JPH042850A - ポリブチレンテレフタレート系ポリエステル繊維ウエブの製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、良好な目付均一性と加熱時形態安定性を有す
るメルトブローン法によるポリブチレンテレフタレート
系ポリエステル繊維ウェブを安定に製造する方法に関す
るものである。

［従来の技術］ 熱可塑性樹脂をオリフィス状のノズルから溶融吐出させ
、これを、そのノズル近傍から噴出する高温高速の気体
によって繊維化し、ついでシート状に捕集して不織布を
製造する方法は、特開昭４９１０２５８号公報、特開昭
４９−４８９２１号公報、特開昭５０１２１５７０号公
報等でメルトブローン法として種々提案されている。

また、ポリエステル樹脂をメルトブローン法で不織布化
する方法についても特公昭６３−５３３０９号公報や、
特開昭５３−６５４７１号公報等で提案されている。

特公昭６３−５３３０９号公報に開示される方法は、固
有粘度が０．５０〜０．９０のポリエステル重合体を加
熱溶融後、紡糸オリアイスから０．０５〜０．５０ｇ／
分／オリフィスの吐出量で吐出させ、このオリフィス開
口端近傍から、２９０〜３５０℃に加熱されたガスを１
．８〜６．０ｋｇ／　ｃｍ２Ｇの高圧で噴出せしめるこ
とにより、前記吐出ポリエステル重合体を牽引細化して
、固有粘度が０．４５〜０．８０でかつ下記一般式を満
たす平均繊維径０．８μから５．０μの極細繊維群を形
成し、オリアイスからの距離２０〜９０ｃｍの位置に設
けた移動する捕集面上でランダムウェブを形成するポリ
エステル極細繊維ウェブの製造法である。尚一般式は 繊維の固有粘度≧重合体の固有粘度−０，２である。

この技術思想は明細書中にも記載されている如くポリエ
ステル極細繊維ウェブ、特に強力と染色性に優れポリマ
ー玉の発生が少なく、しかも巾方向における目付量分布
が均一なポリエステル極細繊維ウェブを製造することに
ある。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明者らの検討によれば前記のような従来技術には、
次のような重要な問題点のある事が分った。

すなわち、メルトブローンに供するポリエステル樹脂が
ポリエチレンテレフタレート系ポリエステルである場合
においては、はとんど問題とならないのであるが、ポリ
ブチレンテレフタレート系ポリエステルである場合にお
いては、その融点が低く、結晶化速度が速い事によると
考えられる問題点がある。

噴出する気体温度が２９０°Ｃ以上の場合は、噴出口の
近傍にあるノズルオリフィス及びその導入部の温度も必
然的に２９０°Ｃ以上となってポリマーの熱分解による
重合度低下が大きく、経時的な微小な温度変化によって
もポリマーの溶融粘度変化か大キく、メルトブローン調
子がそれに応じて変化してしまう。例えば溶融粘度が小
さくなればポリマー流の細化が進み、逆に溶融粘度が大
きくなれば細化が進みにくくなり、前者では平均的に繊
度が小さく、後者では大きくなる。そのため得られるウ
ェブの目付量等の地合や風合、強力、染色性等が変動し
て、安定な製造が困難となる。

また、噴出する気体圧力が１　、８　ｋ　ｇ　／　ｃ　
ｍ　２Ｇ以上と高いため、気体流速が速く、周囲から吸
い込む２次エア量が大きく、そのため吐出ポリマー流が
繊維化して一旦シートを形成してウェブ状に捕集されて
も、高速で多量に流れる気体流や吸い込み２次エアによ
って、ウェブ表面の繊維が乱されたり、場合によっては
ウェブを切断してしまったりして均一なウェブ状での捕
集が実質的に不可能となってしまう。

これはポリブチレンテレフタレート系ポリエステルの結
晶化速度が速いためポリマー流が繊維化すると同時に結
晶化を完了するため、ポリマー流が高温高速の気体によ
って繊維化する時に接触しても相互の融着の形成がポリ
エチレンテレフタレート系のポリエステルのように結晶
化速度の遅いものに比べると少なく、ウェブの形態安定
性が劣るためと考えられ、ポリブチレンテレフタレート
系ポリエステルに特有の現象である。

本発明の目的は、従来のポリエステル樹脂をメルトブロ
ーン法でウェブ化する方法における前記の問題点を解決
して繊度斑による不織布性能の不均一さを生じることな
くまた、噴射される気体流（一般には空気流である）や
周囲から吸引によって流れ込んでくる２次エア流によっ
て阻害される事なく、良好な目付均一性を有するポリブ
チレンテレフタレート系ポリエステル繊維ウェブをメル
トブローン法によって安定に製造する方法を提供するこ
とにある。

