JPH083851A - Polyolefin nonwoven fabric - Google Patents
Polyolefin nonwoven fabricInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、微多孔繊維からなる濾
過性能及び引張強度に優れたポリオレフィン不織布に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polyolefin nonwoven fabric composed of microporous fibers which is excellent in filtration performance and tensile strength.
【０００２】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
エアーフィルタ材や液体の濾過材、バッテリーセパレー
タ等の幅広い分野に不織布が使用されるようになり、そ
の生産量も増加してきている。特にポリエチレン樹脂や
ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂は、耐水
性、強度、耐久性等に優れた樹脂であるため、上記用途
の不織布に適している。2. Description of the Related Art In recent years,
Nonwoven fabrics have come to be used in a wide range of fields such as air filter materials, liquid filter materials, and battery separators, and the production amount thereof is increasing. In particular, a polyolefin resin such as a polyethylene resin or a polypropylene resin is a resin excellent in water resistance, strength, durability and the like, and is therefore suitable as a nonwoven fabric for the above-mentioned applications.
【０００３】このような用途に用いるポリオレフィン樹
脂不織布としては、ポリプロピレンのメルトブロー不織
布が代表的である。メルトブロー不織布は、溶融したポ
リオレフィン樹脂を多数のオリフィスを有するダイから
押し出すとともに、高温高速の空気流を吹き出すことに
より、溶融状態のポリオレフィン繊維を延伸して、微細
な繊維とし、それを堆積してウェブを形成してなるもの
である。このメルトブロー法による不織布は、乾式法、
湿式法、スパンポンド法などの他の製法による不織布に
比べ、単繊維の繊維径が小さく、延伸により高強度であ
り、かつ風合い等にも優れている。しかし、溶融紡糸上
の困難から、超高分子量ポリエチレンや超高分子量ポリ
プロピレンのメルトブロー不織布は得られていない。ま
た樹脂を溶融温度付近で延伸するため劣化が起こり、良
好な引張強度をもつ不織布が得られにくいという欠点も
ある。As a polyolefin resin non-woven fabric used for such an application, a polypropylene melt blown non-woven fabric is typical. Melt-blown nonwoven fabric extrudes molten polyolefin resin from a die with multiple orifices and blows a high-temperature, high-speed air stream to stretch the molten polyolefin fibers into fine fibers, which are then deposited to form a web. Is formed. The non-woven fabric produced by the melt blow method is a dry method,
Compared with non-woven fabrics produced by other manufacturing methods such as the wet method and the spun pond method, the fiber diameter of the single fiber is smaller, the stretched fiber has higher strength, and the texture is excellent. However, due to difficulty in melt spinning, melt blown nonwoven fabrics of ultra high molecular weight polyethylene and ultra high molecular weight polypropylene have not been obtained. Further, since the resin is stretched near the melting temperature, deterioration occurs, and it is difficult to obtain a nonwoven fabric having good tensile strength.
【０００４】近年特にバッテリーセパレータ等の分野に
おいて、不織布以外の微多孔膜素材の開発も進んでお
り、ポリオレフィンのメルトブロー不織布の一層の改善
が望まれるようになった。In recent years, particularly in the field of battery separators and the like, development of microporous membrane materials other than non-woven fabrics has progressed, and further improvement of melt-blown non-woven fabrics of polyolefin has been desired.
【０００５】従って、本発明の目的は、微細な孔を多数
有するために濾過性能に優れており、かつ良好な引張強
度を有するポリオレフィン不織布を提供することであ
る。Therefore, an object of the present invention is to provide a polyolefin nonwoven fabric which has a large number of fine pores and is therefore excellent in filtration performance and has a good tensile strength.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者らは、ポリオレフィン樹脂に、それと
相溶性のある高沸点溶媒及び／又は可塑剤を高温下でブ
レンドすることにより、いわゆるゲル状物を調製し、得
られたゲル状物をブロー法により紡糸して、その後高沸
点溶媒及び／又は可塑剤を除去すれば、微多孔を有する
微細な繊維からなり、良好な引張強度を有するポリオレ
フィン不織布が得られることを見出し、本発明に想到し
た。As a result of earnest research in view of the above objects, the inventors of the present invention blended a polyolefin resin with a high boiling point solvent and / or a plasticizer compatible with the polyolefin resin at a high temperature, If a so-called gel-like material is prepared and the obtained gel-like material is spun by the blow method, and then the high boiling point solvent and / or the plasticizer is removed, it will be composed of fine fibers having fine porosity and have good tensile strength. It was found that a polyolefin non-woven fabric having the following can be obtained, and the present invention was conceived.
【０００７】すなわち、本発明のポリオレフィン不織布
は、平均径が50μｍ以下の繊維からなり、各繊維が微多
孔組織を有することを特徴とする。特に、本発明のポリ
オレフィン不織布は、ポリオレフィン樹脂にそれと相溶
性のある高沸点溶媒及び／又は可塑剤を高温下でブレン
ドし、得られたゲル状物を細孔を有する複数個の紡糸ノ
ズルを幅方向に配置したダイスより押し出すと同時に、
前記ノズル廻りより気体を吹きつけて延伸させることに
より微細な繊維流を形成し、前記繊維流を集積し、得ら
れた不織布から高沸点溶媒及び／又は可塑剤を除去する
ことにより得られたことを特徴とする。That is, the polyolefin nonwoven fabric of the present invention is characterized by comprising fibers having an average diameter of 50 μm or less, and each fiber having a microporous structure. In particular, the polyolefin nonwoven fabric of the present invention is obtained by blending a polyolefin resin with a high-boiling point solvent and / or a plasticizer compatible with the polyolefin resin at high temperature, and the obtained gel-like material is spread over a plurality of spinning nozzles having pores. At the same time as pushing out from the dice arranged in the direction,
It was obtained by forming a fine fiber stream by blowing a gas around the nozzle and stretching it, collecting the fiber stream, and removing the high boiling point solvent and / or the plasticizer from the resulting nonwoven fabric. Is characterized by.
