JPH04153309A - 水可溶性繊維 - 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、ケミカルレース用あるいは不織布を製造する
際のあるいは水溶性ポットメルト接着剤等として有用な
水可溶性繊維に関する。

［従来の技術］ 水溶性のポリビニルアル−１−ル系樹脂（以下、Ｉ）　
ＶＡと略記する）は繊維加工において布の硬仕−にげ、
顔料捺染、フロック加工、布の張り合わ且、不織布の製
造等のいわゆる特殊加工の用途に幅広く使用されている
が、その水溶性を利用した特殊な用途、例えばケミカル
レース用の繊維、不織布のバインダー、水溶性の繊維状
バインダー等にその特徴を発揮している３、 ［発明が解決ｔ、ようとする課題１ かかる用途においてＰ　ＶＡは最終的には水洗処理され
溶解除去されるのであるが、この場合Ｐ　Ｖ　Ａの水溶
（’ｌが高い程効率良く除去され、水洗工程を短縮せし
めることが出来るので工業的にそれだ（Ｊ有利であると
いえる。

しかしながら、従来のｌ）　Ｖ　Ａから製造された水可
溶性繊維はかなりの水溶性（Ｊ備えているものの近時の
高速処理に対する要望はまずよす強くなっており、その
要求を必ずしも満足出来るもので（Ｊない。

更に水可溶性繊維自体の製造法において、通常該Ｆ）　
ＶＡを繊維化するに当たっては水及び可塑剤を配合して
ＰＶＡ水溶液を製造し、これをノズルに介して乾式紡糸
しなれげばならず、ＰＶＡ水溶液の調製、脱泡等の処理
、紡糸後の乾燥に長時間要する等多くの複Ｘ＋な工程が
必要であり生産性が優れているごとは言い難く、工業的
規模における実施において不利である。これに対して溶
融紡糸法はＰＶＡの水溶液を調整する必要がなく単にＰ
ＶＡあるいは必要に応じて可塑剤を混合して加熱溶融す
れば良く有利であると言えるが、Ｐ　ＶΔは本来溶融温
度と熱分解温度が接近しているため溶融紡糸による製造
は製品の劣化や着色がおこりがちである。これを回避し
ようとして多量の可塑剤を使用したりすると得られる繊
維が膠着して取り扱いが面倒となる等の難点が生じるの
で、特に多量の可塑剤を併用することなく溶融紡糸法に
より製造でき、更に水溶性の高い繊維の開発は工業的に
みて極めて有利であると言える。

そこで本出願人等は、これらの課題を解決すべく研究を
重ねた結果、ポリオキノアルキレン基含有ポリビニルア
ルコール系樹脂（以下、ＢＯ−ＰＶＡと略記する）から
製造される繊維を提案した。

しかしながら、ＥＯ−ＰＶＡを使用することにより多量
の可塑剤を併用しなくとも溶融紡糸を行うことができる
ようになったものの、繊維の水溶性の大巾な向上はそれ
程見られず、更なる繊維の開発が要求されている。

［課題を解決するための手段］ しかるに本発明者等（Ｊ上記課題を解決すへく鋭α研究
を重ねた結果、ＥＯ−ＰＶＡとデンプンとの組成物から
製造されろ水可溶性繊維がその目的を達成しうろことを
見出し本発明を完成するに至った。

本発明のＥ　Ｏ−Ｐ　ＶΔとデンプンとの組成物から製
造される水可溶性繊維は溶融紡糸法により容易に製造で
き、しかもその水溶性が非常に優れていることが特徴点
である。

