JPH10259561A - ポリアリーレンスルフィドメルトブロー不織布 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリアリーレンスルフィドからなるメルトブ
ロー不織布であって、優れた耐熱性、難燃性、耐薬品性
などに加えて、結晶化度を高めた状態でも優れた靭性を
有し、引張強度の高いメルトブロー不織布を提供するこ
と。 【解決手段】 ３１０℃、剪断速度１００／秒で測定し
た溶融粘度が１００〜２，０００Ｐａ・ｓの範囲内であ
って、かつ、３３０℃で５分間保持した後に剪断速度１
００／秒で測定した溶融粘度（η₅）に対する３３０℃
で３０分間保持した後に剪断速度１００／秒で測定した
溶融粘度（η₃₀）の比（η₃₀／η₅）が０．７０〜１．
００の範囲内にあるポリアリーレンスルフィドをメルト
ブローしてなることを特徴とする平均繊度１０．０μｍ
以下のポリアリーレンスルフィドメルトブロー不織布。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリアリーレンス
ルフィドをメルトブロー法により細化繊維化してなるポ
リアリーレンスルフィドメルトブロー不織布に関し、さ
らに詳しくは、耐熱性、難燃性、耐薬品性などに優れる
と共に、引張強度及び靭性に優れたポリアリーレンスル
フィドメルトブロー不織布に関する。本発明の不織布
は、工業用のフィルター、断熱材、隔膜、電線被覆材、
電気絶縁材、防災材、カバー材などの広範な分野で好適
に使用することができる。

【０００２】

【従来の技術】ポリフェニレンスルフィド（以下、ＰＰ
Ｓと略記）に代表されるポリアリーレンスルフィド（以
下、ＰＡＳと略記）は、耐熱性、耐薬品性、難燃性、電
気絶縁性などに優れたエンジニアリングプラスチックで
あり、広範な分野で使用されている。ＰＡＳは、このよ
うな優れた諸特性を有しているため、高度の耐熱性、耐
薬品性、難燃性などが要求される高性能フィルターへの
用途展開が期待されている。一般に、高分子材料からな
るフィルターには、不織布や多孔質体が使用されてい
る。不織布からなる高性能フィルターを得るには、使用
する高分子材料自体の諸特性が優れていることに加え
て、捕集効率及び圧力損失の観点から、繊維の繊度が細
いことが好ましい。このため、極細繊維からなる不織布
を製造することができるメルトブロー法によりＰＡＳ不
織布を製造することができるならば、高性能フィルター
などの新たな分野での用途展開を図ることができる。

【０００３】従来より、ＰＡＳをフィルターなどの用途
に適用するために、メルトブロー法により極細繊維から
なる不織布とする方法について、幾つかの提案がなされ
ている。例えば、（１）特開昭６３−３１５６５５号公
報には、平均繊度が０．５デニール以下の繊維からな
り、繊維の一部が少なくとも融着もしくは絡合している
不織布で、目付変動率が７％以下であるＰＰＳメルトブ
ロー不織布が開示されている。該公報には、重量平均分
子量２万〜７万のＰＰＳを用いて、引張り強度が１ｋｇ
／５ｃｍ以上のＰＰＳメルトブロー不織布を得たことが
記載されている。より具体的に、該公報の実施例１に
は、重量平均分子量５万のＰＰＳを、紡糸温度３２０
℃、エアー温度３６０℃でメルトブローすることによ
り、目付３０ｇ／ｍ²、平均繊維径３μｍ、強度５ｋｇ
／５ｃｍのＰＰＳメルトブロー不織布を得たことが記載
されている。また、（２）特開平１−２２９８５５号公
報には、平均繊維径が０．１〜８．０μｍのＰＡＳ繊維
からなり、目付量が５〜５００ｇ／ｍ²のＰＡＳ不織布
が開示されている。より具体的に、該公報の実施例１に
は、溶融流れ量２７４ｇ／１０分のＰＰＳを３３０℃の
ダイからメルトブローすることにより、平均繊維径１．
５μｍ、引張り強力３２０ｇ／ｃｍのＰＰＳ不織布を得
たことが記載されている。しかしながら、これら従来技
術により得られたＰＡＳメルトブロー不織布は、耐薬品
性や寸法安定性を向上させるために、ＰＡＳの結晶化度
を高めると、伸度に代表される靭性が低下し、かつ、充
分な引張強度を得ることができないという欠点があっ
た。より具体的に、従来のＰＡＳメルトブロー不織布に
は、以下のような問題があった。

