JPH08325932A

JPH08325932A - スルホン化複合繊維および不織布

Info

Publication number: JPH08325932A
Application number: JP7137992A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Takami; 和之高見; Yoshio Iida; 祥夫飯田
Original assignee: Ube Nitto Kasei Co Ltd
Current assignee: Ube Exsymo Co Ltd
Priority date: 1995-06-05
Filing date: 1995-06-05
Publication date: 1996-12-10
Anticipated expiration: 2019-01-19
Also published as: JP3487968B2

Abstract

(57)【要約】【構成】直鎖状低密度ポリエチレンを鞘成分とし、該
直鎖状低密度ポリエチレンよりも融点の高い重合体を芯
成分とする鞘芯型複合繊維から得られた不織布からな
り、鞘成分の直鎖状低密度ポリエチレンがスルホン化さ
れていることを特徴とするスルホン化不織布。【効果】本発明のスルホン化不織布は、(i) 簡便な方
法で得ることができる、(ii) スルホン化が均一であ
る、(iii) スルホン化前に比べて強度の低下が少ない、
などの利点を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電池用セパレータ、分
離膜、セメント補強材などに用いられるスルホン化複合
繊維およびスルホン化不織布に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】不織
布は、紡績工程や撚糸工程を経ることなく繊維から直接
製造することができるため、その製造操作が織物や編み
物に比べて簡単である。このような利点を有する不織布
は、現在、紙おむつに代表される衛生材料や衣料材料に
広く利用されている。そして、不織布の材料となる繊維
として、ポリプロピレン繊維等の単一繊維、ポリエチレ
ン−ポリプロピレン系複合繊維やポリエチレン−ポリエ
チレンテレフタレート系複合繊維等の異種ポリマー複合
繊維、共重合ポリエステル−ポリエチレンテレフタレー
ト系複合繊維や共重合ポリプロピレン−ポリプロピレン
系複合繊維等の同種ポリマー複合繊維が開発されてい
る。

【０００３】また上記衛生材料や衣料材料以外の用途と
して、電池例えばニッケル−カドミウム電池用のセパレ
ータとして、合成繊維からなる不織布が使用されている
が、電池用セパレータに用いる不織布には適度の機械的
強度、良好なガス透過性、電解液保持能力、電解液耐久
性及び耐酸化性が要求される。現在一般的に使用されて
いるポリアミド繊維からなる不織布は、親水性があり、
電解液保持能力に優れているが、電解液耐久性、耐酸化
性に乏しく、充放電を繰り返すうちにアミド結合から分
解し始め、電解液中に分解物が溶解して、自己放電の原
因となる。

【０００４】これに対して、ポリプロピレン、ポリエチ
レン等のポリオレフィン繊維からなる不織布は、電解液
耐久性、耐酸化性に優れているが、疎水性であるため、
電解液保持能力に乏しい。このため、ポリオレフィン系
繊維に界面活性剤処理を施して親水性を与えた後、使用
することが試みられているが、多数回の充放電により界
面活性剤が溶出し、自己放電特性が悪くなると同時に、
徐々に親水性が悪くなるという欠点がある。

【０００５】そこでポリオレフィン繊維表面に化学反応
により、親水性官能基を導入して恒久的な親水性を保持
することが考えられる。

【０００６】例えば特開昭５７−１４１８６２号公報に
は、ポリプロピレン樹脂繊維表面にポリエチレン樹脂を
配置した繊維からなる不織布を基材として用い、親水性
を有するモノマーをグラフト重合することにより、親水
性不織布を得ている。しかしこの公報に記載の方法で
は、ポリオレフィンの中でも反応性の劣るポリエチレン
に親水性モノマーをグラフト重合させようとするもので
あり、グラフト重合時間が長くなり、かつ重合時間を長
くしてもグラフト化が不均一になり、親水性官能基が脱
離しやすいという欠点がある。

【０００７】また特開平１−１３２０４２号および特開
平１−１３２０４４号公報には、ポリプロピレン短繊維
を開繊し分散させた後、ポリエチレンを分散させた有機
溶媒中に均一にふりかけてポリプロピレン繊維同士に結
着性を付与させ、さらに熱ロール間を通過させることに
より各繊維同士を熱融着させて、内部がポリプロピレ
ン、表面層付近がポリエチレンである不織布を得、この
不織布を発煙硫酸中に浸漬させてポリエチレン部分をス
ルホン化させて親水性を付与する方法が開示されてい
る。

