JPH01292161A - 寸法安定性の良い不織布 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はポリフェニレンサルファイド（以下ＰＰＳと記
す）繊維からなる寸法安定性の良い不織布、更に詳しく
は電材基布や耐熱素材用途等に特に適した不織布に関す
るものである。

［従来の技術］ ＰＰＳ繊維は耐熱性、耐酸化性、耐燃性、耐薬品性など
の（！れた性質を有し、その為工業用フィルターや防護
服等過酷な条件下で使用される繊維製品の素材として有
望である。

しかしＰＰＳはそれ自身の融点が高いだけでな（（２８
０℃以上）、被酸化性に富んでいる為部分的に架橋が起
こり易く、また高結晶性でモジュラスが高いので、紡糸
や延伸は実験室的に可能であフても生産技術的には種々
の問題を有しており、一定性能・品質の繊維を得ること
は難しかった。たとえば紡糸中に架橋や酸化がおこって
ポリマーのゲル化による背圧上昇や糸切れを多発し、あ
るいは未延伸糸が経時変化によって脆化し、延伸時に糸
切れをおこす等である。また繊維が得られても剛直で脆
いため、機械的巻縮が困難てあり、しかも繊維表面が平
滑で帯電性が著しいので繊維相互の絡合が困難となり、
ステーブルファイバーから実用性能のある不織布を製造
することは困難であった。

このような状況を受けて特開昭５７−１［１９５４号公
報には、芳香族サルファイド重合体からなる不規則な巻
縮を有する連続フィラメントが平面状に配位されて薄層
を形成すると共に、該薄層が多数枚積層され、かつ実質
的に積層間が前記連続フィラメントの交絡によって一体
化され、寸法安定性の改善された芳香族サルファイド重
合体繊維からなる長繊維不織布が開示されている。

しかし上記不織布は糸径が太く、巻縮したフィラメント
よりなる層が積層されているものであるから可撓性に劣
り、しかも嵩だかとなるばかりでなく改善されたとは言
え寸法安定性は必ずしも十分なものではなかった。した
がってこの不織布に硬化性樹脂を含浸させて基板を得て
も、これらの性質が基板に持越され良好なものは得られ
なかった。

［発明が解決しようとする課題］ 上記状況に鑑み、本発明においてはＰＰＳの持つ優れた
特性の他に嵩ぼらず可撓性に優れ、しかも寸法安定性に
優れたｐｐｓｉａ維よりなる不織布について検討した。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決することのできた不織布とはＰＰＳから
成る巻縮していない繊維径１０μｍ以下の長繊維がラン
ダムに開繊配置されて均一厚さの層を形成しており、前
記繊維の交絡点の３０％以上が融着していることを構成
要旨とするものであり、この不織布をさらに４００℃以
下で不溶融化したものは耐熱性に優れたものとなる。

［作用］ 本発明においてＰＰＳとは隣接する環原子間に不飽和基
を有する多ハロ置換の環状化合物とアルカリ金属サルフ
ァイドとを有機極性溶媒中で反応させることによって得
られる一Ｒ−Ｓ−基（ただしＲ：フェニレン、ビフェニ
レン、ナフタレン、ビフェニレンエーテルまたはこれら
の炭素数１〜６の低級アルキル置換誘導体である）を繰
返し単位として有する重合体であり、たとえば米国特許
第３３５４１２９号明細書に詳しく述べられている。

本発明における不織布を構成する繊維の径は１０μｍ以
下、好ましくは２〜７μｍが推奨される。１０μｍを超
えるものは可撓性に欠けて剛直なものとなるので好まし
くない。次に前記繊維はランダムに開繊配置されて均一
厚さの層を形成しており、交絡点の３０％以上が融着し
ているものでなければならない。繊維がランダムに開繊
配置されることによりて均一層を形成したものでなけれ
ば、曲げや強さがシートの方向により異なってしまうか
らである。また交絡点の３０％以上が融着していないと
不織布が嵩高くなるとともに層全体が一体化せず寸法安
定性に欠けるものとなる。

