JPH08144166A

JPH08144166A - ポリアミド極細繊維不織布およびその製造法

Info

Publication number: JPH08144166A
Application number: JP6286657A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sakamoto; 浩之坂本; Shigeki Tanaka; 茂樹田中
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1994-11-21
Filing date: 1994-11-21
Publication date: 1996-06-04

Abstract

(57)【要約】【目的】液体フィルターや電池セパレータに好適な平
均繊維径が４．０μｍ以下で孔径分布の狭いポリアミド
極細繊維不織布およびその製造法を提供する。【構成】平均繊維径が０．５μｍ〜４．０μｍのポリ
アミド繊維から構成された充填率が０．１５〜０．８０
で、かつ、最大孔径と平均流量孔径の比が１．０〜２．
５の間にあり、しかも水吸い上げ高さが５ｃｍ／３０分
以上の不織布の目付が均一なポリアミド極細繊維不織
布、およびその製造法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、メルトブロー法などに
より提供されるポリアミド極細繊維不織布およびその製
造法に関するものである。

【０００２】さらに詳しくは、本発明は、極細繊維不織
布により構成される液体フィルター、電池セパレータ、
衣料用芯地等に有用なポリアミド極細繊維不織布および
その製造法に関するものである。

【０００３】より具体的には、本発明は、繊維の切断が
実質的にないため繊維の脱落がほとんどないリントフリ
ー性に優れた不織布で、繊維が不織布中に均一に分散さ
れハンドリング性がよく工程通過性に優れたポリアミド
極細繊維不織布である。これらは、優れた孔径分布と素
材の持つ親水性ゆえに、プライミング性がよく圧力損失
の小さい液体フィルターやアルカリ２次電池をはじめと
する濡れ性のよい電池セパレータ、ドレープ性のよい軽
量芯地として有用なポリアミド極細繊維不織布および該
不織布を操業性良く製造する方法に関するものである。

【０００４】

【従来の技術】近年、半導体技術の向上や地球環境問題
の高まりから液体フィルターに対する濾過精度の向上の
要求、また電池セパレーターに関しては薄い膜厚で、か
つ濡れ性や保液性を改善したいという要求がますます高
まりつつある。これらの要求充足のため、極細繊維不織
布のニーズがますます高まってきている。また、衣料用
芯地では婦人物を中心により目付が小さい薄手の軽量か
つドレープ性に優れた極細繊維不織布の要求が大きい。
最近、これらの要求に応えうる比較的安価で有用なポリ
プロピレン繊維製メルトブローン不織布が利用されるよ
うになってきた。

【０００５】しかしながらポリプロピレン繊維は疎水性
であるので、親水性の要求される用途では不織布に親水
化剤を付与するなどの方法がとられてきた。しかし、工
程が煩雑になりコストが上昇したり、効果の持続性が短
いという問題を生じている。また、ドレープ性を改善す
る方法としてスパンレース法など流体交絡手段も用いら
れるがコスト面で問題があり用途が制限されてきた。

【０００６】こうした中で、親水性、ドレープ性などに
優れた素材であるポリアミド繊維からなる極細繊維不織
布の製造が注目を浴びている。極細繊維不織布の製造法
としてはメルトブロー法があるが、生産性の問題やその
極細化の容易さからほとんどの素材がポリプロピレン繊
維であった。また、従来のメルトブロー法で得られるポ
リアミド不織布は、構成繊維のなかに繊維径が４μｍを
超えるものが多数存在し、従って平均繊維径が大きかっ
たり、ショット（玉状の太い繊維）により発生するピン
ホールと呼ばれる大きな孔が存在し、液体フィルターと
して利用したときの濾過精度が低下したり、電池セパレ
ータとして利用した際に保液性や遮蔽性が低下するとい
う問題を生じた。また、芯地用途では婦人衣料用を中心
に薄手の不織布の要求が高いが、繊維径が太かったり不
織布目付が小さいと接着剤の通り抜け（ストライクバッ
ク）が問題となった。その結果、より繊維径が細く均質
な不織布の要求が高まってきた。

【０００７】従来の技術としては、フィルターや電池セ
パレータとして適用可能なポリアミド極細繊維よりなる
シート物が特開平３−６９６５４号公報に開示されてい
るが、耐水性が高いことが特徴であり、本発明の目的と
する濡れ性の良さを発現することとその特性が全く異な
る。また、該従来のシート物は表層部のみを融着させる
ことにより得られているが、本発明でカレンダー加工処
理を行う際には断面方向により均一な充填率をもたらす
ことが好ましい形態である。

【０００８】また、特開平５−６４４１８号公報〔ＣＯ
ＮＨ／ＣＨ₂ の比（アミド結合とメチレン基の比）〕が
１／９から１／１２の電池セパレータが開示されている
が、繊維径が３μｍから１０μｍと太かった。また通常
のメルトブロー法により得られる不織布の繊維径の分布
が大きく、太い繊維が多数存在するため水の吸い上げ特
性が悪くなる傾向があった。また、ポリアミド樹脂はメ
ルトブロー法など特に高温で成形加工される際に、ゲル
化や後重合が生じやすいうえに、モノマーがオリフィス
孔近傍に付着し、孔曲がりや孔詰まりを生じやすいため
均一なポリマー吐出が難しく目付分布が大きかったり、
操業性が悪いという問題があったがその対策が講じられ
ていない。

