JPH09158026A - 繊維集合体およびその製造方法 - Google Patents
繊維集合体およびその製造方法Info
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- JPH09158026A JPH09158026A JP7324540A JP32454095A JPH09158026A JP H09158026 A JPH09158026 A JP H09158026A JP 7324540 A JP7324540 A JP 7324540A JP 32454095 A JP32454095 A JP 32454095A JP H09158026 A JPH09158026 A JP H09158026A
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Abstract
長い繊維集合体、または風合いが柔らかで吸水性のよい
繊維集合体及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 平均繊維径が0.001〜20μmであ
る繊維よりなり、ポアーサイズの分布曲線に少なくとも
4個以上の変曲点が存在する繊維集合体とする。
Description
布曲線に少なくとも4個以上の変曲点が存在する繊維集
合体およびその製造方法に関し、さらに詳しくは、2つ
以上のポアーサイズ分布ピークがあるためにフィルター
として用いた場合に濾過ライフの長い繊維集合体および
その製造方法に関し、また、繊維がフィブリル化してい
るために、風合が柔らかで吸水性のよい繊維集合体およ
びその製造方法に関する。
規分布に近い形状となることが知られている。しかしな
がら、ポアーサイズの分布が狭いためにフィルターとし
て用いた際に、捕集対象粒子径に分布があった場合には
孔詰まりが早くなるため、よりブロードなポアーサイズ
を持つ不織布を得る努力がなされてきた。それでも、フ
ィルターとして長いライフを期待できるポアーサイズ分
布ピークを2つ以上有する不織布は、発明者の知る範囲
では開示されていない。
有する不織布を得るため利用可能な、複数の樹脂ペレッ
トを混合して繊維状物を得る手段としては種々の方法が
提案されている。例えば、特開平4−272218号公
報にはポリエステル繊維に低分子量のフッ素化合物を1
〜20%混合する方法が開示されている。しかし、この
目的は防汚効果を狙ってフッ素系ポリマを練り込んだも
のであり、本発明の目的であるフィブリル端を有する繊
維集合体を得る可能性については開示されていない。ま
た、特開平7−48772号公報には、溶解度パラメー
タの差が小さく、また粘度比の小さいポリマーをブレン
ドした海島構造繊維よりなるメルトブロー繊維が開示さ
れており、海部のポリマーを除去することにより網目構
造の繊維を得ることが示されている。しかしながら本発
明の目的とする、繊維先端が微細繊維に分割されていた
りまたは枝分かれしたフィブリル状の繊維の製造の可能
性については言及されていない。また、本発明のフィブ
リル状繊維を得るには、該特許で述べられている混合ポ
リマーの溶解パラメーターの差が小さいところではフィ
ブリル化繊維を得ることが容易ではなかった。また、該
特許のポリマーブレンド比の中にあっても、本発明で規
定する範囲よりはずれた場合には明確なフィブリル構造
が得られなかった。さらには、特開平2−123159
号公報にはアクリロニトリル等の混合液を湿式紡糸法に
より繊維化したのち延伸処理した後溶解処理をすること
で極細繊維を得る方法が開示されているが、湿式紡糸お
よび延伸工程でのコストが高く問題があり、またポアー
