熱性の観点から、α−オレフィン含有重合体が好ましい。α−オレフィン含有重合体の中でも、耐熱性、軽量性の観点から、プロピレン由来の構造単位を含む重合体(以下、プロピレン系重合体と称することがある)が好ましい。即ち、熱可塑性樹脂繊維における熱可塑性樹脂としては、プロピレン由来の構造単位を含む重合体であることが好ましい。なお、プロピレン系重合体としては、プロピレン単独重合体、プロピレンとプロピレン以外のα−オレフィンとの共重合体等がより好ましい。 Among these thermoplastic resins, α-olefin-containing polymers are preferred from the viewpoints of spinning stability during molding, processability and air permeability of nonwoven fabrics, flexibility, lightness and heat resistance. Among the α-olefin-containing polymers, a polymer containing a structural unit derived from propylene (hereinafter sometimes referred to as a propylene-based polymer) is preferable from the viewpoint of heat resistance and lightness. That is, the thermoplastic resin in the thermoplastic resin fiber is preferably a polymer containing a structural unit derived from propylene. As the propylene-based polymer, a propylene homopolymer, a copolymer of propylene and an α-olefin other than propylene, and the like are more preferable.
・プロピレン系重合体
本実施形態において、熱可塑性樹脂として好適なプロピレン系重合体としては、通常、融点(Tm)が125℃以上、好ましくは130〜165℃の範囲にあるプロピレンの単独重合体、又は、プロピレンと、極少量のエチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン等から選ばれる炭素数2若しくは炭素数4以上のα−オレフィンの1種若しくは2種以上と、の共重合体を挙げることができる。プロピレン由来の構造単位を含む共重合体としては、プロピレンと、炭素数2又は炭素数4〜8のα−オレフィンから選ばれるα−オレフィンの1種又は2種以上と、の共重合体がより好ましい。溶融粘度を満たすプロピレン系重合体であれば、その種類は特に限定されない。-Propylene-based polymer In the present embodiment, a propylene-based polymer suitable as a thermoplastic resin is usually a propylene homopolymer having a melting point (Tm) of 125 ° C. or higher, preferably in the range of 130 to 165 ° C. Or propylene and a very small amount of ethylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 4-methyl-1-pentene, etc. The copolymer of 1 type, or 2 or more types can be mentioned. As a copolymer containing a structural unit derived from propylene, a copolymer of propylene and one or more kinds of α-olefins selected from α-olefins having 2 or 4 to 8 carbon atoms is more preferable. preferable. The type is not particularly limited as long as it is a propylene-based polymer satisfying the melt viscosity.
プロピレン系重合体は、溶融紡糸が可能な限り、メルトフローレート(MFR:ASTM D1238、230℃、荷重2.16kg)は特に限定はされない。紡糸容易性の観点からは、MFRは10g/10分〜4000g/10分であることが好ましく、50g/10分〜3000g/10分であることがより好ましく、100g/10分〜2000g/10分の範囲であることがさらに好ましい。
なお、本明細書におけるMFRは、ASTM D1238に準拠し、温度230℃、荷重2.16kgで測定した値を用いている。The melt flow rate (MFR: ASTM D1238, 230 ° C., load 2.16 kg) is not particularly limited as long as melt-spinning is possible for the propylene-based polymer. From the viewpoint of spinnability, the MFR is preferably 10 g / 10 min to 4000 g / 10 min, more preferably 50 g / 10 min to 3000 g / 10 min, and 100 g / 10 min to 2000 g / 10 min. More preferably, it is in the range of
In addition, MFR in this specification uses the value measured by the temperature of 230 degreeC, and 2.16 kg of loads based on ASTMD1238.
(熱可塑性樹脂組成物)
本実施形態の不織布に含まれる熱可塑性樹脂繊維は、前述の熱可塑性樹脂のみから形成されてもよいが、熱可塑性樹脂に加え、本実施形態の効果を損なわない範囲において、公知の熱可塑性樹脂以外の添加剤をさらに含む熱可塑性樹脂組成物から形成されてもよい。
熱可塑性樹脂組成物が含みうる添加剤としては、ワックス、結晶核剤、耐熱安定剤、耐候安定剤などの安定剤、充填材、帯電防止剤、親水剤、撥水剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、滑剤、染料、顔料などの着色剤、天然油、合成油等が挙げられる。
熱可塑性樹脂組成物はその他の添加剤を1種のみ含有してもよく、2種以上含有してもよい。(Thermoplastic resin composition)
The thermoplastic resin fiber contained in the nonwoven fabric of the present embodiment may be formed only from the above-mentioned thermoplastic resin, but in addition to the thermoplastic resin, a known thermoplastic resin can be used as long as the effects of the present embodiment are not impaired. You may form from the thermoplastic resin composition which further contains an additive other than.
Additives which the thermoplastic resin composition may contain include waxes, crystal nucleating agents, stabilizers such as heat resistant stabilizers, weather resistant stabilizers, fillers, antistatic agents, hydrophilic agents, water repellents, anti blocking agents, Examples thereof include a fogging agent, a lubricant, a coloring agent such as a dye and a pigment, a natural oil, a synthetic oil and the like.
The thermoplastic resin composition may contain only one type of other additive, or may contain two or more types.
(ワックス)
熱可塑性樹脂組成物は、既述のようにワックスを含むことが好ましい。
ワックスとしては、繊維改質に使用しうるワックスであれば、特に制限なく使用することができる。中でも、熱可塑性樹脂との親和性を有するワックスが好ましい。
例えば、熱可塑性樹脂としてプロピレン系重合体を用いる場合には、プロピレン系ワックスを含むことが好ましい。熱可塑性樹脂組成物がプロピレン系重合体と、プロピレン系ワックスと、を含むことにより、得られる不織布の平均繊維径を小さくすることがより容易となり、均一な品質の不織布を得ることがより容易となる。(wax)
The thermoplastic resin composition preferably contains a wax as described above.
As the wax, any wax that can be used for fiber modification can be used without particular limitation. Among them, a wax having an affinity to a thermoplastic resin is preferable.
For example, in the case of using a propylene-based polymer as the thermoplastic resin, it is preferable to include a propylene-based wax. When the thermoplastic resin composition contains a propylene-based polymer and a propylene-based wax, it becomes easier to reduce the average fiber diameter of the obtained nonwoven fabric, and it is easier to obtain a nonwoven fabric of uniform quality. Become.
プロピレン系ワックスは、比較的分子量が低いプロピレン系重合体、すなわち、ワックス状のプロピレン系重合体である。プロピレン系ワックスの製造方法は特に制限されない。プロピレン系ワックスは、通常用いられる低分子量重合体又は単量体の重合により製造したものでもよく、分子量のより高いプロピレン系重合体を加熱減成し、分子量を低減させることにより得られたものでもよい。 The propylene-based wax is a propylene-based polymer having a relatively low molecular weight, that is, a wax-like propylene-based polymer. The production method of the propylene-based wax is not particularly limited. The propylene-based wax may be one produced by polymerization of a low molecular weight polymer or monomer generally used, or one obtained by thermally decomposing a higher molecular weight propylene-based polymer to reduce the molecular weight. Good.
本実施形態に使用しうるプロピレン系ワックスの重量平均分子量(Mw)は22,000以下であることが好ましい。プロピレン系重合体ワックス(b)のMwは、好ましくは400〜20,000であり、より好ましくは400〜15,000であり、さらに好ましくは2,000〜14,000であり、特に好ましくは6,000〜13,000である。
ワックスの分子量及び分子量分布の測定は、GPCを用いて行う。測定は、市販の単分散標準ポリスチレンを標準とし、以下の条件で行う。
装置:ゲル浸透クロマトグラフAlliance GPC2000型(Waters社製)
溶剤:o−ジクロルベンゼン
カラム:TSKgelカラム(東ソー株式会社製)×4
流速:1.0ml/分
試料:0.3%o−ジクロロベンゼン溶液
温度:140℃
プロピレン系ワックスのMwが上記範囲にあることで、不織布に含まれる熱可塑性樹脂繊維をより細くし易くなる。また、Mwが上記範囲にあることで、ワックスの有機樹脂繊維からの経時的なブリードアウトをより確実に抑制できる。The weight average molecular weight (Mw) of the propylene-based wax that can be used in the present embodiment is preferably 22,000 or less. The Mw of the propylene-based polymer wax (b) is preferably 400 to 20,000, more preferably 400 to 15,000, still more preferably 2,000 to 14,000, and particularly preferably 6 And 13,000 to 13,000.
The measurement of the molecular weight and molecular weight distribution of the wax is performed using GPC. The measurement is performed under the following conditions, using a commercially available monodispersed standard polystyrene as a standard.
Device: Gel permeation chromatography Alliance GPC2000 (manufactured by Waters)
Solvent: o-dichlorobenzene Column: TSKgel column (made by Tosoh Corporation) x 4
Flow rate: 1.0 ml / min Sample: 0.3% o-dichlorobenzene solution temperature: 140 ° C.
