JPH01139864A - メルトブロー不織布 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、構成繊維のサイズ、そのポリマー及び熱的特
性を特定することによって、フィルター特に耐熱、耐薬
品性フィルターとして高性能を発渾する不織布に関する
ものである。

（従来の技術） 極細繊維不繊布によるフィルター用途に対する需要が高
まり液体、気体の濾過をはじめ誘電分極を利用したエレ
クトレットへの応用等が行われている。

エレクトレフト分野ではフィルム又はシートをアルファ
オレフィン系ポリマーで形成してその誘電率を利用して
実用化を図る提案がなされている（特開昭５５−２６７
００号公報）。

他方、近年極細繊維不織布マットの製造としてメルトプ
ロー法が注目されている（特開昭５９−２６５６１号公
報）、かかる方法による不織布もフィルター用途に供さ
れている。

（発明が解決しようとする問題点） ところでアルファオレフィン等のポリマーは比較的結晶
化速度が速いため極薄フィルムや極細繊維を得ることは
、従来の溶融成形方法では難しくかつ得られる不織布の
性能も不満足なものであった。

また、後者のメルトプロー法は、紡糸温度、索引流体温
度等の諸要素に不満な点が多く極細繊維を得るには種々
の改良が望まれた。又メルトプロー法では一般にノズル
オリフィス当りの吐出量が小さ（従って紡糸機中の溶融
ポリマーの停滞在時間が極端に長くなることが多いため
とくに脂肪族のポリエステルやポリアミドは熱による劣
化、分解がおこり強度低下が発生するため好ましくない
等の問題点があった。

本発明では、上記のような問題点に着目してなされたも
のであって、その目的はアルファオレフィンによる繊維
直径分布環が少なく、熱安定性にすぐれた極細繊維不織
布を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、前記の問題点を解決するために次のような手
段をとるものである。すなわち、本発明は、繊維直径が
ｌＯμ以下、繊維直径環ＣＶが３０％以下である技分か
れした側鎖を有するアルファオレフィンポリマーからな
る合成繊維で形成された不織布であって、１６０℃にお
ける縦横方向の乾熱収縮率が３％以下であることを特徴
とする不織布である。以下に本発明の詳細な説明する。

本発明に係る不織布を構成する合成繊維の繊維直径は１
０μ以下好ましくは８μ以下、さらに好ましくは５μ以
下である。繊維直径が１０μを超える場合には、これら
の繊維の集合体である不織布が粗目となってフィルター
としての濾過性能が低下するばかりでなく、重量当りの
表面積が小さくなりエレクトレフトとしての性能も期待
できにくくなる。また、該合成繊維の繊維直径環ＣＶは
３０％以下でなければならず、より好ましくは２０％以
下である。繊維直径環Ｃｖが３０％を超える場合には不
織布としたときに形成される自由空間の大きさが不揃い
となり、濾過における選別性が低下するばかりか、エレ
クトレットにおいても誘電率の不均一性がおこるため性
能のバラツキを生じて好ましくない。

さらに不織布として１６０°Ｃ×３０分の乾熱処理を施
したときにおける縦方向および横方向の収縮率が３％以
下でなければならず好ましくは１％である。３％以下で
あるものは熱的寸法安定性にすぐれているためフィルタ
ーとして良好な性能を発揮することが確認されている。

因みに該収縮率が３％を超えるものは熱的寸法安定性が
悪く加熱下での用途では全く不適であり濾過性能も悪い
。

本発明にかかる不織布を構成する繊維に求められる特性
は上記の通りであるがこの他下記に示すように特定ポリ
マーを用いることにより不織布フィルターとしての性能
は一段と優れたものとなっている。すなわち本発明に用
いるポリマーは技分かれした側鎖を有するアルファオレ
フィン系ポリマーであることが必須であり、具体的には
ポリ３メチルブテン１、ポリ４メチルペンテン１等であ
る。これらのポリマーの特性はオレフィン系であること
によりすぐれた耐薬品性を示すこと及び耐熱性にすぐれ
ていることである。又、前述の通り極細繊維を製造する
に際しメルトブロー法を用いる場合、脂肪族ポリエステ
ルやポリアミドと異なり熱に対して劣化や分解が起こり
にくいことも特徴の一つである。又、結晶化速度が極め
て速いため紡糸することで十分な結晶化度を得ることが
できるため延伸処理等が不要であり、紡糸だけで性状が
決まってしまうことも優位な点である。又、アルファオ
レフィン系ポリマーは電気絶縁性にもすぐれているため
エレクトレット用途にも十分適用可能である。

本発明で使用する極細繊維を得る方法としてはメルトプ
ロー法、フラッシュ紡糸法、複合紡糸法で得た海島繊維
構造体を溶解する方法など極細化可能な種々の方法を採
用できるが最も好ましいのはメルトプロー法である。

第１図に本発明の不織布を製造するときに用いるメルト
ブローノズルを示す。第１図において、１はポリマー吐
出管、２はオリフィス孔、３は加熱流体吹出し口、４は
加熱流体温度検出端である。

