JPS6155248A - 制電性ポリウレタン弾性繊維不織布の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は制電性ポリウレタン弾性繊維不織布の製造方法
に関する。

従来の技術 従来、多極多様な不織布が提案され多くの分野で使用さ
れているが、これらの不織布は、その殆どが非弾性のポ
リアミド、ポリエステル、ポリオレフィンなどの重合体
から構成された不織布であり、ポリウレタン弾性体のよ
うな高い弾性を有する繊維からなる不織布は実用化され
ていない。

ましてポリウレタン弾性体からなる制電性不織布につい
ては知られていない。

ポリウレタン弾性繊維からなる不織布についてはこれま
でにもいくつかの提案がなされているうたとえば特公昭
４Ｂ−２６５７８号゛公報にはポリウレタン弾性繊維の
短繊維からなるウェッブをアルデヒド処理することが提
案されている。又、特公昭４Ｂ−２６５９２号公報には
ポリウレタン弾性繊維の短繊維からなるウェッブを加熱
加圧処理することが提案されている。更に特公昭５２−
８１１７７号公報にはポリウレタン弾性体の乾式紡糸に
おいて溶媒を含んだ状態でウェッブとした後溶媒を除去
する方法が提案されている。しかしながらいずれの方法
にしても得られた不織布は、繊維間の結合が弱か・った
り、粗ｎ１１なものとなり易く、高品位の製品は得られ
ない。又製造工程も煩雑なものとなり経？Ｍ的に極めて
不利である。更に制電性を付与する工夫は同等なされて
いない。

このように制電性ポリウレタン弾性繊維不織布を工業的
な有利に製造する方法は未だ知られていないのが現状で
ある。

発明が解決しようとする問題点 本発明者等は、このような現状において制電性ポリウレ
タン弾性繊維不織布の製造について鋭意研究、検討を進
め、本発明を完成するに至−た。

すなわち、本発明の目的は制電性ポリウレタン弾性繊維
不織布を提供することにある。他の目的はこのような不
織布を工業的有利に製造する方法を提供することにある
。

問題点を解決するための手段 本発明方法は、ポリウレタン弾性体を溶融し、メルトフ
ロー法により不織布を製造するに際し、導電性繊維を高
運気流で随伴させてポリウレタン弾性繊維と共にシート
状に堆積、捕東し、前記導電性繊維を０．０５〜５重量
％含有せしめることを特徴とする。

本発明に適用するポリウレタン弾性体としては、公知の
セグメントポリウレタンが使用されるが、特に溶融紡糸
可能な熱可塑性ポリウレタン弾性体が適している。この
ようなポリウレタン弾性体は分子量５００〜６０００の
低融点ポリオール、たとえばジヒドロキシポリエーテル
、ジヒドロキシポリエステル、ジヒドロキシポリエーテ
ル、−ト、ジヒドロキシポリエステルアミド等と、分子
量５００以下の有機ジイソシアネート、たとえばＰ。

Ｐ′−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジ
イソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素化
ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソ
シアネート、２．６−ジイツシアネートメチルカプロエ
ート、ヘキサメチレンジイソシアネート等と分子量５０
０以下の殊１伸長剤、たとえば、グリコール、アミノア
ルコール、或いはトリオールとの反応により得られるポ
リマーである。これらめポリマーのうち、特に良好なも
のは、ポリオールとしてポリテトラメチレングリコール
、またはポリε−カプロラクトン、或いはポリブチレン
アジペートを用いたポリウレタンである。ポリオールと
してポリエチレングリコールを用いると親水性が向上す
るため特殊の用途に用いられる。

また有機ジイソシアネートとしては、Ｐ’、Ｐ’−ジフ
ェニルメタンジイソシアネートが好適である。

また鎖伸長剤としては、Ｐ　、　Ｐ’−ビスヒドロキシ
エトキシベンゼンガよび１，４−ブタンジオールが好適
である。

本発明に使用する導電性繊維としては長さ１　ａｔｒ当
りの単糸の電気抵抗（直流１００ｖ／ｃＩｎ程変印加し
て測定）が１００ム以下のものが好ましい。

このような導電性ｍ維としては、金属（例えば銀、銅、
アルミニウム、ステンレス鋼など）の細線、金属や導電
性金属化合物（例えば酸化インジウムなど）をメッキし
た有機繊維、有Ｒ繊維の表面？内部に導電性金属化合物
（例えば沃化銅、硫化銅、酸化インジウムなどンの導′
ｒＪ！、層を化学的手段等により形成したもの、カーボ
ンブランク等の導電性粒子を含む導電性樹脂皮膜を有す
る有機繊維、カーボンブラック等の導電性粒子を含む導
電性ポリマー（導電層）と非導電性ポリマーとを紡糸時
に複合したものなどがあげられる。カーボンブランク以
外の導電性粒子としては、金属粒子、酸化亜鉛、酸化錫
、硫化銅などのような金属化合物（半導体）粒子、酸化
チタン粒子などの無機粒子の表面に酸化亜鉛、酸化錫、
酸化インジウムなどの導電性金属酸化物や金属の皮膜を
形成したものなどがあげられる。