サイズの分布のピークが複数個ある繊維については述べ
られていない。
ブリル構造を持つためにポアーサイズの分布を複数個有
する繊維集合体により、フィルターや電池セパレータな
どに好適な風合いのよい繊維集合体およびその製造方法
を提供することを課題とする。
集合体およびその製造方法は以下の通りである。本発明
の第1発明は、平均繊維径が0.001〜20μmであ
る繊維よりなり、ポアーサイズの分布曲線に少なくとも
4個以上の変曲点が存在することを特徴とする繊維集合
体である。
重量%の溶出除去可能なポリマー成分Aと、85〜40
重量%の非溶出性のエラストマーポリマーまたはフッ素
ポリマーよりなるポリマー成分Bを含んだ2成分以上か
らなる互いに非相溶性の熱可塑性ポリマーのブレンド物
より作られた繊維またはフィルムを溶出処理することに
より得られるフィブリル状繊維よりなる繊維集合体であ
る。
ー成分Aは質量平均分子量が1万5000〜7万のポリ
エチレングリコール、ポリマー成分Bはハード成分がポ
リエステル成分であるエラストマーを含む繊維集合体で
ある。
リマー成分Aは質量平均分子量が1万5000〜7万の
ポリエチレングリコール、ポリマー成分Bはポリエチレ
ン/クロロトリフルオロエチレン共重合体またはビニリ
デンフルオライドを含む繊維集合体である。
かにおいてアスペクト比(繊維の長さと太さの比)が2
0以上のフィブリルを多数有する繊維集合体である。
おいて溶出処理前のポリマーブレンド物よりなる繊維
が、スパンボンド法またはメルトブロー法により得られ
た繊維である繊維集合体である。
れかにおいて溶出処理前のポリマーブレンド物よりな
る、繊維またはフィルムもしくは、該フィルムをスプリ
ット処理して得られた繊維状物を、溶出処理前に不織布
した後、水流交絡法で3次元交絡を生じさせつつ溶出成
分を除去する繊維集合体の製造方法である。
る。本発明の繊維集合体を構成する繊維は、平均繊維径
が0.001〜20μmであることが必要である。平均
繊維径が20μより大きくなると、フィルターとして用
いた際には濾過精度が低くなり好ましくない。また、風
合いが硬くごつごつした感じになり好ましくない。さら
に、ワイパーとして利用する際にもポアーサイズが大き
いために吸水性がよくない。他方、平均繊維径が0.0
01μmより小さくなると繊維が切断して落下し易くな
りリントフリー性などに問題が生じる。
も4個以上の変曲点Aが存在することも必要である。こ
こで、ポアーサイズの分布曲線はコールター社のポロメ
ーターIIにより求めることができる。ここで分布曲線に
少なくとも4個以上の変曲点が存在するとは、ポアーサ
イズ分布が図1に示されるような釣り鐘型ではなく、図
2〜4に示されるような2つ以上の分布のピークが重な
りあってできる分布であることを意味する。2つ以上の
ピークが存在すると、フィルターとして用いた際に濾過
ライフを長くすることが可能となる。
化していることが好ましい。ここで、フィブリル化と
は、繊維径の約10倍以上の長さを有する繊維が平行に
並んでいるか、または繊維が植物の根のように長手方向
に枝分かれしている状態、すなわち網状の結節点をほと
んど有しない状態をいう。従って、繊維はエンドレスで
ある必要はなく、通常は数mの長さの中に繊維端部を有
する。この様なフィブリル状繊維は、風合いが柔らかく
ドレープ性に優れたものとなる。また、フィブリルの存
在が、2つ以上のポアーサイズ分布ピークの発現を可能
とする。
手段としては、15〜60重量%の溶出除去可能なポリ
マー成分Aと、85〜40重量%の非溶出性のポリマー
成分Bを含んだ2成分以上からなる、互いに非相溶性の
熱可塑性ポリマーのブレンド物より作られた繊維または
フィルムを溶出処理することにより得ることができる。
