JPH0380905B2 - - Google Patents
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- JPH0380905B2 JPH0380905B2 JP63254905A JP25490588A JPH0380905B2 JP H0380905 B2 JPH0380905 B2 JP H0380905B2 JP 63254905 A JP63254905 A JP 63254905A JP 25490588 A JP25490588 A JP 25490588A JP H0380905 B2 JPH0380905 B2 JP H0380905B2
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- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
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- D04H3/08—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
- D04H3/16—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with bonds between thermoplastic filaments produced in association with filament formation, e.g. immediately following extrusion
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
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- B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
- B01D39/1607—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being fibrous
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B01D—SEPARATION
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B01D—SEPARATION
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ポリアリーレンサルフアイド不織布
に関する。より詳しくは耐熱性、耐湿熱性、耐薬
品性、難燃性に優れ、特に各種フイルター用途に
好適なポリアリーレンサルフアイド（以下PPSと
いう）極細繊維から成る不織布に関する。 〔従来の技術〕 PPS繊維はその優れた耐熱性、耐湿熱性、耐薬
品性および難燃性により各種フイルター、難燃性
電気絶縁材、バツテリセパレータ等に不織布の形
態で用いることができる。 前記PPS繊維の製造方法としてPPS樹脂を部分
的予備硬化して高分子量化させ、溶融流れを減少
させた樹脂から高いモジユラスのフイラメントを
得る方法が特公昭52−30609号公報に開示され、
一方高速巻取り法で低結晶化温度と高融点を持つ
繊維が得られることが特開昭58−31112号公報に
開示されている。 また、PPS繊維不織布としては、特開昭57−
16954号公報に、高速気流で随伴させるいわゆる
「スパンボンド法」で長繊維ウエブを得、これを
ニードルパンチで交絡された長繊維不織布が、ま
た、特開昭61−289162号公報には、耐熱性繊維と
未延伸のPPS繊維との混綿ウエブを熱融着した不
織布が開示されている。 一方、メルトブロー法については、インダスト
リアル・アンド・エンジニアリング・ケミストリ
ー（Industrial and Engineering Chemistry）
48巻、第８号（P.1342〜1346）、1956年に基本的
な装置および方法が開示されている。また、特公
昭56−33511号公報および特開昭55−142757号公
報にポリオレフイン、ポリエステル等の極細繊維
の不織布の製造法が開示されている。しかしなが
ら、PPS樹脂の極細繊維織布については全く知ら
れていない。 〔発明が解決しようとする課題〕 温度や耐薬品性等についての使用条件の厳しい
環境下で用いられる優れたフイルターを得るため
には、フイルターを構成する繊維自体が温度や薬
品に強いと共にフイルター自体の捕集効率および
圧力損失が優れていることが必要である。後者の
捕集効率および圧力損失を向上させるためには用
いられる繊維の繊度が細いことが必要であり、特
に極細繊維がランダムに配置されている不織布で
あると好ましい。 かかる観点から前者の要件を満たすことのでき
るPPS繊維をこれらの分野に用いることが考えら
れるが後者の条件を満たすための極細繊維不織布
は前述のようにPPS繊維では得られていない。 すなわちPPS樹脂は融点が高く、高結晶性でモ
ジユラスが大きいため、ポリエステルやポリアミ
ドやポリオレフインなどの汎用繊維製造用重合体
のように、従来公知の溶融紡糸技術によつて一定
の性能および品質を有する繊維とすることが著し
く困難である。とりわけ、繊維径が10μ以下の
PPS繊維からなる不織布は全く製造することが出
来なかつた。 また、このPPS繊維は剛直で脆いため、短繊維
不織布の製造において通常施されている機械捲縮
を付与することは極めて難しく、しかも本質的に
帯電性が著しいため、慣用の短繊維不織布技術に
より不織布を製造し難いという問題がある。 特開昭57−16954号公報に開示されたPPSの長
繊維不織布は、繊維形成を冷空気流により随伴す
