熔喷非织造布、其制造方法及装置的制作方法

专利名称：熔喷非织造布、其制造方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及由极细纤维形成，柔软、且均匀性优异，适于过滤器用途、卫生材料用途以及电池用隔膜用途的熔喷非织造布、其制造方法以及装置。
背景技术：
熔喷非织造布与纺粘非织造布相比，可以为极细纤维，因此柔软性优异，可单独或者与其他非织造布等层叠而用于以过滤器用途为代表的卫生材料、衣料、包装材料、电池用
隔膜等。熔喷非织造布由于是使熔融树脂以高温高速的流体牵引细化，因此容易产生球状物(球状)、飞轮(fly)状物，提出了各种消除它们的方法。例如，提出了下述各种方案:使熔喷用模头的模心(die nose)尖端部、模心前端部与唇板(lip Plate)尖端部的距离等在特定范围内的方法(专利文献1:日本特开昭54-103466号公报);使用唇板尖端部间的宽度(气刀的间隔)为0.4 0.8mm的模头的方法(专利文献2:日本特开平4-91267号公报)；在使喷丝板的孔口直径为0.1 0.5mm以下，使每个单孔的排出量为0.05 0.8g/分钟、优选为0.1 0.5g/分钟的条件下制造的方法(专利文献3:日本特开平5-295645号公报)；使牵引用流体流路的间隔(气隙)、模心前端部与唇板尖端部的距离及其比在特定范围内的方法(专利文献4:日本特开平11-200135号公报)或者使平均纤维直径在0.1 5.Ομπι范围内的方法(专利文献5:日本特开平4-163353号公报)等。另外，作为得到细纤维的熔喷非织造布的方法，提出了通过对纺出的长丝从侧面吹送温度50°C以上的2次鼓风，使纺出的长丝的冷却、固化延迟而细化的方法(专利文献6:日本特开2006-83511号公报)。现状是，通过上述提出的方法，虽然可以制造纤维直径分布稍窄的熔喷非织造布，但不能完全防止由于熔融挤出时产生的纤维的熔接而导致的平均纤维直径成倍以上的粗纤维的产生。另外，虽然在使平均纤维直径在0.1 5.Ομπι范围内的方法(专利文献5:日本特开平4-163353号公报)中，得到了纤维直径的变动率(CV)在30%以下的熔喷非织造布，但将由专利文献5记载的方法得到的熔喷非织造布通过本申请实施例记载的评价方法评价时，纤维直径的变动率(CV)为90%。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开昭54-103466号公报专利文献2:日本特开平4-91267号公报专利文献3:日本特开平5-295645号公报专利文献4:日本特开平11-200135号公报专利文献5:日本特开平4-163353号公报
专利文献6:日本特开2006-83511号公报

发明内容
发明要解决的课题本发明鉴于这样的目前的情形，其目的在于获得稳定地制造细纤维且通过热塑性树脂纤维彼此的熔接而产生的粗纤维[熔接个数]极少的熔喷非织造布的方法、该熔喷非织造布的制造装置、以及该熔喷非织造布。用于解决课题的手段本发明涉及一种熔喷非织造布，其特征在于，由聚烯烃纤维形成，( i )平均纤维直径为2.0 μ m以下，(ii)纤维直径分布CV值为60%以下，(iii)每100根纤维的熔接个数为15个以下；以及一种熔喷非织造布的制造方法，其特征在于，为将纤维堆积在移动的捕集板上而成的熔喷非织造布的制造方法，其中，所述纤维是将熔喷用模头压送的熔融的热塑性树脂从多个小孔并列的喷丝板纺出，并且通过从夹持小孔的列而设置的狭缝中喷出的高温高速空气进行牵引细化而成，从喷出上述高温高速空气的上述狭缝的出口部的两侧面供给30°C以下的冷却流体、优选为冷却空气，使纺出的热塑性树脂纤维冷却；以及一种熔喷非织造布的制造装置，其特征在于，在上述熔喷用模头的前端部装卸自由地安装有为了导入用于冷却纺出的热塑性树脂纤维的冷却流体的附件。发明的效果本发明的熔喷非 织造布通过纤维彼此的熔接而产生的粗纤维极少，因此例如使用了该熔喷非织造布的过滤器具有微粒捕集效率极高这样的特征。根据本发明的熔喷非织造布的制造方法以及装置，可以稳定地制造细纤维、细纤维的熔接极少的熔喷非织造布。另外，本发明涉及的制造装置的结构简单且紧凑，并且可以不大幅度设计变更通用的制造装置来构成。


图1是使基本构成与本发明的熔喷非织造布的制造装置一致的现有熔喷非织造布的制造装置的概略立体图。图2是从下面侧观察图1所示的熔喷非织造布的制造装置的熔喷用模头得到的概略立体图。图3是表示本发明的一实施例涉及的熔喷非织造布制造装置的主要部分的概略截面图。图4是表示本发明的一实施例涉及的熔喷非织造布制造装置中的空气流的流动的概略图。图5是表示相邻的小孔14的孔间距离的图。
具体实施方式