以下、本発明について詳しく説明４″る。

本発明で使用されるＥＯ−Ｉ）　ＶΔとしてはオギンア
ルギレン基含有エチレン性不飽和モノマーとビニルエス
テルとの共重合体のケン化物か用いられる。ここでオキ
ノアルギレン基含有エヂレン性不飽和モノマーの例とし
ては、ポリオキソアルキレン（メタ）アクリレート、ポ
リオキシアルキレン（メタ）アクリルアミド、ポリオギ
ンアルキレン（１−（メタ）アクリルアミド−１１−ツ
メデルプロピル）エステル、ポリオキシアルキレン（メ
タ）アリルエーテル、ポリオギノアルギレンビニルエー
テルなどが挙げられる。オキシアルキレン七は、オキシ
エチレン、オキソプロピレンなとである。オキソアルキ
レン単位の付加モル数は、１〜３００モル、殊に５〜５
０モルが適当である。

これ以外にＥＯ−ＰＶＡは、ポリビニルアルコールに対
するアルキレンオキノドの反応、あるいはポリアルキレ
ングリコールに対する酢酸ビニルの重合およびそれに引
き続くケン化によっても取得できる。

しかしながら、上記のうちＥ　Ｏ−１”Ｖ　Ａとして特
に好ましいものは次に述べるオキソアルキレンアリルエ
ーテル単位プのビニルアルコール系重合体であるので、
以下これについて詳述する。

下記の式 ％式％（） で示されるビニルアルコール単位（Ａ）、ビニルエステ
ル単位（Ｂ）およびオキソアルキレノアリルエーテル中
位（Ｃ）をそれぞれユモル％、ｂモル％、０モル％含み
、（Ｂ）におけるＲ１がアルギル基、（Ｃ）におけるＲ
２およびＲ３がト■またはアルキル基、（Ｃ）にお（す
る■χ４がＩ−１、アルギル基、フェニル基または置換
フェニル基で１１が１〜３００であり、 次の関係 ０．１　≦Ｃ≦２０　　　　　　　　　　　　　　（ｉ
）５０≦Ｉ　ＯＯａ／（ａ　＋　ｂ）≦１００　　（ｉ
ｉ）をいずれも腐足し、かつ温度２１０℃、荷重２Ｉ６
０９におけるメルトインデックスが５　ｇ／　Ｉ　Ｏｍ
ｉｎ以」−のもの。但し、メルトインデックスは東洋精
製造所製のメルトインデクサ−を用いノズルが１ｍｍφ
Ｘｌ０ｍｍで測定される。

」二記の式（１）は、該共重合体に占めるオキソアルキ
レンアリルエーテル単位（Ｃ）の割合が０１〜２０モル
％であることを示す。このｍ位（Ｃ）の割合が０．１モ
ル％未満では改質効果が不足し、２０モル％を越えると
きはビニルアルコール系重合体の本来の性質が損なイっ
れる。

特に好ましい範囲はＯ１〜５モル％である。

」−記の式（１１）は、ケン化前のビニルエステル成分
のケン化度が５０〜１００モル％であることを念味して
いる。

ケン化度が５０モル％未満では、ビニルアルコール基の
有する親水性、保香性、耐油性、帯電防止性、酸素遮断
性、保湿性が充分には得られない。特に好ましい範囲は
８０〜１００モル％である。

なお、必要に応じて（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）以外の
モノマー単位を３０モル％程度以下含んでいても差し支
えなく、このような単位としては、例えば、α−オレフ
ィン（エヂレン、プロピレン、長鎖α−オレフィン等）
、エヂレン性不飽和カルボン酸系モノマー（アクリレー
ト、メタクリレート、アクリロニトリル、メタクリレー
トリル、塩化ビニル、ビニルエーテル等）が例示できる
。

上記共重合体は、単位（Ｂ）として酢酸ビニルを用いる
のが有用である。しかもこの場合、単位（Ｃ）中のオキ
シアルキレン単位 ＋ＣＨＲ２−ＣＨＲ”−０−） の樹脂全体に占める割合が３〜４０重量％であると、段
と効果が顕著となる。即ち、オキシアルキレン単位に注
目すると、共重合体に占めＺ”（’Ｃ）のモル割合が０
．１〜２０％、好ましくは０．１〜５モル％であるだけ
でなく、（Ｃ）におけるオキシアルキレン単位の重量割
合が樹脂全体の３〜４０重量％、好ましくは５〜４０重
量％を占めることが望まれる。またｎの数については３
〜５０、ケン化度については８０〜１００モル％が実用
性のより高い範囲である。