【０００４】一般に、メルトブロー法では、熱可塑性樹
脂を溶融し、細孔から吐出させ、これを音速域の加熱気
体で吹き飛ばして細化繊維化し、移動しつつある多孔ド
ラムやスクリーン上に捕集して不織布を製造している。
音速域の加熱気体の作用で高度に細化するには、使用す
る熱可塑性樹脂の溶融粘度の低いことが必須とされてい
る。したがって、ＰＡＳを用いて、メルトブロー法によ
り繊度のバラツキの少ない極細繊維からなる不織布を作
るには、溶融粘度が小さいＰＡＳを用いる必要があっ
た。一方、ＰＡＳメルトブロー不織布において、ＰＡＳ
の優れた特徴である耐薬品性及び寸法安定性を十分に発
現させるには、ＰＡＳの結晶化度を上げることが望まし
い。しかしながら、溶融粘度が小さいＰＡＳを用いて得
られたメルトブロー不織布は、メルトブロー条件や熱処
理条件を調整して結晶化度を上げると、靭性が極端に低
下し、実用上使用することができないものとなる。これ
に対して、溶融粘度が高いＰＡＳを使用すると、メルト
ブローによって極細繊維ができないばかりか、繊度のバ
ラツキも大きくなる。メルトブローに際し、ＰＡＳの見
かけの溶融粘度を下げるためにダイ温度を上げると、樹
脂の熱劣化によるゲル状物質によりダイが目詰まりを起
こし、長時間連続して運転できないという問題があっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ＰＡ
Ｓからなるメルトブロー不織布であって、ＰＡＳが本来
有している優れた耐熱性、難燃性、耐薬品性などに加え
て、結晶化度を高めた状態でも優れた靭性を有し、引張
強度の高いＰＡＳメルトブロー不織布を提供することに
ある。本発明者らは、前記従来技術の問題点を克服する
ために鋭意検討した結果、特定の溶融粘度を有し、か
つ、高温において優れた溶融安定性を示すＰＡＳを選択
し、これを比較的高い紡糸温度（ダイ通過時の樹脂温
度）でメルトブローすることにより、繊度が１０．０μ
ｍ以下の極細繊維からなり、高い引張強度を有し、しか
もショット（ポリマー玉）の発生のないＰＡＳメルトブ
ロー不織布が安定して得られることを見いだした。本発
明は、これらの知見に基づいて完成するに至ったもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、３１０
℃、剪断速度１００／秒で測定した溶融粘度が１００〜
２，０００Ｐａ・ｓの範囲内であって、かつ、３３０℃
で５分間保持した後に剪断速度１００／秒で測定した溶
融粘度（η₅）に対する３３０℃で３０分間保持した後
に剪断速度１００／秒で測定した溶融粘度（η₃₀）の比
（η₃₀／η₅）が０．７０〜１．００の範囲内にあるポ
リアリーレンスルフィドをメルトブローしてなることを
特徴とする平均繊度１０．０μｍ以下のポリアリーレン
スルフィドメルトブロー不織布が提供される。

【０００７】

【発明の実施の形態】ポリアリーレンスルフィド（ＰＡＳ） 本発明で使用するＰＡＳとは、式［−Ａｒ−Ｓ−］（た
だし、Ａｒは、アリーレン基である。）で表されるアリ
ーレンスルフィドの繰り返し単位を主たる構成要素とす
る芳香族ポリマーである。繰り返し単位［−Ａｒ−Ｓ
−］を１モル（基本モル）と定義すると、本発明で使用
するＰＡＳは、この繰り返し単位を、通常５０モル％以
上、好ましくは７０モル％以上、より好ましくは９０モ
ル％以上の割合で含有するポリマーである。

【０００８】アリーレン基としては、例えば、ｐ−フェ
ニレン基、ｍ−フェニレン基、置換フェニレン基（置換
基は、好ましくは炭素数１〜６のアルキル基、またはフ
ェニル基である。）、ｐ，ｐ′−ジフェニレンスルホン
基、ｐ，ｐ′−ビフェニレン基、ｐ，ｐ′−ジフェニレ
ンカルボニル基、ナフチレン基などを挙げることができ
る。ＰＡＳとしては、主として同一のアリーレン基を有
するポリマーを好ましく用いることができるが、加工性
や耐熱性の観点から、２種以上のアリーレン基を含んだ
コポリマーを用いることもできる。