<热塑性树脂>作为形成本发明的熔喷非织造布的极细纤维的原料的热塑性树脂，可以使用各种公知的热塑性树脂。作为这样的热塑性树脂，具体地可以例示例如，作为乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、
4-甲基-1-戊烯以及1-辛烯等α-烯烃的均聚物或共聚物的高压法低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯(所谓LLDPE)、高密度聚乙烯、聚丙烯(丙烯均聚物)、聚丙烯无规共聚物、聚1-丁烯、聚4-甲基-1-戊烯、乙烯/丙烯无规共聚物、乙烯/1-丁烯无规共聚物、丙烯/1-丁烯无规共聚物等聚烯烃、聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等)、聚酰胺(尼龙-6、尼龙-66、聚己二酰间苯二甲胺等)、聚氯乙烯、聚酰亚胺、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯腈、聚碳酸酯、聚苯乙烯、离子交联聚合物或其混合物等。其中，优选高压法低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯(所谓LLDPE)、高密度聚乙烯、聚丙烯和聚丙烯无规共聚物等丙烯系聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺等。<丙烯系聚合物>在上述热塑性树脂中，由丙烯系聚合物得到的熔喷非织造布的耐化学品性优异，因而优选。作为这样的丙烯系聚合物，是熔点(Tm)为155°C以上、优选为157 165°C范围内的丙烯的均聚物或丙烯与极少量的乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等碳原子数2以上、优选为2 8的I种或者2种以上的α -烯烃的共聚物，优选为丙烯均聚物。丙烯系聚合物只要能够熔融纺丝，则对熔体流动速率(MFR:ASTM D1238、230°C、负荷2160g)没有特殊限制，但通常在I 1000g/10分钟、优选在5 500g/10分钟、进一步优选在10 100g/10分钟的范围内。〈熔喷非织造布的制造方法〉本发明的熔喷非织造布的制造方法为下述熔喷非织造布的制造方法，其特征在于，是将纤维堆积在移动的捕集板上而成的熔喷非织造布的制造方法，其中，所述纤维是将熔喷用模头压送的熔融的热塑性树脂(熔融树脂)从多个小孔并列的喷丝板纺出，并且通过从夹持小孔的列而设置的狭缝中喷出的高温高速空气进行牵引细化而成，从喷出上述高温高速空气的上述狭缝的出口部的两侧面供给30°C以下、优选为5 25°C、更优选为5 200C的冷却流体，使纺出的热塑性树脂纤维冷却。作为上述冷却流体可以列举水和空气，但在使用水的情况下，有可能在非织造布中水分残留而产生霉，另外有可能由于来源于水的微量金属成分附着于纤维而不适于作为半导体产业中使用的精密过滤器用非织造布、或者隔膜用非织造布。因此，作为上述冷却流体，优选为冷却空气。根据本发明的熔喷非织造布的制造方法，纺出的热塑性树脂纤维以高温高速空气牵引细化时，通过与冷却流体的合流而将空气流的温度冷却至规定温度以下，从而可以防止纤维间的熔接，由此，可以使通过纤维彼此的熔接而产生的粗纤维[熔接个数]减少。<熔喷非织造布的制造装置>本发明的熔 喷非织造布的制造装置为下述熔喷非织造布的制造装置，其特征在于，为将纤维堆积在移动的捕集板上而成的熔喷非织造布的制造装置，其中，所述纤维是将熔喷用模头压送的熔融树脂从多个小孔并列的喷丝板纺出，并且通过从夹持小孔的列而设置的狭缝中喷出的高温高速空气进行牵引细化而成，在上述熔喷用模头的前端部，装卸自由地安装有为了导入用于冷却纺出的热塑性树脂纤维的冷却流体、优选为冷却空气的附件。这里，上述附件优选无间隙地安装于上述熔喷用模头的前端部。其中，该无间隙是指，不会形成摄入外部空气的空气通路。根据这样的构成，沿喷丝板面给予冷却风，即使摄入用于使由高温高速空气牵引细化而成的纤维冷却的冷却流体、优选为冷却空气，也不会发生涡流的产生，可以将混合的高温高压空气与冷却流体整齐地导向下方。因此，可以在防止纤维彼此缠绕或熔接的同时，将树脂纤维导向下方。<熔喷非织造布的制造方法及制造装置>以下，进一步参照附图，说明使用上述丙烯系聚合物的熔喷非织造布的制造方法及制造装置。图1和图2是表示一直以来所使用的现有熔喷非织造布的制造装置的概略图。该熔喷非织造布的制造装置2在熔喷用模头4的下方，配置有由网眼传送带(meshconveyor)6构成的捕集板，在该网眼传送带6下方配置有可以通过减压手段吸引内部的抽吸箱8。进一步地，在抽吸箱8的侧面配置有用于使网眼传送带6移动(旋转)的辊9，进一步在其下游侧的上方，配置有用于将熔喷非织造布卷绕的卷绕辊(未图示)。