JP7287385B2 - 長繊維不織布およびそれを用いたフィルター補強材 - Google Patents

長繊維不織布およびそれを用いたフィルター補強材 Download PDF

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Description

本発明は、フィルター補強材に適した長繊維不織布およびそれを用いたフィルター補強材に関する。
ポリエチレンテレフタレート長繊維不織布は、力学的物性が良好で、通気性、通水性もあり、多くの用途で使用されている。しかし、ポリエチレンテレフタレート長繊維不織布を成型体の素材として用いる場合、広い温度域で凹凸等の型に追従することが困難であり、様々な形状に成型することが困難であった。
空気清浄機や自動車のキャビンフィルターでは、除塵性能や除煙性能等を高めるため、フィルターをプリーツ状に加工して使用することが一般的である。それらのフィルターの補強材として不織布を用いる場合、用いる不織布は任意のひだ数、ひだ間隔にプリーツ加工できる特性が求められる。また、活性炭等の吸着材を積層させたフィルターユニットとして実使用する際にひだ接触、ひだ密着が起こらないプリーツ形態保持性を有する剛性がフィルターには求められ、補強材である不織布にも剛性が求められることとなる。
フィルター補強材として用いられる不織布としては、低融点樹脂を鞘成分に配したポリエチレンテレフタレート系の芯鞘複合繊維を用いた短繊維不織布や低融点樹脂繊維を混繊した長繊維不織布が提案されている(例えば、特許文献1~2参照)。これらの不織布はプリーツ加工性とプリーツ形態保持性を兼ね備えたものではあるが、製造にかかるコストが大きい問題がある。
一方で、フィルターのプリーツ形態保持性や耐久性を高めたポリエチレンテレフタレート長繊維不織布を用いるフィルター補強材が提案されている(例えば、特許文献3参照)。しかし、このフィルター補強材は目付量を多くして剛性を高めて形態保持性を確保しているため、厚みの増加によりフィルターユニットとして圧力損失が大きくなるやプリーツ加工性が劣るという問題があった。
特開2008-231597号公報 特開2000-199164号公報 特開2011-000536号公報
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、フィルター補強材に適したプリーツ加工性を有し、さらにプリーツ形態保持性を満足する剛性を有した長繊維不織布を得ることを課題とするものである。
本発明者らは鋭意検討した結果、以下に示す手段により、上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。すなわち、本発明は以下のとおりである。
1.複屈折(Δn)が0.005以上0.020以下、結晶化度が25%以下、平均繊維径が30μm以上60μm以下である繊維からなり、目付が50g/m以上120g/m以下、80℃で5.2kPaの圧力下で10秒プレスした後の折れ角度が15°以下である長繊維不織布。
2.上記長繊維不織布を構成する上記繊維の繊維断面のアスペクト比の平均値が1.05以上1.2以下である上記1に記載の長繊維不織布。
3.上記長繊維不織布を構成する上記繊維が、主成分であるポリエチレンテレフタレートに熱可塑性ポリスチレン系共重合体を0.02質量%以上5質量%以下混合した樹脂からなる単一繊維である上記1または2に記載の長繊維不織布。
4.上記熱可塑性ポリスチレン系共重合体のガラス転移点温度が100℃以上160℃以下である上記に記載の長繊維不織布。
5.上記1~4のいずれかに記載の長繊維不織布を用いたフィルター補強材。
本発明によれば、上記構成により、プリーツ加工性に優れ、実使用下でひだ密着し難い剛性を有しプリーツ形態保持性の優れた、フィルター補強材に適した長繊維不織布が得られる。また、単一成分の繊維から構成される長繊維不織布であるため、製造コストが安価な長繊維不織布を提供できる。
本発明者らは、プリーツ加工性に優れ、プリーツ形態保持性の優れた、フィルター補強材に適した剛性を有する長繊維不織布を得るために鋭意検討した。その結果、結晶化度を25%以下としたポリエチレンテレフタレートを主原料とした繊維からなる長繊維不織布を利用することでフィルター補強材に適した長繊維不織布が得られることを見出した。
