不織布、不織布の製造方法およびバグフィルター
【課題】
本発明は、不織布の引張剛性が高く、寸法安定性の良い不織布およびバグフィルターを、供給不足の心配なく、安定して提供せんとするものである。
【解決手段】
本発明の不織布は、ポリフェニレンスルフィド樹脂からなり、ベンゼン環の数が２個のオリゴマー類がポリフェニレンスルフィドポリマー主鎖にグラフトされており、かつポリフェニレンスルフィドポリマー主鎖同士は架橋していない、ポリフェニレンスルフィド繊維を含むことを特徴とするものである。
また、Ａ．分子量分布において、重量平均分子量をＭｗ、数平均分子量をＭｎとしたときのＭｗ／Ｍｎが３．５以上、４．０以下である。
Ｂ．繊維色調を示すＬ値が５０以上７５以下である。
Ｃ．メルトフローレートが１００ｇ／１０分以上、５００ｇ／１０分以下である。
本発明は、不織布の引張剛性が高く、寸法安定性の良い不織布およびバグフィルターを、供給不足の心配なく、安定して提供せんとするものである。
【解決手段】
本発明の不織布は、ポリフェニレンスルフィド樹脂からなり、ベンゼン環の数が２個のオリゴマー類がポリフェニレンスルフィドポリマー主鎖にグラフトされており、かつポリフェニレンスルフィドポリマー主鎖同士は架橋していない、ポリフェニレンスルフィド繊維を含むことを特徴とするものである。
また、Ａ．分子量分布において、重量平均分子量をＭｗ、数平均分子量をＭｎとしたときのＭｗ／Ｍｎが３．５以上、４．０以下である。
Ｂ．繊維色調を示すＬ値が５０以上７５以下である。
Ｃ．メルトフローレートが１００ｇ／１０分以上、５００ｇ／１０分以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリフェニレンスルフィド（以下ＰＰＳと略す）繊維からなる不織布に関する。特に、高温下で固体と気体を分離する、耐熱集塵装置に使用される耐熱バグフィルターに関する。中でも、石炭ボイラープラント、ゴミ焼却プラント、セメント焼成プラント、アスファルト製造プラントなどの、多量の粉塵を高温ガスから分離するための耐熱バグフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＰＳ樹脂は、耐熱性や耐薬品性の良好なエンジニアリングプラスチックである。さらに、溶融紡糸法にて繊維を製造できることから、ＰＰＳ繊維を用いた不織布は、耐熱性と耐薬品性を活かして、耐熱バグフィルターとして広く用いられている。
【０００３】
ところが、ＰＰＳ樹脂にはクエンチ法とフラッシュ法の２つのタイプが有り、溶融紡糸繊維製造においては、フラッシュ法は用いることができず、クエンチ法のみが用いられている。何故なら、フラッシュ法ＰＰＳ樹脂は、ポリマー中のオリゴマー成分が比較的多く、オリゴマー成分が溶融紡糸時に揮発して口金汚れとなり糸切れなどを誘発するので、収率良く溶融紡糸することができないからである。
【０００４】
一方、ＰＰＳ繊維製の耐熱バグフィルターは世界的に需要が増大している。従来技術ではクエンチ法ＰＰＳ樹脂しか溶融紡糸できなかったので繊維供給量に限度があり、ＰＰＳ繊維不織布製バグフィルターの供給にも限度があり、増大する需要に供給が追いつかない状況である。
【０００５】
従って、フラッシュ法ＰＰＳ樹脂を用い、かつ、良好に溶融紡糸できる技術が熱望されていた。
【０００６】
本発明は、特定の条件で熱酸化処理を行うことによって、かかる揮発性成分が大きく減少することを見いだし、溶融紡糸性が大きく改善されたＰＰＳ繊維およびその製造方法を見いだし、該ＰＰＳ繊維を用いて不織布を製造することによって、供給不足の心配の無いバグフィルターを製造できることを見出したものである。
【０００７】
ＰＰＳ樹脂を熱酸化処理することは以前より行われている。例えば特許文献１には、ポリマー粘度が５０００〜１６０００ポイズ（５００〜１６００Ｐａ・ｓ）（３１０℃、剪断速度２００／秒）の範囲で、非ニュートニアン係数ｎが１．５〜２．１になるようにＰＰＳ樹脂にキュアリングを施し、これを溶融押し出しして得られる押出成形物が開示されている。しかし、５０００ポイズ以上ではメルトフローレイトに換算すると１００以下となり、かかるＰＰＳ樹脂は溶融粘度が高すぎるために紡糸時の圧力が高くなりすぎ、溶融紡糸には不向きである。また該特許文献１に開示されているＰＰＳ樹脂は熱酸化処理度合いが大きく、かかる熱酸化処理度合いが大きすぎると、ポリマー主鎖同士の架橋を促進してしまい、溶融紡糸時に架橋ゲル化物が口金フィルターに詰まりやすく、口金濾圧の急激な上昇を招き、口金パックライフが短くなってしまう難点がある。また、開示されているＰＰＳ成型物は被覆電線であり一般的な繊維に関しては記載されていない。
【０００８】
特許文献２には、酸化架橋前のメルトフローレイトが５００以下のＰＰＳをメルトフローレイトが１００以下に到達するまで酸化架橋を施すＰＰＳの硬化方法が開示されている。しかし、メルトフローレイト値が１００以下のＰＰＳは溶融粘度が高すぎるために、上記特許文献１と同様に、溶融紡糸には不向きである。また、実施例に示されるような長時間の酸化処理を行うことは、ポリマー主鎖同士の架橋を促進してしまい、架橋ゲルの影響により、口金濾圧が時間と共に増大し口金パックライフが大幅に短くなってしまう問題がある。
【０００９】
一方、特許文献３には、１分間に１０℃の昇温速度で測定したときの示差熱分析計による結晶化温度が１２０℃未満であり、かつ融点が２８５℃以上であることを特徴とするポリフェニレンスルフィド繊維について開示されている。しかしながら、繊維化前後の揮発成分に関する記載はなく、また、分子量分布や溶解後の残査物（架橋ゲルの影響）についても言及されていない。
【００１０】
さらに、特許文献４には、灰分が０．１５％以下であり、結晶化温度が２００℃以上であり、メルトフローレートが１０〜２００であることを特徴とするＰＰＳモノフィラメントについて開示されている。灰分を規定して屈曲摩耗性改善を目指すものであるが、揮発成分での汚れなどに関しては言及されていない。
【特許文献１】特開昭６３−２０７８２７号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開平５−４３６９２号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特開昭５８−３１１１２号公報（特許請求の範囲）
【特許文献４】特開平４−６５５１７号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、フラッシュ法ＰＰＳ樹脂を用いても、紡糸工程での加熱、溶融時の揮発性成分の発生量が少なく、揮発性成分による口金汚れが少なく、溶融紡糸時に単位時間あたりの糸切れ回数が少なく、また、ポリマー主鎖同士の架橋ゲル化物による口金濾圧上昇が低いなどフラッシュ法ＰＰＳ樹脂による繊維製造時の問題を解消することができるＰＰＳ繊維を用いて不織布を製造・提供することによって、供給不足の心配の無いバグフィルターを提供しようとするものである。
【００１２】
すなわち、本発明は、不織布の引張剛性が高く、寸法安定性の良い不織布およびバグフィルターを、供給不足の心配なく、安定して提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、本発明の不織布は、ポリフェニレンスルフィド樹脂からなり、ベンゼン環の数が２個のオリゴマー類がポリフェニレンスルフィドポリマー主鎖にグラフトされており、かつポリフェニレンスルフィドポリマー主鎖同士は架橋していない、ポリフェニレンスルフィド繊維を含むことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の不織布は、以下の特徴を有するポリフェニレンサルファイド繊維を含むことを特徴とするものである。
Ａ．分子量分布において、重量平均分子量をＭｗ、数平均分子量をＭｎとしたときのＭｗ／Ｍｎが３．５以上、４．０以下である。
Ｂ．繊維色調を示すＬ値が５０以上７５以下である。
Ｃ．メルトフローレートが１００ｇ／１０分以上、５００ｇ／１０分以下である。
【００１５】
また、本発明の不織布は、ポリフェニレンスルフィド樹脂にあらかじめ熱酸化処理を施して、メルトフローレートを１００ｇ／１０分以上、５００ｇ／１０分以下としたものを紡糸してなるポリフェニレンスルフィド繊維を含むことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の不織布の製造方法は、ポリフェニレンスルフィド樹脂に熱酸化処理を施して当該樹脂のメルトフローレートを１００ｇ／１０分以上、５００ｇ／１０分以下に調整する工程と、前記メルトフローレートを調整したポリフェニレンスルフィド樹脂を用いてポリフェニレンスルフィド繊維を溶融紡糸する工程と、前記ポリフェニレンスルフィド繊維を少なくとも一部に用いて不織布を製造する工程とをこの順に含むことを特徴とするものである。
【００１７】
また本発明のバグフィルターは、本発明の不織布または本発明の不織布の製造方法により製造される不織布からなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、不織布の引張剛性が高く、寸法安定性の良い不織布およびバグフィルターを、供給不足の心配なく、安定して提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、前記課題、つまり不織布の引張剛性が高く、寸法安定性の良い不織布およびバグフィルターを、供給不足の心配なく、安定して提供することについて、鋭意検討し、紡糸可能な粘度のＰＰＳ樹脂を、比較的軽度に熱酸化処理してみたところ、上記した繊維製造時の問題を解消することができる上に、前記不織布特性をも満たすことを究明し、本発明に到達したものである。
【００２０】
本発明におけるＰＰＳ樹脂およびＰＰＳ繊維は、下記構造式（Ｉ）で示される繰り返し単位を有する重合体からなる。
【００２１】
【化１】
【００２２】
耐熱性の観点からは、上記構造式で示される繰り返し単位を含む重合体を７０モル％以上、更には９０モル％以上含む重合体が好ましい。また本発明のＰＰＳ繊維はその繰り返し単位の３０モル％未満程度が、下記の構造を有する繰り返し単位等で構成されていてもよい。
【００２３】
【化２】
【００２４】
上記のＰＰＳ樹脂には、クエンチ法とフラッシュ法の２種類の樹脂がある。クエンチ法の樹脂は重合後ポリマーを徐々に冷却することにより、オリゴマー類が析出しやすい。さらにクエンチ法の樹脂は溶剤によって洗浄を実施することにより、オリオマー類をポリマー中から除去することが可能である。ＰＰＳ繊維の溶融紡糸においては、ポリマーの加熱溶融時にオリゴマー類が揮発し口金汚れとなり糸切れが発生することが問題である。従って、ＰＰＳ繊維の溶融紡糸においては、クエンチ法ＰＰＳ樹脂を用いることが必要である。ところが、クエンチ法ＰＰＳ樹脂は、重合後の徐冷や溶剤の洗浄によって生産性が悪く、供給樹脂量が限られるという問題がある。一方のフラッシュ法ＰＰＳ樹脂は、重合後のポリマーを急冷し、水による洗浄を実施する。従って、生産性が高く供給樹脂量も豊富である。ところがフラッシュ法ＰＰＳ樹脂は、ポリマー中のオリゴマー類の残留が多く、溶融紡糸時に口金汚れによる糸切れが多発するので、ＰＰＳ繊維の溶融紡糸には用いることができなかった。本発明で言うオリゴマー類とは、ベンゼン環の数が1以上3以下のオリゴマー類であるが、特にベンゼン環の数が２個のオリゴマー類は、溶融紡糸時の熱で揮発化しやすい上に冷却後には粘度の高い液体となって口金面に目ヤニ状態となって付着しやすく、口金汚れを誘起しやすい。このベンゼン環の数が２個のオリゴマーの代表例を下記構造式で示す。
【００２５】
【化３】
【００２６】
本発明に用いるＰＰＳ樹脂の最大のポイントは、フラッシュ法ＰＰＳ樹脂にあらかじめ酸素存在下で熱酸化処理を施して、ポリマー中の残留オリゴマー類を主鎖にグラフトさせ、不揮発化することにある。すなわち、供給量の豊富なフラッシュ法ＰＰＳ樹脂を、繊維の溶融紡糸が可能な揮発分まで減少させることにある。かつ、ポリマー中の主鎖同士の架橋は防止し、架橋ゲル化物の発生を防止することが必要である。オリゴマー類が主鎖にグラフトし、かつ主鎖同士は架橋していない状態の代表例を下記構造式で示す。
【００２７】
【化４】
【００２８】
本発明で言うオリゴマー類が主鎖にグラフトされている状態とは、本発明に用いるＰＰＳ繊維のベンゼン環の数が２個のオリゴマー類の揮発量がフラッシュ法で回収されたＰＰＳ樹脂からなる繊維より少ない状態を言う。
溶融紡糸したときの口金汚れによる糸切れ回数が、フラッシュ法で回収されたＰＰＳ樹脂を溶融紡糸したときに比較して少ないことによって判断できる。
また、本発明の不織布から取り出したＰＰＳ繊維１．０ｇを耐熱ガラスの試験管に入れ、３１５℃で１０分間溶融加熱したときの発生ガスを、ガスクロマトグラフィーで定性定量分析して、オリゴマー類の代表例であるＣｌφＳφＯＨの発生量が、フラッシュ法で回収された樹脂からなる繊維に比較して少ないこと0で判断できる。このガスクロマトグラフィーによる評価方法によれば、ＣｌφＳφＯＨの発生量は、フラッシュ法で回収された樹脂からなる繊維に比較して、好ましくは１／２、さらに好ましくは１／３、特に好ましくは１／４である。また、簡易的な評価方法ではＴＧ−ＤＴＡにて３２０℃までの減量を確認し、減量前の質量との１００分率を求め減量率とすることも可能である。減量率が大きい方が揮発量が大きい。
【００２９】
本発明で言うポリマーの主鎖同士の架橋が無い状態というのは、溶融紡糸する前のＰＰＳ樹脂０．１ｇを、１−クロロナフタレン１ｇに２５０℃で５分間溶解した時に、目視観察により、沈殿物が無い状態を言う。熱酸化処理を過度に実施すると、ポリマー主鎖同士の架橋が起こり非溶解物として残るため、沈殿物となる。沈殿物の発生するようなＰＰＳ樹脂を溶融紡糸すると口金フィルターの目詰まりが発生し、濾圧上昇を引き起こし、短時間しか溶融紡糸出来ない。
【００３０】
本発明に用いるＰＰＳ繊維の原料となるＰＰＳ樹脂は、あらかじめ熱酸化処理を施して、メルトフローレート（ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８−７０に準ずる。温度３１５．５℃、荷重５０００ｇにて測定。単位ｇ／１０分）を１００ｇ／１０分以上、５００ｇ／１０分以下に制御した後、紡糸して製造されることを特徴とする。メルトフローレートが１００ｇ／１０分未満であると繊維強度は高くなりやすいものの、粘度が高いため紡糸時の温度を高くせざるをえなく溶融紡糸時に揮発成分が多くなる傾向にある。一方メルトフローレートが、５００ｇ／１０分を越えると、分子量が低いため強度が出ない傾向にある。より好ましいメルトフローレート範囲は１１０以上、４００以下、さらに好ましくは１２０以上、２５０以下である。
【００３１】
本発明に用いるＰＰＳ繊維の原料となるＰＰＳ樹脂の第２のポイントは、熱酸化処理を軽微に施すことにある。フラッシュ法ＰＰＳ樹脂に過度の熱酸化処理を施すと、主鎖同士の３次元架橋が発生し、熱溶融しない成分が発生する。ポリマー中の３次元架橋成分は、溶融紡糸時に異物として口金フィルターに捕捉され、口金濾圧の上昇を引き起こす。従って主鎖同士の３次元架橋が発生しない程度の軽微な熱酸化処理を施すことが肝要である。
熱酸化処理は１時間以上、５時間以下であることが好ましい。加熱処理時間が１時間未満であると酸化処理が不十分となりやすく揮発性分が充分に不揮発化しない。また、加熱処理時間が５時間を超えると、酸化処理によって主鎖同士の架橋構造が多くなり、口金濾圧の上昇を引き起こすとともに、紡糸性、物性に悪影響をあたえる可能性がでてくる。より好ましくは１時間以上、３時間以下である。
【００３２】
さらに、熱酸化処理は大気中１６０℃以上、２６０℃以下で行われることが好ましい。さらに好ましくは、１７０℃以上、２５０℃以下、より好ましくは１８０℃以上、２２０℃以下である。
【００３３】
加熱処理の装置は通常の熱風乾燥機でもまた回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置であってもよいが、効率よくしかもより均一に処理する場合は、回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置を用いるのが好ましい。
【００３４】
本発明に用いるＰＰＳ繊維の原料となるＰＰＳ樹脂は、前述したように、フラッシュ法によって回収されたＰＰＳ樹脂であることが好ましい。
【００３５】
ＰＰＳ樹脂は、一般に熱酸化処理を施すことによってメルトフローレートは減少する。本発明に用いるＰＰＳ繊維の原料となるＰＰＳ樹脂は、軽微に熱酸化処理を施すことが肝要であるので、メルトフローレートの減少幅は、好ましくは２０ｇ／１０分以上１００ｇ／１０分以下が好ましい。減少幅２０ｇ／１０分未満であれば、熱酸化処理不足であり、揮発性成分が充分にグラフトしない。減少幅１００ｇ／１０分より大きければ主鎖同士の架橋が発生し、ゲル化物となる。さらに好ましい減少幅は３０ｇ／１０分以上８０ｇ／１０分以下であり、特に好ましくは３０ｇ／１０分以上６０ｇ／１０分以下である。
【００３６】
本発明に用いるＰＰＳ繊維の原料となるＰＰＳ樹脂は、軽微に熱酸化処理する前の状態の分子量は３００００以上８００００以下であることが好ましい。３００００未満であれば、分子量が低すぎて、溶融紡糸により得られた繊維の強度が弱くなる。８００００を超えると溶融粘度が高すぎて、溶融紡糸が出来なくなる。より好ましい分子量は４００００以上６００００以下である。
【００３７】
また熱酸化処理の前後に、熱酸化架橋を抑制し、揮発分除去を目的として乾式熱処理を行うことも可能である。その温度は１３０〜２５０℃が好ましく、１６０〜２５０℃の範囲がより好ましい。また、この場合の酸素濃度は５体積％未満、更には２体積％未満とすることが望ましい。乾式熱処理時間は、０．５〜５０時間が好ましく、１〜２０時間がより好ましく、１〜１０時間がさらに好ましい。加熱処理の装置は通常の熱風乾燥機でもまた回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置であってもよいが、効率よくしかもより均一に処理する場合は、回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置を用いるのがより好ましい。
本発明の不織布に使用されるＰＰＳ繊維を溶融紡糸法によって製造するに当たって、上記軽度に熱酸化処理されたフラッシュ法ＰＰＳ樹脂とクエンチ法ＰＰＳ樹脂とをブレンドして溶融紡糸しても構わない。そのブレンド率は、５：９５から９５：５まで任意に調節することができる。いかようにブレンドしても、溶融紡糸性に問題は出ず、しかも供給量豊富なフラッシュ法ＰＰＳ樹脂を活用できることの目的は達成できる。好ましいブレンド率は熱酸化処理されたフラッシュ法ＰＰＳ樹脂が３０ｗｔ％以上であり、さらに好ましくは５０ｗｔ％以上であり、特に好ましくは７０ｗｔ％以上である。熱酸化処理されたフラッシュ法樹脂のブレンド率を高くすればするほど、供給不足の不安のないＰＰＳ繊維が得られるからである。
【００３８】
また、クエンチ法樹脂に熱酸化処理したＰＰＳ樹脂を用いて溶融紡糸することも構わない。もともとクエンチ法樹脂はオリゴマー類の揮発成分が少ないが、熱酸化処理することによりさらに揮発成分の少ないＰＰＳ樹脂となり、さらに糸切れの少ない良好な溶融紡糸性を得ることができる。
【００３９】
次に、本発明の不織布について説明する。
【００４０】
本発明の不織布は、上記フラッシュ法ＰＰＳ樹脂をあらかじめ適度に熱酸化処理してから溶融紡糸して得られたＰＰＳ繊維を含むことを特徴とするものである。
【００４１】
本発明の不織布に含まれるＰＰＳ繊維は、分子量分布において、Ｚ平均分子量をＭｚ、重量平均分子量をＭｗ、数平均分子量をＭｎとしたときの多分散度Ｍｗ／Ｍｎが３．５以上、４．０以下であることが好ましい。より好ましいＭｗ／Ｍｎは３．５以上、３．８以下である。また、多分散度Ｍｚ／Ｍｗは２．０以下であることが好ましい。ここで、Ｍｗ／Ｍｎは低分子量側への広がりの指標となる多分散度であり、Ｍｚ／Ｍｗは高分子量側への広がりの指標となる多分散度である。Ｍｗ／Ｍｎが小さければ低分子量ポリマーが少なく、Ｍｚ／Ｍｗが小さければ高分子量ポリマーが少ないことをあらわす。オリゴマー類は低分子量であるので、オリゴマーがグラフトされたＰＰＳ繊維のＭｗ／Ｍｎは、オリゴマーの残存するＰＰＳ繊維のＭｗ／Ｍｎよりも小さくなる。分子量分布の測定方法を以下に示す。１−クロロナフタレン（以下１−ＣＮと略す）に活性アルミナ（１−ＣＮに対して１／２０重量）を加え、６時間攪拌した後、Ｇ４グラスフィルターで濾過した。これを超音波洗浄機にかけながらアスピレーターを用いて脱気し、容離液を調整する。サンプル調製は、ＰＰＳサンプル約５ｍｇ、１−ＣＮ約５ｇをサンプル瓶に計り取り、２１０℃に設定した高温濾過装置（センシュー科学製ＳＳＣ−９３００）に入れ、５分間（１分間予備加熱、４分間攪拌）加熱し、高温濾過装置から取り出し、室温になるまで放置する。
ＧＰＣ測定条件は以下のとおりである。
装置 ： センシュー科学 ＳＳＣ−７１００
カラム名 ： センシュー科学 ＧＰＣ３５０６×１
溶離液 ： １−クロロナフタレン（１−ＣＮ）
検出器 ： 示差屈折率検出器
検出器感度 ： Ｒａｎｇｅ ８
検出器極性 ： ＋
カラム温度 ： ２１０℃
プレ恒温槽温度 ： ２５０℃
ポンプ恒温槽温度 ： ５０℃
検出器温度 ： ２１０℃
サンプル側流量 ： １．０ｍＬ/ｍｉｎ
リファレンス側流量 ： １．０ｍＬ/ｍｉｎ
試料注入量 ： ３００μＬ
検量線作成試料 ： ポリスチレン