るという「スパンボンド法」によつているため、
おのずと得られる繊維径に限界があり、繊維径が
10μ以下の繊維を得ることは全く不可能である。
しかも、この不織布を得るのに、繊維を帯電分散
させて一たんウエブを形成させ、その後ニードル
パンチで交絡させて、次いで高温で収縮処理を必
要とするため工程が長く製造上不利である。更に
は、前記した繊維径が大ききことによる最大の問
題は、この不織布をフイルター用途として用いた
場合に、高いフイルター性能を得ることが出来
ず、おのずと用途が限定されるということがあ
る。 また、特開昭61−289162号公報に開示された不
織布は、ウエブを熱融着しているため、繊維の自
由度がなく硬くペーパーライクなものとなり、特
に引裂強力の低いものとなる。また、不織布の嵩
密度も大きくなり、フイルター用途に用いた場合
は圧力損失が著しく大きくなる問題がある。しか
も、ウエブを製造するのにカード機等を使用する
必要があり、このため使用する繊維は1d（繊維径
約10μ）以上の繊維とする必要がある。この繊維
径が大きいことにより尚一層風合が硬く、フイル
ター性能を低下させる問題を大きくしている。更
には、繊維をカツトし、クリンプをかけてからウ
エブとしこれを熱融着するというように製造工程
が長く工業上不利という問題もある。 従つて、本発明は、耐熱性、耐湿熱性、耐薬品
性、難燃性に優れ、特に高性能フイルター用途に
好適な極細繊維からなるPPS不織布を提供するこ
とを目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 本発明の目的は、平均繊維径が0.1〜8.0μｍの
ポリアリーレンサルフアイド繊維からなり、目付
量が５〜500ｇ／m2であるポリアリーレンサルフ
アイド不織布によつて達成される。 本発明のPPS繊維は、ポリアリーレンサルフア
イド樹脂を主成分とする樹脂からなる繊維であ
り、下記構造式 （−Ｒ−SOx）−o ｘ＝０〜２ （ただし、Ｒはフエニレン、ビフエニレン、ナフ
タレン、ビフエニレンエーテルまたはそれらの炭
素数１〜６の低級アルキル基置換誘導体である）
を示す重合体、共重合体、ポリチオエーテルケト
ン、ポリチオエーテルスルホンなどの芳香族ポリ
サルフアイド類、それらの共重合体があげられ
る。 本発明の不織布はポリアリーレンサルフアイド
繊維からなるため、特に耐熱性に優れており、一
般的な合成繊維であるポリプロピレン繊維が連続
使用温度が80℃、ポリエステル繊維が約120〜130
℃程度であるのに対し、190℃と著しく高い。ま
た、160℃のスチームにも耐えるという優れた耐
湿熱性も有している。更に、耐薬品性にも優れて
おり、耐溶剤性が極めて良好な上、酸、アルカリ
に対しても強く、例えば、10％NaOH、10％
HCl、20％H2SO4ではポリエステルやアラミド等
は溶解または変性するが、本発明のPPS繊維から
なる不織布は全く変化がないという優れた特性を
有する。また、優れた難燃性と電気絶縁性を有し
ている。 本発明においては、ポリマー玉（シヨツト）の
ない良質な極細繊維を得るうえで、ポリフエニレ
ンスルフアイドが好ましく、特にこのポリフエニ
レンスルフアイドが実質的に線状高分子体である
ことが最も好ましい。この実質的に線状であるポ
リフエニレンスルフアイドは特開昭61−7332号公
報、特開昭61−66720号公報および特開昭61−
47734号公報等に開示されている。 一般にPPS樹脂は高酸化性で部分的に架橋が起
こり易く、通常の紡糸、延伸で種々の問題をひき
おこす。たとえば、未延伸糸の経時変化は繊維を
脆化させ、延伸時に糸切れを頻発させるし、また
繊維が剛直で滑り易い性質は捲縮の付与を困難に
しており、カード性等による通常の短繊維不織布
製造が困難であつた。これに対して線状高分子体
のポリフエニレンスルフアイドは、線状高分子構
造であるので架橋型PPSに比べ流動性がよく溶融
時の熱安定性が高いため、ポリマー玉のほとんど
ない良質な極細繊維不織布が得られ、しかも強
力、伸度が高く、白度の高いより優れた極細繊維
不織布が得られる。このPPS樹脂には添加剤や異
種ポリマー等が混合してあつてもよい。 本発明のPPS繊維の平均繊維径は0.1〜8.0μｍ
であり、好ましくは0.5〜6.0μｍ、特に好ましく
は1.0〜5.0μｍである。0.1μｍ以下の場合、柔軟で
あるが繊維強力が低くなりその結果不織布強力も
低い。また、フイルター性能を逆に低下すること
が見出だされた。これは、繊維が集束状になつて
おり、単繊維の分散性が不良なことが原因と推定
される。一方、8.0μｍ以上では、フイルター性
能、柔軟性が著しく低下する。 また、このメルトブロー法で得られる極細繊維
は極めて小さな繊維径を有しているため、繊維の
平均長さを推定することが難しいが、30mm以上、
多くの場合は100〜500mmと推定される。抄造法に
用いる極細繊維の繊維長としては３〜30mm、特に
５〜10mmが好適である。 本発明のPPS繊維不織布の目付量は５〜500
ｇ／m2であり、好ましくは10〜300ｇ／m2、より
好ましくは15〜100ｇ／m2である。５ｇ／m2以下
では不織布の強力並びにフイルター性能が低下す
る。一方、500ｇ／m2以上では捕集効率は高いが
反面、圧力損失が高くなりすぎてフイルター用途
としては不適なものとなる。 また、本発明の不織布の嵩密度は0.05〜0.50
ｇ／cm3が好ましく、特に0.08〜0.30ｇ／cm3が好ま
しい。0.05ｇ／cm3以下では不織布の強力が低く、
また0.50ｇ／cm3以上では圧力損失が高くなる。不
織布の強力およびフイルター性能は、不織布の目
付量と嵩密度との両方に関連しており、目付量５
〜500ｇ／m2、嵩密度0.05〜0.50ｇ／cm3の両方を
満たすと更に優れた効果が得られる。 本発明の不織布を構成する極細繊維の溶融流れ
