JPH03206113A - 繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は主鎖の構造単位の主体がテトラヒド口７ラン骨
格を有する重合体からなる繊維およびその繊維を主体と
した繊維製品に関するものである。

【従来の技術】

従来、主鎖の構造単位の主体がテトラヒドロフラン骨格
を有する重合体として、２．３−ジヒドロフラン、２．
３−ジヒドロ−５−メチルフランからなるボリマーが知
られている〔ジャーナル・オブ・ケミカルーソサエテイ
（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｓｏｃｉ
ｅｔｙ）、ｌ９５４午、３７６６頁およびボリマー・ジ
ャーナル（Ｐｏ−Ｉｙｍｅｒ　Ｊｏｕｒｎａｌ）、１６
巻、４１５頁（１９８４年）参照〕。

【発明が解決しようとする課題】

従来の文献には２，３−ジヒドロフランあるいは２，３
−ジヒドロ−５−メチルフランのポリマーが繊維化され
る重合体であること、更に重合体の繊維化については全
く開示されていない。 本発明は耐熱性に優れ、良好な力学的物性を有し、かつ
崩壊性を有する繊維およびその繊維からなる繊維製品を
提供するにある。

【課題を解決するための手段】

本発明は、主鎖の繰り返し構造単位が下記式（１）を主
体としている重合体からなる繊維である。 （ただし、式中のＲ１、Ｒ２、Ｒ，、Ｒ４、Ｒ，および
Ｒ６はそれぞれ水素厚子またはアルキル基を表す） また、本発明は、主鎖の繰り返し構造単位が下記式（１
）を主体としている重合体とそれ以外の繊維形或性重合
体の混合物からなる繊維である。 （ただし、式中のＲ１、Ｒ２、Ｒ，、ＲいＲＳおよびＲ
６はそれぞれ水素原子またはアルキル基を表す） 更に、本発明は上記繊維を抄紙して得た紙あるいは上記
繊維から乾式法または湿式法により製造した不織布ある
いは該不織布に樹脂を付与して得た繊維シート、ざらに
編織布である。 本発明において使用される前記の重合体は室温下で経時
的に分子量が低下することから、該重合体から得られる
本発明の繊維あるいは繊維製品は経時的に力学物性が低
下し崩壊するという特徴を有する。 本発明の繊維を構或する主鎖の繰り返し構造単位が前記
式（１）を主体としている重合体として、前記式（１）
において、Ｒｌ、Ｒ２、Ｒ，、ＲいＲ，およびＲ６はそ
れぞれ水素原子または炭素数１〜４の低級アルキル基が
好ましい。 本発明の繊維を構或する主鎖の繰り返し構造単位が前記
式（１）を主体としている重合体の好適例としては、次
の構造式で示される繰り返し構造単位を主鎖の主体とし
ている重合体が挙げられる。 重合体は単一の繰り返し構造単位からなる重合体であっ
ても、あるいは２種類以上のものが共重合した共重合体
であってもよい。これらのテトラヒド口フラン骨格を有
する重合体からなる繊維は非常に崩壊性に優れた繊維と
なる。更に、テトラヒド口フラン骨格を有する七ノマー
は、例えば、シクロペンタジエン、ウンデシノレオキサ
ゾリンなどのオキサゾリン、２−メチル−４．５−ジヒ
ドロオキサジンなどのオキサジンなどから選ばれたモノ
マーと共重合させておくこともでき、共重合するモノマ
ー量を調節することにより重合体の分子量低下速度を調
節したり、繊維物性を変更することが出来るので好まし
い。 本発明におけるポリマーは下記一般式（２）で示される
化合物を適当な重合開始剤の存在下、公知のカチオン重
合反応に付することにより製造することが出来る （ただし、式中のＲ１、Ｒ２、Ｒ，、Ｒ４，Ｒ，および
Ｒ６はそれぞれ水素原子またはアルキル基を表す） そして、本発明の繊維を形或するのに適した重合体とし
ては、ゲルパーミエーションク口マトグラフイ−（以下
、ＧＰＣと略称する）で求めたボリスチレン換算の数平
均分子量がｓ，ｏｏｏ〜２００，０００．好ましくは２
０．０００−１５０，０００の範囲で、フローテスター
で測定温度２８０゜Ｃ１剪断速度１０００ｓｅｃ”にお
ける溶融粘度が４００〜５０，０００ボイズの範囲の重
合体である。この物性値以外の重合体では良好な紡糸が
できず、製編織あるいは不織布のできる繊維か得られな
い。 次に、重合体は通常の溶融紡糸法、乾式紡糸法、湿式紡
糸法あるいは乾式一湿式併用紡糸法等で紡糸することが
できる。溶融紡糸法は通常使用している溶融紡糸機で、
紡糸温度２４０〜３　２　０　’Ｏの範囲で、紡糸系を
不活性ガスの雰囲気にして重合体の安定性を保って溶融
紡糸する。また、重合体は溶剤に溶解し、通常の乾式紡
糸法、湿式紡糸法あるいは乾式一湿式併用紡糸法で紡糸
することができる。 溶剤としては、例えば、トルエン、キシレンなどの芳香
族炭化水素、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの環