When the Mw of the propylene-based wax is in the above range, the thermoplastic resin fibers contained in the non-woven fabric can be easily made thinner. In addition, when Mw is in the above range, it is possible to more reliably suppress the temporal bleed out of the wax from the organic resin fiber.
プロピレン系ワックスは、JIS K2207(1996年)に従って測定した軟化点が90℃を超えることが好ましい。上記軟化点は、より好ましくは100℃以上である。
上記軟化点が90℃以上であると、熱処理時又は使用時における耐熱安定性をより向上させることができ、結果として不織布の耐熱性をより向上させることができる。
上記軟化点の上限は特に制限されないが、上限として、例えば168℃が挙げられる。The propylene-based wax preferably has a softening point of greater than 90 ° C. as measured according to JIS K 2207 (1996). The softening point is more preferably 100 ° C. or more.
The heat resistance stability at the time of heat processing or use can be improved more as a said softening point is 90 degreeC or more, and as a result, the heat resistance of a nonwoven fabric can be improved more.
Although the upper limit in particular of the said softening point is not restrict | limited, For example, 168 degreeC is mentioned as an upper limit.
プロピレン系ワックスとしては、例えば、プロピレンの単独重合体、プロピレンと炭素数2又は炭素数4〜20のα−オレフィンとの共重合体、等が挙げられる。
中でも、熱可塑性樹脂組成物が、プロピレン系重合体とプロピレン系ワックスと、を含み、かつ、プロピレン系ワックスがプロピレンの単独重合体であることが、プロピレン系重合体とプロピレン系ワックスとの混練性により優れ、より均一な熱可塑性樹脂組成物が形成されるため好ましい。Examples of the propylene-based wax include homopolymers of propylene and copolymers of propylene and an α-olefin having 2 or 4 to 20 carbon atoms.
Among them, the thermoplastic resin composition contains a propylene-based polymer and a propylene-based wax, and the propylene-based wax is a homopolymer of propylene, and the kneadability of the propylene-based polymer and the propylene-based wax It is preferable because a more uniform and more uniform thermoplastic resin composition is formed.
プロピレン系ワックスのJIS K6760(1995年)に従って測定した密度は特に限定されるものではないが、例えば0.890g/cm3〜0.980g/cm3であることが好ましく、0.890g/cm3〜0.960g/cm3であることがより好ましく、0.900g/cm3〜0.960g/cm3であることがさらに好ましく、0.900g/cm3〜0.950g/cm3であることが特に好ましい。
プロピレン系ワックス密度が上記範囲にあることで、プロピレン系ワックスとプロピレン系重合体との混練性により優れ、且つ、紡糸性及び経時での安定性がより優れたものとなる。Although density measured is not particularly limited according to the propylene-based wax JIS K6760 (1995 years), preferably for example 0.890g / cm 3 ~0.980g / cm 3 , 0.890g / cm 3 more preferably ~0.960g / cm 3, and even more preferably from 0.900g / cm 3 ~0.960g / cm 3 , a 0.900g / cm 3 ~0.950g / cm 3 Is particularly preferred.
When the propylene-based wax density is in the above range, the kneadability of the propylene-based wax and the propylene-based polymer is more excellent, and the spinnability and the stability over time become more excellent.
プロピレン系ワックスは、市販品を用いてもよい。市販品としては、例えば、三井化学株式会社製のハイワックス(登録商標)NPシリーズ等が挙げられる。
熱可塑性樹脂組成物は、プロピレン系ワックスを一種のみ含んでいてもよく、二種以上含んでいてもよい。
熱可塑性樹脂組成物の全量に対するプロピレン系ワックスの含有量は、10質量%〜60質量%の範囲であることが好ましく、15質量%〜55質量%の範囲がより好ましく、20質量%〜50質量%の範囲がさらに好ましく、30質量%〜40質量%の範囲が特に好ましい。
熱可塑性樹脂組成物の全量に対するプロピレン系ワックスの含有量が上記範囲において、紡糸性がより良好となり、ピーク繊維径をより細くすることができる。The propylene-based wax may be a commercially available product. Examples of commercially available products include Hi Wax (registered trademark) NP series manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., and the like.
The thermoplastic resin composition may contain only one type of propylene-based wax, or may contain two or more types.
The content of the propylene-based wax relative to the total amount of the thermoplastic resin composition is preferably in the range of 10% by mass to 60% by mass, more preferably in the range of 15% by mass to 55% by mass, and 20% by mass to 50% by mass. The range of% is more preferable, and the range of 30% by mass to 40% by mass is particularly preferable.
When the content of the propylene-based wax with respect to the total amount of the thermoplastic resin composition is in the above-mentioned range, the spinnability becomes better, and the peak fiber diameter can be further narrowed.
熱可塑性樹脂組成物中における、プロピレン系重合体とプロピレン系ワックスとの総含有量は、効果の観点から、80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましい。 From the viewpoint of effect, the total content of the propylene-based polymer and the propylene-based wax in the thermoplastic resin composition is preferably 80% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more.
(結晶核剤)
熱可塑性樹脂組成物は、結晶核剤を含むことができる。結晶核剤としては、熱可塑性樹脂が結晶化する際の核となりうるものを制限なく用いることができる。
本実施形態で用いられる結晶核剤は、熱可塑性樹脂の溶融状態から、冷却されることで固体状態へ変化する遷移状態において、熱可塑性樹脂が結晶化する際の核形成サイトを生成する添加剤を意味する。結晶核剤は単独で用いてもよく、二種以上を用いてもよい。
結晶核剤の含有量は、熱可塑性樹脂組成物100質量部に対して、0.01質量部〜10質量部が好ましく、0.03質量部〜3質量部がより好ましく、0.03質量部〜0.5質量部がさらに好ましい。(Crystal nucleating agent)
The thermoplastic resin composition can include a crystal nucleating agent. As the crystal nucleating agent, one that can be a nucleus at the time of crystallization of the thermoplastic resin can be used without limitation.
The crystal nucleating agent used in the present embodiment is an additive that generates nucleation sites at the time of crystallization of the thermoplastic resin in a transition state in which the molten state of the thermoplastic resin changes to a solid state by being cooled. Means The crystal nucleating agent may be used alone or in combination of two or more.
0.01 mass part-10 mass parts are preferable with respect to 100 mass parts of thermoplastic resin compositions, as for content of a crystal nucleating agent, 0.03 mass part-3 mass parts are more preferable, and 0.03 mass part -0.5 mass part is further more preferable.
(安定剤)
安定剤としては、例えば、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチル−フェノール(BHT)等の老化防止剤;テトラキス[メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸アルキルエステル、2,2’−オキザミドビス[エチル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、Irganox 1010(ヒンダードフェノール系酸化防止剤:商品名)等のフェノール系酸化防止剤;ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、1,2−ヒドロキシステアリン酸カルシウムなどの脂肪酸金属塩;グリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレート等の多価アルコール脂肪酸エステル;等が挙げられる。(Stabilizer)
As the stabilizer, for example, an antioxidant such as 2,6-di-t-butyl-4-methyl-phenol (BHT); tetrakis [methylene-3- (3,5-di-t-butyl-4-4) Hydroxyphenyl) propionate] methane, β- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionic acid alkyl ester, 2,2′-oxamide bis [ethyl-3- (3,5-di-t-) Phenolic antioxidants such as butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], Irganox 1010 (hindered phenolic antioxidant: trade name), etc .; Fatty acid metals such as zinc stearate, calcium stearate, and 1,2-hydroxystearate Salts; glycerin monostearate, glycerin distearate, pentaerythritol monosteare Polyhydric alcohol fatty acid esters such as H., pentaerythritol distearate and pentaerythritol tristearate; and the like.
(充填材)
充填材としては、シリカ、ケイ藻土、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、軽石粉、軽石バルーン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、ドロマイト、硫酸カルシウム、チタン酸カリウム、硫酸バリウム、亜硫酸カルシウム、タルク、クレー、マイカ、アスベスト、ケイ酸カルシウム、モンモリロナイト、ペントナイト、グラファイト、アルミニウム粉、硫化モリブデン、カーボンナノチューブ(CNT)、セルロースナノファイバー等が挙げられる。(Filling material)
As the filler, silica, kieselguhr, alumina, titanium oxide, magnesium oxide, pumice powder, pumice balloon, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, basic magnesium carbonate, dolomite, calcium sulfate, potassium titanate, barium sulfate, Calcium sulfite, talc, clay, mica, asbestos, calcium silicate, montmorillonite, pentonite, graphite, aluminum powder, molybdenum sulfide, carbon nanotubes (CNT), cellulose nanofibers and the like can be mentioned.
熱可塑性樹脂組成物の調製方法には特に制限はない。熱可塑性樹脂組成物の調製方法としては、例えば、プロピレン系重合体に、所望により、好ましい添加剤であるプロピレン系ワックス、上記その他の添加剤と、を種々公知の方法を用いて混合する方法を挙げることができる。 There are no particular limitations on the method of preparing the thermoplastic resin composition. As a method of preparing a thermoplastic resin composition, for example, a method of mixing a propylene-based polymer, if desired, with a propylene-based wax which is a preferable additive, and the above-mentioned other additives using various known methods It can be mentioned.
