JPWO2014030730A1 - メルトブローン不織布及びその用途 - Google Patents
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Abstract
Description
平均繊維径が0.1〜10μmである熱可塑性樹脂繊維からなり、
嵩密度が36kg/m3以下であり、かつ、
目付が200g/m2でのフラジール形法で測定した通気度が3〜100cc/cm2/secである。
本発明のメルトブローン不織布の原料となる熱可塑性樹脂は、不織布を形成し得る熱可塑性樹脂であれば、特に限定はされず、種々公知のものを用いることができる。このような熱可塑性樹脂としては、具体的には、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ヘキセン、4−メチル−1−ペンテンおよび1−オクテン等のα−オレフィンの単独重合体若しくは共重合体であるポリオレフィン〔高圧法低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン(所謂LLDPE)、高密度ポリエチレン、エチレン・プロピレンランダム共重合体、エチレン・1−ブテンランダム共重合体等のエチレンの単独重合体あるいはエチレン・α−オレフィン共重合体等のエチレン系重合体;プロピレンの単独重合体(所謂ポリプロピレン)、プロピレン・エチレンランダム共重合体、プロピレン・エチレン・1−ブテンランダム共重合体(所謂ランダムポリプロピレン)、プロピレンブロック共重合体、プロピレン・1−ブテンランダム共重合体等のプロピレン系重合体;1−ブテン単独重合体、1−ブテン・エチレン共重合体、1−ブテン・プロピレン共重合体等の1−ブテン系重合体;ポリ4−メチル−1−ペンテン単独重合体、4−メチル−1−ペンテン・プロピレン共重合体あるいは4−メチル−1−ペンテン・α−オレフィン共重合体等の4−メチル−1−ペンテン系重合体〕などのポリオレフィン系重合体が挙げられる。また、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等)、ポリアミド(ナイロン−6、ナイロン−66、ポリメタキシレンアジパミド等)、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、アイオノマーあるいはこれらの混合物等を例示することができる。
・プロピレン系重合体
本発明において、熱可塑性樹脂として好適なプロピレン系重合体としては、通常、融点(Tm)が125℃以上、好ましくは130〜165℃の範囲にあるプロピレンの単独重合体、もしくはプロピレンと極少量のエチレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン等の炭素数2以上(但し、プロピレンを除く)、好ましくは2〜8の1種または2種以上のα−オレフィンとの共重合体が好ましい。
本発明のメルトブローン不織布を構成する熱可塑性樹脂繊維は、前述の熱可塑性樹脂のみから形成されてもよいが、熱可塑性樹脂と、結晶核剤とを含む樹脂組成物から形成されているのが好ましい。このような樹脂組成物は、熱可塑性樹脂100重量部に対して、結晶核剤を通常0.01〜10重量部、好ましく0.03〜3重量部、より好ましくは0.03〜0.5重量部、さらに好ましくは0.05〜0.3重量部含有する。
本発明のメルトブローン不織布は、上述した熱可塑性樹脂あるいは熱可塑性樹脂組成物を、メルトブローン法により紡糸して、形成される熱可塑性樹脂繊維を捕集して得ることができる。本発明のメルトブローン不織布を製造する際に用いるメルトブローン用紡糸ノズルとしては、熱可塑性樹脂から公知のメルトブローン不織布を製造する際に用いるものをいずれも用いることができ、ノズル孔径は所望の繊維径を考慮して適宜選択することができる。すなわち、単一の孔径のノズル群を具備した装置を用いてもよく、2種以上の孔径のノズルを所望の比率で有するノズル群を具備した装置を用いてもよい。例えば、2種の孔径のノズルを有する装置を用いて本発明のメルトブローン不織布を製造する場合、ノズル孔径が0.07〜0.3mmの範囲にあるノズル(小孔径ノズル)とノズル孔径が0.5〜1.2mmの範囲にあるノズル(大孔径ノズル)を有する装置を用いることができる。このようなノズル群を有する装置としては、例えば、小孔径ノズルと大孔径ノズルの孔径の比(大孔径ノズル/小孔径ノズル)が2を超え、及び、小孔径ノズルと大孔径ノズルの個数の比(小孔径ノズル/大孔径ノズル)が3〜20の範囲にあるような装置を用いることができる。
