(57)【要約】【課題】  目付バラツキが小さく、しかも手に纏わり付くなどの問題の生じない、取り扱い性に優れる長尺状静電紡糸不織布、及び前記長尺状静電紡糸不織布を生産性良く、低コストで製造できる製造方法を提供すること。【解決手段】  本発明の長尺状静電紡糸不織布は、長さ方向におけるＡ４サイズから換算した目付のＣＶ値が１％以下、かつ静電気量が０．３ｋＶ以下である。この長尺状静電紡糸不織布は、静電紡糸法により紡糸して形成した繊維ウエブを、支持体で支持した状態で前熱処理を実施し、一旦巻き取ってロール状とした後、繊維ウエブを巻き出し、繊維ウエブの両面を、ポリマー溶液の溶媒の沸点よりも２５℃以上高い温度で熱処理し、ポリマー溶液の溶媒を除去して製造できる。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ方向におけるＡ４サイズから換算した目付のＣＶ値が１％以下、かつ静電気量が０．３ｋＶ以下であることを特徴とする長尺状静電紡糸不織布。
【請求項２】
ポリマー溶液を静電紡糸法により紡糸して繊維を形成する繊維形成工程、
前記繊維を捕集体で捕集して繊維ウエブを形成する繊維ウエブ形成工程、
前記繊維ウエブを支持体で支持した状態で前熱処理を実施する前熱処理工程、
前記前熱処理した繊維ウエブを一旦巻き取ってロール状とする前巻き取り工程、
前記ロール状の繊維ウエブを巻き出し、繊維ウエブの両面を加熱する本熱処理を、ポリマー溶液の溶媒の沸点よりも２５℃以上高い温度で実施してポリマー溶液の溶媒を除去し、静電紡糸不織布とする本熱処理工程、
前記静電紡糸不織布を巻き取る本巻取り工程、
を含む、長尺状静電紡糸不織布の製造方法。
【請求項３】
前熱処理工程を、繊維ウエブをロールに沿わせた状態で実施することを特徴とする、請求項２に記載の長尺状静電紡糸不織布の製造方法。
【請求項４】
前熱処理を赤外線照射により実施することを特徴とする、請求項２又は請求項３に記載の長尺状静電紡糸不織布の製造方法。
【請求項５】
本熱処理工程を、繊維ウエブを片面ずつ加熱ロールに接触させて実施することを特徴とする、請求項２〜請求項４のいずれかに記載の長尺状静電紡糸不織布の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は長尺状静電紡糸不織布及び長尺状静電紡糸不織布の製造方法に関する。より具体的には、取り扱い性に優れる長尺状静電紡糸不織布及び長尺状静電紡糸不織布の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
不織布を構成する繊維の繊維径が小さいと、分離性能、液体保持性能、払拭性能、隠蔽性能、絶縁性能、或いは柔軟性など、様々な性能に優れているため、不織布を構成する繊維の繊維径を小さくするのが好ましい。このような繊維径の小さい繊維からなる不織布の製造方法として、ポリマー溶液を紡糸空間へ供給するとともに、供給したポリマー溶液に電界を作用させてポリマー溶液を繊維化し、延伸して繊維径の小さい繊維とした後に直接捕集して不織布とする、いわゆる静電紡糸法が知られている。
【０００３】
このような静電紡糸法により長尺状不織布を製造する場合、ポリマー溶液を紡糸空間へ供給する手段であるノズルの数が１本ではポリマー溶液の供給量が少ないため、生産性が悪かった。そのため、本願出願人は多数のノズルを長円状に循環移動させることにより、長尺状静電紡糸不織布の生産性を高める方法を提案した（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１２０２３号公報（特許請求の範囲など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、静電紡糸法により紡糸した繊維はポリマー溶液の溶媒が残存しているため、どこかの段階で乾燥する必要がある。そのため、紡糸した繊維が集積した繊維ウエブを巻き取る前に乾燥することを考えたが、乾燥条件下に捕集体を晒すことによって捕集体の寿命が短くなり、捕集体の交換作業を頻繁に行う必要があるなど、長尺状静電紡糸不織布の生産性を高めるのが困難であった。また、静電紡糸法によって形成される繊維ウエブは、ノズルから紡糸空間へ供給されるポリマー溶液量が少なく生産性が悪いため、生産性を高めるために静電紡糸装置を複数台設置すると、その台数に応じた数だけ乾燥機を設置する必要があるため、コストアップに繋がるという問題があった。
【０００６】
このような問題を解決するために、本発明者らは一旦繊維ウエブを巻き取った後に１台の乾燥機によって乾燥すれば、捕集体を損傷することなく、また、乾燥機を複数台設置することなく、長尺状静電紡糸不織布を製造できると考えた。ところが、紡糸直後の繊維ウエブを一旦巻き取ると、繊維ウエブが収縮してしまい、また、繊維ウエブを巻き出す時に皺が発生しないように、ある程度のテンションをかけて引き出そうとすると、伸びムラが発生してしまい、結果として目付にバラツキが生じるという問題が発生した。また、一旦巻き取った繊維ウエブを巻き出した後に乾燥して長尺状静電紡糸不織布を製造した場合、乾燥条件によっては、長尺状静電紡糸不織布が手に纏わり付くなど、非常に取り扱い性の悪いものであった。
