JP2010189829A - 複合繊維及びこれを用いた多孔繊維 - Google Patents

Abstract

【課題】冷感特性がさらに改良されたＥＶＯＨ系の多孔繊維を提供すること、またかかる多孔繊維を得るための複合繊維を提供すること。
【解決手段】複合繊維は、エチレン−ビニルエステル共重合体ケン化物を海成分とし、下記一般式（１）で表わされる構造単位を有するポリビニルアルコール系共重合体を島成分とする海島型構造を有する。

〔式中、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³はそれぞれ独立して水素原子または有機基を示し、Ｘは単結合または結合鎖を示し、Ｒ⁴、Ｒ⁵及びＲ⁶はそれぞれ独立して水素原子または有機基を示す。〕
多孔繊維は、上記複合繊維を水で処理し、該複合繊維からポリビニルアルコール系共重合体の少なくとも一部を溶解除去して得られる。
【選択図】なし

Description

本発明は、複合繊維及びこれを用いた多孔繊維に関し、詳細には、難水溶解性の海成分と、易水溶解性の島成分とからなる海島型構造を有する複合繊維、およびこの複合繊維から易水溶解性の島成分を溶解除去して得られた多孔繊維に関する。

ＥＶＯＨ（エチレン−ビニルエステル共重合体ケン化物）は親水性であり、吸湿・放湿性を有することから、ＥＶＯＨからなる繊維やＥＶＯＨを表面に有する繊維が冷感繊維として用いられている。例えば、特許文献１には、ＥＶＯＨとパラフィンワックスの混合体を鞘成分とする複合繊維が開示されている。

一方、特許文献２には、海成分としてＥＶＯＨ等の熱可塑性重合体を用い、島成分として水溶性熱可塑性ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を用いた複合繊維が開示され、さらに島成分としてのＰＶＡを水で溶解除去した中空繊維が開示されている。特許文献２の発明は、軽量性、透け防止性、ふくらみ感、ソフト感等に優れることを目的とするものであり、特許文献２は冷感特性について開示していないが、海成分としてＥＶＯＨを用いて得られた中空繊維は、表面積の増大によって、より優れた冷感特性が得られることが期待できる。しかしながら、特許文献２の技術によって得られた中空繊維は、冷感特性の点でさらなる改良の余地がある。

特開２００３−２９３２２３号公報 特開２００２−１５５４２６号公報

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷感特性がさらに改良されたＥＶＯＨ系の多孔繊維を提供すること、またかかる多孔繊維を得るための複合繊維を提供することにある。

本発明者が上記に鑑み詳細に検討した結果、下記に示す特定のＰＶＡ系共重合体がＥＶＯＨとの相溶性に優れることを見い出した。したがって、ＥＶＯＨを海成分とし、下記に示す特定のＰＶＡ系共重合体を島成分とすることにより、微細な海島型構造を有する複合繊維となる。また、下記に示す特定のＰＶＡ系共重合体が熱溶融成形性に優れ、ＥＶＯＨの溶融紡糸条件、すなわち低温での紡糸が可能であるので、ＰＶＡ系共重合体の熱劣化が少なく、そのため水溶性に優れ、水による溶解除去が容易である。したがって、島成分を溶解除去することによって、微細空隙が形成され、表面積が大きい多孔繊維が得られる。よって、吸湿量が多く、冷感特性が優れた多孔繊維が得られる。

すなわち、本発明の要旨は、エチレン−ビニルエステル共重合体ケン化物（ＥＶＯＨ）を海成分とし、下記一般式（１）で表わされる構造単位を有するポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系共重合体を島成分とする海島型構造を有する複合繊維である。

〔式中、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³はそれぞれ独立して水素原子または有機基を示し、Ｘは単結合または結合鎖を示し、Ｒ⁴、Ｒ⁵及びＲ⁶はそれぞれ独立して水素原子または有機基を示す。〕

また、本発明においては、上記複合繊維を水で処理し、該複合繊維からポリビニルアルコール系共重合体の少なくとも一部を溶解除去して得られた多孔繊維も提供するものである。