【０００８】本発明を以下詳細に説明する。 〔Ａ〕ポリオレフィン不織布 (1) 構成成分 本発明の不織布用ポリオレフィン樹脂としては、エチレ
ン、プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1- ペンテン、1-
ヘキセンなどの結晶性単独重合体、共重合体又はこれら
のブレンド物等が挙げられる。特にエチレンを主体とす
る重合体である高密度ポリエチレンが好ましい。またこ
れらのモノマーの多段重合体を使用することもできる。The present invention is described in detail below. [A] Polyolefin Nonwoven Fabric (1) Constituent Components The polyolefin resin for the nonwoven fabric of the present invention includes ethylene, propylene, 1-butene, 4-methyl-1-pentene, 1-
Examples include crystalline homopolymers such as hexene, copolymers, blends thereof, and the like. High density polyethylene, which is a polymer mainly composed of ethylene, is particularly preferable. It is also possible to use multistage polymers of these monomers.
【０００９】また、これに重量平均分子量が７×１０5
以上の超高分子量ポリオレフィンを１重量％以上、特に
３〜50重量％配合したポリオレフィン組成物を使用する
こともできる。重量平均分子量が７×１０5 以上、好ま
しくは１×１０6 〜４×１０6 の超高分子量ポリオレフ
ィンの添加は、強度の高い不織布を得るのに有効であ
る。一方、上限は特に限定的ではないが、４×１０6 を
超えるものは、混合溶液の形成において、均一な溶融組
成物を得るのが難しい。In addition, the weight average molecular weight is 7 × 10 5.
It is also possible to use a polyolefin composition containing the above ultrahigh molecular weight polyolefin in an amount of 1% by weight or more, particularly 3 to 50% by weight. Addition of an ultrahigh molecular weight polyolefin having a weight average molecular weight of 7 × 10 5 or more, preferably 1 × 10 6 to 4 × 10 6 is effective for obtaining a nonwoven fabric having high strength. On the other hand, the upper limit is not particularly limited, but if it exceeds 4 × 10 6 , it is difficult to obtain a uniform molten composition in the formation of a mixed solution.
【００１０】ポリオレフィン中に添加する超高分子量ポ
リオレフィンが１重量％未満では、ポリオレフィン分子
鎖の絡み合いの効果が十分に得られない。一方、超高分
子量ポリオレフィンの含有率の上限は本質的には限定さ
れないが、超高分子量含有率が増すにつれて、添加すべ
き高沸点溶媒及び／又は可塑剤の量を多く必要とするほ
か、加工時に高粘度となり繊維径が太くなるほど紡糸が
難しくなる。If the ultra-high molecular weight polyolefin added to the polyolefin is less than 1% by weight, the effect of entanglement of the polyolefin molecular chains cannot be sufficiently obtained. On the other hand, the upper limit of the content of the ultra high molecular weight polyolefin is not essentially limited, but as the content of the ultra high molecular weight increases, a large amount of the high boiling point solvent and / or the plasticizer to be added is required, and Sometimes, the higher the viscosity and the thicker the fiber diameter, the more difficult spinning becomes.
【００１１】このような超高分子量ポリオレフィンとし
ては、エチレン、プロピレン、1-ブテン、4-メチル-1-
ペンテン、1-ヘキセンなどを重合した結晶性の単独重合
体、２段重合体、又は共重合体及びこれらのブレンド物
等が挙げられる。これらのうち超高分子量ポリエチレ
ン、および超高分子量ポリプロピレンが好ましい。Examples of such ultra-high molecular weight polyolefin include ethylene, propylene, 1-butene and 4-methyl-1-
Examples thereof include crystalline homopolymers obtained by polymerizing pentene, 1-hexene and the like, two-stage polymers, copolymers and blends thereof. Of these, ultrahigh molecular weight polyethylene and ultrahigh molecular weight polypropylene are preferred.
【００１２】またポリオレフィン組成物中の超高分子量
ポリオレフィン以外のポリオレフィンは、重量平均分子
量が７×１０5 未満のものであるが、分子量の下限は１
×１０4 以上であるのが好ましい。重量平均分子量が１
×１０4 未満のポリオレフィンを用いると、紡糸時に破
断が起こりやすく、目的の不織布が得られない。特に重
量平均分子量が５×１０4 以上のポリオレフィンに前記
超高分子量ポリオレフィンを配合したものが好ましい。The polyolefin other than the ultrahigh molecular weight polyolefin in the polyolefin composition has a weight average molecular weight of less than 7 × 10 5 , but the lower limit of the molecular weight is 1.
It is preferably × 10 4 or more. Weight average molecular weight is 1
If a polyolefin of less than × 10 4 is used, breakage easily occurs during spinning, and the intended nonwoven fabric cannot be obtained. Particularly preferred is a polyolefin having a weight average molecular weight of 5 × 10 4 or more and the above ultrahigh molecular weight polyolefin blended therein.
【００１３】なお、上述したようなポリオレフィンに
は、必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、アンチ
ブロッキング剤、顔料、染料、無機充填材、抗菌剤、脱
臭剤、遠赤外線放射剤などの各種添加剤を本発明の目的
を損なわない範囲で添加することができる。In addition, the above-mentioned polyolefin may contain, if necessary, an antioxidant, an ultraviolet absorber, an antiblocking agent, a pigment, a dye, an inorganic filler, an antibacterial agent, a deodorant, a far infrared ray emitting agent, etc. Various additives can be added within a range that does not impair the object of the present invention.