状エーテル、塩化メチレン、クロロホルム、テトラクロ
ロエチレンなどのハロゲン化炭化水素などが挙げられる
。湿式紡糸の際の凝固浴としては前記重合体には非相溶
性であるが溶剤とは相溶性を有する溶剤、例えば、水、
メタノール、メタノール／水混合系、アセトン、ジオキ
サン／水混合系などが挙げられる。好ましくは溶融紡糸
法である。 更に、本発明の繊維は、前記テトラヒドロフラン骨格を
有する重合体と、他の繊維形成性重合体、例えば、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、エチレンプロピレン共重合
体、エチレンオクテン共重合体などのポリオレフイン類
、６−ナイロン、６６−ナイロン、６１０−ナイロン、
１２−ナイロンなどのポリアミド類、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリへキサ
メチレンテレフタレート、エチレンテレフタレート系共
重合体などのポリエステル類、ポリアクリロニトリル、
アクリロニトリル共重合体、ポリビニルアルコール、ビ
ニルアルコール系共重合体、塩化ビニル系共重合体、ポ
リウレタン類、ポリエステルエラストマー類などから選
ばれた少なくとも１種類の重合体とを混合紡糸したもの
であってもよい。紡糸する重合体はテトラヒド口フラン
骨格を有する重合体が５重量％以上、好ましくはＩＯ重
量％以上含有する重合体である。他の繊維形或性重合体
の含有量を調節することにより繊維が崩壊するまでの期
間を調節することが出来、他の繊維形戒性重合体の繊維
中での割合が増加するに従って崩壊速度が低下する。 混合繊維の製造方法としては両方の重合体をあらかじめ
混合して紡糸する方法および両方の重合体を別々に溶解
あるいは溶融して紡糸系で機械的混合あるいは静的混合
により混合して紡糸する方法が好ましい。混合繊維の好
ましい形態は、繊維強度を高め、かつ崩壊速度をあまり
遅延させない上で他の繊維形威性熱可塑性重合体が分散
系を構戒することが好ましいが、繊維強度を高め、かつ
崩壊速度の遅延効果を求めるならば該繊維形或性熱可塑
性重合体が分散媒系（マトリックス）を構威し、特に繊
維表面をマトリックスで被覆した繊維形態にすることも
出来る。更に、本発明の繊維の断面形態は特に限定され
ないが、通常の円形の外、例えば、三角形、四角形、五
角形、六角形などの多角形断面、三葉形、四葉形、五葉
形、六葉形、八葉形などの多葉形断面の異形断面、中空
断面にすることもできる。 本発明の繊維あるいはそれからなる繊維製品は室温下大
気中に保存した場合にそれらを構或する重合体の種類、
繊度及び保存条件等によって程度の差はあるが比較的短
期間にそれらの力学物性たとえば切断伸度が低下すると
言う崩壊性を有する。 また、本発明の繊維およびそれからなる繊維製品は大気
中だけでなく土中あるいは水中においても程度の差は有
るが崩壊性を有する。 重合体には必要に応じて酸化防止剤、耐光安定剤、帯電
防止剤、着色剤、可塑剤、滑剤などの通常繊維製造に添
加する各種添加剤を使用することができる。 紡糸して得た繊維は、温度１２０〜１８５℃で熱延伸す
るか、または７５℃以上の熱水中で熱延伸して、繊維と
して使用するのに必要な繊維強度を得る。 しかし、重合体中に添加剤あるいは他の重合体を添加し
て紡糸した繊維、あるいは混合繊維では延伸条件が変わ
るので、予め試験して条件の設定を行うことが必要であ
る。また、繊維の繊度は使用目的から決められるが、一
般に、繊度１〜３０デニールとする。 得られた繊維は、必要に応じて捲縮を掛け、切断して短
繊維とし、紡績して紡績糸にした後、製編織するか、あ
るいはフィラメント糸で製編織して布帛とすることがで
きる。また、短繊維として通常の抄紙法で紙とすること
もできる。あるいは捲縮後、繊維長３５〜１００ｍｍに
切断して、カード、ランダムウエバーを経て不織布とし
たり、紡糸したフィラメント糸を直接集積して不織布と
することもできる。これら不織布は、ニードルバンチ法
、流体流処理法などにより繊維を高次元に絡合した繊維
絡合不織布としたものであっても良い。これらの不織布
にはバインダー繊維あるいはバインダー樹脂を含有させ
てもよい。バインダー繊維あるいはバインダー樹脂は通
常の不織布に使用するものが適用できるが、好ましいバ
インダー繊維あるいはバインダー樹脂としては崩壊性お
よび／または水溶性を有するものである。樹脂としては
、例えば、金属化合物あるいはアミン化合物を含有する
崩壊性ポリウレタン組或物、金属化合物を含有するアク
リル系樹脂、ビニルアルコール系樹脂、ポリエステル系
樹脂などが挙げられ、繊維としてはポリビニルアルコー
ル系繊維、ビニルアルコール系共重合体繊維、熱バイン
ダー繊維などが挙げられる。 本発明の繊維を使用した製品は、使い捨て製品、省力化
に使用する製品などに好適である。