以下、本発明の長繊維不織布について詳細に説明する。
本発明の長繊維不織布を構成する繊維の複屈折率(Δn)は、0.005以上0.020以下であり、好ましくは0.007以上0.015以下であり、より好ましくは0.008以上0.012以下である。複屈折率(Δn)が0.005未満になると、長繊維不織布のプリーツ加工性は優れるが繊維が変形して長繊維不織布の剛性が低下するため、フィルター補強材に実使用する際にひだ接触、ひだ密着が起こりやすくなる。複屈折率(Δn)が0.020を超えると、長繊維不織布の剛性が向上して形態保持性の優れたフィルター補強材とできるが、任意のひだ数、ひだ間隔にプリーツ加工することが困難となる。
本発明の長繊維不織布を構成する繊維の結晶化度は25%以下であり、好ましくは5%以上20%以下、より好ましくは10%以上15%以下である。結晶化度が25%を超えると、長繊維不織布の剛性が向上して形態保持性の優れたフィルター補強材とできるが、任意のひだ数、ひだ間隔にプリーツ加工することが困難となる。結晶化度の下限は特に限定しないが、結晶化度が5%未満になると、長繊維不織布の剛性が低下するため、フィルター補強材に実使用する際にひだ接触、ひだ密着が起こりやすくなる。
本発明の長繊維不織布を構成する繊維の平均繊維径は、30μm以上60μm以下であり、長繊維不織布の目付は50g/m以上120g/m以下である。長繊維不織布を構成する繊維の平均繊維径と長繊維不織布の目付の組み合わせは特に限定されるものではないが、目付を小さくする場合は平均繊維径を大きく、目付を大きくする場合は平均繊維径を小さくすることが好ましい。具体的には、目付が50g/m以上70g/m以下では平均繊維径は50μm以上60μm以下が好ましく、目付が70g/m以上90g/m以下では平均繊維径は40μm以上50μm以下が好ましく、目付が90g/m以上120g/m以下では平均繊維径は30μm以上40μm以下が好ましい。
本発明の長繊維不織布は、80℃で5.2kPaの圧力下で10秒プレスした後の折れ角度が15°以下であり、好ましくは10°以下であり、より好ましくは5°以下である。折れ角度が15°を超えると、長繊維不織布の剛性が向上して形態保持性の優れたフィルター補強材とできるが、任意のひだ数、ひだ間隔にプリーツ加工することが困難となる。80℃で5.2kPaの圧力下で10秒プレスした後の折れ角度の下限は特に限定しないが、通常は5°以上である。
本発明の長繊維不織布を構成する繊維の繊維断面のアスペクト比の平均値は、1.05以上1.2以下であることが好ましい。アスペクト比の平均値が1.05未満になると、長繊維不織布の剛性が向上して形態保持性の優れたフィルター補強材とできるが、任意のひだ数、ひだ間隔にプリーツ加工することが困難となる。アスペクト比の平均値が1.2を超えると、長繊維不織布のプリーツ加工性は優れるが繊維が変形して長繊維不織布の剛性が低下するため、フィルター補強材に実使用する際にひだ接触、ひだ密着が起こりやすくなる。
本発明の長繊維不織布を構成する繊維は、主成分であるポリエチレンテレフタレートに熱可塑性ポリスチレン系共重合体を混合した樹脂からなる単一繊維であることが好ましい。ポリエチレンテレフタレートは、ポリエチレンやポリプロピレン等の樹脂より機械的強度、耐熱性、保型性等に優れている。このような効果を有効に発揮させるために、本発明の長繊維不織布を構成する繊維に使用する樹脂における主成分であるポリエチレンテレフタレートの含有量は、長繊維不織布全体を100質量%としたとき、熱可塑性ポリスチレン系共重合体の混合量を考慮すると、好ましくは90質量%以上99.8質量%以下、より好ましくは93質量%以上99.5質量%以下、さらに好ましくは94質量%以上98質量%以下である。なお、10質量%以下であれば、ポリエチレンテレフタレート以外のポリトリメ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のポリエステル樹脂がブレンドされていてもよい。