多分散度Ｍｗ／Ｍｎが３．５を下回るには、クエンチ法で重合されたＰＰＳが必要となるが、クエンチ法はフラッシュ法ＰＰＳに比較して工程時間が長く、さらに洗浄や溶媒回収などの工程も複雑となってしまい、供給樹脂量が限られる。また、一般的なフラッシュ法ＰＰＳ繊維のＭｗ／Ｍｎは４．１程度であり、本発明のＰＰＳ繊維よりも低分子量への広がりが大きく、揮発性ガスが多くなる。多分散度Ｍｗ／Ｍｎが３．５を下回るには、クエンチ法で重合されたＰＰＳが必要となり、クエンチ法はフラッシュ法ＰＰＳに比較して工程時間が長く、さらに洗浄や溶媒回収などの工程も複雑となってしまい、供給樹脂量が限られる。Ｍｗ／Ｍｎが４．１よりも大きい場合には、熱酸化処理していないフラッシュ法ＰＰＳのように、口金汚れの原因である揮発成分のオリゴマー類が充分少ないとはいえず、溶融紡糸性が良好でないＰＰＳ繊維を用いていることになる。
【００４２】
本発明の不織布に含まれるＰＰＳ繊維は、色調を示すＬ＊値（スガ試験機社製ＳＭ−３カラーコンピュータ）が５０以上、７０以下であることが好ましい。Ｌ＊値の測定に当たっては、下地板の色が見えないように、多量のＰＰＳ繊維を下地板に巻きつけて測定する。ここでのＬ＊値は単純な色評価だけでなく酸化グラフトの程度の指標として用いることができる。一般的にＰＰＳ樹脂は熱酸化処理を施すと茶色に着色が起こりＬ＊値が低下する、この低下度合いは酸化処理の深さにより変化し、酸化処理が浅ければＬ＊値の低下度合いが小さく、酸化処理が深ければ低下度合いが大きい。本発明者は、ＰＰＳ酸化処理条件とＰＰＳ繊維のＬ＊値の関係を検討し、Ｌ＊値が上記範囲内であれば、強度、製糸性に影響なく、さらに揮発成分が酸化反応により繊維中の主鎖にグラフトされて閉じこめられ、溶融紡糸性が良好なフラッシュ法樹脂からなるＰＰＳ繊維であることを見いだした。Ｌ＊値が５０未満すなわち、過度の熱酸化処理を施すと、ゲル化物が生じ易くなり、強度が落ちるばかりか、連続溶融紡糸中にゲル化物が口金やフィルターに詰まり、口金濾圧の上昇を引き起こしやすくなる。また、Ｌ＊値が７０を越えると酸化処理が浅すぎ、揮発成分が酸化処理前と変わらずに多く発生するため、紡糸時の口金汚れによる製糸性悪化などが起こりやすい。
【００４３】
本発明の不織布に含まれるＰＰＳ繊維は、酸化処理したフラッシュ法ＰＰＳ樹脂と通常のクエンチ法ＰＰＳ樹脂とをブレンドして、溶融紡糸したＰＰＳ繊維も用いることができる。
【００４４】
さらに本発明の不織布に含まれるＰＰＳ繊維は、引張破断伸度が２０％以上５０％以下であることが好ましい。熱酸化処理されたフラッシュ法ＰＰＳ樹脂によって溶融紡糸されたＰＰＳ繊維は、同一工程条件によって得られたクエンチ法ＰＰＳ樹脂からなるＰＰＳ繊維に比較して、引張破断強度は同一のまま引張破断伸度が小さくなることを発明者は発見した。延伸後の熱処理工程において緊張下で熱処理を実施することによりさらに引張破断伸度が小さいＰＰＳ繊維を得ることができることも発明者は発見した。引張破断伸度が小さいことは同一強度であれば引張剛性が高いことであり、寸法安定性に劣る不織布において、このような繊維を用いることは、不織布の寸法安定性を向上する効果が高く極めて有意義なことである。好ましい引張破断伸度は２０％以上５０％以下であり、さらに好ましくは２０％以上４０％以下であり、特に好ましくは３０％以上４０％以下である。
【００４５】
以下に、本発明の不織布における好ましい不織布の形態を説明する。
【００４６】
本発明の不織布は、バグフィルターとして好ましく使用される。かかるバグフィルター濾布として用いられるＰＰＳ繊維からなる不織布は、目付が２００ｇ／ｍ２ 以上１０００ｇ／ｍ２ 以下で、見掛け密度が０．２５ｇ／ｃｍ３ 以上０．７０ｇ／ｃｍ３ 以下であることが好ましい。目付けが２００ｇ／ｍ２ よりも小さいと捕集効率が低くなりすぎ、１０００ｇ／ｍ２ よりも大きいと圧力損失が大きくなりすぎるので、バグフィルター濾布として適当では無い。また、見かけ密度が０．２５ｇ／ｃｍ３ より小さいと捕集効率が低くなりすぎ、０．７０ｇ／ｃｍ３ より大きいと圧力損失が大きくなりすぎるので、バグフィルター濾布としては適当では無い。
【００４７】
また、バグフィルター濾布として使用するにあたっては、織物、編物、不織布のいずれの布帛形態でも使用することができるが、小さな粒径のダストを捕集する捕集効率という面から、本発明では、不織布の形態で使用する。織物や編物であると、織り目や編み目に必ず大きな空隙が発生し、ダストが捕集されずに通過するためである。
【００４８】
かかる不織布の製造方法は、特に限定されることもない。不織布の製造方法としては、捲縮の付与されたＰＰＳステープル繊維を、カーディングして繊維を分繊かつ繊維方向を揃え、クロスラッパーで積層してウェブとし、該ウェブを交絡あるいは一体化させて不織布とすることができる。交絡の方法としては、ニードルを打って交絡させるニードルパンチ方法や、水流を与えて交絡させるウォータージェットパンチ方法などが、好ましく用いられる。あるいは一体化の方法としては、熱プレスや熱エンボスプレスによって、部分的に押し固めて一体化する方法なども用いられる。
【００４９】
また、本発明の好ましい不織布の形態としては、該不織布が、ウェブと織布とから構成されているのがよい。すなわち、バグフィルターには、捕集効率の向上と寸法安定性の向上という二つの特性が要求される。捕集効率の向上には、織布や編布では織り目や編み目の部分に大きな空隙が形成されるために、不織布が好適に用いられるものである。しかし寸法安定性という面では、不織布では引張剛性が小さいので、織布の方が好ましい。そこで本発明では、この両特性を同時に満足するために、織布とウェブを組み合わせて濾布を構成することが好ましい。ここでいうウェブとは、少なくとも布帛面内にランダムな繊維方向を有する繊維構造体を言う。織布とウェブの組合せの方法は、ウェブ／織布／ウェブの３層構造としても良いし、ウェブ／織布の２層構造としても差し支えない。かかる製造方法としては、いかなる方法でも構わないが、繊維絡合前のウェブと織布とを積層しておいて、ニードルパンチやウォータージェットパンチなどにより、ウェブの絡合と織物との一体化を達成する製造方法が好ましい。このように、バグフィルター濾布を構成する本発明によるＰＰＳ繊維不織布に、織布を挿入することにより、熱クリープや熱収縮を生じにくい、寸法安定性の良いバグフィルター濾布を得ることができる。本発明の引張破断伸度が２０％以上５０％以下の本発明によるＰＰＳ繊維を、織物とウェブの少なくとも一方に用いることにより、極めて寸法安定性の良いバグフィルター濾布を得ることが出来る。
【００５０】
また、さらに、本発明の好ましい不織布の形態として、本発明に用いる寸法安定性を高めるための織布として、本発明によるＰＰＳ繊維は、もちろんのこと、他の素材による繊維からなる織布が好ましく用いられる。例えば、フッ素繊維、ガラス繊維、シリカ繊維、炭素繊維などが好ましく用いられる。フッ素繊維は有機繊維ではあるが極めて耐熱性が高い繊維であり、ガラス繊維、シリカ繊維、炭素繊維は無機繊維であって、やはり極めて耐熱性の高い繊維である。これらの耐熱性の高い繊維を織布として用いることにより、より高温下に暴露されるプラントのバグフィルターとして使用された場合においても、さらに耐熱性が高く、高温下でも破断の生じにくいバグフィルター濾布を得ることができる。何故なら、本発明によるＰＰＳ繊維が熱により強度劣化を生じた場合にも、本発明によるＰＰＳ繊維は捕集効率の向上の機能を主に分担するウェブ部分に存在するため、強度劣化は捕集効率の低下に大きく影響することなく、強度や寸法安定性の機能を分担する織布には、より耐熱性の高い素材からなる繊維が用いられているからである。
【００５１】
なお、上記以外の耐熱性の高い素材からなる繊維を織布に用いても差し支えなく、例えば、ＰＢＯ繊維や液晶ポリエステル繊維や、ｍ−アラミド繊維やｐ−アラミド繊維も用いることができるが、これらの繊維は耐薬品性が充分ではないので、ＮＯＸやＳＯＸの発生する高温バグフィルターに用いるときには、充分な検討をした上で用いる必要がある。
【００５２】
なお、本発明の不織布は、ウェブを本発明によるＰＰＳ繊維１００％で構成することもできるが、ガラス繊維、シリカ繊維、フッ素繊維、炭素繊維から選ばれる少なくとも１種からなる異種繊維と本発明によるＰＰＳ繊維との混綿ウェブであってもよい。すなわち、これらの異種繊維との混綿とすることにより、摩耗などの機械的強度の向上したバグフィルター濾布を提供することができる。本発明によるＰＰＳ繊維は、耐熱性や耐薬品性といった化学的劣化には極めて強いのであるが、機械的劣化にはきわめて強いとは言えず、脆く衝撃に弱いという性質を持っている。本発明の不織布が使用されるバグフィルターにおいては、ダストの飛来によるダストの濾布への衝突による衝撃や圧力空気による逆洗パルスによる衝撃や逆洗パルス噴射後のリテーナ（金属製骨組み）への衝突による衝撃など、多くの衝撃が不織布のウェブ部分に発生する。その衝撃によりウェブ部分の繊維が機械的に劣化して脱落し、捕集効率の向上という機能を果たさなくなることを防止するために、異種繊維との混綿が好ましい。ただし、混綿される異種繊維としては、耐熱性の高い繊維である必要があり、ガラス繊維、シリカ繊維、フッ素繊維、炭素繊維の中から選択される少なくとも１種の繊維と混綿されることが好ましい。
【００５３】
なお、上記以外の耐熱性の高い素材からなる繊維を混綿相手の繊維に用いても差し支えなく、例えば、ＰＢＯ繊維や液晶ポリエステル繊維やｍ−アラミド繊維やｐ−アラミド繊維も用いることができるが、これらの繊維は耐薬品性が充分ではないので、ＮＯＸやＳＯＸの発生する高温バグフィルターに用いるときには、充分な検討をした上で用いる必要がある。
【００５４】
また、本発明の不織布として、ウェブを複数層にし、少なくとも最表面の層のウェブを異種繊維との混綿ウェブで構成されたものも好ましく用いられる。本発明の不織布がウェブと織布からなる場合には、ウェブ／織物／ウェブの３層構造をとる場合もあり、この３層構造の場合ウェブの層は２層であり複数層となる。この３層構造のうち、織物の上流側のウェブの層をこの場合の最表面の層と呼ぶ。また、ウェブ／織物／ウェブの３層構造のうち、織物の上流側のウェブの層を２層とし、ウエブ／ウェブ／織物／ウェブの構造とする場合もあり、この場合の最表面の層とは最も上流側のウェブ層となる。さらに、織物の上流側のウェブの層を３層以上の多数の複数層としても良いが、最表面の層とは最も上流側のウェブの層を言う。一方、織物の挿入されていない不織布の場合には、ウェブだけでバグフィルター濾布が構成されるが、このウェブを複数層にしても構わず、この場合、最も上流側のウェブの層が最表面のウェブの層となる。
【００５５】
これらの最表面のウェブの層は、ガラス繊維、シリカ繊維、フッ素繊維、炭素繊維から選ばれる少なくとも１種からなる異種繊維と本発明によるＰＰＳ繊維との混綿ウェブであるのがよい。すなわち、これらの異種繊維との混綿とすることにより、高温下での摩耗などの機械的強度の向上したバグフィルター濾布を提供することができる。このように最表面のウェブの層を異種繊維との混綿ウェブとすることにより、ダストの飛来によるダストの濾布への衝突による衝撃に対する耐久性の高いバグフィルター濾布を得ることができる。ただし、混綿される異種繊維は、耐熱性の高い繊維である必要があり、ガラス繊維、シリカ繊維、フッ素繊維、炭素繊維の中から選択される少なくとも１種の繊維と混綿されることが好ましい。なお、上記以外の耐熱性の高い素材からなる繊維を混綿相手の繊維に用いても差し支えなく、例えば、ＰＢＯ繊維や液晶ポリエステル繊維やｍ−アラミド繊維やｐ−アラミド繊維も用いることができるが、これらの繊維は耐薬品性が充分ではないので、ＮＯＸやＳＯＸの発生する高温バグフィルターに用いるときには、充分な検討をした上で用いる必要がある。
【００５６】
また、圧力空気による逆洗パルスによる衝撃や逆洗パルス噴射後のリテーナへの衝突による衝撃に対する耐久性を向上させるためには、上述で定義した最表面の反対側である最裏面のウェブ層を、異種繊維との混綿ウェブとすることが効果的であることは言うまでもない。
【００５７】
かかる本発明の不織布において、繊度の大きい本発明によるＰＰＳ繊維と繊度の小さい本発明によるＰＰＳ繊維との、異繊度の混綿ウェブで構成されたウェブからなる不織布が好ましい。かかる不織布で構成されたバグフィルター濾布は、繊度の大きい本発明によるＰＰＳ繊維のみを使用した場合に比較して、不織布を厚さ方向に貫通する穴の大きさであるポアサイズが小さいので、ダストの捕集効率が高い性能を有するものを提供することができる。かかる不織布をさらに３種類以上の繊度のポリアリーレンスルフィド酸化物繊維を混綿して構成することもできる。かかる不織布には織物が挿入されている不織布であっても、織物が挿入されていない不織布であっても構わない。さらには、前述の異種繊維と繊度の大きい本発明によるＰＰＳ繊維と繊度の小さい本発明によるＰＰＳ繊維との混綿であっても差し支えない。
【００５８】
また、かかる本発明の不織布として、ウェブを複数層にし、少なくとも最表面の層のウェブを異繊度との混綿ウェブとする不織布も好ましく用いられる。かかる不織布が、ウェブと織布からなる場合には、ウェブ／織物／ウェブの３層構造をとる場合もあり、この３層構造の場合、ウェブの層は２層となる。この３層構造のうち、織物の上流側のウェブの層を、この場合の最表面の層と呼ぶ。また、ウェブ／織物／ウェブの３層構造のうち、織物の上流側のウェブの層を２層とし、ウェブ／ウェブ／織物／ウェブの構造とする場合もあり、この場合の最表面の層とは最も上流側のウェブ層となる。さらに、織物の上流側のウェブの層を３層以上の多数の複数層としても良いが、最表面の層とは最も上流側のウェブの層を言う。一方、織物の挿入されていない不織布の場合には、ウェブだけでバグフィルター濾布が構成されるが、このウェブを複数層にしても構わず、この場合、最も上流側のウェブの層が最表面のウェブの層となる。
【００５９】
バグフィルターの場合、捕集効率を左右する層は、ダストがまず最初に遭遇する最表面の層であるから、この最表面の層を捕集効率の高い異繊度との混綿ウェブにすることが好ましい。さらには、前述の、異種繊維と繊度の大きい本発明によるＰＰＳ繊維と繊度の小さい本発明によるＰＰＳ繊維との混綿で構成しても構わない。
【００６０】
かかる不織布を構成する複数層のウェブのうち、少なくとも最表面の層のウェブの本発明によるＰＰＳ繊維の平均繊度が、他の層のウェブの本発明によるＰＰＳ繊維の平均繊度よりも小さい不織布とするのが好ましい。
【００６１】
例えば、本発明の不織布がウェブと織布からなる場合には、ウェブ／織物／ウェブの３層構造をとる場合もあり、この３層構造の場合ウェブの層は２層であり複数層となる。この３層構造のうち、織物の上流側のウェブの層をこの場合の最表面の層と呼ぶ。この最表面のウェブの層を単糸繊度１ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成し、反対側のウェブの層を単糸繊度２ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成することができる。また、最表面のウェブの層を単糸繊度１ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成し、反対側のウェブの層を単糸繊度８ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成することもできる。また、最表面のウェブの層を単糸繊度１ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維と２ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維との混綿から構成し、反対側のウェブの層を単糸繊度８ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成することもできる。また、最表面のウェブの層を単糸繊度１ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成し、反対側のウェブの層を単糸繊度２ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維と８ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維との混綿から構成することもできる。このように、単糸繊度が一種類であろうが、二種類の混綿であろうが、３種類以上の混綿であろうが、全く構わない。
【００６２】
また、ウェブ／ウェブ／織物／ウェブの４層構造をとる場合には、ウェブの層は３層であり複数層となる。この４層構造のうち、織物の上流側の最も上流側のウェブの層をこの場合の最表面の層と呼ぶ。例えば、本ウェブ３層において、最表面のウェブの層を単糸繊度１ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成し、２番目の層を単糸繊度２ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成し、織物を挟んで反対側の３番目の層も２ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成しても構わない。また、本ウェブ３層において、最表面のウェブの層を単糸繊度１ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成し、２番目の層を単糸繊度２ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成し、織物を挟んで反対側の３番目の層を８ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成し、厚さ方向に繊度勾配を付けても構わない。また、本ウェブ３層において、最表面のウェブの層を単糸繊度１ｄｔｅｘと２ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維の混綿から構成し、２番目の層を単糸繊度２ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成し、織物を挟んで反対側の３番目の層を２ｄｔｅｘと８ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維の混綿から構成したウェブを用いることもできる。
【００６３】
さらには、ウェブ／ウェブ／織物／ウェブ／ウェブの５層構造であっても、さらには６層以上の構造であっても、上記と同様に、少なくとも最表面の層のウェブの本発明によるＰＰＳ繊維の平均繊度が、他の層のウェブの本発明によるＰＰＳ繊維の平均繊度よりも小さければ、本発明に含まれる。
【００６４】
また、織物が無い場合においても、ウェブを２層以上とし、上記と同様に、少なくとも最表面の層のウェブの本発明によるＰＰＳ繊維の平均繊度が、他の層のウェブの本発明によるＰＰＳ繊維の平均繊度よりも小さければ、本発明に含まれる。
【００６５】
少なくとも最表層のウェブの本発明によるＰＰＳ繊維の平均繊度を、他の層の本発明によるＰＰＳ繊維の平均繊度より小さくしたり、ウェブに繊度勾配を設け、風上側のウェブの繊度を小さく、風下側のウェブの繊度を大きくすることにより、捕集効率が高くかつ圧力損失の低いバグフィルター濾布を得ることができる。何故なら、バグフィルターは、濾布であるフェルトの表面にダストケーキを堆積させ、逆洗によって、堆積したダストケーキを払い落とすことによって、清浄な濾布のフェルト面を再生することを繰り返して使用される。ダストが濾布の厚みの内部に侵入することは好ましくなく、濾布の表面に留まることが好ましい。すなわち、濾布の最表面の本発明によるＰＰＳ繊維の平均繊度を小さくして、繊維間空隙を小さく保つことにより、捕集効率を向上することができる。また、濾布の厚みの内部にダストが侵入することを防げるので、圧力損失の上昇を防止することができる。
【００６６】
このように、濾布の最表面の層の捕集効率が充分高く、ダストが濾布の厚み内部に侵入しにくい場合には、最表面以外のウェブ層は、捕集効率に寄与する割合が極めて少なくなり、本発明によるＰＰＳ繊維の単糸繊度を小さくする意味合いは薄れる。むしろ、本発明によるＰＰＳ繊維の単糸繊度を大きくして、繊維間空隙を大きくし、圧力損失を低下させる方が好ましい。以上説明したように、少なくとも最表層のウェブの本発明によるＰＰＳ繊維の平均繊度を、他の層の本発明によるＰＰＳ繊維の平均繊度より小さくしたり、ウェブに繊度勾配を儲け、風上側のウェブの繊度を小さく、風下側のウェブの繊度を大きくすることにより、捕集効率が高くかつ圧力損失の低いバグフィルター濾布を得ることができる。
【００６７】
本発明のバグフィルター濾布を構成する不織布として、該ウェブが、異形断面の本発明によるＰＰＳ繊維を含むことが好ましい。異形断面とは、丸断面以外の繊維のことを言い、扁平断面、三角断面、Ｙ型断面、十字断面、５本の枝を有する断面、６本の枝を有する断面、７本以上の枝を有する断面および、湿式紡糸時に自然発生するような定形を持たない断面を含む。すなわち、異形断面とは、丸断面の時と同一断面積である場合に、断面の外周周長が丸断面の時よりも大きくなる断面を言う。
【００６８】
かかる異形断面の繊維は、丸断面の繊維に比較して、同一重量で不織布を製造した場合に同一重量当たりの繊維表面積が大きくなり、ダストの捕集効率が高くなるという効果を発揮する。これは、ダストの捕集には、不織布の空隙の小ささが寄与するふるい効果とともに、不織布を構成する繊維の一本一本にダストが吸引吸着されるブラウン拡散効果を有するからである。このブラウン拡散効果は、ダスト重量の小さい、非常に細かいダストの捕集効率向上に対して効果が大きい。以上のように、異形断面の本発明によるＰＰＳ繊維を含むことにより、バグフィルター濾布の捕集効率上昇の効果を得ることができる。