【００１４】(2) 不織布の構成 このような超高分子量ポリオレフィン含有ポリオレフィ
ンからなる本発明の不織布は、平均繊維径が50μｍ以
下、好ましくは0.3 〜20μｍである。平均繊維径が50μ
ｍを超えると、目付の変動が大きくなり、濾過材等とし
て使用する時の信頼性が低下する。このような径を有す
る繊維は、フィブリル化した組織を有し、組織内の結晶
間には微細な孔が形成されているので、良好な濾過性能
を示す。(2) Composition of Nonwoven Fabric The nonwoven fabric of the present invention comprising such a polyolefin containing ultrahigh molecular weight polyolefin has an average fiber diameter of 50 μm or less, preferably 0.3 to 20 μm. Average fiber diameter is 50μ
When it exceeds m, the variation of the basis weight becomes large, and the reliability when used as a filter material or the like decreases. A fiber having such a diameter has a fibrillated structure, and fine pores are formed between crystals in the structure, and thus exhibits good filtration performance.
【００１５】本発明のポリオレフィン不織布の厚さは、
用途に応じて適宜選択しうるが、10〜500 μｍであるの
が好ましく、特に20〜100 μｍであるのが好ましい。ま
た、目付は20〜300 ｇ／ｍ2 であるのが好ましく、特に
30〜200 ｇ／ｍ2 であるのが好ましい。The thickness of the polyolefin nonwoven fabric of the present invention is
The thickness may be appropriately selected depending on the application, but it is preferably 10 to 500 μm, and particularly preferably 20 to 100 μm. Further, the basis weight is preferably 20 to 300 g / m 2 , particularly
It is preferably 30 to 200 g / m 2 .
【００１６】(3) 物性 上記のような構成を有する本発明のポリオレフィン不織
布は、引張強度が0.9kg ／50mm幅以上、好ましくは1.2
kg／50mm幅以上である。引張強度が0.9kg ／50mm幅未満
では、用途によっては不適な場合がある。(3) Physical Properties The polyolefin nonwoven fabric of the present invention having the above constitution has a tensile strength of 0.9 kg / 50 mm width or more, preferably 1.2
kg / 50mm width or more. If the tensile strength is less than 0.9 kg / 50 mm width, it may not be suitable for some applications.
【００１７】〔Ｂ〕製造方法 本発明のポリオレフィン不織布を製造する装置は、基本
的にポリオレフィン樹脂を供給するホッパーと可塑剤の
供給口とを有する押出機の先端に設けられたダイと、加
熱ダイと接続している加熱エア供給装置と、ダイの先端
から所定の位置に設けられたコレクターロールと、洗浄
装置とを有するものであればよい。[B] Manufacturing Method The apparatus for manufacturing the polyolefin nonwoven fabric of the present invention basically comprises a die provided at the tip of an extruder having a hopper for supplying a polyolefin resin and a plasticizer supply port, and a heating die. Any device that has a heated air supply device connected to the collector roll, a collector roll provided at a predetermined position from the tip of the die, and a cleaning device may be used.
【００１８】上記装置を用いて本発明のポリオレフィン
不織布を製造するには、最初にホッパーからポリオレフ
ィン樹脂を押出機に供給し、次いで供給口から高沸点溶
媒及び／又は可塑剤を押出機に供給し、ニーディングゾ
ーンで両者を混練する。なお、押出機は単軸式でも二軸
式でもよいが、均一なゲル状物を得るためには二軸式が
好ましい。In order to produce the polyolefin nonwoven fabric of the present invention using the above apparatus, first the polyolefin resin is fed from the hopper to the extruder, and then the high boiling point solvent and / or plasticizer is fed to the extruder from the feed port. , Knead both in the kneading zone. The extruder may be a single-screw type or a twin-screw type, but a twin-screw type is preferable in order to obtain a uniform gel-like material.
【００１９】ポリオレフィン樹脂に添加する高沸点溶媒
及び可塑剤は、ポリオレフィン樹脂と相溶性であること
が必要であり、ポリオレフィン樹脂の融点よりも高い沸
点を有するものがよい。特に、ポリオレフィン樹脂の融
点より10℃以上高い沸点を有するものが好ましい。ま
た、安全性の点から、紡糸時に引火しないものを用いる
必要がある。The high-boiling solvent and the plasticizer added to the polyolefin resin must be compatible with the polyolefin resin, and preferably have a boiling point higher than the melting point of the polyolefin resin. In particular, those having a boiling point higher than the melting point of the polyolefin resin by 10 ° C. or more are preferable. Also, from the viewpoint of safety, it is necessary to use a material that does not catch fire during spinning.
【００２０】このような高沸点溶媒及び可塑剤として
は、パラフィンワックス類、カプリルアルコール、ラウ
リルアルコール、パルミチルアルコール、ステアリルア
ルコール等の高級脂肪族アルコールなどが挙げられる。Examples of such high boiling point solvents and plasticizers include paraffin waxes, higher aliphatic alcohols such as capryl alcohol, lauryl alcohol, palmityl alcohol and stearyl alcohol.
【００２１】高沸点溶媒及び／又は可塑剤の添加量は、
ポリオレフィン樹脂100 重量部に対して10〜1000重量部
であるのが好ましく、特にポリオレフィン樹脂100 重量
部に対して50〜700 重量部であるのが好ましい。高沸点
溶媒及び／又は可塑剤の添加量が700 重量部を超えると
紡糸性が悪くなり、また10重量部未満であると均一なゲ
ル状物が得にくい。特に、超高分子量ポリオレフィンが
50％以上配合されている組成物の場合には、その配合量
により大きく異なるが、一般に高沸点溶媒及び／又は可
塑剤の添加量は30〜90重量％であるのが好ましく、特に
40〜90重量％であるのが好ましい。The addition amount of the high boiling point solvent and / or the plasticizer is
It is preferably 10 to 1000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyolefin resin, and particularly preferably 50 to 700 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyolefin resin. If the amount of the high boiling point solvent and / or the plasticizer added is more than 700 parts by weight, the spinnability will be poor, and if it is less than 10 parts by weight, it is difficult to obtain a uniform gel. In particular, ultra high molecular weight polyolefin
In the case of a composition containing 50% or more, the amount of the high-boiling solvent and / or the plasticizer is generally preferably 30 to 90% by weight, particularly depending on the amount of the composition, particularly preferably
It is preferably 40 to 90% by weight.