本発明の多孔繊維は、微細空隙が形成され、表面積が大きく、ＥＶＯＨから構成されているので、吸湿量が多く、冷感特性に優れる。また、本発明の複合繊維は、ＥＶＯＨを海成分とし、ＥＶＯＨとの相溶性に優れ、かつ熱溶融成形性に優れる特定のＰＶＡ系共重合体を島成分とするので、微細な海島型構造になるとともに、成形時の熱劣化によるＰＶＡ系共重合体の水溶解性の低下が生じ難く、ＰＶＡ系共重合体が水により容易に溶解除去される。したがって、本発明の複合繊維は、本発明の多孔繊維の製造に適したものである。

本発明の複合繊維は、ＥＶＯＨを海成分とし、一般式（１）で表わされる構造単位を有するＰＶＡ系共重合体を島成分とする海島型構造を有する。まず、ＥＶＯＨについて説明する。

海成分としてのＥＶＯＨは、エチレン含有量が、通常２０〜６０モル％であり、特に２５〜４５モル％が好ましく、さらに２８〜４０モル％が好ましい。エチレン含有量が多すぎると、ＰＶＡ系共重合体との相溶性が低下し、複合紡糸時に糸切れが多発する傾向がある。また、エチレン含有量が少なすぎると、融点が高くなるため、溶融紡糸時に熱劣化しやすくなったり、繊維とした後の耐洗濯性が低下する傾向がある。ＥＶＯＨのＭＦＲ（メルトフローレート）は、通常３〜５０ｇ／１０分（２１０℃、２１６０ｇ）であり、特に５〜４０ｇ／１０分（２１０℃、２１６０ｇ）が好ましく、さらに２０〜３５ｇ／１０分（２１０℃、２１６０ｇ）が好ましい。ＭＦＲが大きすぎると、溶融紡糸時の張力が弱く、安定な溶融紡糸が困難になる傾向がある。また、小さすぎると、溶融粘度が高すぎ、紡糸が困難になる傾向がある。ＥＶＯＨのケン化度（ＪＩＳ Ｋ６７２６に準拠して測定）は、通常９９モル％以上、特に９９．５モル％以上が好ましい。ケン化度が低すぎると、溶融紡糸時の熱劣化によって異臭が発生したり、繊維が着色しやすくなる傾向がある。なお、ＥＶＯＨは、公知の方法により製造することができる。

本発明で用いる島成分としてのＰＶＡ系共重合体は、下記一般式（１）で示される１，２−ジオール構造単位を有するもので、一般式（１）におけるＲ¹、Ｒ²及びＲ³はそれぞれ独立して水素原子または有機基を示し、Ｘは単結合または結合鎖を示し、Ｒ⁴、Ｒ⁵及びＲ⁶はそれぞれ独立して水素原子または有機基を示す。

一般式（１）で表わされる構造単位中のＲ¹〜Ｒ³及びＲ⁴〜Ｒ⁶は、すべて水素原子であることが望ましく、下記一般式（１’）で表わされる構造単位を有するＰＶＡ系共重合体が好適に用いられる。

かかる一般式（１）で表わされる構造単位中のＲ¹〜Ｒ³及びＲ⁴〜Ｒ⁶は、樹脂特性を大幅に損なわない程度の量であれば、有機基であってもよく、その有機基としては特に限定されないが、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等の炭素数１〜４のアルキル基が好ましく、必要に応じて、これらアルキル基がハロゲン基、水酸基、エステル基、カルボン酸基、スルホン酸基等の置換基を有していてもよい。