如图2所示，在 上述熔喷用模头4的下面侧，配置有截面形状为等腰三角形的模心12，在该模心12的中央部，配置有列状地排列有多个小孔14的喷丝板16。由此，供给至树脂通路18内的熔融树脂从喷丝板16的各小孔14向下方挤出。另外，在图2中仅显示了挤出的一根纤维10。另一方面，以从两侧夹持喷丝板16的小孔14的列的方式形成有狭缝31、31，通过这些狭缝31、31构成空气通路20a、20b。由此，从空气通路20a、20b输送的高温高压空气在熔融树脂挤出时，向斜下方喷出。在喷丝板16中形成的小孔14的直径通常优选为0.05mm 0.4mm。如果小孔14的直径小于0.05mm，则由于加工精度，形状变得不规则、纤维直径的CV%变大，因而不优选。另外，由于聚合物的劣化等，在长时间运行时会产生孔容易堵塞这样的问题，因而不优选。另一方面，如果大于0.4mm,则获得极细纤维变困难，因而不优选。熔融树脂的单孔排出量通常为0.05g/分钟 3.0g/分钟，优选为0.1g/分钟
2.0g/分钟。如果排出量小于0.05g/分钟，则不仅生产率降低，而且被称为飞轮的纤维的断线容易发生，连续操作运行时容易发生孔堵塞。另一方面，如果大于3.0g/分钟，则有可能不能进行充分的细化。另外，在用于卫生材料用的情况下，由于从产品性质来看要求低成本化，因此要求以较高排量进行生产，在该情况下，单孔排出量通常为0.2g/分钟以上，优选为0.3g/分钟以上。如果排出量小于0.2g/分钟，则有可能生产率降低。小孔14的孔间距离(如图5所示，是相邻小孔间的外周的距离。)根据要求的纤维直径而不同,通常在0.01 6.0mm、优选在0.15 4.0mm的范围内。如果孔间距离小于上述范围，则多根纤维熔接或者缠绕而产生的束状纤维有可能会大量产生。可以认为这是由于与相邻的纤维接触的概率增大，纤维熔接或者缠绕而容易产生束状纤维。另一方面，如果孔间距离超过上述范围，则虽然没有多根纤维的熔接或者束状纤维的产生，但得到的纤维彼此的缠结极其低下，熔喷非织造布的尺寸稳定性降低，有可能发生非织造布的强度降低、起毛的问题。另外，为了得到细纤维、例如具有0.1 0.8 μ m的纤维直径的熔喷无纺布，通常在
1.0mm 6.0_、优选在1.5mm 4.0_、进一步优选在2.0mm 3.0mm范围内。另外，在用于卫生材料用的情况下，由于从产品性质来看要求低成本化，因此要求以较高排量进行生产，在该情况下，由于从产品性质来看要求低成本化而要求以较高排量进行生产，因而期望纤维的量较多。因此小孔14的孔间距离通常在0.1mm 2.0_、优选在
0.15mm 1.8_、进一步优选在0.21mm 1.6mm范围内。从狭缝31喷出的高温高压空气的空气流通常在200Nm3/小时/m IOOONm3/小时/m的范围内。在空气流小于200Nm3/小时/m的情况下，有可能纺出丝的细化不充分；另一方面，如果超过IOOONm3/小时/m，则牵引空气速度成为超音速流，有可能流动的不稳定变闻。

以往的熔喷非织造布制造装置2大致如上述那样构成。而且，在这样的熔喷非织造布的制造装置2中，将与高温高压空气一起从喷丝板16纺出的熔融树脂通过高温高速空气而牵引细化形成的纤维10在网眼传送带6上通过自熔接而结合，然后，通过下游侧的未图示的非织造布卷绕辊而依次卷绕。本实施例的熔喷非织造布的制造装置，除了上述那样通用的构成以外，如图3所示，在熔喷用模头30上还新具备有装卸自由地用于导入冷空气的附件32。也就是说，在本发明的制造装置中，除了从空气通路20a、20b供给高温高压空气、例如280°C以上的高温高压空气以外，还通过附件32从水平方向添加30°C以下的冷却流体、优选为冷却空气。由此，在本发明中，就能够制造细纤维，并且100根纤维中熔接个数为15个以下、优选为12个以下、进一步优选为10个以下的通过纤维熔接而产生的粗纤维少的熔喷非织造布。这里，优选附件32相对于熔喷用模头30为分体，并且相对于熔喷用模头30装卸
自由地设置。另外熔喷用模头30，例如通过加热装置，通常被加热至达到280°C附近的高温，因而用于供给温度差大的冷却空气的附件32，有必要以与熔喷用模头30之间不发生热传递的方式来设置。因此，优选例如在模头30下面隔着隔热材料。或者也可以在熔喷用模头30与附件32之间留出若干间隙来安装。然而，像这样在熔喷用模头30与附件32之间设置若干间隙的情况下，在两者的外部端面之间插入遮蔽板等，从而有必要使模头30与附件32之间闭塞为气密状态。如果以这样的方式将附件32装卸自由地设置于熔喷用模头30，则从附件32供给的冷却空气不会与如后所述从空气通路20a、20b供给的高温高压空气直接混合在一起，如图4所示，可以沿着高温高压空气的流动以暂时独立的状态导向下方。这样，如果熔喷用模头30与附件32之间是无间隙连接、S卩如果以不会形成摄入外部空气的空气通路的方式连接，则在该附件32的上部不会产生涡流。由此就不会扰乱图3中所示箭头A方向的高温高压空气的流动。因此，被纺丝、拉伸成期望的纤维直径。