【０００８】しかしこれら公報に記載の方法では、不織
布を製造するまでの工程において、結着剤塗布及び脱溶
媒作業を含むなど操作が煩雑であり、一般的な熱接着性
複合繊維で実施されている簡便な不織布製造方法を採用
することが出来ない。さらにスルホン化されていない部
分も存在しており、スルホン化が不均一である。

【０００９】ところで、特開昭５９−９２５５号公報に
は、熱接着性不織布として、直鎖状低密度ポリエチレン
を鞘成分とし、ポリエチレンを芯成分とする複合繊維を
熱接着して得た不織布が開示されている。しかし、この
公報に記載の不織布は、衛生材料への使用を目的とし
て、出来るだけ少ない不織布重量で出来るだけ高い不織
布強力を維持し、かつ出来るだけソフトな風合いを有す
るようにしたものであり、不織布の親水性については全
く着眼していない。

【００１０】ポリオレフィン樹脂の反応性については、
例えば「高分子反応」第８〜１７頁（高分子実験学、vo
l 6. 編集；高分子学会高分子実験学編集委員会、共立
出版１９７８年）に記述があるように、一般的にポリエ
チレンは水素引き抜きによるラジカルが発生し難いため
反応性が悪く、鞘／芯＝ポリエチレン／ポリプロピレン
構造の従来の複合繊維では、繊維表面に均一なスルホン
化またはグラフト化反応を行うことが難しいというのが
定説になっていた。

【００１１】このため均一に親水化処理を行うために
は、処理条件を過酷なものとすることが行われるが、こ
れによって不織布の強度低下の危険性が生じるという欠
点がある。また逆に処理条件を低濃度等ゆるやかなもの
にすると、反応速度の点で処理時間が長くなり、生産性
が低下してしまうという欠点がある。

【００１２】従って本発明の目的は、(i) 簡便な方法で
得ることができる、(ii) スルホン化が均一である、(ii
i) スルホン化前に比べて強度の低下が少ない、などの
利点を有するスルホン化複合繊維およびスルホン化不織
布を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべく
本発明者は鋭意研究を重ねた結果、直鎖状低密度ポリエ
チレンを鞘成分とし、該直鎖状低密度ポリエチレンより
も融点の高い重合体を芯成分とする鞘芯型複合繊維
（ａ）または該鞘芯型複合繊維から得られた不織布
（ｂ）を発煙硫酸などの通常のスルホン化剤でスルホン
化処理すると、驚くべきことに上記鞘芯型複合繊維
（ａ）中および不織布（ｂ）中の直鎖状低密度ポリエチ
レンが、ポリエチレンのカテゴリーに含まれるにも拘ら
ず、スルホン化されやすく、均一にスルホン化されるこ
と、およびスルホン化後の鞘芯型複合繊維（ａ）および
不織布（ｂ）の強度低下が小さいことを見い出し、本発
明を完成した。

【００１４】従って本発明は、直鎖状低密度ポリエチレ
ンを鞘成分とし、該直鎖状低密度ポリエチレンよりも融
点の高い重合体を芯成分とする鞘芯型複合繊維からな
り、鞘成分の直鎖状低密度ポリエチレンがスルホン化さ
れていることを特徴とするスルホン化複合繊維を要旨と
する。

【００１５】また本発明は、直鎖状低密度ポリエチレン
を鞘成分とし、該直鎖状低密度ポリエチレンよりも融点
の高い重合体を芯成分とする鞘芯型複合繊維から得られ
た不織布からなり、鞘成分の直鎖状低密度ポリエチレン
がスルホン化されていることを特徴とするスルホン化不
織布を要旨とする。