【０００９】これらのＰＡＳの中でも、ｐ−フェニレン
スルフィドの繰り返し単位を主構成要素とするＰＰＳ
が、加工性に優れ、しかも工業的に入手が容易であるこ
とから特に好ましい。コポリマーの好ましい具体例とし
ては、ｐ−フェニレンスルフィドの繰り返し単位とｍ−
フェニレンスルフィドの繰り返し単位を有するランダム
またはブロックコポリマー、フェニレンスルフィドの繰
り返し単位とアリーレンケトンスルフィドの繰り返し単
位を有するランダムまたはブロックコポリマー、フェニ
レンスルフィドとアリーレンスルホンスルフィドの繰り
返し単位を有するランダムまたはブロックコポリマーな
どが挙げられる。これらのＰＡＳは、結晶性ポリマーで
あることが好ましい。また、ＰＡＳは、溶融特性、靭性
及び強度の観点から、直鎖状ポリマーであることが好ま
しい。

【００１０】本発明で使用するＰＡＳは、極性容器溶媒
中で、アルカリ金属硫化物とジハロ芳香族化合物を重合
反応させる公知の方法（例えば、特公昭６３−３３７７
５号公報）により得ることができる。アルカリ金属硫化
物としては、例えば、硫化ナトリウム、硫化カリウム、
硫化リチウム、硫化ルビジウム、硫化セシウム、及びこ
れらの混合物などが挙げられる。アルカリ金属硫化物
は、常法により反応器中でｉｎ ｓｉｔｕで生成させて
もよい。アルカリ金属硫化物は、水和物、水性混合物、
または無水物の形で用いることができる。アルカリ金属
硫化物に微量存在するアルカリ金属水硫化物やアルカリ
金属チオ硫酸塩と反応させるために、少量のアルカリ金
属水酸化物を添加して、これらの不純物を除去するか、
あるいは硫化物へ転化させてもよい。これらの中でも硫
化ナトリウムが、最も安価であるため、工業的には好ま
しい。

【００１１】ジハロ芳香族化合物としては、例えば、ｐ
−ジクロロベンゼン、ｍ−ジクロロベンゼン、ｏ−ジク
ロロベンゼン、ｐ−ジブロモベンゼン等のジハロベンゼ
ン；２，５−ジクロロトルエン、１−メトキシ−２，５
−ジクロロベンゼン等の置換ジハロベンゼン；１，４−
ジクロロナフタレン等のジハロナフタレン；４，４′−
ジクロロビフェニル、３，３′−ジクロロビフェニル等
のジハロビフェニル；３，５−ジクロロ安息香酸等のジ
ハロ安息香酸、４，４′−ジクロロベンゾフェノン等の
ジハロベンゾフェノン；４，４′−ジクロロジフェニル
スルホン、３，−ジクロロジフェニルエーテル等のジハ
ロフェニルエーテル；などを挙げることができる。これ
らは、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせ
て使用することができる。これらの中でも、経済性や物
性等の観点から、ジハロベンゼンが好ましく、ｐ−ジク
ロロベンゼンなどのｐ−ジハロベンゼンがより好まし
い。特に、ジハロ芳香族化合物として、ｐ−ジハロベン
ゼンを、好ましくは７０重量％以上、より好ましくは８
０重量％以上、さらに好ましくは９０重量％以上の割合
で含有するものが好ましい。

【００１２】ＰＡＳに多少の分岐構造または架橋構造を
導入するために、１分子当たり３個以上のハロゲン置換
基を有するポリハロ芳香族化合物を少量併用することが
できる。このようなポリハロ芳香族化合物としては、例
えば、１，２，３−トリクロロベンゼン、１，２，３−
トリブロモベンゼン、１，２，４−トリクロロベンゼ
ン、１，２，４−トリブロモベンゼン、１，３，５−ト
リクロロベンゼン、１，３，５−トリブロモベンゼン、
１，３−ジクロロ−５−ブロモベンゼン等のトリハロベ
ンゼン、トリハロベンゼンのアルキル置換体、これらの
混合物が挙げられる。これらの中でも、経済性、反応
性、物性等の観点から、１，２，４−トリクロロベンゼ
ン、１，３，５−トリクロロベンゼン、及び１，２，３
−トリクロロベンゼンが好ましい。

【００１３】ＰＡＳの製造方法としては、水を含有する
極性有機溶媒中で、アルカリ金属硫化物とジハロ芳香族
化合物とを、所望によりポリハロ芳香族化合物の存在下
に、重縮合反応させる方法が好ましい。水としては、例
えば、アルカリ金属硫化物の水和物、添加水、反応水、
アルカリ金属硫化物水溶液の水などが挙げられる。有機
アミド溶媒としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルム
アミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド化合
物；Ｎ−メチル−ε−カプロラクタム、Ｎ−メチル−２
−ピロリドン（以下、ＮＭＰと略記）、Ｎ−シクロヘキ
シル−２−ピロリドン等のＮ−アルキルピロリドン化合
物またはＮ−シクロアルキルピロリドン化合物；１，３
−ジアルキル−２−イミダゾリジノン等のＮ，Ｎ−ジア
ルキルイミダゾリジノン化合物；テトラメチル尿素等の
テトラアルキル尿素化合物；ヘキサメチルリン酸トリア
ミド等のヘキサアルキルリン酸トリアミド化合物；等が
挙げられる。これらの有機アミド溶媒は、それぞれ単独
で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよ
い。これらの有機アミド溶媒の中でも、経済性や安定性
の観点からＮＭＰが特に望ましい。