【０００７】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、目付バラツキが小さく、しかも手に纏わり付くなどの問題の生じない、取り扱い性に優れる長尺状静電紡糸不織布、及び前記長尺状静電紡糸不織布を生産性良く、低コストで製造できる製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１にかかる発明は、「長さ方向におけるＡ４サイズから換算した目付のＣＶ値が１％以下、かつ静電気量が０．３ｋＶ以下であることを特徴とする長尺状静電紡糸不織布。」である。
【０００９】
本発明の請求項２にかかる発明は、「ポリマー溶液を静電紡糸法により紡糸して繊維を形成する繊維形成工程、前記繊維を捕集体で捕集して繊維ウエブを形成する繊維ウエブ形成工程、前記繊維ウエブを支持体で支持した状態で前熱処理を実施する前熱処理工程、前記前熱処理した繊維ウエブを一旦巻き取ってロール状とする前巻き取り工程、前記ロール状の繊維ウエブを巻き出し、繊維ウエブの両面を加熱する本熱処理を、ポリマー溶液の溶媒の沸点よりも２５℃以上高い温度で実施してポリマー溶液の溶媒を除去し、静電紡糸不織布とする本熱処理工程、前記静電紡糸不織布を巻き取る本巻取り工程、を含む、長尺状静電紡糸不織布の製造方法。」である。
【００１０】
本発明の請求項３にかかる発明は、「前熱処理工程を、繊維ウエブをロールに沿わせた状態で実施することを特徴とする、請求項２に記載の長尺状静電紡糸不織布の製造方法。」である。
【００１１】
本発明の請求項４にかかる発明は、「前熱処理を赤外線照射により実施することを特徴とする、請求項２又は請求項３に記載の長尺状静電紡糸不織布の製造方法。」である。
【００１２】
本発明の請求項５にかかる発明は、「本熱処理工程を、繊維ウエブを片面ずつ加熱ロールに接触させて実施することを特徴とする、請求項２〜請求項４のいずれかに記載の長尺状静電紡糸不織布の製造方法。」である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１にかかる発明は、目付のＣＶ値が１％以下の目付バラツキの小さい長尺状静電紡糸不織布であり、また、静電気量が０．３ｋＶ以下であることによって、手に纏わり付くなどの問題の生じない、取り扱い性に優れる長尺状静電紡糸不織布である。
【００１４】
本発明の請求項２にかかる発明は、繊維ウエブを巻き取る前に、繊維ウエブを支持体で支持した状態で前熱処理を実施して、ある程度繊維を固定することによって、繊維ウエブの繊維収縮と本熱処理工程における巻き出しの際の伸びムラを抑制していることによって、目付バラツキの小さい静電紡糸不織布を製造できる。また、本熱処理を繊維ウエブの両面に対して実施し、十分にポリマー溶液の溶媒を除去することによって、静電気量を少なくし、手に纏わり付くなどの問題の生じない、取り扱い性に優れる長尺状静電紡糸不織布を製造できる。更に、支持体で支持した状態で前熱処理を実施し、別工程で本熱処理を実施しており、捕集体を損傷することや、乾燥機を複数台設置する必要がないため、生産性良く、低コストで長尺状静電紡糸不織布を製造することができる。
【００１５】
本発明の請求項３にかかる発明は、前熱処理工程を、繊維ウエブをロールに沿わせた状態で実施しているため、繊維ウエブを損傷することなく、連続して前熱処理を実施することができる。
【００１６】
本発明の請求項４にかかる発明は、赤外線照射により前熱処理を実施しているため、均一かつ瞬時に前熱処理を実施することができる。
【００１７】
本発明の請求項５にかかる発明は、本熱処理工程において、繊維ウエブを片面ずつ加熱ロールに接触させて繊維ウエブ全体に均一に熱を処理させているため、目付バラツキが小さく、また、帯電量が少なく、纏わり付くなどの問題の発生しない、取り扱い性に優れる長尺状静電紡糸不織布を製造しやすい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の長尺状静電紡糸不織布は、長さ方向におけるＡ４サイズから換算した目付のＣＶ値（以下、「Ａ４−ＣＶ値」と表記することがある）が１％以下の目付バラツキの小さいものである。従来の捕集体上に捕集して形成した繊維ウエブを熱処理することなく一旦巻き取った後に、１台の乾燥機によって乾燥する方法によって製造できる長尺状静電紡糸不織布のＡ４−ＣＶ値は１．５％を超えるものであったため、本発明の長尺状静電紡糸不織布は目付バラツキが小さく、均一性に優れている。このＡ４−ＣＶ値が小さい程、目付バラツキが小さいことを意味するため、Ａ４−ＣＶ値は０．９％以下であるのが好ましく、０．８％以下であるのがより好ましく、０．７％以下であるのが更に好ましい。理想的には目付バラツキが全くない０％である。
【００１９】
本発明におけるＡ４−ＣＶ値（ＣＶＡ４値）は次の方法によって得られる値をいう。
（１）長尺状静電紡糸不織布の一端から１ｍまでの領域から、Ａ４サイズの試験片を２枚、任意に選んだ箇所から採取する。この操作を長尺状静電紡糸不織布の長さ方向１ｍごとに長尺状静電紡糸不織布の他端まで繰り返し、試験片を採取する。
（２）各試験片の質量（ＷｍＡ４）を測定し、各試験片の質量を１ｍ２あたりにおける質量、つまり目付（ＷｕＡ４）に換算する。つまり、次の式により各試験片の目付（ＷｕＡ４）を算出する。