【００２２】混練温度は、樹脂によって異なるが、例え
ばポリプロピレンの場合、200 〜250 ℃が好ましく、特
に210 〜240 ℃が好ましい。200 ℃未満では溶融粘度が
高く、繊維径が太くなり、一方、250 ℃を超えると酸化
劣化が生じ、生成繊維がもろくなる。The kneading temperature varies depending on the resin, but in the case of polypropylene, for example, 200 to 250 ° C. is preferable, and 210 to 240 ° C. is particularly preferable. If it is less than 200 ° C, the melt viscosity is high and the fiber diameter becomes thick, while if it exceeds 250 ° C, oxidative deterioration occurs and the produced fiber becomes brittle.
【００２３】高沸点溶媒及び／又は可塑剤の添加及び混
練によってゲル状物の粘度を10〜10000 ポイズとするの
が好ましく、特に50〜5000ポイズとするのが好ましい。
10ポイズ未満では不織布を構成する繊維の長さが短くな
り、得られる不織布の強度が低下する。一方10000 ポイ
ズを超えると、高温の加熱ガスが大量に必要となるばか
りか、繊維流の乱れを生じ、得られる不織布の均一性が
低下する。By adding and kneading a high boiling point solvent and / or a plasticizer, the viscosity of the gel-like material is preferably 10 to 10000 poise, and particularly preferably 50 to 5000 poise.
If it is less than 10 poise, the length of the fibers constituting the non-woven fabric becomes short, and the strength of the obtained non-woven fabric decreases. On the other hand, when it exceeds 10,000 poise, not only a large amount of high-temperature heating gas is required, but also the fiber flow is disturbed, and the uniformity of the obtained nonwoven fabric is deteriorated.
【００２４】以上のように押出機で混練したゲル状物を
ダイに送る。また、これに伴い加熱エア供給装置からダ
イへ加熱エアを供給する。加熱エアの温度は、100 〜40
0 ℃、特に150 〜250 ℃が好ましい。100 ℃未満では、
ノズル部がつまり紡糸が難しくなり、一方400 ℃を超え
ると、単繊維どうしが広い範囲で融着して、繊維径のバ
ラツキが生じやすくなる。The gel material kneaded by the extruder as described above is sent to a die. Along with this, heated air is supplied from the heated air supply device to the die. The temperature of the heated air is 100-40
0 ° C, particularly 150 to 250 ° C is preferable. Below 100 ° C,
The nozzle portion becomes clogged, making spinning difficult. On the other hand, when the temperature exceeds 400 ° C, the single fibers are fused to each other in a wide range, and the fiber diameter tends to vary.
【００２５】この加熱エアによってオリフィスからゲル
状物を極細状に吐出し、繊維流を生成する。オリフィス
の径は、繊維の平均径が50μｍ以下となるように設定す
る。なお、オリフィスは100 〜300 ℃、特に150 〜250
℃の温度に加熱しておくのが好ましい。The heated air discharges the gel-like material from the orifice into an extremely fine shape to generate a fiber stream. The diameter of the orifice is set so that the average diameter of the fibers is 50 μm or less. The orifice is 100 to 300 ℃, especially 150 to 250 ℃.
It is preferable to heat to a temperature of ° C.
【００２６】加熱エアの噴射量は、ゲル状物１ｇ／hole
／min に対して0.01Ｎｍ3 ／ｈｒ以上、特に0.02〜0.1
Ｎｍ3 ／ｈｒであるのが好ましい。加熱エアの噴射量が
0.01Ｎｍ3 ／ｈｒ未満では、形成される繊維の引張強度
が低いため好ましくない。このようにして生成した繊維
流を回転するコレクターロール上に集積し、不織布とす
る。The amount of heated air jetted is 1 g / hole of gel-like material.
0.01 Nm 3 / hr or more with respect to / min, especially 0.02 to 0.1
It is preferably Nm 3 / hr. The injection amount of heated air
If it is less than 0.01 Nm 3 / hr, the tensile strength of the formed fiber is low, which is not preferable. The fiber stream thus produced is collected on a rotating collector roll to form a nonwoven fabric.
【００２７】得られた不織布を洗浄装置に送り、高沸点
溶媒及び／又は可塑剤を除去する。洗浄装置における洗
浄方法としては、不織布に洗浄溶剤をシャワーする方
法、不織布を洗浄溶剤に浸漬し抽出する方法、またはこ
れらの組合わせによる方法等がある。ここで使用するこ
とのできる洗浄溶剤としては、ペンタン、ヘキサン、ヘ
プタン等の炭化水素、塩化メチレン、四塩化炭素等の塩
素化炭化水素、三フッ化エタン等のフッ化炭化水素、ジ
エチルエーテル、ジオキサン等のエーテル類などの易揮
発性のものが挙げられる。The obtained non-woven fabric is sent to a cleaning device to remove the high boiling point solvent and / or the plasticizer. As a cleaning method in the cleaning device, there are a method of showering a non-woven fabric with a cleaning solvent, a method of immersing the non-woven fabric in the cleaning solvent for extraction, a combination of these methods, and the like. Examples of the washing solvent that can be used here include hydrocarbons such as pentane, hexane and heptane, chlorinated hydrocarbons such as methylene chloride and carbon tetrachloride, fluorinated hydrocarbons such as trifluoroethane, diethyl ether and dioxane. Examples thereof include volatile substances such as ethers.