【００１４】仕込みジハロ芳香族化合物のモル数ａと仕
込みアルカリ金属硫化物のモル数ｂとの比ａ／ｂは、通
常０．９５〜１．１０、好ましくは０．９８〜１．０
８、より好ましくは１．００〜１．０６の範囲になるよ
うに調整する。１分子当たり３個以上のハロゲン置換基
を有するポリハロ芳香族化合物は、仕込みアルカリ金属
硫化物１モルに対して、通常、０．０００２〜０．０１
モル、好ましくは０．０００４〜０．００９モル、より
好ましくは、０．０００５〜０．００７モルの範囲内と
なるように調整して、重合反応系に添加する。重合反応
系へのポリハロ芳香族化合物の添加は、重合初期であっ
ても後期であってもよいが、初期の場合の方が少量の添
加でもより効果的である。

【００１５】重合方法については、従来公知の方法を採
用することができ、特に限定されないが、具体例とし
て、例えば、仕込みアルカリ金属硫化物１モル当たり
０．５〜２．４モルの水が存在する状態で、１５０〜２
３５℃の温度で反応を行って、次いで、仕込みアルカリ
金属硫化物１モル当たり２．５〜７．０モルの水を反応
系内に存在させて、２４５℃〜２８０℃の温度に昇温し
て反応を継続する方法を挙げることができる。極性溶媒
の使用量は、アルカリ金属硫化物１モル当たり、通常、
０．２〜２．０ｋｇ、好ましくは０．３ｋｇ〜１．０ｋ
ｇである。

【００１６】本発明で使用するＰＡＳは、直鎖状ポリマ
ーであることが好ましいが、ジハロ芳香族化合物と共
に、１分子当たり３個以上のハロゲン置換基を有するポ
リハロ芳香族化合物を少量併用して、多少の分岐構造ま
たは架橋構造を導入したＰＡＳも使用することができ
る。しかしながら、低分子量のＰＡＳを空気の存在下に
酸化架橋（キュアリング）して得られる架橋型ポリマー
は、溶融紡糸の際にゲル状物が発生し、加工性が劣悪で
あることに加えて、強度及び靭性が低く実用性に乏しい
不織布しか与えることができない。

【００１７】本発明で使用するＰＡＳは、３１０℃、剪
断速度１００／秒で測定した溶融粘度が１００〜２，０
００Ｐａ・ｓ、好ましくは１００〜１，５００Ｐａ・ｓ
の範囲内にあるポリマーである。ＰＡＳの溶融粘度が低
すぎると、極細繊維からなるＰＡＳメルトブロー不織布
を得ることができるものの、結晶化度を高めると、靭性
が極端に低下し、引張強度も低下する。すなわち、溶融
粘度が１００Ｐａ・ｓ未満のＰＡＳを用いて得られたＰ
ＡＳメルトブロー不織布は、結晶化度を１０％以上にす
ると、靭性が極度に低下して実用性を失ってしまう。一
方、ＰＡＳの溶融粘度が高すぎると、メルトブロー法に
より極細繊維からなる不織布を得ることができない。

【００１８】本発明で使用するＰＡＳは、３１０℃、剪
断速度１００／秒で測定した溶融粘度が１００〜２，０
００Ｐａ・ｓの範囲内であることに加えて、３３０℃で
５分間保持した後に剪断速度１００／秒で測定した溶融
粘度（η₅）に対する３３０℃で３０分間保持した後に
剪断速度１００／秒で測定した溶融粘度（η₃₀）の比
（η₃₀／η₅）が０．７０〜１．００の範囲内にあるこ
とが必要である。後者の場合の溶融粘度の測定温度は、
いずれも保持温度の３３０℃である。