量は、５〜1200ｇ／10分、好ましくは80〜800
ｇ／10分、特に好ましくは100〜600ｇ／10分であ
る。1200ｇ／10分であると不織布の強力が低く、
用途が制限されて好ましくない。一方、50ｇ／10
分以下であるとフイルター性能が劣り好ましくな
い。溶融流れ量が50ｇ／10分以下であると、繊維
径分布がブロード（繊維径バラツキが大）となる
ことと、ポリマー玉が発生し易いことによるもの
と考れられる。この繊維径バラツキは、溶融流れ
量が50ｇ／10分以上のものは、繊維径の標準偏差
（δ）が1.0μｍ以下であるのに対し、50ｇ／10分
以下のものはそれが1.0μｍ以上、多くは1.5μｍ以
上となる。以上の様に、極細繊維の溶融流れ量が
50〜1200ｇ／10分の範囲がフイルター性能、不織
布強力の両方を満たすので特に好ましい。 この様な極細繊維の溶融流れ量を得るには使用
するPPS重合体の溶融流れ量を50〜1000ｇ／10
分、好ましくは100〜600ｇ／10分のものを選定す
るのが特によい。 本発明の不織布は、PPS繊維が単繊維状にラン
ダムに分散していることがフイルター性能を著し
く高めるので更に好ましい。また、本発明の不織
布はPPS繊維単独であるのが好ましいが、異素材
の繊維や粉体等が混合されてあつてもよい。 本発明の極細繊維不織布を得る方法としてはメ
ルトブロー法、抄造法が好ましく、特にメルトブ
ロー法が最適である。 本発明のメルトブロー法の一例を第１図及び第
２図を用いて説明する。PPS重合体を押出機１に
より溶融してダイ２に送り込み、ダイ２に一列に
並んで配置された多数の紡糸オリフイス１２から
押し出す。それと同時に、パイプ３を経て供給さ
れた加熱された高圧のガスをオリフイス１２の両
側に設けられたスリツト１５から噴射させ、押し
出された溶融ポリマーの流れに吹き当てて、その
高速気流の作用により押し出された溶融ポリマー
を極細繊維４の形状に牽引、細化し、固化させ
る。このようにして形成された極細繊維は、気流
により撹乱されながら、１対の回転ローラー６の
間で循環しているスクリーンコレクター７上に堆
積されてランダムウエブ５を形成する。 本発明の不織布をメルトブロー法で製造する場
合において、押出機からダイ中でのPPS樹脂の熱
劣化を出来るだけ防ぎ、良質な極細繊維不織布を
得る上で低温高圧ブロー法が好適なことが見出だ
された。押出条件としては、シリンダー温度を
250〜280℃、好ましくは、270〜360℃とするのが
良い。ダイ温度は300〜380℃、好ましくは320〜
360℃である。また、ブローガス条件としては、
ガス温度を300〜410℃、好ましくは320〜390℃、
特に330〜370℃が好ましく、ガス圧としては1.5
Kg／cm2Ｇ以上、好ましくは2.0〜5.0Kg／cm2Ｇであ
る。ガス温度はガスヘツダー１４内での温度であ
り、ガスとしては蒸気、空気が好ましい。この様
な条件下でメルトブローすると、ダイ中での樹脂
の熱劣化を最小限に留どめることが出来、広巾
（1.0ｍ以上）の不織布を得る際、巾方向目付斑が
10％以下と著しく均一な不織布が得られる。ま
た、この低温高圧ブロー法の効果としては、ポリ
マー玉がほとんど無く、しかも強力の高い不織布
が得られる。 本明細書でいうポリマー玉とは、ウエブ構成繊
維の直径の約10〜500倍程度の直径を有する玉状
ポリマーまたは繊維の端部や中間部に生成したコ
ブ状ポリマーのことである。このポリマー玉は極
めて小さく肉眼で見出だすことができないものが
多い。顕微鏡を用いて観察するか、または、ウエ
ブをそのまま、もしくはウエブをプレス、カレン
ダー、交絡処理その他の手段によつて繊維密度を
高めることによつて検知し易くなる。このポリマ
ー玉が多く存在すると、用途が大きく制限され、
特に高性能フイルター用途としては用いられなく
なる。 本発明の不織布は適度な強力を有しているため
そのままでフイルター材等に用いることが出来る
が、プレスして高密度、強力を高めることもでき
る。また必要により、熱プレスやエンボス加工、
超音波結合樹脂加工等を行うことが出来る。ま
た、コロナ放電法などによりエレクトレツト化す
ることによりフイルター性能を高めることも可能
である。 本発明の不織布を製造する方法としては、メル
トブロー法と、直接紡糸法、又は複合紡糸法と抄
造法との組み合わせ等があるが、特にメルトブロ
ー法が、より極細化し易いこと、比較的高空〓率
（低嵩密度）な不織布が得られること、および工
程が一工程でコスト的に有利であることから好ま
しい。 本発明の極細繊維を直接紡糸法で得るには、
PPSポリマーの吐出量を小さくし、紡口直下での
急冷法を採用することにより、糸切れ発生を減少
することが出来て、未延伸の細径フイラメントが
得られる。この未延伸糸に特殊な油剤を用い、比
較的低速で延伸することにより、極細のPPSフイ
ラメントを得ることが可能である。 〔実施例〕 以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説
明する。実施例及び比較例中に示される諸物性の
定義と測定方法を下記に示す。 ◎ 見かけ密度（ｇ／cm3）：130ｇ／cm3の一定荷重
下で厚みを測定して目付量との計算により求め
た値である。 ◎ 引張り強度（Kg／cm）：長さ20cm×幅１cmの
サンプルを取り、把持長１cmとしてオートグラ
フにより伸長切断し、その時の最大強力を求め
る。 ◎ 平均繊維径（μ） サンプルの任意な10箇所を電子顕微鏡で倍率
2000倍で10枚の写真撮影を行う。１枚の写真に
つき任意の10本の繊維の直径を測定し、これを
10枚の写真について行う。合計100本の繊維径
測定値を求め平均値を計算する。 ◎ 溶融流れ量（ｇ／10分） 荷重５Kgおよび温度315℃の操作条件に変更
したASTM Ｄ−1238−82法により測定した値