另外，在本发明中，如果从水平方向加入箭头B方向的冷却空气，则如图4所示，像上述那样，高温高压空气与冷却空气不会直接混合在一起，而是在距离碰撞的位置稍靠下的位置混合。因此，纤维10像上述那样由高温高压空气牵引细化至规定的直径，并且被骤冷。因此，根据本发明，通过在冷却空气与高温空气混合以后进行骤冷，能够尽可能地防止纤维间彼此的热熔接。<熔喷非织造布>通过使用本发明的熔喷非织造布的制造方法和制造装置，在作为原料的上述热塑性树脂内使用聚烯烃，可以制造具有以下特征的熔喷非织造布。即，一种熔喷非织造布，其由聚烯烃纤维形成，(i)平均纤维直径为2.0ym以下，(ii)纤维直径分布CV值在60%以下、优选在50%以下的范围内，(iii)每100根纤维的熔接个数为15个以下、优选为12个以下、进一步优选为10个以下。通过使用本发明的熔喷非织造布的制造方法和制造装置，在作为原料的上述热塑性树脂内使用丙烯系聚合物，可以制造具有以下特征的熔喷非织造布。S卩，一种熔喷非织造布，其由丙烯系聚合物纤维形成， ( i )平均纤维直径在 2.0μπι以下的范围内，(ii)纤维直径分布CV值在60%以下、优选在50%以下的范围内，(iv) α晶比率小于0.9。在不满足上述(i )、( ii )和(iii )的情况下，或者不满足(i )、( ii )和(iv)的情况下，牵引细化而成的纤维的冷却没有充分起作用，多根纤维熔接或缠绕而生成的束状纤维大量产生。因此，有可能在非织造布内产生大的空隙而使过滤器性能、耐水性能等功能降低。作为本发明的熔喷非织造布，最优选由上述丙烯系聚合物纤维形成、同时满足上述(i)、(ii)、(iii)和(iv)。( i )平均纤维直径平均纤维直径通常在2.Ομπι以下的范围内，在卫生材料用途中2 μ m以下、优选为
1.8 μ m以下是适合的。另外，在过滤器用途中0.8 μ m以下、优选在0.3 0.6 μ m的范围内
是适合的。通过熔喷而得的丙烯系聚合物纤维中的α晶比率小于0.9，优选小于0.7，进一步优选小于0.6。如果超过0.9，则牵引细化而成的纤维的冷却没有充分地起作用，多根纤维熔接或缠绕而生成的束状纤维大量产生。因此，有可能在非织造布内产生大的空隙而使过滤器性能、耐水性能等功能降低。另外，本发明的由丙烯系聚合物纤维形成的熔喷非织造布最优选除了 α晶比率在上述范围内以外，结晶度小于40%。以下对丙烯系聚合物纤维中的α晶比率、即结晶性进行详细描述。以前在大量公知文献中介绍了通过X射线进行的结晶性和取向特性的评价，现在为作为高分子的结构解析而确立的评价方法。记载于例如高分子学会编“高分子实验学讲座第2卷”，共立出版(1958 );仁田勇监修“X射线结晶学，上”，丸善(1959 );角户、河合、斋藤编“高分子的构造与物性”，吴祐吉、久保辉一郎，工化，39，929 (1939)等。本发明中的结晶性的评价以这些公知文献的评价方法为基准，具体而言，对于结晶性，将广角X射线衍射图的X射线的总散射强度曲线分离为结晶区域的散射贡献和非晶区域的散射贡献，将各自面积相对于总面积的比作为结晶性指标值而评价。例如，已知丙烯系聚合物(聚丙烯)在2 Θ:14°、17°、18°、21°、22°附近有结晶性的衍射峰；另外例如，已知聚乙烯在2 Θ:21°、24°、30°附近有结晶性的衍射峰；另外例如，已知聚乳酸在2 Θ:16°和18°附近有结晶性的衍射峰；另外例如，已知聚对苯二甲酸乙二醇酯在2 Θ:17°、18°和26°附近有结晶性的衍射峰；另外例如，已知聚对苯二甲酸丙二醇酯在2 Θ:9°、15°、17°、19°、23°、25°、28°附近、29°附近有结晶性的衍射峰；另外例如，已知聚对苯二甲酸丁二醇酯在2 Θ:9°、16°、17°、20°、23°、25°、29°附近有结晶性的衍射峰；将这些结晶性的衍射峰作出贡献的区域作为结晶区域，通过与非晶区域进行分离来评价。对于丙烯系聚合物,有时α晶与近晶型晶(smectic crystal)两种晶体混合存在，通过从各自特征性的峰强度的关系来确定α晶和近晶型晶，来评价α晶比率。本发明的非织造布可以如上述那样通过供给30°C以下、优选5 25°C的冷却流体、优选冷却空气，使纺出的熔融树脂冷却，从而使α晶比率在上述范围内。本发明的熔喷非织造布根据各种用途也可层叠其他的层。具体而言，可以列举例如编布、织布、非织造布、膜等。在将本发明的熔喷非织造布与其他的层层叠(贴合)的情况下，可以采用以热轧纹加工、超声波熔接等热熔接法，针刺、水喷射等机械交织法，使用热熔粘接剂、氨基甲酸酯系粘接剂等粘接剂的方法，挤出层压等为代表的各种公知的方法。作为与本发明的熔喷非织造布层叠的非织造布，可以列举纺粘非织造布、湿式非织造布、干式非织造布、干式浆柏非织造布、闪蒸纺丝非织造布、开纤非织造布等各种公知的非织造布。<过滤器>