(不織布の物性)
既述の熱可塑性樹脂組成物を用いて得られる不織布の、繊維径以外の好ましい物性について説明する。(Physical properties of non-woven fabric)
The preferable physical properties other than the fiber diameter of the nonwoven fabric obtained by using the thermoplastic resin composition as stated above are demonstrated.
(1.目付)
本実施形態の不織布の目付には、特に制限はなく、不織布の使用目的に応じて適宜設定することができる。
本実施形態の不織布をフィルタに使用する場合の目付は、好ましくは0.5g/m2以上であり、より好ましくは0.5g/m2〜50g/m2であり、さらに好ましくは1g/m2〜40g/m2であり、特に好ましくは1g/m2〜20g/m2である。
不織布の目付が上記範囲において、不織布の強度がより向上し、細径の繊維がより得られやすい。さらに、上記目付けの不織布を積層することにより、使用時の不織布の目付けを調節することができる。(1. Weight)
There is no restriction | limiting in particular in the fabric weight of the nonwoven fabric of this embodiment, According to the intended purpose of a nonwoven fabric, it can set suitably.
Basis weight when using nonwoven fabric of the present embodiment the filter is preferably 0.5 g / m 2 or more, more preferably 0.5g / m 2 ~50g / m 2 , more preferably 1 g / m a 2 ~40g / m 2, particularly preferably from 1g / m 2 ~20g / m 2 .
Within the above-mentioned range, the strength of the non-woven fabric is further improved in the above-described range of the non-woven fabric, and fine diameter fibers are more easily obtained. Furthermore, the layer weight of the non-woven fabric in use can be adjusted by laminating the non-woven fabric of the above-mentioned weight.
一方、衛生材料用途など、高いバリア性がさほど必要とされず、主に柔軟性、ヒートシール性、軽量性等が求められる用途に用いる場合、不織布の目付は、例えば、0.5g/m2〜5g/m2とすることが好ましく、より好ましくは0.5g/m2〜3g/m2の範囲である。On the other hand, when used in applications where high barrier properties are not so much required, such as sanitary materials applications, and where flexibility, heat sealing properties, lightweight properties, etc. are required, the fabric weight of the nonwoven fabric is, for example, 0.5 g / m 2 it is preferable that a to 5 g / m 2, more preferably from 0.5g / m 2 ~3g / m 2 .
(2.最大孔径)
本実施形態の不織布は、目付60g/m2で測定した最大孔径が、好ましくは30μm以下であり、より好ましくは20μm以下であり、さらに好ましくは15μm以下である。(2. Maximum pore size)
The nonwoven fabric of the present embodiment has a maximum pore size measured at a basis weight of 60 g / m 2 , preferably 30 μm or less, more preferably 20 μm or less, and still more preferably 15 μm or less.
(3.平均孔径)
本実施形態におけるポリエチレン不織布は、目付60g/m2で測定した平均孔径が、好ましくは20μm以下であり、より好ましくは15μm以下であり、さらに好ましくは10μm以下である。
平均孔径の下限には特に制限はないが、不織布をフィルタに使用した場合において、ろ過流量をより向上させる観点からは、平均孔径は、好ましくは0.5μm以上であり、より好ましくは0.8μm以上である。(3. Average pore size)
The polyethylene nonwoven fabric in the present embodiment has an average pore diameter measured at a basis weight of 60 g / m 2 , preferably 20 μm or less, more preferably 15 μm or less, and still more preferably 10 μm or less.
The lower limit of the average pore size is not particularly limited, but in the case of using a non-woven fabric as a filter, the average pore size is preferably 0.5 μm or more, more preferably 0.8 μm from the viewpoint of further improving the filtration flow rate. It is above.
不織布の最大孔径及び平均孔径は、以下に記載の方法で測定することができる。
不織布を積層させることにより目付60g/m2となるように調整し、調整後の不織布積層体から試験片を採取する。
採取した試験片を、JIS Z8703(試験場所の標準状態)に規定する、温度20±2℃、湿度65±2%の恒温室内でフッ素系不活性液体(3M社製 商品名:フロリナート)に浸漬し、Porous materials,Inc社製のキャピラリー・フロー・ポロメーター(Capillary Flow Porometer)「モデル:CFP−1200AE」を用い、試験片の最大孔径(μm)及び平均孔径(μm)を測定する。The maximum pore size and the average pore size of the non-woven fabric can be measured by the method described below.
It adjusts so that it may become 60 g / m < 2 > of fabric weight by laminating | stacking a nonwoven fabric, A test piece is extract | collected from the nonwoven fabric laminated body after adjustment.
The collected test pieces are immersed in a fluorine-based inert liquid (trade name: Florinert manufactured by 3M) in a temperature-controlled room with a temperature of 20 ± 2 ° C. and a humidity of 65 ± 2%, as defined in JIS Z 8703 (standard state of test place) The maximum pore size (μm) and the average pore size (μm) of the test pieces are measured using Capillary Flow Porometer "Model: CFP-1200AE" manufactured by Porous materials, Inc.
(4.通気度)
本実施形態の不織布は、目付60g/m2で測定した通気度が、15cm3/cm2/秒以下であることが好ましい。通気度が15cm3/cm2/秒以下の不織布は、極細径の繊維が適切な量で含まれていることにより、平均孔径をより小さくすることができる。このため本実施形態の不織布をフィルタに用いた場合に、微細粒子阻止率が大きくなる傾向がある。
通気度は、0.1cm3/cm2/秒以上であることが好ましく、1cm3/cm2/秒以上であることがより好ましい。通気度が0.1cm3/cm2/秒以上の不織布は、フィルタに用いた場合に処理流量をより大きくすることができる。(4. air permeability)
The nonwoven fabric of the present embodiment preferably has a permeability of 15 cm 3 / cm 2 / sec or less measured at a basis weight of 60 g / m 2 . Non-woven fabrics having an air permeability of 15 cm 3 / cm 2 / sec or less can have a smaller average pore diameter by containing fibers of an extremely fine diameter in an appropriate amount. For this reason, when the nonwoven fabric of this embodiment is used for a filter, there exists a tendency for a fine particle rejection to become large.
The air permeability is preferably 0.1 cm 3 / cm 2 / sec or more, and more preferably 1 cm 3 / cm 2 / sec or more. Nonwoven fabrics having an air permeability of 0.1 cm 3 / cm 2 / sec or more can increase the treatment flow rate when used in a filter.
<不織布の製造方法>
既述の本実施形態の不織布は、以下に記載の不織布の製造方法により効率よく製造することができる。
本実施形態の不織布の製造方法は、熱可塑性樹脂を含み、200℃における溶融粘度が0.1Pa・s〜100.0Pa・sである熱可塑性樹脂組成物を溶融し、紡糸ノズルから10−9m3〜10−4m3の溶融樹脂塊として断続的に滴下させること(以下、樹脂滴下工程と称することがある)、滴下させた溶融樹脂塊に気体を供給して熱可塑性樹脂繊維を形成すること(以下、繊維形成工程と称することがある)、及び、形成された熱可塑性樹脂繊維を集積すること(以下、繊維集積工程と称することがある)を含む。
本明細書における「溶融樹脂塊」とは、溶融状態の熱可塑性樹脂組成物が紡糸ノズルから断続的に液滴状態で滴下される際の、1つの溶融樹脂の液滴を指す。
また、本明細書において「溶融樹脂塊として断続的に滴下」とは、溶融樹脂の液滴が紡糸ノズルから一定又は不定の間隔で滴下されることを指す。<Method of manufacturing non-woven fabric>
The nonwoven fabric of this embodiment as stated above can be efficiently manufactured by the manufacturing method of the nonwoven fabric described below.
The method for producing the non-woven fabric of the present embodiment melts a thermoplastic resin composition containing a thermoplastic resin and having a melt viscosity at 200 ° C. of 0.1 Pa · s to 100.0 Pa · s, and 10 −9 from a spinning nozzle. Allowing the molten resin mass to drop intermittently as m 3 to 10 -4 m 3 (hereinafter sometimes referred to as a resin dropping step), a gas is supplied to the dropped molten resin mass to form a thermoplastic resin fiber (Hereinafter, may be referred to as a fiber forming step), and accumulating the formed thermoplastic resin fibers (hereinafter, may be referred to as a fiber accumulation step).
The "molten resin mass" in the present specification refers to a single molten resin droplet when the molten thermoplastic resin composition is intermittently dropped from the spinning nozzle in the form of droplets.
Further, in the present specification, "discontinuously dropping as a molten resin mass" indicates that droplets of the molten resin are dropped from the spinning nozzle at a constant or indefinite interval.