である。 ◎ 目付斑（％） ランダムウエブの巾方向にわたつて連続的に
10cm×10cmのサンプルを切り取り、この重量を
量る。この値の平均値（）と、最大値と最小
値の差（Ｒ）を求め、次式により計算した値で
ある。 目付斑（％）＝Ｒ／ｘ×100 ◎ 捕集効率・圧力損失 JISZ−8901試験用ダスト13種Ｂ法の0.3μｍ平
均のステアリン酸エアゾルのダスト捕集効率測
定及び圧力損失測定法により測定した。 ◎ 柔軟性 柔軟性は以下に記す感応評価によつた。10人
の人がサンプルを手で触り、７人以上が柔らか
いと感じたものを◎、５人以上が柔らかいと感
じたものを○、４人以下の人しか柔らかいと感
じなかつたものを×とした。 実施例 １ 線状高分子タイプのポリフエニレンスルフアイ
ド樹脂（溶融流れ量274ｇ／10分）を予備乾燥し、
押出機で溶融後、330℃のダイに送り込んだ。１
mmピツチで、1500個一列に並んだ0.3mmφのオリ
フイスから0.3ｇ／分／オリフイスの吐出量で、
高速スチーム流中に吐出させた。前記スチーム
は、リツプヘツダー内での温度が350℃、圧力は
4.0Kg／cm2Ｇであつた。生成した繊維群を移動す
る捕集面上に連続的に捕集し、室温で1.2Kg／cm
でプレスし、目付量50ｇ／m2、嵩密度0.28ｇ／cm3
のウエブを得た。得られた極細繊維の溶融流れ量
は313ｇ／10分であつた。 得られた極細繊維不織布は、平均繊維径1.5μ
ｍ、引張り強力320ｇ／cmでポリマー玉の発生は
認められず、柔軟で良質なものであつた。また、
不織布の巾1500mmにおける巾方向での目付斑は５
％と極めて良好な結果であつた。また、この不織
布は、ほぼ白色であり、また、10％NaOH、10
％HCl水溶液中に浸しても変化がなかつた。この
不織布の捕集効率は93％、圧力損失は29.5mmH2O
であり極めて高性能のフイルター性能を示した。 実施例 ２ 実施例１と同じポリマー、装置を用いての吐出
量、スチーム温度、圧力を第１表に示すように
種々変化させ、他の条件は実施例１と同様にし
て、平均繊維径の種々異なる不織布を得た。得ら
れた不織布の性能を第２表に示す。尚、これらの
不織材の目付量は80ｇ／m2、嵩密度は0.25ｇ／cm3
であつた。第２表から明らかなように、平均繊維
径が0.1〜8.0μｍの本発明の不織布は、引張り強
力、フイルター性能、柔軟性、ポリマー玉発生の
いずれにも優れたものであることが判る。
に関する。より詳しくは耐熱性、耐湿熱性、耐薬
品性、難燃性に優れ、特に各種フイルター用途に
好適なポリアリーレンサルフアイド（以下PPSと
いう）極細繊維から成る不織布に関する。 〔従来の技術〕 PPS繊維はその優れた耐熱性、耐湿熱性、耐薬
品性および難燃性により各種フイルター、難燃性
電気絶縁材、バツテリセパレータ等に不織布の形
態で用いることができる。 前記PPS繊維の製造方法としてPPS樹脂を部分
的予備硬化して高分子量化させ、溶融流れを減少
させた樹脂から高いモジユラスのフイラメントを
得る方法が特公昭52−30609号公報に開示され、
一方高速巻取り法で低結晶化温度と高融点を持つ
繊維が得られることが特開昭58−31112号公報に
開示されている。 また、PPS繊維不織布としては、特開昭57−
16954号公報に、高速気流で随伴させるいわゆる
「スパンボンド法」で長繊維ウエブを得、これを
ニードルパンチで交絡された長繊維不織布が、ま
た、特開昭61−289162号公報には、耐熱性繊維と
未延伸のPPS繊維との混綿ウエブを熱融着した不
織布が開示されている。 一方、メルトブロー法については、インダスト
リアル・アンド・エンジニアリング・ケミストリ
ー（Industrial and Engineering Chemistry）
48巻、第８号（P.1342〜1346）、1956年に基本的
な装置および方法が開示されている。また、特公
昭56−33511号公報および特開昭55−142757号公
報にポリオレフイン、ポリエステル等の極細繊維
の不織布の製造法が開示されている。しかしなが
ら、PPS樹脂の極細繊維織布については全く知ら
れていない。 〔発明が解決しようとする課題〕 温度や耐薬品性等についての使用条件の厳しい
環境下で用いられる優れたフイルターを得るため
には、フイルターを構成する繊維自体が温度や薬
品に強いと共にフイルター自体の捕集効率および
圧力損失が優れていることが必要である。後者の
捕集効率および圧力損失を向上させるためには用
いられる繊維の繊度が細いことが必要であり、特
に極細繊維がランダムに配置されている不織布で
あると好ましい。 かかる観点から前者の要件を満たすことのでき
るPPS繊維をこれらの分野に用いることが考えら
れるが後者の条件を満たすための極細繊維不織布
は前述のようにPPS繊維では得られていない。 すなわちPPS樹脂は融点が高く、高結晶性でモ
ジユラスが大きいため、ポリエステルやポリアミ
ドやポリオレフインなどの汎用繊維製造用重合体
のように、従来公知の溶融紡糸技術によつて一定
の性能および品質を有する繊維とすることが著し
く困難である。とりわけ、繊維径が10μ以下の
PPS繊維からなる不織布は全く製造することが出
来なかつた。 また、このPPS繊維は剛直で脆いため、短繊維
不織布の製造において通常施されている機械捲縮
を付与することは極めて難しく、しかも本質的に
帯電性が著しいため、慣用の短繊維不織布技術に
より不織布を製造し難いという問題がある。 特開昭57−16954号公報に開示されたPPSの長
繊維不織布は、繊維形成を冷空気流により随伴す
るという「スパンボンド法」によつているため、
おのずと得られる繊維径に限界があり、繊維径が
10μ以下の繊維を得ることは全く不可能である。
しかも、この不織布を得るのに、繊維を帯電分散
させて一たんウエブを形成させ、その後ニードル
パンチで交絡させて、次いで高温で収縮処理を必