なお、本発明において「単一繊維」とは、芯鞘型複合断面繊維、サイドバイサイド型複合断面繊維等の複合断面繊維ではないことを意味し、繊維に使用する樹脂として混合樹脂組成物を排除するものではない。すなわち、混合樹脂組成物を使用した複合断面繊維形態でない繊維は、本発明において「単一繊維」に含まれる。
本発明に使用するポリエチレンテレフタレートの固有粘度は、0.3dl/g以上であることが好ましく、0.4dl/g以上であることがより好ましく、0.5dl/g以上であることがさらに好ましく、0.55dl/g以上であることが最も好ましい。ポリエチレンテレフタレートの固有粘度を0.3dl/g以上とすることにより、樹脂が熱劣化しにくくなり、長繊維不織布の耐久性を向上することができる。
本発明に使用する熱可塑性ポリスチレン系共重合体は、ガラス転移点温度が100℃以上160℃以下であることが好ましく、110℃以上155℃以下であることがより好ましく、120℃以上150℃以下であることがさらに好ましい。また、熱可塑性ポリスチレン系共重合体は、ポリエチレンテレフタレートに非相溶であることが好ましい。ポリエチレンテレフタレートよりガラス転移点温度が高く、100℃以上であることにより、長繊維不織布を構成する繊維の結晶化を抑制することができる。その効果は、例えば、後述する面拘束加工時の熱付与により、繊維同士を固着させ、さらには熱収縮を抑制して寸法変化の小さい長繊維不織布に加工することができる。一方、ガラス転移点温度は、紡糸生産性を考慮すると160℃以下であることが好ましい。ガラス転移点温度は、JIS K7122(1987)に従って、20℃/分の昇温速度で測定して求められる値である。
本発明に使用する熱可塑性ポリスチレン共重合体は、ガラス転移点温度が100℃以上160℃以下であれば特に限定されないが、例えば、スチレン・共役ジエンブロック共重合体、アクリロニトリル・スチレン共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、スチレン・アクリル酸エステル共重合体、またはスチレン・メタクリル酸エステル共重合体が好ましい。このうち、スチレン・アクリル酸エステル共重合体、またはスチレン・メタクリル酸エステル共重合体がより好ましく、スチレン・メタクリル酸エステル共重合体がさらに好ましい。スチレン・メタクリル酸エステル共重合体として、例えばスチレン・メタクリル酸メチル・無水マレイン酸共重合体が挙げられる。これらは単独でまたは組み合わせて含有しても良い。市販品では、Rohm GmbH&Co.KGのPLEXIGLAS HW55が挙げられ、少量の添加量で優れた効果を発揮するため特に好ましい。
熱可塑性ポリスチレン系共重合体の混合量は、長繊維不織布全体を100質量%としたとき、0.02質量%以上5質量%以下が好ましく、0.05質量%以上4質量%以下がより好ましく、0.1質量%以上3質量%以下がさらに好ましい。混合量を0.02質量%以上とすることにより上記添加の効果が得られる。熱可塑性ポリスチレン系共重合体の混合量の上限は特に制約されるものではないが、過剰に混合するとポリエチレンテレフタレートと熱可塑性ポリスチレン系共重合体との延伸性の違いにより、繊維が破断し、操業性が悪化する。そのために、熱可塑性ポリスチレン系共重合体の混合量は5質量%以下であることが好ましい。
本発明の長繊維不織布は、面拘束長繊維不織布、なかでも面拘束スパンボンド不織布であることが好ましい。ここでいう面拘束とは、繊維ウェブを厚さ方向に面状に挟んで、面状に圧力をかけることである。面拘束は、例えば、フラットロールと、フェルトベルト、ゴムベルト、スチールベルト等のシート状体によって、繊維ウェブのシート全面をプレス処理することにより行うことができる。そして、本発明では、仮圧着後の繊維ウェブを、面拘束しながら本圧着(熱セット)を行なうが、これは、フラットロールと彫刻ロール、または彫刻ロール同士で圧着を行う部分圧着や、フラットロール同士で圧着を行う線圧着とは異なる。部分圧着の場合は、繊維は部分的に固定されるため、圧着部分に応力が集中して、プリーツ加工し難い長繊維不織布となる。また、線圧着の場合は、全体が過剰に圧着されているため、繊維が変形して剛軟度が低く、圧力損失の高い長繊維不織布となる。一方、面拘束しながら圧着を行えば、繊維ウェブの面内方向の熱収縮を抑制することができる。その結果、得られた面拘束長繊維不織布は、繊維の変形を抑制しつつ、シート全面で繊維が互いに固定化されており、剛軟度が優れたものになる。