(製造装置)
本実施形態の不織布は、既述の熱可塑性樹脂組成物を用いて、公知のメルトブロー不織布の製造装置を用いて製造することができる。
メルトブロー不織布製造装置としては、具体的には、熱可塑性樹脂組成物を溶融混練する押出機、溶融混練した樹脂組成物を滴下する紡糸ノズル、紡糸ノズルから滴下された樹脂組成物に、紡糸ノズルの周囲から高速かつ高温の気体を噴射して樹脂組成物を繊維状に成形する気体供給装置、及び得られた熱可塑性樹脂繊維を、捕集ベルト上に所定の厚さに堆積させる集積装置とを備える公知のメルトブロー不織布製造装置であれば、いずれも本実施形態の製造方法に適用することができる。
なお、公知のメルトブロー不織布製造装置に、本実施形態の製造方法により適するように改良を加えた不織布製造装置、例えば、以下に詳述する熱可塑性樹脂組成物の供給条件に適するように、熱可塑性樹脂組成物の粘度調整機能を備えた溶融混練装置を用いたり、紡糸ノズルの形状を変更したり、ノズル内側面を平滑化処理したりする、といった改良を加えた不織布装置を、本発明の製造方法に用いうることはいうまでもない。(manufacturing device)
The nonwoven fabric of this embodiment can be manufactured using the already-mentioned thermoplastic resin composition using the manufacturing apparatus of a well-known melt-blown nonwoven fabric.
Specifically, the melt-blown nonwoven fabric manufacturing apparatus includes an extruder for melt-kneading a thermoplastic resin composition, a spinning nozzle for dropping a melt-kneaded resin composition, and a resin composition dropped from the spinning nozzle. A gas supply device for forming a resin composition into a fibrous form by injecting a high-speed and high-temperature gas from the surroundings, and an accumulation device for depositing the obtained thermoplastic resin fibers to a predetermined thickness on a collection belt Any known melt-blown nonwoven fabric manufacturing apparatus can be applied to the manufacturing method of the present embodiment.
In addition, the nonwoven fabric manufacturing apparatus which improved so that it might be suitable by the manufacturing method of this embodiment to the melt-blown nonwoven fabric manufacturing apparatus of a well-known, for example, thermoplasticity so that it may be suitable for supply conditions of the thermoplastic resin composition explained in full detail below. Manufacture of the present invention is a non-woven fabric device using an improvement such as using a melt-kneading apparatus having a viscosity adjusting function of a resin composition, changing the shape of a spinning nozzle, or smoothing the inner surface of the nozzle. It goes without saying that it can be used for the method.
(1.樹脂滴下工程)
本実施形態の製造方法では、まず、熱可塑性樹脂を含み、200℃における溶融粘度が0.1Pa・s〜100.0Pa・sである熱可塑性樹脂組成物を溶融し、紡糸ノズルから10−9m3〜10−4m3の溶融樹脂塊として断続的に滴下させる。このとき、熱可塑性樹脂組成物の熱可塑性樹脂の温度を200℃前後に維持しながら溶融樹脂塊を断続的に紡糸ノズルから滴下する。
熱可塑性樹脂組成物の200℃における粘度を0.1Pa・s〜100.0Pa・sに調整する方法としては、例えば、熱可塑性樹脂組成物に含まれる熱可塑性樹脂、好ましくはプロピレン系重合体の分子量を選択する方法、熱可塑性樹脂組成物にワックス、滑剤などを含有させる方法、熱可塑性樹脂組成物を混練する溶融押出装置の温度及び剪断力を制御して、溶融押出装置内でプロピレン系重合体の分子量を低分子化する方法などが挙げられる。(1. Resin dropping process)
In the manufacturing method of the present embodiment, first, a thermoplastic resin composition is melted, and the thermoplastic resin composition having a melt viscosity at 200 ° C. of 0.1 Pa · s to 100.0 Pa · s is melted and 10 −9 from a spinning nozzle. The molten resin mass is dropped intermittently as m 3 to 10 -4 m 3 . At this time, the molten resin mass is intermittently dropped from the spinning nozzle while maintaining the temperature of the thermoplastic resin of the thermoplastic resin composition at around 200 ° C.
As a method of adjusting the viscosity at 200 ° C. of the thermoplastic resin composition to 0.1 Pa · s to 100.0 Pa · s, for example, the thermoplastic resin contained in the thermoplastic resin composition, preferably a propylene-based polymer Method of selecting molecular weight, method of incorporating wax, lubricant and the like into thermoplastic resin composition, temperature and shear force of melt extrusion apparatus for kneading thermoplastic resin composition to control propylene weight in melt extruding apparatus A method of lowering the molecular weight of coalescence, and the like can be mentioned.
なお、200℃における熱可塑性樹脂組成物の粘度は、JIS K7199(1999年)に準拠し、キャピラリーレオメーター(株式会社東洋精機製作所製キャピログラフ1Dと管長15mm、管径0.5mmのキャピラリー)を用い、ピストン速度5mm/minとして測定することができる。 The viscosity of the thermoplastic resin composition at 200 ° C. is in accordance with JIS K 7199 (1999), using a capillary rheometer (Capillograph 1D manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. and capillary with a tube length of 15 mm and a tube diameter of 0.5 mm). The piston speed can be measured as 5 mm / min.
中でも、紡糸性をより向上されるという観点から、熱可塑性樹脂組成物の200℃における粘度の調製方法として、熱可塑性樹脂組成物にワックスを含有させる方法が好ましい。ワックスを用いる場合には、ワックスは、紡糸用に用いられる熱可塑性樹脂との親和性が良好で、均一に溶融混練し易いワックスを選択することが好ましい。
本実施形態の好適な態様としては、プロピレン系重合体とプロピレン系ワックスとの併用が挙げられる。熱可塑性樹脂組成物におけるプロピレン系ワックスの含有量は、既述のとおり、熱可塑性樹脂組成物の全量に対して10質量%〜60質量%の範囲であることが好ましく、15質量%〜55質量%の範囲がより好ましく、20質量%〜50質量%の範囲がさらに好ましく、30質量%〜40質量%の範囲が特に好ましい。Among them, from the viewpoint of further improving the spinnability, a method of incorporating a wax in the thermoplastic resin composition is preferable as a method of adjusting the viscosity of the thermoplastic resin composition at 200 ° C. In the case of using a wax, it is preferable to select a wax which has a good affinity to the thermoplastic resin used for spinning and which is easy to melt and knead uniformly.
As a suitable aspect of this embodiment, combined use of a propylene polymer and a propylene wax is mentioned. As described above, the content of the propylene-based wax in the thermoplastic resin composition is preferably in the range of 10% by mass to 60% by mass with respect to the total amount of the thermoplastic resin composition, and 15% by mass to 55% by mass. The range of% is more preferable, the range of 20% by mass to 50% by mass is further preferable, and the range of 30% by mass to 40% by mass is particularly preferable.
溶融粘度を上記範囲に制御された熱可塑性樹脂組成物をメルトブロー不織布製造装置の紡糸ノズルから滴下させる。一般的には、溶融混練した熱可塑性樹脂組成物は、メルトブロー不織布製造装置の紡糸ノズルから連続的に滴下される。しかし、本工程では、紡糸ノズルから熱可塑性樹脂組成物を10−9m3〜10−4m3の溶融樹脂塊として断続的に滴下させる。熱可塑性樹脂組成物の200℃における溶融粘度を上記範囲とした上で、体積10−9m3〜10−4m3の溶融樹脂塊として紡糸ノズルから断続的に滴下させることにより、熱可塑性樹脂組成物が液滴状態で紡糸ノズルから滴下される。
溶融樹脂塊の体積は10−8m3〜5.0×10−5m3であることが好ましく、10 −8m3〜3.0×10−5m3であることがより好ましい。溶融樹脂塊の量の制御は、溶融押出装置から供給される溶融樹脂の粘度、単位時間当たりの供給量、紡糸ノズル孔径、紡糸ノズルの形状、紡糸ノズルの材質等を制御することで行うことができる。 The thermoplastic resin composition whose melt viscosity is controlled in the above range is dropped from the spinning nozzle of the melt-blown nonwoven fabric manufacturing apparatus. Generally, the melt-kneaded thermoplastic resin composition is continuously dropped from the spinning nozzle of the melt-blown nonwoven fabric manufacturing apparatus. However, in this step, the thermoplastic resin composition is-9m3~ 10-4m3The solution is dropped intermittently as a molten resin mass of Taking the melt viscosity of the thermoplastic resin composition at 200 ° C. into the above range, the volume 10-9m3~ 10-4m3The thermoplastic resin composition is dropped from the spinning nozzle in the form of droplets by intermittently dropping the molten resin mass from the spinning nozzle as the molten resin mass.
Volume of molten resin mass is 10-8m3~ 5.0 x 10-5m3Preferably 10, -8m3~ 3.0 × 10-5m3It is more preferable that Control of the amount of the molten resin mass can be performed by controlling the viscosity of the molten resin supplied from the melt extrusion device, the supply amount per unit time, the diameter of the spinning nozzle, the shape of the spinning nozzle, the material of the spinning nozzle, etc. it can.