【００１９】後記するように、本発明のＰＡＳメルトブ
ロー不織布を得るには、ＰＡＳを樹脂温度３３０℃以上
でダイからメルトブローすることが必要である。ＰＡＳ
の溶融粘度（３１０℃、剪断速度１００／秒で測定）が
１００〜２，０００Ｐａ・ｓの範囲内であっても、前記
の溶融粘度の比（η₃₀／η₅）が０．７０未満のもので
は、樹脂温度３３０℃以上でダイを通過させると、分子
鎖の切断反応が激しくなりショットが多発するととも
に、得られたＰＡＳメルトブロー不織布の結晶化度が１
０％を越えた領域では、不織布自体の靭性が不足し、実
用上使用することができないものとなる。一方、前記の
溶融粘度の比（η₃₀／η₅）が１．００超過のＰＡＳ
は、樹脂温度３３０℃以上でダイを通過させると、ゲル
化によりダイのノズルの目詰まりを起こし、長時間の運
転が困難となる。

【００２０】任意成分 本発明では、上記物性を有するＰＡＳを単独で使用する
ことができるが、メルトブロー加工性や不織布物性など
を損なわない範囲内において、所望により、ＰＡＳに他
の熱可塑性樹脂や充填剤などの各種添加剤を加えること
ができる。他の熱可塑性樹脂としては、メルトブロー条
件下での高温において安定な熱可塑性樹脂であれば特に
限定されず、例えば、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等の芳香族ポリエステル、ポ
リアセタール、ポリスチレン、ポリアミド、ポリカーボ
ネート、ポリフェニレンエーテル、ポリアルキル（メ
タ）アクリレート、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ
テトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン／ヘ
キサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチ
レン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、
ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデ
ン、フッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン共重
合体、プロピレン／テトラフルオロエチレン共重合体、
フッ化ビニリデン／クロロトリフルオロエチレン共重合
体、エチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体等を
挙げることができる。他の熱可塑性樹脂は、それぞれ単
独で、あるいは２種以上を組み合わせて使用することが
できる。

【００２１】充填剤としては、例えば、マイカ、シリ
カ、タルク、アルミナ、カオリン、硫酸カルシウム、炭
酸カルシウム、酸化チタン、カーボンブラック、グラフ
ァイト、フェライト、クレー、ガラス粉、酸化亜鉛、炭
酸カルシウム、炭酸ニッケル、酸化チタン、酸化鉄、石
英粉末、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム等の粒状また
は粉末状の充填剤を挙げることができる。これらの充填
剤は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせ
て使用することができる。充填剤は、必要に応じて表面
処理剤荷より表面処理することができる。表面処理剤と
しては、例えば、エポキシ系化合物、イソシアネート系
化合物、シラン系化合物、チタネート系化合物などの官
能性化合物が挙げられる。これらの化合物は、予め表面
処理を施して用いるか、材料調製の際に同時に添加して
もよい。

【００２２】その他の添加剤としては、例えば、エチレ
ングリシジルメタクリレートのごとき樹脂改良剤、ペン
タエリスリトールテトラステアレートのごとき滑剤、熱
硬化性樹脂、酸化防止剤、紫外線吸収剤のごとき安定
剤、ボロンナイトライトのごとき核剤、難燃剤、染料や
顔料等の着色剤、Ｎ−アルキルピロリドン、カプロラク
タム類、Ｎ−アルキルカプロラクタム類のごとき有機ア
ミド化合物等が例示される。

【００２３】メルトブロー不織布 メルトブロー法では、原料の熱可塑性樹脂は、押出機で
溶融押し出しされてダイ部へ供給され、一方、樹脂を吹
き飛ばす気体（ガス；通常はエア）は、コンプレッサー
で加圧後加熱されてダイ部へ、それぞれ供給される。ダ
イ部には、断面が二等辺三角形のノズルの頂点に樹脂を
吐出する細孔が一列に配列されており、その配列を挟む
ように配置された２個のリップによって加熱気体（一次
ガス）を噴出する一対のエアスリットが形成されてい
る。細孔から吐出された樹脂は、一次ガスの噴出力によ
って急激に細化し、その間に、断熱膨張して降温した一
次ガスと周囲から吹き込む二次ガスによって冷却され
る。このようにして形成された繊維は、移動しつつある
多孔ドラムやスクリーン（ネットコンベヤ）などによっ
て連続的に捕集されてウェブ化する。捕集されたウェブ
は、そのままで、あるいは、全面的またはスポット的熱
融着、接着剤による接着、超音波による部分融着などの
処理を受けて、巻き取られ、メルトブロー不織布とな
る。