【０００９】また、同様の問題は特開平６−１９２９５
４号公報に開示された不織布にもあてはまるが、３次元
交絡処理をされているため目付分布は均一化される傾向
にある。しかしながら、繊維径が３μｍより細くなると
通常のメルトブロー繊維の場合には毛羽立ちの問題が大
きくなり、ハンドリングに問題を生じた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】一般に親水性極細繊維
の製造に適用される溶融紡糸法においては、平均繊維径
を小さくするために単孔吐出量を小さくすることが必要
となる。その結果、紡糸装置内でのポリマーの溶融滞留
時間が長くなり、親水性ポリマーとして最も良く用いら
れるナイロン６は押出し過程の後重合によりポリマー粘
度が部分的に上昇し、紡糸が不安定になるという問題が
あったり、またナイロン６６の場合には熱劣化によるゲ
ル化によりポリマー吐出孔の孔曲がりや孔詰まりなど紡
糸安定性上好ましくない現象が起こった。この結果、ポ
リマーの均一吐出が難しくなり、繊維径の分布が大きく
なったり、目付分布が高くなるという問題があった。

【００１１】また、極細繊維不織布を製造するうえで特
に有用なメルトブロー法は、低粘度のポリアミドポリマ
ーが入手困難なことや、前述の紡糸不安定現象のために
ほとんど行われていない。また、市販されているポリア
ミドポリマーは、分子量が高く、それゆえ溶融粘度が高
くなるため細くなりにくく、４μｍより細い繊維がほと
んど得られていないという現状である。

【００１２】かかる欠点を解決する方法の一つとして、
相対粘度の低いポリマーを特別に作成することも考えら
れるが、コスト面で問題が大きい。また、重合度を抑制
するため末端停止剤を多くしたり、カルボキシル末端基
封鎖剤としてアミンを加えたりすると、熱劣化により黄
変するという問題を生じる。また、その際には重合速度
が低下するため所定分子量までの重合時間がかかってし
まうという問題もあった。

【００１３】また、ポリオレフィン極細繊維不織布は、
比較的安価に入手可能であるが、耐薬品性に優れている
ものの濡れ性が不十分であり、その対策して親水化剤な
どを用いた後加工処理により親水性を付与した際には、
親水化剤が液中に溶け出すため問題を生じたり、またそ
の持続性が悪いという問題がありその解決が必要であっ
た。

【００１４】本発明者らは、上記の問題点を考慮し、均
一な不織布で、かつ繊維が融着され一体化されているた
め、ハンドリングや工程通過性がよいポリアミド極細繊
維不織布を提供すること、さらには液体フィルター、電
池セパレータ、衣料用芯地等に好適な不織布を得ること
を目的として検討した結果、本発明に到達したものであ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、平均繊維径が
０．５μｍ〜４．０μｍの間にあり、繊維径のＣＶ％が
３５％以下である繊維より構成され、目付ＣＶ％が５％
以下である不織布からなることを特徴とするポリアミド
極細繊維不織布である。

【００１６】また、本発明は、平均繊維径が０．５μｍ
〜４．０μｍの間にあり、繊維径のＣＶ％が３５％以下
である繊維より構成される不織布であって、充填率が
０．１５〜０．８０の間で、最大孔径と平均流量孔径の
比が１．０〜２．５の間にあり、かつ水の吸い上げ高さ
が５ｃｍ／３０分以上のポリアミド極細繊維不織布であ
る。

【００１７】好ましい形態としては、平均繊維径が０．
５μｍ〜４．０μｍの間にあり、繊維径のＣＶ％が３５
％以下である不織布がカレンダー加工により融着一体化
され、充填率が０．２５〜０．８０の間にあり、かつ最
大孔径と平均流量孔径の比が１．０〜２．５にあり、水
の吸い上げ高さが１０ｃｍ／３０分以上のポリアミド極
細繊維不織布である。

【００１８】さらには、該不織布が５μｍ〜３０μｍの
平均繊維径の不織布と積層され、少なくとも部分的に接
着一体化されたポリアミド極細繊維不織布である。

【００１９】また、本発明の不織布の好ましい使用形態
としては、親水化剤を０．０１％〜０．３％付与したの
ちにカレンダー加工を施したポリアミド極細繊維不織布
である。

【００２０】また、繊維の相対粘度が１．８〜３．０で
ある極細繊維不織布であることが好ましい。

【００２１】また、本発明は、メルトブロー法における
ポリマーの相対粘度が１．８〜３．０の間にあるポリア
ミドポリマーに質量分率で０．０５％〜１．０％の水分
を含ませた状態で溶融し、該ポリマーの融点＋３０℃か
ら融点＋１００℃の間の吐出温度で滞留時間が１０分以
下になるように溶融押し出し、融点＋３０℃から融点１
５０℃の間の範囲の空気流を用いてポリアミド極細繊維
不織布を製造する方法である。

【００２２】また、好ましい手段としては、ポリマーの
相対粘度と不織布を構成する繊維の相対粘度の差の絶対
値が０．３以下であり、ダイと不織布捕集体との距離が
３ｃｍ〜２５ｃｍであるメルトブロー法である。

【００２３】以下に、本発明を詳細に説明する。本発明
で用いられるポリアミドポリマーは、脂肪族ポリアミド
が好ましく、特にナイロン６およびナイロン６６が適し
ている。特に表面張力が３５ｄｙｎ／ｃｍ以上のポリア
ミドであることが好ましい。また、場合により最大３０
重量％までマレイン酸変性ポリプロピレンや相溶化剤な
どを加えてもよい。

【００２４】本発明の不織布の平均繊維径は０．５μｍ
〜４．０μｍの間にあることが必要であり、好ましくは
１．０μｍ〜３．０μｍの間にあり、特に好ましくは
１．５μｍ〜２．５μｍの間である。一般に繊維径を小
さくするほど、フィルター濾過精度や濡れ性、ドレープ
性などが良くなるが、繊維径が０．５μｍより小さくな
ると不織布の強度が弱くなり、工程通過性に問題を生じ
る。他方、繊維径が４．０μｍより大きくなると、極細
化によりもたらされる前述の好ましい効果が十分でなく
なる。