溶融樹脂塊の体積(m3)は、以下の方法により測定することができる。
紡糸中の紡糸ノズル周辺部を、高速度カメラ(Phantom V9.0、Vision Research,Inc.)を用いて、4000fps(frames per second=フレーム毎秒)で撮影し、溶融樹脂塊、即ち、溶融樹脂の液滴が紡糸ノズルから離れた際に、その液滴の半径を計測した。計測により得られた半径を用いて、溶融樹脂塊の体積を4/3π×(半径)の三乗として算出した。この操作を100液滴に対して行い、数平均で平均を取って溶融樹脂塊の体積とした。なお、フレームレートは、動画において単位時間あたりに処理させるフレーム数(静止画像数:コマ数)を表し、fpsとは、1秒当たりに撮影された静止画像数を示す。The volume (m 3 ) of the molten resin mass can be measured by the following method.
The periphery of the spinning nozzle during spinning is photographed at 4000 fps (frames per second) using a high-speed camera (Phantom V9.0, Vision Research, Inc.), and a molten resin mass, ie, molten resin When the droplet was released from the spinning nozzle, the radius of the droplet was measured. Using the radius obtained by measurement, the volume of the molten resin mass was calculated as a cube of 4 / 3π × (radius). This operation was performed on 100 droplets, and the number average was taken as the volume of the molten resin mass. The frame rate represents the number of frames (number of still images: number of frames) to be processed per unit time in a moving image, and fps represents the number of still images captured per second.
溶融状態の熱可塑性樹脂組成物が紡糸ノズルから液滴状態で断続的に滴下されることで、熱可塑性樹脂組成物が連続吐出される場合に比較して、液滴の滴下時における変形の自由度がより高くなり、さらに、液滴状態で滴下されることで溶融樹脂塊が重力の影響を受け易くなるために、引き続き行われる繊維成形工程における気体の供給により、一つの溶融樹脂塊から形成される繊維は、繊維径が微細な箇所と、繊維径のより太い箇所とを、それぞれ有効な範囲で有する繊維となると考えられる。 The thermoplastic resin composition in the molten state is dropped intermittently in a droplet state from the spinning nozzle, so that the freedom of deformation at the time of dropping of the droplet is greater than when the thermoplastic resin composition is continuously discharged. In the subsequent fiber forming process, the molten resin mass is formed from one molten resin mass because the molten resin mass is more susceptible to the influence of gravity by being dropped in a droplet state. The fiber to be treated is considered to be a fiber having a portion with a fine fiber diameter and a portion with a larger fiber diameter in effective ranges, respectively.
本実施形態の不織布を製造する際に用いるメルトブロー用紡糸ノズルとしては、熱可塑性樹脂組成物を用いて公知のメルトブロー不織布を製造する際に用いるものから適宜選択して用いることができる。本実施形態の不織布は、平均繊維径が5.0μm以下である熱可塑性樹脂繊維を形成するため、紡糸ノズルの孔径としては、0.03mm〜0.30mmの範囲にあるノズルを用いることが好ましく、0.06mm〜0.15mmの範囲にあるノズルを用いることがより好ましい。なお、本実施形態の好ましい態様である平均繊維径に対するピーク繊維径の比率が0.5以下である熱可塑性樹脂繊維も、既述の孔径を有するノズルを用いて製造することができる。 As a melt-blowing spinning nozzle used when producing the non-woven fabric of the present embodiment, it can be appropriately selected from those used when producing a known melt-blown non-woven fabric using a thermoplastic resin composition. In order to form a thermoplastic resin fiber having an average fiber diameter of 5.0 μm or less, the nonwoven fabric of the present embodiment preferably uses a nozzle in the range of 0.03 mm to 0.30 mm as the hole diameter of the spinning nozzle It is more preferable to use a nozzle in the range of 0.06 mm to 0.15 mm. In addition, the thermoplastic resin fiber whose ratio of the peak fiber diameter with respect to the average fiber diameter which is a preferable aspect of this embodiment is 0.5 or less can also be manufactured using the nozzle which has a hole diameter as stated above.
また、単一の孔径の紡糸ノズル群を具備した装置のみならず、2種以上の互いに異なる孔径のノズルを所望の比率で有するノズル群を具備した装置を用いてもよい。
2種の孔径のノズルを有する装置を用いて本実施形態の不織布を製造する場合、ノズル孔径が0.07mm〜0.3mmの範囲にあるノズル(小孔径ノズル)と、ノズル孔径が0.5〜1.2mmの範囲にあるノズル(大孔径ノズル)と、を有する装置を用いることができる。このようなノズル群を有する装置としては、例えば、小孔径ノズルと大孔径ノズルの孔径の比(大孔径ノズル/小孔径ノズル)が2を超え、及び、小孔径ノズルと大孔径ノズルの個数の比(小孔径ノズル/大孔径ノズル)が3〜20の範囲にあるような装置が挙げられる。Further, not only an apparatus provided with a single-pored spinning nozzle group but also an apparatus provided with a nozzle group having nozzles of two or more different pore sizes in a desired ratio may be used.
When manufacturing the nonwoven fabric of this embodiment using the apparatus which has a nozzle of two types of hole diameter, the nozzle (small hole diameter nozzle) whose nozzle hole diameter is in the range of 0.07 mm-0.3 mm, and the nozzle hole diameter is 0.5 An apparatus having a nozzle (large hole diameter nozzle) in the range of ̃1.2 mm can be used. As an apparatus having such a nozzle group, for example, the ratio of the hole diameter of the small hole nozzle to the large hole nozzle (large hole nozzle / small hole nozzle) exceeds 2, and the number of small hole nozzles and large hole nozzles An apparatus in which the ratio (small diameter nozzle / large diameter nozzle) is in the range of 3 to 20 can be mentioned.
(2.繊維形成工程)
本工程では、前工程において滴下させた溶融樹脂塊に気体を供給して熱可塑性樹脂繊維を形成する。
溶融樹脂塊に供給される気体は、一般に使用されるメルトブロー不織布製造装置におけるのと同様の気体であればよく、既述の紡糸ノズルの周囲から噴射される高速かつ高温の空気流(ホットエアとも称される)が適用される。
供給される気体の温度は200℃〜400℃の範囲が好ましく、250℃〜350℃の範囲がより好ましい。気体の供給量としてはノズル1穴あたり、10Nm3/m/時〜25Nm3/m/時の範囲が好ましく、12.5Nm3/m/時〜22.5Nm3/m/時の範囲がより好ましい。
気体の流速は一定でもよく、上記範囲において変動してもよい。
紡糸ノズルから滴下された溶融樹脂塊は、気体の供給により繊維の形状に成形され、固化されて熱可塑性樹脂繊維が形成される。(2. Fiber formation process)
In this step, gas is supplied to the molten resin mass dropped in the previous step to form a thermoplastic resin fiber.
The gas supplied to the molten resin mass may be the same gas as that in the commonly used melt-blown nonwoven fabric manufacturing apparatus, and a high-speed and high-temperature air stream (also referred to as hot air) jetted from the periphery of the spinning nozzle described above. Be applied).
The temperature of the supplied gas is preferably in the range of 200 ° C. to 400 ° C., and more preferably in the range of 250 ° C. to 350 ° C. Per hole nozzle as a supply amount of gas, 10 Nm 3 / m / h ~25Nm 3 / m / range when, more in the range of 12.5 nm 3 / m / h ~22.5Nm 3 / m / time preferable.
The flow rate of the gas may be constant or may vary within the above range.
The molten resin mass dropped from the spinning nozzle is formed into a fiber shape by supply of gas and solidified to form a thermoplastic resin fiber.
(3.繊維集積工程)
本工程では、形成された熱可塑性樹脂繊維が集積され、熱可塑性樹脂繊維の集合体である不織布が形成される。
繊維集積工程では、形成された熱可塑性樹脂繊維を、捕集ベルト上に自己接着性のマイクロファイバーとして所定の厚さに堆積させてウェブ状の不織布が製造される。
ウェブ状の不織布を製造するに際して、必要に応じて、堆積したウェブを交絡処理することができる。
堆積したウェブを交絡処理する方法としては、例えば、エンボスロール、フラットロール(金属ロール、ゴムロール)等を用いて熱圧着処理する方法;超音波により融着する方法;ウォータージェットを用いて繊維を交絡させる方法;ホットエアースルーにより融着する方法;ニードルパンチを用いる方法;などの各種の方法が挙げられる。
中でも、不織布の均一性を向上する目的で、表面が均一なフラットロールを用いて熱圧着処理する方法、又はホットエアースルーにより融着する方法が好ましい。(3. Fiber accumulation process)
In this step, the formed thermoplastic resin fibers are accumulated to form a nonwoven fabric which is an aggregate of thermoplastic resin fibers.
In the fiber accumulation step, the formed thermoplastic resin fibers are deposited as a self-adhesive microfiber to a predetermined thickness on a collection belt to produce a web-like nonwoven fabric.
In the production of the web-like non-woven fabric, the deposited web can be subjected to an entangling process, if necessary.
As a method of entangling the deposited web, for example, a method of thermocompression bonding using an embossing roll, a flat roll (metal roll, rubber roll) or the like; a method of fusing by ultrasonic waves; an entanglement of fibers using a water jet Various methods such as a method of causing hot air through, a method of using a needle punch, and the like can be mentioned.
