JPH02293465A - 不織布の製造法 - 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】 く産業上の利用分野〉 本発明は熱可塑性フッ素系重合体糸条により接着剤を用
いることなく作成され，厚みの均一性に優れる不織布の
製造法に関する． く従来の技術〉 従来よりフッ素系重合体糸条な用いてなる不織布は各種
知られているが、一般にフッ素系重合体は絶縁性に優れ
ているため、静電気が発生し易く、繊維同志が反発しあ
い、厚みの均一性がでにくい．その上、フッ素系重合体
糸条は平滑性が良好なため接着剤なしではぬけ等の現象
が生じ易く、例えば接着剤を用いない機械接合型等の不
織布においてはこうした現象が顕著であった．また一般
的に不織布の製造装置は大型で、さらに静電気等の問題
解決をするための対策、例えば加湿やイオン化エアー等
の設備を設けるとなると、一層大型かつ高価になり、フ
ッ素系重合体のような高価な小ロット生産品に対しては
不向きと云うことができる． しかし乍ら、フッ素系重合体は耐薬品性、耐熱性、非粘
着性等の諸性質に優れているため、こうしたフッ素系重
合体からなる不織布は苛酷な条件での使用が可能であり
、例えば特殊用途のフィルターやその補強材およびその
他広範な利用が期待されている現状である． く問題点を解決するための手段〉 本発明者らばこのような期待に沿うべく厚みの均一性に
優れ、しかも接着剤を用いなくてもぬけ等の現象が生じ
にくく、しかも耐薬品性、耐熱性、非粘着性の良好なフ
ッ素重合体を原科とした不織布の製造法を各種検討した
結果ついに本発明に到達したもので、その特徴とすると
ころは熱可塑性フッ素系重合体を用いてなる糸条な編成
もしくは製織して生地を作成する工程と、該生地の繊維
間をからめ合わせる工程と、加圧下に熱処理を行うこと
により所望部を熱接着せしめる工程とを備えることによ
り不織布を製造せんとする点にある。

次に問題点を解決するための手段を更に詳しく述べるこ
とにより、本発明をより具体的に記することにする． 本発明における熱可塑性フッ素系重合体を用いてなる糸
条とは、熱可塑性フッ素系重合体を素材とした繊維形状
のものならば特に制限はなく、例えば紡績糸、フィラメ
ント等適宜でよいが、好ましくはフィラメントをあげる
ことができ、マルチフィラでもモノフィラでもよい．こ
うした糸条の伸度については特に制限はないが、好まし
くは５０％以下程度を例示できる． これらのフッ素系重合体としては例えばエチレン・テト
ラフルオ口エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン
・ヘキサフルオロブロビレン共重合体、テトラフルオ口
エチレン・バーフル才ロアルキルビニルエーテル共重合
体（以下ｒＰＦＡＪという）、フッ化ビニリデン系重合
体、クロロトリフル才口エチレン重合体等をあげること
ができるが、特に制限はない．就中、好ましくはＰＦＡ
を例示でき、これにより、より好ましい不織布を得るこ
とができる．必要に応じ各種添加物を加えることは差し
つかえないが、概して最終製品の性能劣化をまねく場合
が多いので、特に制限はないが通常は添加物を控えた方
が望ましい．次にＰＦＡのフィラメントを作成するため
の一例を述べることにする．ＰＦＡフィラメントは通常
フッ素系重合体の溶融押出用に多用される急圧縮型のも
のにより溶融紡糸するのが望ましいが、このことは特に
制限を受けるものでない．また紡糸条件は特に制限はな
く、適宜でよい．熱収縮性を有する（有しなくてもよい
》フィラメントにする場合には、紡糸時のノズルのＬ／
Ｄの値の制御や冷却温度等の制御、即ち冷却通度を適宜
に制債等を行えばよいが、このことは特に制限を受ける
ものではない．紡糸後の延伸についても、その有無を含
め自由に条件設定を行なえばよいが、具体的には熱延伸