本发明的过滤器是含有由上述熔喷非织造布形成的层的过滤器，目付90g/cm2时的0.5mm直径的微粒的捕集效率为99%以上。本发明的过滤器可以是上述熔喷非织造布的单层，也可以是两层以上的层叠体。另外，本发明的过滤器根据用途还可以与例如干式非织造布、多孔膜等其他过滤器材料层叠而使用。<非织造布层叠体>本发明的非织造布层叠体是在上述熔喷非织造布的至少一面层叠有纺粘非织造布的非织造布层叠体，熔喷非织造布层的目付(g/m2)与层叠体整体的目付(g/m2)之比[熔喷非织造布层的目付/层叠体整体的目付]为0.050以下，优选为0.040以下。目付比超过0.050的非织造布层叠体，由于熔喷非织造布的目付高，因此有可能柔软性和透气性差。〈隔膜〉本发明的电池用隔膜是含有由上述熔喷非织造布形成的层的隔膜，期望平均纤维直径为0.1 2.0 μ m，优选为0.2 1.5 μ m，更优选为0.3 1.0 μ m ;另外，期望目付量为3 30g/m2，优选为4 25g/m2，更优选为5 15g/m2。平均纤维直径在这样的范围内的情况下，可以制造具有微细的细孔的非织造布，并且可以使通过熔喷法的纺丝和非织造布的制造生产率良好地顺利地进行，因而优选。如果目付量在该范围内，则在作为电池使用的情况下，不会短路，内阻小，因而优选。本发明的锂离子电池用隔膜还包含将这样的熔喷非织造布挤压成型而成的隔膜。为了制造本发明的锂离子电池用隔膜而使用的挤压成型手段没有特殊限制，可以使用任何可以朝着熔喷非织造布的厚度方向施加压力的挤压成型手段，但优选使用挤压时与熔喷非织造布的至少一面接触的部位由具有弹性且摩擦系数高的材质构成的挤压成型手段。该挤压成型手段的具有弹性的接触部位的弹性模量优选为20 600kg/cm2，进一步优选为20 300kg/cm2。作为具有弹性且摩擦系数高的材质，可以列举纸、棉、木材、橡胶、塑料发泡体等；其中，作为橡胶可以列举氨基甲酸酯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、烯烃系弹性体、热塑性弹性体、硅橡胶等。作为挤压成型的方法，具体而言可以列举例如，使用具备橡胶制等具有弹性的挤压面与不锈钢等金属制的挤压面的压制机，对熔喷非织造布进行压制的方法；通过具备橡胶制等具有弹性的辊与金属制等硬质的辊、或者一对弹性辊的压延辊使熔喷非织造布压延成型的方法；将熔喷非织造布以橡胶片等夹持，对其进行压制或辊成型的方法等。在与熔喷非织造布的一面接触的挤压部由具有弹性且摩擦系数高的材质构成、另一面由硬质的材质构成的情况下，优选由具有弹性的材质形成的挤压部的热导率低、由硬质的材质形成的挤压部的热导率高。作为这样的硬质的材质，可以列举不锈钢等金属。特别地，如果使用具备由具有弹性的材质形成的辊与由硬质的材质形成的辊的压延辊来进行制造本发明的电池用隔膜时进行的挤压成型，则由于工序简便且容易得到长片的电池用隔膜，因而在工业上是有利的。另外为了提高从辊的剥离性，优选对硬质辊的表面进行特氟隆(注册商标)加工。挤压成型优选伴随加热，可以选择构成熔喷非织造布的纤维彼此至少一部分熔接从而得到具有期望的孔径的非织造布片的温度条件和压力条件来进行。挤压成型时的加压/温度条件只要根据辊等挤压手段的表面材料、通过本领域技术人员的认识来适当选定即可，例如，可以选择与熔 喷非织造布的至少一面接触的挤压部为80 230°C、优选为150 200 0C左右的条件。另外，例如在使用与熔喷非织造布的一面接触的挤压部由金属、与另一面接触的挤压部由橡胶形成的挤压手段的情况下，可以为使金属制挤压部的温度为120 200°C左右、橡胶制挤压部的温度为90 170°C左右的温度条件。在采用辊进行挤压的情况下，辊的表面温度只要在该范围内即可。在挤压成型时的温度和压力过高的情况下，纤维互相过度熔接、成为孔堵塞的状态，因而不优选，有时得到的电池用隔膜内阻极端增大而不能使用。另外在温度和压力过低的情况下，不能充分形成微细的孔径，伸长阻力低、强度差，因而不优选。在上述挤压成型的前后，平均纤维直径和目付量大致相同。本发明的锂离子电池用隔膜的空隙率为30%以上，优选为40%以上；厚度没有特殊限制，但通常期望为10 60μπι，优选为15 45μπι左右。如果电池用隔膜的空隙率在该范围内，则内阻小，没有电极物质通过而短路的担忧，因而优选。另外如果厚度在该范围内，则还可以适用于小型电池用隔膜用途。实施例