【００１６】先ず本発明のスルホン化複合繊維について
説明する。本発明のスルホン化複合繊維を構成する鞘成
分は直鎖状低密度ポリエチレン（以下Ｌ−ＬＤＰＥとい
う）である。用いられるＬ−ＬＤＰＥは、密度が低いも
のほど、結晶化度が小さくなり、スルホン化剤の浸透が
容易になって、スルホン化の反応性が向上する。従っ
て、密度は０．９４５以下が好ましいが、密度が０．９
０未満となると軟化点が低くなりすぎて１デニール以下
の細径繊維化が困難になる。従ってＬ−ＬＤＰＥの好ま
しい密度範囲は０．９０〜０．９４５である。Ｌ−ＬＤ
ＰＥの具体例としては、エチレンと炭素数４〜８のα−
オレフィンとをイオン重合触媒の存在下で共重合させて
得られるもので、直鎖状ポリマーにエチル基、ブチル
基、ヘキシル基、２−メチルプロピル基等の側鎖が形成
された構造を有しており、一般に直鎖状低密度ポリエチ
レンと称して市販されているものの中から選ぶことがで
きる。

【００１７】鞘成分のＬ−ＬＤＰＥには、密度が０．９
４５を超えない範囲で従来一般に市販されている低密度
ポリエチレン、中密度ポリエチレンまたは高密度ポリエ
チレン等の単独重合体や、ポリプロピレンを主成分とす
る共重合体（エチレン−プロピレンランダムコポリマ
ー、エチレン−プロピレン−ブテン−１ランダムコポリ
マー等）等の共重合体を混合することができる。

【００１８】一方、芯成分の重合体は、上記Ｌ−ＬＤＰ
Ｅよりも融点が高い重合体が用いられ、好ましくは融点
が１５℃以上高い重合体が用いられる。このような重合
体としては、例えばポリプロピレン、ポリプロピレン−
ポリエチレン共重合体、ポリエステル、ポリアミド等の
溶融紡糸可能な重合体がいずれも使用可能である。

【００１９】上記鞘成分と芯成分からなる複合繊維の構
造は、従来公知の各種構造、例えば同心型、偏心型など
の任意の構造をとることができるが、鞘成分が複合成分
の表面の少なくとも一部を長さ方向に連続して形成する
ように配置されなくてはならない。また鞘／芯断面積比
の範囲は３０／７０〜７０／３０が好ましい。

【００２０】この複合繊維は、通常の鞘芯型複合繊維の
製造方法に基づいて紡糸及び延伸し、所望の長さにカッ
トすることにより得られる。例えば、溶融紡糸温度を１
８０〜２５０℃として、紡出された未延伸糸を０．５〜
３０デニールの範囲で通常２〜６倍に熱延伸することに
よって、複合繊維を得ることができる。

【００２１】以上スルホン化されていない複合繊維につ
いて説明してきたが、本発明のスルホン化複合繊維は、
複合繊維における鞘成分のＬ−ＬＤＰＥがスルホン化さ
れていることを特徴とする。スルホン化は、発煙硫酸、
クロル硫酸、濃硫酸などの公知のスルホン化剤を用いて
行なわれる。Ｌ−ＬＤＰＥの好ましいスルホン化度は３
〜１０％である。その理由はスルホン化度が３％未満で
あると十分な親水性が得られず、一方１０％を超える
と、複合繊維の強度が低下するからである。

【００２２】本発明のスルホン化複合繊維は、溶媒紡糸
後、約２倍以上に熱延伸した繊維のままで、ＦＲＣ（繊
維強化セメント）用繊維といった耐アルカリ性と親水性
という相反する特性を必要とする補強繊維用途に用いて
もよいが、また後記するような通常の手段により不織布
を得たのち、電池用セパレータ、電気透析用隔膜、電解
隔離膜、電気浸透隔膜、ガス分離膜、液−液分離膜、燃
料電池用隔膜、帯電防止印刷用シートなど、耐アルカリ
性、親水性、高強度、制電性等を必要とする各種用途に
用いるのが好ましい。

【００２３】次に本発明のスルホン化不織布について説
明する。本発明のスルホン化不織布を構成する不織布
は、Ｌ−ＬＤＰＥを鞘成分とし、Ｌ−ＬＤＰＥよりも融
点の高い重合体を芯成分とする、前述の鞘芯型複合繊維
を、通常用いられているローラーカード、フラットカー
ド等のカード機を用いて常法により処理し、ウェッブを
作製した後、目的とする不織布の用途等に応じて熱風融
着法、熱ロール融着法、ニードルパンチ法、水流絡合法
等の常法によりウェッブを接合あるいは絡合することに
より得たものである。また本発明のスルホン化不織布を
構成する不織布は、上記の鞘芯型複合繊維を短カットし
たのち、これを湿式抄紙法により抄紙することにより得
たものでもよい。

