JPH01156561A - Polypropylene extremely fine fiber nonwoven fabric - Google Patents

Polypropylene extremely fine fiber nonwoven fabric

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JPH01156561A
JPH01156561A JP62312029A JP31202987A JPH01156561A JP H01156561 A JPH01156561 A JP H01156561A JP 62312029 A JP62312029 A JP 62312029A JP 31202987 A JP31202987 A JP 31202987A JP H01156561 A JPH01156561 A JP H01156561A
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nonwoven fabric
molecular weight
polypropylene
average molecular
fiber
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昌孝 池田
Takafumi Ito
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Abstract

PURPOSE: To obtain a nonwoven fabric having excellent filter performances and tenacity, high qualities free from polymer ball, most suitable for various kinds of high-performance filters, comprising a PP ultrafine having an average fiber diameter, an average molecular weight and a molecular weight distribution in specific ranges. CONSTITUTION: This nonwoven fabric comprises a PP ultrafine fiber having 0.1-5.0 μm average fiber diameter, 5.0×10<4> <=Mw <=9.0×10<4> average molecular weight and 4.0<=Mw /Mn <=6.0 (Mw is a weight-average molecular weight, Mn is a number-average molecular weight). Most preferably the objective nonwoven fabric has 10-300 g/cm<2> weight and 0.08-0.30 g/cm<3> bulk density. The melt index of the PP resin is most preferably 100-300 g/10 minutes.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はポリプロピレン極細繊維不織布に関し、さらに
詳しくは、フィルター性能と強力に優れ、ポリマー玉の
ない良質なポリプロピレン極細繊維不織布に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a polypropylene ultrafine fiber nonwoven fabric, and more particularly to a high quality polypropylene ultrafine fiber nonwoven fabric that has excellent filter performance and strength and is free of polymer beads.

本発明のポリプロピレン極細繊維の不織布は、医療・衛
生資材、土木資材、農業資材、一般工業資材等の分野で
広く使用されるが、特に極細繊維の特徴を活かした各種
高性能フィルター類に最適に用いることができる。
The polypropylene ultrafine fiber nonwoven fabric of the present invention is widely used in fields such as medical and sanitary materials, civil engineering materials, agricultural materials, and general industrial materials, but it is especially suitable for various high-performance filters that take advantage of the characteristics of ultrafine fibers. Can be used.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、不織布は織物・編物に比べて簡略化された工程で
布帛構造物が得ら゛れること、および、その優れた特性
により種々の分野に使用されている。
In recent years, nonwoven fabrics have been used in a variety of fields because fabric structures can be obtained through simpler processes than woven or knitted fabrics, and because of their excellent properties.

特に、メルトブロー法で得られる極細繊維からなる不織
布は、フィルター用途をはじめ多くの用途が開発されて
きている。
In particular, nonwoven fabrics made of ultrafine fibers obtained by melt blowing have been developed for many uses including filters.

メルトブロー法による重合体の紡糸方法については、イ
ンダストリアル・アンド・エンジニアリング・ケミスト
リー(Industrial and Enginee
ringChemistry) 48巻、第8号(P1
342〜1346) 、1956年に基本的な装置およ
び方法が開示されている。
For information on spinning polymers using the melt blow method, see Industrial and Engineering Chemistry.
ringChemistry) Volume 48, No. 8 (P1
342-1346), 1956, disclosed the basic apparatus and method.

また、ポリプロピレンのメルトブロー法については、特
開昭50−46972 、同54μm、34177に開
示されている。これらの方法は、少なくとも1.4の初
期固有粘度を有する熱可塑性樹脂を押出機からノズルの
オリフィスに到るまでの間に、遊離基発生化合物の存在
下または非存在下で熱減成せしめて、ノズルのオリフィ
ス中におけるポリマー樹脂の固有粘度を0.6〜1.4
、溶融粘度を50〜300ポイズトスルメルトブロー不
織布の製造法である。この技術思想は、この明細書中に
記載されている如く、作られたままのポリマー樹脂(特
にポリプロピレン)は高い固有粘度(少なくとも約1.
4)と低い溶融流れ速度(温度230℃、荷重2.16
0 gにおけるメルトインデックスが最大55)を有し
ており、この高粘度樹脂を押出機からノズルのオリフィ
スに到るまでの間で熱分解させて、固有粘度を0.6〜
1.4、溶融粘度を50〜300ボイズにまで低下させ
ることにより、ポリマー玉(繊維化されないポリマー樹
脂の塊り)を発生させることなく良質な不織布を製造す
るにある。
Further, the melt blowing method for polypropylene is disclosed in JP-A-50-46972, JP-A-50-46972, JP-A-54-54-34177. These methods include thermally degrading a thermoplastic resin having an initial intrinsic viscosity of at least 1.4 from the extruder to the orifice of the nozzle in the presence or absence of a free radical generating compound. , the intrinsic viscosity of the polymer resin in the orifice of the nozzle is 0.6 to 1.4.
This is a method for producing a melt-blown nonwoven fabric having a melt viscosity of 50 to 300 poise. The idea is that as-made polymer resins (especially polypropylene) have high intrinsic viscosities (at least about 1.
4) and low melt flow rate (temperature 230℃, load 2.16
This high viscosity resin is thermally decomposed between the extruder and the nozzle orifice, resulting in an intrinsic viscosity of 0.6 to 0.0 g.
1.4. By lowering the melt viscosity to 50 to 300 voids, a high-quality nonwoven fabric can be produced without generating polymer balls (clumps of polymer resin that are not made into fibers).