【００６９】
ウェブを構成する本発明によるＰＰＳ繊維に、異形断面の本発明によるＰＰＳ繊維を用いるに当たっては、異形断面繊維のみを用いても構わないし、異形断面繊維と丸断面繊維との混綿であっても構わない。
さらには、前述の異種繊維と繊度の大きい本発明によるＰＰＳ繊維と繊度の小さい本発明によるＰＰＳ繊維と異形断面本発明によるＰＰＳ繊維との混綿であっても差し支えない。
【００７０】
本発明のバグフィルター濾布を構成する不織布において、かかる異形断面の本発明によるＰＰＳ繊維を、該不織布の少なくとも最表面の層のウェブに含ませることが好ましい。すなわち、前述の異種繊維を用いる場合や異繊度の本発明によるＰＰＳ繊維を用いる場合と同様に、最表面のウェブの層に、異形断面の本発明によるＰＰＳ繊維を用いることが好ましい。該最表面のウェブの層を構成する繊維は、異形断面繊維のみを用いても構わないし、異形断面繊維と丸断面繊維との混綿であっても構わないし、さらには、異種繊維と繊度の大きい本発明によるＰＰＳ繊維と繊度の小さい本発明によるＰＰＳ繊維と異形断面本発明によるＰＰＳ繊維との混綿であっても差し支えない。
【００７１】
少なくとも最表層のウェブに異形断面の本発明によるＰＰＳ繊維を用いることにより、捕集効率が高くかつ圧力損失の低いバグフィルター濾布を得ることができる。
【００７２】
さらに本発明の本発明によるＰＰＳ繊維からなる不織布を、バグフィルター濾布として効果的に使用する好ましい形態として、該不織布の最表面の少なくとも片側に、フッ素繊維からなるウェブが積層されていることがあげられる。
【００７３】
ここでいう、該不織布の最表面の少なくとも片側に積層するという意味は、これまで説明した本発明によるＰＰＳ繊維からなるバグフィルター濾布を構成する種々のウェブからなる不織布に加えてさらにその表面側に積層する、という意味である。すなわち、本発明によるＰＰＳ繊維の単一成分からなる不織布の表面に積層しても良いし、異種繊維や、繊度の違う本発明によるＰＰＳ繊維や、異形断面の本発明によるＰＰＳ繊維を用いた、あるいは混綿したウェブ層を有する不織布の表面に積層しても差し支えない。
【００７４】
バグフィルターとは、逆洗により濾布表面に堆積したダストケーキを剥離脱落させて、清浄な濾布面を繰り返し再生して使用されるので、ダストの剥離のしやすさは、長期間にわたり低圧損のまま集塵機を運転するための、重要な性質となる。ダストの剥離のしやすさを左右する一因として、濾布表面の粘着性があげられる。粘着性の高い濾布表面であれば、パルス圧力空気噴射や空気の逆流付与や機械的振動の付与などの逆洗作用によっても、ダストの一部は濾布表面に残留し、集塵機の圧力損失上昇をもたらす。粘着性の低い濾布表面であれば、逆洗作用によって、ほとんどのダストは剥離してしまい、集塵機は低圧損のまま運転できる。フッ素ポリマーは極めて粘着性の低いポリマーとして有名であり、従って、不織布の表面をフッ素ポリマーからなる層にすることが好ましい。さらに好ましいのは、フッ素繊維からなる層とすることであり、特に好ましいのはフッ素ポリマーからなるウェブ層とする、すなわち不織布層とすることである。不織布には捕集効率を向上させ、ダストを濾布表面に堆積させ、ダストを濾布の厚み方向の内部に侵入させにくいという効果があるからである。
【００７５】
フッ素ポリマーには種々の種類があるが、本発明のバグフィルター濾布、特に高温下で運転されるバグフィルター濾布に用いる不織布のためには、耐熱温度の高いフッ素ポリマーである事が好ましく、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体）などが好ましく、特に好ましいのはＰＴＦＥである。
【００７６】
ＰＴＦＥ繊維からなるウェブの好ましい形態は、不織布状態であることはすでに述べたが、該不織布を構成するＰＴＦＥ繊維の形状は、断面形状が四角であっても、丸であっても、また不定形であっても構わない。繊維径もどのような繊度であっても構わないが、好ましくは２０ｄｔｅｘ以下、さらに好ましくは１０ｄｔｅｘ以下、もっと好ましくは５ｄｔｅｘ以下、特に好ましくは３ｄｔｅｘ以下である。この様な細い繊度の繊維状態を得るために、ＰＴＦＥ繊維は分枝構造やフィブリル構造を有していても構わない。
【００７７】
本発明のバグフィルター濾布に用いる不織布において、該不織布の最表面の少なくとも片側に、フッ素製微多孔膜が積層されている構成が好ましい。かかるフッ素製微多孔膜としては、フッ素フィルムを延伸するなどして得られる、小さな空隙を多数有するフィルム状のフッ素ポリマー膜が使用される。
【００７８】
前述のフッ素繊維からなるウェブと同様に、フッ素製微多孔膜を該不織布の最表面に積層する事により、粘着性の低い濾布表面を作り、逆洗作用によって、ほとんどのダストは剥離させ、集塵機を低圧損のまま運転できるという効果を発揮する。
【００７９】
かかるフッ素ポリマーには種々の種類があるが、本発明のバグフィルター濾布、特に高温下で運転されるバグフィルター濾布に用いる不織布のためには、耐熱温度の高いフッ素ポリマーである事が好ましく、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体）などが好ましく、特に好ましいのはＰＴＦＥである。
【００８０】
ＰＴＦＥ微多孔膜の空隙の大きさは、種々の大きさが得られるが、バグフィルターの濾布に適用するに当たっては、平均空隙径で、好ましくは５０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以下、特に好ましくは５μｍ以下の、微多孔膜が使用される。
【００８１】
本発明のバグフィルターは、以上説明した、種々の好ましい形態を有する不織布を縫製することによって、製造される。
【００８２】
かかる縫製方法としては、縫い糸を用いた文字通りの縫製が好ましい。ただし、縫い糸には注意を有し、少なくとも耐熱性の良好な縫い糸を用いる必要があり、ｍ−アラミド繊維からなる縫い糸、ポリイミド繊維からなる縫い糸などを用いることができるが、好ましくは、本発明によるＰＰＳ繊維からなる縫い糸やＰＴＦＥ繊維からなる縫い糸が用いられる。
【００８３】
また、縫い糸を用いない場合の縫製方法として、超音波や電気的高周波や熱板による溶融縫製、いわゆるウェルダーも好ましく用いられる。
【実施例】
【００８４】
以下、本発明を、実施例を用いてより判りやすく説明する。ただし、下記する実施例は本発明のほんの一部であって、本発明の全体を表したものでは無い。
本実施例で用いる性能評価方法は以下の通りである。
【００８５】
［分子量分布］
溶離液調製
１−クロロナフタレン（以下１−ＣＮと略す）に活性アルミナ（１−ＣＮに対して１／２０重量）を加え、６時間攪拌した後、Ｇ４グラスフィルターで濾過した。これを超音波洗浄機にかけながらアスピレーターを用いて脱気した。
サンプル調製
（１）ＰＰＳサンプル約５ｍｇ、１−ＣＮ 約５ｇをサンプル瓶に計り取った。
（２）２１０℃に設定した高温濾過装置（センシュー科学製ＳＳＣ−９３００）に入れ、５分間（１分間予備加熱、４分間攪拌）加熱した。
（３）高温濾過装置から取り出し、室温になるまで放置した。
ＧＰＣ測定条件
装置 ： センシュー科学 ＳＳＣ−７１００
カラム名 ： センシュー科学 ＧＰＣ３５０６×１
溶離液 ： １−クロロナフタレン（１−ＣＮ）
検出器 ： 示差屈折率検出器
検出器感度 ： Ｒａｎｇｅ ８
検出器極性 ： ＋
カラム温度 ： ２１０℃
プレ恒温槽温度 ： ２５０℃
ポンプ恒温槽温度 ： ５０℃
検出器温度 ： ２１０℃
サンプル側流量 ： １．０ｍＬ/ｍｉｎ
リファレンス側流量 ： １．０ｍＬ/ｍｉｎ
試料注入量 ： ３００μＬ
検量線作成試料 ： ポリスチレン 。
【００８６】
［ＭＦＲ］（メルトフローレート）
測定温度３１５．５℃、５０００ｇ荷重とし、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８−７０に基づいて測定した。
【００８７】
［Ｌ＊値］
スガ試験機社製ＳＭ−３カラーコンピュ−ターを用い、金属板に繊維を下地の色がほぼ無視できる程度まで密に積層しＬ＊値を測定した。
【００８８】
［糸強度および伸度］
ＪＩＳ Ｌ−１０７３に従い行った。
【００８９】
［耐熱強度保持率］
不織布を、熱風循環型乾燥機において、２２０℃で２ヶ月間暴露する。暴露後の不織布を常温に戻し、常温の状態でＪＩＳ−Ｌ−１０９６に従って引張試験をする。暴露前の試験片の破断強度と、暴露後の試験片の破断強度との比を１００分率で求め、耐熱強度保持率（％）とする。なお、引張試験は２００ｍｍ／ｍｉｎの定速引張で実施し、試験片の幅は５０ｍｍ、チャック間距離は２００ｍｍとする。
【００９０】
［摩耗減量］
ＪＩＳ−Ｌ−１０９６のテーバ式摩耗試験に従い、摩耗減量を求める。摩耗輪Ｎｏ．ＣＳ−１０、荷重４．９Ｎで、摩耗回数１０００回の摩耗を付与する。摩耗付与前の試験片の質量から摩耗付与後の試験片の質量を差し引いて、摩耗減量（ｍｇ）とする。
【００９１】
［耐熱クリープ］
５ｃｍ幅、３０ｃｍ長さのサンプルを用意し、９Ｎ／５ｃｍの荷重をかける。この状態で試験片の長さ方向に２００ｍｍ間隔でマークを入れる。この試験片を荷重をかけたまま２１０℃の熱風循環型乾燥機で１時間処理する。処理後の試験片のマークの間隔を、荷重がかかった状態で読みとる。２００ｍｍを越えた長さを、２００ｍｍで除した比を１００分率で求め、耐熱クリープ（％）とする。
【００９２】
［高温下引張強力保持率］
５ｃｍ幅、３０ｃｍ長さのサンプルを用意し、２００℃の雰囲気下で引張試験を行う。２００℃雰囲気下での破断強度と、常温での破断強度との比を１００分率で求め、高温下引張強力保持率（％）とする。なお、引張試験は２００ｍｍ／ｍｉｎの定速引張で実施し、試験片の幅は５０ｍｍ、チャック間距離は２００ｍｍとする。
【００９３】
［ＪＩＳ集塵性能処理］
ＪＩＳ−Ｚ−８９０８−２に基づいて、不織布にダストを付与しながら、逆洗パルスを付与していく。ダストはＪＩＳ１１種、入り口ダスト濃度は５ｇ／ｍ３ 、濾過風速２ｍ／ｍｉｎでダストを付与する。不織布の前後での圧力損失が１．０ｋＰａに上昇したときに逆洗パルスを付与するように設定し、逆洗パルス３０回分を運転する過程を、初期３０回とする。濾布通過後の下流においてＨＥＰＡフィルターを設置しておき、初期３０回の前後のＨＥＰＡフィルターの重量を測定しておき、初期３０回において濾布を通過したダストの重量を計算しておく。続いて、５秒間に１回逆洗パルスを付与するように設定し、逆洗パルス５０００回分を運転する過程を、エージングとする。続いて、不織布の前後での圧力損失が１．０ｋＰａに上昇したときに逆洗パルスを付与するように設定を戻して、逆洗パルス１０回分を運転する過程を、安定化とする。続いて、不織布の前後での圧力損失が１．０ｋＰａに上昇したときに逆洗パルスを付与する設定のまま、逆洗パルス３０回分を運転する過程を、最後３０回とする。濾布通過後の下流においてＨＥＰＡフィルターを設置しておき、最後３０回の前後のＨＥＰＡフィルターの重量を測定しておき、最後３０回において濾布を通過したダストの重量を計算しておく。
【００９４】
［初期出口ダスト濃度］
上記ＪＩＳ集塵性能処理の初期３０回において、不織布を通過したダストの濃度を初期出口ダスト濃度（ｍｇ／ｍ３ ）とする。計算式は、
｛初期３０回の間にＨＥＰＡフィルターに捕捉されたダスト量（ｍｇ）｝／｛濾過面積（ｍ２ ）×濾過風速（ｍ／ｍｉｎ）×初期３０回の運転時間（ｍｉｎ）｝
である。
【００９５】
［最終出口ダスト濃度］
上記ＪＩＳ集塵性能処理の最後３０回において、不織布を通過したダストの濃度を最終出口ダスト濃度（ｍｇ／ｍ３ ）とする。計算式は、
｛最後３０回の間にＨＥＰＡフィルターに捕捉されたダスト量（ｍｇ）｝／｛濾過面積（ｍ２ ）×濾過風速（ｍ／ｍｉｎ）×最後３０回の運転時間（ｍｉｎ）｝
である。
【００９６】
［初期圧力損失］
上記ＪＩＳ集塵性能処理の初期３０回のダスト供給を開始する前の、濾過風速２ｍ／ｍｉｎにおける不織布前後の圧力損失を、初期圧力損失（ｋＰａ）とする。
【００９７】
［最終圧力損失］
上記ＪＩＳ集塵性能処理の最後３０回を終了した後に、ダスト供給を停止した時の、濾過風速２ｍ／ｍｉｎにおける不織布前後の圧力損失を、最終圧力損失（ｋＰａ）とする。
【００９８】
［パルス付与後の不織布の様子］
上記ＪＩＳ集塵性能処理の最後３０回を終了した後に、不織布サンプルを取りだし、サンプルの表面状態を目視で観察する。大きな異常が認められない場合には○、リテーナの当たる部分などに部分的に、多少のももけや磨り減りの形跡が認められる場合には△、リテーナの当たる部分などに部分的に、かなりのももけや磨り減りの形跡が認められ、裏面が透けて見えていたり、スクリムが露出しかけている場合には×、をつけて評価した。
【００９９】
以下に本実施例に用いたＰＰＳ樹脂の調整方法を参考例として説明する。
【０１００】
［参考例１］フラッシュ法ＰＰＳ樹脂の調製
撹拌機および底に弁のついたオートクレーブに、４７．５％水硫化ナトリウム水溶液８２６７ｇ（７０．００モル）、９６％水酸化ナトリウム２９２５ｇ（７０．２０モル）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）１３８６０．００ｇ（１４０．００モル）、酢酸ナトリウム２１８７ｇ（２６．６７モル）、及びイオン交換水１０５００ｇを仕込み、常圧で窒素を通じながら２４０℃まで約３時間かけて徐々に加熱し、水１４７４０ｇおよびＮＭＰ２８０．０ｇを留出したのち、反応容器を１６０℃に冷却した。仕込みアルカリ金属硫化物１モル当たりの系内残存水分量は、ＮＭＰの加水分解に消費された水分を含めて１．０８モルであった。また、硫化水素の飛散量は仕込みアルカリ金属硫化物１モル当たり０．０２３モルであった。
【０１０１】
次に、ｐ−ジクロロベンゼン（ｐ−ＤＣＢ）１０２５０ｇ（６９．７６モル）、ＮＭＰ６４５２ｇ（６５．１７モル）を加え、反応容器を窒素ガス下に密封し、２４０ｒｐｍで撹拌しながら、２００℃から２５０℃まで０．８℃／分の速度で昇温し、２５０℃で７０分保持した。次いで、２５０℃から２７８℃まで０．８℃／分の速度で昇温し、２７８℃で７８分保持した。オートクレーブ底部の抜き出しバルブを開放し、窒素で加圧しながら内容物を攪拌機付き容器に１５分かけてフラッシュし、２５０℃でしばらく撹拌して大半のＮＭＰを除去した。
【０１０２】
得られた固形物およびイオン交換水７６リットルを撹拌機付きオートクレーブに入れ、７０℃で３０分洗浄した後、ガラスフィルターで吸引濾過した。次いで７０℃に加熱した７６リットルのイオン交換水をガラスフィルターに注ぎ込み、吸引濾過してケークを得た。
得られたケークおよびイオン交換水９０リットルを、撹拌機付きオートクレーブに仕込み、オートクレーブ内部を窒素で置換した後、１９２℃まで昇温し、３０分保持した。その後オートクレーブを冷却して内容物を取り出した。
【０１０３】
内容物をガラスフィルターで吸引濾過した後、これに７０℃のイオン交換水７６リットルを注ぎ込み吸引濾過してケークを得た。得られたケークを窒素気流下、１２０℃で乾燥することにより、フラッシュ法乾燥ＰＰＳ樹脂粒子を得た。
【０１０４】
得られたフラッシュ法ＰＰＳ樹脂は、ＭＦＲが１９８ｇ／１０分であった。
【０１０５】
［参考例２］クエンチ法ＰＰＳ樹脂の調整
オートクレーブに、４７％水硫化ナトリウム９．４４ｋｇ（８０モル）、９６％水酸化ナトリウム３．４３ｋｇ（８２．４モル）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）１３．０ｋｇ（１３１モル）、酢酸ナトリウム２．８６ｋｇ（３４．９モル）、及びイオン交換水１２ｋｇを仕込み、常圧で窒素を通じながら２３５℃まで約３時間かけて徐々に加熱し、水１７．０ｋｇおよびＮＭＰ０．３ｋｇ（３．２３モル）を留出したのち、反応容器を１６０℃に冷却した。硫化水素の飛散量は２モルであった。
【０１０６】
次に、ｐ−ジクロロベンゼン（ｐ−ＤＣＢ）１１．５ｋｇ（７８．４モル）、１，２，４−トリクロロベンゼン０．００７ｋｇ（０．０４モル）、ＮＭＰ２２．２ｋｇ（２２３モル）を追添加し、反応容器を窒素ガス下に密封し、４００ｒｐｍで撹拌しながら、２００℃から２７０℃まで０．６℃／分の速度で昇温した。
【０１０７】
２７０℃で３０分経過後、水１．１１ｋｇ（６１．６モル）を１０分かけて系内に注入し、２７０℃で更に反応を７５分間継続した。その後、水１．６０ｋｇ（８８．８モル）を系内に再度注入し、２４０℃まで冷却した後、２１０℃まで０．４℃／分の速度で冷却し、その後室温近傍まで急冷した。ＮＭＰの使用量は、スルフィド化剤１モルに対し、４．５モルであった。
【０１０８】
内容物を取り出し、３２リットルのＮＭＰで希釈後、溶剤と固形物をふるい（８０ｍｅｓｈ）で濾別した。得られた粒子を再度ＮＭＰ３８リットルで８５℃で洗浄した。その後６７リットルの温水で５回洗浄、濾別し、クエンチ法ＰＰＳ樹脂粒子を得た。これを、６０℃で熱風乾燥し、１２０℃で減圧乾燥した。得られたクエンチ法ＰＰＳ樹脂はＭＦＲが１６９ｇ／１０分であった。
以下に、本発明において試作・評価した実施例および比較例を記載する。
【０１０９】
＜実施例１＞
適度に熱酸化処理されたフラッシュ法ＰＰＳ樹脂からなる繊維を用いた不織布を製造した。
【０１１０】
すなわち、参考例１のフラッシュ法ＰＰＳ樹脂を用い、２００℃でメルトフローレイトが１５２ｇ／１０分になるまで大気中で２．５時間の熱酸化処理を行った。熱酸化処理は、熱風循環式乾燥機（エスペック社ＳＨＰＳ−２２２）を用い、ＰＰＳ樹脂をステンレスバットに入れて乾燥機に投入した。得られたＰＰＳ粉粒体を、日本製鋼所社製ＴＥＸ３０型２軸ベント付き押出機で、シリンダー設定温度を２９０℃に設定し、１６０ｒｐｍのスクリュー回転にて溶融混練し、ストランドカッターによりペレット化した。その後、１６５℃で５時間真空乾燥を行った後、該ポリマーを用いて、公知の溶融紡糸設備を用い、紡糸温度３２０℃、吐出量４６．１ｇ／分、引取速度１０００ｍ／分にて巻き取り、４６１ｄｔｅｘ、７２フィラメントの未延伸糸を得た。この未延伸糸を、延伸倍率３．２倍、第１ホットローラー温度９０℃、第２ホットローラー温度１５０℃の延伸機で延伸をおこない１４４ｄｔｅｘ、７２フィラメントの延伸糸を得た。本単糸繊度２ｄｔｅｘの延伸糸を多数引き揃え、押し込み式機械捲縮機で捲縮を付与し、１３５℃にて無緊張下で熱セットし、５１ｍｍ長さにカットして、適度に熱酸化処理されたＰＰＳステープル繊維を得た。得られた適度に熱酸化処理されたＰＰＳステープル繊維を、通常の方法に従って、カード、クロスラッパー、ニードルパンチの各工程を経て、目付２５０ｇ／ｍ２ 、見掛け密度０．３５ｇ／ｃｍ３の不織布を得た。
【０１１１】
紡糸時の糸切れ頻度は１０時間／１回、初期口金濾圧に対する１０時間紡糸後の口金濾圧上昇率は２％であった。
【０１１２】
本不織布から抜き取った繊維は、糸強度３．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、糸伸度６５％、Ｌ＊値５５．３であった。この繊維の分子量分布を測定したところＭｗ／Ｍｎ＝３．８３、Ｍｚ／Ｍｗ＝１．９３であり、繊維のメルトフローレートは１６４ｇ／１０分、さらに揮発成分を定量化するためＴＧ−ＤＴＡにて３２０℃までの減量を確認したところ減量率は０．２％であった。これらの結果を表１に記載する。
【０１１３】
この不織布をバグフィルター濾布として、性能評価を行った。得られた結果を、表２に記載する。表２中においてｄｔｅｘをＴと略して表記する。本濾布は、バグフィルター濾布として使用できるだけの性質を備えていた。
【０１１４】
＜実施例２＞
適度に熱酸化処理されたフラッシュ法ＰＰＳ樹脂とクエンチ法ＰＰＳ樹脂とのブレンドされたペレットからなる繊維を用いた不織布を製造した。
【０１１５】
すなわち、参考例１のフラッシュ法ＰＰＳ樹脂を用い、実施例１と同様に熱酸化処理を行った。得られたＰＰＳ粉粒体と参考例２のクエンチ法ＰＰＳ樹脂粉粒体を５０：５０でブレンドし、実施例１と同様にペレット化した。このペレットのＭＦＲは１６１ｇ／１０分であった。
【０１１６】
このペレットを用いて、実施例１と全く同じ工程で、適度に熱酸化処理されたフラッシュ法ＰＰＳ樹脂とクエンチ法ＰＰＳ樹脂とのブレンドされたペレットからなるＰＰＳステープル繊維を得た。得られたＰＰＳステープル繊維を用いて、実施例１と全く同じ工程で、不織布を得た。
【０１１７】
紡糸時の糸切れ頻度は９時間／１回、初期樹指圧に対する１０時間紡糸後の樹脂内圧上昇率は２％であった。
【０１１８】
かかる不織布から抜き取った繊維は、糸強度３．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、糸伸度６９％、Ｌ＊値６９．３であった。この繊維の分子量分布を測定したところＭｗ／Ｍｎ＝３．９３、Ｍｚ／Ｍｗ＝１．９２であり、繊維のメルトフローレートは１７３ｇ／１０分、さらに揮発成分を定量化するためＴＧ−ＤＴＡにて３２０℃までの減量を確認したところ減量率は０．２％であった。これらの結果を表１に記載する。
【０１１９】
＜実施例３＞
適度に熱酸化処理されたフラッシュ法ＰＰＳ樹脂からなる繊維とクエンチ法ＰＰＳ樹脂からなる繊維との混綿からなる不織布を製造した。
【０１２０】
