JPH0819571B2 - 微細繊維束の製造に適した多成分繊維およびその製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は溶融紡糸法で水処理により微細繊維束の製造
ができる多成分繊維を製造することに関する。

〔従来の技術〕

従来、溶剤に対する溶解性の異なる２種または２種以
上のポリマーからなる多成分繊維の製造並びに該多成分
繊維から１成分ポリマーを除去して微細繊維束を製造す
ることは、皮革様シートの構成に利用するため多くの提
案がなされている。しかるに、従来の多成分繊維から微
細繊維を製造する方法は主として有機溶剤処理法がもつ
ぱら行われていた。

また、ポリビニルアルコールを一成分とし、他のポリ
マーと共通溶剤に溶解して湿式法で混合紡糸し、混合繊
維を作ることは既に特公昭42−27268号公報、特公昭41
−3759号公報その他に提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の多成分繊維から微細繊維束を製造する場合、微
細繊維の相が明瞭になることが前提になる。そのためは
もつぱら溶融紡糸法でチツプ混合、溶融流混合などによ
る混合または口金部あるいは紡糸頭で規制して混合相を
形成などによつて紡糸したいわゆる多成分繊維が用いら
れてきた。しかし、溶融紡糸法で得た多成分繊維から微
細繊維を作るには分散媒成分を溶剤で溶解するあるいは
分散剤で分解するなどの処理法で処理されてきた。しか
し、使用する溶剤や分解剤は有機溶剤であつたり、強ア
ルカリあるいは強酸またはそれらの塩と有機溶剤との組
み合わせであつたりして、工業的には膨大な設備を必要
とするばかりではなく、更に処理後の溶剤等の処理剤の
処理にも多大な設備が必要となる。

一方、ポリビニルアルコールを一成分とした湿式紡糸
法で得た多成分繊維は溶融紡糸法で得た多成分繊維のよ
うに分散状態が良いものではなく、不均一分散状態であ
つたり、極めて微細な分散状態であつたりして、独立性
の良好な微細繊維束が得られない。また、分散成分の独
立性を良好なものとしようとすると、分散媒成分である
ポリビニルアルコールを除去すると、残つた分散成分で
ある微細繊維束の繊維強力が極端に低下してしまい、通
常実用になる不織布を得ることは難かしい。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、ポリビニルアルコールまたは変性ポリビニ
ルアルコールを溶融紡糸法で紡糸することができ、更に
他の溶融紡糸性ポリマーと共に溶融紡糸法で多成分繊維
が製造できる特定のポリビニルアルコールまたは変性ポ
リビニルアルコールを用いた多成分繊維を提供するにあ
る。更に、多成分繊維からポリビニルアルコールまたは
変性ポリビニルアルコールを水で溶出でき、残留ポリマ
ー成分繊維は分離性の良好な微細繊維束を形成し、かつ
通常の実用上支障を来たさない十分な強力、更にそれ以
上の強力を有する微細繊維束の繊維製品が得られるポリ
ビニルアルコールまたは変性ポリビニルアルコールを分
散媒成分とした多成分繊維を提供するにある。

すなわち、本発明はケン化度が50〜98モル％であつ
て、ケン化度Ｘモル％と重合度Ｐとの関係がlog X＋log
P＝3.7〜4.3にあるポリビニルアルコールまたは変性ポ
リビニルアルコールを分散媒成分とし、該分散媒成分と
は溶剤に対する溶解性を異にするポリマーを分散成分と
し、これら分散媒成分と分散成分からなることを特徴と
する微細繊維束の製造に適した溶融紡糸多成分繊維であ
る。

更に、本発明はケン化度が50〜98モル％であつて、ケ
ン化度Ｘモル％と重合度Ｐとの関係がlog X＋log P＝3.
7〜4.3にあるポリビニルアルコールまたは変性ポリビニ
ルアルコールを分散媒成分とし、該分散媒成分とは溶剤
に対する溶解性を異にし、かつ溶融紡糸性を有するポリ
マーを分散成分として溶融紡糸することを特徴とする微
細繊維束の製造に適した多成分繊維の製造法である。

本発明で使用する溶融紡糸可能であつて、かつ他の溶
融紡糸性ポリマーと溶融紡糸されるポリビニルアルコー
ルまたは変性ポリビニルアルコールは溶融紡糸性並びに
紡糸時の溶融粘度および多成分繊維にしてからの水溶解
性の関係から重合度およびケン化度が大きく影響し、と
りわけ多成分繊維の相を安定させるうえからも重合度と
ケン化度が特定の範囲にすることが重要であることを見
出した。すなわち、本発明で使用するポリビニルアルコ
ールまたは変性ポリビニルアルコールの重合度Ｐとモル
％で表わしたケン化度Ｘとの関係が、ケン化度50〜98モ
ル％の範囲においてlog X＋log P＝3.7〜4.3を満足した
ポリマーであり、この条件を満足したポリビニルアルコ
ールまたは変性ポリビニルアルコールを使用することに
よつて、溶融紡糸法で多成分繊維を安定に紡糸すること
ができ、更に、多成分繊維からポリビニルアルコールま
たは変性ポリビニルアルコールを水で溶解除去すること
ができると共に、残留ポリマー成分の微細繊維束の強力
も、繊維束として測定して1.0g/dr以上の高いものとな
る。

