JPH1018155A - 混繊不織布およびその製造方法 - Google Patents
混繊不織布およびその製造方法Info
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- JPH1018155A JPH1018155A JP8174796A JP17479696A JPH1018155A JP H1018155 A JPH1018155 A JP H1018155A JP 8174796 A JP8174796 A JP 8174796A JP 17479696 A JP17479696 A JP 17479696A JP H1018155 A JPH1018155 A JP H1018155A
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- nonwoven fabric
- fiber
- mixed
- fibers
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- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】エアーフィルターやマスク、防護衣料などに好
適な不織布を提供する。 【解決手段】比誘電率と導電率の比が異なる２種類以上
の素材よりなる繊維が相互に混合されてなる目付１０〜
２００ｇ／ｍ2 のエレクトレット混繊不織布およびその
製造方法。
適な不織布を提供する。 【解決手段】比誘電率と導電率の比が異なる２種類以上
の素材よりなる繊維が相互に混合されてなる目付１０〜
２００ｇ／ｍ2 のエレクトレット混繊不織布およびその
製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、比誘電率と導電率
の比が異なる２種類以上のポリマーよりなる繊維で構成
される混繊不織布に関し、更に詳しくは、エレクトレッ
ト処理された混繊不織布であって、従来の単一成分より
なるエレクトレット処理不織布よりも通気抵抗と濾過精
度のバランスが良くエアーフィルターやマスクとして特
に好適な混繊不織布およびその製造方法に関するもので
ある。
の比が異なる２種類以上のポリマーよりなる繊維で構成
される混繊不織布に関し、更に詳しくは、エレクトレッ
ト処理された混繊不織布であって、従来の単一成分より
なるエレクトレット処理不織布よりも通気抵抗と濾過精
度のバランスが良くエアーフィルターやマスクとして特
に好適な混繊不織布およびその製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】不織布をエレクトレット処理することに
より、エアーフィルターとして用いた際には、未処理の
不織布と比べて通気抵抗をほとんど変えずに気体中の浮
遊粒子を高い濾過精度で捕集することが可能であること
が知られている。特に特公昭５９−１２４号公報や特開
平２−６８３７１号公報に開示されているメルトブロー
法によって得られる極細繊維不織布をエレクトレット処
理した不織布は、繊維の極細特性により濾過精度を高く
できるため高性能エアーフィルターとして用いられてい
る。また、混繊不織布を得る手段としては融点差のある
繊維を混合して熱処理して一体化したサーマルボンド混
繊不織布も広く用いられている。長繊維よりなる混繊不
織布としては、メルトブロー法において混繊された不織
布の例が特開平２−２６４０５７号公報や特開平７−８
２６４９号公報に開示されている。さらに、巻縮性を有
する短繊維をメルトブローン不織布中に吹き込んで一体
化することにより嵩高の混繊不織布を得る方法も米国特
許第４，１１８，５３１号に開示されている。
より、エアーフィルターとして用いた際には、未処理の
不織布と比べて通気抵抗をほとんど変えずに気体中の浮
遊粒子を高い濾過精度で捕集することが可能であること
が知られている。特に特公昭５９−１２４号公報や特開
平２−６８３７１号公報に開示されているメルトブロー
法によって得られる極細繊維不織布をエレクトレット処
理した不織布は、繊維の極細特性により濾過精度を高く
できるため高性能エアーフィルターとして用いられてい
る。また、混繊不織布を得る手段としては融点差のある
繊維を混合して熱処理して一体化したサーマルボンド混
繊不織布も広く用いられている。長繊維よりなる混繊不
織布としては、メルトブロー法において混繊された不織
布の例が特開平２−２６４０５７号公報や特開平７−８
２６４９号公報に開示されている。さらに、巻縮性を有
する短繊維をメルトブローン不織布中に吹き込んで一体
化することにより嵩高の混繊不織布を得る方法も米国特
許第４，１１８，５３１号に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】エアーフィルター用途
では、半導体工業などを中心としてより高精度の濾過精
度が要求されている。しかしながら、繊維質フィルター
の濾過精度を高くするためにはより細い繊維を用いたフ
ィルターを用いることが必要になり、その結果フィルタ