ＷｕＡ４＝１６×ＷｍＡ４
（３）各試験片の目付の算術平均値（ＸａｖＡ４）を算出する。
（４）各試験片の目付の算術平均値をもとに、標準偏差値（ＳＤＡ４）を算出する。
（５）各試験片の目付の算術平均値（ＸａｖＡ４）と標準偏差値（ＳＤＡ４）をもとに、次の式からＣＶＡ４値（変動係数）を算出する。
ＣＶＡ４（％）＝（ＳＤＡ４／ＸａｖＡ４）×１００
【００２０】
本発明の長尺状静電紡糸不織布は保有する静電気量が０．３ｋＶ以下であるため、手に纏わり付くなどの現象が生じないため、取り扱い性に優れている。静電気量が少なければ少ない程、手に纏わり付くなどの現象が生じず、取り扱い性に優れているため、静電気量は０．２ｋＶ以下であるのが好ましく、０．１ｋＶ以下であるのがより好ましく、０ｋＶであるのが最も好ましい。
【００２１】
この「静電気量」は、次の方法によって得られる値をいう。
（１）長尺状静電紡糸不織布からＢ５サイズの試験片を採取し、標準状態（温度：２０℃、相対湿度：６５％）に１時間放置する。
（２）前記試験片を長手方向の長さが半分の長さとなるように二つ折りとした後、二つ折りの状態のまま、除電バー（キーエンス製、ＳＪ−Ｒ０３６）で除電する。この除電は、デジタル静電電位測定器（春日電気製、ＫＳＤ−０１０３）により静電気量を測定し、二つ折りの試験片の片面から１００ｍｍ離れた位置における静電気量が０ＫＶとなるように行なう。
（３）前記二つ折りした試験片を元の大きさに広げた後に、静電気量をデジタル静電電位測定器（春日電気製、ＫＳＤ−０１０３）により、試験片の開放面（広げることにより露出する面）から１００ｍｍ離れた位置における静電気量を測定する。
【００２２】
本発明の長尺状静電紡糸不織布を構成する繊維の平均繊維径は、分離性能、液体保持性能、払拭性能、隠蔽性能、絶縁性能、或いは柔軟性など、様々な性能に優れているように、０．４μｍ以下であるのが好ましく、０．３μｍ以下であるのがより好ましい。なお、平均繊維径の下限値は特に限定するものではないが、０．０１μｍ以上であるのが好ましい。この「平均繊維径」は５０本の繊維の繊維径の算術平均値をいい、繊維の横断面形状が非円形である場合には、横断面積と同じ面積をもつ円の直径を繊維径とみなす。
【００２３】
本発明の長尺状静電紡糸不織布を構成する繊維の繊維長は特に限定するものではないが、繊維の脱落が発生しにくいように、０．１ｍｍ以上であるのが好ましく、特には連続繊維であるのが好ましい。
【００２４】
また、長尺状静電紡糸不織布を構成する繊維材料は長尺状静電紡糸不織布の使用用途等によって異なり、特に限定するものではないが、例えば、ポリエチレングリコール、部分けん化ポリビニルアルコール、完全けん化ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィンなどの有機材料、或いは石英ガラスなどの無機材料を挙げることができる。なお、繊維は単一材料から構成されている必要はなく、二種類以上の材料から構成されていても良い。
【００２５】
なお、長尺状静電紡糸不織布を構成する繊維の表面は窪みのない、平滑な状態にあるのが好ましい。このような平滑な表面をもつことによって、繊維同士の摩擦が生じにくいためか静電気量が少なく、取り扱い時に手などにまとわり付かず、取り扱い性に優れている。
【００２６】
本発明の長尺状静電紡糸不織布の目付は特に限定するものではないが、２〜５ｇ／ｍ２という、非常に繊維量の少ない場合であっても、静電気による影響が極めて少ないため、手に纏わり付くなどの問題の生じないものである。この「目付」はＪＩＳ  Ｐ  ８１２４（紙及び板紙−坪量測定方法）に規定する方法に基いて得られる坪量を意味し、１ｍ２あたりの質量をいう。その単位はｇ／ｍ２である。
【００２７】
また、長尺状静電紡糸不織布の厚さは５〜５０μｍであるのが好ましく、８〜３０μｍであるのがより好ましく、１５〜２５μｍであるのが更に好ましい。「厚さ」はＪＩＳ  Ｂ  ７５０２に規定する方法による測定値、すなわち、５Ｎ荷重時の外側マイクロメーターによる測定値をいう。
【００２８】
本発明の長尺状静電紡糸不織布は更に取り扱い性に優れるように、長手方向における引張強さが０．７Ｎ／１５ｍｍ幅以上であるのが好ましく、１Ｎ／１５ｍｍ幅以上であるのがより好ましく、２Ｎ／１５ｍｍ幅以上であるのが更に好ましい。この「引張強さ」は、長尺状静電紡糸不織布を短手方向に長さ１５ｍｍで、長手方向に長さ２０ｃｍに裁断して試験片を採取し、この試験片を引張り強さ試験機（オリエンテック製、テンシロンＵＴＭ−III−１００）のチャック間（チャック間距離：１０ｃｍ）に固定し、引張り速度５０ｍｍ／ｍｉｎ．で引張り、試験片を破断するために要する力をいう。
【００２９】
本発明の長尺状静電紡糸不織布は前述のようなＡ４−ＣＶ値を測定することができるように、２１ｃｍ以上の幅があり、少なくとも１ｍの長さがある。好ましくは、４０ｃｍ以上の幅があり、２ｍ以上の長さがあり、より好ましくは５０ｃｍ以上の幅があり、５ｍ以上の長さがあり、更に好ましくは１００ｃｍ以上の幅があり、１００ｍ以上の長さがある。
【００３０】