実施例１で用いた適度に熱酸化処理されたＰＰＳステープル繊維を用意した。一方、参考例２のクエンチ法ＰＰＳ樹脂粉粒体を用いて、実施例１と全く同じ工程によって、クエンチ法ＰＰＳ樹脂からなるＰＰＳステープル繊維を得た。これら２つのステープル繊維を５０：５０で混綿して、実施例１と全く同じ工程によって、2種類のＰＰＳ繊維が混綿された不織布を得た。
【０１２１】
この不織布は色の薄い繊維と色の濃い繊維からなっており、色の濃い繊維を選択して抜き取って評価したところ、糸強度３．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、糸伸度６５％、Ｌ＊値５５．３であった。この繊維の分子量分布を測定したところＭｗ／Ｍｎ＝３．８３、Ｍｚ／Ｍｗ＝１．９３であり、繊維のメルトフローレートは１６４ｇ／１０分、さらに揮発成分を定量化するためＴＧ−ＤＴＡにて３２０℃までの減量を確認したところ減量率は０．２％であった。これらの結果を表１に記載する。
【０１２２】
＜比較例１＞
熱酸化処理されていないフラッシュ法ＰＰＳ樹脂からなる繊維を用いた不織布を製造した。
【０１２３】
参考例１のフラッシュ法ＰＰＳ樹脂を用い、熱酸化処理を施さなかった以外は、実施例１と同様にペレタイズ、乾燥、紡糸、延伸、捲縮、カットしてステープル繊維を製作し、このステープル繊維から不織布を製作した。
【０１２４】
この比較例での紡糸時の糸切れ頻度は、１時間／１回、初期口金濾圧に対する１０時間紡糸後の口金濾圧上昇率は１０％であった。
【０１２５】
この不織布から抜き取った繊維は、糸強度２．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、糸伸度５１％、Ｌ＊値７５．３であった。この繊維の分量分布を測定したところＭｗ／Ｍｎ＝４．１３、Ｍｚ／Ｍｗ＝２．０８であり、繊維のメルトフローレートは２２１ｇ／１０分、揮発成分を定量化するためＴＧ−ＤＴＡにて３２０℃までの減量を確認したところ減量率は１．２％であった。
【０１２６】
＜比較例２＞
過度に熱酸化処理されたフラッシュ法ＰＰＳ樹脂からなる繊維を用いた不織布を製造した。
【０１２７】
参考例１のフラッシュ法ＰＰＳ樹脂を用い、２２０℃でメルトフローレートが６０ｇ／１０分になるまで大気中で１５時間の熱酸化処理を行った。得られたＰＰＳ樹脂粉粒体を用いて、実施例１と同様にペレタイズ、乾燥、紡糸、延伸、捲縮、カットしてステープル繊維を製作し、このステープル繊維から不織布を製作した。
【０１２８】
この比較例での紡糸時の糸切れ頻度は、１回／７時間、初期口金濾圧に対する１０時間紡糸後の口金濾圧上昇率は５０％であった。
【０１２９】
この不織布から抜き取った繊維は、糸強度３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、糸伸度４５％、Ｌ＊値４７．３であった。この繊維の分量分布を測定したところＭｗ／Ｍｎ＝３．７２、Ｍｚ／Ｍｗ＝２．１２であり、繊維のメルトフローレートは８３ｇ／１０分、揮発成分を定量化するためＴＧ−ＤＴＡにて３２０℃までの減量を確認したところ減量率は０．５％であった。
【０１３０】
＜比較例３＞
クエンチ法ＰＰＳ樹脂からなる繊維を用いた不織布を製造した。
【０１３１】
参考例２のクエンチ法ＰＰＳ樹脂粉粒体を用いて、実施例１と全く同じ工程によって、クエンチ法ＰＰＳ樹脂からなるＰＰＳステープル繊維を得た。このステープル繊維から不織布を製作した。
【０１３２】
この比較例での紡糸時の糸切れ頻度は、１回／８時間、初期口金濾圧に対する１０時間紡糸後の口金濾圧上昇率は１％であった。
【０１３３】
この不織布から抜き取った繊維は、糸強度３．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、糸伸度７４％、Ｌ＊値７９．５であった。この繊維の分量分布を測定したところＭｗ／Ｍｎ＝３．３３、Ｍｚ／Ｍｗ＝１．９７であり、繊維のメルトフローレートは１７５ｇ／１０分、揮発成分を定量化するためＴＧ−ＤＴＡにて３２０℃までの減量を確認したところ減量率は０．８％であった。
【０１３４】
＜実施例４＞
織物を挿入した複合不織布を製造した。
【０１３５】
実施例１と同様の方法で、適度に熱酸化処理されたＰＰＳステープル繊維２ｄｔｅｘ−５１ｍｍを得た。得られたＰＰＳステープル繊維を用いて、通常の方法に従って、カード、スライバー、粗紡、精紡の各工程を経て、２０番手のＰＰＳ紡績糸を得た。得られたＰＰＳ紡績糸を用いて、通常の織布工程を経て、目の粗い目付１３０ｇ／ｍ２ の平織りのＰＰＳ織布を得た。
【０１３６】
実施例１で得られたＰＰＳステープル繊維を用いて、カード、クロスラッパーを経て目付約２００ｇ／ｍ２ の２枚の交絡無しのＰＰウェブを得た。
【０１３７】
これらのＰＰウェブを用いて、ＰＰＳウェブ／ＰＰＳ織布／ＰＰＳウェブの順に３層を積層し、ニードルパンチ工程を得て、目付５３０ｇ／ｍ２ 、見掛け密度０．４０ｇ／ｃｍ３ の複合不織布を得た。
【０１３８】
この複合不織布をバグフィルター濾布として、性能評価を行った。得られた結果を、表２に記載する。
【０１３９】
この濾布は、耐熱クリープが２．０％と、実施例１（１５％）から大きく改善している濾布であった。
【０１４０】
＜実施例５＞
低引張破断伸度のＰＰＳステープル繊維を用いた不織布を製造した。
【０１４１】
参考例１のフラッシュ法ＰＰＳ樹脂を用い、実施例１と同様に熱酸化処理を行いペレタイズ化した。このペレットを用いて、実施例１と同じ工程で延伸糸を得た。得られた延伸糸を多数引きそろえ、ローラー間で緊張状態のまま１４０℃に加熱し、熱セットを実施した。その後、押し込み式機械捲縮機で捲縮を付与し５１ｍｍ長さにカットして、緊張熱処理されたＰＰＳステープル繊維を得た。
このときの紡糸時の糸切れ頻度は、１０時間／１回、初期口金濾圧に対する１０時間紡糸後の口金濾圧上昇率は２％であった。
【０１４２】
得られた緊張熱処理されたＰＰＳステープル繊維を用いて、実施例４と全く同じ工程で、紡績糸を得、紡績糸織物を得た。さらに、緊張熱処理されたＰＰＳステープル繊維を用いて、実施例４と全く同じ工程で、ＰＰＳウェブ／ＰＰＳ織物／ＰＰＳウェブの３層構造の目付５３０ｇ／ｍ２ 、見かけ密度０．４０ｇ／ｃｍ３ の複合不織布を得た。
【０１４３】
この複合不織布から抜き取った繊維は、糸強度３．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、糸伸度３７％、Ｌ＊値５５．３であった。この繊維の分子量分布を測定したところＭｗ／Ｍｎ＝３．８３、Ｍｚ／Ｍｗ＝１．９３であり、繊維のメルトフローレートは１６４ｇ／１０分、さらに揮発成分を定量化するためＴＧ−ＤＴＡにて３２０℃までの減量を確認したところ減量率は０．２％であった。これらの結果を表１に記載する。
【０１４４】
この複合不織布をバグフィルター濾布として、性能評価を行った。得られた結果を、表２に記載する。この濾布は、耐熱クリープが１．５％と実施例４（２．０％から改善しているものであった。
【０１４５】
＜実施例６＞
フッ素織物を挿入した複合不織布を製造した。
【０１４６】
実施例１と同様の方法で、適度に熱酸化処理されたＰＰＳステープル繊維２ｄｔｅｘ−５１ｍｍを得た。
【０１４７】
織布として、ゴア社の“ラステックス”（Ｒ）織布（ポリテトラフルオロエチレン（以下ＰＴＦＥと呼称）製フィラメント織布、目付２００ｇ／ｍ２ ）を用意した。
【０１４８】
実施例１で得られたＰＰＳステープル繊維を用いて、カード、クロスラッパーを経て目付約２００ｇ／ｍ２ の２枚の交絡無しのＰＰＳウェブを得た。
【０１４９】
これらのＰＰＳウェブを用いて、ＰＰＳウェブ／ＰＴＦＥ織布／ＰＰＳウェブの順に３層を積層し、ニードルパンチ工程を得て、目付６００ｇ／ｍ２ 、見掛け密度０．４５ｇ／ｃｍ３ の複合不織布を得た。
この複合不織布をバグフィルター濾布として、性能評価を行った。得られた結果を、表２に記載する。この濾布は、耐熱強度保持率が８２％と、実施例４（６１％）から大きく改善している濾布であった。また、耐熱クリープが１．１％と、実施例４（２．０％）から大きく改善している濾布であった。
【０１５０】
＜実施例７＞
混紡糸織物を挿入した複合不織布を製造した。
【０１５１】
実施例１と同様の方法で、適度に熱酸化処理されたＰＰＳステープル繊維２ｄｔｅｘ−５１ｍｍを得た。
【０１５２】
ＰＴＦＥステープル繊維として、東レ株式会社製“トヨフロン”（Ｒ）７．４ｄｔｅｘ−５０ｍｍを用意した。
【０１５３】
かかるＰＰＳステープル繊維とＰＴＦＥステープル繊維を５０：５０の重量比で混綿し、通常の方法に従って、カード、スライバー、粗紡、精紡の各工程を経て、１６番手の混紡紡績糸を得た。得られた混紡紡績糸を用いて、通常の織布工程を経て、目の粗い目付１７０ｇ／ｍ２ の平織りの混紡織布を用意した。
【０１５４】
実施例４と同様に、ＰＰＳステープル繊維を用いて、カード、クロスラッパーを経て目付約２００ｇ／ｍ２ の２枚の交絡無しのＰＰＳウェブを得た。
【０１５５】
これらのＰＰＳウェブを用いて、ＰＰＳウェブ／ＰＰＳ＋ＰＴＦＥ混紡紡績糸織布／ＰＰＳウェブの順に３層を積層し、ニードルパンチ工程を得て、目付５７０ｇ／ｍ２ 、見掛け密度０．４５ｇ／ｃｍ３ の複合不織布を得た。
この複合不織布をバグフィルター濾布として、性能評価を行った。得られた結果を、表２に記載する。この濾布は、耐熱強度保持率が７５％と、実施例４（６１％）から改善している濾布であった。また、耐熱クリープが１．５％と、実施例４（２．０％）から改善している濾布であった。
【０１５６】
＜実施例８＞
ウエブにガラス繊維を混綿した複合不織布を製造した。
【０１５７】
実施例１と同様の方法で、適度に熱酸化処理されたＰＰＳステープル繊維２ｄｔｅｘ−５１ｍｍを得た。
【０１５８】
ガラス繊維として、６μｍ直径、長さ５０ｍｍのガラス繊維を用意した。
【０１５９】
織布として、実施例６と同じ、ゴア社の“ラステックス”（Ｒ）織布（ＰＴＦＥフィラメント織布、目付２００ｇ／ｍ２ ）を用意した。
【０１６０】
実施例１のＰＰＳステープル繊維とガラス繊維を５０：５０の重量比で混綿し、通常の方法に従って、カード、クロスラッパーを経て目付約２００ｇ／ｍ２ の２枚の交絡無しのＰＰＳ＋ガラス混綿ウェブを得た。
【０１６１】
かかる混綿ウェブを用いて、ＰＰＳ＋ガラス混綿ウェブ／ＰＴＦＥ織布／ＰＰＳ＋ガラス混綿ウエブの順に３層を積層し、ニードルパンチ工程を得て、目付６００ｇ／ｍ２ 、見掛け密度０．４ｇ／ｃｍ３ の複合不織布を得た。
【０１６２】
この複合不織布をバグフィルター濾布として、性能評価を行った。得られた結果を、表２に記載する。この濾布は、摩耗減量が２１ｍｇと、実施例６（３５ｍｇ）から改善している濾布であった。また、初期出口ダスト濃度と最終出口ダスト濃度がそれぞれ０．２６ｍｇ／ｍ３ と０．０１２ｍｇ／ｍ３ であり、実施例６（０．４６ｍｇ／ｍ３ と０．０３７ｍｇ／ｍ３ ）から改善している濾布であった。
【０１６３】
＜実施例９＞
上流側のみにウェブにガラス繊維を混綿した複合不織布を製造した。
【０１６４】
実施例８と同様の方法で、目付約２００ｇ／ｍ２ の交絡無しのＰＰＳ＋ガラス混綿ウェブを用意した。
【０１６５】
実施例８と同様の方法で、織布として、“ラステックス”（Ｒ）織布（ＰＴＦＥフィラメント織布、目付２００ｇ／ｍ２ ）を用意した。
【０１６６】
実施例４と同様の方法で、目付約２００ｇ／ｍ２ の交絡無しのＰＰＳウェブを用意した。
【０１６７】
かかるＰＰＳウェブを用いて、ＰＰＳ＋ガラス混綿ウェブ／ＰＴＦＥ織布／ＰＰＳのみのウェブの順に３層を積層し、ニードルパンチ工程を得て、目付６００ｇ／ｍ２ 、見掛け密度０．４ｇ／ｃｍ３ の複合不織布を得た。
【０１６８】
この複合不織布をバグフィルター濾布として、性能評価を行った。得られた結果を、表２に記載する。この濾布は、初期圧力損失と最終圧力損失がそれぞれ０．０７ｋＰａと０．２８ｋＰａであり、実施例８（０．０９ｋＰａと０．３５ｋＰａ）から改善している濾布であった。
【０１６９】
＜実施例１０＞
最表面のウェブにガラス繊維を混綿した複合不織布を製造した。
【０１７０】
目付約１００ｇ／ｍ２ と目付を小さくした以外は実施例８と同様の方法で、交絡無しのＰＰＳ＋ガラス混綿ウェブを用意した。
【０１７１】
目付約１００ｇ／ｍ２ と目付を小さくした以外は実施例６と同様の方法で、交絡無しのＰＰＳのみのウェブを用意した。
【０１７２】
実施例６と同様の方法で、織布として、“ラステックス”（Ｒ）織布（ＰＴＦＥフィラメント織布、目付２００ｇ／ｍ２ ）を用意した。
【０１７３】
実施例６と同様の方法で、目付約２００ｇ／ｍ２ の交絡無しのＰＰＳのみのウェブを用意した。
【０１７４】
これらのウェブ、織布を用いて、ＰＰＳ＋ガラス混綿ウェブ（１００ｇ／ｍ２ ）／ＰＰＳのみのウェブ（１００ｇ／ｍ２ ）／ＰＴＦＥ織布／ＰＰＳのみのウェブ（２００ｇ／ｍ２ ）の順に４層を積層し、ニードルパンチ工程を得て、目付６００ｇ／ｍ２ 、見掛け密度０．４５ｇ／ｃｍ３ の複合不織布を得た。
【０１７５】
この複合不織布をバグフィルター濾布として、性能評価を行った。得られた結果を、表３に記載する。この濾布は、摩耗減量が２１ｍｇと、実施例６（３５ｍｇ）から改善している濾布であった。また、初期出口ダスト濃度と最終出口ダスト濃度がそれぞれ０．２５ｍｇ／ｍ３ と０．０１２ｍｇ／ｍ３ であり、実施例６（０．４６ｍｇ／ｍ３ と０．０３７ｍｇ／ｍ３ ）から改善している濾布であった。
【０１７６】
＜実施例１１＞
細繊度をウェブに混綿した複合不織布を製造した。
【０１７７】
実施例１と同様に適度に熱酸化処理されたＰＰＳ樹脂ペレットを用意した。実施例１と同様に乾燥し、吐出量を２３ｇ／分とした以外は実施例１と同様に未延伸糸を製作し、実施例１と同じ工程で延伸、捲縮、熱セット、カットし、適度に熱酸化処理されたＰＰＳステープル繊維１ｄｔｅｘ−５１ｍｍを得た。
【０１７８】
実施例１で用いたのと同じ、適度に熱酸化処理されたＰＰＳステープル繊維２ｄｔｅｘ−５１ｍｍも用意した。
【０１７９】
得られた、１ｄｔｅｘのＰＰＳステープル繊維と２ｄｔｅｘのＰＰＳステープル繊維を５０：５０の重量比で混綿し、通常の方法に従って、カード、クロスラッパーを経て目付約２００ｇ／ｍ２ の２枚の交絡無しのＰＰＳの１ｄｔｅｘ＋２ｄｔｅｘ混綿ウェブを得た。
【０１８０】
実施例６と同様の方法で、織布として、“ラステックス”（Ｒ）織布（ＰＴＦＥフィラメント織布、目付２００ｇ／ｍ２ ）を用意した。
【０１８１】
これらのウェブ、織布を用いて、ＰＰＳの１ｄｔｅｘ＋２ｄｔｅｘ混綿ウェブ／ＰＴＦＥ織布／ＰＰＳの１ｄｔｅｘ＋２ｄｔｅｘ混綿ウェブの順に３層を積層し、ニードルパンチ工程を得て、目付６００ｇ／ｍ２ 、見掛け密度０．４５ｇ／ｃｍ３ の複合不織布を得た。
【０１８２】
この複合不織布をバグフィルター濾布として、性能評価を行った。得られた結果を、表３に記載する。この濾布は、初期出口ダスト濃度と最終出口ダスト濃度がそれぞれ０．２６ｍｇ／ｍ３ と０．０１４ｍｇ／ｍ３ であり、実施例６（０．４６ｍｇ／ｍ３ と０．０３７ｍｇ／ｍ３ ）から改善している濾布であった。
【０１８３】
＜実施例１２＞
最表面のウェブに細繊度を混綿し、裏面に太繊度を用いた複合不織布を製造した。
【０１８４】
実施例１１と同様の方法で、ＰＰＳステープル繊維１ｄｔｅｘ―５１ｍｍを用意した。
【０１８５】
実施例１１と同様の方法で、ＰＰＳステープル繊維２ｄｔｅｘ―５１ｍｍを用意した。
【０１８６】
実施例１と同様に適度に熱酸化処理されたＰＰＳ樹脂ペレットを用意した。実施例１と同様に乾燥し、吐出量を１８０ｇ／分とした以外は実施例１と同様に未延伸糸を製作し、実施例１と同じ工程で延伸、捲縮、熱セット、カットし、適度に熱酸化処理されたＰＰＳステープル繊維８ｄｔｅｘ−５１ｍｍを得た。
【０１８７】
実施例１１と同様に、織布として、“ラステックス”（Ｒ）織布（ＰＴＦＥフィラメント織布、目付２００ｇ／ｍ２ ）を用意した。
【０１８８】
実施例１１と同様の工程により、１ｄｔｅｘのＰＰＳステープル繊維と２ｄｔｅｘのＰＰＳステープル繊維を５０：５０の重量比で混綿し、通常の方法に従って、カード、クロスラッパーを経て目付約１００ｇ／ｍ２ の目付の小さい交絡無しのＰＰＳの１ｄｔｅｘ＋２ｄｔｅｘ混綿ウェブを得た。
【０１８９】
実施例１０と同様の工程により、目付約１００ｇ／ｍ２ の目付の小さい交絡無しのＰＰＳ２ｄｔｅｘのみのウェブを用意した。
【０１９０】
ＰＰＳ８ｄｔｅｘステープル繊維を用いて、カード、クロスラッパーを経て目付約２００ｇ／ｍ２ の交絡無しのＰＰＳ８ｄｔｅｘウェブを得た。
【０１９１】
これらのウェブ、織布を用いて、ＰＰＳの１ｄｔｅｘ＋２ｄｔｅｘ混綿ウェブ（１００ｇ／ｍ２ ）／ＰＰＳの２ｄｔｅｘのみのウェブ（１００ｇ／ｍ２ ）／ＰＴＦＥ織布／ＰＰＳの８ｄｔｅｘのみのウェブの順に４層を積層し、ニードルパンチ工程を得て、目付６００ｇ／ｍ２ 、見掛け密度０．４５ｇ／ｍ３ の複合不織布を得た。
【０１９２】
この複合不織布をバグフィルター濾布として、性能評価を行った。得られた結果を、表３に記載する。この濾布は、初期出口ダスト濃度と最終出口ダスト濃度がそれぞれ０．２８ｍｇ／ｍ３ と０．０１５ｍｇ／ｍ３ であり、実施例６（０．４６ｍｇ／ｍ３ と０．０３７ｍｇ／ｍ３ ）から改善している濾布であった。さらに、この濾布は、初期圧力損失と最終圧力損失がそれぞれ０．０２ｋＰａと０．１６ｋＰａであり、実施例６（０．０６ｋＰａと０．２３ｋＰａ）からも、実施例１１（０．０７ｋＰａと０．３０ｋＰａ）からも、改善している濾布であった。
【０１９３】
＜実施例１３＞
最表面にＰＴＦＥウェブを積層した不織布を製造した。
【０１９４】
実施例６と同じ、ＰＰＳ２ｄｔｅｘウェブ／ＰＴＦＥ織布／ＰＰＳ２ｄｔｅｘウェブの順に３層を積層された、目付６００ｇ／ｍ２ 、見掛け密度０．４５ｇ／ｃｍ３ の複合不織布を準備した。
【０１９５】
ダイキン工業株式会社製“ポリフロンウェブ”（Ｒ）目付５０ｇ／ｍ２ を用意した。“ポリフロンウェブ”（Ｒ）は、ＰＴＦＥフィルムを割線して得られる短繊維からなるウェブで、該短繊維には、分枝やループを含むものであった。
【０１９６】
ＰＰＳの不織布に、最表面層として“ポリフロンウェブ”（Ｒ）を積層し、水圧２０ＭＰａで、速度２ｍ／ｍｉｎのウォータージェットパンチ工程を経て、絡合一体化した。“ポリフロンウェブ”（Ｒ）のＰＴＦＥ短繊維は、水圧により、さらにフィブリル化していた。
【０１９７】
この複合不織布に最表面層を積層したものをバグフィルター濾布として、性能評価を行った。得られた結果を、表３に記載する。この濾布は、初期出口ダスト濃度と最終出口ダスト濃度がそれぞれ０．１９ｍｇ／ｍ３ と０．００９ｍｇ／ｍ３ であり、実施例６（０．４６ｍｇ／ｍ３ と０．０３７ｍｇ／ｍ３ ）から大きく改善している濾布であった。
【０１９８】
＜実施例１４＞
最表面にＰＴＦＥ微多孔膜を積層した複合不織布を製造した。
【０１９９】
実施例６と同じ、ＰＰＳ２ｄｔｅｘウェブ／ＰＴＦＥ織布／ＰＰＳ２ｄｔｅｘウェブの順に３層を積層された、目付６００ｇ／ｍ２ 、見掛け密度０．４５ｇ／ｃｍ３ の不織布を準備した。
【０２００】
ゴア社のＰＴＦＥ微多孔膜“ゴアテックス”（Ｒ）を用意した。
【０２０１】
ＰＰＳの複合不織布に、最表面層として“ゴアテックス”（Ｒ）を積層し、ドット柄の熱エンボス工程を経て、接着一体化した。
【０２０２】
この複合不織布に最表面層であるＰＴＦＥ微多孔膜を積層した複合不織布をバグフィルター濾布として、性能評価を行った。得られた結果を、表３に記載する。この濾布は、初期出口ダスト濃度と最終出口ダスト濃度がそれぞれ０．１６ｍｇ／ｍ３ と０．００７ｍｇ／ｍ３ であり、実施例６（０．４６ｍｇ／ｍ３ と０．０３７ｍｇ／ｍ３ ）から大きく改善している濾布であった。
【０２０３】
【表１】
【０２０４】
【表２】
【０２０５】
【表３】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリフェニレンスルフィド（以下ＰＰＳと略す）繊維からなる不織布に関する。特に、高温下で固体と気体を分離する、耐熱集塵装置に使用される耐熱バグフィルターに関する。中でも、石炭ボイラープラント、ゴミ焼却プラント、セメント焼成プラント、アスファルト製造プラントなどの、多量の粉塵を高温ガスから分離するための耐熱バグフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＰＳ樹脂は、耐熱性や耐薬品性の良好なエンジニアリングプラスチックである。さらに、溶融紡糸法にて繊維を製造できることから、ＰＰＳ繊維を用いた不織布は、耐熱性と耐薬品性を活かして、耐熱バグフィルターとして広く用いられている。
【０００３】
ところが、ＰＰＳ樹脂にはクエンチ法とフラッシュ法の２つのタイプが有り、溶融紡糸繊維製造においては、フラッシュ法は用いることができず、クエンチ法のみが用いられている。何故なら、フラッシュ法ＰＰＳ樹脂は、ポリマー中のオリゴマー成分が比較的多く、オリゴマー成分が溶融紡糸時に揮発して口金汚れとなり糸切れなどを誘発するので、収率良く溶融紡糸することができないからである。
【０００４】
一方、ＰＰＳ繊維製の耐熱バグフィルターは世界的に需要が増大している。従来技術ではクエンチ法ＰＰＳ樹脂しか溶融紡糸できなかったので繊維供給量に限度があり、ＰＰＳ繊維不織布製バグフィルターの供給にも限度があり、増大する需要に供給が追いつかない状況である。
【０００５】
従って、フラッシュ法ＰＰＳ樹脂を用い、かつ、良好に溶融紡糸できる技術が熱望されていた。
【０００６】
本発明は、特定の条件で熱酸化処理を行うことによって、かかる揮発性成分が大きく減少することを見いだし、溶融紡糸性が大きく改善されたＰＰＳ繊維およびその製造方法を見いだし、該ＰＰＳ繊維を用いて不織布を製造することによって、供給不足の心配の無いバグフィルターを製造できることを見出したものである。