ーとして用いた際の圧力損失が高くなると言う問題点が
ある。エレクトレット処理された不織布は高性能エアー
フィルターに用いられるガラスフィルターと比べて静電
気力による粒子の捕集機構が追加して働くために、比較
的低い圧力損失で高精度の濾過を可能としてきたが、濾
過に供する空気の供給動力をより低下させるためフィル
ターの圧力損失を小さくしたいという要望は依然として
強い。また、通常よく用いられるエレクトレットされた
ポリプロピレン繊維不織布ではエレクトレットの寿命が
短いという問題があった。また、メルトブロー法により
得られる不織布をエレクトレット処理した不織布は高い
濾過精度が得られるが、通気抵抗が極めて大きく用途拡
大が制限されてきた。
では、半導体工業などを中心としてより高精度の濾過精
度が要求されている。しかしながら、繊維質フィルター
の濾過精度を高くするためにはより細い繊維を用いたフ
ィルターを用いることが必要になり、その結果フィルタ
ーとして用いた際の圧力損失が高くなると言う問題点が
ある。エレクトレット処理された不織布は高性能エアー
フィルターに用いられるガラスフィルターと比べて静電
気力による粒子の捕集機構が追加して働くために、比較
的低い圧力損失で高精度の濾過を可能としてきたが、濾
過に供する空気の供給動力をより低下させるためフィル
ターの圧力損失を小さくしたいという要望は依然として
強い。また、通常よく用いられるエレクトレットされた
ポリプロピレン繊維不織布ではエレクトレットの寿命が
短いという問題があった。また、メルトブロー法により
得られる不織布をエレクトレット処理した不織布は高い
濾過精度が得られるが、通気抵抗が極めて大きく用途拡
大が制限されてきた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決すべく鋭意研究を重ね、エアーフィルター、マスク、
防護衣料、透湿防水材などに好適な低圧力損失で粒子捕
集性能の良い混繊不織布およびその製造方法を提供する
ために、下記の手段をとる。
決すべく鋭意研究を重ね、エアーフィルター、マスク、
防護衣料、透湿防水材などに好適な低圧力損失で粒子捕
集性能の良い混繊不織布およびその製造方法を提供する
ために、下記の手段をとる。
【０００５】請求項１の発明は、比誘電率と導電率の比
が異なる２種類以上の素材よりなる繊維が相互に混合さ
れてなる目付１０〜２００ｇ／ｍ2 のエレクトレット混
繊不織布である。
が異なる２種類以上の素材よりなる繊維が相互に混合さ
れてなる目付１０〜２００ｇ／ｍ2 のエレクトレット混
繊不織布である。
【０００６】また、請求項２の発明は、混繊不織布を構
成する繊維として、少なくとも１種類以上のポリオレフ
ィン繊維と少なくとも１種類以上のフッ素系ポリマーよ
りなる繊維を含む請求項１の発明の混繊不織布である。
成する繊維として、少なくとも１種類以上のポリオレフ
ィン繊維と少なくとも１種類以上のフッ素系ポリマーよ
りなる繊維を含む請求項１の発明の混繊不織布である。
【０００７】そして、請求項３の発明は、請求項１また
は請求項２のいずれかの混繊不織布を構成する繊維の少
なくともひとつが長繊維である混繊不織布である。
は請求項２のいずれかの混繊不織布を構成する繊維の少
なくともひとつが長繊維である混繊不織布である。
【０００８】請求項４の発明は、混繊される繊維の少な
くともひとつが、メルトブロー法により紡糸された平均
繊維径が０．５〜１０μｍのポリオレフィン長繊維であ
り、また混繊される繊維の少なくともひとつ以上の成分
がフッ素系ポリマーよりなる繊維の含有率が３〜８５重
量％である請求項２に記載の混繊不織布である。
くともひとつが、メルトブロー法により紡糸された平均
繊維径が０．５〜１０μｍのポリオレフィン長繊維であ
り、また混繊される繊維の少なくともひとつ以上の成分
がフッ素系ポリマーよりなる繊維の含有率が３〜８５重
量％である請求項２に記載の混繊不織布である。
【０００９】請求項５の発明は、請求項３または請求項
４において、フッ素系ポリマーよりなる繊維が、融点１
５０〜３２０℃であるメルトブロー法により得られた平
均繊維径が０．５〜２０μｍの繊維である混繊不織布で
ある。
４において、フッ素系ポリマーよりなる繊維が、融点１
５０〜３２０℃であるメルトブロー法により得られた平
均繊維径が０．５〜２０μｍの繊維である混繊不織布で
ある。
【００１０】請求項６の発明は、不織布中に巻縮性を有
する繊維が３〜４５重量％含まれている請求項１、２、
３、４、５のいずれか１項に記載の混繊不織布である。
する繊維が３〜４５重量％含まれている請求項１、２、
３、４、５のいずれか１項に記載の混繊不織布である。
【００１１】請求項７の発明は、請求項６において巻縮
性を有する繊維が５０〜１３０℃で巻縮を発現する潜在
巻縮性繊維である混繊不織布である。
性を有する繊維が５０〜１３０℃で巻縮を発現する潜在
巻縮性繊維である混繊不織布である。
【００１２】請求項８の発明は、比誘電率と導電率の比
が異なる２種類以上の素材よりなる繊維が相互に混合さ
れてなる目付１０〜２００ｇ／ｍ2 の混繊不織布をエレ