、冷延伸等を例示でき、延伸倍率、延伸温度等も適宜で
よい．しかる後必要ならばアニーリング等を行なっても
よい．熱収縮性を有するフィラメントを得るためにはア
ニーリングは省いた方が好ましい．このようなＰＦＡフ
ィラメントを作製するための具体的な好ましい条件につ
いて、次に述べることにする．溶融紡糸条件については
、ノズルのＬ／Ｄの値を３〜２０程度、好ましくは５〜
１５程度とし、更に紡糸時の引き取りの際の冷却温度を
好ましくはノズルを下方５０１１で２００〜３５０℃、
２０ｃｍで５０〜２００℃、更に好ましくはノズル下方
５ｃｍで２６０〜３２０℃、２０ｃ−で１００〜１５０
℃とするこのが望ましい．勿論上記の各値は特に制限を
受けるものでなく、好ましい一例に過ぎない．延伸は冷
延伸、熱延伸どちらでもよく、延伸倍率、延伸温度等も
適宜に定めればよいが、好ましくは延伸倍率２倍以上、
更に好ましくは２．５〜４．５倍、また延伸温度は好ま
しくは２００〜３００℃の熱延伸、更・に好ましくは２
０〜５０℃の冷延伸をあげることができる．アニーリン
グは条件については特に制限はないが、好ましくは！８
０〜２９０℃、更に好ましくは２４０〜２８０℃程度を
例示できる．この際、熱収縮性を有するＰＦＡフィラメ
ントを得るには、延伸後にア二一リングを行うことは好
ましくないが、必要に応じて適宜に実施しても差し支え
ない．また．紡糸と延伸は連続工程で行うも、別工程で
行うもどちらでもよいが、一般には連続工程で行う場合
が多い．以上はＰＦＡフィラメントを作成する好ましい
一例であり、本発明は、これらの記載内容に制限を受け
るものでない． 本発明に係る糸条は特に制限はないが、通常は編、織す
る前に、撚糸することが好ましい．一般にフッ素系重合
体は静電気が発生しやすく、編、織の際静電気を除いた
方が厚さ均一性向上の点で好ましく、静電気を除去する
には前記した撚糸も一方法であり、撚数は例えば５０回
／ｍ以上、好ましくは１００〜１５０回／ｍ程度で効果
が現われる．Ｓ撚、Ｚ燃のどちらでもよいことは勿論で
あり、こうした撚糸を行なわない時は関係湿度６０％程
度以上の加湿雰囲気中で編、織することも静電気除去に
対し有効である．撚糸し、加湿中で行うとより効果的で
あるが、場合によっては撚糸も加湿も行なわなくてよく
、適宜でよい．本発明における編成とは経編機、丸編機
等の編機等により編み立てることであり、製織とは織機
等で織り上げることであり、編、織の組織としては自由
に定めればよく、編、織密度は最終製品の厚み、通気性
等を考慮し、任意に設定すればよい。この際、好ましい
生地を得るには丸織機・等により筒状に編み立てるとよ
い．本発明は便宜上その名称が不織布となっているが、
以上のような編もしくは織工程を含むもので、実際には
不織布様材科と云うべきかもしれない．しかしながらそ
れでは名称が長くなるので、本発明では単に不織布と称
したまでで、このことからも本発明は不織布と云う表現
に拘束を受けるものでないことを念のために付記する． こうして得られた生地はそのまま一枚物として使用に供
することもできるが、好ましくは２枚重ね、それ以上の
多層に重ねて使用することが望ましい．筒状の場合は筒
状のまま扁平にして使用すれば２枚重ねと同じことにな
り、便利である．以上の如く得られた生地の繊維間をか
らめ合せるには、特に制限はないが、例えばニードルパ
ンチ法、エアージュット法等の機゛械接合型による不織
布の製法によればよく、機械接合型法、就中ニードルパ
ンチ法が好適なものとして例示できる．次に二一ドルパ
ンチ法で行う場合の好適な方法の一例を述べることにす
る．ニ一ドルパンチの計１については各種存在するが、
ここでは第ｌ図に示す如く通学バーブと呼ばれるかえり
片２の付いた針が好ましいものとして例示できる．就中
Ａに示すキックアップ部分を小さくし、角度Ｂも小さく
すると効果的で、特に制限はないが例えばＡを０〜Ｏ．