【実施例】

次に、本発明の実施態様を具体的な実施例で説明するが
、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。な
お、断りのない限り、実施例中の部および％は重量に関
するものであり、物性値は次の方法で測定したものであ
る。 １）重合体の数平均分子量および分子量分布はＧＰＣに
より求めたポリスチレン換算値。 ２）ガラス転移温度は示差熱分析法（窒素中、昇温速度
１０゜Ｃ／分）で測定した温度。 ３）機械的物性値はＪＩＳ　　Ｌ−１０９６法による。 参考例１ 撹拌装置を備えた１５Ｑ容量のガラス製反応容器を乾燥
窒素ガスで置換し、脱水したトルエン７Ｑ、酢酸エチル
７００ｍｌ２およびエチルアルミニウムジクロリドのｎ
−ヘキサン溶液（濃度１モル／　１２）　６０ｍＱを仕
込み、０°Ｃに冷却し、撹拌下に脱水した２，３一ジヒ
ドロフラン１．４０Ｋｇを４時間かけて注入して、温度
Ｏ′Ｃで２時間反応させた。次いでアンモニア水のｌ規
定メタノール溶液２３３＋＋＋１２を添加して重合を停
止させ、次いで、反応混合液を別の容器に移し、トルエ
ン７Ｑを該溶液に添加した後、メタノール中に注入して
生戊物を沈澱させた。そして、メタノールで洗浄し、乾
燥して１　．　３３Ｋｇの白色生成物を得ｔこ　。 この生成物は数平均分子量１５０，０００，分子量分布
１．７、ガラス転移温度は１４０゜Ｃであった。また、
赤外線吸収スペクトルの測定から波数１６３０ｃｍ−’
の位置に認められる二重結合による吸収は消失し、更に
、重クロロホルム溶液としてＮＭＲスベク｝・ルを’Ｈ
−ＮＭＲで測定した結果、１．９ｐｐｍと３．８ｐｐｍ
の位置のスペクトルの帰属などから、生或物は２，３−
ジヒドロフランの５員環を開環することなく重合した、
次の繰り返し単位（Ａ）からなる重合体ＣＩ）であるこ
とが確認された。 参考例２ 参−１１１において、２，３−ジヒドロフランに代えて
、２．３−ジヒドロ７ラン１　．　００８ｇと２，３−
ジヒドロー２．２−ジメチル７ラン３５３ｇの混合物を
仕込み、同様にして重合反応および単離操作を行って１
．３２Ｋｇの白色生戊物を得た。この生或物を分析した
結果、生或物は繰り返し単位が式（Ａ）８０％、式（Ｂ
）２０％からなる重合体（ＩＩ）であることが確認され
た。この重合体のガラス転移温度は１４７°Ｃであった
。 実施例ｌ 参考例１で得た重合体（１）を、内径１３ｍｍの小型エ
クストルーダーに内径０．２５ｍｍ−１２ホールの口金
を装着して溶融紡糸した。すなわち、乾燥窒素ガスで系
内を置換し、ホッパ一部は窒素ガスを通して空気を遮断
して乾燥重合体［Ｉ）の粉末を入れ、紡糸機の温度を予
熱部温度２００゜Ｃ１中間部温度２８０℃、溶融部温度
２８５°Ｃ１紡糸頭温度２８５゜Ｃとし、ギャーポンプ
で目標吐出量５−５ｇ／分、巻取速度４５０ｍ／分で紡
糸した。紡糸性は良好で、透明な繊維が得られた。この
繊維は温度１７０’Ｃ！の乾熱中で３．２倍に熱延伸し
、繊度２．６デニール、強度２．２ｇ／デニール、切断
伸度８．７％の繊維を得た。 実施例２ 参考例２で得た重合体〔■〕を実施例ｌと同様に、小型
エクストルーダーを用いて溶融紡糸し、温度１７０゜Ｃ
で３．３倍の乾熱延伸をして繊度２．７デニール、強度
２．１ｇ／デニール、切断伸度５。８％の繊維を得ｌこ
　。 実施例３〜５ 参考例１で得た重合体〔Ｉ〕と、メルトインデックス（
以下、Ｍｌと略記する）７．１ｇ／１０分の高流動性ポ
リプロピレン（以下、Ｐ　Ｐ　ｒと略記する）を重合体
で混合し、実施例ｌと同様に小型エクストルーダーを用