また、ポリビニルアルコールまたは変性ポリビニルア
ルコールのケン化度が50モル％未満では融点は低下する
が、水溶解性が低下する。一方、ケン化度が98モル％を
超えたものでは融点および溶融粘度が急激に上昇して、
たとえ重合度を低下させたポリマーでも安定な溶融紡糸
ができなくなる。従つて、log X＋log Pの関係式の数値
を満足しない範囲のポリビニルアルコールまたは変性ポ
リビニルアルコールを使用すると、安定な相の形成がで
きないとか、安定な溶融紡糸ができないとか、水溶解性
が悪くなるとかの好ましくない状態になる。

本発明で使用するポリビニルアルコールはケン化度50
〜98モル％、重合度400以下のポリマーであり、また、
変性ポリビニルアルコールは酢酸アリルを共重合、末端
パラフイン変性等の共重合あるいは末端変性の水溶性変
性ポリビニルアルコールでケン化度50〜98モル％、重合
度400以下のポリマーである。

また、本発明の多成分繊維を構成する他の溶融紡糸性
ポリマーとしては、溶融時にポリビニルアルコールまた
は変性ポリビニルアルコールと反応しないあるいは反応
性が小さい熱可塑性ポリマーであり、例えば、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリブチレン等のポリオレフイ
ンまたは共重合ポリオレフイン。ナイロン−610、ナイ
ロン−11、ナイロン−12、ナイロン−６−66、ナイロン
−６等のポリアミド。ポリブチレンテレフタレート、ポ
リエチレンテレフタレートまたは共重合ポリエチレンテ
レフタレート等のポリエステル、ポリウレタンエラスト
マー、ポリエステルエラストマー、ポリアミドエラスト
マーなどから選ばれた１種類または２種類以上のポリマ
ーであり、好ましくは融点270℃以下の熱可塑性ポリマ
ーである。

そして、ポリビニルアルコールまたは変性ポリビニル
アルコールと熱可塑性ポリマーとの溶融紡糸法は両ポリ
マーを同一溶融系で溶融混合して紡糸する方法。別々の
溶融系で溶融し、紡糸頭で両ポリマーの混合流を形成し
て紡糸する方法。口金部で分散成分と分散成分を規制し
て紡糸する方法のいずれの方法でも紡糸できるが、両ポ
リマーが熱時に反応性を有する場合には後者の紡糸法が
好ましい。また、多成分繊維の分散成分数（微細繊維
数）を多くしようとする場合には前者の紡糸法が好まし
い。そして、溶融紡糸においてポリビニルアルコールま
たは変性ポリビニルアルコールを分散媒成分とするため
には、関係log X＋log P＝3.7〜4.3の範囲において選ば
れたポリビニルアルコールまたは変性ポリビニルアルコ
ールであつて、組み合わせるポリマーの溶融粘度より低
い溶融粘度のポリマーを使用することが好ましい。

本発明の多成分繊維はポリビニルアルコールまたは変
性ポリビニルアルコールが分散媒成分（海成分、鞘成分
を包括して称する）となり、他のポリマーが多数の分散
成分（島成分、芯成分を包括して称する）となつた繊維
である。そして、多成分繊維からポリビニルアルコール
または変性ポリビニルアルコールを水で溶解除去すると
残留ポリマー成分繊維は微細繊維束となる。ポリビニル
アルコールまたは変性ポリビニルアルコールを水で溶解
するには通常の水または温水で処理することでもよい
が、溶解除去を工業的に有利に進めるためには界面活性
剤を添加して表面張力を50dyne/cm以下、好ましくは40d
yne/cm以下に調整した水であらかじめ処理することが好
ましい。

本発明の多成分繊維は織布、編布、不織布、絡合処理
された不織布などの繊維シート、あるいは繊維シートに
は弾性ポリマーを含有せしめて得た繊維質シートとした
後、ポリビニルアルコールまたは変性ポリビニルアルコ
ールを溶解除去することによつて微細繊維束からなる繊
維シートあるいは繊維質シートが得られ、嵩高性の製
品、柔軟な製品が得られる。更に短繊維にして紙の製造
に使用すると地合いの良好な紙が得られる。また、フロ
ツク加工用パイル、皮革様シートの製造用繊維、フイル
ター用繊維等多岐にわたる用途がある。