【０００７】
ＰＰＳ樹脂を熱酸化処理することは以前より行われている。例えば特許文献１には、ポリマー粘度が５０００〜１６０００ポイズ（５００〜１６００Ｐａ・ｓ）（３１０℃、剪断速度２００／秒）の範囲で、非ニュートニアン係数ｎが１．５〜２．１になるようにＰＰＳ樹脂にキュアリングを施し、これを溶融押し出しして得られる押出成形物が開示されている。しかし、５０００ポイズ以上ではメルトフローレイトに換算すると１００以下となり、かかるＰＰＳ樹脂は溶融粘度が高すぎるために紡糸時の圧力が高くなりすぎ、溶融紡糸には不向きである。また該特許文献１に開示されているＰＰＳ樹脂は熱酸化処理度合いが大きく、かかる熱酸化処理度合いが大きすぎると、ポリマー主鎖同士の架橋を促進してしまい、溶融紡糸時に架橋ゲル化物が口金フィルターに詰まりやすく、口金濾圧の急激な上昇を招き、口金パックライフが短くなってしまう難点がある。また、開示されているＰＰＳ成型物は被覆電線であり一般的な繊維に関しては記載されていない。
【０００８】
特許文献２には、酸化架橋前のメルトフローレイトが５００以下のＰＰＳをメルトフローレイトが１００以下に到達するまで酸化架橋を施すＰＰＳの硬化方法が開示されている。しかし、メルトフローレイト値が１００以下のＰＰＳは溶融粘度が高すぎるために、上記特許文献１と同様に、溶融紡糸には不向きである。また、実施例に示されるような長時間の酸化処理を行うことは、ポリマー主鎖同士の架橋を促進してしまい、架橋ゲルの影響により、口金濾圧が時間と共に増大し口金パックライフが大幅に短くなってしまう問題がある。
【０００９】
一方、特許文献３には、１分間に１０℃の昇温速度で測定したときの示差熱分析計による結晶化温度が１２０℃未満であり、かつ融点が２８５℃以上であることを特徴とするポリフェニレンスルフィド繊維について開示されている。しかしながら、繊維化前後の揮発成分に関する記載はなく、また、分子量分布や溶解後の残査物（架橋ゲルの影響）についても言及されていない。
【００１０】
さらに、特許文献４には、灰分が０．１５％以下であり、結晶化温度が２００℃以上であり、メルトフローレートが１０〜２００であることを特徴とするＰＰＳモノフィラメントについて開示されている。灰分を規定して屈曲摩耗性改善を目指すものであるが、揮発成分での汚れなどに関しては言及されていない。
【特許文献１】特開昭６３−２０７８２７号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開平５−４３６９２号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特開昭５８−３１１１２号公報（特許請求の範囲）
【特許文献４】特開平４−６５５１７号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、フラッシュ法ＰＰＳ樹脂を用いても、紡糸工程での加熱、溶融時の揮発性成分の発生量が少なく、揮発性成分による口金汚れが少なく、溶融紡糸時に単位時間あたりの糸切れ回数が少なく、また、ポリマー主鎖同士の架橋ゲル化物による口金濾圧上昇が低いなどフラッシュ法ＰＰＳ樹脂による繊維製造時の問題を解消することができるＰＰＳ繊維を用いて不織布を製造・提供することによって、供給不足の心配の無いバグフィルターを提供しようとするものである。
【００１２】
すなわち、本発明は、不織布の引張剛性が高く、寸法安定性の良い不織布およびバグフィルターを、供給不足の心配なく、安定して提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、本発明の不織布は、ポリフェニレンスルフィド樹脂からなり、ベンゼン環の数が２個のオリゴマー類がポリフェニレンスルフィドポリマー主鎖にグラフトされており、かつポリフェニレンスルフィドポリマー主鎖同士は架橋していない、ポリフェニレンスルフィド繊維を含むことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の不織布は、以下の特徴を有するポリフェニレンサルファイド繊維を含むことを特徴とするものである。
Ａ．分子量分布において、重量平均分子量をＭｗ、数平均分子量をＭｎとしたときのＭｗ／Ｍｎが３．５以上、４．０以下である。
Ｂ．繊維色調を示すＬ値が５０以上７５以下である。
Ｃ．メルトフローレートが１００ｇ／１０分以上、５００ｇ／１０分以下である。
【００１５】
また、本発明の不織布は、ポリフェニレンスルフィド樹脂にあらかじめ熱酸化処理を施して、メルトフローレートを１００ｇ／１０分以上、５００ｇ／１０分以下としたものを紡糸してなるポリフェニレンスルフィド繊維を含むことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の不織布の製造方法は、ポリフェニレンスルフィド樹脂に熱酸化処理を施して当該樹脂のメルトフローレートを１００ｇ／１０分以上、５００ｇ／１０分以下に調整する工程と、前記メルトフローレートを調整したポリフェニレンスルフィド樹脂を用いてポリフェニレンスルフィド繊維を溶融紡糸する工程と、前記ポリフェニレンスルフィド繊維を少なくとも一部に用いて不織布を製造する工程とをこの順に含むことを特徴とするものである。
【００１７】
また本発明のバグフィルターは、本発明の不織布または本発明の不織布の製造方法により製造される不織布からなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、不織布の引張剛性が高く、寸法安定性の良い不織布およびバグフィルターを、供給不足の心配なく、安定して提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、前記課題、つまり不織布の引張剛性が高く、寸法安定性の良い不織布およびバグフィルターを、供給不足の心配なく、安定して提供することについて、鋭意検討し、紡糸可能な粘度のＰＰＳ樹脂を、比較的軽度に熱酸化処理してみたところ、上記した繊維製造時の問題を解消することができる上に、前記不織布特性をも満たすことを究明し、本発明に到達したものである。
【００２０】
本発明におけるＰＰＳ樹脂およびＰＰＳ繊維は、下記構造式（Ｉ）で示される繰り返し単位を有する重合体からなる。
【００２１】
【化１】
【００２２】
耐熱性の観点からは、上記構造式で示される繰り返し単位を含む重合体を７０モル％以上、更には９０モル％以上含む重合体が好ましい。また本発明のＰＰＳ繊維はその繰り返し単位の３０モル％未満程度が、下記の構造を有する繰り返し単位等で構成されていてもよい。
【００２３】
【化２】
【００２４】
上記のＰＰＳ樹脂には、クエンチ法とフラッシュ法の２種類の樹脂がある。クエンチ法の樹脂は重合後ポリマーを徐々に冷却することにより、オリゴマー類が析出しやすい。さらにクエンチ法の樹脂は溶剤によって洗浄を実施することにより、オリオマー類をポリマー中から除去することが可能である。ＰＰＳ繊維の溶融紡糸においては、ポリマーの加熱溶融時にオリゴマー類が揮発し口金汚れとなり糸切れが発生することが問題である。従って、ＰＰＳ繊維の溶融紡糸においては、クエンチ法ＰＰＳ樹脂を用いることが必要である。ところが、クエンチ法ＰＰＳ樹脂は、重合後の徐冷や溶剤の洗浄によって生産性が悪く、供給樹脂量が限られるという問題がある。一方のフラッシュ法ＰＰＳ樹脂は、重合後のポリマーを急冷し、水による洗浄を実施する。従って、生産性が高く供給樹脂量も豊富である。ところがフラッシュ法ＰＰＳ樹脂は、ポリマー中のオリゴマー類の残留が多く、溶融紡糸時に口金汚れによる糸切れが多発するので、ＰＰＳ繊維の溶融紡糸には用いることができなかった。本発明で言うオリゴマー類とは、ベンゼン環の数が1以上3以下のオリゴマー類であるが、特にベンゼン環の数が２個のオリゴマー類は、溶融紡糸時の熱で揮発化しやすい上に冷却後には粘度の高い液体となって口金面に目ヤニ状態となって付着しやすく、口金汚れを誘起しやすい。このベンゼン環の数が２個のオリゴマーの代表例を下記構造式で示す。
【００２５】
【化３】
【００２６】
本発明に用いるＰＰＳ樹脂の最大のポイントは、フラッシュ法ＰＰＳ樹脂にあらかじめ酸素存在下で熱酸化処理を施して、ポリマー中の残留オリゴマー類を主鎖にグラフトさせ、不揮発化することにある。すなわち、供給量の豊富なフラッシュ法ＰＰＳ樹脂を、繊維の溶融紡糸が可能な揮発分まで減少させることにある。かつ、ポリマー中の主鎖同士の架橋は防止し、架橋ゲル化物の発生を防止することが必要である。オリゴマー類が主鎖にグラフトし、かつ主鎖同士は架橋していない状態の代表例を下記構造式で示す。
【００２７】
【化４】
【００２８】
本発明で言うオリゴマー類が主鎖にグラフトされている状態とは、本発明に用いるＰＰＳ繊維のベンゼン環の数が２個のオリゴマー類の揮発量がフラッシュ法で回収されたＰＰＳ樹脂からなる繊維より少ない状態を言う。
溶融紡糸したときの口金汚れによる糸切れ回数が、フラッシュ法で回収されたＰＰＳ樹脂を溶融紡糸したときに比較して少ないことによって判断できる。
また、本発明の不織布から取り出したＰＰＳ繊維１．０ｇを耐熱ガラスの試験管に入れ、３１５℃で１０分間溶融加熱したときの発生ガスを、ガスクロマトグラフィーで定性定量分析して、オリゴマー類の代表例であるＣｌφＳφＯＨの発生量が、フラッシュ法で回収された樹脂からなる繊維に比較して少ないこと0で判断できる。このガスクロマトグラフィーによる評価方法によれば、ＣｌφＳφＯＨの発生量は、フラッシュ法で回収された樹脂からなる繊維に比較して、好ましくは１／２、さらに好ましくは１／３、特に好ましくは１／４である。また、簡易的な評価方法ではＴＧ−ＤＴＡにて３２０℃までの減量を確認し、減量前の質量との１００分率を求め減量率とすることも可能である。減量率が大きい方が揮発量が大きい。
【００２９】
本発明で言うポリマーの主鎖同士の架橋が無い状態というのは、溶融紡糸する前のＰＰＳ樹脂０．１ｇを、１−クロロナフタレン１ｇに２５０℃で５分間溶解した時に、目視観察により、沈殿物が無い状態を言う。熱酸化処理を過度に実施すると、ポリマー主鎖同士の架橋が起こり非溶解物として残るため、沈殿物となる。沈殿物の発生するようなＰＰＳ樹脂を溶融紡糸すると口金フィルターの目詰まりが発生し、濾圧上昇を引き起こし、短時間しか溶融紡糸出来ない。
【００３０】
本発明に用いるＰＰＳ繊維の原料となるＰＰＳ樹脂は、あらかじめ熱酸化処理を施して、メルトフローレート（ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８−７０に準ずる。温度３１５．５℃、荷重５０００ｇにて測定。単位ｇ／１０分）を１００ｇ／１０分以上、５００ｇ／１０分以下に制御した後、紡糸して製造されることを特徴とする。メルトフローレートが１００ｇ／１０分未満であると繊維強度は高くなりやすいものの、粘度が高いため紡糸時の温度を高くせざるをえなく溶融紡糸時に揮発成分が多くなる傾向にある。一方メルトフローレートが、５００ｇ／１０分を越えると、分子量が低いため強度が出ない傾向にある。より好ましいメルトフローレート範囲は１１０以上、４００以下、さらに好ましくは１２０以上、２５０以下である。
【００３１】
本発明に用いるＰＰＳ繊維の原料となるＰＰＳ樹脂の第２のポイントは、熱酸化処理を軽微に施すことにある。フラッシュ法ＰＰＳ樹脂に過度の熱酸化処理を施すと、主鎖同士の３次元架橋が発生し、熱溶融しない成分が発生する。ポリマー中の３次元架橋成分は、溶融紡糸時に異物として口金フィルターに捕捉され、口金濾圧の上昇を引き起こす。従って主鎖同士の３次元架橋が発生しない程度の軽微な熱酸化処理を施すことが肝要である。
熱酸化処理は１時間以上、５時間以下であることが好ましい。加熱処理時間が１時間未満であると酸化処理が不十分となりやすく揮発性分が充分に不揮発化しない。また、加熱処理時間が５時間を超えると、酸化処理によって主鎖同士の架橋構造が多くなり、口金濾圧の上昇を引き起こすとともに、紡糸性、物性に悪影響をあたえる可能性がでてくる。より好ましくは１時間以上、３時間以下である。
【００３２】
さらに、熱酸化処理は大気中１６０℃以上、２６０℃以下で行われることが好ましい。さらに好ましくは、１７０℃以上、２５０℃以下、より好ましくは１８０℃以上、２２０℃以下である。
【００３３】
加熱処理の装置は通常の熱風乾燥機でもまた回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置であってもよいが、効率よくしかもより均一に処理する場合は、回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置を用いるのが好ましい。
【００３４】
本発明に用いるＰＰＳ繊維の原料となるＰＰＳ樹脂は、前述したように、フラッシュ法によって回収されたＰＰＳ樹脂であることが好ましい。
【００３５】
ＰＰＳ樹脂は、一般に熱酸化処理を施すことによってメルトフローレートは減少する。本発明に用いるＰＰＳ繊維の原料となるＰＰＳ樹脂は、軽微に熱酸化処理を施すことが肝要であるので、メルトフローレートの減少幅は、好ましくは２０ｇ／１０分以上１００ｇ／１０分以下が好ましい。減少幅２０ｇ／１０分未満であれば、熱酸化処理不足であり、揮発性成分が充分にグラフトしない。減少幅１００ｇ／１０分より大きければ主鎖同士の架橋が発生し、ゲル化物となる。さらに好ましい減少幅は３０ｇ／１０分以上８０ｇ／１０分以下であり、特に好ましくは３０ｇ／１０分以上６０ｇ／１０分以下である。
【００３６】
本発明に用いるＰＰＳ繊維の原料となるＰＰＳ樹脂は、軽微に熱酸化処理する前の状態の分子量は３００００以上８００００以下であることが好ましい。３００００未満であれば、分子量が低すぎて、溶融紡糸により得られた繊維の強度が弱くなる。８００００を超えると溶融粘度が高すぎて、溶融紡糸が出来なくなる。より好ましい分子量は４００００以上６００００以下である。
【００３７】
また熱酸化処理の前後に、熱酸化架橋を抑制し、揮発分除去を目的として乾式熱処理を行うことも可能である。その温度は１３０〜２５０℃が好ましく、１６０〜２５０℃の範囲がより好ましい。また、この場合の酸素濃度は５体積％未満、更には２体積％未満とすることが望ましい。乾式熱処理時間は、０．５〜５０時間が好ましく、１〜２０時間がより好ましく、１〜１０時間がさらに好ましい。加熱処理の装置は通常の熱風乾燥機でもまた回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置であってもよいが、効率よくしかもより均一に処理する場合は、回転式あるいは撹拌翼付の加熱装置を用いるのがより好ましい。
本発明の不織布に使用されるＰＰＳ繊維を溶融紡糸法によって製造するに当たって、上記軽度に熱酸化処理されたフラッシュ法ＰＰＳ樹脂とクエンチ法ＰＰＳ樹脂とをブレンドして溶融紡糸しても構わない。そのブレンド率は、５：９５から９５：５まで任意に調節することができる。いかようにブレンドしても、溶融紡糸性に問題は出ず、しかも供給量豊富なフラッシュ法ＰＰＳ樹脂を活用できることの目的は達成できる。好ましいブレンド率は熱酸化処理されたフラッシュ法ＰＰＳ樹脂が３０ｗｔ％以上であり、さらに好ましくは５０ｗｔ％以上であり、特に好ましくは７０ｗｔ％以上である。熱酸化処理されたフラッシュ法樹脂のブレンド率を高くすればするほど、供給不足の不安のないＰＰＳ繊維が得られるからである。
【００３８】
また、クエンチ法樹脂に熱酸化処理したＰＰＳ樹脂を用いて溶融紡糸することも構わない。もともとクエンチ法樹脂はオリゴマー類の揮発成分が少ないが、熱酸化処理することによりさらに揮発成分の少ないＰＰＳ樹脂となり、さらに糸切れの少ない良好な溶融紡糸性を得ることができる。
【００３９】
次に、本発明の不織布について説明する。
【００４０】
本発明の不織布は、上記フラッシュ法ＰＰＳ樹脂をあらかじめ適度に熱酸化処理してから溶融紡糸して得られたＰＰＳ繊維を含むことを特徴とするものである。
【００４１】
本発明の不織布に含まれるＰＰＳ繊維は、分子量分布において、Ｚ平均分子量をＭｚ、重量平均分子量をＭｗ、数平均分子量をＭｎとしたときの多分散度Ｍｗ／Ｍｎが３．５以上、４．０以下であることが好ましい。より好ましいＭｗ／Ｍｎは３．５以上、３．８以下である。また、多分散度Ｍｚ／Ｍｗは２．０以下であることが好ましい。ここで、Ｍｗ／Ｍｎは低分子量側への広がりの指標となる多分散度であり、Ｍｚ／Ｍｗは高分子量側への広がりの指標となる多分散度である。Ｍｗ／Ｍｎが小さければ低分子量ポリマーが少なく、Ｍｚ／Ｍｗが小さければ高分子量ポリマーが少ないことをあらわす。オリゴマー類は低分子量であるので、オリゴマーがグラフトされたＰＰＳ繊維のＭｗ／Ｍｎは、オリゴマーの残存するＰＰＳ繊維のＭｗ／Ｍｎよりも小さくなる。分子量分布の測定方法を以下に示す。１−クロロナフタレン（以下１−ＣＮと略す）に活性アルミナ（１−ＣＮに対して１／２０重量）を加え、６時間攪拌した後、Ｇ４グラスフィルターで濾過した。これを超音波洗浄機にかけながらアスピレーターを用いて脱気し、容離液を調整する。サンプル調製は、ＰＰＳサンプル約５ｍｇ、１−ＣＮ約５ｇをサンプル瓶に計り取り、２１０℃に設定した高温濾過装置（センシュー科学製ＳＳＣ−９３００）に入れ、５分間（１分間予備加熱、４分間攪拌）加熱し、高温濾過装置から取り出し、室温になるまで放置する。
ＧＰＣ測定条件は以下のとおりである。
装置 ： センシュー科学 ＳＳＣ−７１００
カラム名 ： センシュー科学 ＧＰＣ３５０６×１
溶離液 ： １−クロロナフタレン（１−ＣＮ）
検出器 ： 示差屈折率検出器
検出器感度 ： Ｒａｎｇｅ ８
検出器極性 ： ＋
カラム温度 ： ２１０℃
プレ恒温槽温度 ： ２５０℃
ポンプ恒温槽温度 ： ５０℃
検出器温度 ： ２１０℃
サンプル側流量 ： １．０ｍＬ/ｍｉｎ
リファレンス側流量 ： １．０ｍＬ/ｍｉｎ
試料注入量 ： ３００μＬ
検量線作成試料 ： ポリスチレン
多分散度Ｍｗ／Ｍｎが３．５を下回るには、クエンチ法で重合されたＰＰＳが必要となるが、クエンチ法はフラッシュ法ＰＰＳに比較して工程時間が長く、さらに洗浄や溶媒回収などの工程も複雑となってしまい、供給樹脂量が限られる。また、一般的なフラッシュ法ＰＰＳ繊維のＭｗ／Ｍｎは４．１程度であり、本発明のＰＰＳ繊維よりも低分子量への広がりが大きく、揮発性ガスが多くなる。多分散度Ｍｗ／Ｍｎが３．５を下回るには、クエンチ法で重合されたＰＰＳが必要となり、クエンチ法はフラッシュ法ＰＰＳに比較して工程時間が長く、さらに洗浄や溶媒回収などの工程も複雑となってしまい、供給樹脂量が限られる。Ｍｗ／Ｍｎが４．１よりも大きい場合には、熱酸化処理していないフラッシュ法ＰＰＳのように、口金汚れの原因である揮発成分のオリゴマー類が充分少ないとはいえず、溶融紡糸性が良好でないＰＰＳ繊維を用いていることになる。
【００４２】
本発明の不織布に含まれるＰＰＳ繊維は、色調を示すＬ＊値（スガ試験機社製ＳＭ−３カラーコンピュータ）が５０以上、７０以下であることが好ましい。Ｌ＊値の測定に当たっては、下地板の色が見えないように、多量のＰＰＳ繊維を下地板に巻きつけて測定する。ここでのＬ＊値は単純な色評価だけでなく酸化グラフトの程度の指標として用いることができる。一般的にＰＰＳ樹脂は熱酸化処理を施すと茶色に着色が起こりＬ＊値が低下する、この低下度合いは酸化処理の深さにより変化し、酸化処理が浅ければＬ＊値の低下度合いが小さく、酸化処理が深ければ低下度合いが大きい。本発明者は、ＰＰＳ酸化処理条件とＰＰＳ繊維のＬ＊値の関係を検討し、Ｌ＊値が上記範囲内であれば、強度、製糸性に影響なく、さらに揮発成分が酸化反応により繊維中の主鎖にグラフトされて閉じこめられ、溶融紡糸性が良好なフラッシュ法樹脂からなるＰＰＳ繊維であることを見いだした。Ｌ＊値が５０未満すなわち、過度の熱酸化処理を施すと、ゲル化物が生じ易くなり、強度が落ちるばかりか、連続溶融紡糸中にゲル化物が口金やフィルターに詰まり、口金濾圧の上昇を引き起こしやすくなる。また、Ｌ＊値が７０を越えると酸化処理が浅すぎ、揮発成分が酸化処理前と変わらずに多く発生するため、紡糸時の口金汚れによる製糸性悪化などが起こりやすい。
【００４３】
本発明の不織布に含まれるＰＰＳ繊維は、酸化処理したフラッシュ法ＰＰＳ樹脂と通常のクエンチ法ＰＰＳ樹脂とをブレンドして、溶融紡糸したＰＰＳ繊維も用いることができる。
【００４４】
さらに本発明の不織布に含まれるＰＰＳ繊維は、引張破断伸度が２０％以上５０％以下であることが好ましい。熱酸化処理されたフラッシュ法ＰＰＳ樹脂によって溶融紡糸されたＰＰＳ繊維は、同一工程条件によって得られたクエンチ法ＰＰＳ樹脂からなるＰＰＳ繊維に比較して、引張破断強度は同一のまま引張破断伸度が小さくなることを発明者は発見した。延伸後の熱処理工程において緊張下で熱処理を実施することによりさらに引張破断伸度が小さいＰＰＳ繊維を得ることができることも発明者は発見した。引張破断伸度が小さいことは同一強度であれば引張剛性が高いことであり、寸法安定性に劣る不織布において、このような繊維を用いることは、不織布の寸法安定性を向上する効果が高く極めて有意義なことである。好ましい引張破断伸度は２０％以上５０％以下であり、さらに好ましくは２０％以上４０％以下であり、特に好ましくは３０％以上４０％以下である。
【００４５】
以下に、本発明の不織布における好ましい不織布の形態を説明する。
【００４６】