【００２５】また、繊維径のＣＶ％は繊維径の標準偏差
を平均値で除した百分率で示されるが、このＣＶ％が３
５％以下であることが必要であり、好ましくは２５％以
下である。ＣＶ％が大きいことは、繊維の糸切れが多
く、リントフリー性が十分でないことを意味し、また太
い繊維の存在のためその近傍で大きなポアが存在するた
めフィルターやセパレータなどの分離またはバリア材と
して用いる際の性能を損なうため好ましくない。また、
太い繊維は衣料用芯地としての風合いを損なうという問
題を生じる。

【００２６】この小さな繊維径分布は、紡糸応力を適切
に調節することで分子の配向を通常のメルトブロー繊維
より進めることにより構成される。その結果できた繊維
はその細い繊維径にもかかわらず摩擦に対して繊維が切
れにくいという特徴を有する。また、後重合やゲル化を
防止するため、ポリマーの相対粘度を小さくし、オリゴ
マー量を少なくしたポリマーを適用したうえで、比較的
低温で成形加工することにより安定な生産が可能となっ
た。

【００２７】不織布の目付ＣＶ％としては５％以下であ
ることが必要であり、好ましくは３％以下である。従
来、ナイロンポリマーは後重合やゲル化が生じやすいた
め低粘度のポリマーを用いて極細繊維不織布を製造する
際には、ポリマー均一吐出が難しいため目付ＣＶ％を５
％より小さくすることができなかった。本発明者らは後
重合やゲル化を抑える紡糸方法により目付分布を小さく
することを可能とし、この目付ＣＶ％が小さいことと繊
維径ＣＶ％の小さいことが、フィルターや電池セパレー
タなどの性能改善に有効であることを見いだした。

【００２８】不織布の充填率については０．１５〜０．
８０の間にあることが必要であり、好ましくは０．２５
〜０．７５である。充填率が０．１５より小さくなると
繊維間の距離が大きくなり、分離材としての性能を損な
う。一方、０．８０より大きくなると流体の移動の抵抗
が大きくなり液体フィルターとしての濾過抵抗が大きく
なったり、繊維間の空隙が小さいため電池セパレータと
しての保液性が小さくなるという問題を生じる。

【００２９】また、濾過材や電池セパレータなどの分離
材として本発明の不織布を用いる際には、繊維により形
成される孔（ミクロポアー）の孔径の分布がシャープで
あることが好ましく、これによりフィルター材の濾過精
度と圧力損失のバランスやセパレータの保液性と吸液速
度のバランス、芯地の接着樹脂の抗ストライクバック性
と厚みのバランスを改善する。本発明ではポロメーター
により求められるポアーサイズの分布を最大孔径と平均
流量孔径の比であるポアーインデックスで評価し、１．
０〜２．５の間にあることが重要であることを見いだし
た。ポアーインデックスの値が２．５を超えると前述の
フィルター材の濾過精度と圧力損失のバランスやセパレ
ータの保液性と吸液速度のバランス、芯地の接着樹脂の
抗ストライクバック性と厚みのバランスなどが悪くな
る。

【００３０】また、水の吸い上げ高さについては５ｃｍ
／３０分以上であることが必要であり、好ましくは１０
ｃｍ／３０分以上である。吸い上げ高さが５ｃｍ／３０
分より小さくなるとフィルターの液の濡れ性が悪くな
る。また、驚くべきことにポアーサイズの分布があまり
変わらない濾材でも吸液性の高い濾過材の方が濾過精
度、ライフともに高いことが濾過テストにより明らかに
なった。この原因については明らかではないが、液が濾
材全体に行き渡りやすいためそれにより運ばれる捕集粒
子が均一に捕集されるためであると推定している。

【００３１】本発明の不織布の好ましい風速５ｃｍ／秒
での通気抵抗は、２ｍｍＡｑ以上５００ｍｍＡｑ以下で
ある。通気抵抗が２ｍｍＡｑより小さいと液体フィルタ
ーとして使用した際には、捕集効率が低下する。また、
電池セパレータとして使用した場合には、ショートが発
生しやすいなどの問題を生じる。一方、通気抵抗が５０
０ｍｍＡｑを超えると、液体フィルターやセパレータと
して用いる際には通液性などが悪くなる。

【００３２】本発明の不織布を構成する繊維の相対粘度
（ＲＶｆ）は、１．８以上３．０以下であればよいが、
より好ましくは、２．０以上２．６以下である。ＲＶｆ
が１．８未満になると強度が低下し、寸法安定性、耐久
性などに問題を生じる。またＲＶｆが３．０を超えると
溶融粘度が高く、繊維が細くなりにくくなり好ましくな
い。

【００３３】また、ポリマーレジンと繊維の相対粘度の
差は０．３以下であることが必要である。この差が大き
いとポリマーの溶融滞留時間により相対粘度が変化する
ことを意味し、ポリマーをダイから押し出す際に吐出分
布を発生させ問題となる。特に、極細繊維を製造する際
には低粘度のポリマーが用いられるため、ポリマー配管
面に付着したポリマーが剪断力により更新され難くなり
滞留時間の分布を生じやすいため吐出斑を生じやすい。
とくにメルトブロー法を適用する際には直接不織布の目
付ＣＶ％となってあらわれ問題となる。

