(57)【要約】  【課題】容易に微細に割繊可能な易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維集合体を提供し、また繊維径１μｍ以下の繊維径の異なる複数の微細繊維が含まれ交絡した湿式不織布を提供する。  【解決手段】アクリロニトリル系ポリマーとメチルメタクリレート系ポリマー及び又はセルロースジアセテートとから構成され、繊維断面に複数のクラックを有し、その少なくとも一つは断面幅の２５〜８０％の長さのクラックであり、見掛け繊度比が１．５〜３．０の湿潤短繊維からなる易割繊・フィブリル性短繊維集合体、及びこの短繊維集合体を原料とし、アクリロニトリルを５０重量％以上含有するアクリロニトリル系ポリマー、メチルメタクリレート系ポリマー及び又はセルロースジアセテートから構成される繊維径１μｍ以下の繊維径の異なる複数の微細繊維を含み、繊維径０．５μｍ以下の微細繊維が全体の少なくとも４０％を占めるアクリル系割繊フィブリル化繊維からなり、微細繊維が３次元交絡して湿式不織布が構成されている。  【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクリロニトリルを５０重量％以上含有するアクリロニトリル系ポリマー４０〜８５重量％と、メチルメタクリレート系ポリマー及びセルロースジアセテートの群から選ばれるポリマー６０〜１５重量％とから構成され、繊維断面に複数のクラックを有し、その少なくとも一つは断面幅の２５〜８０％の長さのクラックであり、繊維の見掛け繊度比が１．５〜３．０、繊維長が３〜１０ｍｍの湿潤せる短繊維からなる易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維集合体。
【請求項２】
アクリロニトリルを５０重量％以上含有するアクリロニトリル系ポリマー、メチルメタクリレート系ポリマー及びセルロースジアセテートからそれぞれ或いは混在して構成される繊維径１μｍ以下の繊維径の異なる複数の微細繊維を含み、繊維径０．５μｍ以下の微細繊維が全体の少なくとも４０％を占める割繊フィブリル化繊維を２０重量％以上含有し、割繊フィブリル化した微細繊維が３次元交絡してなる湿式不織布。
【請求項３】
割繊フィブリル化繊維が、アクリロニトリルを５０重量％以上含有するアクリロニトリル系ポリマー４０〜８５重量％と、メチルメタクリレート系ポリマー及びセルロースジアセテートの群から選ばれるポリマー６０〜１５重量％とから構成された繊維である請求項２に記載の湿式不織布。
【請求項４】
アクリロニトリルを５０重量％以上含有するアクリロニトリル系ポリマーからなる繊度０．０５〜０．４ｄｔｅｘの極細アクリル繊維が、８０重量％を超えない範囲で含まれる請求項２又は請求項３に記載の湿式不織布。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維集合体及びその短繊維集合体を用いた不織布に関し、更に詳しくは機械的応力や高圧水流噴射の衝撃力等により容易に割繊・フィブリル化して特にワイピングシート等の製造に好適に用いることのできる易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維集合体、及びその短繊維集合体を用いたワイピングシートとして好適な湿式不織布に関する。  
【背景技術】
【０００２】
アクリル系繊維は、その優れた風合いや染色性から衣料分野、建寝装分野に多用されてきたが、繊維資材用途として、アクリル系繊維の有する適度な親水性と親油性のバランスが着目され、各種ワィピング材用途、特にウエットワイパー等の不織布への展開が試みられている。
【０００３】
アクリル系繊維の特徴であるこの親水性親油性バランスを最大限活かすために、アクリル系繊維を極細繊維とすることにより繊維表面積を大きくしてワイピング性能を向上させる手法が採られている。ワイピングシートとしての不織布は、使い捨てで使用されることが多いため、その製造のコスト低減化は極めて大きな問題であり、ワイピング性能に影響を与える繊維表面積を大きくする繊維の極細化と、不織布加工での少エネルギー化、更には繊維の使用量を抑える不織布の低目付化が要望されている。
【０００４】
アクリル系繊維の極細繊維を得る方法の一つに直接紡糸法があるが、直接紡糸法で得られる極細繊維は、工業的に得られる繊維径が約３μｍ（繊度約０．１ｄｔｅｘ）であり、この極細繊維を湿式不織布の製法でシート化した不織布は、極細繊維が割繊フィブリル化する方法によるものに比べ繊維表面積が小さく、ワイピング性能に限界がある。
【０００５】
一方、アクリル系繊維の極細繊維を得る方法として、割繊性繊維を割繊フィブリル化する方法があり、ポリアルキレングリコールを紡糸原液に添加し、繊維賦型後にポリアルキレングリコールを溶出し繊維内部に複数のストロー状の空隙を作り割繊性を付与する方法が提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００６】