クトレット処理した後に、５０〜１３０℃で熱処理して
巻縮を発現させることを特徴とする混繊不織布の製造方
法である。
が異なる２種類以上の素材よりなる繊維が相互に混合さ
れてなる目付１０〜２００ｇ／ｍ2 の混繊不織布をエレ
クトレット処理した後に、５０〜１３０℃で熱処理して
巻縮を発現させることを特徴とする混繊不織布の製造方
法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明において、混合される繊維成分は比誘電率と導電
率の比が異なることがエレクトレットの状態を良くする
ために必要である。この観点からその比は１０倍以上異
なっていることが好ましい。理由は明らかではないが、
この比の値が異なる繊維成分を用いた際には、繊維相互
の界面に電荷がトラップされやすいものと推定してい
る。使用可能なポリマーとしてはポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリブテン、ポリペンテンなどのポリオレフ
ィンとポリフッ化ビニリデンやエチレン／クロロトリフ
ルオロエチレン共重合体などのフッ素系ポリマーの組み
合わせが最も好ましいが、ポリエステルやポリアミドな
ど他の種類の熱可塑性樹脂を用いることが可能である。
一般には、樹脂が吸湿するとエレクトレットが低下する
傾向にあり、より吸湿性の小さい樹脂を適用することが
好ましい。また、混繊される繊維の一方は羊毛などの天
然繊維でも可能である。特に好ましくは、少なくとも１
成分が長繊維であることが不織布の寸法安定性や毛羽立
ち防止、リントフリー性などの観点で好ましい。ここで
ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン／クロロトリ
フルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデンのＡ
ＳＴＭのＤ１５０により求めた比誘電率はそれぞれ２５
℃、１０００Ｈｚ前後において２．３、２．２、３．
０、８．０であり、ＡＳＴＭのＤ２５７により求められ
る体積固有抵抗から求めた導電率（１／Ω・ｃｍ）は、
夫々１．１×１０-17 、１．０×１０-18 、８．３×１
０-14 、７．７×１０-13 である。
本発明において、混合される繊維成分は比誘電率と導電
率の比が異なることがエレクトレットの状態を良くする
ために必要である。この観点からその比は１０倍以上異
なっていることが好ましい。理由は明らかではないが、
この比の値が異なる繊維成分を用いた際には、繊維相互
の界面に電荷がトラップされやすいものと推定してい
る。使用可能なポリマーとしてはポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリブテン、ポリペンテンなどのポリオレフ
ィンとポリフッ化ビニリデンやエチレン／クロロトリフ
ルオロエチレン共重合体などのフッ素系ポリマーの組み
合わせが最も好ましいが、ポリエステルやポリアミドな
ど他の種類の熱可塑性樹脂を用いることが可能である。
一般には、樹脂が吸湿するとエレクトレットが低下する
傾向にあり、より吸湿性の小さい樹脂を適用することが
好ましい。また、混繊される繊維の一方は羊毛などの天
然繊維でも可能である。特に好ましくは、少なくとも１
成分が長繊維であることが不織布の寸法安定性や毛羽立
ち防止、リントフリー性などの観点で好ましい。ここで
ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン／クロロトリ
フルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデンのＡ
ＳＴＭのＤ１５０により求めた比誘電率はそれぞれ２５
℃、１０００Ｈｚ前後において２．３、２．２、３．
０、８．０であり、ＡＳＴＭのＤ２５７により求められ
る体積固有抵抗から求めた導電率（１／Ω・ｃｍ）は、
夫々１．１×１０-17 、１．０×１０-18 、８．３×１
０-14 、７．７×１０-13 である。
【００１４】本発明の混繊不織布がエレクトレットであ
る必要がある。エレクトレット処理条件については特に
規定されないが、室温から１００℃までの温度域で、直
流高電圧３〜５０ｋｖ、電流量は不織布巾１ｍあたりで
０．５〜８．０ｍＡで５〜１００秒前後荷電処理するこ
とが好ましい。
る必要がある。エレクトレット処理条件については特に
規定されないが、室温から１００℃までの温度域で、直
流高電圧３〜５０ｋｖ、電流量は不織布巾１ｍあたりで
０．５〜８．０ｍＡで５〜１００秒前後荷電処理するこ
とが好ましい。
【００１５】本発明の混繊不織布は、目付が１０〜２０
０ｇ／ｍ2 であることが好ましく、特に好ましくは１５
〜１００ｇ／ｍ2 である。目付が１０ｇ／ｍ2 より小さ
いと不織布の強度が低下してハンドリングが難しくな
る。一方、目付が２００ｇ／ｍ 2 を超えてもエレクトレ
ット不織布をエアーフィルターとして用いたときの濾過
精度はあまり良くならず圧力損失だけが大きくなると言