ここで、溶出除去されるポリマー成分Aは15〜60重
量%含まれることが好ましい。該ポリマーが15重量%
より少ないと非溶出成分よりなる繊維はフィブリル化さ
れずに、連続的な繊維となる。他方、60重量%より大
きくなるとフィブリル化される繊維が短くなりすぎて繊
維の落下や切断が問題となる。ポリマーのブレンド物は
通常の1軸または2軸の押出機によりブレンドすればよ
いが、一般に15rpmより高めの回転数で撹拌するこ
とが好ましい。また、溶出除去されるポリマーの粘度
は、非溶出ポリマー粘度とプラスマイナス30%以内に
あることが好ましく、できれば、5〜30%程度低い方
がフィブリル化が得やすい。溶出ポリマーの粘度が高く
なるほどフィブリル数が少なくなりあまり好ましくな
い。また、粘度が小さすぎると繊維表面に析出して好ま
しくない。
メーターの差は2以上であるとフィブリル化繊維が細く
なってフィルターやセパレーター、ワイパーなどに使用
するうえで好ましい。特に、溶出ポリマーと非溶出ポリ
マーの溶解パラメーターの差が2〜5程度あることが好
ましい。溶解パラメータの差が大きくなると混合性が低
下するが、ポリマー粘度や混合方法を変更することであ
る程度まで対応が可能である。本発明の好適な例のひと
つとして、ポリエチレングリコールとポリフッ化ビニリ
デンの系があるが、それぞれの溶解度パラメーターは1
4.6、12.2であった。
リマー成分を繊維状またはフィルム状にすることが好ま
しい。これは比表面積を大きくして溶出速度を早くする
効果が期待できる。また、フィルムをスプリットして繊
維状にしておくのも好ましい。
チレングリコールが好ましい。ポリエチレングリコール
は、水および好ましくは熱水で溶出でき、溶剤を用いる
必要がなく環境問題の心配が少ないので好ましい。ポリ
エチレングリコールの質量平均分子量は1万5千〜7万
の間にあることが好ましい。分子量が小さすぎるとフィ
ブリル化繊維を生じにくく、高すぎると溶出速度が遅か
ったりフィブリル繊維の長さが短すぎて好ましくない。
ないが、通常の方法では、極細繊維を得るのが難しかっ
たり、生産性に制約のある、フッ素系のポリマーやエラ
ストマーポリマーが特に有効である。すなわち、ポリマ
ー成分Aの粘度が低い場合には可塑剤として働いたり、
エラストマーポリマーの弾性回復をポリマー成分Aの存
在が抑制する働きをするため、極細化や高生産化が容易
となる。フッ素系のポリマーでは、溶融紡糸可能で成型
性の良いエチレン/クロロトリフルオロエチレンかポリ
フッ化ビニリデンなどが好ましい。エラストマーポリマ
ーの場合にはポリエステルをハード成分とするエラスマ
ーがポリエチレングリコールと混合した場合にはフィブ
リル化繊維が細くかつ枝分かれが多くなり好ましかっ
た。
るための手段としてはいろいろあるが、予め繊維を織布
としておいてもよい。特に、極細の繊維よりなる形態安
定性の良い不織布を得るためには、スパンボンド法また
はメルトブロー法がコスト的にも繊維のランダムな分散
交絡状態を良くするうえでも好ましい。
は、50〜100℃の熱水につけて静置しておいてもよ
いが、より溶出速度を高くするためには溶出後の更新が
容易な水流交絡法で実施するのが、溶出と同時に繊維集
合体の形態安定性を得ることができるため好ましい。
るためのものであるが、本発明はこれに限定されるもの
ではない。実施例における各物性は以下の方法により測
定した。
真)に1本の対角線を入れ、その線を横切る繊維の繊維
径をノギスにより読みとり、その算出平均を平均繊維径
とした。またフィブリル化状態も写真により評価した。
製ポロメーターIIにより測定した。試験液は同社のプロ
フィルを用いた。図1〜4に示されるような横軸にポア