しかしながら、これらの方法では、ポリアルキレングリコールの回収等の工程付加により繊維製造コストが高くなるだけでなく、繊維内部に空隙があるだけでは、シート化の際の繊維の割繊フィブリル化には高い水圧の水流噴射が必要でありまた水流噴射処理を繰り返す必要がありコスト的にも不利である。また、得られるシートも、シートを構成する繊維の割繊フィブリル性が不十分で、繊維の表層部分は比較的割繊フィブリル化されるものの、繊維全体が細かく割繊フィブリル化されるには至らず、ワイピング性能に限界がある。また、高圧水流での圧力を高くすると、割繊フィブリル化の程度は上がるが、微細な繊維屑（リント）が発生し、ワイピングシートとしての用途の障害となる。
【０００７】
また、アクリル系繊維の極細繊維を得るための割繊性繊維として、アクリロニトリル系ポリマーとアクリロニトリル系ポリマー以外の異種ポリマーとの相分離構造を形成することにより割繊性を向上させる方法が提案されている（特許文献３参照）。しかしながら、この方法でも比較的低い圧力での高圧水流によって割繊フィブリル化できるものの、繊維の幹が残った状態で繊維表面がフィブリル状に割れる傾向が強く、割繊フィブリル性が不十分である。
【０００８】
これら従来の割繊性繊維は、湿式抄造によって不織布を製造する際に、繊維を一本一本に開繊させるため撹拌による離解処理を行うと、割繊フィブリル化が進行してしまい、繊維同士が絡まり合いもつれ欠点の増大や地合不良を引き起こしたり、離解処理時の撹拌力を下げると開繊性が不十分となり、数本〜数十本の繊維が密着して束状に残るという問題が生じ、特に５０ｇ／ｍ２を下回るような低目付の不織布を製造するのに用いることには難がある。
【０００９】
いずれにしても、低目付でも、優れたワイピング性能と均一な地合、かつシート強度等の特長が付与でき、低エネルギーで割繊フィブリル化可能なワイピングシートの製造に好適なアクリル系原綿が求められているが、全ての要件を満足するような繊維は得られていない。
【００１０】
【特許文献１】特開昭６３−３０９６１４号公報
【特許文献２】特開平２−２００８５７号公報
【特許文献３】特開平７−８２６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このような状況に鑑み、本発明者等は前記の要望されている性能を満足する易割繊・フィブリル性のアクリル系繊維及びその繊維を用いたワイピングシートとしうる不織布を得るべく鋭意検討の結果本発明に至ったものである。本発明の目的は、次のとおりである。
第１の目的は、湿式抄造時には弱い撹拌力でも開繊性が良好で均一かつ繊維絡みによる欠点の少ない抄造ウエッブとなり、ウエッブ化後においては、低い水流エネルギーでも割繊・フィブリル化し、高い比表面積となる易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維集合体を提供すること、第２の目的は、この易割繊・フィブリル性アクリル短繊維集合体を用いて、低い目付であっても均一な地合とシート強度を有し、ワイピング性能に優れた湿式不織布を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の要旨は、次のとおりである。
第１の発明は、アクリロニトリルを５０重量％以上含有するアクリロニトリル系ポリマー４０〜８５重量％と、メチルメタクリレート系ポリマー及びセルロースジアセテートの群から選ばれるポリマー６０〜１５重量％とから構成され、繊維断面に複数のクラックを有し、その少なくとも一つは断面幅の２５〜８０％の長さのクラックであり、繊維の見掛け繊度比が１．５〜３．０、繊維長が３〜１０ｍｍの湿潤せる短繊維からなる易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維集合体にある。
第２の発明は、アクリロニトリルを５０重量％以上含有するアクリロニトリル系ポリマー、メチルメタクリレート系ポリマー及びセルロースジアセテートからそれぞれ或いは混在して構成される繊維径１μｍ以下の繊維径の異なる複数の微細繊維を含み、繊維径０．５μｍ以下の微細繊維が全体の少なくとも４０％を占める割繊フィブリル化繊維を２０重量％以上含有し、割繊フィブリル化した微細繊維が３次元交絡してなる湿式不織布にある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、以下のような優れた効果を奏する。
１．本発明の易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維集合体は、水への分散性に極めて優れ、湿式抄造時に均一性の高いウエッブが得られ、ウエッブを水流噴射することにより容易に極細繊度に割繊すると同時にその割繊繊維がフィブリル化して微細繊維になり得る短繊維の集合体である。
２．本発明の易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維集合体は、湿式不織布の原料として有用であり、不織布の製造コストを増大させることなく湿式不織布を製造することができる。