〔発明が解決しようとする問題点〕 前記した従来技術は、ポリマー玉のない良質な極細繊維
不織布を得るには、オリフィスに到るまでにポリマーを
熱減成して溶融粘度を低くする必要があり、このため得
られる不織布の強力は低いものしか得られなかった。ま
た、従来方法では、フィルター性能が比較的低いものし
か得られず、特にそのままでは高性能エアフィルター用
途に展開することが出来なかった。
[Problems to be solved by the invention] In the prior art described above, in order to obtain a high-quality ultrafine fiber nonwoven fabric without polymer beads, it is necessary to thermally degrade the polymer to lower the melt viscosity before it reaches the orifice. Therefore, the strength of the obtained nonwoven fabric was only low. In addition, with the conventional method, only filters with relatively low performance could be obtained, and in particular, they could not be used as-is for high-performance air filter applications.

本発明の目的は、従来の余りプロピレン極細繊維不織布
における前記した問題点を解決し、フィルター性能に優
れ、強力が高く、ポリマー玉のない良質なポリプロピレ
ン極細繊維不織布を提供することにある。
The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned problems with conventional ultrafine propylene fiber nonwoven fabrics, and to provide a high quality polypropylene microfiber nonwoven fabric that has excellent filter performance, high strength, and is free from polymer beads.

〔問題点を解決するための手段とその作用〕本発明者ら
は、特にポリプロピレン極細繊維の平均分子量と分子量
分布(M、/M、の比)が特定範囲内にあると、強力が
高くポリマー玉のない良質な極細繊維が得られ、しかも
驚くべきことに、この不織布のフィルター性能が著しく
高まることを見い出し、本発明を完成したものである。
[Means for solving the problems and their effects] The present inventors have found that when the average molecular weight and molecular weight distribution (M, /M, ratio) of polypropylene ultrafine fibers are within a specific range, the strength is high and the polymer The present invention was completed based on the discovery that high-quality ultrafine fibers without beads can be obtained, and surprisingly, the filter performance of this nonwoven fabric is significantly improved.

即ち、本発明は、平均繊維径が0.1〜5. On、平
均分子量が下記の一般式の範囲にあるポリプロピレン極
細繊維からなるポリプロピレン極細繊維不織布である。
That is, in the present invention, the average fiber diameter is 0.1 to 5. On, it is a polypropylene ultrafine fiber nonwoven fabric made of polypropylene ultrafine fibers having an average molecular weight within the range of the general formula below.

一般式 %式% (但し、上式中Mwは重量平均分子量、Mnは数平均分
子量を示す)。
General formula % Formula % (However, in the above formula, Mw represents a weight average molecular weight, and Mn represents a number average molecular weight.)