このような本発明の長尺状静電紡糸不織布は目付バラツキが小さく、手に纏わり付かない、取り扱い性に優れるものであるため、各種用途に使用することができる。例えば、液体、気体、又はマスク用濾過材、電気化学素子用セパレータ（例えば、アルカリ電池用セパレータ、リチウム電池用セパレータ、電気二重層キャパシタ用セパレータ、電解コンデンサ用セパレータなど）、ワイパー、電解質膜用材料、人工皮膚用材料、ナノカプセル用材料などに使用できる。これらの中でも、電気二重層キャパシタ用セパレータとして使用すると、漏れ電流と抵抗を低減することができ、しかもコンパクトなキャパシタを製作できるという効果も奏するため、特に好適な用途である。
【００３１】
本発明の長尺状静電紡糸不織布は、例えば、ポリマー溶液を静電紡糸法により紡糸して繊維を形成する繊維形成工程、前記繊維を捕集体で捕集して繊維ウエブを形成する繊維ウエブ形成工程、前記繊維ウエブを支持体で支持した状態で前熱処理を実施する前熱処理工程、前記前熱処理した繊維ウエブを一旦巻き取ってロール状とする前巻き取り工程、前記ロール状の繊維ウエブを巻き出し、繊維ウエブの両面を加熱する本熱処理を、ポリマー溶液の溶媒の沸点よりも２５℃以上高い温度で実施してポリマー溶液の溶媒を除去し、静電紡糸不織布とする本熱処理工程、前記静電紡糸不織布を巻き取る本巻取り工程、によって製造することができる。このような製造方法においては、繊維ウエブを巻き取る前に、繊維ウエブを支持体で支持した状態で前熱処理を実施して、ある程度繊維を固定することによって、繊維ウエブの繊維収縮と本熱処理工程における巻き出しの際の伸びムラを抑制していることによって、目付バラツキの小さい静電紡糸不織布を製造できる。また、本熱処理を繊維ウエブの両面に対して実施し、十分にポリマー溶液の溶媒を除去することによって、静電気量を少なくし、手に纏わり付くなどの問題の生じない、取り扱い性に優れる長尺状静電紡糸不織布を製造できる。更に、支持体で支持した状態で前熱処理を実施し、別工程で本熱処理を実施しており、捕集体を損傷することや、乾燥機を複数台設置する必要がないため、生産性良く、低コストで長尺状静電紡糸不織布を製造することができる。
【００３２】
より具体的には、まず、ポリマー溶液を静電紡糸法により紡糸して繊維を形成する繊維形成工程を実施する。この静電紡糸法は従来公知の方法であり、ノズル等のポリマー溶液供給材料から紡糸空間へ供給したポリマー溶液に対して電界を作用させることにより、ポリマー溶液を繊維化する方法である。このポリマー溶液供給材料から紡糸空間へのポリマー溶液の供給は、目付バラツキの小さい長尺状静電紡糸不織布を製造できるように、また、ある程度の幅と長さをもった長尺状静電紡糸不織布を製造できるように、特開２００６−１１２０２３号公報に開示の方法により行うのが好ましい。つまり、ノズル等のポリマー溶液供給部を捕集体の幅方向に直線的に移動（特には長円状に移動）させながら、ポリマー溶液を供給するのが好ましい。このように直線的に移動させると、ポリマー溶液供給部の移動速度を一定にできるため、目付バラツキの小さい繊維ウエブを製造しやすい。
【００３３】
ポリマー溶液は繊維のもとになるため、前述のような繊維材料を溶媒に溶解させたものである。石英ガラスの場合、金属アルコキシドを加水分解した曳糸性のゾル溶液をポリマー溶液として使用することができる。なお、ポリマー溶液の溶媒は繊維材料によって異なり、特に限定するものではないが、例えば、水、アセトン、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、トルエン、ベンゼン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、１，４−ジオキサン、四塩化炭素、塩化メチレン、クロロホルム、ピリジン、トリクロロエタン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネート、アセトニトリルなどを挙げることができる。これらの例示以外の溶媒も使用可能であり、例示以外の溶媒も含めて、２種以上の溶媒を用いた混合溶媒も使用することができる。
【００３４】
次いで、前述の静電紡糸法により紡糸した繊維を捕集体で捕集して繊維ウエブを形成する繊維ウエブ形成工程を実施する。本発明においては、後述のように支持体で支持した状態で繊維ウエブを前熱処理するため、捕集体に耐熱性は必要ではなく、従来から公知のものを使用することができる。例えば、金属製や炭素などの導電性材料、又は有機高分子などの非導電性材料からなる、不織布、織物、編物、ネット、平板、ドラム、或いはベルトを使用できる。場合によっては水や有機溶媒などの液体を捕集体として使用できる。特には、繊維集積面にシリコーン系樹脂又はフッ素系樹脂を有しており、繊維の剥離性に優れた捕集体を使用するのが好ましい。
【００３５】
次いで、捕集体で捕集して形成した繊維ウエブを支持体へ搬送し、支持体で支持した状態で前熱処理を実施する前熱処理工程を実施する。このように、繊維ウエブを支持体で支持した状態で前熱処理を実施しており、捕集体に耐熱性は必要ではないため、捕集体を損傷することなく生産できて生産性に優れ、また、繊維ウエブを一旦巻き取る前に、繊維ウエブを支持体で支持した状態で前熱処理を実施して、繊維ウエブの繊維収縮を抑制するとともに、ある程度繊維を固定することによって、後述の本熱処理工程で繊維ウエブを巻き出す際の伸びムラを抑制しているため、目付バラツキの小さい長尺状静電紡糸不織布を製造することができる。