３．本発明の湿式不織布は、繊維径１μｍ以下の繊維径０．１μｍまでもの超極細繊度の微細繊維を含み、水系のみならず油系の汚れに対する拭き取り（ワイピング）性能に極めて優れ、不織布面には繊維絡みの斑がなく均一性に優れた地合を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維集合体において、短繊維は、アクリロニトリルを５０重量％以上含有するアクリロニトリル系ポリマーと、メチルメタクリレート系ポリマー及びセルロースジアセテートの群から選ばれるポリマーとから構成される。かかる群から選ばれるポリマーは、アクリロニトリル系ポリマーとは非相溶性若しくは貧相溶性のポリマーである。
【００１５】
アクリロニトリルを５０重量％以上含有するアクリロニトリル系ポリマーは、アクリロニトリルのホモポリマーであってもよいし、アクリロニトリルを５０重量％以上含有しアクリロニトリルと共重合可能な他のビニルモノマーが共重合されたコポリマーであってもよい。共重合成分として用いられる他のビニルモノマーは、特に限定されるものではなく、例えばアクリル酸、メタクリル酸、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、アクリルアミド、メタクリルアミド等が挙げられる。
【００１６】
アクリロニトリル系ポリマーの分子量は、特に限定されるものではないが、分子量が５万〜１００万であることが好ましい。分子量が５万未満では、紡糸工程での紡糸性が低下するとともに繊維の糸質も悪化し、１００万を超えると、紡糸原液の好ましい粘度範囲となるポリマー濃度が低くなり生産性が低下する。
【００１７】
本発明におけるメチルメタクリレート系ポリマー或いはセルロースジアセテートは、アクリロニトリル系ポリマーとは非相溶性若しくは貧相溶性でありながら、アクリロニトリル系ポリマーの溶剤には可溶であり、アクリロニトリル系ポリマーとの混合溶液とした紡糸原液を用いて紡糸することができる。
【００１８】
メチルメタクリレート系ポリマーは、ポリメチルメタクリレート或いはメチルメタクリレートを主体とし、メチルアクリレートと共重合可能な他のビニルモノマーが共重合されたコポリマーであってもよい。共重合成分として用いられる他のビニルモノマーとしては、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル等が挙げられる。
【００１９】
またメチルメタクリレート系ポリマーの分子量は、特に限定されるものではないが、分子量が３万〜３０万であることが好ましい。分子量が３万未満では、紡糸工程での脱落が問題になることがあり、分子量が３０万を超えると、紡糸性が低下する傾向がある。また、メチルメタクリレート系ポリマーは、水に難溶性であることが望ましい。水への溶解性が高いと、凝固浴への脱落が生じると同時に繊維の毛羽立ち、糸切れにつながり、紡糸安定性が低下する傾向にある。
【００２０】
また、本発明におけるセルロースジアセテートは、平均酢化度が４８．８％以上５６．２％未満であるセルロースジアセテートであることが好ましい。
【００２１】
本発明の易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維集合体は、その短繊維がアクリロニトリル系ポリマー４０〜８５重量％とメチルメタクリレート系ポリマー及び又はセルロースジアセテート６０〜１５重量％とから構成され、アクリロニトリル系ポリマーが４０重量％未満では、アクリル系繊維の特徴である親水性親油性バランスによる優れたワイピング性能が確保できず、８５重量％を超えると、易割繊・フィブリル性が発揮されない。
【００２２】
本発明において、アクリロニトリル系ポリマーとともに繊維を構成するメチルメタクリレート系ポリマーとセルロースジアセテートは、それぞれ単独で存在してもよいし、また両ポリマーが同時に存在してもよい。更にはメチルメタクリレート系ポリマーでの異種ポリマーの組み合わせ、セルロースジアセテートでの異種ポリマーの組み合わせであってもよい。メチルメタクリレート系ポリマーは、割繊フィブリル化処理した後でのリントを低減するのに有効であり、セルロースジアセテートは、吸水性を向上するのに有効であり、メチルメタクリレート系ポリマーとセルロースジアセテートは、製造する不織布の使用目的により適宜選択、組み合わせることができる。
【００２３】
本発明の易割繊性アクリル短繊維集合体における、各短繊維の形態上の著しい特徴として、繊維断面に複数のクラックを有し、しかもその少なくとも一つは断面幅の２５〜８０％の長さのクラック、好ましくは一方の他端が繊維表面に達するようなクラックであることである。本発明での繊維の断面幅とは、繊維の断面形状を真円と仮定したときの直径をいう。
【００２４】
本発明の易割繊性アクリル短繊維集合体の短繊維における繊維断面のクラックの発現は、１）異種ポリマー溶液が相分離状態にある紡糸原液がノズル孔から押し出され凝固浴中で凝固する際の各ポリマーの凝固特性の差、２）凝固・洗浄過程での脱溶剤に伴い生じる繊維中のボイド、３）凝固中又は凝固後の延伸による異種ポリマー間の界面剥離、等が複雑に組み合わされて生じるものと推定される。
【００２５】