本発明のポリプロピレン極細繊維の重量平均分子量(M
、)は、5.0X10’〜9.0X10’、好ましくは
5.5X10’〜8.5 XIO’ 、特に好ましくは
6、 OXIO’ 〜8. OXIO’である。Mwが
5.0×104より小さいと、繊維強力が低下するため
不織布の強力が低下する。一方、9.0X10’より大
きいとポリマー玉の多い不織布しか得られず、この様な
不織布はフィルター性能が著しく低下する。M、が5.
0X10’〜9.0X10’で初めて、フィルター性能
が高(、強力の高い、ポリマー玉のない良質な極細繊維
不織布となる。また、分子量分布の指標となる重量平均
分子!t (M、 )と数平均分子量(M、、)の比、
M、/M、1は4.0〜6.0、好ましくは4.5〜5
.5である。M、/M、は特に重要であり、これが4.
0より小さいと不織布のフィルター性能が低下する。反
面、6.0より大きいと、フィルター性能が著しく低下
し、また、ポリマー玉のない良質な極細繊維が得られな
い。Mw/M、が4.0〜6.0の範囲にあるとフィル
ター性能が顕著に高まる。その理由については必ずしも
明確ではないが、この範囲内にある不織布は、ポリマー
玉がなく、極細繊維の繊維径のバラツキが小さくて繊維
径分布がシャープとなっていること、更に、極細繊維が
複数本集束したいわゆる繊維束状の繊維が極めて少なく
、単糸分散性が著しく向上していることから、これらに
よりフィルター性能が顕著に向上し、しかも不織布の強
力までも高めるという効果も併せて生み出したものと考
えられる。極細繊維の繊維径の分布は必ずしも正規分布
になるとは限らない(特にメルトブロー法で得られた極
細繊維は繊維径が大の方にテーリングした様な分布をも
つことが多い)が、この分布の標準偏差値(σnμm、
)を測定すると、本発明でいうM、/M、が4. O〜
6.0のものはσ、、μm、が0.10trm以下、特
に0.20〜0.50mの範囲にあるのに対し、M、/
M、が本発明の範囲外のものは、繊維径の標準偏差値σ
、lμm、が0.80m以上、一般的には1.00−以
上となることが見い出された。なお、M、およびM、l
はゲルパーミユエイションクロマトグラフ(GPC:日
本ウォーターズ社製150C)を用い、ポリスチレンス
タンダード換算番トより求めた。
The weight average molecular weight (M
, ) is 5.0X10' to 9.0X10', preferably 5.5X10' to 8.5 XIO', particularly preferably 6, OXIO' to 8. OXIO'. When Mw is smaller than 5.0×10 4 , the strength of the nonwoven fabric decreases because the fiber strength decreases. On the other hand, if it is larger than 9.0x10', only a nonwoven fabric with many polymer beads will be obtained, and such a nonwoven fabric will have a significantly reduced filter performance. M, is 5.
0X10' to 9.0X10', the filter performance becomes high (, high strength, high quality ultrafine fiber nonwoven fabric without polymer beads. Also, the weight average molecule !t (M, ), which is an index of molecular weight distribution. Ratio of number average molecular weights (M, , ),
M, /M, 1 is 4.0 to 6.0, preferably 4.5 to 5
.. It is 5. M, /M, is particularly important, and this is 4.
If it is less than 0, the filter performance of the nonwoven fabric will deteriorate. On the other hand, if it is larger than 6.0, the filter performance will be significantly reduced, and high-quality ultrafine fibers without polymer beads will not be obtained. When Mw/M is in the range of 4.0 to 6.0, the filter performance is significantly improved. The reason for this is not necessarily clear, but nonwoven fabrics within this range have no polymer beads, small variations in the fiber diameter of the ultrafine fibers, and a sharp fiber diameter distribution. Since there are very few fibers in the form of bundles, and the dispersibility of single fibers is significantly improved, the filter performance is significantly improved, and it also has the effect of increasing the strength of the nonwoven fabric. considered to be a thing. The fiber diameter distribution of ultrafine fibers is not necessarily a normal distribution (in particular, ultrafine fibers obtained by melt blowing often have a tailing distribution toward larger fiber diameters), but this distribution Standard deviation value (σnμm,
), M, /M, as referred to in the present invention, is 4. O~
The one with 6.0 has σ,, μm, of 0.10 trm or less, especially in the range of 0.20 to 0.50 m, whereas M, /
If M is outside the range of the present invention, the standard deviation value σ of the fiber diameter
, lμm, was found to be 0.80 m or more, generally 1.00- or more. Note that M, and M, l
was determined from a polystyrene standard conversion number using a gel permeation chromatograph (GPC: 150C manufactured by Nippon Waters).

Mw/M、は分子量分布の尺度であり、M、/M。Mw/M is a measure of molecular weight distribution, M,/M.

が小さいほど分子量分布が狭いことを示す。The smaller the value, the narrower the molecular weight distribution.

本発明の不織布を構成するポリプロピレン繊維の平均繊
維径は0.1〜5.0−であり、好ましくは0.5〜4
.0趨、特に好ましくは1.0〜3.5 tnaである
。0.1趨以下の場合、柔軟であるが繊維強力が低くな
り、その結果不織布強力も低い。また、フィルター性能
も逆に低下することが見い出された。
The average fiber diameter of the polypropylene fibers constituting the nonwoven fabric of the present invention is from 0.1 to 5.0, preferably from 0.5 to 4.
.. 0, particularly preferably 1.0 to 3.5 tna. When it is less than 0.1, it is flexible but the fiber strength is low, and as a result, the nonwoven fabric strength is also low. Furthermore, it was found that the filter performance also deteriorated.

これは、単糸分散性が悪化するためと考えられる。This is considered to be due to deterioration in single fiber dispersibility.

一方、5.0趨以上ではフィルター性能、柔軟性が著し
く低下する。また、この極細繊維は極めて小さな繊維径
を有しているため、繊維の平均長さを測定することが難
しいが、30龍以上、多くの場合100〜500龍が好
ましい。
On the other hand, if it is more than 5.0, the filter performance and flexibility will be significantly reduced. In addition, since this ultrafine fiber has an extremely small fiber diameter, it is difficult to measure the average length of the fiber, but it is preferably 30 length or more, and in most cases 100 to 500 length.

本発明のポリプロピレン不織布の目付量は5〜500 
g / rdが好ましく、より好ましくは10〜300
g1rdである。5 g/rrr以下では不織布の強力
並びにフィルター性能が低下する。一方、500 g 
/m′以上では捕集効率は高いが反面、圧力損失が高く
なるすぎる傾向がある。
The basis weight of the polypropylene nonwoven fabric of the present invention is 5 to 500.
g/rd is preferred, more preferably 10-300
It is g1rd. Below 5 g/rrr, the strength and filter performance of the nonwoven fabric decreases. On the other hand, 500 g
/m' or more, the collection efficiency is high, but on the other hand, the pressure loss tends to become too high.

また、本発明の不織布の嵩密度は0.05〜0.50g
/dが好ましく、特に0.08〜0.30 g / c
dが好ましい。0.05g/cd以下では不織布の強力
が低く、また0、 50 g / cd以上では圧力損
失が高くなる。不織布の強力およびフィルター性能は、
不織布の目付量と嵩密度との両方に関連しており、目付
量5〜500 g / rd、嵩密度0.05〜0.5
0g/−の両方を満たすと更に優れた効果が得られる。
In addition, the bulk density of the nonwoven fabric of the present invention is 0.05 to 0.50 g.
/d is preferred, especially 0.08-0.30 g/c
d is preferred. If it is less than 0.05 g/cd, the strength of the nonwoven fabric will be low, and if it is more than 0.50 g/cd, the pressure loss will be high. The strength and filter performance of non-woven fabrics are
It is related to both the basis weight and bulk density of nonwoven fabric, with basis weight 5-500 g/rd, bulk density 0.05-0.5
Even better effects can be obtained if both of the conditions are satisfied.