【００２４】上記ＰＡＳを用いてメルトブロー不織布を
製造するには、ＰＡＳを押出機を用いてＰＡＳの融点以
上の温度、好ましくは（融点＋５℃）〜３７０℃、より
好ましくは（融点＋１０℃）〜３５０℃の範囲で溶融さ
せた後、一列に並んで配置された多数の紡糸ノズルを備
えたメルトブローダイに送り込み、この紡糸ノズルの細
孔からＰＡＳを押し出す。ＰＡＳをメルトブローダイか
ら押し出しすると同時に、紡糸ノズルの両側に設けられ
たスリットより加熱した高圧ガスを噴射させて接触させ
る。この高速・高温ガスの作用によりＰＡＳは牽引さ
れ、細化し、極細繊維を形成する。極細繊維は、スクリ
ーン上で捕集されウェブを形成する。

【００２５】メルトブローダイから押し出される際のＰ
ＡＳの樹脂温度は、３３０℃以上、好ましくは３３０〜
４００℃、より好ましくは３３０〜３７０℃とする。ブ
ローガス条件は、ガス温度が３００〜４００℃で、流速
は、その温度における音速の０．６倍〜１．５倍とす
る。メルトブロー繊維を捕集する際の繊維温度は、シー
トの形状を保つだけの絡合または融着が可能な温度であ
れば特に制限はないが、通常、８０〜２５０℃の範囲内
であることが好ましい。ＰＡＳの吐出量は、ＰＡＳの溶
融粘度、ノズル温度、ガス流速、ガス温度、得られる不
織布の繊度等の組み合わせで決まり、通常、０．０２〜
５ｇ／ｍｉｎ／ノズルの範囲内から最適な吐出量を選択
することができる。捕集されたウェブは、そのままで、
あるいは、熱エンボス処理等を行った後、巻き取られ
る。

【００２６】本発明の場合、特定の溶融粘度を有し、か
つ、高温において優れた溶融安定性を示すＰＡＳを選択
して使用し、メルトブローダイを通過する際のＰＡＳの
樹脂温度（紡糸温度）を３３０℃以上とすることによ
り、平均繊度が１０．０μｍ以下、好ましくは０．１
〜１０．０μｍ、より好ましくは１．０〜８．０μｍの
極細繊維化が可能で、結晶化度を高めても靭性がそれ
ほど損なわれず、引張強度が通常０．９ｋｇ／ｃｍ以
上、好ましくは１．０ｋｇ／ｃｍ以上、より好ましくは
１．１ｋｇ／ｃｍ以上の高強度で、しかもショット
（ポリマー玉）発生のないＰＡＳメルトブロー不織布を
得ることができる。前記の選択されたＰＡＳを用いて
も、メルトブローダイから押し出される際の樹脂温度が
３３０℃未満であると、十分に細化できず、平均繊度が
１０．０μｍ以下の極細繊維を得ることができない。

【００２７】本発明のＰＡＳメルトブロー不織布の目付
量は、特に制限されないが、フィルターとして用いる場
合は、捕集効率や圧力損失などのフィルター性能と強力
とのバランスで通常５〜１０００ｇ／ｍ³、好ましくは
３０〜５００ｇ／ｍ³、より好ましくは５０〜３００ｇ
／ｍ³の範囲内で最適な目付量を選択できる。特に本発
明のＰＡＳメルトブロー不織布は、機械的な性質に優れ
るので、目付量が小さくても十分な強力を有している。
本発明のＰＡＳメルトブロー不織布は、十分な強力と靭
性を有しているので、そのままの状態でフィルター等の
用途に用いることができるが、さらに、プレスをして密
度を高くして使用することもできる。さらに、必要に応
じて、エンボス加工やコロナ放電法などによりエレクト
レット化し、フィルター性能を高めることも可能であ
る。

【００２８】本発明のＰＡＳメルトブロー不織布は、極
細繊維から形成されているため、比較的ポーラスなシー
トを作成することができ、例えば、エアフィルター、液
体フィルター、油水分離フィルターなどの各種高性能フ
ィルター、バッテリーセパレーター、断熱材、防災材、
建材、土木材、テープ材、カバー材、電気絶縁材、電線
被覆材、隔膜、ガスケット、吸音材、包装材、壁材など
の広範な用途に適用することができる。

【００２９】

【実施例】以下に、合成例、実施例、及び比較例を挙げ
て、本発明の好ましい形態についてより具体的に説明す
る。物性の測定方法は、以下に示すとおりである。 （１）引張強度 １５０℃で５時間熱処理した不織布を、幅２ｃｍの短冊
状に切り出し、測定温度２３℃、標点間距離５０ｍｍ、
クロスヘッド速度５ｍｍ／ｍｉｎで引張試験を行い引張
強度を求めた。 （２）平均繊度 ランダムに切り出した不織布を走査型電子顕微鏡で観察
し、１００本の繊維径の測定値を求め、その平均値を計
算して平均繊度を求めた。 （３）ショット発生の有無 ランダムに切り出した不織布を走査型電子顕微鏡で観察
し、繊維直径の約１０〜５００倍程度の直径を有する玉
状のポリマーまたはコブ状のポリマーの生成の有無を判
定した。