本発明の不織布は、バグフィルターとして好ましく使用される。かかるバグフィルター濾布として用いられるＰＰＳ繊維からなる不織布は、目付が２００ｇ／ｍ２ 以上１０００ｇ／ｍ２ 以下で、見掛け密度が０．２５ｇ／ｃｍ３ 以上０．７０ｇ／ｃｍ３ 以下であることが好ましい。目付けが２００ｇ／ｍ２ よりも小さいと捕集効率が低くなりすぎ、１０００ｇ／ｍ２ よりも大きいと圧力損失が大きくなりすぎるので、バグフィルター濾布として適当では無い。また、見かけ密度が０．２５ｇ／ｃｍ３ より小さいと捕集効率が低くなりすぎ、０．７０ｇ／ｃｍ３ より大きいと圧力損失が大きくなりすぎるので、バグフィルター濾布としては適当では無い。
【００４７】
また、バグフィルター濾布として使用するにあたっては、織物、編物、不織布のいずれの布帛形態でも使用することができるが、小さな粒径のダストを捕集する捕集効率という面から、本発明では、不織布の形態で使用する。織物や編物であると、織り目や編み目に必ず大きな空隙が発生し、ダストが捕集されずに通過するためである。
【００４８】
かかる不織布の製造方法は、特に限定されることもない。不織布の製造方法としては、捲縮の付与されたＰＰＳステープル繊維を、カーディングして繊維を分繊かつ繊維方向を揃え、クロスラッパーで積層してウェブとし、該ウェブを交絡あるいは一体化させて不織布とすることができる。交絡の方法としては、ニードルを打って交絡させるニードルパンチ方法や、水流を与えて交絡させるウォータージェットパンチ方法などが、好ましく用いられる。あるいは一体化の方法としては、熱プレスや熱エンボスプレスによって、部分的に押し固めて一体化する方法なども用いられる。
【００４９】
また、本発明の好ましい不織布の形態としては、該不織布が、ウェブと織布とから構成されているのがよい。すなわち、バグフィルターには、捕集効率の向上と寸法安定性の向上という二つの特性が要求される。捕集効率の向上には、織布や編布では織り目や編み目の部分に大きな空隙が形成されるために、不織布が好適に用いられるものである。しかし寸法安定性という面では、不織布では引張剛性が小さいので、織布の方が好ましい。そこで本発明では、この両特性を同時に満足するために、織布とウェブを組み合わせて濾布を構成することが好ましい。ここでいうウェブとは、少なくとも布帛面内にランダムな繊維方向を有する繊維構造体を言う。織布とウェブの組合せの方法は、ウェブ／織布／ウェブの３層構造としても良いし、ウェブ／織布の２層構造としても差し支えない。かかる製造方法としては、いかなる方法でも構わないが、繊維絡合前のウェブと織布とを積層しておいて、ニードルパンチやウォータージェットパンチなどにより、ウェブの絡合と織物との一体化を達成する製造方法が好ましい。このように、バグフィルター濾布を構成する本発明によるＰＰＳ繊維不織布に、織布を挿入することにより、熱クリープや熱収縮を生じにくい、寸法安定性の良いバグフィルター濾布を得ることができる。本発明の引張破断伸度が２０％以上５０％以下の本発明によるＰＰＳ繊維を、織物とウェブの少なくとも一方に用いることにより、極めて寸法安定性の良いバグフィルター濾布を得ることが出来る。
【００５０】
また、さらに、本発明の好ましい不織布の形態として、本発明に用いる寸法安定性を高めるための織布として、本発明によるＰＰＳ繊維は、もちろんのこと、他の素材による繊維からなる織布が好ましく用いられる。例えば、フッ素繊維、ガラス繊維、シリカ繊維、炭素繊維などが好ましく用いられる。フッ素繊維は有機繊維ではあるが極めて耐熱性が高い繊維であり、ガラス繊維、シリカ繊維、炭素繊維は無機繊維であって、やはり極めて耐熱性の高い繊維である。これらの耐熱性の高い繊維を織布として用いることにより、より高温下に暴露されるプラントのバグフィルターとして使用された場合においても、さらに耐熱性が高く、高温下でも破断の生じにくいバグフィルター濾布を得ることができる。何故なら、本発明によるＰＰＳ繊維が熱により強度劣化を生じた場合にも、本発明によるＰＰＳ繊維は捕集効率の向上の機能を主に分担するウェブ部分に存在するため、強度劣化は捕集効率の低下に大きく影響することなく、強度や寸法安定性の機能を分担する織布には、より耐熱性の高い素材からなる繊維が用いられているからである。
【００５１】
なお、上記以外の耐熱性の高い素材からなる繊維を織布に用いても差し支えなく、例えば、ＰＢＯ繊維や液晶ポリエステル繊維や、ｍ−アラミド繊維やｐ−アラミド繊維も用いることができるが、これらの繊維は耐薬品性が充分ではないので、ＮＯＸやＳＯＸの発生する高温バグフィルターに用いるときには、充分な検討をした上で用いる必要がある。
【００５２】
なお、本発明の不織布は、ウェブを本発明によるＰＰＳ繊維１００％で構成することもできるが、ガラス繊維、シリカ繊維、フッ素繊維、炭素繊維から選ばれる少なくとも１種からなる異種繊維と本発明によるＰＰＳ繊維との混綿ウェブであってもよい。すなわち、これらの異種繊維との混綿とすることにより、摩耗などの機械的強度の向上したバグフィルター濾布を提供することができる。本発明によるＰＰＳ繊維は、耐熱性や耐薬品性といった化学的劣化には極めて強いのであるが、機械的劣化にはきわめて強いとは言えず、脆く衝撃に弱いという性質を持っている。本発明の不織布が使用されるバグフィルターにおいては、ダストの飛来によるダストの濾布への衝突による衝撃や圧力空気による逆洗パルスによる衝撃や逆洗パルス噴射後のリテーナ（金属製骨組み）への衝突による衝撃など、多くの衝撃が不織布のウェブ部分に発生する。その衝撃によりウェブ部分の繊維が機械的に劣化して脱落し、捕集効率の向上という機能を果たさなくなることを防止するために、異種繊維との混綿が好ましい。ただし、混綿される異種繊維としては、耐熱性の高い繊維である必要があり、ガラス繊維、シリカ繊維、フッ素繊維、炭素繊維の中から選択される少なくとも１種の繊維と混綿されることが好ましい。
【００５３】
なお、上記以外の耐熱性の高い素材からなる繊維を混綿相手の繊維に用いても差し支えなく、例えば、ＰＢＯ繊維や液晶ポリエステル繊維やｍ−アラミド繊維やｐ−アラミド繊維も用いることができるが、これらの繊維は耐薬品性が充分ではないので、ＮＯＸやＳＯＸの発生する高温バグフィルターに用いるときには、充分な検討をした上で用いる必要がある。
【００５４】
また、本発明の不織布として、ウェブを複数層にし、少なくとも最表面の層のウェブを異種繊維との混綿ウェブで構成されたものも好ましく用いられる。本発明の不織布がウェブと織布からなる場合には、ウェブ／織物／ウェブの３層構造をとる場合もあり、この３層構造の場合ウェブの層は２層であり複数層となる。この３層構造のうち、織物の上流側のウェブの層をこの場合の最表面の層と呼ぶ。また、ウェブ／織物／ウェブの３層構造のうち、織物の上流側のウェブの層を２層とし、ウエブ／ウェブ／織物／ウェブの構造とする場合もあり、この場合の最表面の層とは最も上流側のウェブ層となる。さらに、織物の上流側のウェブの層を３層以上の多数の複数層としても良いが、最表面の層とは最も上流側のウェブの層を言う。一方、織物の挿入されていない不織布の場合には、ウェブだけでバグフィルター濾布が構成されるが、このウェブを複数層にしても構わず、この場合、最も上流側のウェブの層が最表面のウェブの層となる。
【００５５】
これらの最表面のウェブの層は、ガラス繊維、シリカ繊維、フッ素繊維、炭素繊維から選ばれる少なくとも１種からなる異種繊維と本発明によるＰＰＳ繊維との混綿ウェブであるのがよい。すなわち、これらの異種繊維との混綿とすることにより、高温下での摩耗などの機械的強度の向上したバグフィルター濾布を提供することができる。このように最表面のウェブの層を異種繊維との混綿ウェブとすることにより、ダストの飛来によるダストの濾布への衝突による衝撃に対する耐久性の高いバグフィルター濾布を得ることができる。ただし、混綿される異種繊維は、耐熱性の高い繊維である必要があり、ガラス繊維、シリカ繊維、フッ素繊維、炭素繊維の中から選択される少なくとも１種の繊維と混綿されることが好ましい。なお、上記以外の耐熱性の高い素材からなる繊維を混綿相手の繊維に用いても差し支えなく、例えば、ＰＢＯ繊維や液晶ポリエステル繊維やｍ−アラミド繊維やｐ−アラミド繊維も用いることができるが、これらの繊維は耐薬品性が充分ではないので、ＮＯＸやＳＯＸの発生する高温バグフィルターに用いるときには、充分な検討をした上で用いる必要がある。
【００５６】
また、圧力空気による逆洗パルスによる衝撃や逆洗パルス噴射後のリテーナへの衝突による衝撃に対する耐久性を向上させるためには、上述で定義した最表面の反対側である最裏面のウェブ層を、異種繊維との混綿ウェブとすることが効果的であることは言うまでもない。
【００５７】
かかる本発明の不織布において、繊度の大きい本発明によるＰＰＳ繊維と繊度の小さい本発明によるＰＰＳ繊維との、異繊度の混綿ウェブで構成されたウェブからなる不織布が好ましい。かかる不織布で構成されたバグフィルター濾布は、繊度の大きい本発明によるＰＰＳ繊維のみを使用した場合に比較して、不織布を厚さ方向に貫通する穴の大きさであるポアサイズが小さいので、ダストの捕集効率が高い性能を有するものを提供することができる。かかる不織布をさらに３種類以上の繊度のポリアリーレンスルフィド酸化物繊維を混綿して構成することもできる。かかる不織布には織物が挿入されている不織布であっても、織物が挿入されていない不織布であっても構わない。さらには、前述の異種繊維と繊度の大きい本発明によるＰＰＳ繊維と繊度の小さい本発明によるＰＰＳ繊維との混綿であっても差し支えない。
【００５８】
また、かかる本発明の不織布として、ウェブを複数層にし、少なくとも最表面の層のウェブを異繊度との混綿ウェブとする不織布も好ましく用いられる。かかる不織布が、ウェブと織布からなる場合には、ウェブ／織物／ウェブの３層構造をとる場合もあり、この３層構造の場合、ウェブの層は２層となる。この３層構造のうち、織物の上流側のウェブの層を、この場合の最表面の層と呼ぶ。また、ウェブ／織物／ウェブの３層構造のうち、織物の上流側のウェブの層を２層とし、ウェブ／ウェブ／織物／ウェブの構造とする場合もあり、この場合の最表面の層とは最も上流側のウェブ層となる。さらに、織物の上流側のウェブの層を３層以上の多数の複数層としても良いが、最表面の層とは最も上流側のウェブの層を言う。一方、織物の挿入されていない不織布の場合には、ウェブだけでバグフィルター濾布が構成されるが、このウェブを複数層にしても構わず、この場合、最も上流側のウェブの層が最表面のウェブの層となる。
【００５９】
バグフィルターの場合、捕集効率を左右する層は、ダストがまず最初に遭遇する最表面の層であるから、この最表面の層を捕集効率の高い異繊度との混綿ウェブにすることが好ましい。さらには、前述の、異種繊維と繊度の大きい本発明によるＰＰＳ繊維と繊度の小さい本発明によるＰＰＳ繊維との混綿で構成しても構わない。
【００６０】
かかる不織布を構成する複数層のウェブのうち、少なくとも最表面の層のウェブの本発明によるＰＰＳ繊維の平均繊度が、他の層のウェブの本発明によるＰＰＳ繊維の平均繊度よりも小さい不織布とするのが好ましい。
【００６１】
例えば、本発明の不織布がウェブと織布からなる場合には、ウェブ／織物／ウェブの３層構造をとる場合もあり、この３層構造の場合ウェブの層は２層であり複数層となる。この３層構造のうち、織物の上流側のウェブの層をこの場合の最表面の層と呼ぶ。この最表面のウェブの層を単糸繊度１ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成し、反対側のウェブの層を単糸繊度２ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成することができる。また、最表面のウェブの層を単糸繊度１ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成し、反対側のウェブの層を単糸繊度８ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成することもできる。また、最表面のウェブの層を単糸繊度１ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維と２ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維との混綿から構成し、反対側のウェブの層を単糸繊度８ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成することもできる。また、最表面のウェブの層を単糸繊度１ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成し、反対側のウェブの層を単糸繊度２ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維と８ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維との混綿から構成することもできる。このように、単糸繊度が一種類であろうが、二種類の混綿であろうが、３種類以上の混綿であろうが、全く構わない。
【００６２】
また、ウェブ／ウェブ／織物／ウェブの４層構造をとる場合には、ウェブの層は３層であり複数層となる。この４層構造のうち、織物の上流側の最も上流側のウェブの層をこの場合の最表面の層と呼ぶ。例えば、本ウェブ３層において、最表面のウェブの層を単糸繊度１ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成し、２番目の層を単糸繊度２ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成し、織物を挟んで反対側の３番目の層も２ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成しても構わない。また、本ウェブ３層において、最表面のウェブの層を単糸繊度１ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成し、２番目の層を単糸繊度２ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成し、織物を挟んで反対側の３番目の層を８ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成し、厚さ方向に繊度勾配を付けても構わない。また、本ウェブ３層において、最表面のウェブの層を単糸繊度１ｄｔｅｘと２ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維の混綿から構成し、２番目の層を単糸繊度２ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維から構成し、織物を挟んで反対側の３番目の層を２ｄｔｅｘと８ｄｔｅｘの本発明によるＰＰＳ繊維の混綿から構成したウェブを用いることもできる。
【００６３】
さらには、ウェブ／ウェブ／織物／ウェブ／ウェブの５層構造であっても、さらには６層以上の構造であっても、上記と同様に、少なくとも最表面の層のウェブの本発明によるＰＰＳ繊維の平均繊度が、他の層のウェブの本発明によるＰＰＳ繊維の平均繊度よりも小さければ、本発明に含まれる。
【００６４】
また、織物が無い場合においても、ウェブを２層以上とし、上記と同様に、少なくとも最表面の層のウェブの本発明によるＰＰＳ繊維の平均繊度が、他の層のウェブの本発明によるＰＰＳ繊維の平均繊度よりも小さければ、本発明に含まれる。
【００６５】
少なくとも最表層のウェブの本発明によるＰＰＳ繊維の平均繊度を、他の層の本発明によるＰＰＳ繊維の平均繊度より小さくしたり、ウェブに繊度勾配を設け、風上側のウェブの繊度を小さく、風下側のウェブの繊度を大きくすることにより、捕集効率が高くかつ圧力損失の低いバグフィルター濾布を得ることができる。何故なら、バグフィルターは、濾布であるフェルトの表面にダストケーキを堆積させ、逆洗によって、堆積したダストケーキを払い落とすことによって、清浄な濾布のフェルト面を再生することを繰り返して使用される。ダストが濾布の厚みの内部に侵入することは好ましくなく、濾布の表面に留まることが好ましい。すなわち、濾布の最表面の本発明によるＰＰＳ繊維の平均繊度を小さくして、繊維間空隙を小さく保つことにより、捕集効率を向上することができる。また、濾布の厚みの内部にダストが侵入することを防げるので、圧力損失の上昇を防止することができる。
【００６６】
このように、濾布の最表面の層の捕集効率が充分高く、ダストが濾布の厚み内部に侵入しにくい場合には、最表面以外のウェブ層は、捕集効率に寄与する割合が極めて少なくなり、本発明によるＰＰＳ繊維の単糸繊度を小さくする意味合いは薄れる。むしろ、本発明によるＰＰＳ繊維の単糸繊度を大きくして、繊維間空隙を大きくし、圧力損失を低下させる方が好ましい。以上説明したように、少なくとも最表層のウェブの本発明によるＰＰＳ繊維の平均繊度を、他の層の本発明によるＰＰＳ繊維の平均繊度より小さくしたり、ウェブに繊度勾配を儲け、風上側のウェブの繊度を小さく、風下側のウェブの繊度を大きくすることにより、捕集効率が高くかつ圧力損失の低いバグフィルター濾布を得ることができる。
【００６７】
本発明のバグフィルター濾布を構成する不織布として、該ウェブが、異形断面の本発明によるＰＰＳ繊維を含むことが好ましい。異形断面とは、丸断面以外の繊維のことを言い、扁平断面、三角断面、Ｙ型断面、十字断面、５本の枝を有する断面、６本の枝を有する断面、７本以上の枝を有する断面および、湿式紡糸時に自然発生するような定形を持たない断面を含む。すなわち、異形断面とは、丸断面の時と同一断面積である場合に、断面の外周周長が丸断面の時よりも大きくなる断面を言う。
【００６８】
かかる異形断面の繊維は、丸断面の繊維に比較して、同一重量で不織布を製造した場合に同一重量当たりの繊維表面積が大きくなり、ダストの捕集効率が高くなるという効果を発揮する。これは、ダストの捕集には、不織布の空隙の小ささが寄与するふるい効果とともに、不織布を構成する繊維の一本一本にダストが吸引吸着されるブラウン拡散効果を有するからである。このブラウン拡散効果は、ダスト重量の小さい、非常に細かいダストの捕集効率向上に対して効果が大きい。以上のように、異形断面の本発明によるＰＰＳ繊維を含むことにより、バグフィルター濾布の捕集効率上昇の効果を得ることができる。
【００６９】
ウェブを構成する本発明によるＰＰＳ繊維に、異形断面の本発明によるＰＰＳ繊維を用いるに当たっては、異形断面繊維のみを用いても構わないし、異形断面繊維と丸断面繊維との混綿であっても構わない。
さらには、前述の異種繊維と繊度の大きい本発明によるＰＰＳ繊維と繊度の小さい本発明によるＰＰＳ繊維と異形断面本発明によるＰＰＳ繊維との混綿であっても差し支えない。
【００７０】
本発明のバグフィルター濾布を構成する不織布において、かかる異形断面の本発明によるＰＰＳ繊維を、該不織布の少なくとも最表面の層のウェブに含ませることが好ましい。すなわち、前述の異種繊維を用いる場合や異繊度の本発明によるＰＰＳ繊維を用いる場合と同様に、最表面のウェブの層に、異形断面の本発明によるＰＰＳ繊維を用いることが好ましい。該最表面のウェブの層を構成する繊維は、異形断面繊維のみを用いても構わないし、異形断面繊維と丸断面繊維との混綿であっても構わないし、さらには、異種繊維と繊度の大きい本発明によるＰＰＳ繊維と繊度の小さい本発明によるＰＰＳ繊維と異形断面本発明によるＰＰＳ繊維との混綿であっても差し支えない。
【００７１】
少なくとも最表層のウェブに異形断面の本発明によるＰＰＳ繊維を用いることにより、捕集効率が高くかつ圧力損失の低いバグフィルター濾布を得ることができる。
【００７２】
さらに本発明の本発明によるＰＰＳ繊維からなる不織布を、バグフィルター濾布として効果的に使用する好ましい形態として、該不織布の最表面の少なくとも片側に、フッ素繊維からなるウェブが積層されていることがあげられる。
【００７３】
ここでいう、該不織布の最表面の少なくとも片側に積層するという意味は、これまで説明した本発明によるＰＰＳ繊維からなるバグフィルター濾布を構成する種々のウェブからなる不織布に加えてさらにその表面側に積層する、という意味である。すなわち、本発明によるＰＰＳ繊維の単一成分からなる不織布の表面に積層しても良いし、異種繊維や、繊度の違う本発明によるＰＰＳ繊維や、異形断面の本発明によるＰＰＳ繊維を用いた、あるいは混綿したウェブ層を有する不織布の表面に積層しても差し支えない。
【００７４】
バグフィルターとは、逆洗により濾布表面に堆積したダストケーキを剥離脱落させて、清浄な濾布面を繰り返し再生して使用されるので、ダストの剥離のしやすさは、長期間にわたり低圧損のまま集塵機を運転するための、重要な性質となる。ダストの剥離のしやすさを左右する一因として、濾布表面の粘着性があげられる。粘着性の高い濾布表面であれば、パルス圧力空気噴射や空気の逆流付与や機械的振動の付与などの逆洗作用によっても、ダストの一部は濾布表面に残留し、集塵機の圧力損失上昇をもたらす。粘着性の低い濾布表面であれば、逆洗作用によって、ほとんどのダストは剥離してしまい、集塵機は低圧損のまま運転できる。フッ素ポリマーは極めて粘着性の低いポリマーとして有名であり、従って、不織布の表面をフッ素ポリマーからなる層にすることが好ましい。さらに好ましいのは、フッ素繊維からなる層とすることであり、特に好ましいのはフッ素ポリマーからなるウェブ層とする、すなわち不織布層とすることである。不織布には捕集効率を向上させ、ダストを濾布表面に堆積させ、ダストを濾布の厚み方向の内部に侵入させにくいという効果があるからである。
【００７５】