更に本発明で用いるＥＯ−ＰＶＡ共重合体は、温度２１
Ｏ℃、荷重２１６０ｇにおけるメルトインデックスが５
　ｆ１７１０　ｍｉｎ以」二であり、５　’ｉ／　Ｉ　
Ｏｍｉｎ以下のものは他の条件を満足していても円滑な
溶融成形を行い難い。

上記ＥＯ−ＰＶＡは、ビニルエステル単位（Ｂ）および
オキシアルキレンアリルエーテル単位（Ｃ）を構成する
モノマーを、必要に応じ他の共重合可能なモノマーと共
に重合し、ついでケン化することにより製造される。ケ
ン化によりビニルエステル単位（Ｂ）の大部分または全
部がビニルアルコール単位に変換されるわけである。

重合方法としては通常溶液重合法が採用され、場合によ
り懸濁重合法、エマルジョン重合法などを採用すること
もできる。

ケン化反応としては、アルカリケン化法、酸ケン化法な
どが採用される。

本発明で用いられるデンプンとしては、トウモロコシデ
ンプン、馬鈴薯デンプン、甘藷デンプン、コメデンプン
、キラサバデンプン、サゴデンプン、タピオカデンプン
、モロコシデンプン、コメデンプン、マメデンプン、ク
ズデンプン、ワラビデンプン、ハスデンプン、ヒシデン
プン等の生デンプン　物理的変性デンプン（α−デンプ
ン、分別アミロース、湿熱処理デンプン等）、酵素変性
デンプン（加水分解デキストリン、酵素分解デキストリ
ン、アミロース等）、化学分解変性デンプン（酸処理デ
ンプン、次亜塩素酸酸化デンプン、ジアルデヒドデンプ
ン等）、化学変性デンプン誘導体（エステル化デンプン
、エーテル化デンプン、カチオン化デンプン、架橋デン
プン等）などが挙げられる。なお化学変性デンプン誘導
体のうちエステル化デンプンとしては、酢酸エステル化
デンプン、コハク酸エステル化デンプン、硝酸エステル
化デンプン、リン酸エステル化デンプン、尿素リン酸エ
ステル化デンプン、キザントゲン酸エステル化デンプン
、アセト酢酸エステル化デンプン等、エーテル化デンプ
ンとしては、アリルエーテル化デンプン、メチルエーテ
ル化デンプン、カルボキンメチルエーテル化デンプン、
ヒドロキシエチルエーテル化デンプン、ヒドロキシプロ
ピルエーテル化デンプン等、カチオン化デンプンとして
は、デンプンと２−ジエヂルアミノエヂルクロライドの
反応物、デンプンと２，３−エボキシプロピルトリメヂ
ルアンモニウムクロライドの反応物等、架橋デンプンと
しては、ホルムアルデヒド架橋デンプン、エピクロルヒ
ドリン架橋デンプン、リン酸架橋デンプン、アクロレイ
ン架橋デンプン等が挙げられる。

又、必要に応じてアルギン酸ソーダ、キトサン、ニトロ
セルロース等の天然高分子も併用できる。

本発明を実施するに当たり、ＥＯ−ＰＶＡとデンプンと
の混合割合は、重量比で９０：１０〜１０：９０、殊に
８０：２０〜４０：６０の範囲内に設定される。デンプ
ンの割合が余りに多いときは繊維の強度が充分でなく柔
軟性がなくなる。−万全りに少ないときは、繊維の水溶
性の向」二があまり期待できない。

溶融紡糸に際しては多価アルコール等の可塑剤を配合す
ることもできるが、可塑剤を使用しなくてもＥＯ−ＰＶ
Ａ単独で充分溶融成型が可能であり、可塑剤の使用は繊
維の性質を悪化させることもあるので、むしろ使用しな
い方が良い。又必要に応じて着色剤、酸化防止剤や紫外
線吸収剤等の安定剤、難燃剤等公知の配合剤を適宜添加
しても良い。