【００３４】また、不織布を構成する繊維は、互いに融
着してることが好ましい。繊維が互いに融着している
と、不織布の引張強度が高くなり、工程でシートが切断
されるという問題がなくなり工程通過性がよくなる。ま
た、毛羽の発生が起こりにくいためハンドリング性が良
くなる。

【００３５】本発明のポリアミド不織布はそのまま使用
してもよいが、充填率調整や不織布の毛羽発生を抑制す
るためにフラットローラーによるカレンダー加工など熱
処理を行うことが好ましい。特に熱処理は、１２０℃以
下、好ましくは１００℃以下で実施するのが好ましい。
さらに不織布の強度を向上させるために、フラットロー
ラーやエンボスローラーによる熱接着や、ニードルパン
チ、水流交絡法などの手法を用いてもよい。特に芯地と
して使用する際は、水流交絡を実施することで、ドレー
プ性のさらなる向上、毛羽の抑制が期待できる。

【００３６】次に濾過材として本発明の不織布を用いた
際の好ましい形態について説明する。濾過材に使用され
る際の本発明の不織布の目付は２０ｇ／ｍ² 〜１００ｇ
／ｍ ² が特に好ましい。目付が２０ｇ／ｍ² より小さく
なると濾過精度がよくなく、一方、１００ｇ／ｍ² を超
えるとコストがかかるだけでなく濾過抵抗が大きくなり
好ましくない。また、本発明の不織布の強度が不足する
用途や襞折り加工するため濾材の腰が必要な際には、平
均繊維径が１０μｍ〜３０μｍの間、好ましくは１５μ
ｍ〜２０μｍの間にあり、かつ、目付が５０ｇ／ｍ² 〜
２００ｇ／ｍ²の不織布を積層して用いるのが好まし
い。

【００３７】該積層不織布の材質は積層時の接着性の問
題からポリアミドであるのが望ましいが、開孔（ポアー
サイズ）が大きいため疎水性の素材であってもよい。ま
た、不織布積層時の接着方法としては、エンボス加工や
ピンソニック加工、接着剤による積層などが考えられ
る。接着部面積は濾材として用いる際にデッドとなるこ
とが多いため、全体面積の１０％以下であり、接着部が
濾材全体に均一に分散していることが好ましい。

【００３８】本発明の不織布を高粘度の液体の濾過に用
いる際や電池セパレータとして用いる際には親水性を改
善する必要がある場合も少なくない。一般にポリアミド
の親水化には、ポリオキシポリエチレン系の親水化剤が
用いられることが多いが、必ずしもそれに限定されるも
のではない。しかし、電池セパレータとして用いる際に
はポリオキシエチレン系の親水化剤が特に有用である。
付与する親水化剤の量は不織布の重量に対して０．０１
〜０．３％であることが好ましい。付与量が０．３％よ
り多くなると、過剰の親水化剤が液中に溶け出し濾過液
や電解液の性能を悪化させるために好ましくない。一
方、０．０１％より小さくなると親水化剤が不織布に均
一に付かなかったり、親水性が不足するという問題を生
じる。また、親水化剤を付与したのちカレンダーローラ
ーなどで充填率を調整することが好ましい。先にカレン
ダー加工により充填率を大きくすると親水化剤が繊維間
の細かい空隙に入りにくい場合があるためである。

【００３９】本発明の不織布を電池セパレータとして用
いる際には、カレンダー加工により不織布の厚みを０．
０５〜０．２０ｍｍの間に調整することが好ましい。近
年、電子機器の小型化に伴い、それに使用される電池に
対しても小型化の要求が強い。そのため、セパレータの
厚みを０．２０ｍｍより小さくする要求があるが、セパ
レータの他の要求特性との兼ね合いで厚みを小さくする
ことが困難であった。本発明者らは、繊維径の極細化と
ポアーサイズの均一化によりこのバランスを取ることを
可能とした。厚みが０．０５ｍｍより小さくなると遮蔽
性に問題を生じることもわかった。

【００４０】本発明の不織布を衣料用芯地として使用す
る場合、目付は３ｇ／ｍ² 〜５０ｇ／ｍ² 、好ましくは
３ｇ／ｍ² 〜３０ｇ／ｍ² であり、さらに好ましくは５
ｇ／ｍ² 〜１０ｇ／ｍ² である。目付は小さいほど表地
とのなじみがよく、風合いがよくなり、特に婦人物軽量
衣料芯地として適切である。しかしながら、目付が小さ
すぎると、接着剤の通り抜けであるストライクバックが
問題となる。本発明の不織布を衣料芯地として用いる際
には、水流交絡処理により繊維を絡ませることによっ
て、表地への追随性が良い衣料芯地となる。

【００４１】本発明の不織布を製造する好適な方法とし
ては、相対粘度が１．８〜３．０のポリマーに水を重量
分率で０．０５％〜１．０％添加し、加水分解により相
対粘度を低下させたのちに紡糸する方法である。本発明
で使用可能なポリマーの相対粘度は１．８〜３．０であ
り、相対粘度が３．０を超えると加水分解を実施しても
繊維を細くすることが難しい。相対粘度が１．８より小
さくなると毛管破断に起因すると推定される糸切れが発
生し問題となる。

【００４２】また、ポリマーに添加される水分の量は、
ポリマー重量に対して０．０５％〜１．０％の間にある
ことが必要であり、好ましくは０．０７％〜０．５％の
間で、特に好ましくは０．１０％〜０．３０％である。
水分率が０．０５％未満ではポリマーの後重合が進み、
粘度上昇を引き起こして、製糸挙動が不安定化するため
好ましくない。また、水分率が１．０％を超えるとポリ
マーと加水分解反応しない過剰水の発泡による糸切れが
多発し、形成品として性能が低下するという問題を生じ
る。