本発明の吸音材は、前記メルトブローン不織布を少なくとも一層含む。本発明の吸音材は、本発明のメルトブローン不織布を単層で用いたものでもよく、二層以上積層して用いたものでもよく、少なくとも一層の本発明のメルトブローン不織布と、一層以上のその他の層とを任意の順に積層したものであってもよい。その他の層としては、スパンボンド不織布、本発明のメルトブローン不織布以外のメルトブローン不織布、各種フィルムなどが挙げられる。本発明の吸音材の厚さおよび目付は、吸音材を用いる対象や所望の吸音性能等を考慮して適宜選択することができる。
本発明の油吸着材は、前記本発明のメルトブローン不織布を含む。本発明の油吸着材は、本発明のメルトブローン不織布を単層で用いたものでもよく、二層以上積層して用いたものでもよく、少なくとも一層の本発明のメルトブローン不織布と、一層以上のその他の層とを任意の順に積層したものであってもよい。本発明の油吸着材の厚さおよび目付は、油吸着材の用途や所望の吸着量等を考慮して適宜選択することができる。
本発明の断熱材は、前記本発明のメルトブローン不織布を含む。本発明の断熱材は、本発明のメルトブローン不織布を単層で用いたものでもよく、二層以上積層して用いたものでもよく、少なくとも一層の本発明のメルトブローン不織布と、一層以上のその他の層とを任意の順に積層したものであってもよい。本発明の断熱材の厚さおよび目付は、所望の断熱性能等を考慮して適宜選択することができる。
本発明のフィルターは、前記本発明のメルトブローン不織布を含む。本発明のフィルターは、気体用および液体用のいずれにも用いることができ、集塵フィルターあるいはろ過フィルターとして好適に用いることができる。
(1)目付(g/m2)
メルトブローン不織布から、機械方向(MD) 100mm×横方向(CD)100mmで10点採取し、平均値を算出した。
(2)厚さ(mm)
上記目付測定用試料の中央、四隅の5点を測定する。50点の平均値を算出した。荷重は7g/cm2の厚み計を使用した。
(3)半結晶化時間(秒)
DSC 測定器:( 株) パーキンエルマーDSC−7
サンプリング: メルトブローン不織布を230℃ で加熱プレスし薄いシートを作成し、所定の大きさにカットして所定の容器に挿入する。
(4)平均繊維径(μm)
メルトブローン不織布を(株)日立製作所製電子顕微鏡「S−3500N」を用いて、倍率1000倍の写真を撮影し、任意に繊維100本を選び、その繊維の幅(直径)を測定し数平均で平均を取っての平均繊維径を算出した。
(5)嵩密度(kg/m3)
上記(2)で定義した厚さを上記(1)で定義した目付で除算したものを嵩密度とした。
(6)通気度(cc/cm2/sec)
メルトブローン不織布の5箇所について、フラジール形試験機を用い、JIS L1096に準拠して圧力差125Paでの通気量を測定し、平均値を求めた。
(7)吸音率(吸音性能)
メルトブローン不織布から直径29mmの円形の試験片を採取し、垂直入射吸音率測定装置〔ブリュエル&ケアー社製TYPE4206〕を用い、ASTM E 1050に準拠し、周波数1000〜6400Hzにおける試験片に平面音波が垂直に入射するときの垂直入射吸音率を測定した。得られた1000〜6400Hzの吸音率カーブから、1000Hzおよび5000Hzの吸音率を求めた。