本発明の不織布は、極細繊維が単繊維状にランダムに分
散していることがフィルター性能を著しく高めるので更
に好ましい。また、本発明の不織布はポリプロピレン繊
維単独であるのが好ましいが、異素材の繊維や粉体等が
混合されてあってもよい。
In the nonwoven fabric of the present invention, it is more preferable that the ultrafine fibers are randomly dispersed in the form of single fibers, since this significantly improves the filter performance. Further, although it is preferable that the nonwoven fabric of the present invention is made of polypropylene fiber alone, it may be a mixture of fibers of different materials, powder, etc.

本発明の極細繊維不織布を得るのには特にメルトブロー
法を用いると好ましい。以下本発明のメルトブロー法の
一例を説明する。
It is particularly preferable to use a melt blowing method to obtain the ultrafine fiber nonwoven fabric of the present invention. An example of the melt blowing method of the present invention will be explained below.

ポリプロピレン重合体を押出機により溶融してダイに送
り込み、ノズルに設けた一列に並んだ多数の紡糸オリフ
ィスから押出す。溶融ポリマーはポリマー流路を経てオ
リフィスから押出される。
Polypropylene polymer is melted by an extruder, fed into a die, and extruded through a number of spinning orifices arranged in a row in a nozzle. Molten polymer is forced out of the orifice through a polymer channel.

それと同時に、ガス導入口を経て供給された加熱された
高速のガスをガスヘッダーを経て、オリフィスの両側に
設けられたスリットから噴射させ、押出された溶融ポリ
マーの流れに吹き当てる。ガスヘッダーおよび噴射スリ
ットはノズルとリップとの間に設けることができる。そ
の高速気流の作用により押出された溶融ポリマーを極細
繊維の形状にけん引、細化し、固化させる。このように
して形成された極細繊維は、1対の回転ローラーの間で
循環しているスクリーン(コレクター)上に堆積されて
ランダムウェブを形成する。ガスとしては、スチーム、
空気などが好適であり、ガス条件としては、温度300
〜400℃、好ましくは320〜380℃、圧力は1.
0kg/cdG以上、好ましくは1.5〜5.0kg/
c+JGである。押出機温度は170〜300℃、好ま
しくは190〜280℃、ダイ温度は190〜340℃
、好ましく)ま200〜330℃である。
At the same time, the heated high-speed gas supplied through the gas inlet is injected through the gas header through slits provided on both sides of the orifice, and is blown onto the stream of extruded molten polymer. A gas header and injection slit can be provided between the nozzle and the lip. The extruded molten polymer is pulled into the shape of ultrafine fibers by the action of the high-speed airflow, thinned, and solidified. The microfibers thus formed are deposited on a screen (collector) circulating between a pair of rotating rollers to form a random web. Gases include steam,
Air is suitable, and the gas conditions include a temperature of 300℃.
~400°C, preferably 320~380°C, pressure 1.
0 kg/cdG or more, preferably 1.5 to 5.0 kg/
c+JG. Extruder temperature is 170-300°C, preferably 190-280°C, die temperature is 190-340°C
, preferably) or 200 to 330°C.

本明細書でいうポリマー玉とは、ウェブ構成繊維の直径
の数倍〜500倍程度0直径を有する玉状ポリマーまた
は繊維の端部や中間部に生成したコブ状ポリマーのこと
である。このポリマー玉は極めて小さく肉眼で見出すこ
とができないものが多い。顕微鏡を用いて観察するか、
または、ウェブをそのまま、もしくはウェブをプレス、
カレンダー、交絡処理その他の手段によって繊維密度を
高めることによって検知が容易となる。このポリマー玉
が多く存在すると、用途が大きく制限され、特に高性能
フィルターやバッテリセパレーター用としては用いられ
なくなる。
The term "polymer beads" as used herein refers to a bead-like polymer having a diameter of several times to 500 times the diameter of the web-constituting fibers, or a knob-like polymer formed at the ends or intermediate portions of the fibers. Many of these polymer beads are extremely small and cannot be seen with the naked eye. Observe using a microscope or
Or use the web as is or press the web,
Detection is facilitated by increasing fiber density by calendering, entangling, or other means. If a large number of these polymer beads exist, the applications are greatly restricted, and in particular, they cannot be used as high-performance filters or battery separators.