要とするため工程が長く製造上不利である。更に
は、前記した繊維径が大ききことによる最大の問
題は、この不織布をフイルター用途として用いた
場合に、高いフイルター性能を得ることが出来
ず、おのずと用途が限定されるということがあ
る。 また、特開昭61−289162号公報に開示された不
織布は、ウエブを熱融着しているため、繊維の自
由度がなく硬くペーパーライクなものとなり、特
に引裂強力の低いものとなる。また、不織布の嵩
密度も大きくなり、フイルター用途に用いた場合
は圧力損失が著しく大きくなる問題がある。しか
も、ウエブを製造するのにカード機等を使用する
必要があり、このため使用する繊維は1d（繊維径
約10μ）以上の繊維とする必要がある。この繊維
径が大きいことにより尚一層風合が硬く、フイル
ター性能を低下させる問題を大きくしている。更
には、繊維をカツトし、クリンプをかけてからウ
エブとしこれを熱融着するというように製造工程
が長く工業上不利という問題もある。 従つて、本発明は、耐熱性、耐湿熱性、耐薬品
性、難燃性に優れ、特に高性能フイルター用途に
好適な極細繊維からなるPPS不織布を提供するこ
とを目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 本発明の目的は、平均繊維径が0.1〜8.0μｍの
ポリアリーレンサルフアイド繊維からなり、目付
量が５〜500ｇ／m2であるポリアリーレンサルフ
アイド不織布によつて達成される。 本発明のPPS繊維は、ポリアリーレンサルフア
イド樹脂を主成分とする樹脂からなる繊維であ
り、下記構造式 （−Ｒ−SOx）−o ｘ＝０〜２ （ただし、Ｒはフエニレン、ビフエニレン、ナフ
タレン、ビフエニレンエーテルまたはそれらの炭
素数１〜６の低級アルキル基置換誘導体である）
を示す重合体、共重合体、ポリチオエーテルケト
ン、ポリチオエーテルスルホンなどの芳香族ポリ
サルフアイド類、それらの共重合体があげられ
る。 本発明の不織布はポリアリーレンサルフアイド
繊維からなるため、特に耐熱性に優れており、一
般的な合成繊維であるポリプロピレン繊維が連続
使用温度が80℃、ポリエステル繊維が約120〜130
℃程度であるのに対し、190℃と著しく高い。ま
た、160℃のスチームにも耐えるという優れた耐
湿熱性も有している。更に、耐薬品性にも優れて
おり、耐溶剤性が極めて良好な上、酸、アルカリ
に対しても強く、例えば、10％NaOH、10％
HCl、20％H2SO4ではポリエステルやアラミド等
は溶解または変性するが、本発明のPPS繊維から
なる不織布は全く変化がないという優れた特性を
有する。また、優れた難燃性と電気絶縁性を有し
ている。 本発明においては、ポリマー玉（シヨツト）の
ない良質な極細繊維を得るうえで、ポリフエニレ
ンスルフアイドが好ましく、特にこのポリフエニ
レンスルフアイドが実質的に線状高分子体である
ことが最も好ましい。この実質的に線状であるポ
リフエニレンスルフアイドは特開昭61−7332号公
報、特開昭61−66720号公報および特開昭61−
47734号公報等に開示されている。 一般にPPS樹脂は高酸化性で部分的に架橋が起
こり易く、通常の紡糸、延伸で種々の問題をひき
おこす。たとえば、未延伸糸の経時変化は繊維を
脆化させ、延伸時に糸切れを頻発させるし、また
繊維が剛直で滑り易い性質は捲縮の付与を困難に
しており、カード性等による通常の短繊維不織布
製造が困難であつた。これに対して線状高分子体
のポリフエニレンスルフアイドは、線状高分子構
造であるので架橋型PPSに比べ流動性がよく溶融
時の熱安定性が高いため、ポリマー玉のほとんど
ない良質な極細繊維不織布が得られ、しかも強
力、伸度が高く、白度の高いより優れた極細繊維
不織布が得られる。このPPS樹脂には添加剤や異
種ポリマー等が混合してあつてもよい。 本発明のPPS繊維の平均繊維径は0.1〜8.0μｍ
であり、好ましくは0.5〜6.0μｍ、特に好ましく
は1.0〜5.0μｍである。0.1μｍ以下の場合、柔軟で
あるが繊維強力が低くなりその結果不織布強力も
低い。また、フイルター性能を逆に低下すること
が見出だされた。これは、繊維が集束状になつて
おり、単繊維の分散性が不良なことが原因と推定
される。一方、8.0μｍ以上では、フイルター性
能、柔軟性が著しく低下する。 また、このメルトブロー法で得られる極細繊維
は極めて小さな繊維径を有しているため、繊維の
平均長さを推定することが難しいが、30mm以上、
多くの場合は100〜500mmと推定される。抄造法に
用いる極細繊維の繊維長としては３〜30mm、特に
５〜10mmが好適である。 本発明のPPS繊維不織布の目付量は５〜500
ｇ／m2であり、好ましくは10〜300ｇ／m2、より
好ましくは15〜100ｇ／m2である。５ｇ／m2以下
では不織布の強力並びにフイルター性能が低下す
る。一方、500ｇ／m2以上では捕集効率は高いが
反面、圧力損失が高くなりすぎてフイルター用途
としては不適なものとなる。 また、本発明の不織布の嵩密度は0.05〜0.50
ｇ／cm3が好ましく、特に0.08〜0.30ｇ／cm3が好ま
しい。0.05ｇ／cm3以下では不織布の強力が低く、
また0.50ｇ／cm3以上では圧力損失が高くなる。不
織布の強力およびフイルター性能は、不織布の目
付量と嵩密度との両方に関連しており、目付量５
〜500ｇ／m2、嵩密度0.05〜0.50ｇ／cm3の両方を
満たすと更に優れた効果が得られる。 本発明の不織布を構成する極細繊維の溶融流れ
量は、５〜1200ｇ／10分、好ましくは80〜800
ｇ／10分、特に好ましくは100〜600ｇ／10分であ
る。1200ｇ／10分であると不織布の強力が低く、
用途が制限されて好ましくない。一方、50ｇ／10
分以下であるとフイルター性能が劣り好ましくな
い。溶融流れ量が50ｇ／10分以下であると、繊維