本発明の長繊維不織布は、機械的交絡処理が施されていない長繊維不織布であることが好ましい。機械的交絡処理をした長繊維不織布の場合、鋭利にプリーツ状に加工し難い長繊維不織布となるため、好ましくない。また、短繊維で構成された不織布の場合、繊維同士の滑り等による局所的な変形が起こり、均等なひだ間隔で加工することが困難となる。
次に、本発明の長繊維不織布の製造方法について説明する。
本発明の長繊維不織布の製造方法は、引取り速度と吐出線速度の比(以下、「ドラフト比」という)を200以下で紡糸する工程、および紡糸後に得られた繊維ウェブを仮圧着した後に、面拘束しながら本圧着する工程を含むものである。
まず、常法に従って所定量のポリエチレンテレフタレートと熱可塑性ポリスチレン系共重合体をブレンド乾燥した後に、溶融紡糸機にて紡糸を行なう。
本発明では、好適な複屈折率(Δn)を有する長繊維不織布とするために、ドラフト比を200以下にすることが好ましい。ドラフト比が200を超えると、長繊維不織布を構成する繊維の結晶化度が高くなり、プリーツ加工し難い長繊維不織布となる。ドラフト比は、175以下がより好ましく、150以下がさらに好ましい。
ドラフト比は、以下の式で与えられる。
(引取り速度と吐出線速度の比)
ドラフト比(Ψ)=引取り速度(Vs)/吐出線速度(V
(吐出線速度)
吐出線速度(V)=単孔吐出量(Q)/紡糸口金孔断面積(Da)
その他の紡糸条件は、特に限定されないが、紡糸口金より紡出し、エジェクタに0.3kg/cm以上2.0kg/cm以下の圧力(ジェット圧)で乾燥エアを供給し、延伸することが好ましい。また、乾燥エアの供給圧力を上記範囲に制御することにより、引取り速度を所望の範囲に制御しやすくなると共に、適度に乾燥させることができる。
次いで、吐出糸条を冷却し、下方のコンベア上へ繊維を開繊させつつ捕集して、繊維ウェブ(長繊維フリース)を得れば良い。
得られた繊維ウェブに対して、通常のスパンボンド不織布の製造方法では、フラットロールと彫刻ロールや、彫刻ロール同士の部分圧着を行うエンボス加工等が施される。しかし、本発明のように低紡糸速度で紡糸して得られた繊維ウェブは、低配向であり収縮しやすいため、エンボス加工等を施すと幅入りや皺などの問題が生じる。本発明では、以下の通り、仮圧着を行って、その後に面拘束しながら本圧着を行うことにより、幅入りや皺等の発生を抑制しやすくすることができる。
仮圧着は、繊維ウェブを、厚さ方向に圧力をかけて圧着することである。仮圧着は、本圧着における面拘束を行いやすくするために行うものであり、例えば、2つのフラットロールからなる1対の仮熱圧着ロールを用い、それぞれの表面温度を60℃以上140℃以下とし、押し圧を5kN/m以上30kN/m以下として、熱圧着すれば良い。フラットロールの表面温度は、70℃以上120℃以下とするのがより好ましいく、押し圧は、7kN/m以上20kN/m以下とするのがより好ましい。
さらに、本圧着しやすくする目的で、仮圧着後の繊維ウェブに対して、含水率が1質量%以上30質量%以下となるように水をスプレーにより吹き付ける含水加工を実施してもよい。
次に、本圧着を行なう。本圧着は、仮圧着後の繊維ウェブを、面拘束しながら、熱セットを行なって圧着することである。面拘束は、上述の通り、フラットロールと、フェルトベルト、ゴムベルト、スチールベルト等のシート状体を用いて行なうことが好ましい。このうち、フェルトベルトは、表面が繊維状であり繊維ウェブを面内方向に拘束しやすいため、特に好ましい。さらに、面拘束しながら本圧着を行えば、各繊維がシート全面で固定化されるため、繊維の変形を抑制しつつ、剛軟度が優れたものになる。
熱セット、および面拘束は、ロールの表面温度を120℃以上180℃以下として、押し圧を10kPa以上400kPa以下、加工時間を3秒以上30秒以下、加工速度を1m/分以上30m/分以下の条件で行なうことが好ましい。
ロールの表面温度は、120℃以上とすることにより、圧着しやすくなるため、好ましく、130℃以上とするのがより好ましい。一方、ロールの表面温度は、180℃以下とすることにより、過剰に圧着しにくくなるため、好ましく、160℃以下とするのがより好ましい。