【００２８】上記洗浄は不織布中の残留高沸点溶媒及び
／又は可塑剤が１％未満になるまで行う。その後不織布
を乾燥し、洗浄溶媒を蒸発させる。乾燥方法は、加熱乾
燥、熱風による風燥、加熱ロールに接触させる、加熱媒
体に浸漬する等の方法で行うことができる。洗浄後の不
織布に対しては、必要に応じて原料樹脂の軟化点±40℃
の温度範囲でアニーリングを行い、歪みを取る処理をす
る場合もある。The above washing is carried out until the residual high boiling point solvent and / or plasticizer in the nonwoven fabric becomes less than 1%. The non-woven fabric is then dried and the wash solvent is evaporated. The drying method can be performed by heating, drying with hot air, contact with a heating roll, immersion in a heating medium, or the like. For the non-woven fabric after washing, softening point of raw material resin ± 40 ° C if necessary
In some cases, annealing is performed in the temperature range of 1 to remove distortion.
【００２９】[0029]
【作用】本発明のポリオレフィン不織布は、高沸点溶媒
及び／又は可塑剤を混入したポリオレフィン樹脂のゲル
化物をブロー紡糸後集積して得られた不織布から、高沸
点溶媒及び／又は可塑剤を抽出除去することにより形成
したものであるので、微多孔化組織を有する。この理由
については、以下の通りであると考えられる。The polyolefin non-woven fabric of the present invention is obtained by extracting and removing the high-boiling solvent and / or the plasticizer from the non-woven fabric obtained by blow spinning the gelled product of the polyolefin resin mixed with the high-boiling solvent and / or the plasticizer, and collecting the non-woven fabric. It has a microporous structure because it is formed by The reason for this is considered as follows.
【００３０】(1) ブロー紡糸により各ポリオレフィン繊
維は大きく延伸されるが、各繊維はゲル状物からなって
いるので、延伸紡糸後集積して得られた不織布の構成繊
維組織には、高沸点溶媒及び／又は可塑剤の入り込んだ
微細な孔が生じることになる。(1) Each of the polyolefin fibers is largely stretched by blow spinning, but since each fiber is made of a gel, the constituent fiber structure of the nonwoven fabric obtained by stretching after spinning has a high boiling point. Fine pores with solvent and / or plasticizer will be created.
【００３１】(2) その高沸点溶媒及び／又は可塑剤を抽
出および乾燥により除去すると、微細な空孔が多数生
じ、全体として微多孔繊維となる。(2) When the high boiling point solvent and / or the plasticizer is removed by extraction and drying, a large number of fine voids are produced, and the whole becomes a microporous fiber.
【００３２】[0032]
【実施例】本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説
明する。The present invention will be described in more detail by the following examples.
【００３３】実施例１ 重量平均分子量（Ｍｗ）が2.5 ×106 の超高分子量ポリ
エチレン３重量部と、重量平均分子量（Ｍｗ）が2.4 ×
105 の高密度ポリエチレン14重量部とを混合して原料樹
脂を作製した。この原料樹脂を押出機に供給し、かつ供
給口から流動パラフィン（40cst/40℃）83重量部を添加
し、回転数を300 rpm に設定した二軸押出機を用いて20
0 ℃の温度で混練した。 Example 1 3 parts by weight of ultrahigh molecular weight polyethylene having a weight average molecular weight (Mw) of 2.5 × 10 6 and a weight average molecular weight (Mw) of 2.4 ×
A raw material resin was prepared by mixing 14 parts by weight of 10 5 high-density polyethylene. This raw material resin was supplied to the extruder, 83 parts by weight of liquid paraffin (40 cst / 40 ° C) was added from the supply port, and a twin-screw extruder with the number of revolutions set to 300 rpm was used.
Kneading was performed at a temperature of 0 ° C.
【００３４】得られたゲル状物をダイに送り、250 ℃の
温度及び0.03Ｎｍ3 ／ｈｒ１ｇの噴射量の加熱エアによ
って、ダイオリフィス（オリフィス径：0.3 mm）から噴
射した。生成した繊維流を、ダイオリフィスから40cm離
れた℃のコレクターロールに集積し、目付が50ｇ／ｍ2
の不織布とした。The obtained gel-like material was sent to a die and jetted from a die orifice (orifice diameter: 0.3 mm) with a temperature of 250 ° C. and heated air having an injection amount of 0.03 Nm 3 / hr 1 g. The produced fiber stream was collected on a collector roll at 40 ° C away from the die orifice, and the basis weight was 50 g / m 2
Of non-woven fabric.
【００３５】この不織布に塩化メチレンをシャワーして
流動パラフィンを除去し、60℃の乾燥エアーによって乾
燥したあと、70℃でアニーリング行った。得られた不織
布を、ＳＥＭによって観察したところ、微多孔化した組
織を有していることが分かった。次いで、この不織布の
平均繊維径、目付、引張強度及び平均孔径について測定
した。結果をゲル状物の組成とともに表１に示す。The non-woven fabric was showered with methylene chloride to remove liquid paraffin, dried with dry air at 60 ° C., and then annealed at 70 ° C. When the obtained nonwoven fabric was observed by SEM, it was found to have a microporous structure. Then, the average fiber diameter, basis weight, tensile strength and average pore diameter of this nonwoven fabric were measured. The results are shown in Table 1 together with the composition of the gel material.