い、同じ条件で溶融紡糸し、温度１６０°Ｃで３．５倍
に熱延伸した。得られた繊維物性を表１に示した。 表 ｌ １）ウエザーオメーター２００時間照射後の繊維切断伸
度保持率。 実施例３〜５の繊維はいずれも十分に崩壊性繊維として
使用することができた。 実施例６ 実施例１で得た繊維を繊維長５ｍｍに切断し、この繊維
を８５％と、バインダー繊維として未アセタール化ポリ
ビニルアルコール繊維（〔株〕クラレ製品、銘柄ＶＰＢ
　１０５−２、繊度１デニール、繊維長３ｍｍ）　１．
５％を混繊して、水中に分散させて叩解処理した後、ヤ
ンキー式抄紙機で常法により抄紙した。 得られた紙の物性は重量４９．６ｇ／ｍ２、密度０．３
７ｇ／ｃｍ”であり、包装紙用として使用できる。 この紙は屋外に４０日放置すると、本発明繊維を構戊す
る重合体の数平均分子量が約２５％に低下し、殆ど紙の
形態を保たないまでに粉末化する状態になっていた。 実施例７ 実施例２で得た繊維に機械捲縮を掛け、繊維長５１ｍｍ
に切断し、カードおよびランダムウエバーを通して平均
重量７０ｇ／ＩＩ１２の繊維ウエブを作り、この繊維ウ
エブを２枚積層し、針番手４０番の二一ドルで両面から
パンチ密度２４０バンチ／ｃｍ”で二一ドルパンチ処理
して平均重量１４６ｇ／ｍ’、見かけ密度０．１４ｇ／
ｃｍ３、厚みＱ．ｌ．ｍｍの繊維絡合不織布を得た。 この繊維絡合不織布に活性剤、油脂などを付与して払拭
用不織布製品にした。この不織布は使用後屋外ｔこ５０
日放置したところ、本発明繊維を構或する重合体の数平
均分子量が約２３％に低下し、殆ど不織布の形態を保た
ないまでに粉末化する状態になっていた。 実施例８ 実施例５で得た繊維に機械捲縮を掛け、繊維長５１ｍｍ
に切断し、カードおよびランダムウエバーを通して平均
重量７０ｇ／ｍ”の繊維ウエブを作り、この繊維ウエブ
を５枚積層し、針番手４０番の二一ドルで両面からパン
チ密度２４０バンチ／　ｃ　ｍ　２、針刺し深さ１３ｍ
ｍでニードルパンチ処理して平均重量３７６ｇ／　ｍ　
２、見かけ密度０．１６ｇ／ｃｍ”、厚み２−３５ｍｍ
の繊維絡合不織布を得た。 この繊維絡合不織布を油吸着用マットとして使用した後
、ドラム缶に入れて屋外に１００日間放置し、へら撹拌
に１分間かけたら殆ど繊維の形態を保たないまでに粉末
状態になったので焼却処理が容易に行うことができた。 実施例９ 実施例４で得た繊維に機械捲縮を掛け、繊維長５ｂ＋ｏ
ｎに切断し、カードおよびランダムウエバーを通して平
均重量８０ｇ／ｍ２の繊維ウエブを作り、この繊維ウエ
ブを２枚積層して針番手４０番の二一ドルで両面からパ
ンチ密度１４０パンチ／ｃｍ２で二一ドルパンチ処理し
て平均重量１７３ｇ／ｍ２、見かけ密度０−　１．３　
ｇ　／　ｃｍ３、厚み１．３ｍｍの繊維絡合不織布を得
た。 この繊維絡合不織布に低鹸化度のポリビニルアルコール
水溶液を含浸し、繊維重量に対して３０％のポリビニル
アルコールとなる量を付着させた後、乾燥して繊維シー
トを得た。この繊維シートをプレス成型して育苗用ポッ
トに加工し、野菜の播種を行い、温室で発芽・育苗し、
約１カ月後にポットごと定植した。ポットは定植作業時
には形態を保っていたが、３カ月後には崩壊していた。 実施例１０ 実施例３で得たｍｌａを７０％、レーヨン３０％を混繊
して紡績し、綿番手３０番の紡績糸とした後、製織して
平織りの生地を作り、通常の方法で仕上げ処理を行って
得た生地を用いて手術用着衣を縫製した。使用後ステン
レス製ドラム缶に入れて屋外に９０日放置した。その結
果、衣料は僅かな撹拌作用で殆ど形態を留めない状態に
なり、焼却処理が容易であった。