ｌ■■、好ましくは０．０３〜０．０７■■、Ｂを２〜
３０°、好ましくは５〜１８°程度の値とすると一層良
好である．パンチングの際はテンションを掛け、引張り
ながら行うと伝線現象の原因となる恐れもあるので、特
に制限はないが、通常は縦、横方向各々に５〜１５％程
度の弛みをもたせると好ましい（場合によっては引張り
ながら行ってもよい》．パンチング密度についても特に
制限はないが、ｌストローグ当りの送り艮を９ｃ■、二
一ドルボード単位面積あたりの植え込み針本数をｎ本／
ｃｔａ”，＠械方向のボード針の植え込み全長をｍｃ論
とすると、パンチング密度Ｎ針穴／ｃｍ”はＮ＝ｎ−ｍ
／βで表わされ、本発明では好ましくはＮ＝５０〜３０
０針穴／ｃＩｌ！程度、更に好ましくは１００〜２００
針穴／ｃｔａ”を例示できる． 以上のニードルパンチ法についてはあくまで一例であっ
て本発明はこれらの記載内容に制限を受けるものでない
． 以上の如く、本発明に係る生地の繊維間をからめ合せる
工程とは、後工程の加圧下に熱処理を行なうことにより
、不轍布としての所望の用途に利用できる程度に、繊維
同志が接触していれば十分で、その接触程度は自由であ
る． こうして繊維間のからめ合せが終ったウユブは、次に加
圧下で熱処理工程を行い、かかる工程により所望部が熱
接看されて不織布となるのである．熱処理温度について
は、所望部が熱接看される程度の温度で十分であるが、
好ましくは原科となるフッ素系重合体の融点から融点よ
り１５℃低い程度の温度、より好ましくは、融点より５
〜ｌ２℃低い程度の温度でよい．加圧するにはプレート
板等により挾圧するプレス方式、ニップローラ一方式等
を例示でき、特に制限はなく、圧力値についても最終製
品の性能を基に任意に定めればよいが、通常は５〜２　
０　Ｋｇ／　ｃｓ”　，好ましくは８〜１　０　Ｋｇ／
　ａｍ”もしくは１　５　〜４　０Ｋｇ／ｃｍ、好まし
くは２０〜３　０　Ｋｇ／　ｃｔａ程度を例示できる．
この際プレス板やニップローラー等を直接所定温度に加
熱して熱処理してもよく、別に赤外線ランプ、ヒーター
等の加熱手段を設けてもよく、テンターの如きオーブン
中で行ってもよく、熱処理手段についても特に制限はな
い．この際本発明における所望部が熱接肴されるとの記
載の所望部については、特に特定の場所を示すものでな
く、加圧下の熱処理により熱接看される任意の部分のこ
とであり、所望の用途に不織布として利用可能な程度に
熱接着されていればそれで十分である．性質の異なる熱
司塑性フッ素系重合体から形成された複数の糸条を用い
る場合は、融点の低い方のフッ素系重合体を基準にして
加圧下での熱処理条件を設定するのが好ましいが、この
ことは特に制限を受けるものでなく、任意でよい． 本発明に係る不織布の用途としては特に制限はなく、あ
らゆる分野にわたり広範に使用に供せられるが、一般的
には超純水フィルターの補強材、その他ケミカルプラン
ト分野での膜フィルター特殊フィルター等への用途が期
待されており、特にフッ素系重合体はすぐれた耐熱性、
耐薬品性、非粘着性等を有する上に、その多くは添加物
を含まないなどの高度な特性を有しており、近年各方面
での需要が高まりつつある． 以上は、本発明の好ましい態様等を例示的に説明したも
ので、本発明はこれらの記載に制限を受けることなく、
その請求の範囲に記載された範囲内であらゆる態様を含
むものである． く実梅例ｌ〉 ＰＦＡ樹脂（Ｍｌ値は７〜ｌ８が望ましい、融点３０５
℃）を八ステロイ型押出機により溶融紡糸しフィラメン
トを得た．その際ノズルのＬ／ＤをｌＯとし（Ｄ＝０．
５）押し出された樹脂を徐冷とする為に、加温空気中に
て紡糸した．その時の温度はノズルから５ｃｍ下方にて
３１０℃、２０ｃｍ下方にて１２０℃とした．次いで室
温（約２５℃）近くに自然冷却されたフィラメントを、
引き続き冷間（室温、約２５℃）にて３倍の延伸操作を