【００３６】実施例２ 超高分子量ポリエチレン８重量部と、高密度ポリエチレ
ン22重量部とを混合して作製した原料樹脂に実施例１と
同様にして流動パラフィン（40cst/40℃）70重量部を添
加し、回転数を300 rpm に設定した二軸押出機を用いて
210 ℃の温度で混練した。得られたゲル状物から実施例
１と同様にしてポリエチレン不織布を作製した。 Example 2 A raw material resin prepared by mixing 8 parts by weight of ultra-high molecular weight polyethylene and 22 parts by weight of high-density polyethylene with 70 parts by weight of liquid paraffin (40 cst / 40 ° C.) in the same manner as in Example 1. Using a twin-screw extruder with addition and rotation speed set to 300 rpm
Kneading was carried out at a temperature of 210 ° C. A polyethylene nonwoven fabric was produced from the obtained gel-like material in the same manner as in Example 1.
【００３７】実施例３ 超高分子量ポリエチレン９重量部と、高密度ポリエチレ
ン41重量部とを混合して作製した原料樹脂に実施例１と
同様にして流動パラフィン（40cst/40℃）50重量部を添
加し、回転数を300 rpm に設定した二軸押出機を用いて
210 ℃の温度で混練した。得られたゲル状物から実施例
１と同様にしてポリエチレン不織布を作製した。 Example 3 In the same manner as in Example 1, 50 parts by weight of liquid paraffin (40 cst / 40 ° C.) was added to a raw material resin prepared by mixing 9 parts by weight of ultra high molecular weight polyethylene and 41 parts by weight of high density polyethylene. Using a twin-screw extruder with addition and rotation speed set to 300 rpm
Kneading was carried out at a temperature of 210 ° C. A polyethylene nonwoven fabric was produced from the obtained gel-like material in the same manner as in Example 1.
【００３８】実施例４ 超高分子量ポリエチレン17重量部に実施例１と同様にし
て流動パラフィン（40cst/40℃）83重量部を添加し、回
転数を400 rpm に設定した二軸押出機を用いて210 ℃の
温度で混練した。得られたゲル状物から実施例１と同様
にしてポリエチレン不織布を作製した。 Example 4 83 parts by weight of liquid paraffin (40 cst / 40 ° C.) was added to 17 parts by weight of ultra-high molecular weight polyethylene in the same manner as in Example 1 and a twin-screw extruder set to 400 rpm was used. Were kneaded at a temperature of 210 ° C. A polyethylene nonwoven fabric was produced from the obtained gel-like material in the same manner as in Example 1.
【００３９】実施例５ 高密度ポリエチレン50重量部に実施例１と同様にして流
動パラフィン（40cst/40℃）50重量部を添加し、回転数
を300 rpm に設定した二軸押出機を用いて210℃の温度
で混練した。得られたゲル状物から実施例１と同様にし
てポリエチレン不織布を作製した。 Example 5 To 50 parts by weight of high-density polyethylene, 50 parts by weight of liquid paraffin (40 cst / 40 ° C.) was added in the same manner as in Example 1 and a twin-screw extruder set to 300 rpm was used. Kneading was carried out at a temperature of 210 ° C. A polyethylene nonwoven fabric was produced from the obtained gel-like material in the same manner as in Example 1.
【００４０】実施例６ 重量平均分子量（Ｍｗ）が３×１０6 の超高分子量ポリ
プロピレン８重量部と、重量平均分子量（Ｍｗ）が３×
１０5 のポリプロピレン22重量部とを混合した原料樹脂
に実施例１と同様にして流動パラフィン（40cst/40℃）
70重量部を添加し、回転数を200rpmに設定した二軸押出
機を用いて220 ℃の温度で混練した。得られたゲル状物
から実施例１と同様にしてポリプロピレン不織布を作製
した。 Example 6 8 parts by weight of ultrahigh molecular weight polypropylene having a weight average molecular weight (Mw) of 3 × 10 6 and a weight average molecular weight (Mw) of 3 ×
Liquid paraffin (40 cst / 40 ° C.) was added in the same manner as in Example 1 to a raw material resin mixed with 10 5 of 22 parts by weight of polypropylene.
70 parts by weight was added, and the mixture was kneaded at a temperature of 220 ° C. using a twin-screw extruder set to a rotation speed of 200 rpm. A polypropylene nonwoven fabric was produced from the obtained gel-like material in the same manner as in Example 1.
【００４１】実施例７ 超高分子量ポリプロピレン９重量部とポリプロピレン41
重量部とを混合した原料樹脂に実施例１と同様にして流
動パラフィン（40cst/40℃）50重量部を添加し、回転数
を200rpmに設定した二軸押出機を用いて230 ℃の温度で
混練した。得られたゲル状物から実施例１と同様にして
ポリプロピレン不織布を作製した。 Example 7 9 parts by weight of ultra high molecular weight polypropylene and 41 parts of polypropylene
50 parts by weight of liquid paraffin (40 cst / 40 ° C.) was added to the raw material resin mixed with 1 part by weight in the same manner as in Example 1, and the temperature was set to 230 ° C. using a twin-screw extruder set to a rotation speed of 200 rpm. Kneaded A polypropylene nonwoven fabric was produced from the obtained gel-like material in the same manner as in Example 1.
【００４２】実施例８ 超高分子量ポリプロピレン50重量部に流動パラフィン
（40cst/40℃）50重量部を添加し、回転数を200rpmに設
定した二軸押出機を用いて230 ℃の温度で混練した。得
られたゲル状物から実施例１と同様にしてポリプロピレ
ン不織布を作製した。 Example 8 50 parts by weight of liquid paraffin (40 cst / 40 ° C.) was added to 50 parts by weight of ultra-high molecular weight polypropylene and kneaded at a temperature of 230 ° C. using a twin-screw extruder set to a rotation speed of 200 rpm. . A polypropylene nonwoven fabric was produced from the obtained gel-like material in the same manner as in Example 1.