また、一般式（１）で表わされる構造単位中のＸは、微細な海島構造が形成され易く、多孔繊維にしたときの表面積が大きくなり、冷感特性に優れる理由から、単結合であることが最も好ましいが、本発明の効果を阻害しない範囲であれば結合鎖であってもよい。かかる結合鎖としては特に限定されないが、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、フェニレン、ナフチレン等の炭化水素基（これらの炭化水素基はフッ素、塩素、臭素等のハロゲン等を有していても良い）の他、−Ｏ−、−（ＣＨ₂Ｏ）_m−、−（ＯＣＨ₂）_m−、−（ＣＨ₂Ｏ）_mＣＨ₂−、−ＣＯ−、−ＣＯＣＯ−、−ＣＯ（ＣＨ₂）_mＣＯ−、−ＣＯ（Ｃ₆Ｈ₄）ＣＯ−、−Ｓ−、−ＣＳ−、−ＳＯ−、−ＳＯ₂−、−ＮＲ−、−ＣＯＮＲ−、−ＮＲＣＯ−、−ＣＳＮＲ−、−ＮＲＣＳ−、−ＮＲＮＲ−、−ＨＰＯ₄−、−Ｓｉ（ＯＲ）₂−、−ＯＳｉ（ＯＲ）₂−、−ＯＳｉ（ＯＲ）₂Ｏ−、−Ｔｉ（ＯＲ）₂−、−ＯＴｉ（ＯＲ）₂−、−ＯＴｉ（ＯＲ）₂Ｏ−、−Ａｌ（ＯＲ）−、−ＯＡｌ（ＯＲ）−、−ＯＡｌ（ＯＲ）Ｏ−等（Ｒは各々独立して任意の置換基であり、水素原子、アルキル基が好ましく、またｍは自然数である）が挙げられる。中でも製造時あるいは使用時の安定性の点で炭素数６以下のアルキレン基、特にメチレン基、あるいは−ＣＨ₂ＯＣＨ₂−が好ましい。

本発明で用いられるＰＶＡ系共重合体の製造法は、特に限定されないが、（ｉ）ビニルエステル系モノマーと下記一般式（２）で示される化合物との共重合体をケン化する方法や、（ｉｉ）ビニルエステル系モノマーと下記一般式（３）で示される化合物との共重合体をケン化及び脱炭酸する方法や、（ｉｉｉ）ビニルエステル系モノマーと下記一般式（４）で示される化合物との共重合体をケン化及び脱ケタール化する方法が好ましく用いられる。なお、（ｉ）、（ｉｉ）、及び（ｉｉｉ）の方法については、例えば、特開２００６−９５８２５号公報に説明されている方法を採用できる。

上記一般式（２）、（３）、（４）中のＲ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｘ、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶は、いずれも一般式（１）の場合と同様である。Ｒ⁷及びＲ⁸はそれぞれ独立して水素原子またはＲ⁹−ＣＯ−（式中、Ｒ⁹はアルキル基である）である。Ｒ¹⁰及びＲ¹¹はそれぞれ独立して水素原子またはＲ¹〜Ｒ⁶と同様の有機基である。

なかでも、共重合反応性および工業的な取り扱い性に優れるという点から、上記一般式（２）においてＲ¹〜Ｒ⁶が水素、Ｘが単結合、Ｒ⁷〜Ｒ⁸がＲ⁹−ＣＯ−であり、Ｒ⁹がアルキル基である、３，４−ジアシロキシ−１−ブテンが好ましく、さらにそのなかでも特にＲ⁹がメチル基である３，４−ジアセトキシ−１−ブテンが好ましく用いられる。

上記（ｉ）の方法において、ビニルエステル系モノマーとして酢酸ビニルを用い、これと３，４−ジアセトキシ−１−ブテンを共重合させた際の各モノマーの反応性比は、ｒ（酢酸ビニル）＝０．７１０、ｒ（３，４−ジアセトキシ−１−ブテン）＝０．７０１であり、これは（ｉｉ）の方法で用いられる一般式（３）で表される化合物であるビニルエチレンカーボネートの場合の、ｒ（酢酸ビニル）＝０．８５、ｒ（ビニルエチレンカーボネート）＝５．４と比較して、３，４−ジアセトキシ−１−ブテンが酢酸ビニルとの共重合反応性に優れることを示すものである。

また、酢酸ビニルとの共重合時の３，４−ジアセトキシ−１−ブテンの連鎖移動定数は、Ｃｘ（３，４−ジアセトキシ−１−ブテン）＝０．００３（６５℃）であり、これはビニルエチレンカーボネートの場合の、Ｃｘ（ビニルエチレンカーボネート）＝０．００５（６５℃）や、（ｉｉｉ）の方法で用いられる一般式（４）で表される化合物である２，２−ジメチル−４−ビニル−１，３−ジオキソランの場合のＣｘ（２，２−ジメチル−４−ビニル−１，３−ジオキソラン）＝０．０２３（６５℃）と比較して、重合度が上がりにくくなったり、重合速度が低下したりする原因となり難いことを示すものである。