［問題点を解決するための手段１ 本発明者らはポリエステル樹脂をメルトブロン法でウェ
ブ化する方法、とりわけポリブチレンテレフタレート系
ポリエステル樹脂をメルトブローン法でウェブ化する方
法について鋭意検討した結果本発明に到達したものであ
る。

すなわち、本発明はポリブチレンテレ７タレト系ポリエ
ステルをオリフィス状ノズルから吐出させ、該ノズル近
傍から噴出する高温高速の気体によって、繊維化しつい
でこれをンート状に捕集してウェブ化する方法において
、溶融押出し温度を２９０℃以下とし、噴出する高温高
速気体の温度を２５０℃以上２９０℃未満かつ噴出圧力
を０．３ｋｇ／　Ｃｍ”６以上１．８ｋｇ／　ｃｍ２Ｇ
未貴とすることを特徴とするポリブチレンテレフタレー
ト系ポリエステル繊維ウェブの製造方法である。

本発明におけるポリブチレンテレフタレート系ポリエス
テルとはテレフタル酸を主たる酸成分としブチレングリ
コールを主たるグリコール成分とするポリエステルであ
る。その繰返し単位の少くとも８０モル％がブチレンテ
レフタレートであるものをいう。好ましいものは、ブチ
レンテレフタレートのみからなるすなわちポリブチレン
テレフタレート（以下ＰＢＴと略記する。）である。こ
れは、ＰＢＴがポリエステルの内でポリエチレンテレフ
タレート系ポリエステル例えばポリエチレンテレフタレ
ート（以下ＰＥＴと略記する）に比べ結晶化速度が非常
に速いからである。メルトブローン法においては高温高
速の気体で、溶融吐出されたポリマー流を吹き飛ばすこ
とによって細化・繊維化するものであるため細化時のポ
リマーを非常に低粘度にする必要があって、そのため低
重合度ポリマーが使われかつ、高温下で細化がなされる
。したがって細化はスーパードロー的に急速に進むもの
の、分子配向は進みにくく逆に配向緩和は容易に起るた
め比較的分子配向の低い繊維化がなされている。このよ
うなメルトブローンに結晶化速度の遅いポリエステルで
あるＰＥＴを適用すると、得られるメルトブローンウェ
ブを形成する繊維が結晶性の低いものであるため、ガラ
ス転移点以上の温度の熱が加わると大きく収縮して実用
価値のないものとなってしまう。ＰＥＴについても配向
結晶化を進めてこのような熱収縮の少ないメルトブロー
ンウェブを得ることも不可能ではないが、その場合、一
定ポリマー流量に対する熱風流量を非常に大きくするこ
とが先ず第１に必要で、これは経済的に効率が悪いもの
となってしまう。

また過大な熱風によって吹き飛ばされた繊維は短い長さ
に切れて、メルトブローン部周辺に飛び散り、′風綿”
とか“フライ”と呼ばれるものが発生してシート状に捕
集されず安定な製造が事実上不可能になってしまう。

それに対してＰＢＴは溶融状態から冷却固化する過程で
の結晶化速度が速いためメルトブローンにおけるような
繊維化条件でも充分に結晶化がなされるため、得られた
ウェブは加熱されてそのガラス転移点はもちろん融点近
傍までの温度においても大きな収縮の発生がない。これ
らが、本発明でポリブチレン系ポリエステルが用いられ
る理由である。

次に本発明において用いるメルトブローン装置の一例に
ついて、その主要なダイ部分を第１図に示してメルトブ
ローンによる繊維形成とウェブ作製について説明する。

エクストルーダー等で溶融押出しされたポリマー流は適
当なフィルター（第１図には図示せず）によって濾過さ
れた後、メルトブローンダイ（１）の溶融ポリマー導入
部（２）へ導びかれつぃで、オリフィス状ノズル（３）
から吐出される。これと同時に加熱気体導入部（４）に
導入された加熱気体は、メルトブローンノズルダイ（１
）とリップ（６）により形成された加熱気体噴出スリッ
ト（５）へ導かれここから噴出されて、前記吐出ポリマ
ー液に当ってこれを細化して繊維形成する。ついでこれ
をシート状に捕集してウェブを作成するものである。

本発明においてポリマーを溶融押出する温度は２９０℃
以下としなければならない。すなわちＰＢＴ系ポリエス
テルは溶融温度が２９０℃を越えると溶融時、熱や水分
によって、熱分解や加水分解を生じて容易にその重合度
を低下して、溶融粘度を大きく低下させかつその温度変
化による変動がしやすくなる。溶融粘度はメルトブロー
ンにおいては細化の進行に極めて大きく影響し、これが
変動しやすいため得られる繊維の繊度が変化してしまい
、それによって形成されるウェブは目付環等の地合、風
合、強力、染色性等が変化をしやすく、安定な製造が困
難となってしまう。