上記各種の導電繊維はすべて本発明の目的に使用し得る
が、金属細線はや＼取扱いが有機繊維よりも困難であり
、表面に導電皮膜を有する繊維は摩擦によって皮膜が剥
離する傾向があるので、紡糸時に導電性成分と非導電性
成分とを複合した導電性複合繊維が最も好ましい。

導電性繊維は不織布総重量の０．０５％〜５重量％含有
させるのが好適で、より好適にはｏ、ｘ４〜３重量％で
ある。含有量は使用する導電性繊維の種類により異るも
のであるが、含有量が少ない場合には目的とする制電性
能を得ることが困難となる。

ま１こ含有量が多過ぎる場合には、制電性能は向上する
ものの、ポリウレタン弾性繊維不織布最大の特長である
柔軟性、伸縮性が損われるので好ましくない。

本発明の不織布の製造は、熱可塑性ポリウレタン弾性体
と溶融押出する部分、不織布用の紡糸ヘッドを備えた紡
糸装置と導電性繊維を高速気流で供給する装置により実
施することが好適である。

本発明に使用し得る不織布用の紡糸ヘッドとしては、公
知の形状のものが使用できるが、特に溶融したポリマー
を吐出するノズルとその両側に加熱ガスを噴出するスリ
ットを備えた紡糸ヘッドが好適であるっこのような紡糸
ヘッドは、例えば特公昭４１−７８８８号公報に記載さ
れている。

また導電性繊維を供給する装置としては、たとえば公知
のエアーサッカーを使用することができるが、供給量が
コントロールできる如く、糸速度肝を具備したものが更
に好適である。

エアーサッカーの取付は方法あるいは本数は。

導電性繊維のポリウレタン弾性繊維不織布面への分散状
態あるいは含′；＠量により異るものであるが、例えば
１本のエアーサッカーで首を左右に振らせ。

不織布面上にＶ字形に含有させる方法、あるいは固定さ
れた数本のエアーサッカーで直線筋状に含有させる方法
、あるいは数本のエアーサッカーを揺動させて全面に含
有させる方法などの方法、本数を用いることが出来、製
品の使用目的により適宜選定することが肝要である。

またエアーサッカーの取付位置は、ポリウレタン弾性繊
維が噴出されコンベアネット上に捕集される前あるいは
後のいずれも好適であるが、ポリウレタン弾性繊維と導
電性繊維間相互の接合が強固になり易いように、ポリウ
レタン弾性繊維と導電性繊維とが同時にコンベアネット
上に堆積される如くエアーサッカーを取付けるのがより
好適である。

ポリウレタン不織布をコンベアネット上に堆積させｔこ
後、導電性１ＩａＨｉを吹付け、その上に更にポリウレ
タン弾性繊維を吹付ける方法は導電性繊維の剥離が生じ
難くなるためより好ましい。

以下に本発明実施の態様の一例を説明する。ホッパーか
ら熱可塑性ポリウレタン弾性体のペレットを供給し、押
出機で加熱浴融する。溶融温度は１９０°Ｃ〜２８０″
Ｃの範囲が好適である。溶融されたポリウレタン弾性体
は不織布紡糸用ヘッドに導入され、列状に配設した口金
から吐出され、スリットから噴出する加熱された高速気
流により細化され移動するコンベアネットの上に堆積、
捕集される。

一方導電性繊維は所定の含有量になる如く速度の設定さ
れたニップローラーを通り、エアーサッカーで吸引、噴
出させ、ポリウレタン弾性繊維と同時にコンベアネット
上に堆積させる。

このとき導電性繊維はコンベアネット上でランダムなル
ープを形成するようにエアサッカーの条件を設定するこ
とが必要である。

コンベアネット上Ｇこ捕集されたウェッブは、不−等に
より不織布の繊維相互の結合を強固にすることも出来る
。また、同じ目的のために適当な接着剤を用いることも
出来る。