フッ素ポリマーには種々の種類があるが、本発明のバグフィルター濾布、特に高温下で運転されるバグフィルター濾布に用いる不織布のためには、耐熱温度の高いフッ素ポリマーである事が好ましく、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体）などが好ましく、特に好ましいのはＰＴＦＥである。
【００７６】
ＰＴＦＥ繊維からなるウェブの好ましい形態は、不織布状態であることはすでに述べたが、該不織布を構成するＰＴＦＥ繊維の形状は、断面形状が四角であっても、丸であっても、また不定形であっても構わない。繊維径もどのような繊度であっても構わないが、好ましくは２０ｄｔｅｘ以下、さらに好ましくは１０ｄｔｅｘ以下、もっと好ましくは５ｄｔｅｘ以下、特に好ましくは３ｄｔｅｘ以下である。この様な細い繊度の繊維状態を得るために、ＰＴＦＥ繊維は分枝構造やフィブリル構造を有していても構わない。
【００７７】
本発明のバグフィルター濾布に用いる不織布において、該不織布の最表面の少なくとも片側に、フッ素製微多孔膜が積層されている構成が好ましい。かかるフッ素製微多孔膜としては、フッ素フィルムを延伸するなどして得られる、小さな空隙を多数有するフィルム状のフッ素ポリマー膜が使用される。
【００７８】
前述のフッ素繊維からなるウェブと同様に、フッ素製微多孔膜を該不織布の最表面に積層する事により、粘着性の低い濾布表面を作り、逆洗作用によって、ほとんどのダストは剥離させ、集塵機を低圧損のまま運転できるという効果を発揮する。
【００７９】
かかるフッ素ポリマーには種々の種類があるが、本発明のバグフィルター濾布、特に高温下で運転されるバグフィルター濾布に用いる不織布のためには、耐熱温度の高いフッ素ポリマーである事が好ましく、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体）などが好ましく、特に好ましいのはＰＴＦＥである。
【００８０】
ＰＴＦＥ微多孔膜の空隙の大きさは、種々の大きさが得られるが、バグフィルターの濾布に適用するに当たっては、平均空隙径で、好ましくは５０μｍ以下、さらに好ましくは１０μｍ以下、特に好ましくは５μｍ以下の、微多孔膜が使用される。
【００８１】
本発明のバグフィルターは、以上説明した、種々の好ましい形態を有する不織布を縫製することによって、製造される。
【００８２】
かかる縫製方法としては、縫い糸を用いた文字通りの縫製が好ましい。ただし、縫い糸には注意を有し、少なくとも耐熱性の良好な縫い糸を用いる必要があり、ｍ−アラミド繊維からなる縫い糸、ポリイミド繊維からなる縫い糸などを用いることができるが、好ましくは、本発明によるＰＰＳ繊維からなる縫い糸やＰＴＦＥ繊維からなる縫い糸が用いられる。
【００８３】
また、縫い糸を用いない場合の縫製方法として、超音波や電気的高周波や熱板による溶融縫製、いわゆるウェルダーも好ましく用いられる。
【実施例】
【００８４】
以下、本発明を、実施例を用いてより判りやすく説明する。ただし、下記する実施例は本発明のほんの一部であって、本発明の全体を表したものでは無い。
本実施例で用いる性能評価方法は以下の通りである。
【００８５】
［分子量分布］
溶離液調製
１−クロロナフタレン（以下１−ＣＮと略す）に活性アルミナ（１−ＣＮに対して１／２０重量）を加え、６時間攪拌した後、Ｇ４グラスフィルターで濾過した。これを超音波洗浄機にかけながらアスピレーターを用いて脱気した。
サンプル調製
（１）ＰＰＳサンプル約５ｍｇ、１−ＣＮ 約５ｇをサンプル瓶に計り取った。
（２）２１０℃に設定した高温濾過装置（センシュー科学製ＳＳＣ−９３００）に入れ、５分間（１分間予備加熱、４分間攪拌）加熱した。
（３）高温濾過装置から取り出し、室温になるまで放置した。
ＧＰＣ測定条件
装置 ： センシュー科学 ＳＳＣ−７１００
カラム名 ： センシュー科学 ＧＰＣ３５０６×１
溶離液 ： １−クロロナフタレン（１−ＣＮ）
検出器 ： 示差屈折率検出器
検出器感度 ： Ｒａｎｇｅ ８
検出器極性 ： ＋
カラム温度 ： ２１０℃
プレ恒温槽温度 ： ２５０℃
ポンプ恒温槽温度 ： ５０℃
検出器温度 ： ２１０℃
サンプル側流量 ： １．０ｍＬ/ｍｉｎ
リファレンス側流量 ： １．０ｍＬ/ｍｉｎ
試料注入量 ： ３００μＬ
検量線作成試料 ： ポリスチレン 。
【００８６】
［ＭＦＲ］（メルトフローレート）
測定温度３１５．５℃、５０００ｇ荷重とし、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８−７０に基づいて測定した。
【００８７】
［Ｌ＊値］
スガ試験機社製ＳＭ−３カラーコンピュ−ターを用い、金属板に繊維を下地の色がほぼ無視できる程度まで密に積層しＬ＊値を測定した。
【００８８】
［糸強度および伸度］
ＪＩＳ Ｌ−１０７３に従い行った。
【００８９】
［耐熱強度保持率］
不織布を、熱風循環型乾燥機において、２２０℃で２ヶ月間暴露する。暴露後の不織布を常温に戻し、常温の状態でＪＩＳ−Ｌ−１０９６に従って引張試験をする。暴露前の試験片の破断強度と、暴露後の試験片の破断強度との比を１００分率で求め、耐熱強度保持率（％）とする。なお、引張試験は２００ｍｍ／ｍｉｎの定速引張で実施し、試験片の幅は５０ｍｍ、チャック間距離は２００ｍｍとする。
【００９０】
［摩耗減量］
ＪＩＳ−Ｌ−１０９６のテーバ式摩耗試験に従い、摩耗減量を求める。摩耗輪Ｎｏ．ＣＳ−１０、荷重４．９Ｎで、摩耗回数１０００回の摩耗を付与する。摩耗付与前の試験片の質量から摩耗付与後の試験片の質量を差し引いて、摩耗減量（ｍｇ）とする。
【００９１】
［耐熱クリープ］
５ｃｍ幅、３０ｃｍ長さのサンプルを用意し、９Ｎ／５ｃｍの荷重をかける。この状態で試験片の長さ方向に２００ｍｍ間隔でマークを入れる。この試験片を荷重をかけたまま２１０℃の熱風循環型乾燥機で１時間処理する。処理後の試験片のマークの間隔を、荷重がかかった状態で読みとる。２００ｍｍを越えた長さを、２００ｍｍで除した比を１００分率で求め、耐熱クリープ（％）とする。
【００９２】
［高温下引張強力保持率］
５ｃｍ幅、３０ｃｍ長さのサンプルを用意し、２００℃の雰囲気下で引張試験を行う。２００℃雰囲気下での破断強度と、常温での破断強度との比を１００分率で求め、高温下引張強力保持率（％）とする。なお、引張試験は２００ｍｍ／ｍｉｎの定速引張で実施し、試験片の幅は５０ｍｍ、チャック間距離は２００ｍｍとする。
【００９３】
［ＪＩＳ集塵性能処理］
ＪＩＳ−Ｚ−８９０８−２に基づいて、不織布にダストを付与しながら、逆洗パルスを付与していく。ダストはＪＩＳ１１種、入り口ダスト濃度は５ｇ／ｍ３ 、濾過風速２ｍ／ｍｉｎでダストを付与する。不織布の前後での圧力損失が１．０ｋＰａに上昇したときに逆洗パルスを付与するように設定し、逆洗パルス３０回分を運転する過程を、初期３０回とする。濾布通過後の下流においてＨＥＰＡフィルターを設置しておき、初期３０回の前後のＨＥＰＡフィルターの重量を測定しておき、初期３０回において濾布を通過したダストの重量を計算しておく。続いて、５秒間に１回逆洗パルスを付与するように設定し、逆洗パルス５０００回分を運転する過程を、エージングとする。続いて、不織布の前後での圧力損失が１．０ｋＰａに上昇したときに逆洗パルスを付与するように設定を戻して、逆洗パルス１０回分を運転する過程を、安定化とする。続いて、不織布の前後での圧力損失が１．０ｋＰａに上昇したときに逆洗パルスを付与する設定のまま、逆洗パルス３０回分を運転する過程を、最後３０回とする。濾布通過後の下流においてＨＥＰＡフィルターを設置しておき、最後３０回の前後のＨＥＰＡフィルターの重量を測定しておき、最後３０回において濾布を通過したダストの重量を計算しておく。
【００９４】
［初期出口ダスト濃度］
上記ＪＩＳ集塵性能処理の初期３０回において、不織布を通過したダストの濃度を初期出口ダスト濃度（ｍｇ／ｍ３ ）とする。計算式は、
｛初期３０回の間にＨＥＰＡフィルターに捕捉されたダスト量（ｍｇ）｝／｛濾過面積（ｍ２ ）×濾過風速（ｍ／ｍｉｎ）×初期３０回の運転時間（ｍｉｎ）｝
である。
【００９５】
［最終出口ダスト濃度］
上記ＪＩＳ集塵性能処理の最後３０回において、不織布を通過したダストの濃度を最終出口ダスト濃度（ｍｇ／ｍ３ ）とする。計算式は、
｛最後３０回の間にＨＥＰＡフィルターに捕捉されたダスト量（ｍｇ）｝／｛濾過面積（ｍ２ ）×濾過風速（ｍ／ｍｉｎ）×最後３０回の運転時間（ｍｉｎ）｝
である。
【００９６】
［初期圧力損失］
上記ＪＩＳ集塵性能処理の初期３０回のダスト供給を開始する前の、濾過風速２ｍ／ｍｉｎにおける不織布前後の圧力損失を、初期圧力損失（ｋＰａ）とする。
【００９７】
［最終圧力損失］
上記ＪＩＳ集塵性能処理の最後３０回を終了した後に、ダスト供給を停止した時の、濾過風速２ｍ／ｍｉｎにおける不織布前後の圧力損失を、最終圧力損失（ｋＰａ）とする。
【００９８】
［パルス付与後の不織布の様子］
上記ＪＩＳ集塵性能処理の最後３０回を終了した後に、不織布サンプルを取りだし、サンプルの表面状態を目視で観察する。大きな異常が認められない場合には○、リテーナの当たる部分などに部分的に、多少のももけや磨り減りの形跡が認められる場合には△、リテーナの当たる部分などに部分的に、かなりのももけや磨り減りの形跡が認められ、裏面が透けて見えていたり、スクリムが露出しかけている場合には×、をつけて評価した。
【００９９】
以下に本実施例に用いたＰＰＳ樹脂の調整方法を参考例として説明する。
【０１００】
［参考例１］フラッシュ法ＰＰＳ樹脂の調製
撹拌機および底に弁のついたオートクレーブに、４７．５％水硫化ナトリウム水溶液８２６７ｇ（７０．００モル）、９６％水酸化ナトリウム２９２５ｇ（７０．２０モル）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）１３８６０．００ｇ（１４０．００モル）、酢酸ナトリウム２１８７ｇ（２６．６７モル）、及びイオン交換水１０５００ｇを仕込み、常圧で窒素を通じながら２４０℃まで約３時間かけて徐々に加熱し、水１４７４０ｇおよびＮＭＰ２８０．０ｇを留出したのち、反応容器を１６０℃に冷却した。仕込みアルカリ金属硫化物１モル当たりの系内残存水分量は、ＮＭＰの加水分解に消費された水分を含めて１．０８モルであった。また、硫化水素の飛散量は仕込みアルカリ金属硫化物１モル当たり０．０２３モルであった。
【０１０１】
次に、ｐ−ジクロロベンゼン（ｐ−ＤＣＢ）１０２５０ｇ（６９．７６モル）、ＮＭＰ６４５２ｇ（６５．１７モル）を加え、反応容器を窒素ガス下に密封し、２４０ｒｐｍで撹拌しながら、２００℃から２５０℃まで０．８℃／分の速度で昇温し、２５０℃で７０分保持した。次いで、２５０℃から２７８℃まで０．８℃／分の速度で昇温し、２７８℃で７８分保持した。オートクレーブ底部の抜き出しバルブを開放し、窒素で加圧しながら内容物を攪拌機付き容器に１５分かけてフラッシュし、２５０℃でしばらく撹拌して大半のＮＭＰを除去した。
【０１０２】
得られた固形物およびイオン交換水７６リットルを撹拌機付きオートクレーブに入れ、７０℃で３０分洗浄した後、ガラスフィルターで吸引濾過した。次いで７０℃に加熱した７６リットルのイオン交換水をガラスフィルターに注ぎ込み、吸引濾過してケークを得た。
得られたケークおよびイオン交換水９０リットルを、撹拌機付きオートクレーブに仕込み、オートクレーブ内部を窒素で置換した後、１９２℃まで昇温し、３０分保持した。その後オートクレーブを冷却して内容物を取り出した。
【０１０３】
内容物をガラスフィルターで吸引濾過した後、これに７０℃のイオン交換水７６リットルを注ぎ込み吸引濾過してケークを得た。得られたケークを窒素気流下、１２０℃で乾燥することにより、フラッシュ法乾燥ＰＰＳ樹脂粒子を得た。
【０１０４】
得られたフラッシュ法ＰＰＳ樹脂は、ＭＦＲが１９８ｇ／１０分であった。
【０１０５】
［参考例２］クエンチ法ＰＰＳ樹脂の調整
オートクレーブに、４７％水硫化ナトリウム９．４４ｋｇ（８０モル）、９６％水酸化ナトリウム３．４３ｋｇ（８２．４モル）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）１３．０ｋｇ（１３１モル）、酢酸ナトリウム２．８６ｋｇ（３４．９モル）、及びイオン交換水１２ｋｇを仕込み、常圧で窒素を通じながら２３５℃まで約３時間かけて徐々に加熱し、水１７．０ｋｇおよびＮＭＰ０．３ｋｇ（３．２３モル）を留出したのち、反応容器を１６０℃に冷却した。硫化水素の飛散量は２モルであった。
【０１０６】
次に、ｐ−ジクロロベンゼン（ｐ−ＤＣＢ）１１．５ｋｇ（７８．４モル）、１，２，４−トリクロロベンゼン０．００７ｋｇ（０．０４モル）、ＮＭＰ２２．２ｋｇ（２２３モル）を追添加し、反応容器を窒素ガス下に密封し、４００ｒｐｍで撹拌しながら、２００℃から２７０℃まで０．６℃／分の速度で昇温した。
【０１０７】
２７０℃で３０分経過後、水１．１１ｋｇ（６１．６モル）を１０分かけて系内に注入し、２７０℃で更に反応を７５分間継続した。その後、水１．６０ｋｇ（８８．８モル）を系内に再度注入し、２４０℃まで冷却した後、２１０℃まで０．４℃／分の速度で冷却し、その後室温近傍まで急冷した。ＮＭＰの使用量は、スルフィド化剤１モルに対し、４．５モルであった。
【０１０８】
内容物を取り出し、３２リットルのＮＭＰで希釈後、溶剤と固形物をふるい（８０ｍｅｓｈ）で濾別した。得られた粒子を再度ＮＭＰ３８リットルで８５℃で洗浄した。その後６７リットルの温水で５回洗浄、濾別し、クエンチ法ＰＰＳ樹脂粒子を得た。これを、６０℃で熱風乾燥し、１２０℃で減圧乾燥した。得られたクエンチ法ＰＰＳ樹脂はＭＦＲが１６９ｇ／１０分であった。
以下に、本発明において試作・評価した実施例および比較例を記載する。
【０１０９】
＜実施例１＞
適度に熱酸化処理されたフラッシュ法ＰＰＳ樹脂からなる繊維を用いた不織布を製造した。
【０１１０】
すなわち、参考例１のフラッシュ法ＰＰＳ樹脂を用い、２００℃でメルトフローレイトが１５２ｇ／１０分になるまで大気中で２．５時間の熱酸化処理を行った。熱酸化処理は、熱風循環式乾燥機（エスペック社ＳＨＰＳ−２２２）を用い、ＰＰＳ樹脂をステンレスバットに入れて乾燥機に投入した。得られたＰＰＳ粉粒体を、日本製鋼所社製ＴＥＸ３０型２軸ベント付き押出機で、シリンダー設定温度を２９０℃に設定し、１６０ｒｐｍのスクリュー回転にて溶融混練し、ストランドカッターによりペレット化した。その後、１６５℃で５時間真空乾燥を行った後、該ポリマーを用いて、公知の溶融紡糸設備を用い、紡糸温度３２０℃、吐出量４６．１ｇ／分、引取速度１０００ｍ／分にて巻き取り、４６１ｄｔｅｘ、７２フィラメントの未延伸糸を得た。この未延伸糸を、延伸倍率３．２倍、第１ホットローラー温度９０℃、第２ホットローラー温度１５０℃の延伸機で延伸をおこない１４４ｄｔｅｘ、７２フィラメントの延伸糸を得た。本単糸繊度２ｄｔｅｘの延伸糸を多数引き揃え、押し込み式機械捲縮機で捲縮を付与し、１３５℃にて無緊張下で熱セットし、５１ｍｍ長さにカットして、適度に熱酸化処理されたＰＰＳステープル繊維を得た。得られた適度に熱酸化処理されたＰＰＳステープル繊維を、通常の方法に従って、カード、クロスラッパー、ニードルパンチの各工程を経て、目付２５０ｇ／ｍ２ 、見掛け密度０．３５ｇ／ｃｍ３の不織布を得た。
【０１１１】
紡糸時の糸切れ頻度は１０時間／１回、初期口金濾圧に対する１０時間紡糸後の口金濾圧上昇率は２％であった。
【０１１２】
本不織布から抜き取った繊維は、糸強度３．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、糸伸度６５％、Ｌ＊値５５．３であった。この繊維の分子量分布を測定したところＭｗ／Ｍｎ＝３．８３、Ｍｚ／Ｍｗ＝１．９３であり、繊維のメルトフローレートは１６４ｇ／１０分、さらに揮発成分を定量化するためＴＧ−ＤＴＡにて３２０℃までの減量を確認したところ減量率は０．２％であった。これらの結果を表１に記載する。
【０１１３】
この不織布をバグフィルター濾布として、性能評価を行った。得られた結果を、表２に記載する。表２中においてｄｔｅｘをＴと略して表記する。本濾布は、バグフィルター濾布として使用できるだけの性質を備えていた。
【０１１４】
＜実施例２＞
適度に熱酸化処理されたフラッシュ法ＰＰＳ樹脂とクエンチ法ＰＰＳ樹脂とのブレンドされたペレットからなる繊維を用いた不織布を製造した。
【０１１５】
すなわち、参考例１のフラッシュ法ＰＰＳ樹脂を用い、実施例１と同様に熱酸化処理を行った。得られたＰＰＳ粉粒体と参考例２のクエンチ法ＰＰＳ樹脂粉粒体を５０：５０でブレンドし、実施例１と同様にペレット化した。このペレットのＭＦＲは１６１ｇ／１０分であった。
【０１１６】
このペレットを用いて、実施例１と全く同じ工程で、適度に熱酸化処理されたフラッシュ法ＰＰＳ樹脂とクエンチ法ＰＰＳ樹脂とのブレンドされたペレットからなるＰＰＳステープル繊維を得た。得られたＰＰＳステープル繊維を用いて、実施例１と全く同じ工程で、不織布を得た。
【０１１７】
紡糸時の糸切れ頻度は９時間／１回、初期樹指圧に対する１０時間紡糸後の樹脂内圧上昇率は２％であった。
【０１１８】
かかる不織布から抜き取った繊維は、糸強度３．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、糸伸度６９％、Ｌ＊値６９．３であった。この繊維の分子量分布を測定したところＭｗ／Ｍｎ＝３．９３、Ｍｚ／Ｍｗ＝１．９２であり、繊維のメルトフローレートは１７３ｇ／１０分、さらに揮発成分を定量化するためＴＧ−ＤＴＡにて３２０℃までの減量を確認したところ減量率は０．２％であった。これらの結果を表１に記載する。
【０１１９】
＜実施例３＞
適度に熱酸化処理されたフラッシュ法ＰＰＳ樹脂からなる繊維とクエンチ法ＰＰＳ樹脂からなる繊維との混綿からなる不織布を製造した。
【０１２０】
実施例１で用いた適度に熱酸化処理されたＰＰＳステープル繊維を用意した。一方、参考例２のクエンチ法ＰＰＳ樹脂粉粒体を用いて、実施例１と全く同じ工程によって、クエンチ法ＰＰＳ樹脂からなるＰＰＳステープル繊維を得た。これら２つのステープル繊維を５０：５０で混綿して、実施例１と全く同じ工程によって、2種類のＰＰＳ繊維が混綿された不織布を得た。
【０１２１】
この不織布は色の薄い繊維と色の濃い繊維からなっており、色の濃い繊維を選択して抜き取って評価したところ、糸強度３．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、糸伸度６５％、Ｌ＊値５５．３であった。この繊維の分子量分布を測定したところＭｗ／Ｍｎ＝３．８３、Ｍｚ／Ｍｗ＝１．９３であり、繊維のメルトフローレートは１６４ｇ／１０分、さらに揮発成分を定量化するためＴＧ−ＤＴＡにて３２０℃までの減量を確認したところ減量率は０．２％であった。これらの結果を表１に記載する。
【０１２２】
＜比較例１＞
熱酸化処理されていないフラッシュ法ＰＰＳ樹脂からなる繊維を用いた不織布を製造した。
【０１２３】
参考例１のフラッシュ法ＰＰＳ樹脂を用い、熱酸化処理を施さなかった以外は、実施例１と同様にペレタイズ、乾燥、紡糸、延伸、捲縮、カットしてステープル繊維を製作し、このステープル繊維から不織布を製作した。
【０１２４】
この比較例での紡糸時の糸切れ頻度は、１時間／１回、初期口金濾圧に対する１０時間紡糸後の口金濾圧上昇率は１０％であった。
【０１２５】
この不織布から抜き取った繊維は、糸強度２．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、糸伸度５１％、Ｌ＊値７５．３であった。この繊維の分量分布を測定したところＭｗ／Ｍｎ＝４．１３、Ｍｚ／Ｍｗ＝２．０８であり、繊維のメルトフローレートは２２１ｇ／１０分、揮発成分を定量化するためＴＧ−ＤＴＡにて３２０℃までの減量を確認したところ減量率は１．２％であった。
【０１２６】
＜比較例２＞
過度に熱酸化処理されたフラッシュ法ＰＰＳ樹脂からなる繊維を用いた不織布を製造した。
【０１２７】
参考例１のフラッシュ法ＰＰＳ樹脂を用い、２２０℃でメルトフローレートが６０ｇ／１０分になるまで大気中で１５時間の熱酸化処理を行った。得られたＰＰＳ樹脂粉粒体を用いて、実施例１と同様にペレタイズ、乾燥、紡糸、延伸、捲縮、カットしてステープル繊維を製作し、このステープル繊維から不織布を製作した。
【０１２８】
この比較例での紡糸時の糸切れ頻度は、１回／７時間、初期口金濾圧に対する１０時間紡糸後の口金濾圧上昇率は５０％であった。
【０１２９】
この不織布から抜き取った繊維は、糸強度３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ、糸伸度４５％、Ｌ＊値４７．３であった。この繊維の分量分布を測定したところＭｗ／Ｍｎ＝３．７２、Ｍｚ／Ｍｗ＝２．１２であり、繊維のメルトフローレートは８３ｇ／１０分、揮発成分を定量化するためＴＧ−ＤＴＡにて３２０℃までの減量を確認したところ減量率は０．５％であった。
【０１３０】
＜比較例３＞
クエンチ法ＰＰＳ樹脂からなる繊維を用いた不織布を製造した。
【０１３１】
参考例２のクエンチ法ＰＰＳ樹脂粉粒体を用いて、実施例１と全く同じ工程によって、クエンチ法ＰＰＳ樹脂からなるＰＰＳステープル繊維を得た。このステープル繊維から不織布を製作した。
【０１３２】
この比較例での紡糸時の糸切れ頻度は、１回／８時間、初期口金濾圧に対する１０時間紡糸後の口金濾圧上昇率は１％であった。
【０１３３】
この不織布から抜き取った繊維は、糸強度３．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、糸伸度７４％、Ｌ＊値７９．５であった。この繊維の分量分布を測定したところＭｗ／Ｍｎ＝３．３３、Ｍｚ／Ｍｗ＝１．９７であり、繊維のメルトフローレートは１７５ｇ／１０分、揮発成分を定量化するためＴＧ−ＤＴＡにて３２０℃までの減量を確認したところ減量率は０．８％であった。