押し圧は、10kPa以上とすることにより、面拘束しやすくなるため、好ましく、30kPa以上がより好ましく、50kPa以上がさらに好ましく、100kPa以上が特に好ましく、200kPa以上が最も好ましい。一方、押し圧は、400kPa以下とすることにより、過剰に圧着しにくくなるため、好ましく、350kPa以下がより好ましく、300kPa以下がさらに好ましい。
加工時間は、3秒以上とすることにより、圧着しやすくなるため好ましく、5秒以上とすることがより好ましい。一方、加工時間は、35秒以下とすることにより、過剰に圧着しにくくなるため好ましく、20秒以下とすることがより好ましく、15秒以下とすることがさらに好ましい。
加工速度を好ましくは1m/分以上とすることにより、過剰に圧着しにくくなる。より好ましくは5m/分以上である。一方、加工速度を好ましくは30m/分以下とすることにより、圧着しやすくなる。より好ましくは20m/分以下である。
本圧着の加工温度(ロールの表面温度)と加工時間の組み合わせは特に限定されるものではないが、構成繊維が好適な結晶化度を有する長繊維不織布とするために、加工温度を低くする場合は加工時間を長く、加工温度を高くする場合は加工時間を小さくすることが好ましい。
具体的には、加工温度が120℃以上140℃未満では加工時間は20秒以上35秒以下が好ましく、加工温度が140℃以上160℃未満では加工時間は10秒以上25秒以下が好ましく、加工温度が160℃以上190℃以下では加工時間は3秒以上15秒以下が好ましい。
このようにして得られた本発明の長繊維不織布は、プリーツ加工性とプリーツ形態保持性に優れた、フィルター補強材の使用に好適なものとなる。
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記実施例によって制限されず、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
<固有粘度>
ポリエチレンテレフタレート樹脂0.1gを秤量し、25mlのフェノール/テトラクロルエタン(60/40(質量比))の混合溶媒に溶解し、オストワルド粘度計を用いて30℃で3回測定し、その平均値を求めた。
<ガラス転移点温度>
JIS K7122(1987)に従って、TA Instruments社製のQ100を使用して、20℃/分の昇温速度で、熱可塑性ポリスチレン系共重合体のガラス転移点温度を求めた。
<目付>
JIS L1913(2010)6.2に従って、単位面積当たりの質量である目付を測定した。
<平均繊維径>
長繊維不織布試料の任意の場所5点を選び、光学顕微鏡を用いて単繊維の径をn=20で測定し、平均値を求めた。
<複屈折率(Δn)>
長繊維不織布試料の任意の場所5点を選び、単繊維をとりだし、ニコン偏顕微鏡OPTIPHOT-POL型を用いて、繊維径とレターデーションを読み取り、複屈折率(Δn)を求めた。
<剛軟度>
JIS L1096(2010) 8.22.1 A法(ガーレ法)に従って、試料長は幅25mm、長さ89mmとし、長繊維不織布のMD方向、CD方向それぞれを任意の場所5点を選び、荷重5gで測定し、MD方向、CD方向全ての値の平均値を測定値とした。
<結晶化度>
長繊維不織布試料の任意の場所10点を選び、密度勾配管により比重を測定し、以下の式で結晶化度を求めた。
結晶化度=(試料比重-非晶領域比重)/(結晶領域比重-非晶領域比重)×100
なお、ポリエチレンテレフタレート長繊維不織布の場合、非晶領域比重は1.335、結晶領域比重は1.515である。
<アスペクト比>
長繊維不織布試料の任意の場所10点を選び、SEMを用いて繊維断面の長半径と短半径を測定し、以下の式でアスペクト比を求め、その平均値を測定値とした。
アスペクト比=長半径/短半径
<折れ角度>
幅50mm、長さ60mmの試験片を長さ方向に2つ折りにし、80℃で5.2kPaの圧力下で10秒プレスし、除荷60秒後に試験片の開いた角度を折れ角度として求めた。
<ひだ密着性評価>
150cm角サイズに、山高さ30mmで25山の分のユニットを作製して、面風速1m/以上4m/以下で風を通過させ、どの風速範囲でひだが密着するか目視確認した。
