JP6721379B2 - 金属吸着材用ウェッブ及び不織布、それらの製造方法 - Google Patents
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Description
グリシジル基を有する(メタ)アクリル酸エステル又はグリシジル基を有するビニル芳香族モノマーのホモポリマー又は共重合体、又は、
グリシジル基を有する(メタ)アクリル酸エステル又はグリシジル基を有するビニル芳香族モノマーと、グリシジル基を有さない(メタ)アクリル酸エステル又はグリシジル基を有さないビニル芳香族モノマーとの共重合体であり、
平均分子量(重量平均分子量)が8,000〜100,000、エポキシ価(エポキシ当量ともいう)が130〜1,000g/当量であることを特徴とする前記のウェッブに関する。
(i)グリシジル基を有する高分子を単独成分で溶融紡糸する工程、及び、
(ii)前記工程において溶融紡糸された糸をエアーブローによって細化し、見かけ密度を0.05g/cm3以下、平均繊維径を5〜40μmとする工程、
を含む、ウェッブの製造方法に関する。
グリシジル基を有する(メタ)アクリル酸エステル又はグリシジル基を有するビニル芳香族モノマーのホモポリマー又は共重合体、又は、
グリシジル基を有する(メタ)アクリル酸エステル又はグリシジル基を有するビニル芳香族モノマーと、グリシジル基を有さない(メタ)アクリル酸エステル又はグリシジル基を有さないビニル芳香族モノマーとの共重合体であり、
平均分子量(重量平均分子量)が8,000〜100,000、エポキシ価が130〜1,000g/当量であることが好ましい。
(i)グリシジル基を有する高分子を単独成分で溶融紡糸する工程、
(ii)前記工程において溶融紡糸された糸をエアーブローによって細化し、見かけ密度を0.05g/cm3以下、平均繊維径を5〜40μmのウェッブとする工程、及び、
(iii)前記工程(ii)で得られたウェッブを不織布とする工程、
を含む、不織布の製造方法に関する。
グリシジル基を有する(メタ)アクリル酸エステル又はグリシジル基を有するビニル芳香族モノマーのホモポリマー又は共重合体、又は、
グリシジル基を有する(メタ)アクリル酸エステル又はグリシジル基を有するビニル芳香族モノマーと、グリシジル基を有さない(メタ)アクリル酸エステル又はグリシジル基を有さないビニル芳香族モノマーとの共重合体であり、
平均分子量(重量平均分子量)が8,000〜100,000、エポキシ価が130〜1,000g/当量であることが好ましい。
前記ウェッブの繊維のグリシジル基又はこのグリシジル基にハロゲン化水素を反応・生成させたハロヒドリン基に、アミノ基又はイミノ基を有する金属配位子を反応させて金属吸着性官能基を導入する工程、を含むことが好ましい。
本発明のウェッブを構成する繊維は、多数のグリシジル基を有する。このグリシジル基に、金属吸着性官能基を有する化合物を結合させ、繊維の表面に金属吸着性官能基を多数配置することによって、金属吸着能を有するウェッブを得る。本発明のウェッブを構成する繊維は、グリシジル基を有する高分子の単独成分からなることを特徴とする。
なお、ウェッブから不織布を作製する場合、不織布の見かけ密度は上記の範囲外となることもあるが、見かけ密度が0.05g/cm3以下のウェッブに金属配位子を導入して作製した不織布は、ウェッブと同様に吸着能力が優れ、本発明の効果を発揮する。
ウェッブを構成する繊維の平均繊維径は、従来公知の方法で算出することができるが、例えば、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、500倍拡大写真を撮影し、50本の繊維直径を測定、算出することができる。
本発明のウェッブないし不織布の製造方法を説明する。