【０１３４】
＜実施例４＞
織物を挿入した複合不織布を製造した。
【０１３５】
実施例１と同様の方法で、適度に熱酸化処理されたＰＰＳステープル繊維２ｄｔｅｘ−５１ｍｍを得た。得られたＰＰＳステープル繊維を用いて、通常の方法に従って、カード、スライバー、粗紡、精紡の各工程を経て、２０番手のＰＰＳ紡績糸を得た。得られたＰＰＳ紡績糸を用いて、通常の織布工程を経て、目の粗い目付１３０ｇ／ｍ２ の平織りのＰＰＳ織布を得た。
【０１３６】
実施例１で得られたＰＰＳステープル繊維を用いて、カード、クロスラッパーを経て目付約２００ｇ／ｍ２ の２枚の交絡無しのＰＰウェブを得た。
【０１３７】
これらのＰＰウェブを用いて、ＰＰＳウェブ／ＰＰＳ織布／ＰＰＳウェブの順に３層を積層し、ニードルパンチ工程を得て、目付５３０ｇ／ｍ２ 、見掛け密度０．４０ｇ／ｃｍ３ の複合不織布を得た。
【０１３８】
この複合不織布をバグフィルター濾布として、性能評価を行った。得られた結果を、表２に記載する。
【０１３９】
この濾布は、耐熱クリープが２．０％と、実施例１（１５％）から大きく改善している濾布であった。
【０１４０】
＜実施例５＞
低引張破断伸度のＰＰＳステープル繊維を用いた不織布を製造した。
【０１４１】
参考例１のフラッシュ法ＰＰＳ樹脂を用い、実施例１と同様に熱酸化処理を行いペレタイズ化した。このペレットを用いて、実施例１と同じ工程で延伸糸を得た。得られた延伸糸を多数引きそろえ、ローラー間で緊張状態のまま１４０℃に加熱し、熱セットを実施した。その後、押し込み式機械捲縮機で捲縮を付与し５１ｍｍ長さにカットして、緊張熱処理されたＰＰＳステープル繊維を得た。
このときの紡糸時の糸切れ頻度は、１０時間／１回、初期口金濾圧に対する１０時間紡糸後の口金濾圧上昇率は２％であった。
【０１４２】
得られた緊張熱処理されたＰＰＳステープル繊維を用いて、実施例４と全く同じ工程で、紡績糸を得、紡績糸織物を得た。さらに、緊張熱処理されたＰＰＳステープル繊維を用いて、実施例４と全く同じ工程で、ＰＰＳウェブ／ＰＰＳ織物／ＰＰＳウェブの３層構造の目付５３０ｇ／ｍ２ 、見かけ密度０．４０ｇ／ｃｍ３ の複合不織布を得た。
【０１４３】
この複合不織布から抜き取った繊維は、糸強度３．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、糸伸度３７％、Ｌ＊値５５．３であった。この繊維の分子量分布を測定したところＭｗ／Ｍｎ＝３．８３、Ｍｚ／Ｍｗ＝１．９３であり、繊維のメルトフローレートは１６４ｇ／１０分、さらに揮発成分を定量化するためＴＧ−ＤＴＡにて３２０℃までの減量を確認したところ減量率は０．２％であった。これらの結果を表１に記載する。
【０１４４】
この複合不織布をバグフィルター濾布として、性能評価を行った。得られた結果を、表２に記載する。この濾布は、耐熱クリープが１．５％と実施例４（２．０％から改善しているものであった。
【０１４５】
＜実施例６＞
フッ素織物を挿入した複合不織布を製造した。
【０１４６】
実施例１と同様の方法で、適度に熱酸化処理されたＰＰＳステープル繊維２ｄｔｅｘ−５１ｍｍを得た。
【０１４７】
織布として、ゴア社の“ラステックス”（Ｒ）織布（ポリテトラフルオロエチレン（以下ＰＴＦＥと呼称）製フィラメント織布、目付２００ｇ／ｍ２ ）を用意した。
【０１４８】
実施例１で得られたＰＰＳステープル繊維を用いて、カード、クロスラッパーを経て目付約２００ｇ／ｍ２ の２枚の交絡無しのＰＰＳウェブを得た。
【０１４９】
これらのＰＰＳウェブを用いて、ＰＰＳウェブ／ＰＴＦＥ織布／ＰＰＳウェブの順に３層を積層し、ニードルパンチ工程を得て、目付６００ｇ／ｍ２ 、見掛け密度０．４５ｇ／ｃｍ３ の複合不織布を得た。
この複合不織布をバグフィルター濾布として、性能評価を行った。得られた結果を、表２に記載する。この濾布は、耐熱強度保持率が８２％と、実施例４（６１％）から大きく改善している濾布であった。また、耐熱クリープが１．１％と、実施例４（２．０％）から大きく改善している濾布であった。
【０１５０】
＜実施例７＞
混紡糸織物を挿入した複合不織布を製造した。
【０１５１】
実施例１と同様の方法で、適度に熱酸化処理されたＰＰＳステープル繊維２ｄｔｅｘ−５１ｍｍを得た。
【０１５２】
ＰＴＦＥステープル繊維として、東レ株式会社製“トヨフロン”（Ｒ）７．４ｄｔｅｘ−５０ｍｍを用意した。
【０１５３】
かかるＰＰＳステープル繊維とＰＴＦＥステープル繊維を５０：５０の重量比で混綿し、通常の方法に従って、カード、スライバー、粗紡、精紡の各工程を経て、１６番手の混紡紡績糸を得た。得られた混紡紡績糸を用いて、通常の織布工程を経て、目の粗い目付１７０ｇ／ｍ２ の平織りの混紡織布を用意した。
【０１５４】
実施例４と同様に、ＰＰＳステープル繊維を用いて、カード、クロスラッパーを経て目付約２００ｇ／ｍ２ の２枚の交絡無しのＰＰＳウェブを得た。
【０１５５】
これらのＰＰＳウェブを用いて、ＰＰＳウェブ／ＰＰＳ＋ＰＴＦＥ混紡紡績糸織布／ＰＰＳウェブの順に３層を積層し、ニードルパンチ工程を得て、目付５７０ｇ／ｍ２ 、見掛け密度０．４５ｇ／ｃｍ３ の複合不織布を得た。
この複合不織布をバグフィルター濾布として、性能評価を行った。得られた結果を、表２に記載する。この濾布は、耐熱強度保持率が７５％と、実施例４（６１％）から改善している濾布であった。また、耐熱クリープが１．５％と、実施例４（２．０％）から改善している濾布であった。
【０１５６】
＜実施例８＞
ウエブにガラス繊維を混綿した複合不織布を製造した。
【０１５７】
実施例１と同様の方法で、適度に熱酸化処理されたＰＰＳステープル繊維２ｄｔｅｘ−５１ｍｍを得た。
【０１５８】
ガラス繊維として、６μｍ直径、長さ５０ｍｍのガラス繊維を用意した。
【０１５９】
織布として、実施例６と同じ、ゴア社の“ラステックス”（Ｒ）織布（ＰＴＦＥフィラメント織布、目付２００ｇ／ｍ２ ）を用意した。
【０１６０】
実施例１のＰＰＳステープル繊維とガラス繊維を５０：５０の重量比で混綿し、通常の方法に従って、カード、クロスラッパーを経て目付約２００ｇ／ｍ２ の２枚の交絡無しのＰＰＳ＋ガラス混綿ウェブを得た。
【０１６１】
かかる混綿ウェブを用いて、ＰＰＳ＋ガラス混綿ウェブ／ＰＴＦＥ織布／ＰＰＳ＋ガラス混綿ウエブの順に３層を積層し、ニードルパンチ工程を得て、目付６００ｇ／ｍ２ 、見掛け密度０．４ｇ／ｃｍ３ の複合不織布を得た。
【０１６２】
この複合不織布をバグフィルター濾布として、性能評価を行った。得られた結果を、表２に記載する。この濾布は、摩耗減量が２１ｍｇと、実施例６（３５ｍｇ）から改善している濾布であった。また、初期出口ダスト濃度と最終出口ダスト濃度がそれぞれ０．２６ｍｇ／ｍ３ と０．０１２ｍｇ／ｍ３ であり、実施例６（０．４６ｍｇ／ｍ３ と０．０３７ｍｇ／ｍ３ ）から改善している濾布であった。
【０１６３】
＜実施例９＞
上流側のみにウェブにガラス繊維を混綿した複合不織布を製造した。
【０１６４】
実施例８と同様の方法で、目付約２００ｇ／ｍ２ の交絡無しのＰＰＳ＋ガラス混綿ウェブを用意した。
【０１６５】
実施例８と同様の方法で、織布として、“ラステックス”（Ｒ）織布（ＰＴＦＥフィラメント織布、目付２００ｇ／ｍ２ ）を用意した。
【０１６６】
実施例４と同様の方法で、目付約２００ｇ／ｍ２ の交絡無しのＰＰＳウェブを用意した。
【０１６７】
かかるＰＰＳウェブを用いて、ＰＰＳ＋ガラス混綿ウェブ／ＰＴＦＥ織布／ＰＰＳのみのウェブの順に３層を積層し、ニードルパンチ工程を得て、目付６００ｇ／ｍ２ 、見掛け密度０．４ｇ／ｃｍ３ の複合不織布を得た。
【０１６８】
この複合不織布をバグフィルター濾布として、性能評価を行った。得られた結果を、表２に記載する。この濾布は、初期圧力損失と最終圧力損失がそれぞれ０．０７ｋＰａと０．２８ｋＰａであり、実施例８（０．０９ｋＰａと０．３５ｋＰａ）から改善している濾布であった。
【０１６９】
＜実施例１０＞
最表面のウェブにガラス繊維を混綿した複合不織布を製造した。
【０１７０】
目付約１００ｇ／ｍ２ と目付を小さくした以外は実施例８と同様の方法で、交絡無しのＰＰＳ＋ガラス混綿ウェブを用意した。
【０１７１】
目付約１００ｇ／ｍ２ と目付を小さくした以外は実施例６と同様の方法で、交絡無しのＰＰＳのみのウェブを用意した。
【０１７２】
実施例６と同様の方法で、織布として、“ラステックス”（Ｒ）織布（ＰＴＦＥフィラメント織布、目付２００ｇ／ｍ２ ）を用意した。
【０１７３】
実施例６と同様の方法で、目付約２００ｇ／ｍ２ の交絡無しのＰＰＳのみのウェブを用意した。
【０１７４】
これらのウェブ、織布を用いて、ＰＰＳ＋ガラス混綿ウェブ（１００ｇ／ｍ２ ）／ＰＰＳのみのウェブ（１００ｇ／ｍ２ ）／ＰＴＦＥ織布／ＰＰＳのみのウェブ（２００ｇ／ｍ２ ）の順に４層を積層し、ニードルパンチ工程を得て、目付６００ｇ／ｍ２ 、見掛け密度０．４５ｇ／ｃｍ３ の複合不織布を得た。
【０１７５】
この複合不織布をバグフィルター濾布として、性能評価を行った。得られた結果を、表３に記載する。この濾布は、摩耗減量が２１ｍｇと、実施例６（３５ｍｇ）から改善している濾布であった。また、初期出口ダスト濃度と最終出口ダスト濃度がそれぞれ０．２５ｍｇ／ｍ３ と０．０１２ｍｇ／ｍ３ であり、実施例６（０．４６ｍｇ／ｍ３ と０．０３７ｍｇ／ｍ３ ）から改善している濾布であった。
【０１７６】
＜実施例１１＞
細繊度をウェブに混綿した複合不織布を製造した。
【０１７７】
実施例１と同様に適度に熱酸化処理されたＰＰＳ樹脂ペレットを用意した。実施例１と同様に乾燥し、吐出量を２３ｇ／分とした以外は実施例１と同様に未延伸糸を製作し、実施例１と同じ工程で延伸、捲縮、熱セット、カットし、適度に熱酸化処理されたＰＰＳステープル繊維１ｄｔｅｘ−５１ｍｍを得た。
【０１７８】
実施例１で用いたのと同じ、適度に熱酸化処理されたＰＰＳステープル繊維２ｄｔｅｘ−５１ｍｍも用意した。
【０１７９】
得られた、１ｄｔｅｘのＰＰＳステープル繊維と２ｄｔｅｘのＰＰＳステープル繊維を５０：５０の重量比で混綿し、通常の方法に従って、カード、クロスラッパーを経て目付約２００ｇ／ｍ２ の２枚の交絡無しのＰＰＳの１ｄｔｅｘ＋２ｄｔｅｘ混綿ウェブを得た。
【０１８０】
実施例６と同様の方法で、織布として、“ラステックス”（Ｒ）織布（ＰＴＦＥフィラメント織布、目付２００ｇ／ｍ２ ）を用意した。
【０１８１】
これらのウェブ、織布を用いて、ＰＰＳの１ｄｔｅｘ＋２ｄｔｅｘ混綿ウェブ／ＰＴＦＥ織布／ＰＰＳの１ｄｔｅｘ＋２ｄｔｅｘ混綿ウェブの順に３層を積層し、ニードルパンチ工程を得て、目付６００ｇ／ｍ２ 、見掛け密度０．４５ｇ／ｃｍ３ の複合不織布を得た。
【０１８２】
この複合不織布をバグフィルター濾布として、性能評価を行った。得られた結果を、表３に記載する。この濾布は、初期出口ダスト濃度と最終出口ダスト濃度がそれぞれ０．２６ｍｇ／ｍ３ と０．０１４ｍｇ／ｍ３ であり、実施例６（０．４６ｍｇ／ｍ３ と０．０３７ｍｇ／ｍ３ ）から改善している濾布であった。
【０１８３】
＜実施例１２＞
最表面のウェブに細繊度を混綿し、裏面に太繊度を用いた複合不織布を製造した。
【０１８４】
実施例１１と同様の方法で、ＰＰＳステープル繊維１ｄｔｅｘ―５１ｍｍを用意した。
【０１８５】
実施例１１と同様の方法で、ＰＰＳステープル繊維２ｄｔｅｘ―５１ｍｍを用意した。
【０１８６】
実施例１と同様に適度に熱酸化処理されたＰＰＳ樹脂ペレットを用意した。実施例１と同様に乾燥し、吐出量を１８０ｇ／分とした以外は実施例１と同様に未延伸糸を製作し、実施例１と同じ工程で延伸、捲縮、熱セット、カットし、適度に熱酸化処理されたＰＰＳステープル繊維８ｄｔｅｘ−５１ｍｍを得た。
【０１８７】
実施例１１と同様に、織布として、“ラステックス”（Ｒ）織布（ＰＴＦＥフィラメント織布、目付２００ｇ／ｍ２ ）を用意した。
【０１８８】
実施例１１と同様の工程により、１ｄｔｅｘのＰＰＳステープル繊維と２ｄｔｅｘのＰＰＳステープル繊維を５０：５０の重量比で混綿し、通常の方法に従って、カード、クロスラッパーを経て目付約１００ｇ／ｍ２ の目付の小さい交絡無しのＰＰＳの１ｄｔｅｘ＋２ｄｔｅｘ混綿ウェブを得た。
【０１８９】
実施例１０と同様の工程により、目付約１００ｇ／ｍ２ の目付の小さい交絡無しのＰＰＳ２ｄｔｅｘのみのウェブを用意した。
【０１９０】
ＰＰＳ８ｄｔｅｘステープル繊維を用いて、カード、クロスラッパーを経て目付約２００ｇ／ｍ２ の交絡無しのＰＰＳ８ｄｔｅｘウェブを得た。
【０１９１】
これらのウェブ、織布を用いて、ＰＰＳの１ｄｔｅｘ＋２ｄｔｅｘ混綿ウェブ（１００ｇ／ｍ２ ）／ＰＰＳの２ｄｔｅｘのみのウェブ（１００ｇ／ｍ２ ）／ＰＴＦＥ織布／ＰＰＳの８ｄｔｅｘのみのウェブの順に４層を積層し、ニードルパンチ工程を得て、目付６００ｇ／ｍ２ 、見掛け密度０．４５ｇ／ｍ３ の複合不織布を得た。
【０１９２】
この複合不織布をバグフィルター濾布として、性能評価を行った。得られた結果を、表３に記載する。この濾布は、初期出口ダスト濃度と最終出口ダスト濃度がそれぞれ０．２８ｍｇ／ｍ３ と０．０１５ｍｇ／ｍ３ であり、実施例６（０．４６ｍｇ／ｍ３ と０．０３７ｍｇ／ｍ３ ）から改善している濾布であった。さらに、この濾布は、初期圧力損失と最終圧力損失がそれぞれ０．０２ｋＰａと０．１６ｋＰａであり、実施例６（０．０６ｋＰａと０．２３ｋＰａ）からも、実施例１１（０．０７ｋＰａと０．３０ｋＰａ）からも、改善している濾布であった。
【０１９３】
＜実施例１３＞
最表面にＰＴＦＥウェブを積層した不織布を製造した。
【０１９４】
実施例６と同じ、ＰＰＳ２ｄｔｅｘウェブ／ＰＴＦＥ織布／ＰＰＳ２ｄｔｅｘウェブの順に３層を積層された、目付６００ｇ／ｍ２ 、見掛け密度０．４５ｇ／ｃｍ３ の複合不織布を準備した。
【０１９５】
ダイキン工業株式会社製“ポリフロンウェブ”（Ｒ）目付５０ｇ／ｍ２ を用意した。“ポリフロンウェブ”（Ｒ）は、ＰＴＦＥフィルムを割線して得られる短繊維からなるウェブで、該短繊維には、分枝やループを含むものであった。
【０１９６】
ＰＰＳの不織布に、最表面層として“ポリフロンウェブ”（Ｒ）を積層し、水圧２０ＭＰａで、速度２ｍ／ｍｉｎのウォータージェットパンチ工程を経て、絡合一体化した。“ポリフロンウェブ”（Ｒ）のＰＴＦＥ短繊維は、水圧により、さらにフィブリル化していた。
【０１９７】
この複合不織布に最表面層を積層したものをバグフィルター濾布として、性能評価を行った。得られた結果を、表３に記載する。この濾布は、初期出口ダスト濃度と最終出口ダスト濃度がそれぞれ０．１９ｍｇ／ｍ３ と０．００９ｍｇ／ｍ３ であり、実施例６（０．４６ｍｇ／ｍ３ と０．０３７ｍｇ／ｍ３ ）から大きく改善している濾布であった。
【０１９８】
＜実施例１４＞
最表面にＰＴＦＥ微多孔膜を積層した複合不織布を製造した。
【０１９９】
実施例６と同じ、ＰＰＳ２ｄｔｅｘウェブ／ＰＴＦＥ織布／ＰＰＳ２ｄｔｅｘウェブの順に３層を積層された、目付６００ｇ／ｍ２ 、見掛け密度０．４５ｇ／ｃｍ３ の不織布を準備した。
【０２００】
ゴア社のＰＴＦＥ微多孔膜“ゴアテックス”（Ｒ）を用意した。
【０２０１】
ＰＰＳの複合不織布に、最表面層として“ゴアテックス”（Ｒ）を積層し、ドット柄の熱エンボス工程を経て、接着一体化した。
【０２０２】
この複合不織布に最表面層であるＰＴＦＥ微多孔膜を積層した複合不織布をバグフィルター濾布として、性能評価を行った。得られた結果を、表３に記載する。この濾布は、初期出口ダスト濃度と最終出口ダスト濃度がそれぞれ０．１６ｍｇ／ｍ３ と０．００７ｍｇ／ｍ３ であり、実施例６（０．４６ｍｇ／ｍ３ と０．０３７ｍｇ／ｍ３ ）から大きく改善している濾布であった。
【０２０３】
【表１】
【０２０４】
【表２】
【０２０５】
【表３】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリフェニレンスルフィド樹脂からなり、ベンゼン環の数が２個のオリゴマー類がポリフェニレンスルフィドポリマー主鎖にグラフトされており、かつポリフェニレンスルフィドポリマー主鎖同士は架橋していない、ポリフェニレンスルフィド繊維を含むことを特徴とする不織布。
【請求項２】
加熱溶融時に、ベンゼン環の数が２個のオリゴマー類の揮発量がフラッシュ法で回収されたポリフェニレンスルフィド樹脂からなる繊維より少ない、ポリフェニレンスルフィド繊維を含むことを特徴とする請求項１に記載の不織布。
【請求項３】
以下の特徴を有するポリフェニレンスルフィド繊維を含むことを特徴とする不織布。
Ａ．分子量分布において、重量平均分子量をＭｗ、数平均分子量をＭｎとしたときのＭｗ／Ｍｎが３．５以上、４．０以下である。
Ｂ．繊維色調を示すＬ値が５０以上７５以下である。
Ｃ．メルトフローレートが１００ｇ／１０分以上、５００ｇ／１０分以下である。
【請求項４】
該ポリフェニレンスルフィド繊維が、さらに下記特徴を有する請求項３に記載の不織布。
Ｄ．引張破断伸度が、２０％以上５０％以下である。
【請求項５】
ポリフェニレンスルフィド樹脂にあらかじめ熱酸化処理を施して、メルトフローレートを１００ｇ／１０分以上、５００ｇ／１０分以下としたものを紡糸してなるポリフェニレンスルフィド繊維を含むことを特徴とする不織布。
【請求項６】
該熱酸化処理が、大気中１６０℃以上２６０℃以下、１時間以上５時間以下の条件で行われるものであることを特徴とする請求項５に記載の不織布。
【請求項７】
該ポリフェニレンスルフィド樹脂が、フラッシュ法で回収された樹脂であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の不織布
【請求項８】
ポリフェニレンスルフィド樹脂に熱酸化処理を施して当該樹脂のメルトフローレートを１００ｇ／１０分以上、５００ｇ／１０分以下に調整する工程と、前記メルトフローレートを調整したポリフェニレンスルフィド樹脂を用いてポリフェニレンスルフィド繊維を溶融紡糸する工程と、前記ポリフェニレンスルフィド繊維を少なくとも一部に用いて不織布を製造する工程とをこの順に含むことを特徴とする不織布の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載の不織布または請求項８記載の不織布の製造方法により製造される不織布からなることを特徴とするバグフィルター。
【請求項１】
ポリフェニレンスルフィド樹脂からなり、ベンゼン環の数が２個のオリゴマー類がポリフェニレンスルフィドポリマー主鎖にグラフトされており、かつポリフェニレンスルフィドポリマー主鎖同士は架橋していない、ポリフェニレンスルフィド繊維を含むことを特徴とする不織布。
【請求項２】
加熱溶融時に、ベンゼン環の数が２個のオリゴマー類の揮発量がフラッシュ法で回収されたポリフェニレンスルフィド樹脂からなる繊維より少ない、ポリフェニレンスルフィド繊維を含むことを特徴とする請求項１に記載の不織布。
【請求項３】
以下の特徴を有するポリフェニレンスルフィド繊維を含むことを特徴とする不織布。
Ａ．分子量分布において、重量平均分子量をＭｗ、数平均分子量をＭｎとしたときのＭｗ／Ｍｎが３．５以上、４．０以下である。
Ｂ．繊維色調を示すＬ値が５０以上７５以下である。
Ｃ．メルトフローレートが１００ｇ／１０分以上、５００ｇ／１０分以下である。
【請求項４】
該ポリフェニレンスルフィド繊維が、さらに下記特徴を有する請求項３に記載の不織布。
Ｄ．引張破断伸度が、２０％以上５０％以下である。
【請求項５】
ポリフェニレンスルフィド樹脂にあらかじめ熱酸化処理を施して、メルトフローレートを１００ｇ／１０分以上、５００ｇ／１０分以下としたものを紡糸してなるポリフェニレンスルフィド繊維を含むことを特徴とする不織布。
【請求項６】
該熱酸化処理が、大気中１６０℃以上２６０℃以下、１時間以上５時間以下の条件で行われるものであることを特徴とする請求項５に記載の不織布。
【請求項７】
該ポリフェニレンスルフィド樹脂が、フラッシュ法で回収された樹脂であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の不織布
【請求項８】
ポリフェニレンスルフィド樹脂に熱酸化処理を施して当該樹脂のメルトフローレートを１００ｇ／１０分以上、５００ｇ／１０分以下に調整する工程と、前記メルトフローレートを調整したポリフェニレンスルフィド樹脂を用いてポリフェニレンスルフィド繊維を溶融紡糸する工程と、前記ポリフェニレンスルフィド繊維を少なくとも一部に用いて不織布を製造する工程とをこの順に含むことを特徴とする不織布の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載の不織布または請求項８記載の不織布の製造方法により製造される不織布からなることを特徴とするバグフィルター。
【公開番号】特開２００７−３１８４５（Ｐ２００７−３１８４５Ａ）
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２１２２６７（Ｐ２００５−２１２２６７）
【出願日】平成１７年７月２２日（２００５．７．２２）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２２日（２００５．７．２２）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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