本発明で用いられるポリプロピレン樹脂は、温度230
℃、荷重2.160 gにおけるメルトインデックス(
MFR)が70〜500 g / 10分の範囲にある
ことが好ましく、特に100〜300g/10分である
ことが最も好適である。メルトインデックスはポリマー
の溶融粘度、重合度の指標として用いられる。また、本
発明で使用するポリプロピレン樹脂の分子量分布は特に
限定されるものではないが、M、/M、が3. O〜7
.0、特ニ4.0〜6.0 (7)ものがブロー性の面
で好ましい。この様なポリプロピレン樹脂を用いると、
本発明の重量平均分子量(M、) 、分子量分布(M、
/M、)をもち、平均繊維径が0.1〜5.0 tsで
あり、ポリマー玉のない良質な極細繊維ウェブを容易に
得ることが出来る。
The polypropylene resin used in the present invention has a temperature of 230
Melt index at ℃, load 2.160 g (
MFR) is preferably in the range of 70 to 500 g/10 minutes, most preferably 100 to 300 g/10 minutes. Melt index is used as an indicator of the melt viscosity and degree of polymerization of a polymer. Further, the molecular weight distribution of the polypropylene resin used in the present invention is not particularly limited, but M, /M is 3. O~7
.. 0, especially D 4.0 to 6.0 (7) is preferable in terms of blowability. When using such polypropylene resin,
Weight average molecular weight (M, ), molecular weight distribution (M,
/M, ), the average fiber diameter is 0.1 to 5.0 ts, and a high-quality ultrafine fiber web without polymer beads can be easily obtained.

上述のような高いメルトインデックスを有するポリプロ
ピレン樹脂は、重合法によって製造することも可能であ
るが、ポリプロピレン樹脂に分子量低減剤を添加し適当
な温度に加熱して分子量を減少させる方法によって製造
するのが便利である。
Polypropylene resin with a high melt index as described above can be produced by polymerization, but it is also possible to produce it by adding a molecular weight reducing agent to polypropylene resin and heating it to an appropriate temperature to reduce the molecular weight. is convenient.

分子量低減剤としては、有機過酸化物錫化、金物、硫黄
化合物等が知られている。具体的には、有機過酸化物と
しては、2.5−ジメチル−2,5−tブチルパーオキ
シヘキサン、2.5−ジメチル−2,5−tブチルパー
オキシヘキセン−3、ビス(1−tブチルパーオキシμ
m、−メチルエチル)ベンゼンジクミルパーオキサイド
などのジアルキルパーオキサイド類、2.b−ジメチル
ヘキサン−2,5−シバイドロバ−オキサイド、p−メ
ンタンハイドロパーオキサイドなどのハイドロパーオキ
サイド類及びケトンパーオキサイド類、パーオキシエス
テル類の中の100℃における半減期が10時間をこえ
るものなどが適当である。錫化合物としては、(C,H
,)Sn(OOCHc+ +Ib5) 3、(C411
J、5n(OOC−CzHzs)z、(Ct、ll5)
zSn(OOC+ CzHz3)zなど一般式Re S
n (OOCR” )s  (但し、R及びR′は01
〜Cll1のアルキル基、アリール基、シクロヘキシル
基であり、l=1.2.3、m=1.2.3で1+m=
4である)で表わされる化合物が適当である。硫黄化合
物としては、ジベンゾチアジルジスルフィド、2−メル
カプトベンゾチアゾール亜鉛塩および銅塩、シクロへキ
シルベンゾチアジルスルフェンアミド等の2−メルカプ
トベンゾチアゾール類等が適当である。分子量低減剤の
使用量はポリプロピレン樹脂に対し0.01〜0.5重
量%が好ましく、この程度の分子量低減剤を配合して1
80℃〜300℃の温度に加熱すればポリプロピレン樹
脂の分子量は所望程度まで低減する。
As molecular weight reducers, organic peroxides such as tinned organic peroxides, metals, sulfur compounds, etc. are known. Specifically, the organic peroxides include 2,5-dimethyl-2,5-t-butylperoxyhexane, 2,5-dimethyl-2,5-t-butylperoxyhexene-3, and bis(1- t-butylperoxyμ
dialkyl peroxides such as m,-methylethyl)benzenedicumyl peroxide;2. Hydroperoxides such as b-dimethylhexane-2,5-cybidrobar oxide and p-menthane hydroperoxide, ketone peroxides, and peroxyesters whose half-life at 100°C exceeds 10 hours. is appropriate. As a tin compound, (C,H
,)Sn(OOCHc+ +Ib5) 3, (C411
J, 5n(OOC-CzHzs)z, (Ct, ll5)
General formula Re S such as zSn(OOC+ CzHz3)z
n (OOCR”)s (However, R and R' are 01
~Cll1 is an alkyl group, aryl group, or cyclohexyl group, where l=1.2.3, m=1.2.3, and 1+m=
4) is suitable. Suitable sulfur compounds include 2-mercaptobenzothiazoles such as dibenzothiazyl disulfide, 2-mercaptobenzothiazole zinc salt and copper salt, and cyclohexylbenzothiazyl sulfenamide. The amount of molecular weight reducing agent used is preferably 0.01 to 0.5% by weight based on the polypropylene resin.
Heating to a temperature of 80°C to 300°C reduces the molecular weight of the polypropylene resin to a desired degree.

ポリプロピレンは、プロピレンの単独結晶性重合体が紡
糸性等ですぐれるが、エチレン等地のオレフィンを1モ
ル%以下含む共重合体も使用できる。
As for polypropylene, a homocrystalline polymer of propylene has excellent spinnability, but a copolymer containing 1 mol % or less of an olefin such as ethylene can also be used.