かかる３，４−ジアセトキシ−１−ブテンは、その共重合体をケン化する際に発生する副生物が、ビニルエステル系モノマーとして多用される酢酸ビニルに由来する構造単位からケン化時に副生する化合物と同一であり、その後処理や溶剤回収系に敢えて特別な装置や工程を設ける必要がなく、従来からの設備を利用出来るという点も、工業的に大きな利点である。

なお、上記３，４−ジアセトキシ−１−ブテンは、例えば、国際公開第００／２４７０２号に記載の１，３−ブタジエンを出発物質とした合成ルートで製造された製品や、ＵＳＰ５６２３０８６、ＵＳＰ６０７２０７９に記載の技術によるエポキシブテン誘導体を中間体として製造された製品を入手することができ、また試薬レベルではアクロス社の製品をそれぞれ市場から入手することができる。また、１，４−ブタンジオール製造工程中の副生成物として得られる粗３，４−ジアセトキシ−１−ブテンを精製して利用することもできる。

また、１，４−ブタンジオール製造工程の中間生成物である１，４−ジアセトキシ−１−ブテンを、塩化パラジウムなどの金属触媒を用いた公知の異性化反応で異性化することによって、３，４−ジアセトキシ−１−ブテンに変換して用いることもできる。また、国際公開第００／２４７０２号に記載の有機ジエステルの製造方法に準じて製造することも可能である。

上記（ｉｉ）や（ｉｉｉ）の方法によって得られたＰＶＡ系共重合体は、ケン化度が低い場合や、脱炭酸あるいは脱アセタール化が不充分な場合には側鎖にカーボネート環あるいはアセタール環が残存する場合があり、その結果、ＰＶＡ系共重合体自身の架橋やＥＶＯＨと反応によって水溶性が低下するので、多孔繊維にしたときに空隙率が低下し、含水率の低下や冷感特性の低下が生じる傾向がある。これらの点からも、（ｉ）の方法によって得られたＰＶＡ系共重合体が本用途においては最も好適である。

上記ビニルエステル系モノマーとしては、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バレリン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、バーサチック酸ビニル、トリフロロ酢酸ビニル等が挙げられるが、経済的にみて、中でも酢酸ビニルが好ましく用いられる。

また上述のモノマー（ビニルエステル系モノマー、一般式（２）、（３）、（４）で示される化合物）の他に、樹脂物性に大幅な影響を及ぼさない範囲であれば、共重合成分として、エチレンやプロピレン等のαーオレフィン；３−ブテン−１−オール、４−ペンテン−１−オール、５−ヘキセン−１，２−ジオール等のヒドロキシ基含有α−オレフィン類、およびそのアシル化物などの誘導体；イタコン酸、マレイン酸、アクリル酸等の不飽和酸類あるいはその塩あるいはモノ又はジアルキルエステル；アクリロニトリル等のニトリル類；メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等のアミド類；エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸、ＡＭＰＳ（２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸）等のオレフィンスルホン酸あるいはその塩などの化合物、などが共重合されていてもよい。

本発明で用いるＰＶＡ系共重合体は、上記一般式（１）で示される構造単位を通常０．１〜１２モル％、好ましくは１〜１０モル％、さらに好ましくは３〜８モル％を含有する。上記一般式（１）で示される構造単位のモル分率を過度に高くしても、溶融紡糸性や水溶性の向上が頭打ちとなり、所定の重合度のＰＶＡ系共重合体が得られ難くなる傾向がある。一方、モル分率が低すぎると、融点が高くなるため成型温度を高くせざるを得ず、溶融紡糸性が低下したり、熱劣化による不溶物が発生する傾向がある。また、ＰＶＡ系共重合体の水溶性が低下し、複合繊維からの溶出に長時間を要したり、完全に溶出されなかったりする傾向がある。

ＰＶＡ系共重合体中、一般式（１）で示される１，２−ジオール構造単位の含有率（モル分率）は、ＰＶＡ系共重合体を完全にケン化したものの¹Ｈ−ＮＭＲスペクトル（溶媒：ＤＭＳＯ−ｄ６、内部標準：テトラメチルシラン）から求めることができ、具体的には１，２−ジオール単位中の水酸基プロトン、メチンプロトン、およびメチレンプロトン、主鎖のメチレンプロトン、主鎖に連結する水酸基のプロトンなどに由来するピーク面積から算出することができる。