【００３６】
この支持体としては、耐熱性があり、かつ繊維ウエブを支持できるものであれば良く、特に限定するものではないが、例えば、金属ロール、耐熱性不織布ロール、紙管などを使用することができる。このようなロール（紙管を含む）に繊維ウエブを沿わせて支持した状態で前熱処理を実施すると、繊維ウエブをロールの回転によって搬送し、繊維ウエブを損傷することなく、連続的に前熱処理を実施することができるため好適である。また、ロールが回転することによって、搬送する際の張力によって繊維ウエブが伸長しにくく、目付バラツキが生じにくいという効果もある。
【００３７】
なお、前熱処理は、例えば、赤外線照射、赤外線照射と熱風吹き付けの併用、熱風吹き付け、サクションドラム式乾燥機、加熱ロール（支持体自体の加熱）などによって実施することができる。特に、熱風吹き付けを併用するかしないかに関わらず、赤外線は繊維ウエブに対して均一かつ瞬時に高温にでき、生産性に優れているため好ましい。また、この前熱処理条件は、後述のように一旦繊維ウエブを巻き取り、更に巻き出しても繊維ウエブが変形しない程度の形態安定性を付与できれば良く、前熱処理方法、繊維ウエブの種類等によって異なるため、特に限定するものではないが、例えば、赤外線照射によりポリアクリロニトリルからなる繊維ウエブを前熱処理する場合には、２００℃以上の温度で２０秒〜６分で実施するのが好ましい。
【００３８】
次いで、前記の前熱処理した繊維ウエブを一旦巻き取ってロール状とする前巻き取り工程を実施する。このように一旦巻き取り、別の工程で本熱処理工程を実施しているため、本熱処理機は１台で済み、低コストで長尺状静電紡糸不織布を提供することができる。なお、熱処理した繊維ウエブを一旦巻き取る前巻取体は特に限定するものではないが、例えば、金属ロール、紙管を使用することができる。
【００３９】
次いで、前記ロール状の繊維ウエブを巻き出し、繊維ウエブの両面を加熱する本熱処理を、ポリマー溶液の溶媒の沸点よりも２５℃以上高い温度で実施してポリマー溶液の溶媒を除去し、静電紡糸不織布とする本熱処理工程を実施する。このように、繊維ウエブの両面を加熱することによって、十分にポリマー溶液の溶媒を除去し、静電気量を少なくできるため、手に纏わり付くなどの問題の生じない、取り扱い性に優れる長尺状静電紡糸不織布を製造できる。また、本熱処理を１台の熱処理装置によって実施することができるため、低コストで長尺状静電紡糸不織布を提供することができる。更に、前熱処理を実施して繊維ウエブに形態安定性を付与しているため、本熱処理を実施するために巻き出し、また皺が発生しないようにテンションをかけて引っ張っても、伸びムラが生じないため、目付バラツキの小さい長尺状静電紡糸不織布を製造することができる。また、この本熱処理によって、長尺状静電紡糸不織布を構成する繊維表面が窪みのない、平滑な状態となり、繊維同士の摩擦が生じにくいためか静電気量が少なく、取り扱い時に手などにまとわり付かず、取り扱い性に優れるものとすることができる。
【００４０】
なお、本熱処理は繊維ウエブの両面をポリマー溶液の溶媒の沸点よりも２５℃以上高い温度で実施し、ポリマー溶液の溶媒を十分に除去できれば良く、特に限定するものではないが、例えば、（１）赤外線を繊維ウエブの両面から同時又は別々に照射する方法、（２）片面に赤外線を照射するとともに、他面に熱風を吹き付けることを同時に又は別々に実施する方法、（３）熱風を繊維ウエブの両面から同時又は別々に吹き付ける方法、（４）サクションドラム式乾燥機に片面ずつ接触させる方法、（５）加熱ロールに片面ずつ接触させる方法、などによって実施することができる。これらの中でも、（５）加熱ロールに片面ずつ接触させる方法は、ある程度延伸しながら加熱することができ、静電紡糸不織布が熱収縮して皺が入らないため、目付バラツキの小さい長尺状静電紡糸不織布を製造することができ、また、ポリマー溶液の溶媒を除去するための熱量を与えるのに十分な時間を確保して、確実に静電気量を少なくできるため、好適な方法である。
【００４１】
この本熱処理工程における加熱温度は静電気量が０．３ｋＶ以下となるように、ポリマー溶液の溶媒の沸点よりも２５℃以上高い温度で実施する。好ましくは、ポリマー溶液の溶媒の沸点よりも４５℃以上高い温度で実施し、より好ましくは、６５℃以上高い温度で実施する。片面ずつ本熱処理する場合には、いずれの面に対しても前記温度で熱処理する。例えば、ポリマー溶液の溶媒がジメチルホルムアミドの場合、沸点は１５３℃程度であるため、１７８℃以上の温度でいずれの面に対しても熱処理するのが好ましく、１９８℃以上の温度でいずれの面に対しても熱処理するのがより好ましく、２１８℃以上の温度でいずれの面に対しても熱処理するのが更に好ましい。なお、熱処理時間はポリマー溶液の溶媒を除去し、静電気量を０．３ｋＶ以下にできれば良く、本熱処理方法、繊維ウエブの種類等によって異なるため、特に限定するものではない。なお、「沸点」はＪＩＳ  Ｋ５６０１−２−３により得られる値をいう。
【００４２】