【００４３】また、ポリマーの相対粘度が３．０を超え
る場合、粘度を低下させるためには、大量の水を添加
し、反応時間を長くとることが必要となる。しかし、実
際の系では反応に使われなかった水分が存在しやすいた
めに、これらの余剰水分がポリマーを吐出孔から押し出
す際にガス化して発泡を生じるため糸切れの問題を生じ
る。

【００４４】また、溶融ポリマーの配管内の滞留時間は
１０分以下であることが必要である。滞留時間が１０分
より長くなると配管部のデッドで長期滞留するポリマー
が劣化してくるためか連続操業性に問題がでてくる。一
方、滞留時間が短くなりすぎると加水分解反応が完了し
て添加した水分が完全に消費される前にポリマーが押し
出され、発泡の問題を生じるため注意が必要である。ポ
リマーに添加する水の存在はポリマーのゲル化などの劣
化を抑制する動きもあり、操業性の意味からも添加が必
要である。操業性を改善するためには水などで予めモノ
マー類を抽出処理したポリマーを使用することが特に好
ましい。

【００４５】また、ポリマーの相対粘度と繊維の相対粘
度の差は０．３以下であることが好ましい。相対粘度の
差が大きくなるように添加水分を調整すると、ポリマー
の配管内での滞留時間の分布により粘度斑を発生しやす
く糸切れや孔曲がりの原因となりやすい。また、粘度を
大きく低下させるためには滞留時間を大きくとる必要が
あり、操業性の観点から好ましくない。

【００４６】ポリマーの吐出温度はポリマーの融点＋３
０℃から融点＋１００℃の間にあることが必要である。
吐出温度が融点＋３０℃未満の場合、伸長性の問題で平
均繊維径が４．０μｍを超え、融点＋１００℃を超える
場合にはポリマーの熱劣化が進行したりポリマーの後重
合が起こり、紡糸挙動が不安定化する。また紡糸応力を
十分高くとることができないために、糸の後伸びの問題
が発生してくる。

【００４７】また本発明の不織布の製造方法としてメル
トブロー法を適用する際には、牽引空気流の温度は融点
＋３０℃以上、融点＋１５０℃以下の範囲である。温度
が融点＋３０℃未満の場合、溶融ポリマーの粘度が高く
伸長しにくいため繊維を細く出来ない。逆に空気温度が
融点＋１５０℃を超える場合、繊維が完全に固化されず
に糸切れを生じたり、ショットと呼ばれる玉状物が不織
布捕集体上に落下してピンホールと呼ばれる穴を生じ
る。

【００４８】また、メルトブロー法においてはダイと不
織布捕集体間の距離（ＤＣＤ）は３ｃｍ以上２５ｃｍ以
下、好ましくは３ｃｍ以上２０ｃｍ以下、さらに好まし
くは５ｃｍ以上２０ｃｍ以下である。ＤＣＤが３ｃｍよ
り小さい場合、シートの充填率が高くなり液体フィルタ
ーとして使用した際に目詰まりを生じやすく、ライフが
短くなる。さらには、ショットが発生しやすくピンホー
ルと呼ばれる大きな孔のために濾過効率の低下が発生す
る。一方、ＤＣＤが２５ｃｍを超えると、毛羽立ちが発
生しやすく工程通過性に問題が生じる。また液体フィル
ターとして使用する際にはシート中にロープ状物が増え
濾過効率の低下が生じる。

【００４９】

【実施例】以下、本発明を実施例にもとづいて説明す
る。本発明で用いた評価法は以下の通りである。

【００５０】イ．繊維径の測定繊維の走査型顕微鏡写真を倍率１０００倍で取り、その
写真より任意に抽出した５００本の繊維側面の幅を測定
し、算術平均により決定した。また、標準偏差を平均値
で割った値の百分率をＣＶ％とした。

【００５１】ロ．ポリマー相対粘度９６．０％に調整した硫酸をウベローゼ粘度計によって
粘度を測定する（硫酸が一定体積を通過するのに所有す
る時間：Ｔｏ）。次に、ポリマー２００ｍｇを秤量し、
調整した硫酸３８．０ｇを添加する。試料が完全に溶解
するまで、５５℃に加熱する。完全に溶解した試料をウ
ベローゼ粘度計によって粘度を測定する（溶液が一定体
積を通過するのに所有する時間：Ｔｉ）。溶液と硫酸が
一定体積を通過するのに所有する時間の比（Ｔｉ／Ｔ
ｏ）から相対粘度を求める。

【００５２】ハ．繊維相対粘度メルトブロー法によって得られた不織布２００ｍｇを試
料とすること以外、ポリマー相対粘度と同様の方法によ
って測定する。

【００５３】ニ．厚み２ｃｍ（幅方向）×１０ｃｍ（長手方向）の試料の厚み
をＪＩＳＬ１０９６（一般織物物性試験方法）に準
じ、７ｇ／ｃｍ² の荷重で測定し平均値を求めた。

【００５４】ホ．充填率２ｃｍ（幅方向）×１０ｃｍ（長手方向）の試料を不織
布幅全体で切り出して繊維の目付を秤量し、１ｍ² 当り
の目付に換算した。不織布の端部は異方性が大きいため
両端５ｃｍは測定より除外した。目付をポリマー比重
（ナイロン６の場合には１．１４前後）で割った値をさ
らに厚みで割り、無次元の充填率を求めた。