【発明の効果】

本発明の崩壊性の繊維あるいは繊維製品は、特別の処理
あるいは方法を講じないで大気中、地中あるいは水中に
放置することによって、繊維を構戒する重合体の分子量
が低下し、繊維形態を保てなくなり、いわゆる崩壊する
。従って、この繊維を用いて作った繊維製品は崩壊性製
品となり、廃棄物処理が容易になる。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）主鎖の繰り返し構造単位が下記式（１）を主体と
   している重合体からなる繊維。 ▲数式、化学式、表等があります▼（１） （ただし、式中のＲ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４、Ｒ
   ＿５およびＲ＿６はそれぞれ水素原子またはアルキル基
   を表す）
2. （２）主鎖の繰り返し構造単位が下記式（１）を主体と
   している重合体とそれ以外の繊維形成性重合体の混合物
   からなる繊維。 ▲数式、化学式、表等があります▼（１） （ただし、式中のＲ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３、Ｒ＿４、Ｒ
   ＿５およびＲ＿６はそれぞれ水素原子またはアルキル基
   を表す）
3. （３）請求項１または２記載の繊維からなる紙。
4. （４）請求項１または２記載の繊維からなる不織布。
5. （５）請求項１または２記載の繊維からなる編織布。
6. （６）請求項４に記載の不織布に樹脂が含有されている
   繊維シート。