繊維断面のクラックは、繊維断面で観察される数が多い程少ないエネルギーで割繊フィブリル化され、また短いクラックよりも長いクラックがあるほうがより効果的に割繊フィブリル化され、その少なくとも一つのクラックは繊維の断面幅の２５〜８０％の長さであることが重要であり、特にのクラックの他端が繊維表面に達するクラックであることが好ましい。この長いクラックは、繊維にクサビが打ち込まれたような効果を発揮し、繊維内部に亀裂を生じ、太い繊維状の幹を残すことなく割繊し、更にそれぞれがポリマー相分離の界面を基点に細かいフィブリル化する。このクラックの長さが断面幅の２５％未満の長さであるとこの効果が少なく、断面幅の８０％を超える長さであると、軽微な剪断力等で簡単に割繊フィブリル化が進行し、取り扱い性が困難になり好ましくない。
【００２６】
そして、本発明の易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維集合体は、下記式から計算される繊維の見掛け繊度比が１．５以上３．０以下、繊維長が３〜１０ｍｍの湿潤状態にある短繊維からなるものである。また、短繊維の繊度は、特に制限はなく一般に湿式不織布の製造に用いられる繊度であればよく、例えば０．３〜１０ｄｔｅｘであればよい。
見掛け繊度比＝見掛け繊維断面積／繊度換算断面積
ここで、見掛け繊維断面積とは後述するようにして求めた湿潤状態の繊維の断面積であり、繊度換算断面積とは湿潤状態にある繊維を一定長さに切り取り試料とし、２０℃、６５％ＲＨで恒量になるまで乾燥した後の質量から算出した繊度を、繊維を構成するポリマーの比重、混合比率から計算した繊維断面積である。
【００２７】
この見掛け繊度比は、易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維集合体の開繊性、水分散性に関係するものであり、見掛け繊度比が１．５以上であると湿式抄造時の短繊維の分散状態が非常に良好で均一な抄造ウエッブを得易くなる。見掛け繊度比が１．５未満では、短繊維が開繊し難くなり抄造が困難になり、見掛け繊度比が３を超えると、開繊性、水分散性は良好であるが、紡糸での糸切れ、ロールへの巻き付きが多発し、繊維の製造そのものが困難になる。
【００２８】
短繊維の繊維長が３ｍｍ未満であると、不織布としたときの不織布の強度の低下や割繊フィブリル化後の不織布からのリントの発生が増加し、繊維長が１０ｍｍを超えると、均一な湿式抄造が困難になる。このように、本発明の易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維集合体における短繊維は、極めて割繊フィブリル化され易い相剥離構造を有するとともに優れた開繊性、水分散性を有する。
【００２９】
本発明の易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維集合体を得る方法について説明すると、アクリロニトリルを５０重量％以上含有するアクリロニトリル系ポリマーと、メチルメタクリレート系ポリマー及びセルロースジアセテートの群から選ばれるポリマーとを共通溶剤に溶解し、紡糸原液を調製し、紡糸方法としては湿式紡糸法或いは乾−湿式紡糸法を用いて、紡糸原液を凝固浴中に紡出し凝固させて糸状体を形成し、沸水中で脱溶剤及び３倍以上に延伸し、湿潤状態で採取し、繊維長３〜１０ｍｍに切断することにより本発明の短繊維集合体が得られる。また、繊維の切断前或いは切断後、繊維の残留収縮を低減するために、熱水や加圧水蒸気による緩和処理を施してもよい。
【００３０】
この短繊維集合体を得る過程で、熱ロールや熱風による乾燥処理を施すと、繊維断面に形成されるクラックの数や長さが低減する傾向を示し割繊フィブリル性が低下するだけでなく、繊維間での密着が生じ湿式抄造時の開繊性、水分散性が低下する傾向を示し、沸水中で脱溶剤及び延伸した繊維は湿潤状態で採取することが必要である。
【００３１】
紡糸原液を調製するための溶剤としては、アクリロニトリル系ポリマー、メチルメタクリレート系ポリマー及びセルロースジアセテートのそれぞれのポリマーを溶解する共通溶剤であればよく、例えばジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。また、凝固浴には、好ましくは共通溶剤の水溶液が用いられる。
【００３２】
本発明の湿式不織布は、アクリロニトリルを５０重量％以上含有するアクリロニトリル系ポリマー、メチルメタクリレート系ポリマー及び又はセルロースジアセテートからそれぞれ単独或いは２種以上混在した状態で構成される繊維径１μｍ以下の繊維径の異なる複数の微細繊維を含み、繊維径０．５μｍ以下の微細繊維が微細繊維全体の少なくとも４０％を占めるアクリル系割繊フィブリル化繊維２０〜１００重量％と、他の繊維８０〜０重量％とからなり、割繊フィブリル化して生じた微細繊維が相互に３次元交絡してなる。湿式不織布におけるアクリル系割繊フィブリル化繊維が２０重量％未満であると、微細繊維の量が少なく、優れたワイピング性能が得られない。
【００３３】