測定試料は、長繊維不織布と1μm相当のPPメルトブロー(目付20g/m2)を低融点の接着不織布(呉羽テック製ダイナック)で複合させたものを用いた。
◎:面風速3m/以上でひだが密着
○:面風速2m/以上3m/未満でひだが密着
×:面風速1m/以上2m/未満でひだが密着
(実施例1)
長繊維不織布紡糸設備を用い、固有粘度0.63のポリエチレンテレフタレートに、ガラス転移点温度が122℃のスチレン・メタクリル酸メチル・無水マレイン酸共重合体(Rohm GmbH&Co.KGのPLEXIGLAS HW55(以下、「HW55」という)を0.40質量%混合した樹脂を、オリフィス径0.45mmの紡糸口金より単孔吐出量3.5g/分で紡出した。さらに、エジェクタに110kPaの圧力(ジェット圧)で乾燥エアを供給し、1段階で延伸して、下方のコンベア上へ繊維を開繊させつつ捕集し長繊維フリースを得た。繊維径より換算した紡糸速度は2121m/分であった。
得られた長繊維フリースを、2つのフラットロールからなる1対の仮熱圧着ロールを用いて、それぞれの表面温度を80℃とし、押し圧を8kN/mとして仮圧着した後、ロールの表面温度(加工温度)180℃で、押し圧300kPa、加工時間4秒、加工速度20m/分の条件でフェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行ない、長繊維不織布を得た。
得られた長繊維不織布の目付は90g/m、平均繊維径は39μm、複屈折率は0.0098、結晶化度は13.5%、剛軟度は157mg、折れ角度は0°であった。
紡糸条件、測定結果を表1にまとめた。
(実施例2)
エジェクタに75kPaの圧力(ジェット圧)で乾燥エアを供給した以外は実施例1と同様の条件で長繊維フリースを得た。繊維径より換算紡糸速度は1777m/分であった。
得られた長繊維フリースを実施例1と同様に仮圧着した後、ロールの表面温度(加工温度)145℃で、押し圧300kPa、加工時間24秒、加工速度3.0m/分の条件でフェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行ない、長繊維不織布を得た。
得られた長繊維不織布の目付は93g/m2、平均繊維径は43μm、複屈折率は0.0050、結晶化度は20.1%、剛軟度は132mg、折れ角度は5°であった。
紡糸条件、測定結果を表1にまとめた。
(実施例3)
紡糸口金より単孔吐出量5.0g/分で紡出し、エジェクタに200kPaの圧力(ジェット圧)で乾燥エアを供給した以外は実施例1と同様の条件で長繊維フリースを得た。繊維径からの換算紡糸速度は3119m/分であった。
得られた長繊維フリースを実施例2と同様に仮圧着、本圧着を行ない、長繊維不織布を得た。
得られた長繊維不織布の目付は90g/m、平均繊維径は39μm、複屈折率は0.0166、剛軟度は162mg、結晶化度は22.8%、折れ角度は12°であった。
紡糸条件、測定結果を表1にまとめた。
(実施例4)
紡糸口金より単孔吐出量4.2g/分で紡出し、エジェクタに150kPaの圧力(ジェット圧)で乾燥エアを供給した以外は実施例1と同様の条件で長繊維フリースを得た。繊維径からの換算紡糸速度は2609m/分であった。
得られた長繊維フリースを実施例2と同様に仮圧着、本圧着を行ない、長繊維不織布を得た。
得られた長繊維不織布の目付量は71g/m、平均繊維径は39μm、複屈折率は0.0091、剛軟度は133mg、結晶化度は20.9%、折れ角度は8°であった。
紡糸条件、測定結果を表1にまとめた。
(実施例5)
エジェクタに210kPaの圧力(ジェット圧)で乾燥エアを供給した以外は実施例1と同様の条件で長繊維フリースを得た。繊維径からの換算紡糸速度は3587m/分であった。
得られた長繊維フリースを実施例2と同様に仮圧着、本圧着を行ない、長繊維不織布を得た。
得られた長繊維不織布の目付は70g/m、平均繊維径は33μm、複屈折率は0.0190、剛軟度は109mg、結晶化度は23.7%、折れ角度は13°であった。
紡糸条件、測定結果を表1にまとめた。
(実施例6)
紡糸口金より単孔吐出量3.5g/分で紡出し、エジェクタに75kPaの圧力(ジェット圧)で乾燥エアを供給した以外は実施例1と同様の条件で長繊維フリースを得た。繊維径からの換算紡糸速度は1777m/分であった。