ーサイズ、縦軸に流量%〔FLOW%(diff)〕の
形のグラフを求め、グラフ上の変曲点の数を測定した。
真)で、フィブリルの分岐部から先端までの長さまたは
繊維の全長を測定し、フィブリルの長さ(μm)を求
め、また、フィブリルの長さを2等分する点での繊維太
さ(μm)をノギスにより求め、アスベクト比は以下の
式で求める。 (アスペクト比)=(フィブリル長さ)/(2等分線で
の繊維太さ)
ロトリフルオロエチレン共重合体と分子量2万のポリエ
チレングリコールを重量%比で70:30の割合で2軸
押出機で混合しつつ、メルトブローノズルに送りポリマ
ー吐出温度および牽引エアー温度とも275℃で紡糸し
た。ポリマーの単孔あたりの吐出量は0.5g/分で、
エアーの供給圧は0.6kgf/m2 であった。得られ
た不織布の繊維は、平均直径3.5μmであった。該不
織布を95℃の熱水中に10分間浸漬した。得られた繊
維集合体は、直径0.3〜0.6μmのフィブリルを多
数有してした。フィブリル繊維は短いものでも300〜
500前後のアスペクト比があり、長いものでは繊維末
端の存在はところどころで確認できるものの、繊維全長
は測定できないほど長かった。アスペクト比は、少なく
とも1000以上、おそらく数万から数十万以上と推定
される。ポアーサイズの分布は、9μmと0.5μmの
2つのピークを有していた。
ロトリフルオロエチレン共重合体と分子量2万のポリエ
チレングリコールを重量%比で70:30の割合で2軸
押出機で混合しつつ、Tダイに送りポリマー吐出温度1
85℃でフィルムキャストした。得られた1.2mm厚
みのフィルムを95℃の熱水中に15分間浸漬した。得
られた繊維集合体は、直径1.8〜2.5μmのフィブ
リルを多数有しており、アスペクト比は100〜200
のものが殆どであった。ポアーサイズの分布は、23μ
mと2.1μmの2つのピークを有していた。
0Bと分子量2万のポリエチレングリコールを重量比で
75:25の割合で2軸押出機で混合しつつ、メルトブ
ローノズルに送りポリマー吐出温度および牽引エアー温
度とも265℃で紡糸した。ポリマーの単孔あたりの吐
出量は0.5g/分で、エアーの供給圧は0.7kgf
/m2 であった。得られた不織布の繊維は、平均直径
3.0μmであった。水流交絡処理によりポリエチレン
グリコールを溶出除去したが、得られた繊維集合体は3
次元交絡亜処理をされており極めて形態安定性がよかっ
た。また、繊維形態は、直径0.2〜0.7μmのフィ
ブリルを多数有しており、アスペクト比は50〜150
のものが多かった。ポーサイズの分布は、13μmと
0.9μmの2つのピークを有していた。
トリフルオロエチレン共重合体と分子量5千のポリエチ
レングリコールを重量%比で70:30の割合で2軸押
出機で混合しつつ、メルトブローノズルに送りポリマー
吐出温度および牽引エアー温度とも275℃で紡糸し
た。ポリマーの単孔あたりの吐出量は0.5g/分で、
エアーの供給圧は0.6kgf/m2 であった。得られ
た不織布の繊維は、平均直径6.2μmであった。該不
織布を95℃の熱水中に10分間浸漬した。得られた繊
維集合体は、表面に若干の凹凸があるが繊維径は6.1
μmと殆ど変化がなく、アスペクト比が20以上のフィ
ブリルは殆ど見られなかった。また、ポアーサイズの分
布も42μmに一山のピークを持つ釣鐘状であった。
Bと分子量2万のポリエチレングリコールを重量%比で
95:5の割合で2軸押出機で混合しつつ、メルトブロ
ーノズルに送りポリマー吐出温度および牽引エアー温度
とも265℃で紡糸した。ポリマーの単孔あたりの吐出
量は0.5g/分で、エアーの供給圧は0.7kgf/
m2 であった。得られた不織布の繊維は、平均直径5.