また、この本熱処理工程においてある程度延伸し、本熱処理工程における溶媒除去時に発生する繊維ウエブの歪みを解消するのが好ましいが、延伸倍率が大きすぎると、目付がバラツキやすく、また、強度の縦横比が大きくなるため、１．２倍以下であるのが好ましく、１．１５倍以下であるのがより好ましく、１．１３倍以下であるのが更に好ましく、１．１倍以下であるのが最も好ましい。なお、繊維ウエブ又は長尺状静電紡糸不織布を搬送する必要があり、また、皺が入らないように、延伸倍率は０．５倍以上であるのが好ましい。この「延伸倍率」は次の式から得られる値をいう。
延伸倍率＝（本巻取体での巻き取り速度）／（前巻取体からの巻き出し速度）
【００４３】
そして、前記の長尺状静電紡糸不織布を巻き取る本巻取り工程を実施する。なお、長尺状静電紡糸不織布を巻き取る本巻取体は特に限定するものではなく、前巻取体と同様のものを使用することができる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。
【００４５】
（実施例１）
（１）ポリマー溶液の調製；
重量平均分子量５０万のポリアクリロニトリルを、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（沸点：１５３℃）に濃度１０．５ｍａｓｓ％となるように溶解させたポリマー溶液（粘度：１２００ｍＰ・ｓ）を用意した。
【００４６】
（２）前熱処理繊維ウエブの製造装置の準備；
図１〜図３に示すような製造装置を用意した。つまり、１０本のノズル群２１〜２１０（それぞれ内径が０．４ｍｍのステンレススチール製針状ノズル）をピッチ５０ｍｍで、チェーン状支持体６ｃにそれぞれ固定し、この支持体６ｃを第１スプロケット６ａと第２スプロケット６ｂとの間に橋渡し、ノズル群２１〜２１０を長円状（長径：３００ｍｍ、短径：１００ｍｍ）に配置した。更に、第１スプロケット６ａに駆動モーター６を取り付けた。
【００４７】
次いで、ポリエチレン製フレキシブルバッグ１にマイクロポンプ３（マイクロポンプ社製；マイクロポンプＦＣ−５１３  ポンプヘッド：１８８  １ｒｐｍ＝０．０１７ｍＬタイプ；コントローラ部＝株式会社中央理化製）を接続するとともに、パーフルオロアルコキシ樹脂製チューブ１ａを接続し、このチューブ１ａをノズル２１にロータリージョイントを介して接続した。次いで、このノズル２１と隣接するノズル２２とを前記と同様のチューブ１ａで接続し、ポリマー溶液がノズル２１を介してノズル２２へ供給できるようにした。同様に、ノズル２２とノズル２３、ノズル２３とノズル２４と順番にチューブ１ａで接続して、ノズル２１０までポリマー溶液を供給することができるようにした。
【００４８】
次いで、導電性シリコーンゴムをコーティングしたスチールベルトからなるベルト状捕集体５（幅：５００ｍｍ）をアースして、前記ノズル群２１〜２１０の直下に設置した。次いで、マイクロポンプ３のギアポンプヘッドに高電圧電源４を接続するとともに、前記ノズル群２１〜２１０の先端が、上方から下方に向かってベルト状捕集体５の方向に向いており、しかもノズル群２１〜２１０のエンドレス軌道の長径方向がベルト状捕集体５の幅方向（移動方向に対する直交方向）と一致するように、ノズル群２１〜２１０を配置した。なお、ノズル群２１〜２１０の先端とベルト状捕集体５の捕集表面との距離は１００ｍｍとした。
【００４９】
次に、前記ノズル群２１〜２１０及びベルト状捕集体５を塩化ビニル製直方体紡糸容器９（幅：８００ｍｍ、高さ：１３００ｍｍ、奥行き：１８００ｍｍ）の中央部に配置した。なお、直方体紡糸容器９の内側には、上壁面から５００ｍｍ下方側の位置に塩化ビニル製パンチングプレート１０ａを上壁面と平行に配置し、下壁面から１００ｍｍ上方側の位置に塩化ビニル製パンチングプレート１１ａを下壁面と平行に配置した。また、ベルト状捕集体５の移動方向端部に、ベルト状捕集体５に従動し、ベルト状捕集体５上の繊維ウエブを剥ぎ取る第１金属ロール８ａ（直径：１００ｍｍ、長さ：５００ｍｍ）と、第１金属ロール８ａの上方に隣接して従動し、第１金属ロール８ａから繊維ウエブを受け取る第２金属ロール８ｂ（＝支持体、直径：２００ｍｍ、長さ：５００ｍｍ）、及びベルト状捕集体５の端部と接触してベルト状捕集体５に従動し、第２金属ロール８ｂからの繊維ウエブを巻き取る金属製前巻取ロール８ｃ（直径：１００ｍｍ、長さ：５００ｍｍ）を設置した。更に、第２金属ロール８ｂの上方に、遠赤外線セラミックヒーター７（Ｒｙｏｋａ製）を、セラミックヒーター７の棒状熱源（長さ：５００ｍｍ）と第２金属ロール８ｂとの間隔が５０ｍｍとなるように設置した。
【００５０】
そして、直方体紡糸容器９の上壁面に温湿度調整機能を備えた送風機１０（ＰＡＵ−１４００ＨＤＲ、（株）アピステ）を接続するとともに、直方体紡糸容器９の下壁面に排気ファン１１を接続した。
【００５１】
（３）長尺状静電紡糸不織布製造装置の準備；