う問題を生じる。また、不織布の厚みがあつくなりすぎ
るとエレクトレット処理された不織布の濾過精度があま
り良くない。厚みが２０ｍｍ以下、特に０．１〜１０ｍ
ｍの間にあることが好ましい。
０ｇ／ｍ2 であることが好ましく、特に好ましくは１５
〜１００ｇ／ｍ2 である。目付が１０ｇ／ｍ2 より小さ
いと不織布の強度が低下してハンドリングが難しくな
る。一方、目付が２００ｇ／ｍ 2 を超えてもエレクトレ
ット不織布をエアーフィルターとして用いたときの濾過
精度はあまり良くならず圧力損失だけが大きくなると言
う問題を生じる。また、不織布の厚みがあつくなりすぎ
るとエレクトレット処理された不織布の濾過精度があま
り良くない。厚みが２０ｍｍ以下、特に０．１〜１０ｍ
ｍの間にあることが好ましい。
【００１６】本発明において最も好ましい繊維の形態
は、メルトブロー法による極細繊維である。繊維の極細
性ゆえに濾過精度を高くしやすい。メルトブロー法に適
するポリマーとしてはポリエチレン、ポリプロピレンな
どのポリオレフィンやポリフッ化ビニリデンやエチレン
／クロロトリフルオロエチレン共重合体などのフッ素系
ポリマーがある。これらは、メルトブロー法に好適なポ
リマーメルトフローレイト（ＭＦＲ）が１００〜１６０
０ｇ／１０分の間にあるレジンが市販されており比較的
容易に紡糸が可能である。特に、フッ素系ポリマーを３
〜８５％含む場合がエレクトレット不織布の濾過精度を
高くする上で好ましい。フッ素系ポリマーの含有率がこ
の範囲をはずれるとエレクトレット不織布の濾過精度が
低下する。
は、メルトブロー法による極細繊維である。繊維の極細
性ゆえに濾過精度を高くしやすい。メルトブロー法に適
するポリマーとしてはポリエチレン、ポリプロピレンな
どのポリオレフィンやポリフッ化ビニリデンやエチレン
／クロロトリフルオロエチレン共重合体などのフッ素系
ポリマーがある。これらは、メルトブロー法に好適なポ
リマーメルトフローレイト（ＭＦＲ）が１００〜１６０
０ｇ／１０分の間にあるレジンが市販されており比較的
容易に紡糸が可能である。特に、フッ素系ポリマーを３
〜８５％含む場合がエレクトレット不織布の濾過精度を
高くする上で好ましい。フッ素系ポリマーの含有率がこ
の範囲をはずれるとエレクトレット不織布の濾過精度が
低下する。
【００１７】混繊不織布の繊維の平均繊維径は少なくと
も１成分が０．５〜２０μｍの間にあることが好まし
く、特に好ましくは０．５〜１０μｍ、最も好ましく
は、１〜４μｍである。繊維径が０．５μより小さくな
ると不織布の強度が低下してハンドリングが難しくな
る。また、生産性良く不織布をつくることが困難となり
好ましくない。他方、２０μｍを超えると濾過精度が低
くなり好ましくない。メルトブロー法で２種類の繊維を
混繊する際には、繊維径を細くしやすいポリプロピレン
を一成分とすることが好ましい。
も１成分が０．５〜２０μｍの間にあることが好まし
く、特に好ましくは０．５〜１０μｍ、最も好ましく
は、１〜４μｍである。繊維径が０．５μより小さくな
ると不織布の強度が低下してハンドリングが難しくな
る。また、生産性良く不織布をつくることが困難となり
好ましくない。他方、２０μｍを超えると濾過精度が低
くなり好ましくない。メルトブロー法で２種類の繊維を
混繊する際には、繊維径を細くしやすいポリプロピレン
を一成分とすることが好ましい。
【００１８】また、本発明の不織布に３〜４５重量％の
巻縮性を有する繊維を含むことも望ましい。巻縮性を有
する繊維を含むことにより不織布を嵩高でソフトな風合
いにすることが可能となる。前記のようにエレクトレッ
ト処理を実施する際には、厚みが薄いほど濾過精度を高
くしやすいが、濾材としては厚みの大きい方が、通気抵
抗が小さくライフも長くなる。また、防護衣料などに用
いた際にはソフトな風合いを有する。巻縮性を有する繊
維としては、機械巻縮のかかった繊維でも良いし、サイ
ドバイサイド型または偏芯中空型などの立体巻縮繊維で
あってもよい。また収縮率が１０〜６０％の高収縮の繊
維であっても良い。または、巻縮繊維が２成分以上の融
点差のある熱可塑性ポリマーよりなり、熱処理により繊
維の一部を溶融させてバインダーとして繊維間の接着を
強固にして不織布の強伸度特性や形態安定性を高めるこ
とも好ましい。巻縮繊維を構成する素材としては特に規
定されないがポリオレフィンが好ましい。含まれる巻縮
性繊維の量は３重量％未満では嵩高で通気抵抗の小さい
不織布を得ることが難しく、４５重量％をこえると不織
布の厚みが大きくなりすぎてエレクトレットの効率が悪
くなったり風合いが悪くなったりしてしまう。
巻縮性を有する繊維を含むことも望ましい。巻縮性を有
する繊維を含むことにより不織布を嵩高でソフトな風合
いにすることが可能となる。前記のようにエレクトレッ
ト処理を実施する際には、厚みが薄いほど濾過精度を高
くしやすいが、濾材としては厚みの大きい方が、通気抵
抗が小さくライフも長くなる。また、防護衣料などに用
いた際にはソフトな風合いを有する。巻縮性を有する繊
維としては、機械巻縮のかかった繊維でも良いし、サイ