行い、しかる後２８０℃でア二一リングを施してワイン
ダーに巻き取った． こうして得た単糸あたりの径が２ｌμφのフィラメント
を、６フィラ単位にまとめてマルチフィラとしたところ
破断伸度は３０％であり、かかるマルチフィラを通常用
いられる撚糸機により１００回／ｍのＳ撚りをかけて、
本発明に係る熱可塑性フッ素系重合体糸条を得た． 次いで、かかる糸条を用い関係湿度６５％に加湿した室
にて１８ゲージで上下針各々５１６本、釜径２３、５ｃ
ｍの丸編機を用いてフライス編に編み立てたところ、編
密度１８目／ｉｎｃｈの生地を得た．しかる後この生地
を、扁平にして（実質的に二重重ねとなる）、ｌストロ
ーグ当りの送り長を１　ｃｍ，二一ドルボード単位面積
あたりの植え込み針本数を２本／　Ｃａｌ”　％機械方
向のボード針の植え込み全長８０ｃｍ＋の如く条件設定
したニードルパンチ機より、パンチングを施したところ
、パンチング密度が１６０針穴／ｃ−３のウェブな得た
．この際針の形状は第１図の如きバーブと呼ばれるかえ
りの付いたものであり、キックアップ部分Ａの寸法を０
．０５ｍｍ，Ｂの角度１０”とし，生地は縦方向に１０
％、横方向に１０％の弛みをもたせてバンチッグを行な
った．このようにして得られたウェブな離型性をもたせ
るためポリイミド系重合体からなるフィルムを介して２
枚のプレート間に配置し、２９８℃の条件下で８．３ｋ
ｇ／ｃ■冨に加圧、５分間加圧後プレート温度が２００
℃に下るまで、加圧状態を維持して冷却させ所望部を熱
接着させたところ、厚みが１５０μｍの不織布が得られ
た． く実施例２〉 実施例ｌと同様に生地を作成し、同様の二一ドルパンチ
機によりパンチングを行い、同様のウェブな得た．しか
る後ウエプな２８０℃に熱風にょる予備加熱を行い、熱
風により、ニツブロール温度を２９５℃として、ニップ
圧２　３　ｋｇ／　ｃｔｍに設定し、かつ送りスピード
４ｍ／ｗｉｎで加圧下に熱処理を行い所望部を熱接着し
たところ、厚さ２００μｍの不織布を得た．この際加熱
時のウエブの熱収縮をおさえるために両端をクリップに
て保持し巾を一定として処理を行った． 以上の如く実施例ｌ、２により得られた不織布は厚さが
概ね均一でばらつきが少なく良好なものである上に、ぬ
け等の繊＃Ｉ離脱のない良好なものであった．このこと
からも本発明に係る不織布は品質が安定した良好なもの
であることが解る．また、かかる不織布は耐薬品性、耐
熱性、非粘着性等諸性質に優れているため、例えば超純
水を作成するためのフィルターの補強材等としての用途
等に格別の効果を発揮する他に、苛酷な条件下での各種
産業用素材、その他あらゆる分野にわたり広範に利用さ
れ得るもので今後の需要が更に期待されるものである． 〈発明の効果〉 以上の如く、本発明は極めて簡単な工程を組み合わせて
、以上に示す如き各種性質に優れた不織布を得る好適な
製造法を提供せんとするものであり、その効果は格別顕
著なものがある．

【図面の簡単な説明】

第１図は二一ドルパンチ機に用いる好ましい針の一例を
示す側面図であり、第２図は第１図におけるイ部分の側
面図である．

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）．熱司塑性フッ素系重合体を用いてなる糸条を編
   成もしくは製織して生地を作成する工程と、該生地の繊
   維間をからめ合せる工程と、加圧下に熱処理を行うこと
   により所望部を熱接着せしめる工程とを備えてなる不織
   布の製造法。
2. （２）．繊維間のからめ合せる工程をニードルパンチ法
   により行う請求項１記載の不織布の製造法。
3. （３）．熱処理における温度条件を融点乃至融点より１
   ５℃低い温度の範囲とし、かつ加圧条件を５〜２０Ｋｇ
   ／ｃｍ＾２もしくは１５〜４０Ｋｇ／ｃｍの範囲とする
   請求項１記載の不織布の製造 法。