また、本発明の不織布における割繊フィブリル化繊維は、アクリロニトリルを５０重量％以上含有するアクリロニトリル系ポリマー４０〜８５重量％とメチルメタクリレート系ポリマー及びセルロースジアセテートの群から選ばれるポリマー６０〜１５重量％とから構成され、繊維径１μｍ以下に割繊フィブリル化して生じた微細繊維を有するものである。本発明において、湿式不織の製造に好ましく用いる易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維集合体の各短繊維は、易割繊・フィブリル性を有することから、不織布には、繊維径１μｍ以下に割繊フィブリル化した微細繊維を多量に含む。従い、繊維径１μｍ以下に割繊・フィブリル化した微細繊維が多い程優れたワイピング性能を示すので、不織布を製造する際の易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維集合体の使用量の下限を２０重量％と低減することができる。
【００３４】
本発明の不織布における易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維から割繊フィブリル化された微細繊維には、アクリロニトリル系ポリマー、メチルメタクリレート系ポリマー或いはセルロースジアセテートからそれぞれ或いは混在して構成される微細繊維が含まれ、それらの繊維径が１μｍ以下の微細繊維が相互に、或いは割繊フィブリル化の生じた繊維とともに３次元交絡して不織布が構成される。本発明の不織布において、割繊フィブリル化繊維は、割繊フィブリル化で生じた微細繊維を含む繊維であり、元の易割繊・フィブリル性短繊維から完全分離状態或いは不完全分離状態で割繊フィブリル化した微細繊維を含み、さらに割繊フィブリル化の進行程度によって繊維径の異なる微細繊維を含んでなる繊維である。
【００３５】
本発明の不織布においては、繊維径１μｍ以下微細繊維を含むアクリル系割繊フィブリル化繊維以外に、不織布の強度や嵩高性等を改良する目的で、繊維長３〜１０ｍｍの、特に易割繊性ではない通常のアクリル系繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリプロピレン繊維、ビニロン繊維、レーヨン繊維等を混綿、混抄等により混在させてもよい。特に混在させるアクリル系繊維としては、アクリロニトリルを５０重量％以上含有するアクリロニトリル系ポリマーからなる繊度０．０５〜０．４ｄｔｅｘ、Ｌ／Ｄ（繊維長／繊維径）５００〜２０００の極細アクリル繊維が、ワイピング性能を低下させることなく不織布強度を向上させる点で好ましく用いられる。
【００３６】
本発明の不織布は、特にその目付を制限するものではないが、好ましくは１０ｇ／ｍ２という低目付から２００ｇ／ｍ２という高目付までの目付範囲で、優れたワイピング性能を発揮し、不織布面での繊維絡みの斑のない均一性に優れた地合を形成する。目付が１０ｇ／ｍ２未満では、割繊・フィブリル化した微細繊維の３次元交絡構造の形成が不十分になり、不織布の強度が低下し、２００ｇ／ｍ２を超えると、水流噴射による割繊・フィブリル化、更には３次元交絡の際の水の排出が困難になり、均一な地合の形成を困難にする。
【００３７】
本発明の不織布の製造方法は、前記の易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維集合体と、必要により前記のごとき通常のアクリル系繊維或いは極細アクリル繊維等の他の繊維とを、抄造原料として用い、湿式抄造して抄造ウエッブを形成し、抄造ウエッブを水流噴射にて易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維の割繊フィブリル化及び微細繊維の３次元交絡処理することにより湿式不織布を得ることができ、更に必要に応じ熱ロールや熱風で乾燥することもできる。
【００３８】
抄造原料としては、易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維集合体は２０重量％以上用いることが必要であり、他の繊維を混抄させる際は、易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維の割繊フィブリル化を進行させないように水に開繊、分散させることが好ましく、他の繊維と一緒に弱い撹拌力で水に開繊、分散させるか、それぞれ別々に開繊、分散させた水分散液を混合することにより均一な抄造ウエッブを形成することができる。また、湿式抄造に際しては、熱融着バインダー繊維を用い、不織布の強度をより向上させることもできる。熱融着バインダー繊維を用いる場合は、不織布を粗硬にしないよう抄造原料に対し２５重量％以下にする。
【００３９】
抄造ウエッブへの水流噴射は、抄造ウエッブをネット上或いはローラー上で支持し、好ましくは水圧３〜６ＭＰａで、水流を噴射し、易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維を繊維径１μｍ以下に割繊フィブリル化すると同時に、割繊フィブリル化されて生じた微細繊維同士或いは割繊フィブリル化の生じた繊維、更には併用の他の繊維と３次元交絡させる。水流噴射は、噴射ノズルの形状、配置等を得ようとする不織布の目的用途によって適宜選択して組み合わせて行う。本発明の易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維集合体を抄造原料とする場合は、易割繊・フィブリル性アクリル短繊維の相剥離構造から、水流噴射は低い圧で、また少ない噴射回数で割繊フィブリル化と交絡を行うことができる。