【００５５】ヘ．通気抵抗直径φ４７ｍｍの円形に不織布を切り出しホルダーにセ
ットし、空気流速を５ｃｍ／ｓｅｃに設定し、そのとき
のシート部の圧力損失を測定する。

【００５６】ト．最大孔径／平均流量孔径コールター社製ポロメータIIで最大孔径、平均流量孔径
を、ポロフィルを浸漬液として求め、その比を求めた。

【００５７】チ．水吸い上げ高さ試料を幅２ｃｍ、長さ３０ｃｍの短形に切り出し、イオ
ン交換水にシート下端部５ｍｍ浸漬するように設置し、
３０分後の水吸い上げ高さを求めた。

【００５８】リ．濾過精度平均粒径０．６μｍのＡｌ₂ Ｏ₃ 粒子１２５ｐｐｍの懸
濁液を試液として用い、直径４７ｍｍの円形に切り出し
た不織布を同一面、同一方向に５枚重ね、該懸濁液によ
り濾過テストを実施し、濾過前と濾過後の溶液粒子濃度
から液体フィルターの濾過効率を算出した。濾過速度
は、２００ｍｌ／分とした。溶液粒子濃度は、その懸濁
度を積分球式濁度計で測定する。不織布の濾過効率は懸
濁液濃度と最大出口濃度の比から求める。その計算式を
次に示す。濾過精度（％）＝〔１−Ｃｏ／Ｃｉ〕×１００なお、Ｃｏは最大出口濃度（ＮＴＵ）、Ｃｉは懸濁液濃
度（ＮＴＵ）である。

【００５９】ヌ．濾過ライフ平均粒径０．６μｍのＡｌ₂ Ｏ₃ 粒子１２５ｐｐｍの懸
濁液を試液として用い、直径４７ｍｍの円形に切り出し
た不織布を同一面、同一方向に５枚重ね、該懸濁液によ
り濾過テストを実施し、不織布の前後（濾過前と濾過
後）の圧力差が１．０ｋｇ／ｃｍ² になった時間を濾過
ライフとした。濾過速度は、２００ｍｌ／分とした。

【００６０】ル．操業性紡糸中にショット（玉状の太い繊維）の発生や糸切れ多
発によるリントの発生など不安定現象がない状態で、安
定吐出が可能な場合を操業性良好とし、反対に不安定現
象が発生するときを操業性不良とした。

【００６１】オ．毛羽立ち難さ製造した不織布シートの表面を指で撫でたとき、不織布
を構成している繊維が切断され、シート表面に指の軌跡
が現れること、または巻き取ったシートを解舒するとき
に不織布表面の繊維が毛羽となることによって評価して
いる。

【００６２】実施例１相対粘度２．８のナイロン６レジンを使用して、レジン
水分率０．８％、紡糸温度３００℃、エアー温度３００
℃、滞留時間５分、ダイと不織布捕集体間の距離２２ｃ
ｍの条件で紡糸した。製糸状態が良好で、平均繊維径は
３．６μｍ、充填率０．１７、ＲＶｆ２．５のショット
の無いシートが得られた。目付３０ｇ／ｍ² のシートを
評価した結果を表１に示す。液体フィルター性能は繊維
径が太いため濾過精度は低めであるが、ライフはタンク
に貯蔵可能な試験液量いっぱいの３０分でも差圧の上昇
は０．２Ｋｇｆ／ｃｍ² 以下であり良好な結果を示し
た。また、濡れ性も良好であった。毛羽立ちの問題もほ
とんどなくハンドリングも非常に良かった。その内容を
表１に示す。

【００６３】実施例２相対粘度２．０のナイロン６レジンを使用して、レジン
水分率０．３％、紡糸温度３００℃、エアー温度３００
℃、滞留時間１０分、ダイと不織布捕集体間の距離５ｃ
ｍの条件で紡糸した。製糸状態が良好で、平均繊維径は
０．８μｍ、充填率０．１６、ＲＶｆ２．３のショット
の無いシートが得られた。目付３０ｇ／ｍ² のシートを
評価した結果を表１に示す。液体フィルター性能は繊維
径が細いため濾過精度は極めて良好であり、ライフはそ
の関係で若干短めであったが問題はない。また、濡れ性
も良好であった。繊維径がかなり細いにもかかわらず、
毛羽立ちの問題はほとんどなくハンドリングも非常に良
かった。その内容を表１に示す。

【００６４】実施例３相対粘度２．５のナイロン６レジンを使用して、レジン
水分率０．３％、紡糸温度２９５℃、エアー温度２９５
℃、滞留時間５分、ダイと不織布捕集体間の距離７ｃｍ
の条件で紡糸した。製糸状態が良好で、平均繊維径は
１．８μｍ、充填率０．１６、ＲＶｆ２．４のショット
の無いシートが得られた。目付３０ｇ／ｍ ² のシートを
評価した結果を表１に示す。液体フィルター性能は、繊
維径が細いため濾過精度は極めて良好であり、ライフは
その関係で若干短めであったが問題はない。また、濡れ
性も良好であった。繊維径が細いにもかかわらず、毛羽
立ちの問題はほとんどなくハンドリングも非常に良かっ
た。その内容を表１に示す。

【００６５】実施例４相対粘度２．５のナイロン６レジンを使用して、レジン
水分率０．１５％、紡糸温度２９５℃、エアー温度２９
５℃、滞留時間５分、ダイと不織布捕集体間の距離７ｃ
ｍの条件で紡糸した。製糸状態が良好で、平均繊維径は
２．７μｍ、充填率０．１５、ＲＶｆ２．４のショット
の無いシートが得られた。目付３０ｇ／ｍ² のシートを
評価した結果を表１に示す。液体フィルター性能は、繊
維径が細いため濾過精度は極めて良好であり、ライフは
その関係で若干短めであったが問題はない。また、濡れ
性も良好であった。繊維径が細いにもかかわらず、毛羽
立ちの問題はほとんどなくハンドリングも非常に良かっ
た。その内容を表１に示す。