溶融紡糸法としては押出成型法等の任意の溶融成形法が
採用される。押出成型機には特に制限はなく通常の熱可
塑性樹脂用の溶融成形機が用いられ、押出機に任意の形
状のノズルを取り付けて繊維が製造される。本発明に於
いて繊維の太さに特に限定はなく１〜数デニ一ル程度の
細い繊維からＩＯ〜数十デニール程度の生繊維、更には
数百デニール程度の比較的太い線状物のいずれのもので
あっても差し支えない。

押出機の運転条件としては１００℃以上、好ましくは１
２０〜１８０℃の温度範囲で行うのが好ましく、１００
℃以下では実際上溶融押出が不可能である。

更に具体的には、吐出部温度を１０５〜１５０℃、スク
リュー圧縮部温度を吐出部温度より５〜４０℃高い温度
に調整するのが好ましい。２００℃より高くなるとデン
プンが分解する。

バレルの加熱は電熱、油加熱あるいはスヂーム加熱など
の手段によって行われ、加熱器はシリンダーを通常３〜
５コの部分に区別してそれぞれ独立に温度調整出来るよ
うにセットされる。

かくして得られた繊維は必要に応して延伸され、延伸温
度は５０〜２００℃、延伸倍率は３〜１０倍の条件下で
行うことが望ましい。

本発明におけるように水溶性ないし親水性を存する高分
子組成物が特に多量の可塑剤を使用しなくとム容易に溶
融紡糸法により繊維化できることは極めて特異であり、
更に得られた繊維の水溶性が非常に優れているので工業
的に極めて有利なものである。

［作　　用コ 本発明においては、オキシアルギレン枯含有ポリビニル
アルコール系樹脂とデンプンとの組成物を溶融紡糸法に
より製造することができ、しかもその繊維の水溶性が非
常に優れている。

［実施例］ 以下、本発明を実施例を挙げて更に詳細に説明する。

実施例１〜５ 表１に示す如き各種のＥＯ−ＰＶＡとデンプンとをヘン
ンエルミキサーにてブレンドした後、スクリュー押出機
にて約１５０℃で溶融し、孔径０．５ｍｍのノズルがら
１孔当たり吐出Ｍ５　ｇ／分で吐出し、４００分／ｍの
速度で巻き取った。次いでこの繊維を常法により１２０
℃で５倍熱延伸することにより、１デニールの繊維が得
られた。

対照例１，２ ＥＯ−ＰＶＡの代わりに表１に示ずＰＶＡを用いデンプ
ンを用いずに乾式紡糸法により繊維を製造した。

対照例３ ＰＶＡとデンプンとの組成物を用い乾式紡糸法により繊
維を製造した。

対照例４ 実施例１においてデンプンを用いず同側に準じて溶融紡
糸法により繊維を製造した。

得られた繊維の諸性質を表２に示す。尚、諸性質の測定
又は判定は下記の様にして行った。

水溶性＋　（１）９５℃、！００！？の水中に無撹拌下
、■この繊維を浸漬して１分後の溶解性能を観察し溶解
残分を測定した。

（２）６０℃、１００ｇの水中に無撹拌下、１ｇの繊維
を浸漬して２分後の溶解性能を観察し溶解残分を測定し
た。

＝５７ 表２ ［効　　果］ 本発明はオキシアルキレン基含有ポリビニルアルコール
系樹脂とデンプンとの組成物とを溶融紡糸法により製造
でき、しかもその繊維の水溶性が非常に優れているので
工業的に極めて有利である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、オキシアルキレン基含有ポリビニルアルコール系樹
   脂とデンプンとの組成物から製造される水可溶性繊維 ２、組成物を溶融紡糸法により成型することを特徴とす
   る請求項１記載の水可溶性繊維