ドバイサイド型または偏芯中空型などの立体巻縮繊維で
あってもよい。また収縮率が１０〜６０％の高収縮の繊
維であっても良い。または、巻縮繊維が２成分以上の融
点差のある熱可塑性ポリマーよりなり、熱処理により繊
維の一部を溶融させてバインダーとして繊維間の接着を
強固にして不織布の強伸度特性や形態安定性を高めるこ
とも好ましい。巻縮繊維を構成する素材としては特に規
定されないがポリオレフィンが好ましい。含まれる巻縮
性繊維の量は３重量％未満では嵩高で通気抵抗の小さい
不織布を得ることが難しく、４５重量％をこえると不織
布の厚みが大きくなりすぎてエレクトレットの効率が悪
くなったり風合いが悪くなったりしてしまう。
【００１９】本発明の不織布の製造法は、例えば異なる
種類の短繊維を混ぜてカード処理することにより容易に
得られる。また、複数の樹脂をそれぞれ別の押出機によ
り紡糸口金に送り込み、それぞれ異なった樹脂を交互に
並んだ紡糸口金から押しだした溶融ポリマーをスパンボ
ンド法またはメルトブロー法により不織布を製造する。
ここで、メルトブロー法とは、紡糸孔より押し出された
溶融した熱可塑性樹脂を、紡糸孔の周囲より吹き出され
た高温高速の気体により繊維化し、捕集コンベアネット
または回転ドラム上に吹き抜け、繊維ウェブを得る方法
であり、米国特許第３，５３２，８００号に開示されて
いる。なお、メルトブロー法による紡糸時に牽引エアー
流近傍に開繊した短繊維を吹き込む事によっても得るこ
とが可能である。これらの繊維を相互に混合するために
はできあいの不織布を積層するだけでは本発明の効果を
十分活かすことが難しいのでニードルパンチや水流交絡
法などで３次元的に交絡させることが好ましい。繊維相
互の接触面積を大きく取ることが本発明をより効果的に
できるため、メルトブロー法で得られる２種類以上の極
細繊維を混繊した不織布が好ましい。また、２成分以上
の複合紡糸で得られる繊維も好ましい。一方、ポリマー
ブレンドでは紡糸の不安定現象が発生しやすく、連続操
業性が短くなったりや繊維の極細化またはポリマー界面
のコントロールが難しくなるという問題を生じる可能性
がある。
種類の短繊維を混ぜてカード処理することにより容易に
得られる。また、複数の樹脂をそれぞれ別の押出機によ
り紡糸口金に送り込み、それぞれ異なった樹脂を交互に
並んだ紡糸口金から押しだした溶融ポリマーをスパンボ
ンド法またはメルトブロー法により不織布を製造する。
ここで、メルトブロー法とは、紡糸孔より押し出された
溶融した熱可塑性樹脂を、紡糸孔の周囲より吹き出され
た高温高速の気体により繊維化し、捕集コンベアネット
または回転ドラム上に吹き抜け、繊維ウェブを得る方法
であり、米国特許第３，５３２，８００号に開示されて
いる。なお、メルトブロー法による紡糸時に牽引エアー
流近傍に開繊した短繊維を吹き込む事によっても得るこ
とが可能である。これらの繊維を相互に混合するために
はできあいの不織布を積層するだけでは本発明の効果を
十分活かすことが難しいのでニードルパンチや水流交絡
法などで３次元的に交絡させることが好ましい。繊維相
互の接触面積を大きく取ることが本発明をより効果的に
できるため、メルトブロー法で得られる２種類以上の極
細繊維を混繊した不織布が好ましい。また、２成分以上
の複合紡糸で得られる繊維も好ましい。一方、ポリマー
ブレンドでは紡糸の不安定現象が発生しやすく、連続操
業性が短くなったりや繊維の極細化またはポリマー界面
のコントロールが難しくなるという問題を生じる可能性
がある。
【００２０】本発明の不織布の最も好適な例としては不
織布を形成する際には巻縮を顕著に有せず熱処理などに
より巻縮が強く発現する潜在巻縮型の繊維を用いること
が好ましい。これは、エレクトレット処理する際に厚み
が小さい方が濾過効率が大きくなりやすいため、薄い不
織布の状態で荷電処理を実施し、その後に熱処理をして
潜在巻縮を発現させることで、嵩高で低圧力損失の不織
布を得ることができる。潜在巻縮を発現させるために熱
処理を実施する際には熱処理温度を５０〜１３０℃とす
るのが好ましい。温度が５０℃より低いと巻縮発現が不
十分となり、１３０℃より高いとエレクトレット効果が
なくなってしまうという問題を生じやすい。また、加熱
時間は短いほどエレクトレット性の低下が少ないので好
ましく、３０秒以下で処理するのが好ましい。
織布を形成する際には巻縮を顕著に有せず熱処理などに
より巻縮が強く発現する潜在巻縮型の繊維を用いること
が好ましい。これは、エレクトレット処理する際に厚み
が小さい方が濾過効率が大きくなりやすいため、薄い不
織布の状態で荷電処理を実施し、その後に熱処理をして
潜在巻縮を発現させることで、嵩高で低圧力損失の不織
布を得ることができる。潜在巻縮を発現させるために熱
処理を実施する際には熱処理温度を５０〜１３０℃とす
るのが好ましい。温度が５０℃より低いと巻縮発現が不
十分となり、１３０℃より高いとエレクトレット効果が
なくなってしまうという問題を生じやすい。また、加熱
時間は短いほどエレクトレット性の低下が少ないので好
ましく、３０秒以下で処理するのが好ましい。