【００６６】実施例５相対粘度２．５のナイロン６レジンを使用して、レジン
水分率０．１５％、紡糸温度２７０℃、エアー温度３５
０℃、滞留時間５分、ダイと不織布捕集体間の距離７ｃ
ｍの条件で紡糸した。製糸状態が良好で、平均繊維径は
２．７μｍ、充填率０．１５、ＲＶｆ２．４のショット
の無いシートが得られた。目付３０ｇ／ｍ² のシートを
評価した結果を表１に示す。液体フィルター性能は、繊
維径が細いため濾過精度、ライフとも良好であった。ま
た、濡れ性も良好であった。毛羽立ちの問題はほとんど
なくハンドリングも非常に良かった。その内容を表１に
示す。

【００６７】実施例６相対粘度２．２のナイロン６レジンを使用して、レジン
水分率０．０８％、紡糸温度２７０℃、エアー温度２８
０℃、滞留時間５分、ダイと不織布捕集体間の距離５ｃ
ｍの条件で紡糸した。製糸状態が良好で、平均繊維径は
２．３μｍ、充填率０．１６、ＲＶｆ２．４のショット
の無いシートが得られた。目付３０ｇ／ｍ² のシートを
評価した結果を表１に示す。液体フィルター性能は、繊
維径が細いため濾過精度、ライフとも良好であった。ま
た、濡れ性も良好であった。繊維径が細いにもかかわら
ず、毛羽立ちの問題はほとんどなくハンドリングも非常
に良かった。その内容を表１に示す。

【００６８】実施例７実施例５で作った不織布をカレンダーローラーにより１
００℃で加熱プレスし、シート充填率を調整した。液体
フィルター性能は、繊維径が細く、充填率も高いため濾
過精度は極めて高く、バランス的にライフも問題はな
い。また、濡れ性も良好であった。カレンダー加工によ
り繊維が融着しているため毛羽立ちの問題はなくハンド
リングも非常に良かった。その内容を表１に示す。

【００６９】

【表１】

【００７０】比較例１相対粘度３．２のナイロン６レジンを使用して、レジン
水分率０．４％、紡糸温度３００℃、エアー温度３００
℃、滞留時間５分、ダイと不織布捕集体間の距離９ｃｍ
の条件で紡糸した。製糸状態が良好で、平均繊維径は
４．５μｍ、充填率０．１８、ＲＶｆ３．０のシートが
得られたが、ショットが若干発生し、ピンホールがいく
つか認められた。目付３０ｇ／ｍ² のシートを評価した
結果を表２に示す。液体フィルター性能は繊維径が太い
ため実施例１より濾過精度は低く問題であった。また、
濡れ性も不十分であった。毛羽立ちの問題はほとんどな
くハンドリングは良かった。その内容を表２に示す。

【００７１】比較例２相対粘度１．６のナイロン６レジンを使用して、レジン
水分率０．０８％、紡糸温度２９０℃、エアー温度２９
０℃、滞留時間１０分、ダイと不織布捕集体間の距離９
ｃｍの条件で紡糸した。製糸状態が良好で、平均繊維径
は０．４μｍ、充填率０．０９、ＲＶｆ１．６のショッ
トの無いシートが得られた。目付３０ｇ／ｍ² のシート
を評価した結果を表２に示す。液体フィルター性能は繊
維径が極めて細いため濾過精度は極めて良好であった
が、実施例２より繊維径が小さいのに濾過精度が低かっ
た。また、ライフはかなり短めであり問題であった。濡
れ性は良好であった。繊維径がかなり細いため、毛羽立
ちがひどくハンドリングが極めて困難であった。その内
容を表２に示す。

【００７２】比較例３相対粘度２．８のナイロン６レジンを使用して、レジン
水分率１．２％、紡糸温度３２５℃、エアー温度４００
℃、滞留時間５分、ダイと不織布捕集体間の距離７ｃｍ
の条件で紡糸した。製糸中、水が発泡するため糸切れが
頻発した。平均繊維径は２．７μｍ、充填率０．１６、
ＲＶｆ２．３のピンホールの多いシートが得られた。目
付３０ｇ／ｍ² のシートを評価した結果を表２に示す。
液体フィルター性能は、ピンホールが存在するため濾過
精度は実施例４よりかなり低く、ライフとのバランスが
よくない。濡れ性は良好であった。繊維径が細いのにも
かかわらず、毛羽立ちの問題はほとんどなくハンドリン
グは非常に良かった。その内容を表２に示す。

【００７３】比較例４相対粘度２．５のナイロン６レジンを使用して、レジン
水分率０．０４％、紡糸温度３００℃、エアー温度３０
０℃、滞留時間５分、ダイと不織布捕集体間のの距離９
ｃｍの条件で紡糸した。製糸状態が良好で、平均繊維径
は４．５μｍ、充填率０．１７、ＲＶｆ２．９のシート
が得られたがショットが若干発生し、ピンホールがいく
つか認められた。目付３０ｇ／ｍ² のシートを評価した
結果を表２に示す。液体フィルター性能は繊維径が太い
ため実施例１より濾過精度が低く問題であった。また、
濡れ性も不十分であった。毛羽立ちの問題もほとんどな
くハンドリングは非常に良かった。その内容を表２に示
す。