本発明で用いるＰＶＡ系共重合体のケン化度（ＪＩＳ Ｋ６７２６に準拠して測定）は、通常８０〜１００モル％、特に８５〜９９．９モル％、さらに８８〜９９．５モル％が好ましい。特に本発明で用いるＰＶＡ系共重合体は、ケン化度が高くても側鎖の１，２−ジオール構造によって結晶サイズが制御され、融点の上昇が抑制されており、良好な溶融成形性が得られ、熱劣化の問題が少ないことを特徴とするものである。ケン化度が低すぎると、溶融紡糸時の熱安定性が低下したり、酢酸臭がしたりする傾向がある。また、ＰＶＡ系共重合体の平均重合度（ＪＩＳ Ｋ６７２６に準拠して測定）は、通常２００〜１２００、特に２５０〜１０００、さらに３００〜６００が好ましい。平均重合度が高すぎると、溶融粘度が高くなり、紡糸が困難になる傾向がある。一方、平均重合度が低すぎると、ＥＶＯＨとの混練時、および溶融紡糸時に表面に排出され、繊維の径方向に均一な海島構造ができ難くなる傾向があり、繊維強度や耐洗濯性が低下する場合がある。さらに、ＰＶＡ系共重合体のＭＦＲ（メルトフローレート）は、通常３〜５０ｇ／１０分（２１０℃、２１６０ｇ）であり、特に５〜４０ｇ／１０分（２１０℃、２１６０ｇ）が好ましく、さらに１０〜２５ｇ／１０分（２１０℃、２１６０ｇ）が好ましい。ＭＦＲが大きすぎると、溶融紡糸時の張力が弱く、安定な溶融紡糸が困難になる傾向がある。また、小さすぎると、溶融粘度が高すぎ、紡糸が困難になる傾向がある。

本発明で用いるＰＶＡ系共重合体には、必要に応じて、添加剤を配合しても良い。例えば、溶融流動性を向上させ、繊維化工程での熱分解を抑え、良好な可塑化性、紡糸性を得るための可塑剤としてグリセリン、ソルビトール、ポリエチレングリコール等の多価アルコール、あるいはこれらのアルキレンオキサイド付加物を配合することができる。さらに、エチレンビスステアリルアマイド等の滑剤や酸化防止剤を配合しても良い。

本発明の複合繊維は、海成分となるＥＶＯＨと、島成分となる上記ＰＶＡ系共重合体とを混合紡糸または複合紡糸することにより製造することかできる。混合紡糸では、例えば、ＥＶＯＨと上記ＰＶＡ系共重合体とを１つの押出機で溶融混練し、引き続き同一の紡糸ノズルから吐出させて巻取り、繊維化することができる。また、複合紡糸では、ＥＶＯＨと上記ＰＶＡ系共重合体とをそれぞれ別の押出機で溶融混練し、引き続き、ＥＶＯＨが海成分となり、ＰＶＡ系共重合体が島成分となるようにして海島型複合紡糸ノズルから吐出させて巻き取り、繊維化することができる。紡糸に際しての紡糸口金の温度、ノズル通過時のせん断速度等の製造条件は、製造する複合繊維のＥＶＯＨとＰＶＡ系共重合体との混合比率、複合繊維の断面形状等に応じて、適宜設定される。

海成分となるＥＶＯＨと、島成分となる上記ＰＶＡ系共重合体との混合比率は、ＥＶＯＨ１００質量部に対して、上記ＰＶＡ系共重合体が通常０．５〜５０質量部、好ましくは１〜４５質量部、さらに好ましくは５〜４０質量部である。ＥＶＯＨに対して上記ＰＶＡ系共重合体が多すぎると、溶融紡糸性が低下する傾向があり、上記ＰＶＡ系共重合体が少なすぎると、ＰＶＡ系共重合体を除去して多孔繊維とした際の多孔繊維の空隙率が低くなり、冷感特性が低下する傾向がある。本発明の複合繊維の断面形状は、特に限定されず、真円形状、中空形状、異型断面形状のいずれでもよいが、繊維化や製織化での工程通過性の点からは、真円形状が好ましい。