本発明のウェッブは、上述のグリシジル基を有する高分子を溶融紡糸することによって製造することができる。溶融紡糸は従来公知の方法であり、本発明においても紡糸のための各パラメータを適切に設定することによって紡糸を行う。また、本発明においては、紡糸に引き続いて繊維の細化・低密度化を行い、上述した数値範囲の見かけ密度と繊維径とを有するウェッブを得ることが好ましい。このような方法としてはメルトブロー紡糸があり、一般的には、熱可塑性樹脂を押出機で溶融し、ギアポンプで溶融ポリマーを計量した後、一列に配した紡糸ノズル孔から吐出する。ノズル孔の両側に配したスリットから高温加熱気体を高速で噴射し、その高速気体流によりノズル孔から押し出されたポリマーを細化、冷却して連続したフィラメントを形成させることができる。細化されたフィラメントは実質的に集束されることなく、移動するコンベアネットの捕集装置上で気体流と分離され、該ネット上に積層される。積層されたフィラメントは自己の有する熱により積層された状態でその接触点が融着により接合される。紡糸ノズルから捕集装置上に積層する位置までの間隔は、原料樹脂や所望のウェッブの繊維径、密度等に応じて適宜設定できるが、例えば100〜1000mmに設定することができる。ノズルと捕集装置の間に気体流の誘導通路を設けることも出来るが、なくても差支えない。
グリシジル基を有するアクリル系高分子(日油製、マープルーフG−0150M、重量平均分子量:10,000、エポキシ価:310g/当量)を原料とし、紡糸温度180℃、気流温度200℃、気流速度155m/sec、ノズル孔径0.4mm、ノズル−ネット間距離400mmの条件で、常法のメルトブロー紡糸によりウェッブを得た。得られたウェッブは平均繊維径29μm、見かけ密度0.042g/cm3であった。
実施例1と同様に、紡糸温度180℃、気流温度200℃、気流速度155m/sec、ノズル孔径0.4mm、ノズル−ネット間距離600mmの条件で、常法のメルトブロー紡糸によりウェッブを得た。得られたウェッブは平均繊維径27μm、見かけ密度0.019g/cm3であった。
実施例1と同様に、紡糸温度180℃、気流温度200℃、気流速度167m/sec、ノズル孔径0.4mm、ノズル−ネット間距離600mmの条件で、常法のメルトブロー紡糸によりウェッブを得た。得られたウェッブは平均繊維径19μm、見かけ密度0.025g/cm3であった。
実施例1と同様に、紡糸温度190℃、気流温度210℃、気流速度162m/sec、ノズル孔径0.4mm、ノズル−ネット間距離600mmの条件で、常法のメルトブロー紡糸によりウェッブを得た。得られたウェッブは平均繊維径13μm、見かけ密度0.024g/cm3であった。
実施例1と同様に、紡糸温度190℃、気流温度210℃、気流速度162m/sec、ノズル孔径0.3mm、ノズル−ネット間距離600mmの条件で、常法のメルトブロー紡糸によりウェッブを得た。得られたウェッブは平均繊維径11μm、見かけ密度0.017g/cm3であった。
実施例1と同様に、紡糸温度180℃、気流温度200℃、気流速度155m/sec、ノズル孔径0.4mm、ノズル−ネット間距離200mmの条件で、常法のメルトブロー紡糸によりウェッブを得た。得られたウェッブは平均繊維径33μm、見かけ密度0.062g/cm3であった。
実施例1と同様に、紡糸温度190℃、気流温度210℃、気流速度162m/sec、ノズル孔径0.4mm、ノズル−ネット間距離200mmの条件で、常法のメルトブロー紡糸によりウェッブを得た。得られたウェッブは平均繊維径27μm、見かけ密度0.089g/cm3であった。
オレフィン系繊維母材高分子として低密度ポリエチレン(日本ポリエチレン製、LH902、流動開始温度:107℃)7.0kgとグリシジル基を多数有するアクリル系高分子(日油製、マープルーフG−0150M、重量平均分子量:10,000、エポキシ価:310g/当量)3.0kgを予備混合した。予備混合した樹脂粉末を、二軸混練機(東芝機械製、TEM26SS)に投入し、200℃で混練し、ペレタイザーでグリシジル基を多数有するアクリル系高分子混練ポリエチレンペレットを得た。
得られたペレットを、50℃で24時間乾燥し、これを原料として、メルトブロー装置を用いて、紡糸温度190℃、気流温度200℃、気流速度155m/sec、ノズル孔径0.4mmの条件で、ノズル−ネット間距離400mmの条件で、常法のメルトブロー紡糸によりウェッブを得た。得られたウェッブは平均繊維径23μm、見かけ密度0.038g/cm3であった。
実施例1〜5及び比較例1〜3の各ウェッブを0.1g採取し、60℃に保温した20質量%のペンタエチレンヘキサミン(和光純薬工業社製)を含むイソプロピルアルコール溶液に20分間浸漬し、ペンタエチレンヘキサミンを導入した。反応後、純水で洗浄し、ペンタエチレンヘキサミンが導入されたウェッブを得た。