この熱分解や加水分解は溶融温度だけで一義的にその進
行が決まるものでなく滞留時間の影響をも加味して考慮
しなければならないが、いくら平均的な滞留時間が短く
なったとしても、どうしても避は難いデッドスペースに
生じる滞留時間の長くなるポリマー分の影響は減ること
なく、問題となる。

そのため、ポリマーの溶融押出し温度は２９０℃を越え
ることは許されず、２９０℃以下としなければならない
。

次に本発明では、ポリマー流を吹き飛ばし細化するため
の噴出する高温高速気体の温度を２５０℃以上２９０℃
未満の範囲とすることが重要である。

即ちこの温度が２９０℃を越えるとこの気体からの伝熱
によってメルトブローンダイとりわけ溶融ポリマー導入
部（２）やすりアイス状ノズル（３）の温度も２９０℃
を越えてしまう。その結果、前述の如く溶融押出しポリ
マー温度が２９０℃を纏えることによる問題が同じよう
に発生する。したがって、噴出する高温高速気体の温度
は２９０　’Ｃ未満でなければならない。一方、この温
度が２５０℃より低い場合は吐出ポリマー流に対する冷
却効果が過大になるため、ポリマー流の細化が不調にな
って得られルメルトブローンウエブ中にはショットと呼
ばれるポリマー粒の混入が急激に増加して、ウェブ品位
を著しく低下させてしまう。そのため、噴出する高温高
速気体温度は２５０℃以上でなければならない。

次に本発明において肝要な点として、噴出する高温高速
気体の噴出圧力を０．３ｋｇ／　ｃｍ２Ｇ以上１．８ｋ
ｇ／ｃｍ２Ｇ未満とする事がある。尚、噴出圧力は第１
図の加熱気体導入部（４）のリップ（６）に近い点で測
定した値である。

この噴出圧力が０−３　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ　”　Ｇに
達しない場合には、気体速度が遅くなるためか、ポリマ
ー流の細化不良となってしまい、繊維の繊度が太くなっ
て得られたウェブは繊維のカバーファクターが低下して
目付斑の目立つ地合不良な、また、柔軟な風合も失なわ
れた品位の良くないものになってしまう。

それに対して噴出圧力が１．８ｋｇ／ｃｍ２Ｇ以上では
加熱気体流速が速くなるためポリマー流の細化は充分進
んで繊維の繊度が充分細くなる。しかしこの場合シート
状のウェブとして捕集をしようとしても一旦つニブ状を
形成したものの、高速で噴出される噴出気体とそれが周
囲から吸引して生じる２次エアによって、ウェブ表面の
繊維が容易に乱されたり、場合によってはウェブが切断
されてしまって均一なウェブ状での捕集が不可能になっ
てしまう。

このような現象の正確な理由については判らないが、Ｐ
ＥＴ系ポリエステルでは全く起らない事から次の様に推
定している。

噴出気体の圧力が高くなるにつれて、噴出後気体の断熱
膨張が大きくなるため、噴出気体の温度低下が大きくな
って実質的には瞬間的な断熱膨張後低温化してポリマー
流と接触するためポリマー流は効果的な冷却をうける。

しかもＰＢＴ系ポリエステルは結晶化速度が速いため細
化中に結晶化がかなり進む。この様な細化ポリマー流は
それらが互に接触しても相互に融着が形成されることが
少なく、ウェブを構成する繊維は繊維間の融着が少なく
なるため、構成されたウェブは繊維間融着による補強が
ほとんどなされないため形態安定性に乏しいものとなっ
てしまうためと考えられる。

このため噴出気体の噴出圧力は０．３ｋｇ／ｃｍ２Ｇ以
上１．８ｋｇ／　ｃｍ２Ｇ未満としなければならない。

また、本発明の方法で製造されるメルトブローンウェブ
を構成する繊維の繊度は平均直径が５ミクロン以下であ
る事が好ましい。さらに本発明の方法で製造されるメル
トブローンウェブの目付は指向する用途によって決めら
れるが一般に５〜２００ｇ　／　ｍ２の範囲である。例
えば接着芯地用に用いる時には低目付を、サージカルガ
ウン、ドレープ、滅菌ラップ、衣料用中綿等に用いると
きは中目付、農業用、土木用、産業資材用に用いるとき
は中目付ないしは高目付とする。