以下，基于实施例进一步具体地说明本发明，但本发明不受这些实施例的限定。实施例和比较例中的物性值等是通过以下方法测定的。(I)平均纤维直径(μ m)、熔接个数[根/100根]:使用电子显微镜(日立制作所制S-3500N)，调整倍率以使画面内观察到的熔喷非织造布的纤维根数为10根 20根的范围内，拍摄表面照片。在纤维具有直径的10倍以上长度时，测定画面内全部纤维的宽度(直径)。将其反复进行以使纤维合计为100根，将得到的直径测定结果的平均作为平均纤维直径。另外，在测定数的合计超过100根的情况下，通过下述式算出平均纤维直径。平均纤维直径=直径测定结果的平均X 100/测定合计根数另外，将该测定结果的标准偏差(Dd)相对于平均纤维直径(Da)的比例(Dd/Da)设为纤维直径CV值。此外，在上述100根中，其纤维直径超过平均纤维直径的2倍的情况下判定为丝彼此熔接，将其个数作为熔接个数。另外，测定数的合计超过100根的情况下，通过下述式算出熔接个数。熔接个数=熔接个数合计X 100/测定合计根数(2)目付90g/m2时测定的最大孔径(4!11)、最小孔径(μ m)以及平均孔径(μ m):制作目付90g/m2的熔 喷非织造布，在JIS Z8703 (试验场所的标准状态)中规定的温度20±2°C、湿度65±2%的恒温室内，使从作为水处理用过滤材料的非织造布层叠体选取的试验片浸溃于氟系非活性液体(3M公司制，商品名:Fluorinert)中，使用Porousmaterials, Inc公司制的毛细管流动孔径分析仪(Capillary Flow Porometer) “型号CFP-1200AE”，测定目付90g/m2时测定得到的最大孔径(μ m)、最小孔径(μ m)、以及平均孔径(ym)(表中表示为“最大孔径”、“最小孔径”和“平均孔径”)。(3)阻止率(％)和流量(Ι/min):制作目付90g/m2的熔喷非织造布，使用将球状粒径1.00 μ m的聚苯乙烯胶乳颗粒在60容量％的异丙醇(IPA)水溶液中以0.01重量％的浓度分散的试验液，测定以过滤装置(ADVANTEC制TSU-90B)在0.3MPa的压力下通过熔喷非织造布(液体用过滤器)的滤液中的浓度=C1和原液的浓度=Ctl，通过下式求出阻止率。试验液和滤液的浓度使用分光光度计(岛津制UV3100)，测定波长500nm的吸光度，从预先测定的校正曲线求得。阻止率=[(Ctl-C1)/CJX100 (%)另外在上述方法中，分别使用球状粒径3.00 μ m和球状粒径0.47 μ m的聚苯乙烯胶乳颗粒，求得阻止率。流量(Ι/min)是测定使用上述过滤装置在0.3MPa的压力下、500cc的60容量％IPA水溶液通过熔喷非织造布(液体用过滤器)时的时间而求得的。(4)耐水压(mm Aqua):按照JIS L1092A法，在JIS Z8703(试验场所的标准状态)中规定的温度20±2°C、湿度65±2%的恒温室内，选取从将作为水处理用过滤材料的非织造布层叠体选取的15X15cm的试验片10片，使用耐水压试验机测定水漏出时的压力，求出其平均值。(5)丙烯系聚合物纤维的α晶比率:
使用广角X射线衍射装置(Rigaku公司制RINT2500，附属装置:旋转试样台，X射线源:CuKa，输出:50kV300mA，检测器:闪烁计数器)，将非织造布填充至试样架，一边旋转一边通过广角X射线衍射透射法测定衍射图。根据由测定得到的衍射图结果，关于α晶比率，将表示丙烯系聚合物的(110)面的2Θ=14°附近的峰强度设为α晶的峰强度、2 Θ =15°附近的峰强度设为近晶型晶的峰强度，由下式求出。另外，将不能确认到2 Θ =15°附近的峰的情况判断为仅由α晶构成，将α晶比率设为1.0。[α晶比率]=[α晶峰的强度]/[α晶峰的强度+近晶型晶的峰强度](6)柔软性的评价:通过10名评价者进行手感的评价。采用以下的基准表示评价结果。◎:感到手感良好的人在10人中为10人的情况

O:感到手感良好的人在10人中为9 7人的情况Δ:感到手感良好的人在10人中为6 3人的情况X:感到手感良好的人在10人中为2人以下的情况实施例1〈纺粘非织造布的制造〉使用纺粘非织造布制造装置(捕集面上的与机械流动方向垂直的方向的长度:500mm)，将丙烯均聚物(PP-1，MFR:60g/10分钟，熔点:157°C)在240°C熔融，准备目付7g/m2、纤维直径14 μ m的纺粘非织造布。〈非织造布层叠体的制造〉在由上述方法得到的纺粘非织造布的一面，将丙烯均聚物(PP-2，MFR:850g/10分钟，熔点:159°C)供给至熔喷非织造布制造装置的模头，从设定温度:280°C的模头使用熔喷用喷丝板(0.32πιπιΦ，各喷丝板的小孔的孔间距离:0.20mm),以喷丝板每个单孔的排出量:0.52g/分钟与从喷丝板的两侧吹出的高温高速空气(280°C，600m3/hr) —起排出，然后利用冷却空气(温度:15°C，风量:6000m3/hr)进行冷却和分散，以D⑶(从纺丝喷头的表面直至收集器的距离):120mm，使熔喷非织造布的目付为0.7g/m2的方式，吹至上述纺粘非织造布上，得到纺粘非织造布与熔喷非织造布的层叠体。