5μmであった。該不織布を95℃の熱水中に10分間
浸漬した。得られた繊維集合体は、表面に若干の凹凸が
あるが繊維径は殆ど変化がなく、フィフィブリルは全く
できなかった。また、ポアーサイズの分布も38μmに
一山のピークを持つ釣り鐘状であった。
て用いた場合には、複数個のポアーサイズを持つが故に
濾通ライフの長いものとなり、また、電池セパレーター
として用いた際には保液性と遮断性のバランスにすぐれ
たものとなり、または、ワイパーや中入れ綿などに用い
た際に風合いが柔らかで吸水性のよい繊維集合体とな
る。また、本発明方法によれば、叙上の繊維集合体を安
定して製造することができる。
つあるグラフである。
つある他の例を示すグラフである。
つある他の例を示すグラフである。
つあるグラフである。
Claims (7)
- 【請求項1】 平均繊維径が0.001〜20μmであ
る繊維よりなり、ポアーサイズの分布曲線に少なくとも
4個以上の変曲点が存在することを特徴とする繊維集合
体。 - 【請求項2】 15〜60重量%の溶出除去可能なポリ
マー成分Aと、85〜40重量%の非溶出性のエラスト
マーポリマーまたはフッ素系ポリマーよりなるポリマー
成分Bを含んだ2成分以上からなる互いに非相溶性の熱
可塑性ポリマーのブレンド物より作られた繊維またはフ
ィルムを、溶出処理することにより得られるフィブリル
状繊維からなる請求項1に記載の繊維集合体。 - 【請求項3】 ポリマー成分Aは質量平均分子量が1万
5000〜7万のポリエチレングリコール、ポリマー成
分Bはハード成分がポリエステル成分であるエラストマ
ーを含む請求項2に記載の繊維集合体。 - 【請求項4】 ポリマー成分Aは質量平均分子量が1万
5000〜7万のポリエチレングリコール、ポリマー成
分Bはポリエチレン/クロロトリフルオロエチレン共重
合体またはビニリデンフルオライドを含む請求項2に記
載の繊維集合体。 - 【請求項5】 アスペクト比(繊維の長さと太さの比)
が20以上のフィブリルを多数有する請求項1〜4のい
ずれか1項に記載の繊維集合体。 - 【請求項6】 請求項2に記載の溶出処理前のポリマー
ブレンド物よりなる繊維が、スパンボンド法またはメル
トブロー法により得られた繊維である請求項2〜5の何
れか1項に記載の繊維集合体。 - 【請求項7】 請求項2〜6のいずれか1項に記載の溶
出処理前のポリマーブレンド物よりなる繊維またはフィ
ルムもしくは該フィルムをスプリット処理して得られた
繊維を、溶出処理前に不織布化した後、水流交絡法で3
次元交絡を生じさせつつ溶出成分を除去することを特徴
とする繊維集合体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32454095A JP3672053B2 (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 繊維集合体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32454095A JP3672053B2 (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 繊維集合体およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09158026A true JPH09158026A (ja) | 1997-06-17 |
JP3672053B2 JP3672053B2 (ja) | 2005-07-13 |
Family
ID=18166949
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32454095A Expired - Fee Related JP3672053B2 (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 繊維集合体およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3672053B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6602410B1 (en) | 2000-11-14 | 2003-08-05 | The Procter & Gamble Comapny | Water purifying kits |
WO2020095910A1 (ja) * | 2018-11-06 | 2020-05-14 | 東レ株式会社 | スパンボンド不織布、スパンボンド繊維、および積層不織布 |
JP2021050446A (ja) * | 2019-09-25 | 2021-04-01 | 三井化学株式会社 | 不織布、不織布の製造方法、プリプレグ、プリント配線基板及び電子部品 |
-
1995
- 1995-12-13 JP JP32454095A patent/JP3672053B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6602410B1 (en) | 2000-11-14 | 2003-08-05 | The Procter & Gamble Comapny | Water purifying kits |
WO2020095910A1 (ja) * | 2018-11-06 | 2020-05-14 | 東レ株式会社 | スパンボンド不織布、スパンボンド繊維、および積層不織布 |
JP2021050446A (ja) * | 2019-09-25 | 2021-04-01 | 三井化学株式会社 | 不織布、不織布の製造方法、プリプレグ、プリント配線基板及び電子部品 |
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---|---|
JP3672053B2 (ja) | 2005-07-13 |
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