径分布がブロード（繊維径バラツキが大）となる
ことと、ポリマー玉が発生し易いことによるもの
と考れられる。この繊維径バラツキは、溶融流れ
量が50ｇ／10分以上のものは、繊維径の標準偏差
（δ）が1.0μｍ以下であるのに対し、50ｇ／10分
以下のものはそれが1.0μｍ以上、多くは1.5μｍ以
上となる。以上の様に、極細繊維の溶融流れ量が
50〜1200ｇ／10分の範囲がフイルター性能、不織
布強力の両方を満たすので特に好ましい。 この様な極細繊維の溶融流れ量を得るには使用
するPPS重合体の溶融流れ量を50〜1000ｇ／10
分、好ましくは100〜600ｇ／10分のものを選定す
るのが特によい。 本発明の不織布は、PPS繊維が単繊維状にラン
ダムに分散していることがフイルター性能を著し
く高めるので更に好ましい。また、本発明の不織
布はPPS繊維単独であるのが好ましいが、異素材
の繊維や粉体等が混合されてあつてもよい。 本発明の極細繊維不織布を得る方法としてはメ
ルトブロー法、抄造法が好ましく、特にメルトブ
ロー法が最適である。 本発明のメルトブロー法の一例を第１図及び第
２図を用いて説明する。PPS重合体を押出機１に
より溶融してダイ２に送り込み、ダイ２に一列に
並んで配置された多数の紡糸オリフイス１２から
押し出す。それと同時に、パイプ３を経て供給さ
れた加熱された高圧のガスをオリフイス１２の両
側に設けられたスリツト１５から噴射させ、押し
出された溶融ポリマーの流れに吹き当てて、その
高速気流の作用により押し出された溶融ポリマー
を極細繊維４の形状に牽引、細化し、固化させ
る。このようにして形成された極細繊維は、気流
により撹乱されながら、１対の回転ローラー６の
間で循環しているスクリーンコレクター７上に堆
積されてランダムウエブ５を形成する。 本発明の不織布をメルトブロー法で製造する場
合において、押出機からダイ中でのPPS樹脂の熱
劣化を出来るだけ防ぎ、良質な極細繊維不織布を
得る上で低温高圧ブロー法が好適なことが見出だ
された。押出条件としては、シリンダー温度を
250〜280℃、好ましくは、270〜360℃とするのが
良い。ダイ温度は300〜380℃、好ましくは320〜
360℃である。また、ブローガス条件としては、
ガス温度を300〜410℃、好ましくは320〜390℃、
特に330〜370℃が好ましく、ガス圧としては1.5
Kg／cm2Ｇ以上、好ましくは2.0〜5.0Kg／cm2Ｇであ
る。ガス温度はガスヘツダー１４内での温度であ
り、ガスとしては蒸気、空気が好ましい。この様
な条件下でメルトブローすると、ダイ中での樹脂
の熱劣化を最小限に留どめることが出来、広巾
（1.0ｍ以上）の不織布を得る際、巾方向目付斑が
10％以下と著しく均一な不織布が得られる。ま
た、この低温高圧ブロー法の効果としては、ポリ
マー玉がほとんど無く、しかも強力の高い不織布
が得られる。 本明細書でいうポリマー玉とは、ウエブ構成繊
維の直径の約10〜500倍程度の直径を有する玉状
ポリマーまたは繊維の端部や中間部に生成したコ
ブ状ポリマーのことである。このポリマー玉は極
めて小さく肉眼で見出だすことができないものが
多い。顕微鏡を用いて観察するか、または、ウエ
ブをそのまま、もしくはウエブをプレス、カレン
ダー、交絡処理その他の手段によつて繊維密度を
高めることによつて検知し易くなる。このポリマ
ー玉が多く存在すると、用途が大きく制限され、
特に高性能フイルター用途としては用いられなく
なる。 本発明の不織布は適度な強力を有しているため
そのままでフイルター材等に用いることが出来る
が、プレスして高密度、強力を高めることもでき
る。また必要により、熱プレスやエンボス加工、
超音波結合樹脂加工等を行うことが出来る。ま
た、コロナ放電法などによりエレクトレツト化す
ることによりフイルター性能を高めることも可能
である。 本発明の不織布を製造する方法としては、メル
トブロー法と、直接紡糸法、又は複合紡糸法と抄
造法との組み合わせ等があるが、特にメルトブロ
ー法が、より極細化し易いこと、比較的高空〓率
（低嵩密度）な不織布が得られること、および工
程が一工程でコスト的に有利であることから好ま
しい。 本発明の極細繊維を直接紡糸法で得るには、
PPSポリマーの吐出量を小さくし、紡口直下での
急冷法を採用することにより、糸切れ発生を減少
することが出来て、未延伸の細径フイラメントが
得られる。この未延伸糸に特殊な油剤を用い、比
較的低速で延伸することにより、極細のPPSフイ
ラメントを得ることが可能である。 〔実施例〕 以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説
明する。実施例及び比較例中に示される諸物性の
定義と測定方法を下記に示す。 ◎ 見かけ密度（ｇ／cm3）：130ｇ／cm3の一定荷重
下で厚みを測定して目付量との計算により求め
た値である。 ◎ 引張り強度（Kg／cm）：長さ20cm×幅１cmの
サンプルを取り、把持長１cmとしてオートグラ
フにより伸長切断し、その時の最大強力を求め
る。 ◎ 平均繊維径（μ） サンプルの任意な10箇所を電子顕微鏡で倍率
2000倍で10枚の写真撮影を行う。１枚の写真に
つき任意の10本の繊維の直径を測定し、これを
10枚の写真について行う。合計100本の繊維径
測定値を求め平均値を計算する。 ◎ 溶融流れ量（ｇ／10分） 荷重５Kgおよび温度315℃の操作条件に変更
したASTM Ｄ−1238−82法により測定した値
である。 ◎ 目付斑（％） ランダムウエブの巾方向にわたつて連続的に
10cm×10cmのサンプルを切り取り、この重量を
量る。この値の平均値（）と、最大値と最小
値の差（Ｒ）を求め、次式により計算した値で
ある。 目付斑（％）＝Ｒ／ｘ×100 ◎ 捕集効率・圧力損失 JISZ−8901試験用ダスト13種Ｂ法の0.3μｍ平