図４に概念断面図を示すような長尺状静電紡糸不織布製造装置を用意した。つまり、前述の金属製前巻取ロール８ｃ上の繊維ウエブを巻き出すために配置した駆動ロールＤ１（直径：８０ｍｍ、長さ：４５０ｍｍ）、この駆動ロールＤ１の下流側に、駆動ロールＤ１によって巻き出された繊維ウエブに、片面ずつ本熱処理を実施することのできる加熱ロールＣ１、Ｃ２（いずれの直径も３００ｍｍ、いずれの長さも５００ｍｍ）、加熱ロールＣ１、Ｃ２の下流側に、加熱ロールＣ２からの長尺状静電紡糸不織布を搬送する金属製搬送ロール２０ａ（直径：６０ｍｍ、長さ：６５０ｍｍ）、ＮＢＲ製ゴム駆動ロールＤ２（直径：８０ｍｍ、長さ：５４０ｍｍ）、長尺状静電紡糸不織布の不要端部を切断する耳カットロール２１（直径：８０ｍｍ、長さ：５４０ｍｍ、図示しないロールカッター付属）、耳カットロール２１の下流側に、長尺状静電紡糸不織布を搬送する搬送ロール２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ（いずれの直径も６０ｍｍで、長さが５４０ｍｍ）、搬送ロール２０ｄの下流側に、本巻取ロール２３と当接し、本巻取ロールに押圧することにより、皺を生じることなく長尺状静電紡糸不織布を巻き取らせる押圧ロール２２（直径：８０ｍｍ、長さ：４５０ｍｍ）、押圧ロール２２と当接し、長尺状静電紡糸不織布を巻き取る本巻取ロール２３（直径：８７ｍｍ、長さ：３５０ｍｍ）、及び本巻取ロール２３と接触し、本巻取ロール２３を回転させて長尺状静電紡糸不織布を巻き取らせるＮＢＲ製ゴム駆動ロールＤ３（直径：８０ｍｍ、長さ：４５０ｍｍ）を備えた長尺状静電紡糸不織布製造装置を用意した。
【００５２】
（４）長尺状静電紡糸不織布の製造；
前記ポリマー溶液を前記フレキシブルバッグ１に入れ、前記マイクロポンプを用いてポリマー溶液を、ノズル２１を介してノズル群２１〜２１０へ供給し、ノズル群２１〜２１０を１００ｍｍ／ｓｅｃ．の一定速度で移動させながら、各ノズルからポリマー溶液を吐出（１本あたりの吐出量：３ｇ／時間）し、また、前記ベルト状捕集体５を一定速度（表面速度：２７ｃｍ／分）で移動させながら、前記高電圧電源４からポリマー溶液に＋２２ｋＶの電圧を印加して、吐出したポリマー溶液に電界を作用させて繊維化し、前記ベルト状捕集体５上に集積させて、平均繊維径０．３μｍの連続繊維からなる繊維ウエブを製造した。なお、繊維ウエブを製造する際には、送風機１０から温度２５℃、相対湿度２５％の調湿エアを５ｍ３／分で供給するとともに、排気口から出てくる気体を排気ファン１１で排気した。
【００５３】
次いで、このベルト状捕集体５上の繊維ウエブを第１金属ロール８ａで剥ぎ取り、この剥ぎ取った繊維ウエブを第２金属ロール８ｂ（＝支持体）へ搬送し、第２金属ロールに沿わせた状態で、温度４５０℃に設定した遠赤外線セラミックヒーター７により前熱処理を実施（繊維ウエブは２００℃以上、１分間実施）した後、前巻取ロール８ｃで巻き取った。この繊維ウエブを構成する繊維の表面には窪みが多数存在していた（図５）。
【００５４】
次いで、前巻取ロール８ｃを長尺状静電紡糸不織布製造装置の所定位置に配置し、前巻取ロール８ｃに巻回された繊維ウエブを駆動ロールＤ１によって巻き出し、温度２３０℃に設定した加熱ロールＣ１へ供給し、繊維ウエブの片面を１８秒間接触させた後、温度２３０℃に設定した加熱ロールＣ２へ供給し、繊維ウエブの他面を１８秒間接触させて本熱処理を実施し、長尺状静電紡糸不織布を形成した。
【００５５】
その後、長尺状静電紡糸不織布を搬送ロール２０ａ及びＮＢＲ製ゴム駆動ロールＤ２の作用によって耳カットロール２１へ供給し、幅方向両端部を切断し、幅２６０ｍｍとした。
【００５６】
そして、搬送ロール２０ｂ、２０ｃ、２０ｄによって押圧ロール２２へ長尺状静電紡糸不織布を供給し、押圧ロール２２によって本巻取ロール２３に長尺状静電紡糸不織布を押圧するとともに、ＮＢＲ製ゴム駆動ロールＤ３によって回転する本巻取ロール２３へ長尺状静電紡糸不織布を供給し、本巻取ロール２３で長尺状静電紡糸不織布（平均繊維径：０．３μｍ、連続繊維、目付：４．６ｇ／ｍ２、厚さ：０．０２４ｍｍ、幅：２６０ｍｍ、長さ：５０ｍ）を巻き取った。なお、延伸倍率は１．１倍であった。この長尺状静電紡糸不織布のＡ４−ＣＶ値は０．６７％の目付バラツキの小さいものであり、また、静電気量は０．０ｋＶの手に纏わり付くことのない、取り扱い性に優れたものであった。また、長手方向と短手方向における引張強さは、それぞれ１．９Ｎ／１５ｍｍ幅、１．２Ｎ／１５ｍｍ幅であり、また、長尺状静電紡糸不織布を構成する繊維の表面は窪みのない、平滑な状態にあった（図６）。
【００５７】
（実施例２）
加熱ロールＣ１、Ｃ２の温度を２００℃にしたこと以外は実施例１と全く同様にして、長尺状静電紡糸不織布（平均繊維径：０．３μｍ、連続繊維、目付：４．６ｇ／ｍ２、厚さ：０．０２３ｍｍ、幅：２６０ｍｍ、長さ：５０ｍ）を製造した。この長尺状静電紡糸不織布のＡ４−ＣＶ値は０．６８％の目付バラツキの小さいものであり、また、静電気量は０．１ｋＶの手に纏わり付くことのない、取り扱い性に優れたものであった。また、長手方向と短手方向における引張強さは、それぞれ２．２Ｎ／１５ｍｍ幅、１．５Ｎ／１５ｍｍ幅であり、また、長尺状静電紡糸不織布を構成する繊維の表面は窪みのない、平滑な状態にあった。
【００５８】
（実施例３）