比較例1および2では、反応時にウェッブを構成するフィラメント同士が架橋・凝集してしまうことから、表面積が著しく低下した。
吸着速度は、5分以内に濃色に変化している物を〇、変色に5分以上を要するものを×とした。
吸着容量は、24時間経過後に濃色に変化している物を〇、淡色のまま変化しないものを×とした。
Claims (9)
- グリシジル基を有する高分子の単独成分からなるウェッブであって、
見かけ密度が0.05g/cm3以下であり、かつ、前記ウェッブに含まれる繊維の平均繊維径が5〜40μmである、ウェッブ。 - 前記グリシジル基を有する高分子が、
グリシジル基を有する(メタ)アクリル酸エステル又はグリシジル基を有するビニル芳香族モノマーのホモポリマー又は共重合体、又は、
グリシジル基を有する(メタ)アクリル酸エステル又はグリシジル基を有するビニル芳香族モノマーと、グリシジル基を有さない(メタ)アクリル酸エステル又はグリシジル基を有さないビニル芳香族モノマーとの共重合体であり、
平均分子量(重量平均分子量)が8,000〜100,000、エポキシ価が130〜1,000g/当量であることを特徴とする、請求項1に記載のウェッブ。 - アミノ基又はイミノ基を有する金属配位子を有する高分子の単独成分からなるウェッブであって、
前記アミノ基又はイミノ基を有する金属配位子を有する高分子は、グリシジル基を有する高分子のグリシジル基にアミノ基又はイミノ基を有する金属配位子が導入されてなる高分子であり、
見かけ密度が0.05g/cm3以下であり、かつ、前記ウェッブに含まれる繊維の平均繊維径が5〜40μmである、ウェッブ。 - アミノ基又はイミノ基を有する金属配位子を有する高分子の単独成分からなる不織布であって、
前記アミノ基又はイミノ基を有する金属配位子を有する高分子は、グリシジル基を有する高分子のグリシジル基にアミノ基又はイミノ基を有する金属配位子が導入されてなる高分子であり、
前記不織布に含まれる繊維の平均繊維径が5〜40μmである、不織布。 - (i)グリシジル基を有する高分子を単独成分で溶融紡糸する工程、及び、
(ii)前記工程において溶融紡糸された糸をエアーブローによって細化し、見かけ密度を0.05g/cm3以下、平均繊維径を5〜40μmとする工程、
を含む、ウェッブの製造方法。 - 前記グリシジル基を有する高分子が、
グリシジル基を有する(メタ)アクリル酸エステル又はグリシジル基を有するビニル芳香族モノマーのホモポリマー又は共重合体、又は、
グリシジル基を有する(メタ)アクリル酸エステル又はグリシジル基を有するビニル芳香族モノマーと、グリシジル基を有さない(メタ)アクリル酸エステル又はグリシジル基を有さないビニル芳香族モノマーとの共重合体であり、
平均分子量(重量平均分子量)が8,000〜100,000、エポキシ価が130〜1,000g/当量であることを特徴とする、請求項5に記載のウェッブの製造方法。 - (i)グリシジル基を有する高分子を単独成分で溶融紡糸する工程、
(ii)前記工程において溶融紡糸された糸をエアーブローによって細化し、見かけ密度を0.05g/cm3以下、平均繊維径を5〜40μmのウェッブとする工程、及び、
(iii)前記工程(ii)で得られたウェッブを不織布とする工程、
を含む、不織布の製造方法。 - 前記グリシジル基を有する高分子が、
グリシジル基を有する(メタ)アクリル酸エステル又はグリシジル基を有するビニル芳香族モノマーのホモポリマー又は共重合体、又は、
グリシジル基を有する(メタ)アクリル酸エステル又はグリシジル基を有するビニル芳香族モノマーと、グリシジル基を有さない(メタ)アクリル酸エステル又はグリシジル基を有さないビニル芳香族モノマーとの共重合体であり、
平均分子量(重量平均分子量)が8,000〜100,000、エポキシ価が130〜1,000g/当量であることを特徴とする、請求項7に記載の不織布の製造方法。 - 前記工程(ii)と前記工程(iii)との間に、
前記ウェッブの繊維のグリシジル基又はこのグリシジル基にハロゲン化水素を反応・生成させたハロヒドリン基に、アミノ基又はイミノ基を有する金属配位子を反応させて金属吸着性官能基を導入する工程、を含む、請求項7又は8に記載の不織布の製造方法。
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