Among them, for the purpose of improving the uniformity of the non-woven fabric, a method of thermocompression bonding treatment using a flat roll having a uniform surface, or a method of fusing by hot air through is preferable.
本実施形態の不織布は単独で使用してもよく、本発明の効果を損なわない範囲で、不織布の使用目的に応じて、木綿、キュプラ、レーヨン、ポリオレフィン系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエステル系繊維などから選ばれる繊維で形成された、短繊維不織布及び長繊維不織布の少なくとも一つと積層して使用してもよい。 The nonwoven fabric of the present embodiment may be used alone, and within the range not impairing the effects of the present invention, cotton, cupra, rayon, polyolefin fiber, polyamide fiber, polyester fiber, etc. according to the purpose of use of the nonwoven fabric And at least one of a staple fiber non-woven fabric and a filament non-woven fabric formed of fibers selected from
例えば、強度を補強するために、本実施形態の不織布と、スパンボンド不織布と、を一体化して積層体を形成する方法をとることもできる。
他の不織布と積層する場合には、例えば、スパンボンド不織布上に、メルトブロー法によって既述の熱可塑性樹脂組成物から得られる繊維を直接堆積させることにより本実施形態の不織布を形成する方法、さらに、本実施形態の不織布を形成した後、スパンボンド不織布と本実施形態の不織布とを熱エンボスなどによって融着させて2層の積層体を製造する方法、予め作製されたスパンボンド不織布と別途製造した本実施形態の不織布とを重ね合わせ、加熱加圧等により融着させて積層体を製造する方法、等を採用することができるが、これら方法に限定されるものではない。For example, in order to reinforce strength, it is possible to adopt a method in which the nonwoven fabric of the present embodiment and the spun bond nonwoven fabric are integrated to form a laminate.
In the case of laminating with another nonwoven fabric, for example, a method of forming the nonwoven fabric of the present embodiment by directly depositing fibers obtained from the thermoplastic resin composition described above by a melt-blowing method on a spunbond nonwoven fabric, After the nonwoven fabric of the present embodiment is formed, a method of manufacturing a two-layered laminate by fusing the spunbond nonwoven fabric and the nonwoven fabric of the present embodiment by heat embossing or the like, separately from the previously produced spunbond nonwoven fabric. Although the method etc. which overlap | superpose the non-woven fabric of this embodiment, and fuse | melt it by heating pressurization etc., and manufacture a laminated body etc. are employable, it is not limited to these methods.
本実施形態の不織布は上記構成としたため、表面積が大きく、微細粒子阻止率が良好となり、本実施形態の好ましい態様では、さらに圧縮に対する抵抗性が良好となるため、種々の用途に好適に使用することができる。 The non-woven fabric of the present embodiment has the above-described structure, so that the surface area is large and the fine particle rejection rate is good, and in the preferable aspect of the present embodiment, the resistance to compression is further improved. be able to.
<フィルタ>
本実施形態のフィルタは、前述の本実施形態の不織布を含む。本実施形態の不織布をフィルタに使用することで、微細粒子阻止率が良好なフィルタを得ることができ、好ましい態様においては、さらに流体への抵抗性が良好なフィルタを得ることができる。
本実施形態の不織布は単独でフィルタとして用いてもよく、また、既述のように他の不織布との積層体として用いてもよく、さらに、不織布以外の網状物などの補強材と積層して用いてもよい。<Filter>
The filter of the present embodiment includes the nonwoven fabric of the present embodiment described above. By using the non-woven fabric of the present embodiment as a filter, a filter having a high fine particle rejection can be obtained, and in a preferred embodiment, a filter having a good resistance to fluid can be obtained.
The nonwoven fabric of the present embodiment may be used alone as a filter, or may be used as a laminate with another nonwoven fabric as described above, and may be further laminated with a reinforcing material such as a mesh other than the nonwoven fabric. You may use.
本実施形態の不織布は、繊維径が極めて細い領域とより太い繊維径を有する領域とを備えるため、液体用フィルタ、気体用フィルタとして広く適用可能である。中でも、ゲル粒子などの分離に用いた場合、他の不織布を用いた場合に比較して、微細粒子阻止率が高く、かつ、ゲル粒子の詰まりが生じ難く、より長寿命となるため、ゲル粒子の分離用途に使用してその効果が著しい。 The nonwoven fabric of the present embodiment is widely applicable as a filter for liquid and a filter for gas because it has a region with extremely thin fiber diameter and a region with a larger fiber diameter. Among them, when used for separation of gel particles etc., gel particle coverage is high compared to the case of using other non-woven fabrics, and gel particles are less likely to be clogged, resulting in longer life, so gel particles Its effect is remarkable when used in separation applications.
本実施形態の不織布は、日本不織布協会社発行「不織布の基礎知識」に記載された用途に展開可能であるが、従来の不織布に比べ極めて細径の繊維を含むため、柔軟性に優れる。また、より太い繊維を有する領域を備える形態とすることで、さらに圧縮抵抗性が良好となる。したがって、本実施形態の不織布は紙おむつ、生理用ナプキン、マスク、医療用包帯などの各種衛生材料、衣料、保護衣に好適に使用できる。
さらに、本実施形態の不織布は、極めて細径の繊維を含むため、表面積が大きく、不織布内に空隙が十分に形成され、かつ、圧縮抵抗性が良好であることから、油吸着材、ワイパー、吸音材、断熱材、緩衝材、表面保護材等に好適に使用できる。The nonwoven fabric of the present embodiment can be developed for the use described in "Basic knowledge of nonwoven fabric" published by Japan Nonwovens Association, but has excellent flexibility because it contains fibers with extremely small diameter compared to conventional nonwoven fabrics. In addition, by forming the region having thicker fibers, the compression resistance is further improved. Therefore, the nonwoven fabric of the present embodiment can be suitably used for various sanitary materials such as disposable diapers, sanitary napkins, masks, and medical dressings, clothing, and protective clothing.
Furthermore, since the nonwoven fabric of the present embodiment contains fibers with extremely small diameter, the surface area is large, voids are sufficiently formed in the nonwoven fabric, and since the compression resistance is good, oil absorbents, wipers, It can be suitably used as a sound absorbing material, a heat insulating material, a shock absorbing material, a surface protective material and the like.
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be more specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples.
[実施例1]
(熱可塑性樹脂組成物の調製)
プロピレン単独重合体〔MFR=1550g/10分(ASTM D1238に準拠し温度230℃、荷重2.16kgで測定)、以下、プロピレン単独重合体を「PP」と表記する〕60質量%に対して、ポリプロピレン系WAX(三井化学株式会社製 商品名:三井ハイワックス(登録商標)NP055、密度900kg/m3、以下、ポリプロピレン系WAXを「WAX」と表記する)を40質量%添加し、熱可塑性樹脂組成物Aを得た。Example 1
(Preparation of Thermoplastic Resin Composition)
Propylene homopolymer [MFR = 1550 g / 10 min (measured at a temperature of 230 ° C. and a load of 2.16 kg according to ASTM D1238), hereinafter, a propylene homopolymer is described as “PP”] to 60 mass%, Polypropylene-based WAX (Mitsui Chemical Co., Ltd. trade name: Mitsui High Wax (registered trademark) NP055, density 900 kg / m 3 , hereinafter, polypropylene-based WAX is described as “WAX”) 40% by mass added, and thermoplastic resin Composition A was obtained.
(不織布の製造)
ノズル孔径0.12mmφであるノズルを有するメルトブロー用ダイを備えるメルトブロー不織布製造装置を用い、押し出し温度200℃、ノズル1孔あたりの溶融樹脂の滴下量0.009g/分で、得られた熱可塑性樹脂組成物Aを断続的に押出した。断続的に紡糸ノズルから滴下された熱可塑性樹脂組成物Aの溶融樹脂塊の体積を既述の方法により測定した。結果を下記表1に示す。
断続的に紡糸ノズルから滴下された溶融樹脂塊を、紡糸ノズルの両側から吹き出す加熱エアー(290℃、300Nm3/m/時、すなわちノズル1孔あたり15Nm3/m/時)により、繊維状に成形、固化して熱可塑性樹脂繊維を形成した。形成された熱可塑性樹脂繊維を紡糸ノズルからの距離10cmで捕集し実施例1の不織布を得た。
得られた不織布について、既述の方法にて繊維径を測定した。結果を表1に示す。また、実施例1の不織布における繊維径の対数度数分布を示すグラフを図1に示す。得られた不織布の200℃における溶融粘度を、熱可塑性樹脂組成物Aの粘度測定方法と同様の方法で測定したところ、4.3Pa・sであった。(Manufacture of non-woven fabric)
Thermoplastic resin obtained using a melt-blown nonwoven fabric manufacturing apparatus equipped with a melt-blowing die having a nozzle with a nozzle hole diameter of 0.12 mmφ, an extrusion temperature of 200 ° C., and a dropping amount of molten resin per nozzle hole of 0.009 g / min. Composition A was extruded intermittently. The volume of the molten resin mass of the thermoplastic resin composition A dropped intermittently from the spinning nozzle was measured by the method described above. The results are shown in Table 1 below.