【００２１】
【実施例】以下に本発明の実施例を用いて具体的に説明
する。なお実施例中に示した物性値は以下の方法で測定
した。
する。なお実施例中に示した物性値は以下の方法で測定
した。
【００２２】イ．繊維径（μｍ） 繊維の走査型顕微鏡写真を倍率１０００倍で写し、その
写真より任意に抽出した５００本の繊維側面の巾を測定
し、算術平均により決定した。
写真より任意に抽出した５００本の繊維側面の巾を測定
し、算術平均により決定した。
【００２３】ロ．目付（ｇ／ｍ2 ） 一定面積でシートを５枚切りだし、精密天秤で秤量す
る。測定値を算術平均して、それを１ｍ2 当たりに換算
して目付とした。
る。測定値を算術平均して、それを１ｍ2 当たりに換算
して目付とした。
【００２４】ハ．捕集効率（％） 直径φ７５ｍｍの円形にサンプルを切りだし、線速１０
ｃｍ／秒で空気を送り、０．３μｍ〜０．５μｍの空気
塵の粒子濃度（個／ｃｃ）をパーティクルカウンターで
測定し、以下の式により捕集効率（％）を計算した。 捕集効率＝１００−（出口粒子濃度／入口粒子濃度）×
１００
ｃｍ／秒で空気を送り、０．３μｍ〜０．５μｍの空気
塵の粒子濃度（個／ｃｃ）をパーティクルカウンターで
測定し、以下の式により捕集効率（％）を計算した。 捕集効率＝１００−（出口粒子濃度／入口粒子濃度）×
１００
【００２５】ニ．通気抵抗（ｍｍＡｑ） 捕集効率測定時の不織布前後の差圧（ｍｍＡｑ）を差圧
計により測定した。
計により測定した。
【００２６】ホ．比誘電率 ＡＳＴＭ−Ｄ１５０に従い、１．５ｍｍ厚さのフイルム
を用意してまわりをシールドされた状態で電極をあて
て、温度２５℃、周波数１０００ＨＺにしたときの静電
容量を測定して求めた。
を用意してまわりをシールドされた状態で電極をあて
て、温度２５℃、周波数１０００ＨＺにしたときの静電
容量を測定して求めた。
【００２７】ヘ．導電率（１／Ω・ｃｍ） ＡＳＴＭ−Ｄ２５７に従い、直径２５ｍｍ、長さ１００
ｍｍの円柱サンプルを用いて四端子法により電流と電圧
降下を測定して求めた。
ｍｍの円柱サンプルを用いて四端子法により電流と電圧
降下を測定して求めた。
【００２８】ト．メルトフロー値 ポリプロピレンは２３０℃で、エチレン／クロロトリフ
ルオロエチレン共重合体は２７０℃で、ＪＩＳ Ｋ−７
２１０に準拠して行なった。
ルオロエチレン共重合体は２７０℃で、ＪＩＳ Ｋ−７
２１０に準拠して行なった。
【００２９】実施例１ １．５ｄ、３８ｍｍ、巻縮数１５ケ／インチのポリプロ
ピレン（ＰＰ）ステープルファイバーと、３ｄ、３８ｍ
ｍ、巻縮数１５ケ／インチのエチレン／クロロトリフル
オロエチレン共重合体（以下「ＥＣＴＦＥ」という。以
下同じ）のステープルファイバーとからなる１ｍ幅の目
付１００ｇ／ｍ2 のカード不織布を作成した。この不織
布を直流電圧１５ＫＶ、電流２ｍＡで３０秒間エレクト
レット荷電処理を行なった。得られた不織布の特性を表
１に示した。
ピレン（ＰＰ）ステープルファイバーと、３ｄ、３８ｍ
ｍ、巻縮数１５ケ／インチのエチレン／クロロトリフル
オロエチレン共重合体（以下「ＥＣＴＦＥ」という。以
下同じ）のステープルファイバーとからなる１ｍ幅の目
付１００ｇ／ｍ2 のカード不織布を作成した。この不織
布を直流電圧１５ＫＶ、電流２ｍＡで３０秒間エレクト
レット荷電処理を行なった。得られた不織布の特性を表
１に示した。
【００３０】
【表１】
【００３１】実施例２ メルトフロー値（ＭＦＲ）３００ｇ／１０分のＰＰとＭ
ＦＲ４５０ｇ／１０分のＥＣＴＦＥとを、隣接するオリ
フィスから交互に２７０℃の温度で単孔吐出量０．５ｇ
／分で押し出し、０．７ｋｇ／ｃｍ2 で２９５℃の空気
で牽引細化させ、平均繊維径が３μｍの４０ｇ／ｍ2 目
付のメルトブロー不織布を得た。得られた不織布の特性
を表１に示した。
ＦＲ４５０ｇ／１０分のＥＣＴＦＥとを、隣接するオリ
フィスから交互に２７０℃の温度で単孔吐出量０．５ｇ
／分で押し出し、０．７ｋｇ／ｃｍ2 で２９５℃の空気
で牽引細化させ、平均繊維径が３μｍの４０ｇ／ｍ2 目
付のメルトブロー不織布を得た。得られた不織布の特性
を表１に示した。
【００３２】比較例１ ＭＦＲ３００ｇ／１０分のポリプロピレンを２７０℃の
温度で単孔吐出量０．５ｇ／分で押し出し、０．７ｋｇ
／ｃｍ2 で２９５℃の空気で牽引細化させ、平均繊維径
が３μｍの２０ｇ／ｍ2 目付のメルトブロー不織布を得
た。得られた不織布を実施例１の条件でエレクトレット
荷電処理した。得られた不織布の特性を表１に示した。
温度で単孔吐出量０．５ｇ／分で押し出し、０．７ｋｇ
／ｃｍ2 で２９５℃の空気で牽引細化させ、平均繊維径
が３μｍの２０ｇ／ｍ2 目付のメルトブロー不織布を得
た。得られた不織布を実施例１の条件でエレクトレット
荷電処理した。得られた不織布の特性を表１に示した。
【００３３】比較例２ ＭＦＲ４５０ｇ／１０分のＥＣＴＦＥを２７０℃の温度
で単孔吐出量０．５ｇ／分で押し出し、０．７ｋｇ／ｃ
ｍ2 で２９５℃の空気で牽引細化させ、平均繊維径が３
μｍの４０ｇ／ｍ2 目付のメルトブロー不織布を得た。