加熱ロールＣ１、Ｃ２の温度を１８０℃にしたこと以外は実施例１と全く同様にして、長尺状静電紡糸不織布（平均繊維径：０．３μｍ、連続繊維、目付：４．６ｇ／ｍ２、厚さ：０．０２３ｍｍ、幅：２６０ｍｍ、長さ：５０ｍ）を製造した。この長尺状静電紡糸不織布のＡ４−ＣＶ値は０．６７％の目付バラツキの小さいものであり、また、静電気量は０．３ｋＶの手に纏わり付くことのない、取り扱い性に優れたものであった。また、長手方向と短手方向における引張強さは、それぞれ２．２Ｎ／１５ｍｍ幅、１．５Ｎ／１５ｍｍ幅であり、また、長尺状静電紡糸不織布を構成する繊維の表面は窪みのない、平滑な状態にあった。
【００５９】
（実施例４）
前記ベルト状捕集体の速度を（表面速度：６２ｃｍ／分）としたこと以外は、実施例１と全く同様にして、長尺状静電紡糸不織布（平均繊維径：０．３μｍ、連続繊維、目付：２ｇ／ｍ２、厚さ：０．００８ｍｍ、幅：２６０ｍｍ、長さ：５０ｍ）を製造した。この長尺状静電紡糸不織布のＡ４−ＣＶ値は０．７％の目付バラツキの小さいものであり、また、静電気量は０．０ｋＶの手に纏わり付くことのない、取り扱い性に優れたものであった。また、長手方向と短手方向における引張強さは、それぞれ０．８Ｎ／１５ｍｍ幅、０．６５Ｎ／１５ｍｍ幅であり、また、長尺状静電紡糸不織布を構成する繊維の表面は窪みのない、平滑な状態にあった。
【００６０】
（実施例５）
前記ベルト状捕集体の速度を（表面速度：２７．６ｃｍ／分）としたこと以外は、実施例１と全く同様にして、長尺状静電紡糸不織布（平均繊維径：０．３μｍ、連続繊維、目付：４．５ｇ／ｍ２、厚さ：０．０２４ｍｍ、幅：２６０ｍｍ、長さ：５０ｍ）を製造した。この長尺状静電紡糸不織布のＡ４−ＣＶ値は０．６８％の目付バラツキの小さいものであり、また、静電気量は０．０ｋＶの手に纏わり付くことのない、取り扱い性に優れたものであった。また、長手方向と短手方向における引張強さは、それぞれ２．５Ｎ／１５ｍｍ幅、１．７Ｎ／１５ｍｍ幅であり、また、長尺状静電紡糸不織布を構成する繊維の表面は窪みのない、平滑な状態にあった。
【００６１】
（比較例１）
加熱ロールＣ１、Ｃ２の温度を１６０℃にしたこと以外は実施例１と全く同様にして、長尺状静電紡糸不織布（平均繊維径：０．３μｍ、連続繊維、目付：４．６ｇ／ｍ２、厚さ：０．０２３ｍｍ、幅：２６０ｍｍ、長さ：５０ｍ）を製造した。この長尺状静電紡糸不織布のＡ４−ＣＶ値は０．６９％の目付バラツキの小さいものであったが、静電気量は０．５ｋＶで、手に纏わり付く、取り扱い性の悪いものであった。
【００６２】
（比較例２）
加熱ロールＣ１、Ｃ２の温度を１２０℃にしたこと以外は実施例１と全く同様にして、長尺状静電紡糸不織布（平均繊維径：０．３μｍ、連続繊維、目付：４．６ｇ／ｍ２、厚さ：０．０２３ｍｍ、幅：２６０ｍｍ、長さ：５０ｍ）を製造した。この長尺状静電紡糸不織布のＡ４−ＣＶ値は０．７５％の目付バラツキの小さいものであったが、静電気量は１．８ｋＶで、手に纏わり付く、非常に取り扱い性の悪いものであった。
【００６３】
（比較例３）
実施例１と同様にして形成したベルト状捕集体５上の繊維ウエブを、前熱処理を実施することなく、前巻取ロール８ｃで巻き取った。
【００６４】
次いで、延伸倍率を１．１３倍としたこと以外は実施例１と同様にして、加熱ロールＣ１、Ｃ２によって繊維ウエブに熱処理を実施して、長尺状静電紡糸不織布（平均繊維径：０．３μｍ、連続繊維、目付：４．６ｇ／ｍ２、厚さ：２４μｍ、幅：２６０ｍｍ、長さ：５０ｍ）を製造した。この長尺状静電紡糸不織布の静電気量は０ＫＶで、手に纏わり付くことのない、取り扱い性に優れるものであったが、Ａ４−ＣＶ値は１．２７％の目付バラツキの大きいものであった。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施例における繊維ウエブ製造装置の模式的平面図
【図２】図１の製造装置を矢印Ａの方向から見た模式的断面図
【図３】図１の製造装置を矢印Ｂの方向から見た模式的断面図
【図４】長尺状静電紡糸不織布製造装置の概念断面図
【図５】実施例１の前熱処理を実施した繊維ウエブを構成する繊維表面の電子顕微鏡写真
【図６】実施例１の長尺状静電紡糸不織布を構成する繊維表面の電子顕微鏡写真
【符号の説明】
【００６６】
１：フレキシブルバッグ
１ａ：チューブ
２１〜２１０：ノズル群
３：マイクロポンプ
４：高電圧電源
５：ベルト状捕集体
６：駆動モーター
６ａ：第１スプロケット
６ｂ：第２スプロケット
６ｃ：チェーン状支持体
７：遠赤外線セラミックヒーター
８ａ：第１金属ロール
８ｂ：第２金属ロール
８ｃ：前巻取ロール
９：直方体紡糸容器
１０：送風機
１０ａ：パンチングプレート
１１：排気ファン
１１ａ：パンチングプレート
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３：駆動ロール
Ｃ１、Ｃ２：加熱ロール
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ：搬送ロール
２１：耳カットロール
２２：押圧ロール
２３：本巻取ロール
【図１】
2008261065.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008261065.tif 000007
【図６】
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