【００４３】実施例９ ポリプロピレン50重量部に流動パラフィン（40cst/40
℃）50重量部を添加し、回転数を200rpmに設定した二軸
押出機を用いて230 ℃の温度で混練した。得られたゲル
状物から実施例１と同様にしてポリプロピレン不織布を
作製した。 Example 9 50 parts by weight of polypropylene was mixed with liquid paraffin (40 cst / 40
C.) 50 parts by weight was added, and the mixture was kneaded at a temperature of 230.degree. C. using a twin-screw extruder set to a rotation speed of 200 rpm. A polypropylene nonwoven fabric was produced from the obtained gel-like material in the same manner as in Example 1.
【００４４】比較例１ 通常のメルトブロー法ではポリエチレン又は超高分子量
ポリプロピレンから不織布を作成することができないこ
とを示すために、流動パラフィンを添加しない超高分子
量ポリプロピレン10重量部と通常のポリプロピレン樹脂
90重量部との混合物からメルトブロー不織布を形成し、
物性値を測定した。結果をゲル状物の組成とともに表１
に示す。 Comparative Example 1 In order to show that a nonwoven fabric cannot be prepared from polyethylene or ultra-high molecular weight polypropylene by the usual melt-blowing method, 10 parts by weight of ultra-high molecular weight polypropylene without addition of liquid paraffin and ordinary polypropylene resin are used.
Form a melt blown nonwoven fabric from a mixture with 90 parts by weight,
The physical property values were measured. The results are shown in Table 1 together with the composition of the gel material.
Shown in
【００４５】比較例２〜４ 流動パラフィンを添加せずに超高分子量ポリエチレン、
超高分子量ポリプロピレン及び高分子量ポリエチレンか
らそれぞれメルトブロー不織布を作成しようとしたが、
不織布は作成できなかった。結果を表１に示す。 Comparative Examples 2 to 4 Ultra high molecular weight polyethylene without addition of liquid paraffin,
I tried to make melt blown nonwoven fabric from ultra high molecular weight polypropylene and high molecular weight polyethylene, respectively.
Non-woven fabric could not be made. The results are shown in Table 1.
【００４６】 表 １組成（重量部） 実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 超高分子量ポリエチレンa) ３ ８ ９ 17 超高分子量ポリプロピレンb) − − − − 高密度ポリエチレンc) 14 22 41 − ポリプロピレンd) − − − − 流動パラフィン 83 70 50 83平均繊維径（μｍ） ３ ４ ５ ３目付（ｇ／ｍ2 ） 70 70 70 70引張強度(1) （ｋｇ／50ｍｍ幅） 1.5 2.0 2.8 2.0平均孔径(2) （μｍ） 5.0 12.0 25 7.5Table 1 Composition (parts by weight) Example 1 Example 2 Example 3 Example 4 Ultra high molecular weight polyethylene a) 3 8 9 17 Ultra high molecular weight polypropylene b) ----- High density polyethylene c) 14 22 41 − Polypropylene d) − − − − Liquid paraffin 83 70 50 83 Average fiber diameter (μm) 3 4 5 3 Unit weight (g / m 2 ) 70 70 70 70 Tensile strength (1) (kg / 50 mm width) 1.5 2.0 2.8 2.0 Average pore size (2) (μm) 5.0 12.0 25 7.5
【００４７】 表 １（続き）組成（重量部） 実施例５ 実施例６ 実施例７ 実施例８ 超高分子量ポリエチレンa) − − − − 超高分子量ポリプロピレンb) − ８ ９ 50 高密度ポリエチレンc) 50 − − − ポリプロピレンd) − 22 41 − 流動パラフィン 50 70 50 50 平均繊維径（μｍ） ５ ４ ５ ６ 目付（ｇ／ｍ2 ） 70 60 60 60 引張強度(1) （ｋｇ／50ｍｍ幅） 3.5 1.9 2.6 28 平均孔径(2) （μｍ） 32 15 27 35 Table 1 (continued) Composition (parts by weight) Example 5 Example 6 Example 7 Example 8 Ultra high molecular weight polyethylene a) ----- Ultra high molecular weight polypropylene b) -8 950 High density polyethylene c) 50 − − − Polypropylene d) − 22 41 − Liquid paraffin 50 70 50 50 Average fiber diameter (μm) 5 4 5 6 Unit weight (g / m 2 ) 70 60 60 60 Tensile strength (1) (kg / 50 mm width) 3.5 1.9 2.6 28 Average pore size (2) (μm) 32 15 27 35
【００４８】表 １（続き）組成（重量部） 実施例９ 比較例１ 超高分子量ポリエチレンa) − − 超高分子量ポリプロピレンb) − 10 高密度ポリエチレンc) − − ポリプロピレンd) 50 90 流動パラフィン 50 −平均繊維径（μｍ） ６ 10目付（ｇ／ｍ2 ） 60 70引張強度(1) （ｋｇ／50ｍｍ幅） 3.2 0.8 平均孔径(2) （μｍ） 40 45Table 1 (continued) Composition (parts by weight) Example 9 Comparative Example 1 Ultra high molecular weight polyethylene a) -Ultra high molecular weight polypropylene b) -10 High density polyethylene c) -Polypropylene d) 50 90 Liquid paraffin 50 -Average fiber diameter (μm) 6 10 Unit weight (g / m 2 ) 60 70 Tensile strength (1) (kg / 50mm width) 3.2 0.8 Average pore diameter (2) (μm) 40 45
【００４９】 表 １（続き）組成（重量部） 比較例２ 比較例３ 比較例４ 超高分子量ポリエチレンa) 100 − − 超高分子量ポリプロピレンb) − 100 − 高密度ポリエチレンc) − − 100 ポリプロピレンd) − − − 流動パラフィン − − − メルトブロー不織布の作成 紡糸不能 注：ａ）重量平均分子量：２．５×１０6 ｂ）重量平均分子量：３×１０6 ｃ）重量平均分子量：２．４×１０5 ｄ）重量平均分子量：３×１０5 (1) 引張強度：引張試験機により測定した（単位はkg／50mm幅）。 (2) 平均孔径：ＡＳＴＭ Ｆ 316−86に準拠し、液量50ｃｃのマノメータを 使用して測定。Table 1 (continued) Composition (parts by weight) Comparative Example 2 Comparative Example 3 Comparative Example 4 Ultra high molecular weight polyethylene a) 100 --- Ultra high molecular weight polypropylene b) -100-High density polyethylene c) --- 100 Polypropylene d ) − − − Liquid paraffin − − − Preparation of melt blown nonwoven fabric Not spinnable Note: a) Weight average molecular weight: 2.5 × 10 6 b) Weight average molecular weight: 3 × 10 6 c) Weight average molecular weight: 2.4 × 10 5 d) Weight average molecular weight: 3 × 10 5 (1) Tensile strength: Measured by a tensile tester (unit: kg / 50 mm width). (2) Average pore size: Measured using a manometer with a liquid volume of 50 cc according to ASTM F 316-86.