【００４０】
本発明の不織布は、繊維径１μｍ以下の繊維径０．１μｍまでもの超極細繊度の微細繊維が多量に含まれることから、汚れを拭き取り除去するワイピング性能に格段に優れ、また微細繊維が含まれるにも拘わらず、リントが発生せず、本発明の不織布からなるワイピングシートは、各種のワイピング材として、また本発明の不織布は、ワイピングシート以外にもフィルター材としても有用である。
【実施例】
【００４１】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、実施例中の評価項目は、次の方法により測定した。
【００４２】
（繊維断面のクラック）
内径１．２ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの軟質塩化ビニル樹脂のチューブ中に繊維が動かない程度に繊維を詰め、剃刀の刃でチューブごと繊維を垂直方向に切断し、この切断面にスパッタリング装置で金の薄膜処理し、走査型電子顕微鏡１４００倍で観察した。
【００４３】
（見掛け繊度比）
短繊維集合体を液体窒素中に浸漬して凍結させ、凍結状態を保ったまま減圧乾燥し、これを繊維断面のクラックの観察と同様な方法で走査型電子顕微鏡５００倍の写真を撮り、この写真から画像処理ソフトを用い、１００本の繊維の断面積を算出して平均値としての見掛け繊維断面積とし、これと繊度換算断面積から見掛け繊度比を計算して求めた。
【００４４】
（開繊、分散性（分繊性））
標準パルプ離解機（熊谷理機工業社製、Ｎｏ２５３０、ＪＩＳ  Ｐ８２０９準拠装置）を用い、繊維濃度１重量％に繊維を投下した水を、プロペラ羽根の回転速度１０００ｒｐｍで３０秒間撹拌処理し、この処理液を１０ｍｌ採取して１０００ｍｌのガラスビーカーで５０倍に水で希釈し、繊維の分散状態を目視判定した。判定基準は、数本〜数百本の繊維が束状物や繊維の絡まった塊が全くないかあっても極めて軽微なものを○、非常に多いものを×、その中間のものを△とした。
【００４５】
（割繊・フィブリル性）
家庭用ミキサー（東芝社製、ＭＸ−Ｌ２０ＧＡ、６０Ｈｚ交流電源）を用い、濾水度が３００ｍｌ以下に低下するのに要する撹拌時間を測定し、その時間を割繊・フィブリル性の簡易的な指標とした。撹拌時間が短いほど、小さい水流噴射エネルギーで優れた割繊・フィブリル性を示し、時間が３分以内を◎、１０分以内を○、２０分以内を△、２０分を超えるを×とした。なお、濾水度は、繊維３ｇ（乾燥した繊維換算）を水７００ｍｌに入れミキサーで所定時間撹拌し、この処理液を１０００ｍｌになるよう水で希釈し、この液をＪＩＳ  Ｐ８１２１のカナダ標準濾水度試験器を用いて測定し、ＪＩＳ  Ｐ８１２１の付表１から２０℃に温度補正した値を用いた。
【００４６】
（実施例１）
アクリロニトリル（ＡＮ）９２重量％、酢酸ビニル８重量％の分子量９００００のＡＮ系ポリマー（真比重１．１６）をジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）に加熱溶解してポリマー濃度２５重量％のポリマー原液Ａ、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）９０重量％、メチルアクリレート１０重量％のＭＭＡ系ポリマー（三菱レイヨン社製、アクリペットＭＤＫ、分子量８５０００、ガラス転移温度９０℃、真比重１．２）をＤＭＡｃに加熱溶解してポリマー濃度３０重量％のポリマー原液Ｂをそれぞれ調製した。ポリマー原液Ａとポリマー原液Ｂとをポリマー重量比が５０／５０になるようにノズル直前で、スタティックミキサーで均一に混合し紡糸原液を調製した。
【００４７】
この紡糸原液を６０℃に加温し、湿式紡糸法により、ＤＭＡｃ３０重量％水溶液からなる４０℃の凝固浴中に、ノズル形状が直径７５μｍの円形でノズル数が３００００の紡糸口金より吐出し、凝固させつつ糸条を引き取り、８０℃の熱水中で脱溶剤と同時に４．５倍に延伸し、沸騰水中で１０％の緩和処理を施し、３０℃に冷却後、繊維束のトウを湿潤状態で採取した。このトウを１０００ｍｍの長さにカットして試料とし、２０℃、６５％ＲＨの雰囲気で恒量になるまで乾燥し、その質量から平均単繊維繊度を求めたところ、平均単繊維繊度は３ｄｔｅｘであった。採取したトウを、ギロチンカッターで長さ６ｍｍにカットし、短繊維集合体を得た。
【００４８】
得られた短繊維集合体の短繊維及び短繊維集合体の評価結果を表１に示す。表１から明らかなように、各繊維の繊維断面には多数のクラックがあり、しかもそのうちの３つのクラックは他端が繊維表面に達する断面幅の２５％以上の長さであることが確認され、繊維の見掛け繊度比は１．８５であり、分繊性に優れ、また割繊・フィブリル性に極めて優れるものであった。
【００４９】
（実施例２）
ＡＮ９２重量％、酢酸ビニル８重量％の分子量９００００のＡＮ系ポリマー（真比重１．１６）をＤＭＡｃに加熱溶解してポリマー濃度２５重量％のポリマー原液Ａ、平均酢化度５５％のセルロースジアセテート（ダイセル社製、セルロースジアセテートＭＩフレーク、真比重１．３２）をＤＭＡｃに加熱溶解してポリマー濃度１８重量％のポリマー原液Ｃをそれぞれ調製した。ポリマー原液Ａとポリマー原液Ｃとをポリマー重量比が７０／３０になるようにノズル直前で、スタティックミキサーで均一に混合し紡糸原液を調製した。
【００５０】
この紡糸原液を７５℃に加温し、湿式紡糸法により、ＤＭＡｃ４０重量％水溶液からなる３５℃の凝固浴中に、ノズル形状が直径６０μｍの円形でノズル数が２００００の紡糸口金より吐出し、凝固させつつ糸条を引き取り、沸騰水中で脱溶剤と同時に５倍に延伸し、３０℃に冷却後、トウを湿潤状態で採取した。このトウを１０００ｍｍの長さにカットして試料とし、２０℃、６５％ＲＨの雰囲気で恒量になるまで乾燥し、その質量から平均単繊維繊度を求めたところ、平均単繊維繊度は２．５ｄｔｅｘであった。採取したトウを、ギロチンカッターで長さ６ｍｍにカットし、短繊維集合体を得た。
【００５１】
得られた短繊維集合体の短繊維及び短繊維集合体の評価結果を表１に示す。表１から明らかなように、各繊維の繊維断面には多数のクラックがあり、しかもそのうちの１つのクラックは他端が繊維表面に達する断面幅の２５％以上の長さであることが確認され、繊維の見掛け繊度比は１．９３であり、分繊性に優れ、また割繊・フィブリル性に極めて優れるものであった。
【００５２】
（比較例１）
ＡＮ９２重量％、酢酸ビニル８重量％の分子量９００００のＡＮ系ポリマー（真比重１．１６）をＤＭＡｃに加熱溶解してポリマー濃度２５重量％のポリマー原液Ａを調製し、またポリアルキレングリコール（三洋化成社製、ニューポールＰＥ−７８、ＥＯ−ＰＯ−ＥＯのポリエーテル、ＥＯ／ＰＯ＝８／２、分子量１２０００）をＤＭＡｃに加熱溶解してポリマー濃度３０重量％の溶液Ｄを調製した。ポリマー原液Ａと溶液Ｄとを固形分重量比が９０／１０になるようにノズル直前で、スタティックミキサーで均一に混合し紡糸原液を調製した。
【００５３】
この紡糸原液を６０℃に加温し、湿式紡糸法により、ＤＭＡｃ５５重量％水溶液からなる３５℃の凝固浴中に、ノズル形状が直径９０μｍの円形でノズル数が２００００の紡糸口金より吐出し、凝固させつつ糸条を引き取り、８０℃の熱水中で脱溶剤と同時に６．０倍に延伸し、３０℃に冷却後、繊維束のトウを湿潤状態で採取した。このトウを１０００ｍｍの長さにカットして試料とし、２０℃、６５％ＲＨの雰囲気で恒量になるまで乾燥し、その質量から平均単繊維繊度を求めたところ、平均単繊維繊度は２ｄｔｅｘであった。採取したトウを、ギロチンカッターで長さ６ｍｍにカットし、短繊維集合体を得た。
【００５４】
得られた短繊維集合体の短繊維及び短繊維集合体の評価結果を表１に示す。表１から明らかなように、各繊維の繊維断面には多数の微細なストロー状の孔はあるがクラックは確認されず、繊維の見掛け繊度比は１．７６であり、分繊性に優れるものの、割繊・フィブリル性は非常に劣るものであった。
【００５５】
（比較例２）
実施例１において、紡糸工程での４．５倍の延伸後、紡糸油剤を付与し、１１０℃の熱ロールに緊張状態で接触させて乾燥した後、繊維束のトウを採取した。このトウを１０００ｍｍの長さにカットして試料とし、２０℃、６５％ＲＨの雰囲気で恒量になるまで乾燥し、その質量から平均単繊維繊度を求めたところ、平均単繊維繊度は２．７ｄｔｅｘであった。採取したトウを、ギロチンカッターで長さ６ｍｍにカットし、短繊維集合体を得た。
【００５６】
得られた短繊維集合体の短繊維及び短繊維集合体の評価結果を表１に示す。表１から明らかなように、各繊維の繊維断面には多数のクラックがあり、しかもそのうちの１つのクラックは他端が繊維表面に達する断面幅の２５％以上の長さであることが確認されたが、繊維の見掛け繊度比は１．２５であり、分繊性が悪く、また割繊・フィブリル性が劣るものであった。
【００５７】
【表１】
2006070368.tif 000002
【００５８】
（実施例３）
実施例１で得た短繊維集合体を、標準パルプ離解機（熊谷理機工業社製、Ｎｏ２５３０、ＪＩＳ  Ｐ８２０９準拠装置）を用い、プロペラ羽根の回転速度１０００ｒｐｍで３０秒間撹拌して繊維濃度１重量％の水分散液１を得た。一方、抄紙用の極細アクリル繊維（三菱レイヨン社製、ボンネルＭＶＰ−Ｄ１２２、繊度０．１ｄｔｅｘ、繊維長６ｍｍ、Ｌ／Ｄ２０００）を羽根の回転速度３０００ｒｐｍで３分間撹拌して繊維濃度１重量％の水分散液２を得た。水分散液１と水分散液２とを重量比５０／５０に標準角型シートマシン（熊谷理機工業社製、Ｎｏ２５５５）の分散槽中で撹拌混合し、抄造目付が３５ｇ／ｍ２になるように１００メッシュ金網上に漉き上げ抄造ウエッブを得た。
【００５９】
この抄造ウエッブをプラスチックネット（日本フィルコン社製、型番ＦＯＬ９０）を支持体とする水流噴射処理装置の支持体上に載せ、孔径０．１２ｍｍ、孔ピッチ０．７ｍｍ間隔で直線上に１列配置したノズルから５ＭＰａの水圧で、支持体を１０ｍ／分の速度で移動させながら抄造ウエッブに水流噴射し、その後、ニップロールで脱水し、１１０℃の熱風加熱装置で乾燥し、不織布を得た。
【００６０】
得られた不織布は、走査型電子顕微鏡２０００倍にて観察したところ、繊維径が１〜０．１μｍの繊維径の異なる複数の微細繊維に割繊フィブリル化され、生じた微細繊維同士或いは微細繊維と割繊フィブリル化が生じた繊維更には混抄の極細アクリル繊維とが相互に３次元に交絡して構成され、また微細繊維のうち繊維径が０．５μｍ以下の微細繊維が微細繊維全体の約５０％（繊維径１μｍ以下の繊維は約８５％）を占めていた。なお、繊維径０．５μｍ以下の微細繊維の占める割合の測定は、走査型電子顕微鏡２０００倍写真の任意部分に長さ３０μｍの縦及び横の線を引き、それぞれの線に交差した微細繊維の本数を測定し、その本数における繊維径０．５μｍ以下の繊維の本数の割合を求める方法に拠った。得られた不織布のワイピング性能を評価するため、ガラス板に指紋を押印させ、その汚れの拭き取り試験を行ったところ、非常に優れたワイピング性能を示した。
【００６１】
（実施例４）
実施例２で得た短繊維集合体を、標準パルプ離解機（熊谷理機工業社製、Ｎｏ２５３０、ＪＩＳ  Ｐ８２０９標準装置）を用い、プロペラ羽根の回転速度１０００ｒｐｍで３０秒間撹拌して繊維濃度１重量％の水分散液３を得た。一方、抄紙用の極細アクリル繊維（三菱レイヨン社製、ボンネルＭＶＰ−Ｄ１２２、繊度０．１ｄｔｅｘ、繊維長６ｍｍ、Ｌ／Ｄ２０００）を羽根の回転速度３０００ｒｐｍで３分間撹拌して繊維濃度１重量％の水分散液４を得た。水分散液３と水分散液４とを重量比５０／５０に標準角型シートマシン（熊谷理機工業社製、Ｎｏ２５５５）の分散槽中で撹拌混合し、抄造目付が３５ｇ／ｍ２になるように１００メッシュ金網上に漉き上げ抄造ウエッブを得た。
【００６２】
この抄造ウエッブをプラスチックネット（日本フィルコン社製、型番ＦＯＬ９０）を支持体とする水流噴射処理装置の支持体上に載せ、孔径０．１２ｍｍ、孔ピッチ０．７ｍｍ間隔で直線上に１列配置したノズルから５ＭＰａの水圧で、支持体を１０ｍ／分の速度で移動させながら抄造ウエッブに水流噴射し、その後、ニップロールで脱水し、１１０℃の熱風加熱装置で乾燥し、不織布を得た。
【００６３】
得られた不織布は、走査型電子顕微鏡２０００倍にて観察したところ、繊維径が１〜０．１μｍの繊維径の異なる複数の微細繊維に割繊フィブリル化され、生じた微細繊維同士或いは微細繊維と割繊フィブリル化が生じた繊維、さらには混抄の極細アクリル繊維とが相互に３次元に交絡して構成され、また微細繊維のうち繊維径が０．５μｍ以下の微細繊維が微細繊維全体の約４７％（繊維径１μｍ以下の繊維は約７８％）を占めていた。なお、繊維径０．５μｍ以下の微細繊維の占める割合の測定は、実施例３におけると同じ方法に拠った。得られた不織布のワイピング性能を評価するため、ガラス板に指紋を押印させ、その汚れの拭き取り試験を行ったところ、非常に優れたワイピング性能を示した。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、次のような利用可能性を有するものである。
１．本発明の易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維集合体は、アクリロニトリル系ポリマーーと、アクリロニトリル系ポリマーとは非相溶性のメチルメタクリレート系ポリマー及び又はセルロースジアセテートとからなり、アクリロニトリル系ポリマーの紡糸方法と同様に得ることができる。
２．本発明の易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維集合体は、繊維の構造上、水流噴射で容易に繊維径１μｍ以下の微細繊維に割繊フィブリル化し得るものである。
３．本発明の易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維集合体は、抄造原料として有用であり、単独で或いは他の繊維と併用して、湿式抄造により湿式不織布を得ることができる。
４．本発明の湿式不織布は、易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維を構成する各ポリマーからなる繊維径１μｍ以下の微細繊維同士、微細繊維と割繊フィブリル化が生じた繊維或いは他の繊維との交絡により構成され、格段に細い微細繊維の存在により、水系のみならず油系の汚れを拭き取るワイピングシート、また汚れを除去するフィルター材として使用し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施例１で得られた易割繊・フィブリル性アクリル系短繊維の断面写真である。
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年9月30日(2004.9.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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