本発明において示差走査熱量計(D S C’)で得ら
れる溶融状態から10℃/分の速度で冷却した時の結晶
化開始温度が120℃以上であるポリプロピレン樹脂を
用いると更に良い結果が得られる。
In the present invention, even better results can be obtained by using a polypropylene resin whose crystallization initiation temperature is 120°C or higher when cooled from a molten state obtained by a differential scanning calorimeter (D SC') at a rate of 10°C/min. It will be done.

通常のポリプロピレン樹脂の結晶化開始温度は115℃
近辺であり、結晶化開始温度を120℃以上のポリプロ
ピレン樹脂は、いわゆる結晶核剤と称される無機、有機
化合物をポリプロピレン樹脂に対して0.05〜0.5
重量パーセント程度添加することによって容易に得られ
る。代表的な結晶核剤としては、シリカ等の無機物の微
粉末、脂肪族および芳香族のジカルボン酸及びこれらの
無水物およびそれらの金属塩、ベンズアルデヒドおよび
その環置換体と5価以上の多価アルコールの縮合物等を
用いることができる。
The crystallization start temperature of normal polypropylene resin is 115℃
For polypropylene resins with a crystallization initiation temperature of 120°C or higher, an inorganic or organic compound called a crystal nucleating agent should be added at a rate of 0.05 to 0.5 to the polypropylene resin.
It can be easily obtained by adding approximately % by weight. Typical crystal nucleating agents include fine powders of inorganic substances such as silica, aliphatic and aromatic dicarboxylic acids and their anhydrides, and their metal salts, benzaldehyde and its ring substituted products, and polyhydric alcohols with a valence of 5 or more. A condensate of , etc. can be used.

結晶化開始温度が120÷以上であるポリプロピレン樹
脂は、この温度が115℃近辺である通常のポリプロピ
レン樹脂に比べて、得られるウェブを構成する極細繊維
相互の熱融着が実質的に全く起らず極めてフィルター性
能が高くしがも柔軟なウェブが得られるので好ましい。
Polypropylene resins whose crystallization initiation temperature is 120 ÷ or higher have substantially no heat fusion between the ultrafine fibers that make up the obtained web, compared to ordinary polypropylene resins whose crystallization start temperature is around 115°C. This method is preferable because it provides a flexible web with extremely high filter performance.

本発明のメルトブロー法で得られたウェブは適度な強力
を有しているためそのままでフィルター材等に用いるこ
とが出来るが、プレスして嵩密度、強力を高めることも
できる。また必要により、熱プレスやエンボス加工、超
音波結合等を行うことが出来る。また、コロナ放電法な
どによりエレクトレフト化することによりフィルター性
能を高めることも可能である。
The web obtained by the melt blowing method of the present invention has appropriate strength and can be used as it is for filter materials, etc., but it can also be pressed to increase bulk density and strength. Further, if necessary, heat pressing, embossing, ultrasonic bonding, etc. can be performed. It is also possible to improve the filter performance by converting it into an electleft using a corona discharge method or the like.

(実施例〕 以下実施例にて本発明を更に説明するが、本発明がこれ
ら実施例によって限定されるものではない。
(Examples) The present invention will be further explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

実施例の説明に先立ち、以下の説明中に用いられる物性
値の測定方法を下記に示す。
Prior to the description of Examples, methods for measuring physical property values used in the following description will be shown below.

■見かけ密度(g/cd)  :  130g/c+J
の一定荷重下で厚みを測定して目付量との計算により求
めた値である。
■Appearance density (g/cd): 130g/c+J
This value is calculated by measuring the thickness under a constant load and calculating the basis weight.

◎引張り強度(g/cm)  :長さ20cmx幅1 
cmのサンプルを取り、把持長1 cmとしてテンシロ
ンにより伸長切断し、その時の最大強力を求める。
◎Tensile strength (g/cm): length 20cm x width 1
A cm sample is taken and stretched and cut using a tensilon with a gripping length of 1 cm, and the maximum force at that time is determined.

◎平均繊維径(声)、標準偏差(廂) サンプルの任意な10箇所を電子顕微鏡で倍率2000
倍で5枚の写真撮影を行う。1枚の写真につき任意の1
0本の繊維の直径を測定し、これを10枚の写真につい
て行う。合計50本の繊維径測定値を求め平均値(x)
および標準偏差(σ7μm、)を計算する。
◎Average fiber diameter (voice), standard deviation (voice) Ten arbitrary points on the sample were examined using an electron microscope at a magnification of 2000.
Take 5 photos at double magnification. Any 1 per photo
Measure the diameter of 0 fibers and do this for 10 photographs. Obtain the fiber diameter measurements of a total of 50 fibers and calculate the average value (x)
and standard deviation (σ7μm, ).

◎捕集効率・圧力を員失 JIS Z−8901試験用ダスト13種B法の0.3
趨平均のステアリン酸エアゾルのダスト捕集効率測定及
び圧力損失測定法により測定した。
◎ Collection efficiency and pressure are reduced to 0.3 for JIS Z-8901 test dust type 13 B method.
Measurements were made by measuring the dust collection efficiency and pressure drop of a trend-average stearic acid aerosol.