【００２４】以上スルホン化されていない不織布につい
て説明してきたが、本発明のスルホン化不織布は、不織
布を構成する鞘芯型複合繊維中の芯成分のＬ−ＬＤＰＥ
がスルホン化されていることを特徴とする。スルホン化
は、既に述べたように発煙硫酸、クロル硫酸、濃硫酸な
どの公知のスルホン化剤を用いて行なわれる。Ｌ−ＬＤ
ＰＥの好ましいスルホン化度は３〜１０％である。その
理由はスルホン化度が３％未満であると十分な親水性が
得られず、一方１０％を超えると、複合繊維の強度が低
下するからである。

【００２５】本発明のスルホン化不織布において、不織
布の目付は３０ｇ／ｍ²を超え、１００ｇ／ｍ²以下であ
るのが好ましい。その理由は、３０ｇ／ｍ²以下では電
池用セパレータなどの用途を考えたときに十分な不織布
強度が得られず、一方１００ｇ／ｍ²を超えると、電池
用セバレータ、ガス分離膜などの用途を考えたときに十
分な透気度が得られないからである。

【００２６】本発明のスルホン化不織布は、電池用セパ
レータ、電気透析用隔膜、電解隔離膜、電気浸透隔膜、
ガス分離膜、液−液分離膜、燃料電池用隔膜、帯電防止
印刷用シートなど、耐アルカリ性、親水性、高強度、制
電性等を必要とする各種用途に用いるのが好ましい。

【００２７】

【作用】Ｌ−ＬＤＰＥが、他のポリエチレンである低密
度、中密度及び高密度ポリエチレンと比較して、スルホ
ン化反応速度が速い理由は、次のように推察される。す
なわちＬ−ＬＤＰＥは、炭素数４〜８のαオレフィンを
共重合成分としてエチレンモノマーを配位アニオン重合
させたものであり、分子鎖末端の水素が引き抜かれてラ
ジカルが発生する数が、他のポリエチレンよりも多くな
るため、スルホン化される反応活性点が増加し、その結
果として反応速度が速くなる。

【００２８】本発明によれば、上述のように、スルホン
化反応速度の速いＬ−ＬＤＰＥを鞘成分とする複合繊維
および該複合繊維から得られた不織布を原材料として用
いることにより、簡便な方法で、その表層部が均一にス
ルホン化されたスルホン化複合繊維およびスルホン化不
織布を、繊維強度を低下させることなく得ることができ
る。

【００２９】

【実施例】以下実施例により本発明をさらに説明する。

【００３０】（実施例１）各種ポリエチレンのスルホン
化速度を試験し比較した。

【００３１】試験したポリエチレンの原料は以下のとお
りである。

【００３２】（ａ）エスプレンＳＰＯ No.377 （住友化学社製L-LDPE、ρ＝0.89）（ｂ）ＧＡ−８０１（住友化学社製L-LDPE、ρ＝0.92）（ｃ）ネオゼックス45200 （三井石油化学社製L-LDPE、ρ＝0.945）（ｄ）Ｊ−３１０（旭化成工業社製HDPE（高密度ポリエチレン）ρ＝0.962）上記４種の原料を２００℃に加熱して１００kg／cm²の
加圧条件下で成形して、厚さ約０．２mmのフィルムを作
製し、これを試験フィルムとした。

【００３３】サンプル瓶（容量１００ml）に発煙硫酸
（ＳＯ₃濃度２０％）を８０ml入れ、５０×１００mmサ
イズの試験用フィルムを投入して、所定時間、２５℃に
て浸漬処理した。処理後直ちに濃硫酸中に３分間浸漬
し、続けて５０％硫酸、１０％硫酸にそれぞれ３分浸漬
した後、水洗した。