【００７４】比較例５相対粘度２．５のナイロン６レジンを使用して、レジン
水分率０．１５％、紡糸温度３００℃、エアー温度３０
０℃、滞留時間５分、ダイと不織布捕集体間のの距離２
ｃｍの条件で紡糸した。紡糸中、フライと呼ばれる糸切
れが発生した。また、不織布シートはフイルム化した非
常に脆いシートでピンホールを多数含んでいた。平均繊
維径は２．７μｍ、充填率０．２７、ＲＶｆ２．３であ
った。目付３０ｇ／ｍ² のシートを評価した結果を表２
に示す。液体フィルター性能は繊維径が細いため濾過精
度は良好であり、ライフも問題ない。しかし、濡れ性は
かなり悪かった。毛羽立ちの問題はなくハンドリングが
非常に良かった。その内容を表２に示す。

【００７５】比較例６相対粘度２．５のナイロン６レジンを使用して、レジン
水分率０．１５％、紡糸温度３００℃、エアー温度３０
０℃、滞留時間５分、ダイと不織布捕集体間の距離３０
ｃｍの条件で紡糸した。製糸状態が良好で、平均繊維径
は２．７μｍ、充填率０．１３、ＲＶｆ２．３のショッ
トの無いシートが得られた。目付３０ｇ／ｍ² のシート
を評価した結果を表２に示す。液体フィルター性能につ
いては、濾過精度は良好であり、ライフも問題なかっ
た。また、濡れ性も良好であった。しかし、毛羽立ちが
ひどくハンドリングが困難であった。その内容を表２に
示す。

【００７６】比較例７相対粘度２．５のナイロン６レジンを使用して、レジン
水分率０．１５％、紡糸温度３００℃、エアー温度３０
０℃、滞留時間１５分、ダイと不織布捕集体間の距離３
０ｃｍの条件で紡糸した。初期の製糸状態は良好であっ
たが、紡糸開始後約２０分で孔曲がりが原因と推定され
るショットが発生した。平均繊維径は２．９μｍ、充填
率０．１６、ＲＶｆ２．２のピンホールを含むシートが
得られた。目付３０ｇ／ｍ² のシートを評価した結果を
表２に示す。液体フィルター性能は、繊維径が細いため
濾過精度は良好であったが、ピンホールの存在のためか
実施例４や実施例５に比べて若干低めであった。ライフ
については問題はない。また、濡れ性も良好であった。
毛羽立ちの問題もほとんどなくハンドリングも非常に良
かった。その内容を表２に示す。

【００７７】比較例８実施例５で作った不織布をカレンダーローラーにより１
００℃で加熱プレスし、シート充填率を０．９に調整し
た。液体フィルター性能は、繊維径が細く、充填率も高
いため濾過精度は極めて高いが、ライフが短すぎるため
問題であった。しかし、濡れ性は良好であった。カレン
ダー加工により繊維が融着していため毛羽立ちの問題は
なく、ハンドリングは非常に良かった。その内容を表２
に示す。

【００７８】

【表２】

【００７９】

【発明の効果】本発明は、ポリアミドの極細繊維特性お
よび好適な孔径分布のために液体フィルターや電池セパ
レータ、衣料用芯地等に好適で、かつハンドリングの優
れたポリアミド極細繊維不織布である。また、本発明の
不織布製造法により、不織布の目付が全体的に均一で極
細繊維特性の優れたポリアミド極細繊維不織布の提供が
可能となる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｍ 2/16 Ｐ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平均繊維径が０．５μｍ〜４．０μｍの
間にあり、繊維径のＣＶ％が３５％以下である繊維によ
り構成され、目付ＣＶが５％以下である不織布からなる
ことを特徴とするポリアミド極細繊維不織布。
【請求項２】請求項１の不織布の充填率が０．１５〜
０．８０の間にあり、最大孔径と平均流量孔径の比が
１．０〜２．５の間にあり、かつ水の吸い上げ高さが５
ｃｍ／３０分以上のポリアミド極細繊維不織布。
【請求項３】平均繊維径が０．５μｍ〜４．０μｍ間
にあり、繊維径のＣＶ％が３５％以下である繊維よりな
り、カレンダー加工により融着一体化され、充填率が
０．２５〜０．８０、かつ最大孔径と平均流量孔径の比
が１．０〜２．５であり、水の吸い上げ高さが１０ｃｍ
／３０分以上である不織布からなることを特徴とするポ
リアミド極細繊維不織布。
【請求項４】請求項３に記載の不織布に平均繊維径が
５μｍ〜３０μｍの不織布が少なくとも部分的に接着一
体化されたポリアミド極細繊維不織布。
【請求項５】親水化剤を不織布に対して０．０１重量
％〜０．３重量％付与したのち、カレンダー加工を施し
た請求項１または請求項２に記載のポリアミド極細繊維
不織布。
【請求項６】繊維の相対粘度が１．８〜３．０の間に
ある請求項１または請求項２または請求項３のいずれか
１項に記載のポリアミド極細繊維不織布。
【請求項７】メルトブロー法においてポリマーの相対
粘度が１．８〜３．０の間にあるポリアミドポリマーに
質量分率で、０．０５％〜１．０％の水分を含ませた状
態で溶融させ、該ポリマーの融点＋３０℃から融点＋１
００℃の間の吐出温度で滞留時間が１０分以下になるよ
うに溶融押し出し、融点＋３０℃から融点＋１５０℃の
間の範囲の空気流を用いることを特徴とするポリアミド
極細繊維不織布の製造法。
【請求項８】メルトブロー法においてポリマーの相対
粘度と不織布を構成する繊維の相対粘度の差の絶対値が
０．３以下であり、ダイと不織布捕集体との距離が３ｃ
ｍ〜２５ｃｍである請求項７に記載のポリアミド極細繊
維不織布の製造法。