熱可塑性樹脂としてプロピレン単独重合体〔MFR=1550g/10分(ASTM D1238に準拠し温度230℃、荷重2.16kgで測定)、以下、PPと表記する〕を用い、結晶核剤としてリン酸系核剤((株)Adeka製NA11、以下、核剤Aと表記する)をPP100重量部に対して0.3重量部添加して、熱可塑性樹脂組成物を得た。ノズル孔径0.15mmの小孔径ノズル5個とノズル孔径0.6mmの大孔径ノズル1個とを最小繰返し単位とするメルトブローン用紡糸ノズルを装着したメルトブローン不織布製造装置を用い、300℃で熱可塑性樹脂組成物を押出し、紡糸ノズルの両側から吹き出す加熱エアー(300℃、350Nm3/m/時)で細化・固化した後、この繊維を紡糸ノズルからの距離40cmで捕集して、目付:200g/m2のメルトブローン不織布を得た。得られたメルトブローン不織布の測定結果を表1に示す。
ノズルを、孔径0.6mmの均一な穴によって構成されるメルトブローン用紡糸ノズルに変更したこと以外は、実施例1に記載の方法と同様の方法でメルトブローン不織布を得た。得られたメルトブローン不織布の測定結果を表1に示す。
実施例1で用いたメルトブローン用紡糸ノズルを用い、核剤Aの添加量をPP100重量部に対して0.1重量部としたこと以外は実施例1と同様に行いメルトブローン不織布を得た。得られたメルトブローン不織布の測定結果を表1に示す。
実施例1で用いたメルトブローン用紡糸ノズルを用い、核剤Aの添加量をPP100重量部に対して0.05重量部としたこと以外は実施例1と同様に行いメルトブローン不織布を得た。得られたメルトブローン不織布の測定結果を表1に示す。
目付を変更したこと以外は、実施例1に記載の方法と同様の方法で、目付が150g/m2のメルトブローン不織布を得た。得られたメルトブローン不織布の測定結果を表1に示す。
核剤Aを添加しないこと以外は、実施例1に記載の方法と同様の方法でメルトブローン不織布を得た。得られたメルトブローン不織布の測定結果を表1に示す。得られたメルトブローン不織布は嵩密度が高くなり、吸音性能が良好でなかった。
核剤Aを添加しないこと以外は、実施例2に記載の方法と同様の方法でメルトブローン不織布を得た。得られたメルトブローン不織布の測定結果を表1に示す。得られたメルトブローン不織布は嵩密度が高くなり、吸音性能が良好でなかった。
核剤Aを添加しないこと以外は、実施例5に記載の方法と同様の方法でメルトブローン不織布を得た。得られたメルトブローン不織布の測定結果を表1に示す。得られたメルトブローン不織布は嵩密度が高くなり、吸音性能が良好でなかった。
Claims (15)
- 平均繊維径が0.1〜10μmである熱可塑性樹脂繊維からなり、
嵩密度が36kg/m3以下であり、かつ、
目付が200g/m2でのフラジール形法で測定した通気度が3〜100cc/cm2/secである、メルトブローン不織布。 - 熱可塑性樹脂繊維が、半結晶化時間が400秒以下である熱可塑性樹脂組成物から形成されてなる、請求項1に記載のメルトブローン不織布。
- 熱可塑性樹脂繊維が、結晶核剤を含む熱可塑性樹脂組成物から形成されてなる、請求項1に記載のメルトブローン不織布。
- 前記熱可塑性樹脂組成物が、熱可塑性樹脂100重量部に対して、結晶核剤を0.01〜10重量部含む、請求項3に記載のメルトブローン不織布。
- 結晶核剤が、リン酸系核剤である、請求項3に記載のメルトブローン不織布。
- 熱可塑性樹脂がポリオレフィンである、請求項1に記載のメルトブローン不織布。
- 熱可塑性樹脂がプロピレン系重合体である、請求項1に記載のメルトブローン不織布。
- 厚さが1〜2000mmであり、目付が10〜2000g/m2である、請求項1に記載のメルトブローン不織布。
- メルトブローン不織布100重量部中、メルトブローン法により形成される熱可塑性樹脂繊維以外の繊維を10重量部以下含む、請求項1に記載のメルトブローン不織布。
- 請求項1〜9のいずれかに記載のメルトブローン不織布の少なくとも片面に、スパンボンド不織布が積層されてなる不織布積層体。
- 請求項1〜9のいずれかに記載のメルトブローン不織布を含む吸音材。
- 請求項1〜9のいずれかに記載のメルトブローン不織布を含む油吸着材。
- 請求項1〜9のいずれかに記載のメルトブローン不織布を含む断熱材。
- 請求項1〜9のいずれかに記載のメルトブローン不織布を含むフィルター。
- 請求項10に記載の不織布積層体からなる吸音材。
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