【００３４】スルホン化後に得られた試験用フィルムに
おけるスルホン化度を次のようにして測定した。スルホ
ン化後の試験フィルムを乾燥させた後、ＦＴ−ＩＲ分析
を行った（ＡＴＲ法；入射角４５°）。得られたＩＲス
ペクトルにおいて、脂肪族飽和炭化水素のＣ−Ｈ対称変
角振動（約１４６０cm^-1）による吸収スペクトルの高さ
に対するスルホン基のＳ＝０伸縮振動（約１１８０c
m^-1）による吸収スペクトルの高さの比を計算し、この
値をピーク比とした。そしてＸＰＳ測定（Ｘ線光電子分
光分析法）により、スルホン化処理した試験フィルムの
スルホン化度を測定し、検量線を作成した。各試験フィ
ルムのスルホン化度は、ＦＴ−ＩＲ分析によって求めた
ピーク比と、作成した検量線とから算出した。

【００３５】各種ポリエチレン試験フィルムのスルホン
化処理時間とスルホン化度との関係を図−１に示す。本
図より明らかに、ρ＝０．９６２のＨＤＰＥよりも、ρ
＝０．９４５、ρ＝０．９２およびρ＝０．８９のＬ−
ＬＤＰＥのほうがスルホン化され易いことが分かる。

【００３６】（実施例２）（１）鞘芯型複合繊維の製造鞘成分として、ＭＦＲ値が２０ｇ／１０分、ρ＝０．９
２ｇ／ccのＬ−ＬＤＰＥ（製品名：ＧＡ８０１、住友化
学社製）を用い、芯成分としてＭＦＲ値２０ｇ／１０分
のポリプロピレン（製品名：１３０ＭＶ、宇部興産社
製）を用いて、一軸押出し機２台とホール径０．４mmの
複合繊維用円形ノズルとを備えた複合紡糸設備により、
紡糸温度２００〜２４０℃で、引き取り速度５００ｍ／
分の条件で紡糸して、鞘部と芯部の断面積比が５０／５
０で単糸デニールが３．１deである複合繊維（未延伸
糸）を得た。

【００３７】得られた未延伸糸を３．１倍で延伸し、繊
維長５mm、単糸デニール１．０deのファイバーからなる
鞘芯型複合繊維を得た。

【００３８】（２）湿式法による不織布の製造上記ファイバー２．６ｇを、界面活性剤を加えた水１０
リットル中に均一に分散させ、寸法２５０mm×２００mm
のメッシュ上に抄紙して、湿ったウェッブを作製した。
得られたウェッブを２枚の加熱板間に挾持し、温度１２
０〜１２５℃で１０分間プレスして乾燥すると共に、複
合繊維の鞘部を溶融させて、繊維間を接合して不織布を
作製した。

【００３９】（３）スルホン化不織布の製造得られた不織布をメタノール中に浸漬させて付着オイル
を除去したのち、発煙硫酸（ＳＯ₃濃度２０％）中に浸
漬し、２５℃で５分間スルホン化処理した。このように
して本発明のスルホン化不織布を得た。

【００４０】得られたスルホン化不織布の吸水性試験を
次のようにして行なった。スルホン化処理済の不織布を
水中に静かに浸漬させ、１５分間静置した。その後この
不織布を取り出し、３０秒間空中にて吊り下げた後に重
量を測定して、下式により吸水率を求めた。

【００４１】吸水率（％）＝［（吸水後の重量−吸水前
の重量）／吸水前の重量］×１００本発明で得られたスルホン化不織布は、水中に浮かべる
と直ちに水面から没し、吸水率は２１０％となり、電池
用セパレータとして用いるときの親水性の目標値である
２００％をクリアーすることが出来た。

【００４２】（実施例３）鞘成分の原料として、ＭＦＲ
値が２０ｇ／分、密度が０．９４５ｇ／ccのＬ−ＬＤＰ
Ｅ（製品名：ネオゼックス45200、三井石油化学社製）
を用い、且つスルホン化処理時間を１０分間としたこと
以外は、実施例１と同様にして、スルホン化不織布を
得、同じく実施例１と同様に吸水率測定を行った。

【００４３】本実施例で得られたスルホン化不織布は、
水中に浮かべると直ちに水面から没し、吸水率は２０５
％となり、親水性の目標値である２００％をクリアする
ことが出来た。

【００４４】（比較例１）鞘成分の原料として、ＭＦＲ
値が２０ｇ／分、密度が０．９６２ｇ／ccの高密度ポリ
エチレン（製品名：Ｊ３１０、旭化成工業社製）を用い
たこと以外は実施例１と同様にして、スルホン化不織布
を得、同じく実施例１と同様に吸水率測定を行った。