得られた不織布を実施例１の条件より印加電圧を−１５
ＫＶとした以外は同じ条件でエレクトレット荷電処理し
た。得られた不織布の特性を表１に示した。
で単孔吐出量０．５ｇ／分で押し出し、０．７ｋｇ／ｃ
ｍ2 で２９５℃の空気で牽引細化させ、平均繊維径が３
μｍの４０ｇ／ｍ2 目付のメルトブロー不織布を得た。
得られた不織布を実施例１の条件より印加電圧を−１５
ＫＶとした以外は同じ条件でエレクトレット荷電処理し
た。得られた不織布の特性を表１に示した。
【００３４】実施例３ ２ｄの変質ポリエステルとポリエチレンテレフタレート
のサイドバイサイド型のステープル（巻縮数１５ケ／巻
縮発現温度１０５℃）を実施例２の紡糸中に開繊して重
量分率で２０％吹き込んだ。得られた不織布を実施例１
の条件でエレクトレット荷電処理した。得られた不織布
の特性を表１に示した。
のサイドバイサイド型のステープル（巻縮数１５ケ／巻
縮発現温度１０５℃）を実施例２の紡糸中に開繊して重
量分率で２０％吹き込んだ。得られた不織布を実施例１
の条件でエレクトレット荷電処理した。得られた不織布
の特性を表１に示した。
【００３５】実施例４ 実施例３で得た不織布を１１０℃の温度で３０秒間熱処
理して嵩高の不織布を得た。得られた不織布の特性を表
１に示した。
理して嵩高の不織布を得た。得られた不織布の特性を表
１に示した。
【００３６】実施例１と比較例１の比較で分かるように
本発明の不織布は同一の通気抵抗でより高い捕集効率を
示し、フィルターとして好適である。また、実施例３と
比較例２の比較でも同じ事がいえる。実施例２と実施例
３の比較から、巻縮繊維を添加することで通気抵抗は低
下するが捕集効率はあまり変化しないことが分かる。ま
た実施例３と実施例４の比較から潜在巻縮繊維が低圧力
損失化を容易にに実現することが分かる。
本発明の不織布は同一の通気抵抗でより高い捕集効率を
示し、フィルターとして好適である。また、実施例３と
比較例２の比較でも同じ事がいえる。実施例２と実施例
３の比較から、巻縮繊維を添加することで通気抵抗は低
下するが捕集効率はあまり変化しないことが分かる。ま
た実施例３と実施例４の比較から潜在巻縮繊維が低圧力
損失化を容易にに実現することが分かる。
【００３７】
【発明の効果】本発明は、比誘電率と導電率の比が異な
る２種類以上のポリマーよりなる繊維で構成される混繊
不織布であって、更に詳しくは、エレクトレット処理さ
れた混繊不織布であって、従来の単一成分よりなるエレ
クトレット処理不織布よりも通気抵抗と濾過精度のバラ
ンスが良くエアーフィルターやマスクとして特に好適な
混繊不織布である。すなわち、請求項１の発明は特にエ
アーフィルターとして用いた際に捕集効率と通気抵抗の
バランスに優れた混繊不織布、請求項２の発明は、請求
項１の発明において吸塵の影響が少なく、エレクトレッ
ト性能の経時的低下の小さい混繊不織布、請求項３の発
明は、請求項１又は２の発明において、特にリントフリ
ー性に優れた混繊不織布、請求項４の発明は、請求項２
の発明において、捕集効率の高いエアーフィルターとし
て好適な混繊不織布、請求項５の発明は、請求項３又は
４の発明において、生産時にポリマー劣化に起因する操
業性の低下をおこしにくいポリマー組成の混繊不織布、
請求項６の発明は特に嵩高で通気抵抗の小さいエアーフ
ィルター性能に優れた混繊不織布、請求項７の発明は、
特に後加工熱処理により極めて嵩高でエアーフィルター
として用いた際に極めて圧力損失の小さい混繊不織布で
あり、請求項８の発明は、特にエアーフィルターとして
用いた際の捕集効率と圧力損失とのバランスが良く嵩高
な混繊不織布を確実に効率良く生産することができる。
る２種類以上のポリマーよりなる繊維で構成される混繊
不織布であって、更に詳しくは、エレクトレット処理さ
れた混繊不織布であって、従来の単一成分よりなるエレ
クトレット処理不織布よりも通気抵抗と濾過精度のバラ
ンスが良くエアーフィルターやマスクとして特に好適な
混繊不織布である。すなわち、請求項１の発明は特にエ
アーフィルターとして用いた際に捕集効率と通気抵抗の
バランスに優れた混繊不織布、請求項２の発明は、請求
項１の発明において吸塵の影響が少なく、エレクトレッ
ト性能の経時的低下の小さい混繊不織布、請求項３の発
明は、請求項１又は２の発明において、特にリントフリ
ー性に優れた混繊不織布、請求項４の発明は、請求項２
の発明において、捕集効率の高いエアーフィルターとし
て好適な混繊不織布、請求項５の発明は、請求項３又は
４の発明において、生産時にポリマー劣化に起因する操
業性の低下をおこしにくいポリマー組成の混繊不織布、
請求項６の発明は特に嵩高で通気抵抗の小さいエアーフ
ィルター性能に優れた混繊不織布、請求項７の発明は、
特に後加工熱処理により極めて嵩高でエアーフィルター
として用いた際に極めて圧力損失の小さい混繊不織布で
あり、請求項８の発明は、特にエアーフィルターとして
用いた際の捕集効率と圧力損失とのバランスが良く嵩高
な混繊不織布を確実に効率良く生産することができる。
Claims (8)