得られた長繊維フリースを実施例2と同様に仮圧着、本圧着を行ない、長繊維不織布を得た。
得られた長繊維不織布の目付は71g/m、平均繊維径は43μm、複屈折率は0.0050、剛軟度は111mg、結晶化度は19.7%、折れ角度は5°であった。
紡糸条件、測定結果を表1にまとめた。
(比較例1)
実施例1と同様にして長繊維フリースを得た。繊維径からの換算紡糸速度は2121m/分であった。
得られた長繊維フリースを実施例1と同様に仮圧着した後、ロールの表面温度(加工温度)165℃で、押し圧300kPa、加工時間24秒、加工速度3.0m/分の条件でフェルトカレンダーにより面拘束しながら本圧着を行ない、長繊維不織布を得た。
得られた長繊維不織布の目付は90g/m、平均繊維径は39μm、複屈折率は0.0098、剛軟度は133mg、結晶化度は26%、折れ角度は17°あった。
紡糸条件、測定結果を表1にまとめた。
(比較例2)
紡糸口金より単孔吐出量4.2g/分で紡出し、エジェクタに185kPaの圧力(ジェット圧)で乾燥エアを供給した以外は実施例1と同様の条件で長繊維フリースを得た。繊維径からの換算紡糸速度は3139m/分であった。
得られた長繊維フリースを実施例2と同様に仮圧着、本圧着を行ない、長繊維不織布を得た。
得られた長繊維不織布の目付は91g/m、平均繊維径は35μm、複屈折率は0.0220、剛軟度は255mg、結晶化度は28.7%、折れ角度は20°であった。
紡糸条件、測定結果を表1にまとめた。
(比較例3)
紡糸口金より単孔吐出量1.6g/分で紡出し、エジェクタに75kPaの圧力(ジェット圧)で乾燥エアを供給した以外は実施例1と同様の条件で長繊維フリースを得た。繊維径からの換算紡糸速度は1856m/分であった。
得られた長繊維フリースを実施例1と同様に仮圧着、本圧着を行ない、長繊維不織布を得た。
得られた長繊維不織布の目付は70g/m、平均繊維径は28μm、複屈折率は0.0199、剛軟度は64mg、結晶化度は25.5%、折れ角度は16°であった。
紡糸条件、測定結果を表1にまとめた。
Figure 0007287385000001
表1に示すように本発明で規定する要件を満たす実施例1~6の長繊維不織布は、プリーツ加工性、プリーツ形態保持性に優れていた。
比較例1で得られた長繊維不織布は、長繊維不織布を構成する繊維の結晶化度が25%を超えるため、プリーツ加工性が悪いものであった。
比較例2で得られた長繊維不織布は、プリーツ形態保持性には優れていたものの、長繊維不織布を構成する繊維の結晶化度が25%を超えるため、プリーツ加工性が悪いものであった。
比較例3で得られた長繊維不織布は、長繊維不織布を構成する繊維の結晶化度が25%を超えるため、プリーツ加工性が悪く、さらに、容易にひだ密着が発生するプリーツ形態保持性が悪いものであった。
本発明で得られる長繊維不織布は、プリーツ加工性に優れ、実使用下でひだ密着し難い剛性を有しプリーツ形態保持性の優れた、フィルター補強材に適した長繊維不織布である。さらに、単一成分の繊維から構成される長繊維不織布であるため、製造コストが安価な長繊維不織布を提供できるため産業界に寄与すること大である。

Claims (4)

  1. 複屈折率(Δn)が0.005以上0.020以下、結晶化度が25%以下、平均繊維径が30μm以上60μm以下である繊維からなり、目付が50g/m以上120g/m以下、80℃で5.2kPaの圧力下で10秒プレスした後の折れ角度が15°以下であり、
    前記繊維が、主成分であるポリエチレンテレフタレートに熱可塑性ポリスチレン系共重合体を0.02質量%以上5質量%以下混合した樹脂からなる単一繊維である長繊維不織布。
  2. 前記長繊維不織布を構成する前記繊維の繊維断面のアスペクト比の平均値が1.05以上1.2以下である請求項1に記載の長繊維不織布。
  3. 前記熱可塑性ポリスチレン系共重合体のガラス転移点温度が100℃以上160℃以下である請求項1または2に記載の長繊維不織布。
  4. 請求項1~3のいずれかに記載の長繊維不織布を用いたフィルター補強材。
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