【００４５】得られたスルホン化不織布は、水中に浸漬
させても浮上して吸水率は１３０％となり、親水性不織
布としては不十分であった。

【００４６】（実施例４〜６）鞘成分の原料として、下
記のＬ−ＬＤＰＥを用いて実施例１と同様の方法でスル
ホン化不織布を作製した。

【００４７】実施例４…エスプレンＳＰＯ No.377 （住友化学社製L-LDPE、ρ＝0.89）実施例５…ＣＳ５００５（住友化学社製L-LDPE、ρ＝0.91）実施例６…ＧＡ−８０１（住友化学社製L-LDPE、ρ＝0.92）これら実施例４〜６で得られたスルホン化不織布は、水
中に浮かべると直ちに水面から没し、吸水率は２００％
を超え、親水性の目標値である２００％をクリアーする
ことが出来た。

【００４８】（スルホン化処理時間と吸水率の関係）実
施例２〜６および比較例１におけるスルボン化処理時間
と吸水率の関係を表１に示した。

【００４９】

【表１】

【００５０】表１より、密度０．９４５以下のＬ−ＬＤ
ＰＥを鞘成分とした実施例２〜６の不織布では、スルホ
ン化処理時間が５〜１０分で親水性の目標値（２００
％）を達成することが出来るのに対して、比較例１の従
来品は、３０〜４０分以上必要とすることが分かる。

【００５１】（スルホン化不織布の機械的強度）実施例
２および比較例１で得られたスルホン化不織布から幅５
０mm、長さ１４０mmの試料を切り出し、この試料につい
てチャック間隔１００mm、引張速度１００mm／minの条
件で、スルホン化処理時間毎の引き裂け強力（Kg）を測
定した。その結果を表２に示す。

【００５２】

【表２】

【００５３】表２より、実施例２および比較例１におい
て、不織布の機械的強度の低下は、スルホン化処理時間
１０分では大差ないが、前掲の表１より、比較例１では
スルホン化処理時間が１０分では吸水率が１６８％と低
く、吸水率を目標値の２００％以上にするためには６０
分のスルホン化処理時間が必要であり、そうすると、不
織布の機械的強度が１６．２Kgから１３．０Kgに低下し
てしまう。これに対して実施例２では、表１に示すよう
にスルホン化処理時間が５分でも吸水率が目標値の２０
０％を超える２１０％であり、このときの不織布の機械
的強度は１７．４Kgであり、スルホン化処理前の値と殆
んど変化がない。

【００５４】上掲の表１および表２の結果より、本発明
のスルホン化不織布がスルホン化度および機械的強度の
点で従来品よりも著しく優れていることが明らかとなっ
た。

【００５５】（実施例７）（１）鞘芯型複合繊維の製造鞘成分として、ＭＦＲ値が２０ｇ／１０分、ρ＝０．９
２ｇ／ccのＬ−ＬＤＰＥ（製品名：ＧＡ８０１、住友化
学社製）を用い、芯成分としてＭＦＲ値２０ｇ／１０分
のポリプロピレン（製品名：１３０ＭＶ、宇部興産社
製）を用いて、一軸押出し機２台とホール径０．４mmの
複合繊維用円形ノズルとを備えた複合紡糸設備により、
紡糸温度２００〜２４０℃で、引き取り速度５００ｍ／
分の条件で紡糸して、鞘部と芯部の断面積比が５０／５
０で単糸デニールが３．１deである複合繊維（未延伸
糸）を得た。

【００５６】得られた未延伸糸を３．１倍で延伸し、繊
維長５mm、単糸デニール１．０deのファイバーからなる
鞘芯型複合繊維を得た。

【００５７】（２）スルホン化複合繊維の製造得られた複合繊維をメタノール中に浸漬させて付着オイ
ルを除去したのち、発煙硫酸（ＳＯ₃濃度２０％）中に
浸漬し、２５℃で５分間スルホン化処理した。このよう
にして本発明のスルホン化複合繊維を得た。得られたス
ルホン化複合繊維のスルホン化度は４％であった。

【００５８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、
(i) 簡便な方法で得ることができる、(ii) スルホン化
が均一である、(iii) スルホン化前に比べて強度の低下
が少ない、などの利点を有するスルホン化複合繊維およ
びスルホン化不織布が提供された。