- 【請求項１】 比誘電率と導電率の比が異なる２種類以
上の素材よりなる繊維が相互に混合されてなる目付１０
〜２００ｇ／ｍ2 のエレクトレット混繊不織布。 - 【請求項２】 混繊不織布を構成する繊維として、少な
くとも１種類以上のポリオレフィン繊維と少なくとも１
種類以上のフッ素系ポリマーよりなる繊維を含む請求項
１に記載の混繊不織布。 - 【請求項３】 混繊不織布を構成する繊維の少なくとも
ひとつが長繊維である請求項１または２に記載の混繊不
織布。 - 【請求項４】 混繊される繊維の少なくともひとつが、
メルトブロー法により紡糸された平均繊維径が０．５〜
１０μｍのポリオレフィン長繊維であり、また混繊され
る繊維の少なくともひとつがフッ素系ポリマーよりなる
繊維であってその含有量が３〜８５重量％である請求項
２に記載の混繊不織布。 - 【請求項５】 請求項３または請求項４において、フッ
素系ポリマーよりなる繊維が、メルトブロー法により得
られた融点が１５０〜３２０℃である平均繊維径が０．
５〜２０μｍの繊維である混繊不織布。 - 【請求項６】 不織布中に巻縮性を有する繊維が３〜４
５重量％含まれている請求項１、２、３、４、５のいず
れか１項に記載の混繊不織布。 - 【請求項７】 請求項６において巻縮性を有する繊維が
５０〜１３０℃で巻縮を発現する潜在巻縮性繊維である
混繊不織布。 - 【請求項８】 比誘電率と導電率の比が異なる２種類以
上の素材よりなる繊維が相互に混合されてなる目付１０
〜２００ｇ／ｍ2 の混繊不織布をエレクトレット処理し
た後に、５０〜１３０℃で熱処理して巻縮を発現させる
ことを特徴とする混繊不織布の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8174796A JPH1018155A (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | 混繊不織布およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8174796A JPH1018155A (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | 混繊不織布およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1018155A true JPH1018155A (ja) | 1998-01-20 |
Family
ID=15984826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8174796A Pending JPH1018155A (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | 混繊不織布およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1018155A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007054778A (ja) * | 2005-08-26 | 2007-03-08 | Japan Vilene Co Ltd | エアフィルタ用濾材及びエアフィルタユニット |
| JP2016125182A (ja) * | 2015-01-08 | 2016-07-11 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 不織布およびそれを用いた空気清浄機、ならびに不織布の製造方法 |
-
1996
- 1996-07-04 JP JP8174796A patent/JPH1018155A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007054778A (ja) * | 2005-08-26 | 2007-03-08 | Japan Vilene Co Ltd | エアフィルタ用濾材及びエアフィルタユニット |
| JP2016125182A (ja) * | 2015-01-08 | 2016-07-11 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 不織布およびそれを用いた空気清浄機、ならびに不織布の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041209 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050106 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050307 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050331 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050721 |