実jJ日よ 温度230℃、荷重2.160 gにおけるメルトイン
デックスlog/10分’(ASTM 01238に準
じて測定)のポリプロピレン・パウダーにビス(1−を
−ブチルパーオキシμm、−メチルエチル)ベンゼン0
.07重量パーセント、および、ジ−ベンジリデンソル
ビトール0.2重量パーセントを添加して均一に混合し
たのち、加熱した押出機を通過させることにより、メル
トインデックス206 g / 10分、DSCにおい
て溶融状態から10℃/分の速度で冷却した時の結晶化
開始温度が125℃、融点が165℃のポリプロピレン
・ペレットを得た。このようにして得たポリプロピレン
樹脂を押出機に投入して加熱熔融し、次の条件でメルト
ブローした。
Polypropylene powder with melt index log/10 min (measured according to ASTM 01238) at a temperature of 230°C and a load of 2.160 g was mixed with bis(1-butylperoxyμm, -methylethyl)benzene. 0
.. After adding 0.7 weight percent and 0.2 weight percent of di-benzylidene sorbitol and mixing uniformly, the mixture was passed through a heated extruder to obtain a melt index of 206 g/10 minutes and a temperature of 10°C from the molten state in DSC. Polypropylene pellets having a crystallization onset temperature of 125°C and a melting point of 165°C when cooled at a rate of 1/min were obtained. The polypropylene resin thus obtained was put into an extruder, heated and melted, and melt blown under the following conditions.

ダイに設けられたノズルに1龍ピツチで0.3■lφの
オリフィスが1列で1.’500個並んでおり、このオ
リフィスから溶融ポリマーを吐出量0.2g/分/オリ
フィスで吐出させた。このオリフィスの両側のスリット
から加熱蒸気を噴射して次光て、溶融ポリマーをけん引
線化し、移動するネットコンベア上にこの繊維群を捕集
し、プレス後1.5m巾、目付s o g/=、嵩密度
0.14 g / ctAのウェブとした。押出機温度
は210℃、グイ温度290℃、ガス温度は370℃、
ガス圧力は2.5 kg/ col Gであった。
The nozzle provided in the die has one row of 0.3 lφ orifices in one pitch. The molten polymer was discharged from these orifices at a discharge rate of 0.2 g/min/orifice. Heated steam is injected from the slits on both sides of this orifice, and the molten polymer is made into a draw wire.The fiber group is collected on a moving net conveyor, and after pressing, it is 1.5 m wide and has a basis weight of s o g/ =, a web with a bulk density of 0.14 g/ctA. Extruder temperature is 210℃, Gui temperature is 290℃, gas temperature is 370℃,
Gas pressure was 2.5 kg/col G.

得られたウェブの平均繊維径は1.4 tna、σ7μ
m、は0.284であり、ポリマー玉を全く含まない柔
軟で良質なものであった。極細繊維のM、は6.5 ’
X10’ 、Mw/M、は4.8であり、このウェブの
捕集効率は96%、圧力損失は1311II z Oと
優れたものであり、引張強度は430 g / cts
であった。
The average fiber diameter of the obtained web was 1.4 tna, σ7μ
m, was 0.284, and was soft and of good quality, containing no polymer beads at all. M of ultrafine fiber is 6.5'
X10', Mw/M, is 4.8, the collection efficiency of this web is 96%, the pressure drop is excellent at 1311 II z O, and the tensile strength is 430 g / cts.
Met.

実施例り 実施例1のビス(1−t−ブチルパーオキシμm、−メ
チルエチル)ベンゼンの添加量を種々変え他は実施例1
と同様にして、メルトインデックスおよび分子量分布の
異なる種々のポリプロピレン樹脂・ノドを得た。この樹
脂を用いて、ブローガス温度と圧力を種々変え、他は実
施例1と同様にしてメルトブローして表1に示す平均分
子量を有する極細繊維ウェブを得た。なお、ウェブの目
付量は100 g / n(、嵩密度はO,13g/c
+J、平均繊維径は2.0声であった。この結果を表1
に示す。
Examples Example 1 except that the amount of bis(1-t-butylperoxyμm, -methylethyl)benzene added was varied.
In the same manner as above, various polypropylene resins having different melt indexes and molecular weight distributions were obtained. Using this resin, melt blowing was performed in the same manner as in Example 1 except that the blow gas temperature and pressure were varied to obtain ultrafine fiber webs having the average molecular weights shown in Table 1. The web weight is 100 g/n (and the bulk density is O, 13 g/c
+J, the average fiber diameter was 2.0 tones. The results are shown in Table 1.
Shown below.

表1から明らかなように、本発明の平均分子量の範囲が
、フィルター性能に引張り強度ともに優れたポリマー玉
のない良質なウェブが得られることが判る。
As is clear from Table 1, it can be seen that within the average molecular weight range of the present invention, a high quality web free of polymer beads and excellent in both filter performance and tensile strength can be obtained.

以下余白 次JLf生浜 実施例1のポリプロピレン・ペレットを用い、ブローガ
ス温度、圧力を種々変えて平均繊維径の異なるウェブを
得た。他の条件は実施例1と同様にした。この結果を表
2に示す。尚、ウェブの目付量は50g/mで嵩密度は
0.20 g / cdであった。
The polypropylene pellets of JLf Ikuhama Example 1 were used and the blow gas temperature and pressure were varied to obtain webs with different average fiber diameters. Other conditions were the same as in Example 1. The results are shown in Table 2. The web had a basis weight of 50 g/m and a bulk density of 0.20 g/cd.