Intermittently molten resin mass dripped from the spinning nozzle, heated air blown out from both sides of the spinning nozzle (290 ℃, 300Nm 3 / m / time, i.e. the nozzle 1 15Nm 3 / m / hr per hole) by, the fibrous It was molded and solidified to form a thermoplastic resin fiber. The formed thermoplastic resin fiber was collected at a distance of 10 cm from the spinning nozzle to obtain the nonwoven fabric of Example 1.
The fiber diameter was measured by the method as stated above about the obtained nonwoven fabric. The results are shown in Table 1. Moreover, the graph which shows logarithmic frequency distribution of the fiber diameter in the nonwoven fabric of Example 1 is shown in FIG. It was 4.3 Pa.s when the melt viscosity at 200 degrees C of the obtained nonwoven fabric was measured by the method similar to the viscosity measurement method of the thermoplastic resin composition A.
なお、不織布の製造に用いたメルトブロー不織布製造装置のメルトブロー用ダイの構成を図2に示す。図2に示すように、メルトブロー用ダイ4の下面側には、ダイノーズ12が配置され、複数の孔14が列状に配列されたノズル16が配置されている。そして、樹脂通路18内に供給されてきた溶融樹脂は、ノズル16の各孔14から下方に向かって押し出される。なお、図2では、押し出されてくる一本の繊維10のみを示している。一方、ノズル16の孔14の列を両側から挟むようにスリット31、31が形成され、これらのスリット31,31により空気通路20a、20bが構成されている。そして、空気通路20a、20bから送られてくる高温高圧空気が、溶融樹脂の押し出し時に、溶融樹脂と一緒に噴出される。 In addition, the structure of the die | dye for melt blows of the melt blow nonwoven fabric manufacturing apparatus used for manufacture of the nonwoven fabric is shown in FIG. As shown in FIG. 2, on the lower surface side of the melt-blowing die 4, a die nose 12 is disposed, and a nozzle 16 in which a plurality of holes 14 are arranged in a row is disposed. Then, the molten resin supplied into the resin passage 18 is pushed downward from the holes 14 of the nozzle 16. In addition, in FIG. 2, only the one fiber 10 to be extruded is shown. On the other hand, slits 31 and 31 are formed so as to sandwich the row of holes 14 of the nozzle 16 from both sides, and the air passages 20 a and 20 b are formed by these slits 31 and 31. Then, the high temperature and high pressure air sent from the air passages 20a and 20b is ejected together with the molten resin at the time of the extrusion of the molten resin.
[実施例2]
ノズル1孔あたりの溶融樹脂の滴下量を0.018g/分に変更したこと以外は、実施例1に記載の方法と同様の方法で実施例2の不織布を得た。
実施例1と同様にして紡糸ノズルから滴下された溶融樹脂塊の体積、得られた不織布の繊維径を測定した。測定結果を下記表1に示す。また、実施例2の不織布における繊維径の対数度数分布を示すグラフを図1に示す。Example 2
The nonwoven fabric of Example 2 was obtained in the same manner as the method described in Example 1 except that the dropping amount of the molten resin per nozzle hole was changed to 0.018 g / min.
The volume of the molten resin mass dropped from the spinning nozzle and the fiber diameter of the obtained non-woven fabric were measured in the same manner as in Example 1. The measurement results are shown in Table 1 below. Moreover, the graph which shows logarithmic frequency distribution of the fiber diameter in the nonwoven fabric of Example 2 is shown in FIG.
[実施例3]
(熱可塑性樹脂組成物の調製)
実施例1における熱可塑性樹脂組成物Aに用いたPP70質量%に対して、WAXの添加量を30質量%に変更した以外は、熱可塑性樹脂組成物Aの調製と同様にして、熱可塑性樹脂組成物Bを得た。
組成物を熱可塑性樹脂組成物Bに変更したこと以外は、実施例1に記載の方法と同様の方法で実施例3の不織布を得た。
実施例1と同様にして紡糸ノズルから滴下された溶融樹脂塊の体積、得られた不織布の繊維径を測定した。測定結果を下記表1に示す。また、実施例3の不織布における繊維径の対数度数分布を示すグラフを図1に示す。[Example 3]
(Preparation of Thermoplastic Resin Composition)
A thermoplastic resin was prepared in the same manner as in the preparation of the thermoplastic resin composition A, except that the addition amount of WAX was changed to 30% by mass with respect to 70% by mass of PP used for the thermoplastic resin composition A in Example 1. Composition B was obtained.
The nonwoven fabric of Example 3 was obtained in the same manner as the method described in Example 1 except that the composition was changed to the thermoplastic resin composition B.
The volume of the molten resin mass dropped from the spinning nozzle and the fiber diameter of the obtained non-woven fabric were measured in the same manner as in Example 1. The measurement results are shown in Table 1 below. Moreover, the graph which shows logarithmic frequency distribution of the fiber diameter in the nonwoven fabric of Example 3 is shown in FIG.
[比較例1]
ノズル1孔あたりの溶融樹脂の吐出量を0.030g/分に変更したこと以外は、加熱エアーの設定も含めて、実施例1に記載の方法と同様の方法で比較例1の不織布を得た。
紡糸中の紡糸ノズル周辺部を、溶融樹脂塊の体積を測定する際に用いた装置により、実施例1と同条件にて撮影して得られた画像を観察したところ、紡糸ノズルから吐出された熱可塑性樹脂組成物は、連続的に吐出され、熱可塑性樹脂組成物からなる溶融樹脂塊は観察されなかった。
得られた比較例1の不織布の繊維径を実施例1と同様にして測定した。測定結果を表1に示す。また、比較例1の不織布における繊維径の対数度数分布を示すグラフを図1に示す。Comparative Example 1
The nonwoven fabric of Comparative Example 1 is obtained by the same method as described in Example 1 except that the discharge amount of the molten resin per nozzle hole is changed to 0.030 g / min, including setting of heating air. The
When an image obtained by photographing under the same conditions as in Example 1 was observed with an apparatus used when measuring the volume of the molten resin mass, the peripheral portion of the spinning nozzle during spinning was discharged from the spinning nozzle The thermoplastic resin composition was discharged continuously, and no molten resin lump consisting of the thermoplastic resin composition was observed.
The fiber diameter of the obtained nonwoven fabric of Comparative Example 1 was measured in the same manner as Example 1. The measurement results are shown in Table 1. Moreover, the graph which shows logarithmic frequency distribution of the fiber diameter in the nonwoven fabric of the comparative example 1 is shown in FIG.
[比較例2]
熱可塑性樹脂組成物としてWAXを含有しない組成物を使用した以外は、加熱エアーの設定も含めて、実施例1に記載の方法と同様の方法により比較例2の不織布を得た。
紡糸中の紡糸ノズル周辺部を、溶融樹脂塊の体積を測定する際に用いた装置により、実施例1と同条件にて撮影して得られた画像を観察したところ、紡糸ノズルから吐出された熱可塑性樹脂組成物は、連続的に吐出され、熱可塑性樹脂組成物からなる溶融樹脂塊は観察されなかった。
得られた比較例1の不織布の繊維径を実施例1と同様にして測定した。測定結果を表1に示す。また、比較例2の不織布における繊維径の対数度数分布を示すグラフを図1に示す。Comparative Example 2
A nonwoven fabric of Comparative Example 2 was obtained by the same method as that described in Example 1 except that the composition containing no WAX was used as the thermoplastic resin composition, including the setting of heated air.
When an image obtained by photographing under the same conditions as in Example 1 was observed with an apparatus used when measuring the volume of the molten resin mass, the peripheral portion of the spinning nozzle during spinning was discharged from the spinning nozzle The thermoplastic resin composition was discharged continuously, and no molten resin lump consisting of the thermoplastic resin composition was observed.
The fiber diameter of the obtained nonwoven fabric of Comparative Example 1 was measured in the same manner as Example 1. The measurement results are shown in Table 1. Moreover, the graph which shows logarithmic frequency distribution of the fiber diameter in the nonwoven fabric of the comparative example 2 is shown in FIG.
表1に示すように、実施例1〜実施例3の不織布は、100nm〜200nmという微細な繊維径の領域を有し、平均繊維径に比較してピーク繊維径が細く、かつ、第二ピーク繊維径が平均繊維径よりも大きいため、表面積が大きく、圧力に対する抵抗性が良好な不織布であることが期待できる。
一方、平均繊維径に対する第一ピーク繊維径が0.5を超える比較例1及び比較例2の不織布は、100nm〜200nmという微細な繊維径の領域が存在しなかった。
図1は、実施例1〜3及び比較例1、2の不織布における繊維径の対数度数分布を示すグラフである。図1のグラフから、実施例1〜実施例3の不織布では、平均繊維径よりも細い繊維径の側に高いピーク(最頻繊維径に対応する第一のピーク)と、平均繊維径よりも細い繊維径の側に、第一のピークよりも低いが明な第二のピークが認められ、実施例の不織布は独特の繊維径分布を示すことがわかる。
なお、実施例1〜実施例3と比較例1及び比較例2との対比より、熱可塑性樹脂組成物を紡糸ノズルから吐出する場合、断続的に溶融樹脂塊として滴下する製造方法により、本実施形態に規定する繊維径分布を有する実施例の不織布が既存のメルトブロー不織布製造装置を用いて容易に形成されることが分かる。As shown in Table 1, the nonwoven fabrics of Examples 1 to 3 have a region of fine fiber diameter of 100 nm to 200 nm, and the peak fiber diameter is smaller than the average fiber diameter, and the second peak Since the fiber diameter is larger than the average fiber diameter, it can be expected that the nonwoven fabric has a large surface area and good resistance to pressure.