【００５０】流動パラフィンの含有量が多い繊維は表面
の微孔が多く、フィブリル化度も高くなり、繊維表面の
保液性も200 ％以上であることがわかった。It was found that the fiber having a large content of liquid paraffin has many fine pores on the surface, the degree of fibrillation is high, and the liquid retaining property of the fiber surface is 200% or more.
【００５１】[0051]
【発明の効果】以上に詳述したように、本発明のポリオ
レフィン不織布は、ポリオレフィン樹脂に、これと相溶
性のある高沸点溶媒及び／又は可塑剤を高温下でブレン
ドすることにより、いわゆるゲル状物を調製し、得られ
たゲル状物をブロー法により紡糸し、集積して不織布を
形成した後、高沸点溶媒及び／又は可塑剤を除去してな
るので、微多孔をもつ特有の構造をもつ微細な繊維から
なり、良好な引張強度を有する。また、本発明の方法に
よれば、紡糸成形条件がポリオレフィン樹脂の分子量分
布に影響を受けにくくなるため、分子量分布を気にせず
に不織布を作成することができるという利点がある。As described above in detail, the polyolefin nonwoven fabric of the present invention is obtained by blending a polyolefin resin with a high-boiling point solvent and / or a plasticizer compatible with the polyolefin resin at a high temperature to obtain a so-called gel state. A gel-like material is prepared, spun by a blow method, accumulated to form a non-woven fabric, and then the high boiling point solvent and / or the plasticizer is removed. It has fine fibers and has good tensile strength. Further, according to the method of the present invention, the spin-molding conditions are less likely to be affected by the molecular weight distribution of the polyolefin resin, so that there is an advantage that a nonwoven fabric can be prepared without worrying about the molecular weight distribution.
【００５２】このような本発明のポリオレフィン不織布
は、電池用セパレータ、耐熱フィルター等の各種の分野
に使用するのに好適である。The polyolefin nonwoven fabric of the present invention as described above is suitable for use in various fields such as battery separators and heat resistant filters.
Claims (3)
オレフィン不織布であって、各繊維が微多孔組織を有す
ることを特徴とするポリオレフィン不織布。1. A polyolefin non-woven fabric comprising fibers having an average diameter of 50 μm or less, wherein each fiber has a microporous structure.
る高沸点溶媒及び／又は可塑剤を高温下でブレンドし、
得られたゲル状物を細孔を有する複数個の紡糸ノズルを
幅方向に配置したダイスより押し出すと同時に、前記ノ
ズル廻りより気体を吹きつけて延伸させることにより微
細な繊維流を形成し、前記繊維流を集積し、得られた不
織布から高沸点溶媒及び／又は可塑剤を除去することに
より得られたことを特徴とする請求項１に記載のポリオ
レフィン不織布。2. A polyolefin resin is blended with a high boiling point solvent and / or a plasticizer compatible with the polyolefin resin at high temperature,
At the same time as extruding the obtained gel-like product from a die having a plurality of spinning nozzles having pores arranged in the width direction, a fine fiber flow is formed by blowing a gas around the nozzle to stretch it, The polyolefin nonwoven fabric according to claim 1, which is obtained by accumulating a fiber stream and removing a high boiling point solvent and / or a plasticizer from the obtained nonwoven fabric.
分子量ポリオレフィンを１重量％以上含有するポリオレ
フィン樹脂を原料として用いたことを特徴とする請求項
１又は２に記載のポリオレフィン不織布。3. The polyolefin nonwoven fabric according to claim 1, wherein a polyolefin resin containing 1% by weight or more of an ultrahigh molecular weight polyolefin having a weight average molecular weight of 7 × 10 5 or more is used as a raw material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6157989A JPH083851A (en) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | Polyolefin nonwoven fabric |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6157989A JPH083851A (en) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | Polyolefin nonwoven fabric |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH083851A true JPH083851A (en) | 1996-01-09 |
Family
ID=15661817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6157989A Pending JPH083851A (en) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | Polyolefin nonwoven fabric |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH083851A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6407746B1 (en) | 1997-08-18 | 2002-06-18 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Image processing method for high speed display based on rotation of different kinds of data including reduced data and apparatus for the same |
| WO2003072221A1 (en) * | 2002-02-27 | 2003-09-04 | Ebara Corporation | Filter cartridge |
| JP2016183431A (en) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | 株式会社化繊ノズル製作所 | Method for producing filamentous gel |
-
1994
- 1994-06-16 JP JP6157989A patent/JPH083851A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6407746B1 (en) | 1997-08-18 | 2002-06-18 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Image processing method for high speed display based on rotation of different kinds of data including reduced data and apparatus for the same |
| WO2003072221A1 (en) * | 2002-02-27 | 2003-09-04 | Ebara Corporation | Filter cartridge |
| JP2016183431A (en) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | 株式会社化繊ノズル製作所 | Method for producing filamentous gel |
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