また、極細繊維のM。は6.8〜?、 7 XIO’ 
、M。
Also, M of ultra-fine fiber. Is it 6.8~? , 7 XIO'
,M.

7M、、は4.5〜5.5の範囲であった。7M, ranged from 4.5 to 5.5.

表2から明らかなように、本発明の平均繊維径の範囲の
極細繊維ウェブがフィルター性能、引張強度ともに優れ
ていることが判る。
As is clear from Table 2, it can be seen that the ultrafine fiber web of the present invention having an average fiber diameter within the range is excellent in both filter performance and tensile strength.

以下余白 九1Nホし 温度230°C1荷重2.160 gにおけるメルトイ
ンデックス10g/10分のポリプロピレン樹脂を実施
例1と同様にしてメルトブローして、目付量80 g/
 m、高密度0.15 g / ciのウェブを得た。
Below is a margin of 91 N. A polypropylene resin with a melt index of 10 g/10 minutes at a temperature of 230° C. and a load of 2.160 g is melt blown in the same manner as in Example 1 to obtain a basis weight of 80 g/1.
m, a web with a high density of 0.15 g/ci was obtained.

このウェブの平均繊維径は5.51B@、σ、、μm、
は2.02趨、しかもポリマー玉が多発した不良なもの
であった。この繊維のM。は11×104、M、、7M
、、は6.7であり、ウェブの捕集効率は58%、圧力
損失は4mmt120と不良であった。
The average fiber diameter of this web is 5.51B@,σ,,μm,
It was a defective product with a score of 2.02 and a large number of polymer beads. M of this fiber. is 11×104, M,, 7M
, , was 6.7, the collection efficiency of the web was 58%, and the pressure loss was poor at 4 mmt120.

ル較拠1 比較例1で用いたポリプロピレン樹脂を押出機温度35
0°C、グイ温度350℃として、ポリプロピレン樹脂
を熱劣化させ、他の条件は実施例Iと同条件にしてメル
トブローした。
Comparison 1 The polypropylene resin used in Comparative Example 1 was heated to an extruder temperature of 35
Melt blowing was carried out under the same conditions as in Example I except that the polypropylene resin was thermally degraded at 0° C. and the temperature was 350° C.

このウェブの平均繊維径は2.5μIII、σnμm、
は1.30趨であり、しかもポリマー玉の発生の多いも
のであった。
The average fiber diameter of this web is 2.5μIII, σnμm,
was on the order of 1.30, and there were many polymer beads.

この繊維のM、は6.5 X 10’ 、M、 7M、
、は3.4であり、ウェブの捕集効率は74%、゛圧力
損失は7mmH2Oと不良であった。
The M of this fiber is 6.5 x 10', M, 7M,
was 3.4, the collection efficiency of the web was 74%, and the pressure loss was poor at 7 mmH2O.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明のポリプロピレン極細繊維不織布は、極細繊維の
平均繊維径が0.1〜5.0μmと極めて細く、しかも
、極細繊維の分子量分布が小さい範囲にある不織布であ
るため、ポリマー玉がなく(極細繊維の繊維径分布がシ
ャープであり、単糸分散性の優れたものが得られ、フィ
ルター性能(特に捕集効率)が著しく高いものが得られ
た。更には、極細繊維の平均分子量も適正な範囲を見い
出し、これにより優れた強力をもったポリマー玉のない
良質な不織布が得られると同時に、フィルター性能を更
に高めることが出来たものである。
The polypropylene ultrafine fiber nonwoven fabric of the present invention has an extremely thin average fiber diameter of 0.1 to 5.0 μm, and the molecular weight distribution of the ultrafine fibers is in a small range. The fibers had a sharp fiber diameter distribution, excellent single-filament dispersibility, and extremely high filter performance (especially collection efficiency).Furthermore, the average molecular weight of the ultrafine fibers was also appropriate. By finding this range, we were able to obtain a high-quality nonwoven fabric with excellent strength and no polymer beads, and at the same time, we were able to further improve the filter performance.

本発明の不織布は、特に高性能フィルター材として好適
ではあるが、バッテリセパレーター、衛生材、ワイパー
、建材等の産業資材用、断熱衣、防塵衣等の衣料等の種
々の用途に適したものである。
The nonwoven fabric of the present invention is particularly suitable as a high-performance filter material, but it is also suitable for various uses such as battery separators, sanitary materials, wipers, industrial materials such as building materials, and clothing such as insulation clothing and dustproof clothing. be.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.平均繊維径が0.1〜5.0μm、平均分子量が下
記の一般式の範囲にあるポリプロピレン極細繊維からな
るポリプロピレン極細繊維不織布。一般式: 5.0×10^4≦M_w≦9.0×10^44.0≦
M_w/M_n≦6.0 (但し、上式中M_wは重量平均分子量、M_nは数平
均分子量を示す)。
[Claims] 1. A polypropylene ultrafine fiber nonwoven fabric comprising polypropylene ultrafine fibers having an average fiber diameter of 0.1 to 5.0 μm and an average molecular weight within the range of the following general formula. General formula: 5.0×10^4≦M_w≦9.0×10^44.0≦
M_w/M_n≦6.0 (however, in the above formula, M_w represents the weight average molecular weight and M_n represents the number average molecular weight).
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