On the other hand, in the nonwoven fabrics of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 in which the first peak fiber diameter relative to the average fiber diameter exceeds 0.5, a region with a fine fiber diameter of 100 nm to 200 nm did not exist.
FIG. 1 is a graph showing logarithmic frequency distribution of fiber diameter in nonwoven fabrics of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2. From the graph of FIG. 1, in the nonwoven fabrics of Examples 1 to 3, the high peak on the side of the fiber diameter smaller than the average fiber diameter (the first peak corresponding to the most frequent fiber diameter) and the average fiber diameter It can be seen that on the side of thin fiber diameter, a bright second peak lower than the first peak is observed, and the non-woven fabric of the example shows a unique fiber diameter distribution.
From the comparison with Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, when the thermoplastic resin composition is discharged from the spinning nozzle, the present embodiment is carried out according to the manufacturing method in which the thermoplastic resin composition is intermittently dropped as a molten resin mass. It can be seen that the non-woven fabric of the example having the fiber diameter distribution defined in the form is easily formed using the existing melt-blown non-woven fabric manufacturing apparatus.
2016年2月16日に出願された日本国特許出願2016−026803の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。The disclosure of Japanese Patent Application 2016-026803, filed February 16, 2016, is incorporated herein by reference in its entirety.
All documents, patent applications, and technical standards described herein are as specific and distinct as when individual documents, patent applications, and technical standards are incorporated by reference. Incorporated herein by reference.
Claims (10)
前記熱可塑性樹脂繊維は、平均繊維径に対するピーク繊維径の比率が0.5以下である不織布。 The average fiber diameter is at 5μm or less, seen containing a thermoplastic resin fiber in which the fiber diameter cumulative frequency 100nm~200nm occurs more than 3.0%,
The said thermoplastic resin fiber is a nonwoven fabric whose ratio of the peak fiber diameter with respect to an average fiber diameter is 0.5 or less .
滴下させた溶融樹脂塊に気体を供給して熱可塑性樹脂繊維を形成すること、
形成された熱可塑性樹脂繊維を集積すること、を含む請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の不織布の製造方法。 A thermoplastic resin composition containing a thermoplastic resin and having a melt viscosity at 200 ° C. of 0.1 Pa · s to 100.0 Pa · s is melted, and a melt of 10 −9 m 3 to 10 −4 m 3 from a spinning nozzle Intermittently dripping as a resin mass,
Supplying a gas to the dropped molten resin mass to form a thermoplastic resin fiber;
The method for producing a non-woven fabric according to any one of claims 1 to 7 , comprising accumulating the formed thermoplastic resin fibers.
滴下させた溶融樹脂塊に気体を供給して熱可塑性樹脂繊維を形成すること、 Supplying a gas to the dropped molten resin mass to form a thermoplastic resin fiber;
形成された熱可塑性樹脂繊維を集積すること、を含み、 Collecting the formed thermoplastic resin fibers,
平均繊維径が5μm以下であり、100nm〜200nmの繊維径積算頻度が3.0%以上存在する熱可塑性樹脂繊維を含む不織布を製造する、不織布の製造方法。 The manufacturing method of the nonwoven fabric which manufactures the nonwoven fabric containing the thermoplastic resin fiber whose average fiber diameter is 5 micrometers or less, and the fiber diameter integrated frequency of 100 nm-200 nm is 3.0% or more.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016026803 | 2016-02-16 | ||
JP2016026803 | 2016-02-16 | ||
PCT/JP2017/005720 WO2017142021A1 (en) | 2016-02-16 | 2017-02-16 | Nonwoven fabric, filter, and manufacturing method for nonwoven fabric |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2017142021A1 JPWO2017142021A1 (en) | 2018-07-05 |
JP6546336B2 true JP6546336B2 (en) | 2019-07-17 |
Family
ID=59625956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018500192A Active JP6546336B2 (en) | 2016-02-16 | 2017-02-16 | Nonwoven fabric, filter and method of manufacturing nonwoven fabric |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6546336B2 (en) |
TW (1) | TW201800637A (en) |
WO (1) | WO2017142021A1 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201920795A (en) * | 2017-09-26 | 2019-06-01 | 日商三井化學股份有限公司 | Melt-blown nonwoven fabric, nonwoven fabric laminate and filter |
TW201929938A (en) * | 2017-12-28 | 2019-08-01 | 日商三井化學股份有限公司 | Melt-blown nonwoven fabric, nonwoven fabric laminate, filter and manufacturing method of melt-blown nonwoven fabric |
KR102368947B1 (en) * | 2017-12-28 | 2022-02-28 | 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 | Meltblown nonwoven fabric, filter, and manufacturing method of meltblown nonwoven fabric |
JP7298087B2 (en) * | 2019-09-30 | 2023-06-27 | 三井化学株式会社 | Non-woven fabrics and filters |
JP7105508B2 (en) * | 2021-01-27 | 2022-07-25 | エム・テックス株式会社 | nanofiber assembly |
JP7333119B2 (en) | 2021-05-26 | 2023-08-24 | タピルス株式会社 | Melt-blown nonwoven fabric and filter comprising the same |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8277711B2 (en) * | 2007-03-29 | 2012-10-02 | E I Du Pont De Nemours And Company | Production of nanofibers by melt spinning |
US8372292B2 (en) * | 2009-02-27 | 2013-02-12 | Johns Manville | Melt blown polymeric filtration medium for high efficiency fluid filtration |
CN103380242B (en) * | 2011-01-28 | 2016-03-02 | 特布乐丝株式会社 | The melt spraying non-woven fabrics be made up of superfine fibre, the manufacture method of this melt spraying non-woven fabrics and the device for the manufacture of this melt spraying non-woven fabrics |
WO2015093451A1 (en) * | 2013-12-16 | 2015-06-25 | 三井化学株式会社 | Filter |
-
2017
- 2017-02-16 JP JP2018500192A patent/JP6546336B2/en active Active
- 2017-02-16 TW TW106105085A patent/TW201800637A/en unknown
- 2017-02-16 WO PCT/JP2017/005720 patent/WO2017142021A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2017142021A1 (en) | 2017-08-24 |
JPWO2017142021A1 (en) | 2018-07-05 |
TW201800637A (en) | 2018-01-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6546336B2 (en) | Nonwoven fabric, filter and method of manufacturing nonwoven fabric | |
JP5813008B2 (en) | Melt blown nonwoven fabric, manufacturing method and apparatus thereof | |
JP4855557B1 (en) | Non-woven fabric laminate for foam molding | |
JP2000502411A (en) | Meltblown polyethylene cloth and method for producing the same | |
WO2008034613A2 (en) | Light-weight spunbonded non-woven with particular mechanical properties | |
WO2010012833A1 (en) | Fibers and nonwovens with increased surface roughness | |
JP2020529525A (en) | Fibers containing crystalline polyolefin and hydrocarbon tackifier resin, and methods for producing them | |
JP6653476B2 (en) | Fiber aggregate and sound absorbing material | |
TWI780248B (en) | Nonwoven fabric and filter | |
TW201532655A (en) | Filter | |
US20230167590A1 (en) | Nonwoven Fabrics Including Recycled Polypropylene | |
JP6511594B1 (en) | Meltblown nonwoven fabric, filter, and method for producing meltblown nonwoven fabric | |
JP6511595B1 (en) | Meltblown non-woven fabric and filter | |
US8053380B2 (en) | Extensible spunbonded non-woven fabrics | |
JP7299316B2 (en) | Meltblown nonwoven fabric, filter, and method for producing meltblown nonwoven fabric | |
WO2019130697A1 (en) | Melt-blown nonwoven fabric, filter, and method for manufacturing melt-blown nonwoven fabric | |
JP7568429B2 (en) | Manufacturing method of meltblown nonwoven fabric | |
JP7425729B2 (en) | Fibers with odor control ingredients | |
WO2022075381A1 (en) | Fiber nonwoven fabric, filter, and method for manufacturing fiber nonwoven fabric | |
JP2020529526A (en) | Semi-continuous filament containing crystalline polyolefin and hydrocarbon tackifier resin, and method for producing the same | |
JP7298087B2 (en) | Non-woven fabrics and filters | |
JP2020165013A (en) | Method of manufacturing fiber non-woven fabric | |
WO2022044892A1 (en) | Nonwoven fabric comprising crimped fibers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180316 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190326 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190523 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190611 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190620 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6546336 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |