(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端にダイを取り付けた溶融混練押出機で熱可塑性樹脂を溶融混練し、溶融樹脂をダイに送り込み、
ダイの樹脂吐出口からストランドを吐出し、ダイの樹脂吐出口に隣接して設置したエア吐出口から樹脂溶融温度より高い温度のエアによりストランドを延伸して微細化した繊維を得て、得られた繊維をコレクタに捕集する、熱可塑性樹脂繊維集合体の製造方法であって、
樹脂吐出口とエア吐出口との距離が、２〜２０〔ｍｍ〕の範囲であること、
樹脂吐出口から吐出するストランドの速度（Ｖ１）に対する、エア吐出口におけるエアの速度（Ｖ２）の速度比率（Ｖ２／Ｖ１）が１×１０2〜１５０×１０2の範囲であること、
樹脂吐出口におけるストランドの吐出方向と、エア吐出口におけるエアの吐出方向とが、略並行であること、
樹脂吐出口とコレクタとの距離が、３０〜３００〔ｃｍ〕の範囲であること、
ダイの樹脂吐出口が０．３〜１．０ｍｍφのノズル孔内径を有すること、
を特徴とする熱可塑性樹脂繊維集合体の製造方法。
【請求項２】
前記繊維集合体は、ＳＥＭ画像において、１００μｍ四方内に存在する粒子状樹脂の個数が５個以下である請求項１記載の熱可塑性樹脂繊維集合体の製造方法。
【請求項３】
熱可塑性樹脂繊維の平均繊維径が５０〔ｎｍ〕〜５０〔μｍ〕の範囲である請求項１又は２記載の熱可塑性樹脂繊維集合体の製造方法。
【請求項４】
熱可塑性樹脂繊維の平均繊維径が５０〔ｎｍ〕〜１〔μｍ〕の範囲である請求項１又は２記載の熱可塑性樹脂繊維集合体の製造方法。
【請求項５】
前記熱可塑性樹脂繊維が、ポリアリーレンスルフィド樹脂繊維である請求項１〜４のいずれか一項記載の熱可塑性樹脂繊維集合体の製造方法。
【請求項６】
平均繊維径が５０〔ｎｍ〕〜１〔μｍ〕の範囲のポリアリーレンスルフィド樹脂繊維からなる繊維集合体であって、
前記繊維集合体は、ＳＥＭ画像において、１００μｍ四方内に存在する粒子状樹脂の個数が５個以下であることを特徴とする熱可塑性樹脂繊維集合体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極細の熱可塑性樹脂からなる繊維集合体（以下、熱可塑性樹脂繊維集合体）、当該熱可塑性樹脂繊維集合体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性樹脂からなる繊維の製造方法として、メルトブロー法が知られている（参考文献１、２、３など参照）。
しかしながら、メルトブロー法は、ノズル先端の樹脂吐出口より吐出した溶融樹脂を、吐出後直ちにかつ瞬間的に高温エア（Ａｉｒ）を吹き付けて延伸することで繊維径を微細化する方法であるが、サブミクロン以下の繊維径、すなわちナノスケールの繊維径を有する繊維を得ようとすると、高温エアの流速を上げる必要があり、その際、コレクタ部で捕集された繊維からなる不織布は繊維同士が交点融着するだけでなく、さらにショットと呼ばれる粒子状樹脂が多く含まれることとなり、品質が低下するといった問題があった。このため、このような不織布からなる製品は、運搬や取扱い時にショットが脱落して汚れの原因となったり、さらに樹脂の充填材として用いた場合に、表面にブツが生じて外観性を低下させる要因となるなど、種々の問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３４８９８４号公報
【特許文献２】特開２００２−１０５８３４号公報
【特許文献３】特開２００４−３４８９８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、サブミクロン以下からミクロンオーダーの範囲まで繊維径の制御が容易な熱可塑性樹脂繊維集合体の製造方法を提供する。また、特に、サブミクロン以下の繊維径を有する熱可塑性樹脂繊維からなり、かつ、ショットの無い繊維集合体、および、当該集合体を容易に製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記課題を解決する為、鋭意努力した結果、以下の手段により、本発明を解決するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明は、先端にダイを取り付けた溶融混練押出機で熱可塑性樹脂を溶融混練し、溶融樹脂をダイに送り込み、
ダイの樹脂吐出口からストランドを吐出し、ダイの樹脂吐出口に隣接して設置したエア吐出口から樹脂溶融温度より高い温度のエアによりストランドを延伸して微細化した繊維を得て、得られた繊維をコレクタに捕集する、熱可塑性樹脂繊維集合体の製造方法であって、
樹脂吐出口とエア吐出口との距離が、２〜２０〔ｍｍ〕の範囲である、熱可塑性樹脂繊維集合体の製造方法に関する。
【０００７】
また、本発明は、平均繊維径が５０〔ｎｍ〕〜１〔μｍ〕の範囲の熱可塑性樹脂繊維からなる集合体であって、前記集合体は、ＳＥＭ画像において、１００μｍ四方内に存在する粒子状樹脂の個数が５個以下である熱可塑性樹脂繊維集合体、に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、サブミクロン以下からミクロンオーダーの範囲まで繊維径の制御が容易な熱可塑性樹脂繊維集合体の製造方法を提供することができる。また、特に、サブミクロン以下の繊維径を有する熱可塑性樹脂繊維からなり、かつ、ショットの無い繊維集合体、および、当該繊維集合体を容易に製造する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の熱可塑性樹脂繊維集合体の製造方法に好適にもちいることができる装置の一例の概念図である。
【図２】図１のダイの断面図である。
【図３】比較例３、４で用いたメルトブロー装置の概念図である。
【図４】比較例３、４で用いたメルトブロー用ダイスリットの断面図である。
【図５】実施例１で得られたＰＰＳ樹脂繊維集合体のＳＥＭ写真である（倍率１千倍）。
【図６】実施例１で得られたＰＰＳ樹脂繊維集合体のＳＥＭ写真である（倍率３千倍）。
【図７】比較例４で得られたＰＰＳ樹脂繊維集合体のＳＥＭ写真である（倍率１千倍）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の熱可塑性樹脂繊維の製造方法は、
先端にダイを取り付けた溶融混練押出機で熱可塑性樹脂を溶融混練し、溶融樹脂をダイに送り込み、
ダイの樹脂吐出口からストランドを吐出し、ダイの樹脂吐出口に隣接して設置したエア吐出口から樹脂溶融温度より高い温度のエアによりストランドを延伸して微細化した繊維を得て、得られた繊維をコレクタに捕集する、熱可塑性樹脂繊維集合体の製造方法であって、樹脂吐出口とエア吐出口との距離が、２〜２０〔ｍｍ〕の範囲であること、を特徴とする。
【００１１】
本発明に用いる熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテンなどのポリオレフィン、環状ポリオレフィン、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ポリエステル、ナイロン−６やナイロン６，６等のポリアミド、ポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレン、ポリウレタン、ポリ乳酸、ポリビニルアルコール、ポリフェニレンスルフィド等のポリアリーレンスルフィド樹脂、ポリスルホン、液晶ポリマー、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリアクリロニトリル、ポリオキシメチレン、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマおよびこれらの組合せを含むものが挙げられ、このうち、優れた難燃性や寸法安定性を有するポリアリーレンスルフィドが好ましい。
【００１２】
（ポリアリーレンスルフィド樹脂）
本発明に好ましく使用されるポリアリーレンスルフィド樹脂（ＰＡＳ樹脂）は、芳香族環と硫黄原子とが結合した構造を繰り返し単位とする樹脂構造を有するものであり、具体的には、下記式（１）
【００１３】
【化１】
0006485681.tif 000002
（式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、ニトロ基、アミノ基、フェニル基、メトキシ基、エトキシ基を表す。）で表される構造部位を繰り返し単位とする樹脂である。
ここで、前記式（１）で表される構造部位は、特に該式中のＲ１及びＲ２は、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂の機械的強度の点から水素原子であることが好ましく、その場合、下記式（２）で表されるパラ位で結合するものが好ましいものとして挙げられる。
【００１４】
【化２】
0006485681.tif 000003
これらの中でも、特に繰り返し単位中の芳香族環に対する硫黄原子の結合は前記構造式（２）で表されるパラ位で結合した構造であることが前記ポリアリーレンスルフィド樹脂の耐熱性や結晶性の面で好ましい。
【００１５】
また、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂は、前記式（１）で表される構造部位のみならず、下記の構造式（３）〜（６）
【００１６】
【化３】
0006485681.tif 000004
で表される構造部位を、前記式（１）で表される構造部位との合計の３０モル％以下で含んでいてもよい。特に本発明では上記式（３）〜（６）で表される構造部位は１０モル％以下であることが、ポリアリーレンスルフィド樹脂の耐熱性、機械的強度の点から好ましい。前記ポリアリーレンスルフィド樹脂中に、上記式（３）〜（６）で表される構造部位を含む場合、それらの結合様式としては、ランダム共重合体、ブロック共重合体の何れであってもよい。
また、前記ポリアリーレンスルフィド樹脂は、その分子構造中に、下記式（７）
【００１７】
【化４】
0006485681.tif 000005
で表される３官能性の構造部位、或いは、ナフチルスルフィド結合などを有していてもよいが、他の構造部位との合計モル数に対して、３モル％以下が好ましく、特に１モル％以下であることが好ましい。
【００１８】
また、ポリアリーレンスルフィド樹脂の物性は、本発明の効果を損ねない限り特に限定されないが、以下の通りである。
【００１９】
本発明に用いるポリアリーレンスルフィド樹脂は、３００℃で測定した溶融粘度（Ｖ６）が１〜１０００〔Ｐａ・ｓ〕の範囲であることが好ましく、さらに流動性および機械的強度のバランスが良好となることから１〜１００〔Ｐａ・ｓ〕の範囲がより好ましく、特に５〜５０〔Ｐａ・ｓ〕の範囲であることが特に好ましい。但し、本発明において、溶融粘度（Ｖ６）は、ポリアリーレンスルフィド樹脂を島津製作所製フローテスター、ＣＦＴ−５００Ｃを用い、３００℃、荷重：１．９６×１０６Ｐａ、Ｌ／Ｄ＝１０／１にて、６分間保持した後に溶融粘度を測定した値とする。
【００２０】
本発明に用いるポリアリーレンスルフィド樹脂の非ニュートン指数は、本発明の効果を損ねない限り特に限定されないが、０．９０〜２．００の範囲であることが好ましい。リニア型ポリアリーレンスルフィド樹脂を用いる場合には、非ニュートン指数が０．９０〜１．５０の範囲であることが好ましく、さらに０．９５〜１．２０の範囲であることがより好ましい。このようなポリアリーレンスルフィド樹脂は機械的物性、流動性、耐磨耗性に優れる。ただし、非ニュートン指数（Ｎ値）は、キャピログラフを用いて３００℃、オリフィス長（Ｌ）とオリフィス径（Ｄ）の比、Ｌ／Ｄ＝４０の条件下で、剪断速度及び剪断応力を測定し、下記式を用いて算出した値である。
【００２１】
【数１】
0006485681.tif 000006
［ただし、ＳＲは剪断速度（秒−１）、ＳＳは剪断応力（ダイン／ｃｍ２）、そしてＫは定数を示す。］Ｎ値は１に近いほどＰＰＳは線状に近い構造であり、Ｎ値が高いほど分岐が進んだ構造であることを示す。
【００２２】
本発明に用いるポリアリーレンスルフィド樹脂の製造方法としては、特に限定されないが、例えば１）ジハロゲノ芳香族化合物と、更に必要ならばその他の共重合成分とを、硫黄と炭酸ソーダの存在下で重合させる方法、２）ジハロゲノ芳香族化合物と、更に必要ならばその他の共重合成分とを、極性溶媒中でスルフィド化剤等の存在下に、重合させる方法、３）ｐ−クロルチオフェノールと、更に必要ならばその他の共重合成分とを自己縮合させる方法、４）ジヨード芳香族化合物と単体硫黄と必要に応じて重合禁止剤とを重合触媒の存在下で溶融重合する方法等が挙げられる。これらの方法のなかでも、２）の方法が汎用的であり好ましい。反応の際に、重合度を調節するためにカルボン酸やスルホン酸のアルカリ金属塩を添加したり、水酸化アルカリを添加しても良い。上記２）の方法の中でも、加熱した有機極性溶媒とジハロゲノ芳香族化合物を含む混合物に含水スルフィド化剤を水が反応混合物から除去され得る速度で導入し、有機極性溶媒中でジハロゲノ芳香族化合物とスルフィド化剤とを反応させること、及び反応系内の水分量を該有機極性溶媒１モルに対して０．０２〜０．５モルの範囲にコントロールすることによりポリアリーレンスルフィド樹脂を製造する方法（特開平０７−２２８６９９号公報参照。）や、固形のアルカリ金属硫化物及び非プロトン性極性有機溶媒の存在下でポリハロ芳香族化合物、アルカリ金属水硫化物及び有機酸アルカリ金属塩を、硫黄源１モルに対して０．０１〜０．９モルの有機酸アルカリ金属塩および反応系内の水分量を非プロトン性極性有機溶媒１モルに対して０．０２モル以下の範囲にコントロールしながら反応させる方法（ＷＯ２０１０／０５８７１３号パンフレット参照。）で得られるものが特に好ましい。
【００２３】
本発明の熱可塑性樹脂繊維集合体の製造方法は、初めに、前記熱可塑性樹脂を、更に必要に応じて酸化防止剤、消泡剤、防腐剤、防錆剤等の添加剤と伴に、前記熱可塑性樹脂の融点以上の温度範囲で、好ましくは該融点＋１０℃以上の温度範囲で、より好ましくは融点＋１０℃〜融点＋１００℃の温度範囲で、さらに好ましくは融点＋２０℃〜融点＋５０℃の温度範囲で、溶融混練することによって溶融物を得る。
【００２４】
溶融混練条件は本発明の効果を損ねない限り特に限定されるものではないが、例えば、樹脂成分の吐出量が０．６〜３０（ｇ／ｍｉｎ）の範囲となる条件下に溶融混練することが好ましい。
【００２５】
また前記熱可塑性樹脂に、任意成分として添加剤を加える場合は、事前にタンブラー又はヘンシェルミキサーなどで均一に予備混合してから、二軸混練押出機などの溶融混練押出機に投入し、溶融混練することが好ましい。
【００２６】
溶融混練押出機で溶融された熱可塑性樹脂は、樹脂吐出口を有するダイから溶融樹脂として吐出される。
【００２７】
本実施形態に係る繊維の断面形状は特に制限されるものではなく、通常の円形断面のみならず、三角形断面、四角形断面、Ｙ字断面、十字断面、Ｃ型断面、中空断面、田型断面等の異形断面を採用することができ、所望も断面形状に合わせて吐出口の断面形状を適宜選択することができる。
【００２８】
樹脂吐出口の内径（ノズル孔内径）は、本発明の効果を損ねなければ特に限定されないが、繊維の微細化と吐出安定性の観点から、０．３〜１．０ｍｍφの範囲が好ましく、さらに０．４〜０、９ｍｍφの範囲がより好ましい。
【００２９】
ダイ温度は、溶融混練押出機において樹脂を溶融混練させた温度と同じ範囲とすることが好ましい。具体的には、樹脂の溶融温度より＋１０〜１００℃とすることが好ましく、さらに樹脂の融点＋１０〜５０℃とすることがより好ましい。  融点＋１０℃以上であれば、樹脂の固化を防ぎ、十分な延伸が進展するため好ましい。一方、融点＋５０℃以下であれば、樹脂のゲル化や酸化を防止することができるため好ましい。
【００３０】
樹脂吐出口からの溶融樹脂の吐出量は、本発明の効果を損ねなければ特に限定されないが、０．５〜３０．０ｇ／ｍｉｎの範囲とすることが好ましく、さらに０．７〜２０．０ｇ／ｍｉｎの範囲とすることがより好ましい。０．７ｇ／ｍｉｎ以上であれば、吐出の安定性が確保できるため好ましく、一方、２０．０ｇ／ｍｉｎ以下であれば、得られた繊維の微細化の観点から好ましい。
【００３１】
樹脂吐出口からの溶融樹脂の吐出速度（Ｖ１）は、本発明の効果を損ねなければ特に限定されないが、０．０５〜２．８０ｍ／ｓの範囲とすることが好ましく、さらに０．０７〜１．９０ｍ／ｓの範囲とすることがより好ましい。
【００３２】
樹脂吐出口から溶融樹脂を吐出すると同時に、該樹脂吐出口に隣接して設けられたエア吐出口から吐出させたダイ温度より高い温度のエアにより、ストランド状に吐出された溶融ポリマーを延伸して微細化した繊維を得る。
【００３３】
エア吐出口の形状および口径は、本発明の効果を損ねない限りは特に限定されないが、例えば、一つ孔の場合は、口径が１．０〜５．０ｍｍφの範囲とすることが好ましく、さらに２．０〜４．０ｍｍφの範囲とすることがより好ましい。気流安定化の観点から２．０ｍｍφ以上が好ましく、一方、エア温度およびエア速度の低下抑制の観点から４，０ｍｍφ以下が好ましい。
尚、エア吐出口の形状は、一つ孔以外にも、スリットタイプや複数孔等であっても良い。
【００３４】
エア吐出口から吐出される際のエアの温度は、本発明の効果を損ねなければ特に限定されないが、樹脂溶融温度より＋１０〜１００℃高い温度の範囲とすることが好ましく、樹脂溶融温度より＋１０〜５０℃高い温度の範囲とすることがより好ましい。樹脂溶融温度より１０℃高い温度以上の温度範囲であれば、溶融ポリマーの固化を防ぐことができ、一方、樹脂の溶融温度より５０℃高い温度以下の温度範囲であれば、樹脂のゲル化や酸化を防ぐことができるため好ましい。
【００３５】
エア吐出口からエアを吐出する際の速度（エア吐出速度（Ｖ２））は、本発明の効果を損ねなければ特に限定されないが、３００〜１２００ｍｍ／ｓの範囲とすることが好ましく、さらに５００〜１０００ｍｍ／ｓの範囲とすることがより好ましい。５００ｍｍ／ｓ以上であれば繊維が微細化するため好ましく、一方、１０００ｍｍ／ｓ以下であればエアにより形成される気流の安定化の観点から好ましい。
【００３６】
エアの成分は、生産性の観点から大気を用いるが、本発明の効果を損ねなければ特に限定されず、酸素を遮断し、溶融ポリマーのゲル化や酸化を防止する観点から、窒素エアなどの不活性エアを用いても良い。
【００３７】
樹脂吐出口から吐出するストランドの速度（Ｖ１）に対する、エア吐出口におけるエアの速度（Ｖ２）の速度比率（Ｖ２／Ｖ１）は本発明の効果を損ねなければ特に限定されないが、１μｍ以下のサブミクロン単位の繊維径の繊維を容易に製造することができる観点から１×１０２〜１５０×１０２の範囲であることが好ましく、さらに４×１０２〜１２０×１０２の範囲であることがより好ましい。
【００３８】
樹脂吐出口におけるストランドの吐出方向と、エア吐出口におけるエアの吐出方向とが、略並行である。このように、樹脂吐出口におけるストランドの吐出方向と、エア吐出口におけるエアの吐出方向とを、略並行にするためには、ダイに設けられたノズルの吐出方向の中心線とエア吐出孔の吐出方向の中心線は互いに略並行となるよう設計および製造するが好ましい。なお、略並行とは、樹脂吐出口におけるストランドの吐出方向（ノズルの吐出方向の中心線）と、エア吐出口におけるエアの吐出方向（エア吐出孔の吐出方向の中心線）とのなす角度が０°であることが好ましいが、−５°〜＋５°の範囲内であってもよいことを意味する。
【００３９】
エア吐出口５と、樹脂吐出口との距離は、２〜２０ｍｍの範囲、このましくは、５〜１０ｍｍの範囲である。
【００４０】
得られた熱可塑性樹脂繊維は、コレクタ部において捕集され、繊維集合体として得られる。
樹脂吐出口とコレクタ部との距離は本発明の効果を損ねなければ特に限定されないが、３０〜３００ｃｍの範囲であることが好ましく、さらに１００〜２００ｃｍの範囲であることがより好ましい。１００ｃｍ以上であれば、溶融樹脂の高温状態維持が可能となり、エアによる延伸効果を受ける時間が長くなるため細径化にとっては好ましく、一方、２００ｃｍ以下であれば、エア圧が低下しコレクタでの繊維捕集が容易であるため好ましい。
【００４１】
コレクタも本発明の効果を損ねなければ特に限定されないが、ロールで連続的に捕集できる装置であることが好ましい。
【００４２】
本発明で使用する装置の一例を概略図もって説明する。図１において、本発明に使用する装置は、溶融混練押出機１と、該押出機１に熱可塑性樹脂を供給するホッパー２と、押出機１の先端に設けられたダイ３と、ダイ３の先端に取り付けた樹脂吐出口４ａとなるノズル４、当該ノズルに隣接して設けられたエア吐出口５、樹脂吐出口４ａから所定の距離の位置に設けられたコレクターローラー６とを有する。ダイ３には、エア輸送管７を通して、エア供給装置８から、ヒーター９で加熱されたエアが供給されている。
【００４３】
図１におけるダイ３の断面図を図２として示す。ダイ３は、上部ダイプレート３ａとヒーター１０を内部に有する下部ダイプレート３ｂとからなる。上部ダイプレート３ａと下部ダイプレート３ｂは組み合わせることにより、ダイ３内部に加熱したエアを貯めるエアチャンバー１１が形成されている。また、エアチャンバー１１には、前記エア輸送管７が接続され、加熱されたエアが供給されている。一方、押出機１で溶融された溶融ポリマーは、導入口１２を介して樹脂チャンバー１３に溜り、ヒーター１０で溶融状態を維持するよう加熱され、続いてノズル４を通り、樹脂吐出口４ａからストランド状に吐出される。
【００４４】
ノズル４の吐出方向の中心線ψ４ａとエア吐出孔５の吐出方向の中心線ψ５は互いに略並行となるよう設計されており、したがって、樹脂吐出口４ａにおける吐出されるストランドの吐出方向とエア吐出口におけるエアの吐出方向は略並行となる。
さらに、コレクターローラー６に捕集された熱可塑性樹脂繊維が捕集面上１４に集積される。
【００４５】
本発明の製造方法は、サブミクロン以下からミクロンオーダーの範囲まで繊維径の制御が容易であることから、得られる繊維の繊維径（直径）は、特に限定されるものではないが、好ましくは５０μｍ以下の範囲であり、さらに好ましくは１０μｍ以下の範囲であり、より好ましくは１μｍ以下の範囲、最も好ましくは８００ｎｍ以下の範囲である。また、繊維径の下限も特に制限されないが、好ましくは５０ｎｍ以上の範囲、さらに好ましくは１００ｎｍ以上の範囲である。
【００４６】
当該繊維径は、走査型電子顕微鏡により測定される繊維径である。具体的には、例えば、ＳＥＭ 日立製作所製Ｓ−２３８０Ｎ型等を用いて測定される。
本発明の熱可塑性樹脂繊維は、繊維長／繊維径で表されるアスペクト比が、２以上であることが好ましく、１０以上であることがより好ましく、１００以上であることがさらに好ましく、１０００以上であることが最も好ましい。
【００４７】
また、本発明の製造方法により得られる前記熱可塑性樹脂繊維集合体は、繊維同士が、互いに融着しておらず、直線構造の繊維がからまりあってできる集合体であり、いわゆる不織布や綿を形成している。さらに、本発明の製造方法により、サブミクロン以下の繊維径、すなわちナノスケールの繊維径を有する繊維でありながら、ショットと呼ばれる粒子状樹脂の発生を抑えた、高品質な繊維集合体を得ることもできる。
【００４８】
本発明の熱可塑性樹脂繊維集合体は、熱可塑性樹脂が本来有する耐熱性、寸法安定性等の諸性能も具備していることから、例えば、コネクタ、プリント基板及び封止成形品等の電気・電子部品、ランプリフレクター及び各種電装品部品などの自動車部品、各種建築物、航空機及び自動車などの内装用材料、ＯＡ機器部品、カメラ部品及び時計部品などの精密部品等の分野で用いられる繊維として使用することができる。より具体的には、リチウムイオンバッテリー等に用いられるセパレータや、バグフィルター等に用いられるフィルター用に好適に用いることができる。これらの用途に用いる際には、本実施形態に係る繊維集合体を単独で使用してもよく、その他の繊維と適宜組み合わせて使用してもよい。
【実施例】
【００４９】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。これら例は例示的なものであって限定的なものではない。
【００５０】
実施例１
図１、２に記載された装置を用い、ＤＩＣ株式会社製ポリフェニレンスルフィド樹脂ＤＩＣ．ＰＰＳ（３００℃におけるＶ６溶融粘度１０Ｐａ・ｓ、非ＮＴ指数１．１）を押出機（温度３２０℃）で溶融混練した後、ダイ（樹脂チャンバー設定温度３２０℃）に送り込み、その後、ダイに設けた径０．４１ｍｍのノズルの先端の樹脂吐出口から、樹脂吐出量１．５ｇ／ｍｉｎ、樹脂吐出速度（Ｖ１）０．１４ｍ／ｓｅｃでストランド状に溶融樹脂を吐出し、同時に、ダイに設けたエア吐出口からエア温度３６０℃、エア流量７５リットル／ｍｉｎ、エア流速（Ｖ２）８３０ｍ／ｓｅｃでエアを吐出し、ストランド状に吐出した溶融樹脂を延伸した。なお、溶融樹脂の樹脂吐出口における吐出速度Ｖ１とエア吐出口におけるエア吐出速度Ｖ２の速度比率（Ｖ２／Ｖ１）は５９×１０２、樹脂吐出口−エア吐出口５ｍｍ、樹脂吐出口−コレクタ間隔１５０ｃｍ、ノズル４の吐出方向の中心線（ψ４ａ）とエア吐出孔５の吐出方向の中心線（ψ５）のなす角度が０度（略並行）となる条件で溶融樹脂をエアで延伸し、ＰＰＳ繊維（１）からなる繊維集合体（１）を得た。得られた繊維集合体を構成する繊維は、平均繊維径が０．５μｍ、長繊維形態を保持し、繊維集合体中に粒子状物質は確認されなかった。評価結果を表１に示す。
【００５１】
実施例２
樹脂吐出量０．９ｇ／ｍｉｎ、樹脂吐出速度（Ｖ１）０．０８ｍ／ｓｅｃ、エア流量１２０リットル／ｍｉｎ、エア流速（Ｖ２）９５０ｍ／ｓｅｃとし、樹脂吐出速度Ｖ１とエア吐出速度Ｖ２の比率（Ｖ２／Ｖ１）を１１２×１０２としたこと以外は実施例１と同様にし、溶融樹脂をエアで延伸し、ＰＰＳ繊維（２）からなる繊維集合体（２）を得た。評価結果を表１に示す。
【００５２】
実施例３
樹脂吐出量８．０ｇ／ｍｉｎ、樹脂吐出速度（Ｖ１）０．７５ｍ／ｓｅｃ、エア流量４５リットル／ｍｉｎ、エア流速（Ｖ２）３５０ｍ／ｓｅｃとし、樹脂吐出速度Ｖ１とエア吐出速度Ｖ２の比率（Ｖ2／Ｖ1）を４．６×１０２としたこと以外は、実施例１と同様にして溶融樹脂をエアで延伸し、ＰＰＳ繊維（３）からなる繊維集合体（３）を得た。評価結果を表１に示す。
【００５３】
実施例４
樹脂吐出口−エア吐出口間隔３ｍｍにしたこと以外は、実施例１と同様にして溶融樹脂をエアで延伸し、ＰＰＳ繊維（４）からなる繊維集合体（４）を得た。評価結果を表１に示す。
【００５４】
実施例５
樹脂吐出口−エア吐出口間隔２０ｍｍにしたこと以外は、実施例１と同様にして溶融樹脂をエアで延伸し、ＰＰＳ繊維（５）からなる繊維集合体（５）を得た。評価結果を表１に示す。
【００５５】
実施例６
樹脂吐出量０．６ｇ／ｍｉｎ、樹脂吐出速度（Ｖ１）０．０６ｍ／ｓｅｃ、エア流量８０リットル／ｍｉｎ、エア吐出速度（Ｖ２）８５０ｍ／ｓｅｃとし、樹脂吐出速度Ｖ１とエア吐出速度Ｖ２の比率（Ｖ２／Ｖ１）を１５０×１０２としたこと以外は、実施例１と同様にして溶融樹脂をエアで延伸し、ＰＰＳ繊維（６）からなる繊維集合体（６）を得た。評価結果を表２に示す。
【００５６】
実施例７
樹脂吐出量３８．２ｇ／ｍｉｎ、樹脂吐出速度（Ｖ１）３．６ｍ／ｓｅｃ、エア流量４５リットル／ｍｉｎ、エア吐出速度（Ｖ２）３６０ｍ／ｓｅｃとし、樹脂吐出速度Ｖ１とエア吐出速度Ｖ２の比率（Ｖ２／Ｖ１）を１．０×１０２としたこと以外は、比較例１と同様にして溶融樹脂をエアで延伸し、ＰＰＳ繊維（７）からなる繊維集合体（７）を得た。評価結果を表２に示す。
【００５７】
比較例１
樹脂吐出口−エア吐出口間隔１ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして溶融樹脂をエアで延伸したが、繊維化は適わず繊維集合体は得られなかった。評価結果を表２に示す。
【００５８】
比較例２
樹脂吐出口−エア吐出口間隔２５ｍｍとしたこと以外は、実施例１と同様にして溶融樹脂をエアで延伸したが、繊維化は適わず繊維集合体は得られなかった。評価結果を表２に示す。
【００５９】
比較例３
図３に記載した汎用型メルトブロー装置を用い、図４に示す長さ３インチ、樹脂吐出用スリットのリップ幅０．６０ｍｍ、その両側に幅０．２５ｍｍのエア吐出用スリット（樹脂吐出口−エア吐出口間隔１ｍｍ以下、）を備えたメルトブロー用ダイスリットを用いて、繊維集合体を製造した。すなわち、ＤＩＣ株式会社製ポリフェニレンスルフィド樹脂ＤＩＣ．ＰＰＳ（３００℃におけるＶ６溶融粘度１０Ｐａ・ｓ、非ＮＴ指数１．１）を押出機（温度３２０℃）で溶融混練した後、メルトブロー用ダイスリットに送り込み、エア温度３６０℃、樹脂吐出量１．５ｇ／ｍｉｎ、樹脂吐出速度（Ｖ１）０．１５ｍ／ｓｅｃ、エア流量１．２Ｎｍ３／分（１０分割）、エア吐出速度（Ｖ２）７８７ｍ／ｓｅｃとし、樹脂吐出速度Ｖ１とエア吐出速度Ｖ２の比率（Ｖ２／Ｖ１）を５３×１０２とし、樹脂吐出口−コレクタ間隔２０ｃｍ、樹脂吐出スリットの吐出方向の中心線（ψ１１０）とエア吐出スリットの吐出方向の中心線（ψ１１１）のなす角度が４５度となる条件でメルトブロー成形し、メルトブロー不織布を得た。得られた不織布を構成する繊維は、平均繊維径が５．０μｍ、短繊維と長繊維の混合形態を保持し、繊維集合体中には多数の粒子状物質が確認された。評価結果を表２に示す。
【００６０】
比較例４
樹脂吐出量１．０ｇ／ｍｉｎ、樹脂吐出速度（Ｖ１）０．１０ｍ／ｓｅｃ、エア流量１．６Ｎｍ３／分（１０分割）、エア吐出速度（Ｖ２）１０５０ｍ／ｓｅｃとし、樹脂吐出速度Ｖ１とエア吐出速度Ｖ２の比率（Ｖ２／Ｖ１）を１０６×１０２としたこと以外は、比較例３と同様にして溶融樹脂をメルトブロー成形したが、繊維化は適わず繊維集合体は得られなかった。評価結果を表２に示す。
【００６１】
【表１】
0006485681.tif 000007
【００６２】
【表２】
0006485681.tif 000008
※１・・・繊維化せず、測定不可
【００６３】
ただし、上記実施例および比較例中の各測定値は以下の方法で測定した。
【００６４】
評価方法
ポリフェニレンスルフィド繊維に白金−パラジウム合金を蒸着し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ  日立製作所製Ｓ−２３８０Ｎ型）で観察し、以下のとおり評価した。
【００６５】
（繊維径）
繊維径は、繊維径の確認が可能である倍率（１０００倍）にて、重複しない任意の２０箇所を選出し、さらに、当該２０箇所において任意の５点の繊維を抽出し、所定の倍率（３０００倍）にて繊維径を確認した。上記１００点（２０箇所×５点）の得られた繊維径の数平均を算出して、当該サンプルの繊維径とした。
【００６６】
（粒子状樹脂の観察・評価）
目付け１００ｇ／ｍ２の不織布を、１ｃｍ×１ｃｍの大きさに切り出したものを試験片として５点準備し、所定の倍率（１０００倍）にて各試験片につき任意の２０箇所を抽出して粒子状樹脂の状態を観察した。
試験片５点×２０箇所を観察し、１００μｍ四方内に存在する粒子状樹脂の個数を数平均として算出し、以下の評価に分類わけした。
「ショットが無い」  ・・・粒子状樹脂が１個未満の場合（表中の「◎」印）
「ショットが少ない」  ・・・同１個以上５個未満の場合（表中の「○」印）
「ショットが少なからずある」  ・・・同５個以上５０個未満の場合（表中の「△」印）
「ショットが多い」  ・・・同５０個以上の場合（表中の「×」印）
【符号の説明】
【００６７】
１    溶融混練押出機  
２    ホッパー        
３    ダイ            
３ａ  上部ダイプレート  
３ｂ  下部ダイプレート  
４ａ  樹脂吐出口      
４    ノズル          
５    エア吐出口      
６    コレクターローラー  
７    エア輸送管      
８    エア供給装置    
９    ヒーター        
１０  ヒーター        
１１  エアチャンバー  
１２  導入口
１３  樹脂チャンバー
１４    繊維捕集面
ψ４ａ  ノズル４の吐出方向の中心線  
ψ５    エア吐出孔５の吐出方向の中心線
２１  メルトブロー用ダイ（高温エアー吐出ノズル部）
２２  メルトブロー用ダイ（溶融樹脂吐出ノズル部）
１０１    溶融混練押出機  
１０２    ホッパー        
１２３    ダイスリット            
１１０  樹脂吐出口（樹脂吐出スリット）      
１１１    エア吐出口（エア吐出スリット）      
１０６    コレクターローラー  
１０７    エア輸送管      
１０８    エア供給装置    
１０９    ヒーター        
１１２  導入口
１１４    繊維捕集面
ψ１１０  樹脂吐出スリットの吐出方向の中心線  
ψ１１１  エア吐出スリットの吐出方向の中心線
【図１】
0006485681.tif 000009
【図２】
0006485681.tif 000010
【図３】
0006485681.tif 000011
【図４】
0006485681.tif 000012
【図５】
0006485681.tif 000013
【図６】
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【図７】
0006485681.tif 000015