随后，将在与上述相同条件下制造的纺粘非织造布在熔喷非织造布上层叠，得到总目付:14.7g/m2 (纺粘非织造布/熔喷非织造布/纺粘非织造布=7.0/0.7/7.0g/m2)的非织造布层叠体。用上述记载的方法测定获得的非织造布层叠体的物性。将结果示于表I。实施例2代替实施例1中制造的熔喷非织造布，作为纺粘非织造布上层叠的熔喷非织造布，使用熔喷用喷丝板(0.32mmΦ ,各喷丝板的小孔的孔间距离:1.59mm)、以喷丝板每个单孔的排出量1.27g/分钟制造的目付为0.5g/m2的熔喷非织造布，除此以外，与实施例I同样地进行，得到总目付14.5g/m2 (纺粘非织造布/熔喷非织造布/纺粘非织造布=7.0/0.5/7.0g/m2)的非织造布层叠体。用上述记载的方法测定获得的非织造布层叠体的物性。将结果示于表I。实施例3将丙烯均聚物(MFR:1500g/10分钟)供给至熔喷非织造布制造装置的模头，从设定温度:280°C的模头使用熔喷用喷丝板(0.2mm Φ ,各喷丝板的小孔的孔间距离:2.62mm),以喷丝板每个单孔的排出量:0.08g/分钟与从喷丝板的两侧吹出的高温高速空气(280°C，600m3/hr) 一起排出，然后利用冷却空气(温度:15°C，风量:6000m3/hr)进行冷却和分散，以D⑶(从纺丝喷头的表面直至收集器的距离):120mm吹至收集器上，得到目付:15g/m2的熔喷非织造布。然后，将6片得到的熔喷非织造布重叠制成目付90g/m2的液体用过滤器。将结果不于表2。实施例4代替实施例1中制造的熔喷非织造布，作为纺粘非织造布上层叠的熔喷非织造布，使用熔喷用喷丝板(0.32mm4),各喷丝板的小孔的孔间距离1.02mm)、使用以喷丝板每个单孔的排出量1.26g/分钟制造的目付为0.7g/m2的熔喷非织造布，作为纺粘非织造布，使实施例1中制造的纺粘非织造布的目付为6.15g/m2，使高温高速空气的量为1400m3/hr，使D⑶为150mm，除此以外，与实施例1同样地进行，得到总目付:13.0g/m2 (纺粘非织造布/熔喷非织造布/纺粘非织造布=6.15/0.7/6.15g/m2)的非织造布层叠体。用上述记载的方法测定获得的非织造布层叠体的物性。将结果示于表I。实施例5作为纺粘非织造布上层叠的熔喷非织造布，使用熔喷用喷丝板(0.32πιπιΦ，各喷丝板的小孔的孔间距离0.33mm)、使用以喷丝板每个单孔的排出量0.63g/分钟制造的目付为0.7g/m2的熔喷非织造布，使高温高速空气的量为1500m3/hr，除此以外，与实施例4同样地进行，得到总目付:13.0g/m2 (纺粘非织造布/熔喷非织造布/纺粘非织造布=6.15/0.7/6.15g/m2)的非织造布层叠体。用上述记载的方法测定获得的非织造布层叠体的物性。将结果示于表I。实施例6`作为纺粘非织造布上层叠的熔喷非织造布，使用熔喷用喷丝板(0.32πιπιΦ，各喷丝板的小孔的孔间距离0.20mm)、使用以喷丝板每个单孔的排出量0.51g/分钟制造的目付为0.7g/m2的熔喷非织造布，使高温高速空气的量为700m3/hr，除此以外，与实施例4同样地进行，得到总目付13.0g/m2(纺粘非织造布/熔喷非织造布/纺粘非织造布=6.15/0.7/6.15g/m2)的非织造布层叠体。用上述记载的方法测定获得的非织造布层叠体的物性。将结果示于表I。实施例7作为纺粘非织造布上层叠的熔喷非织造布，使用熔喷用喷丝板(0.4πιπιΦ，各喷丝板的小孔的孔间距离0.25mm)、使用以喷丝板每个单孔的排出量0.51g/分钟制造的目付为0.7g/m2的熔喷非织造布，使高温高速空气的量为1200m3/hr，除此以外，与实施例4同样地进行，得到总目付:13.0g/m2 (纺粘非织造布/熔喷非织造布/纺粘非织造布=6.15/0.7/6.15g/m2)的非织造布层叠体。用上述记载的方法测定获得的非织造布层叠体的物性。将结果示于表I。比较例I在实施例1中，在制造熔喷非织造布时，不使用冷却空气，使用目付为1.0g/m3的熔喷非织造布，除此以外，与实施例1同样地进行，得到总目付:15.0g/m2 (纺粘非织造布/熔喷非织造布/纺粘非织造布=7.0/1.0/7.0g/m2)的非织造布层叠体。用上述记载的方法测定获得的非织造布层叠体的物性。将结果示于表I。比较例2在实施例1中，在制造熔喷非织造布时，不使用冷却空气，除此以外，以与实施例3同样的方法，得到目付:15g/m2的熔喷非织造布。然后，将6片得到的熔喷非织造布重叠制成目付90g/m2的液体用过滤器。将结果不于表2。比较例3在比较例2中，使用熔喷用喷丝板(0.2πιπιΦ，各喷丝板的小孔的孔间距离