均のステアリン酸エアゾルのダスト捕集効率測
定及び圧力損失測定法により測定した。 ◎ 柔軟性 柔軟性は以下に記す感応評価によつた。10人
の人がサンプルを手で触り、７人以上が柔らか
いと感じたものを◎、５人以上が柔らかいと感
じたものを○、４人以下の人しか柔らかいと感
じなかつたものを×とした。 実施例 １ 線状高分子タイプのポリフエニレンスルフアイ
ド樹脂（溶融流れ量274ｇ／10分）を予備乾燥し、
押出機で溶融後、330℃のダイに送り込んだ。１
mmピツチで、1500個一列に並んだ0.3mmφのオリ
フイスから0.3ｇ／分／オリフイスの吐出量で、
高速スチーム流中に吐出させた。前記スチーム
は、リツプヘツダー内での温度が350℃、圧力は
4.0Kg／cm2Ｇであつた。生成した繊維群を移動す
る捕集面上に連続的に捕集し、室温で1.2Kg／cm
でプレスし、目付量50ｇ／m2、嵩密度0.28ｇ／cm3
のウエブを得た。得られた極細繊維の溶融流れ量
は313ｇ／10分であつた。 得られた極細繊維不織布は、平均繊維径1.5μ
ｍ、引張り強力320ｇ／cmでポリマー玉の発生は
認められず、柔軟で良質なものであつた。また、
不織布の巾1500mmにおける巾方向での目付斑は５
％と極めて良好な結果であつた。また、この不織
布は、ほぼ白色であり、また、10％NaOH、10
％HCl水溶液中に浸しても変化がなかつた。この
不織布の捕集効率は93％、圧力損失は29.5mmH2O
であり極めて高性能のフイルター性能を示した。 実施例 ２ 実施例１と同じポリマー、装置を用いての吐出
量、スチーム温度、圧力を第１表に示すように
種々変化させ、他の条件は実施例１と同様にし
て、平均繊維径の種々異なる不織布を得た。得ら
れた不織布の性能を第２表に示す。尚、これらの
不織材の目付量は80ｇ／m2、嵩密度は0.25ｇ／cm3
であつた。第２表から明らかなように、平均繊維
径が0.1〜8.0μｍの本発明の不織布は、引張り強
力、フイルター性能、柔軟性、ポリマー玉発生の
いずれにも優れたものであることが判る。
【表】
【表】
実施例 ３
実施例１で捕集面の移動速度を種々変化させて
目付量が種々異なる不織布を得た。また、不織布
の室温プレス圧力を種々変えて、不織布の嵩密度
が種々異なる不織布を得た。他の条件は実施例１
と同様にした。この結果を第３表に示す。尚これ
らの不織布の平均繊維径は1.5μｍであつた。 第３表から明らかな様に、目付量が５〜500
ｇ／m2の範囲の不織布が引張り強力、フイルター
性能、柔軟性いずれも優れたものであることが判
る。
目付量が種々異なる不織布を得た。また、不織布
の室温プレス圧力を種々変えて、不織布の嵩密度
が種々異なる不織布を得た。他の条件は実施例１
と同様にした。この結果を第３表に示す。尚これ
らの不織布の平均繊維径は1.5μｍであつた。 第３表から明らかな様に、目付量が５〜500
ｇ／m2の範囲の不織布が引張り強力、フイルター
性能、柔軟性いずれも優れたものであることが判
る。
本発明の不織布はPPS極細繊維からなるため、
耐熱性、耐湿熱性、耐薬品性（耐酸、耐アルカリ
を含め）、難燃性、電気絶縁性に優れ、しかも優
れたフイルター特性を有する。また、柔軟で従来
ない高強力で、白度が高く、ポリマー玉がなく巾
方向目付分布が均一な良質な不織布が、一工程で
製造出来、工業的利点が大きいものである。また
本発明の不織布はノーバインダータイプの不織布
であるので、フイルター性能を高めることができ
る。この効果は、PPS樹脂として線状高分子体の
ポリフエニレンスルフアイドを用いた場合に特に
顕著となる。 本発明のPPS極細繊維不織布は、特に工業用の
高性能フイルター（エアフイルター、液体フイル
ター）に好適であるが、バツテリセパレーターや
断熱材、防炎材、建材、土木材など種々の用途に
適したものである。 さらに下記に示す用途に用いることができる。 テープ類、シーツ類、ライナー、カバー材、電
気絶縁材、電線被覆材、隔膜、ガスケツト、レザ
ー用基布、プラスチツクの補強材、緩衝材、屋根
の下地材、壁材、吸音材、裏地、包装材、通気性
防水布、油水分離フイルター、弁のパツキング、
中綿材等。 本発明の不織布は、平面的なシート構造物の他
に、型または一連の成形ロールの中で加熱成型す
るなどにより、立体成型品を含めた多様な製品を
作ることが出来る。
耐熱性、耐湿熱性、耐薬品性（耐酸、耐アルカリ
を含め）、難燃性、電気絶縁性に優れ、しかも優
れたフイルター特性を有する。また、柔軟で従来
ない高強力で、白度が高く、ポリマー玉がなく巾
方向目付分布が均一な良質な不織布が、一工程で
製造出来、工業的利点が大きいものである。また
本発明の不織布はノーバインダータイプの不織布
であるので、フイルター性能を高めることができ
る。この効果は、PPS樹脂として線状高分子体の
ポリフエニレンスルフアイドを用いた場合に特に
顕著となる。 本発明のPPS極細繊維不織布は、特に工業用の
高性能フイルター（エアフイルター、液体フイル
ター）に好適であるが、バツテリセパレーターや
断熱材、防炎材、建材、土木材など種々の用途に
適したものである。 さらに下記に示す用途に用いることができる。 テープ類、シーツ類、ライナー、カバー材、電
気絶縁材、電線被覆材、隔膜、ガスケツト、レザ
ー用基布、プラスチツクの補強材、緩衝材、屋根
の下地材、壁材、吸音材、裏地、包装材、通気性
防水布、油水分離フイルター、弁のパツキング、
中綿材等。 本発明の不織布は、平面的なシート構造物の他
に、型または一連の成形ロールの中で加熱成型す
るなどにより、立体成型品を含めた多様な製品を
作ることが出来る。
第１図はメルトブロープロセスの一例を示す斜
視図である。第２図はメルトブロープロセスに用
いるダイの一例を示す断面図である。 １……押出機、２……メルトブローダイ、３…
…ガス用パイプ、４……極細繊維群、５……ラン