本発明の方法によれば良好なる目付均一性と加熱時形態
安定性を有するＰＢＴ系ポリエステル繊維ウェブを安定
に製造する事ができる。

本発明の方法によって得られた不織布の産業上の利用例
として以下のものを挙げる事ができる。

・建　築　資　材　アスファルトルーフイング基布、結
露防止シート、ハウス ラップ基布、保温シート ・農　業　資　材　遮光シート、育苗用シート、吸排水
シート、防根シート、 防草シート ・生　活　資　材　風呂敷、使い捨てカイロ袋、カーテ
ン、障子紙、防虫シー ト、タフトカーペット基布、 ・工業用資材 ・医療・衛生資材 作業服、ディスポーザブルの 簡易衣料、保温中綿、ワイピ ングクロス、ティーバック、 芯地 エアフィルター、オイルフィ ルター、電線押え巻テープ、 包装材、絶縁用テープ、電池 セパレーター、車輌資材（カ ーマット、カーシート等） 紙おむつ、メディカルガウン、 手術用覆布、パップ剤基布、 ナプキン ［実施例］ 次に本発明の実施様態を具体的な実施例で説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

実施例中［１７］はポリエステルをフェノールトチトラ
クロロエタンの等量混合溶剤中で３０℃で測定した極限
粘度（ａｕ／ｇ）である。

また、本発明の方法で得られるメルトブローンウェブを
構成する繊維の平均直径は、メルトブローンウェブを走
査型電子顕微鏡で１０００倍に拡大した写真にとり、そ
の１００本の直径を測定し、数平均により求めた。

また、ウェブの目付の変動率は２０００ｍｍ巾の得られ
たウェブの巾方向の両端部５０＋＋＋＋ｎづつを除去し
たものより、巾５０ｍｍで長さ３００＋ｎａ＋の短冊状
のサンプルを３８枚を採取しその目付を測定して、その
標準偏差を求め、それを平均値で除して１００倍して％
で表示したものである。また乾熱収縮率はタテ、ヨコ３
００ｍ＋＋＋の正方形でサンプリングしたウェブを１４
０℃の熱風乾燥基中で５分間フリー状態に放置しその前
後のタテ、ヨコ各々の長さの変化をもとに（１）式で求
める。

・・・（１）式 ％式％］ 第１図に示すようなメルトブローン装置において、直径
０．３ｍｍのオリフィス状ノズルを０．７５ＩＩＩＩｌ
ピツチで一列に配列した、ダイ巾２０００＋＋ｕｎから
なるものを用いてメルトブローンを行なった。

メルトブローン条件は第１表に示す条件でそれぞれ連続
４日間ずつ行ないそのメルトブローン状況及び得られた
メルトブローンウェブについて、それを構成する繊維の
繊度、ブローン後ＰＢＴの［？］、目付変動率を８時間
毎に測定した平均値と４日間の変動中を求め、その良否
を判定して、第１表に示した。尚サンプリングウェブは
目標目付７０ｇ／ｍ”とした。

（以下余白） 本発明の実施である実施例１〜４ではメルトブローンウ
ェブの品位は良好であり、また、メルトブローン調子も
安定していた。

それに対して本発明外の例である比較例１〜３．５はメ
ルトブローンウェブの品位は不良で、メルトブローン調
子も不安定であった。

更に、比較例４ではメルトブローンウェブが捕集部で千
切れ、安定にサンプリングすることができなかった。

尚、得られｔ；メルトブローン不織布の乾熱収縮率は小
さく、良好な加熱時形態安定性を有していた。

［発明の効果］ 以上の様に本発明の方法によれば良好な目付均一性と加
熱時形態安定性に優れたＰＢＴ系ポリエステル繊維メル
トブローンウェブを安定に製造することができる。

また、得られた、ＰＢＴ系ポリエステル繊維メルトブロ
ーンウェブは、その良好な目付均一性と、加熱時形態安
定性等を生かした各種用途、例えば湿布薬の基布等に用
いられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法の実施に用いられるメルトブロー
ンダイの一例の主要部の断面図である。 ｌ　メルトブローンダイ ２　溶融ポリマー導入部 ３　オリフィス状ノズル ４加熱気体導入部 ５　加熱気体噴出スリット ６　　リ　　　　　　　ツ　　　　　　　ブ特許出願人
　株式会社　り　ラ　し

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ポリブチレンテレフタレート系ポリエステルをオリフ
   ィス状ノズルから吐出させ、該ノズル近傍から噴出する
   高温高速の気体によつて繊維化しついでこれをシート状
   に捕集してウエブ化する方法において、溶融押出し温度
   を２９０℃以下とし、噴出する高温高速気体の温度を２
   ５０℃以上２９０℃未満かつ噴出圧力を０．３ｋｇ／ｃ
   ｍ＾２Ｇ以上１．８ｋｇ／ｃｍ＾２Ｇ未満とすることを
   特徴とするポリブチレンテレフタレート系ポリエステル
   繊維ウエブの製造方法。