【００３０】［合成例１］重合缶にＮ−メチル−２−ピ
ロリドン（ＮＭＰ）７２０ｋｇと、４６．２１重量％の
硫化ナトリウム（Ｎａ₂ Ｓ）を含む硫化ナトリウム５水
塩４２０ｋｇとを仕込み、窒素ガスで置換後、撹拌しな
がら徐々に２００℃まで昇温して水１６０ｋｇを留出さ
せた。この時、６２モルの硫化水素が揮散した。上記脱
水工程後、重合缶にｐ−ジクロロベンゼン（ｐＤＣＢ）
３６４ｋｇと、ＮＭＰ２５０ｋｇとを加え、撹拌しなが
ら２２０℃で４．５時間反応させ、その後、撹拌を続け
ながら水５９ｋｇを圧入し、２５５℃に昇温して５時間
反応させた。反応終了後、室温付近まで冷却してから、
内容物を１００メッシュのスクリーンに通して粒状ポリ
マーを篩分し、アセトン洗を２回、さらに水洗を３回行
い、洗浄ポリマーを得た。この洗浄ポリマーを３％塩化
アンモニウム水溶液で洗浄した後、水洗を行った。脱水
後、回収した粒状ポリマーを１０５℃で３時間乾燥し
た。このようにして得られたポリマーの収率は８９％、
３１０℃、剪断速度１００／秒における溶融粘度は３２
０Ｐａ・ｓ、３３０℃で３０分間保持後の剪断速度１０
０／秒における溶融粘度（η₃₀）は、３３０℃で５分間
保持後に測定した溶融粘度（η₅）の０．７５倍であっ
た。このＰＰＳをポリマーＡという。

【００３１】［合成例２］ポリマーＡの合成例１と同様
に仕込み、脱水を行ったところ、水１５８ｋｇと６２モ
ルの硫化水素が留出した。次に、ｐＤＣＢを３７１ｋｇ
と、ＮＭＰ１８９ｋｇとを加え、撹拌しながら２２０℃
で４．５時間反応させた後、撹拌を続けならが圧入する
水量を４９ｋｇにした以外は、合成例１と同様に反応及
び生成ポリマーの処理を行った。得られたポリマーの収
率は９２％、３１０℃、剪断速度１００／秒における溶
融粘度は８４Ｐａ・ｓ、３３０℃で３０分間保持後の剪
断速度１００／秒における溶融粘度（η₃₀）は、３３０
℃で５分間保持後に測定した溶融粘度（η₅）の０．８
０倍であった。このＰＰＳをポリマーＢという。

【００３２】［合成例３］重合缶にＮＭＰ８００ｋｇと
４６．４０重量％のＮａ₂Ｓ５水塩３９０ｋｇとを仕込
み、合成例１と同様に脱水処理を行ったところ、水１４
７ｋｇと５７モルの硫化水素が留出した。次に、重合缶
に、ｐＤＣＢ３３９ｋｇ、ＮＭＰ２１８ｋｇ、及び水
９．２ｋｇを加え、撹拌しながら２２０℃で４．５時間
反応させ、その後、撹拌を続けながら水７０ｋｇを圧入
し、２５５℃に昇温して３時間反応した後、２４５℃で
８時間反応を継続した。反応終了後、合成例１と同様に
処理して粒状ポリマーを回収した。回収した粒状ポリマ
ーの収率は９０％、３１０℃、剪断速度１００／秒にお
ける溶融粘度は５２０Ｐａ・ｓ、３３０℃で３０分間保
持後の剪断速度１００／秒における溶融粘度（η₃₀）
は、３３０℃で５分間保持後に測定した溶融粘度
（η₅）の０．７０倍であった。このＰＰＳをポリマー
Ｃという。