〔実施例〕

以下、本発明の実施態様を実施例で具体的に説明す
る。なお、実施例中部および％はことわりのない限り重
量に関するものである。

実施例１ 温度60℃の減圧乾燥機中で24時間乾燥した重合度110
（log P＝2.04）、ケン化度67モル％＝（log X＝1.83）
のポリビニルアルコール（log X＋log P＝3.87）50部と
メルトインデツク（以下MIとする）10のポリプロピレン
50部とをペレツト状で十分混合し、直径25mmのスクリユ
ーエクストルーダー紡糸機を用い、紡糸機のスクリユー
後部以後紡糸口金までの温度を230℃に調整し、ノズル
孔径0.3mm、孔数48ホールの口金を用いて溶融紡糸し、
吐出した糸条は口金直下に設けられた冷却風帯によつて
急冷して捲き取つた。吐出量30g/分、捲き取り速度450m
/分で紡糸し、単糸繊度約12デニールの多成分繊維を得
た。この多成分繊維の放流糸の断面を顕微鏡写真に撮影
して分散相の状態を観察した結果、明確な海島構造の形
状を示しており、断面の島数は平均1200個であつた。

捲き取つた多成分繊維は温度25℃、湿度80％に調整し
た室内に24時間放置して調湿した後、80℃の空気浴帯で
2.5倍に延伸した。この延伸フイラメントをオレイン酸
ソーダ0.2％添加した常温の水（表面強力28dyne/cmに１
分間浸漬し、次いで30℃の水に30分間浸漬して乾燥した
結果、多成分繊維の減量率は49.3％であつて、ポリビニ
ルアルコールはほとんど溶解除去され、残つたポリプロ
ピレンは分散性の良好な微細繊維束が得られた。この微
細繊維束の強度は2.5g/drであつた。

実施例２ 温度60℃の減圧乾燥機中で24時間乾燥した重合度220
（log P＝2.34）、ケン化度71モル％（log X＝1.85）の
ポリビニルアルコール（融点240℃、log X＋log P＝4.1
9）と、温度250℃、荷重325gで測定した溶融流動指数が
20のナイロン−６を２台のエクストルーダーに別々に供
給して溶融し、口金を１本の多成分繊維が芯成分15本で
ある多芯芯鞘型多成分繊維用口金で、ノズル孔径0.8m
m、孔数10ホールの口金を用い、芯成分にナイロン−６
を、鞘成分にポリビニルアルコールをそれぞれギヤーポ
ンプで計量し、ナイロン−６が24g/分、ポリビニルアル
コールが8g/分で供給して溶融紡糸し、捲き取り速度150
0m/分で紡糸し、単糸繊度約19デニールの多成分繊維を
得た。

この多成分繊維は調湿度、85℃の空気浴帯で３倍に延
伸し、熱固定して6.1デニールの延伸した多成分繊維を
得た。この繊維で織布を作り、染色時の精練湯通し工程
でポリビニルアルコールを除去して細繊維束化し、次い
で金属錯塩染料で染色して得た布帛は絹様の風合いを有
するものとなつた。

実施例３ 温度60℃の減圧乾燥機中で24時間乾燥した重合度110
（log P＝2.04）、ケン化度96モル％（log X＝1.98）の
酢酸アリル共重合ポリビニルアルコールを実施例２のポ
リビニルアルコールに替えて用い、実施例２と同様に紡
糸した結果、良好な紡糸性を有し、捲き取り速度1600m/
分で捲き取つても安定した相の多成分繊維が得られた。

比較のために、温度60℃の減圧乾燥機中で24時間乾燥
した重合度220（log P＝2.34）、ケン化度98モル％（lo
g X＝1.99）の酢酸アリル共重合ポリビニルアルコール
を実施例３の共重合ポリビニルアルコールに替えて同様
に紡糸した結果、ゲル状物が発生して断糸を生じ、長時
間連続紡糸ができなかつた。更に芯成分にもバラツキが
見られた。

〔発明の効果〕

本発明は水処理で容易に微細繊維束が得られるポリビ
ニルアルコールまたは変性ポリビニルアルコールを分散
媒成分とし、他の溶融紡糸性ポリマーを分散成分とした
多成分繊維を溶融紡糸法で安定に紡糸することができ、
更に、分繊性の良好な微細繊維束が得られる多成分繊維
である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケン化度が50〜98モル％であって、ケン化
   度Ｘモル％と重合度Ｐとの関係がlog X＋log P＝3.7〜
   4.3であるポリビニルアルコールまたは変性ポリビニル
   アルコールを分散媒成分とし、該分散媒成分とは溶剤に
   対する溶解性を異にするポリマーを分散成分とし、これ
   ら分散媒成分と分散成分とからなることを特徴とする、
   微細繊維束の製造に適した溶融紡糸多成分繊維。
2. 【請求項２】ケン化度が50〜98モル％であって、ケン化
   度Ｘモル％と重合度Ｐとの関係がlog X＋log P＝3.7〜
   4.3であるポリビニルアルコールまたは変性ポリビニル
   アルコールを分散媒成分とし、該分散媒成分とは溶剤に
   対する溶解性を異にし、かつ溶融紡糸性を有するポリマ
   ーを分散成分として溶融紡糸することを特徴とする微細
   繊維束の製造に適した多成分繊維の製造方法。