上記構成よりなるとともにさらに得られた不織布の横方
向に対する曲げ強さの縦方向のそれに対する比（ＢＴ／
Ｗ）が２．５以下好ましくは１．５以下を示し、嵩密度
は３０ｃｃ／ｇ以下好ましくは２０ｃｃ／ｇ以下を示し
、さらに乾燥（２６０℃×２０秒）下での収縮率が５％
以下好ましくは１％以下を示すものは、曲げや強さがよ
り等方性を示し、嵩ばらず且つ寸法安定性の良い不織布
となる。

以上のような不織布は下記のような条件からなるメルト
ブロー法によって製造することができる。即ちメルトブ
ロー法で短時間で一気に細い配向ｉａ維を得ると同時に
引取ってシート化すると半溶融状態の繊維の絡合点が融
着して前記構造の不織布が製造できる。

紡糸温度＝２９０〜３３０℃ 滞留時間：２０分以内 牽引ブロー条件 温度：紡糸温度以上〜紡糸温度＋１００℃以下 速度：音速 引き取り位置：ノズルから５〜２５ｃｍノズル面の垂線
に対する ネットの傾き角＝６０〜９０゜ 紡糸温度が２９０〜３３０℃の範囲外ではノズルの目詰
りや糸切れが生じ易く、１０μｍ以下の糸径のものが得
られない。また滞留時間が２０分を超すと分子量が高く
なり過ぎたり、架橋や酸化によるゲル化や脆化がおこり
ノズルの目詰りや糸切れをおこす、牽引ブロー条件につ
いては、ノズルより吐出されたＰＰＳが溶融あるいは半
溶融状態で引き取り位蓋まで移送されなくてはならない
のでブロー温度は紡糸温度以上でなくてはならず、前述
の様なゲル化や脆化の問題が生ずるので紡糸温度＋１０
０℃以下であることが望まれ、牽引ブロー速度は音速が
好ましい。

次にノズルより紡糸された繊維がシート状に配置される
ネット位置は、繊維が固化しないうちに半溶融状態で互
いに絡合点が融着する５〜２５ｃｍの距離が好ましい。

またノズル面の垂線に対するネッ・トとの角度は繊維が
ランダムに開繊配置される９０”が好ましく、６０°よ
り小さくすると特定方向に繊維が配置し、シートの曲げ
や強さ比（ＢＴ／Ｗ）および厚さが一定とならないので
好ましくない。また目付はネット速度と吐出量で調整す
る。

このようにすることによって、巻縮していない長繊維が
ランダムに開繊配置されて均一厚さの層を形成ししかも
交絡点の３０％以上が融着した状態となり、寸法安定性
に優れた不織布となると共に嵩の低いものとなる（従っ
て特開昭５７−１６９５４号公報に開示しであるものと
異なる）。

さらに嵩高性を改良するにはシート化後熱ローラーで熱
プレスするのが良い。プレス条件は２００℃以上でクリ
アランスを調整しながら行い、たとえば２０ｇ／ｍ’の
シートではシート厚みを５０μｍ以下とする。

また前述したように交絡点の３０％以上が融着状態にあ
れば寸法安定性の良い不織布となるが、寸法安定性をよ
り一層改良したいとき、または耐熱性を向上させたいと
ぎには、得られた不織布を、定形を保ちつつあるいは緊
張下で２８０〜４００℃、３０分間以上乾熱処理するこ
とが推められる。

これらの条件下で乾熱処理すると、分子量増加あるいは
架橋によるゲル化が促進して繊維が不溶融化し熱的物性
が向上する。

このようにして得た不織布はＰＰＳの持つ特性とともに
可撓性及び寸法安定性に優れたものとなる（乾熱処理に
より不溶融化したものは耐熱性がより優れたものとなる
）。したがって保温材、工業用フィルター、防火服、コ
ンポジット基布、防火壁材、その他過酷な条件下で使用
する繊維製品の素材として有用なものとなる。