Ｌはリップ巾である。しかし、メルトブロー１去をその
まま適用しても前述の如き要求性能を満たす極細繊維が
得られる訳ではなくその実施に当っては紡糸温度を原料
樹脂の融点より１０±５°Ｃ高い温度に設定すると共に
、索引流体温度も該融点よりとが望まれる０例えばポリ
３メチルブテン１を原料樹脂とした場合、最も好ましい
条件は紡糸温度が２９０°Ｃ１索引流体温度が約３００
°Ｃである。単孔当りの吐出量は目標とする繊維直径に
よって任意に設定すればよいが１０μ以下の繊維径のも
のを得る場合は０．１〜０．０１ｇ／分好ましくは０．
０５〜０．０２ｇ／分とするのがよい。このような条件
で紡出された繊絡させて不織布とされる。紡出ノズルと
ドラム又はネットとの距離は繊維同志が密に交絡してひ
も状とならない距離即ち同伴する索引流体の拡がりと乱
れにより３次元的に交差しあいつつ積層さてれる。引取
られた不織布は必要により加）ローラー等で軽くプレス
したり、エンボス加工を施すことにより見かけの嵩密度
を調製することもできる。

（実施例） 実施例１ 第１図に示すメルトプローノズル（オリフィス孔２　：
　０．１５ａｎΦ、加熱流体吹出し口３のリップ幅：３
００μ）を使用し、３００°Ｃにおけるメルトインデッ
クス値がＬｏｇ／１０Ｉｌｉｎであるポリ３メチルブテ
ン１を第１表に示す吐出量で紡糸するとともに加熱流体
吐出し口３には検出端４の温度が３００°Ｃである加熱
空気を圧力２．２ｋｇ／ｃｊで供給しつつメルトプロー
を行ない、ノズル吐出端から４０ｃａ＋離れた位置を１
　ｍ／ｗｉｎの速度で移動するネット上に紡出繊維を捕
集し、目付１５０ｇ／　ｒｄの不織布を得た（実施例１
．２．３、比較例１）。

なお、ポリエチレンテレフタレートを用い紡糸温度、単
孔吐出量を第１表に示す値に変更し実施例１と同様に不
織布を作成した（比較例２．３）。

実施例１．２．３及び比較例１，２．３で得た不織布の
特性を第１表に示した。これらの不織布を工業用バグフ
ィルタ−として使用し、捕集効率及び加熱条件下での寸
法安定性を評価し同じく第１表に示した。

第１表中での繊維直径、繊維直径斑、縦収縮、横収縮な
どは下記の要領で測定した。

繊維直径： 不織布を電子顕微鏡写真によって撮影し、拡大写真の中
から繊維は１００本をランダムに選択してその直径（ｄ
ｉ）を測定し次式により平均値として求める。

繊維直径斑： 上記と同様にして求めた繊維直径（ｄｉ）より下記式に
そってそのバラツキを求める。

□Σ（ｄｉ） 縦収縮（％）及び検収１ｉ！（％） 不織布の表面に１０ｃｍＸ１０ｃｍの標線印をつけ、１
６０°Ｃ３０分で熱処理後、前記標線間隔（ｉ　ｃ１＋
１　）を読み取り縦、横方向の収縮を下記の式により求
める。

収縮（％）　−−Ｘ　１００ 捕集効率 ＳＯＭ等を含む石炭塵捕集において捕集前後のＳＯ，濃
度を比較して濾過抵抗の大小をもって評価した。Ｏは濃
度差入で捕集効率高く、×は濃度差が小さく捕集効率が
低いことを示す。Δは、中間程度の性能を示す。

耐熱性 ２００°Ｃの雰囲気下でバグフィルタ−をつり下げたと
きの変形度を評価した。○は長時間使用時に変形せず、
×は吊下が著しく使用不能となる状態を示す。

実施例１のものは、単孔吐出量が少ないために繊維直径
が小さく、また繊維直径環も少ないために捕集効率も良
好で、レジンの関係で耐熱性も良好であった。実施例２
のものは、単孔吐出量がやや多いために繊維直径はやや
太くなったが、捕集効率、耐熱性は良好であった。実施
例３のものは、リップ中が大きく流体圧力が大であるた
めに、繊維直径環が太き（なり、捕集効率が若干下がっ
たもののまずまず良好であった。比較例１のものは、レ
ジンが実施例１．２．３と同じものであるが、単孔吐出
量が多いために繊維直径が大きくなり捕集効率が悪く、
比較例２．３のものはレジンがポリエチレンテレフタレ
ートであるために耐熱性が低かった。

（発明の効果） 本発明の不織布は、特定ポリマーの繊維からなり、しか
も繊維直径、繊維直径環を特定の範囲におさめたものか
らなり、乾熱収縮率を一定以下におさめたものであるた
めに、捕集効率も良好で耐熱性にもすぐれ、フィルター
分野だけでなく、エレクトレット分野へも幅広く活用さ
れるという顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いられたメルトプローノズルの側断
面図である。 ２００．オリフィス孔、３００．加熱流体吹出し口。 特許出願人　　東洋紡績株式会社 第］ｒ：ＩＪ １・・水０邦−ａ士東看 ２・・　オリフィシこ　ｌし ３・・″１１口勿２良イホ屹υ乞しｌコＬ・・　ソン７
°中

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 繊維直径が１０μ以下、繊維直径斑ＣＶが３０％以下で
   ある技分かれした側鎖を有するアルファオレフィンポリ
   マーからなる合成繊維で形成された不織布であって、１
   ６０℃における縦横方向の乾熱収縮率が３％以下である
   ことを特徴とする不織布。