ダムウエブ、６……駆動ローラー、７……スクリ
ーン、８……カレンダーロール、９……ダイ紡
口、１０……リツプ、１１……溶融ポリマー流
路、１２……紡糸オリフイス、１３……ガス導入
口、１４……リツプガスヘツダー、１５……ガス
スリツト。
視図である。第２図はメルトブロープロセスに用
いるダイの一例を示す断面図である。 １……押出機、２……メルトブローダイ、３…
…ガス用パイプ、４……極細繊維群、５……ラン
ダムウエブ、６……駆動ローラー、７……スクリ
ーン、８……カレンダーロール、９……ダイ紡
口、１０……リツプ、１１……溶融ポリマー流
路、１２……紡糸オリフイス、１３……ガス導入
口、１４……リツプガスヘツダー、１５……ガス
スリツト。
Claims (1)
- １ 平均繊維径が0.1〜8.0μｍのポリアリーレン
サルフアイド繊維からなり、目付量が５〜500
ｇ／m2であるポリアリーレンサルフアイド不織
布。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63254905A JPH01229855A (ja) | 1987-11-12 | 1988-10-12 | ポリフェニレンサルファイド極細短繊維不織布 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62-284346 | 1987-11-12 | ||
| JP28434687 | 1987-11-12 | ||
| JP63254905A JPH01229855A (ja) | 1987-11-12 | 1988-10-12 | ポリフェニレンサルファイド極細短繊維不織布 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8013108A Division JP2859193B2 (ja) | 1987-11-12 | 1996-01-29 | ポリフェニレンサルファイド不織布、その製造方法及びそれを用いたフィルター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01229855A JPH01229855A (ja) | 1989-09-13 |
| JPH0380905B2 true JPH0380905B2 (ja) | 1991-12-26 |
Family
ID=26541906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63254905A Granted JPH01229855A (ja) | 1987-11-12 | 1988-10-12 | ポリフェニレンサルファイド極細短繊維不織布 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01229855A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008035775A1 (fr) | 2006-09-21 | 2008-03-27 | Asahi Kasei Fibers Corporation | Tissu non tissé résistant à la chaleur |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6206040B2 (ja) * | 2012-09-27 | 2017-10-04 | 東レ株式会社 | 不織布用ポリフェニレンサルファイド繊維 |
| CN115176051A (zh) * | 2020-02-28 | 2022-10-11 | 三菱化学株式会社 | 纤维成型体的制造方法、纤维成型体、吸音材料、汽车内饰材料和超细纤维 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5716954A (en) * | 1980-06-27 | 1982-01-28 | Toray Industries | Long fiber nonwoven fabric comprising aromatic sulfide polymer fiber and method |
| JPS61289162A (ja) * | 1985-06-11 | 1986-12-19 | 日本バイリーン株式会社 | 耐熱性不織布の製造方法 |
| JPS63182413A (ja) * | 1986-09-29 | 1988-07-27 | Toray Ind Inc | ポリフェニレンスルホン繊維およびその製造方法 |
| JPS63219653A (ja) * | 1987-03-06 | 1988-09-13 | 東レ株式会社 | 極細マルチフイラメント不織布及びその製法 |
| JPH0814058B2 (ja) * | 1987-06-16 | 1996-02-14 | 東レ株式会社 | ポリフェニレンサルファイドメルトブロ−不織布およびその製法 |
-
1988
- 1988-10-12 JP JP63254905A patent/JPH01229855A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008035775A1 (fr) | 2006-09-21 | 2008-03-27 | Asahi Kasei Fibers Corporation | Tissu non tissé résistant à la chaleur |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01229855A (ja) | 1989-09-13 |
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