さらにこれらの不織布に熱可塑性樹脂をラミネート又は
含浸硬化させると前記不織布の特性を保持する基板が得
られる。たとえば電材基板として用いた場合は、孔開け
による毛羽の発生が防止されると共にはんだ蝋付時溶融
蝋を落としても貫通孔が生ずることがなく、自己消火性
を有するものどなる。また厚さむらがなく寸法安定性が
良いので回路印刷などが良好にできる。特に不溶融化し
た不織布を用いたものは耐熱性に優れたものとなる。

尚本発明における糸径の測定および融着評価は次のよう
にして行った。

平均糸径（ｄ）の測定： 不織布を走査型電子顕微鏡で観察し拡大写真から１００
本の繊維（ｎ＝１００）の繊維径（ｄｉ）をランダムに
測定して下式により求めた。

ｄ＝−Σ（ｄｉ）　　　　　　（μｍ）融着の評価： 不織布を走査型電子顕微鏡で観察し交絡点の融着状態を
％で表わした。交絡点の３０％以上が融着しておれば不
織布が一体化していると判断し、寸法安定性の良いもの
とした。

［実施例］ 実施例１ （１）ＰＰＳ（クロルナフタレン溶液にて２１０℃で測
定した固有粘度０．７０）をノズル孔径０．２　ｍｍの
細孔が４００個穿設された口金から紡糸温度３２０℃で
車孔当たり０．２ｇ／分で吐出させ、牽引エアー温度４
５０℃、エアー圧力２．０にｇ／ｃｍ’　、リップ幅０
．４　ｍｍで牽引しつつ紡糸し、ノズルに対するネット
角９０°、ノズルからの距離２０ｃｍでシート状に引き
取った後２００℃の熱ローラーで熱プレスし、目付２０
ｇ／ｍ’の不織布を得た。諸条件および溶断温度を第１
表に示す。

（２）前記（１）で得た不織布を１００メツシユ金網で
シート両面を拘束して２８０℃Ｘ５０分間熱処理して、
第２表に示す話特性を有する不溶融化不織布を得た。

（３）前記（２）で得た不織布にポリエステル樹脂と硬
化剤を含浸して硬化させ厚さ９０μｍの基板にした。該
基板の特性を第３表に示す。

実施例２．３および比較例１〜５ 第１表および第２表に示すように各種条件を変えた他は
実施例１と同様にして不織布を得た。不溶融化熱処理後
の特性を第２表に、硬化性樹脂を含浸して硬化させて得
た基板の特性を第３表に示す。

第１〜２表から明らかなように本発明の不織布はＰＰＳ
よりなり繊維径１０μｍ以下の長繊維がランダムに開繊
配置され、均一厚さの層が形成され交絡点が融着一体止
（３０％以上融着）しているので耐熱性に優れ（不溶融
化処理したものはより耐熱性に優れている）、シかも寸
法安定性や屈曲性が良好で、嵩ばらず厚さむらのないも
のである。また第３表から明らかなようにこれらの不織
布に硬化性樹脂を含浸硬化して得た基板は不織布の特性
が保持されて耐熱性や屈曲性に優れ、厚さむらや打抜き
開口時毛羽発生のないものが得られる。

［発明の効果］ 本発明は以上のように構成されているので、本発明の不
織布は、 （１）ＰＰＳよりなるので耐熱性および耐薬品性に優れ
ている。

（２）　ｉａ維径径１０μｍ以下巻縮していない長繊維
がランダムに開繊配置して均一厚さの層を形成している
ので屈曲性に優れ、嵩ばらず方向性や厚さむらがない。

（３）交絡点の３０％以上が融着しているので寸法安定
性に優れている。

また不溶融化処理を施した不織布は上記特性に加えてよ
り耐熱性に優れたものとなる。さらにまたこれらの不織
布に硬化性樹脂を含浸硬化して得た基板は上記した不織
布の特性を保持するものとなる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリフェニレンサルファイドから成る巻縮してい
   ない繊維径１０μｍ以下の長繊維がランダムに開繊配置
   されて均一厚さの層を形成しており、前記繊維の交絡点
   の３０％以上が融着していることを特徴とする寸法安定
   性の良い不織布。
2. （２）４００℃以下で不溶融化したものである請求項（
   １）記載の不織布。