0.68mm)，除此以外，以与比较例2同样的方法进行，得到目付:15g/m2的熔喷非织造布。然后，将6片得到的熔喷非织造布重叠制成目付90g/m2的液体用过滤器。将结果不于表2。比较例4在比较例2中，使用熔喷用喷丝板(0.2πιπιΦ，各喷丝板的小孔的孔间距离
2.62mm)，除此以外，以与比较例2同样的方法进行，得到目付15g/m2的熔喷非织造布。然后，将6片得到 的熔喷非织造布重叠制成目付90g/m2的液体用过滤器。将结果不于表2。比较例5使用目付为0.7g/m2的熔喷非织造布，除此以外，与比较例I同样地进行，得到总目付14.7g/m2 (纺粘非织造布/熔喷非织造布/纺粘非织造布=7.0/0.7/7.0g/m2)的非织造布层叠体。用上述记载的方法测定获得的非织造布层叠体的物性。将结果示于表I。比较例6在制造熔喷非织造布时，代替冷却空气，使用温度:50°C、风量:6000m3/hr的空气，使D⑶为150mm，除此以外，与实施例1同样地进行，得到总目付14.7g/m2 (纺粘非织造布/熔喷非织造布/纺粘非织造布=7.0/0.7/7.0g/m2)的非织造布层叠体。用上述记载的方法测定获得的非织造布层叠体的物性。将结果示于表I。比较例7在制造熔喷非织造布时，不使用冷却空气，使高温高速空气的量为1000m3/hr，除此以外，与实施例5同样地进行，得到总目付:13.0g/m2(纺粘非织造布/熔喷非织造布/纺粘非织造布=6.15/0.7/6.15g/m2)的非织造布层叠体。用上述记载的方法测定获得的非织造布层叠体的物性。将结果示于表I。表I
权利要求
1.一种熔喷非织造布，其特征在于，由聚烯烃纤维形成， (i )平均纤维直径为2.0 μ m以下， (ii)纤维直径分布CV值为60%以下， (iii)每100根纤维的熔接个数为15个以下。
2.一种熔喷非织造布，其特征在于，由丙烯系聚合物纤维形成， (i )平均纤维直径为2.0 μ m以下， (ii)纤维直径分布CV值为60%以下， (iv)α晶比率小于0.9。
3.—种过滤器，含有由权利要求1或2所述的熔喷非织造布形成的层，目付90g/cm2时的0.5mm直径的微粒的捕集效率为99%以上。
4.一种非织造布层叠体，其特征在于，是在权利要求1或2所述的熔喷非织造布的至少一面层叠有纺粘非织造布的非织造布层叠体，熔喷非织造布层的目付(g/m2)与层叠体整体的目付(g/m2)之比为0.05以下。
5.一种卫生用品，其含有权利要求4所述的非织造布层叠体。
6.一种电池用隔膜，其含有由权利要求1或2所述的熔喷非织造布形成的层。
7.一种熔喷非织造布的制造方法，其特征在于，为将纤维堆积在移动的捕集板上而成的熔喷非织造布的制造方法，其中，所述纤维是将熔喷用模头压送的熔融的热塑性树脂从多个小孔并列的喷丝板纺出 ，并且通过从夹持小孔的列而设置的狭缝中喷出的高温高速空气进行牵引细化而成， 从喷出所述高温高速空气的所述狭缝的出口部的两侧面供给30°C以下的冷却流体，使纺出的热塑性树脂纤维冷却。
8.根据权利要求7所述的熔喷非织造布的制造方法，冷却流体为冷却空气。
9.一种熔喷非织造布的制造装置，其特征在于，为将纤维堆积在移动的捕集板上而成的熔喷非织造布的制造装置，其中，所述纤维是将熔喷用模头压送的熔融的热塑性树脂从多个小孔并列的喷丝板纺出，并且通过从夹持小孔的列而设置的狭缝中喷出的高温高速空气进行牵引细化而成， 在所述熔喷用模头的前端部，装卸自由地安装有为了导入用于冷却纺出的热塑性树脂纤维的冷却流体的附件。
10.根据权利要求9所述的熔喷非织造布的制造装置，其特征在于，所述附件无间隙地安装于所述熔喷用模头的前端部。
全文摘要
本发明的课题是提供稳定的熔喷非织造布的制造方法及其装置，所述熔喷非织造布为细纤维、且通过热塑性树脂纤维彼此的熔接而产生的粗纤维(熔接个数)极少；本发明涉及熔喷非织造布，其特征在于，由聚烯烃纤维形成，(i)平均纤维直径为2.0μm以下，(ii)纤维直径分布CV值为60%以下，(iii)每100根纤维的熔接个数为15个以下，以及本发明涉及熔喷非织造布的制造方法及其制造装置，所述熔喷非织造布的制造方法的特征在于，从喷出高温高速空气的狭缝31的出口部的两侧面供给30℃以下冷却空气，从而使纺出的熔融树脂冷却。
文档编号D01D5/088GK103228832SQ20118005695
公开日2013年7月31日 申请日期2011年12月5日 优先权日2010年12月6日
发明者松原晓雄, 梶山晋吾, 铃木健一, 盐出浩久, 久保乔之 申请人:三井化学株式会社