発明の効果 本発明方法により得られる不織布は切断伸度が２００％
以上、１００％伸長時の回復率が８５％以とであり、そ
のすぐれた弾性、柔軟性、通気性、制電性を活かし、単
独で各種の用途に使用されるが、他の素材と複合するこ
とにより更に多様な製品とすることができる。このよう
な素材としては非弾性重合体、たとえばポリエステル、
ナイロン、ポリオレフィン、アクリルなどの合繊或いは
セルロース、羊毛などの天然繊維からなる織織物、網地
、不織布、ウェッブなどを挙げることが出来る。

また、ポリウレタン等のフィルム、発泡シート等も用い
られる。

このような製品、用途としては、伸縮性を要求されるス
ポーツウェア、ファンデーション等の各種衣料の素材と
して又、その芯地、中綿、補強剤。

ストレッチテープ、バンド等がある。また各種形状への
フィツト性、クッシジン性、成型性を有するためパツキ
ン類、クッション材、充填物、成型材料として有用であ
る。またポリウレタン弾性体特有の摩擦係数、耐摩耗性
を活かした用途としては靴の内張材料などの各種の滑り
止めがある。

更に本不繊布は制電性能を要求される分野では特に優れ
た効果を発揮するため極めて有用である。

以上実施例により本発明を説明する。

実施例 脱水した水酸基価１１１２のポリテトラメチレングリコ
ール５５５０部（以下部はすべて重量部を意味する。）
と１．４−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン５
００部およびＰ、Ｐ−ジフェニルメタンジイソシアネー
ト１９６０部をニーグー中で混合し、８５°Ｃに加熱し
て粉末状のポリウレタンを得た。これを押出機でペレッ
ト状に成形した。ジメチルホルムアミド中、２５°Ｃの
＠［１Ｆ／１ｉ）ＱＣ（！の相対粘度は２．０１であ−
た。

−万、９デニール、３フイラメントのカーボンブラック
８５％（重量）を含有するナイロン６を中央に配し、そ
の両側に酸化チタン０．５％を含有するナイロン６がサ
ンドイッチ状に配置した円形断面の８層導電性複合繊維
に捲縮を付与した。このものの電気抵抗は７．８）／１
０’Ω／ｃＩｎであった。

ポリウレタン弾性体のペレットを押出機に一列に配列し
た０、５φ１５０ホールのノズルの両側に加熱気体の噴
射用スリットを装備したメルトブロー紡糸装置に供給し
、ノズル当りＯ，：ｄｆ／ｍの割合でポリマーを吐出し
２２０℃に加熱した空気２０００　Ｍｌｌ／ｍをスリッ
トから噴射させ細化した。

一方導電性繊維も所定の速度に設定されたニップローラ
ーを通過させ、上記加熱空気を導入したエアーサッカー
に吸引し１首を左右に振らせながら噴出させた。細化し
たポリウレタン弾性繊維とエアーサッカーから噴出され
た導電性繊維とはノズル下方２５αに設置した５０メツ
シユの金網からなるコンベアネットとで同時に捕集し、
ローラーではさんで引取り不織布を得たう不織布の目付
は８０ｆ／ｍ’一定とし、２１！電性緯維の含有量を種
々変化させた。その特性は表−１に示す如くであった。

導電性繊維の含有量が増大するに従い制電性能は向上し
た。０．０５％の含有で大体瀘４足し得る効果が得られ
た。しかし含有率が７％となると制電性能は非常に良好
であるが、ポリウレタン弾性繊維不備布の最大の特長で
ある柔軟性、伸縮性が損われ製品価値の低いものとな−
た。

尚、摩擦帯電圧はウール布と１０回ＪＩ）ｌＩ値（２０
表−１

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリウレタン弾性体を溶融し、メルトブロー法に
   より不織布を製造するに際し、導電性繊維を高速気流で
   随伴させてポリウレタン弾性繊維と共にシート状に堆積
   、捕集し、前記導電性繊維を０．０５〜５重量％含有せ
   しめることを特徴とする制電性ポリウレタン弾性繊維不
   織布の製造方法。
2. （２）不織布総重量の０．１〜３重量％が導電性繊維か
   らなる特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. （３）導電性繊維が金属繊維、又は金属、金属化合物、
   カーボンブラックから選ばれた導電性粒子を含有する導
   電層を有する繊維である特許請求の範囲第１項記載の方
   法。
4. （４）導電性繊維が、金属粒子、導電性金属化合物粒子
   又は導電性カーボンブラック粒子を含有する導電層と繊
   維形成性重合体とが接合された複合繊維である特許請求
   の範囲第１項記載の方法。