【００３３】［合成例４］重合缶にＮＭＰ８００ｋｇと
４６．４０重量％のＮａ₂ Ｓ５水塩３９０ｋｇとを仕込
み、合成例１と同様に脱水処理を行ったところ、水１４
７ｋｇと５７．２モルの硫化水素が留出した。次に、重
合缶に、ｐＤＣＢ３３７．５ｋｇ、ＮＭＰ２１９ｋｇ、
及び水９．２ｋｇを加え、撹拌しながら２２０℃で４．
５時間反応させ、その後、撹拌を続けながら水８０．８
ｋｇを圧入し、２５５℃に昇温して２時間反応した後、
２４５℃で１１時間反応を継続した。反応終了後、室温
付近まで冷却してから、内容物を１００メッシュのスク
リーンに通して粒状ポリマーを篩分し、アセトン洗を４
回、さらに水洗を４回行った後、脱水し、乾燥したポリ
マーを得た。このようにして得られたポリマーの収率は
８６％、３１０℃、剪断速度１００／秒における溶融粘
度は１２００Ｐａ・ｓ、３３０℃で３０分間保持後の剪
断速度１００／秒における溶融粘度（η₃₀）は、３３０
℃で５分間保持後に測定した溶融粘度（η₅）の０．８
５倍であった。このＰＰＳをポリマーＤという。

【００３４】［実施例１］合成例１で得られたポリマー
Ａを４５ｍｍφ二軸混練押出機（池貝鉄鋼社製ＰＣＭ−
４５）へ供給し、シリンダー温度２６０℃〜３３０℃に
て混練を行い、ペレット状物を得た。得られたペレット
状物を１５０℃で６時間乾燥した後、ノズル径０．３ｍ
ｍ、ノズル数３００個のメルトブローダイを装着した４
０ｍｍφの単軸押出機に供給し、メルトブローダイ通過
の際の樹脂温度（紡糸温度）３４０℃、吐出量０．１０
ｇ／ｍｉｎ／ノズル、ガス温度３５０℃、エア量３Ｎｍ
³／ｍｉｎの条件でメルトブローして不織布を作製し
た。この結果、平均繊度４．８μｍ、目付量１００ｇ／
ｍ²、引張強度１．３ｋｇ／ｃｍで、ショット発生のな
いＰＰＳメルトブロー不織布が得られた。

【００３５】［実施例２〜４、比較例１〜６］合成例１
〜４で得られたポリマーＡ〜Ｄを使用し、表１に示すメ
ルトブロー条件に変えたこと以外は、実施例１と同様に
してメルトブロー不織布を作製した。結果を表１に示
す。

【００３６】

【表１】

【００３７】（脚注） （１）「加工不可」とは、ショットが多発して、連続紡
糸ができなかったことを示す。 （２）「低強度」とは、極細繊維の不織布が得られたも
のの、引張強度が０．９ｋｇ／ｃｍに到達しなかった場
合を示す。 （３）「細化せず」とは、平均粒度が１０．０μｍ以下
の極細繊維が得られなかった場合を示す。

【００３８】表１の結果から明らかなように、本発明
（実施例１〜４）によれば、平均繊度が１０．０μｍ以
下の極細繊維からなり、引張強度が高く、ショット発生
のないＰＰＳメルトブロー不織布の得られることがわか
る。これに対して、溶融粘度が低いＰＰＳを用いた場合
（比較例１〜４）には、満足のできる不織布を得ること
ができないことがわかる。また、溶融粘度及び溶融安定
性が本発明の範囲内にあるＰＰＳを用いても、ダイ通過
の際の樹脂温度が低い場合（比較例５〜６）は、平均繊
度が１０．０μｍ以下の極細繊維を形成することができ
ない。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、ＰＡＳからなるメルト
ブロー不織布であって、ＰＡＳが本来有している優れた
耐熱性、難燃性、耐薬品性などに加えて、結晶化度を高
めた状態でも優れた靭性を有し、引張強度の高いＰＡＳ
メルトブロー不織布が提供される。本発明のＰＡＳメル
トブロー不織布は、高性能フィルターをはじめとする広
範な用途に使用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 浩幸 福島県いわき市錦町落合16 呉羽化学工業 株式会社錦総合研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３１０℃、剪断速度１００／秒で測定し
   た溶融粘度が１００〜２，０００Ｐａ・ｓの範囲内であ
   って、かつ、３３０℃で５分間保持した後に剪断速度１
   ００／秒で測定した溶融粘度（η₅）に対する３３０℃
   で３０分間保持した後に剪断速度１００／秒で測定した
   溶融粘度（η₃₀）の比（η₃₀／η₅）が０．７０〜１．
   ００の範囲内にあるポリアリーレンスルフィドをメルト
   ブローしてなることを特徴とする平均繊度１０．０μｍ
   以下のポリアリーレンスルフィドメルトブロー不織布。
2. 【請求項２】 引張強度が０．９ｋｇ／ｃｍ以上である
   請求項１記載のポリアリーレンスルフィドメルトブロー
   不織布。
3. 【請求項３】 ポリアリーレンスルフィドを樹脂温度３
   ３０℃以上でダイからメルトブローしてなる請求項１ま
   たは２記載のポリアリーレンスルフィドメルトブロー不
   織布。