【００５９】これらは、電池用セパレータ、分離膜、セ
メント補強材などの親水性、耐酸性、耐アルカリ性を要
求される用途に用いられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】各種ポリエチレンのスルホン化速度を示すグラ
フ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年６月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】先ず本発明のスルホン化複合繊維について
説明する。本発明のスルホン化複合繊維を構成する鞘成
分は直鎖状低密度ポリエチレン（以下Ｌ−ＬＤＰＥとい
う）である。用いられるＬ−ＬＤＰＥは、密度が低いも
のほどスルホン化の反応性が向上する。従って、密度は
０．９４５以下が好ましいが、密度が０．９０未満とな
ると軟化点が低くなりすぎて１デニール以下の細径繊維
化が困難になる。従ってＬ−ＬＤＰＥの好ましい密度範
囲は０．９０〜０．９４５である。Ｌ−ＬＤＰＥの具体
例としては、エチレンと炭素数４〜８のα−オレフィン
とをイオン重合触媒の存在下で共重合させて得られるも
ので、直鎖状ポリマーにエチル基、ブチル基、ヘキシル
基、２−メチルプロピル基等の側鎖が形成された構造を
有しており、一般に直鎖状低密度ポリエチレンと称して
市販されているものの中から選ぶことができる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２２】本発明のスルホン化複合繊維は、溶融紡糸
後、約２倍以上に熱延伸した繊維のままで、ＦＲＣ（繊
維強化セメント）用繊維といった耐アルカリ性と親水性
という相反する特性を必要とする補強繊維用途に用いて
もよいが、また後記するような通常の手段により不織布
を得たのち、電池用セパレータ、電気透析用隔膜、電解
隔離膜、電気浸透隔膜、ガス分離膜、液−液分離膜、燃
料電池用隔膜、帯電防止印刷用シートなど、耐アルカリ
性、親水性、高強度、制電性等を必要とする各種用途に
用いるのが好ましい。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２７】

【作用】Ｌ−ＬＤＰＥが、直鎖状高密度ポリエチレンと
比較して、スルホン化反応速度が速い理由は、次のよう
に推察される。Ｌ−ＬＤＰＥは、炭素数４〜８のα−オ
レフィンを共重合成分としてエチレンモノマーを配位ア
ニオン重合させたものであり、直鎖状の長いポリエチレ
ン鎖に短い側鎖が多数存在した構造をしている。主鎖と
側鎖の分岐点の炭素原子は不斉炭素であり、この炭素と
結合する水素原子は他の水素原子と比較して引き抜かれ
やすい傾向にあり、このためラジカル反応を起こしやす
い。またこの短側鎖が存在するため、直鎖状高密度ポリ
エチレンよりも密度が低く、反応試薬の浸透性にも優れ
る。この２つの効果によってＬ−ＬＤＰＥのスルホン化
反応速度が速くなるものと思われる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｄ２１Ｈ 13/12 Ｈ０１Ｍ 2/16 Ｐ 15/10 Ｄ２１Ｈ 5/20 ＢＨ０１Ｍ 2/16 // Ｄ０６Ｍ 101:20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直鎖状低密度ポリエチレンを鞘成分と
し、該直鎖状低密度ポリエチレンよりも融点の高い重合
体を芯成分とする鞘芯型複合繊維からなり、鞘成分の直
鎖状低密度ポリエチレンがスルホン化されていることを
特徴とするスルホン化複合繊維。
【請求項２】直鎖状低密度ポリエチレンにおけるスル
ホン化度が３〜１０％である、請求項１に記載のスルホ
ン化複合繊維。
【請求項３】直鎖状低密度ポリエチレンを鞘成分と
し、該直鎖状低密度ポリエチレンよりも融点の高い重合
体を芯成分とする鞘芯型複合繊維から得られた不織布か
らなり、鞘成分の直鎖状低密度ポリエチレンがスルホン
化されていることを特徴とするスルホン化不織布。
【請求項４】直鎖状低密度ポリエチレンにおけるスル
ホン化度が３〜１０％である、請求項３に記載のスルホ
ン化不織布。
【請求項５】不織布の目付が３０ｇ／ｍ²を超え１０
０ｇ／ｍ²以下である、請求項３に記載のスルホン化不
織布。