本発明の複合繊維は、海成分となるＥＶＯＨと、島成分となる上記ＰＶＡ系共重合体とともに、他の熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。他の熱可塑性樹脂としては、上記ＰＶＡ系共重合体以外のＰＶＡ系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂（ＬＬＤＰＥ、ＬＤＰＥ、ＶＬＤＰＥ等）、ポリエステル系樹脂（ＰＥＴ、ＰＢＴ等）、ポリアミド系樹脂（ナイロン６、ナイロン６／６６、ナイロン１２等）などが挙げられ、特にポリエステル系樹脂が強度等の繊維特性の点で好適である。

他の熱可塑性樹脂を含む複合繊維の形態としては、サイドバイサイド型や芯鞘型が挙げられる。例えば、他の熱可塑性樹脂を芯とし、ＥＶＯＨとＰＶＡ系共重合体との海島型構造を有する複合樹脂を鞘とする芯鞘型の複合繊維が挙げられる。芯鞘型の複合繊維における芯の太さは、通常５〜１００μｍ、好ましくは１０〜８０μｍ、更に好ましくは２０〜６０μｍであり、鞘の厚さは、通常１〜３０μｍ、好ましくは２〜２０μm 、更に好ましくは３〜１０μｍである。

また、本発明においては、上述の複合繊維を用いて紡績された紡績糸もまた本発明の複合繊維に概念的に包含される。かかる紡績糸としては、ＥＶＯＨとＰＶＡ系共重合体との海島型構造を有する複合樹脂を含有する繊維（上述の複合繊維も概念的に包含される）の短繊維のみからなる紡績糸、またはこの短繊維と他の短繊維からなる紡績糸が挙げられる。他の短繊維としては、上述の他の熱可塑性樹脂（ポリエステル系樹脂やポリアミド系樹脂など）や天然繊維（綿、麻、絹など）からなる短繊維が挙げられる。

紡糸又は紡績された複合繊維は、必要に応じて、延伸や熱処理がなされてもよい。熱処理は延伸と同時または延伸と別工程で行なわれ得る。なお、複合繊維からＰＶＡ系共重合体を除去する際に生じる収縮を抑えるために、複合繊維に収縮が伴う程度まで熱処理を行なってもよい。

次に、本発明の多孔繊維について説明する。本発明の多孔繊維は、本発明の複合繊維を水で処理し、該複合繊維からＰＶＡ系共重合体の少なくとも一部を溶解除去して得られる。ＰＶＡ系共重合体を溶解除去する際の水の温度は、通常５〜９５℃、好ましくは２０〜８０℃である。水の温度が高すぎると、海成分となるＥＶＯＨが軟化し、空隙がつぶれる傾向がある。一方、水の温度が低すぎると、ＰＶＡ系共重合体の溶出除去に長時間を要したり、除去が不完全になり、空隙率が低下する傾向がある。本発明の多孔繊維は、ＰＶＡ系共重合体の少なくとも一部が溶解除去されていればよい。例えば、複合繊維中のＰＶＡ系共重合体は、吸湿性や保湿性に優れるので、この特性を利用する用途に多孔繊維を用いることを目的として、ＰＶＡ系共重合体の一部のみを溶解除去してもよい。

水による溶解除去の処理方法としては特に限定されず、複合繊維を高圧下の熱水や温水等の水中に浸漬する方法、複合繊維に水をスプレー等で噴射する方法等を挙げることができる。処理に用いる水は、界面活性剤等の添加剤を含んでいてもよい。

本発明の多孔繊維における空隙率は、通常１〜４５容積％であり、特に５〜４０容積％、さらに２０〜３０容積％が好ましい。空隙率が高すぎると、繊維強度が不充分となる傾向があり、空隙率が低すぎると、冷感特性が不充分となる傾向がある。なお、多孔繊維における空隙率は、多孔繊維の糸の横断面を走査型電子顕微鏡にて写真撮影し、その横断面における多孔状の空隙部の面積を多孔繊維全体部の面積で除して算出することができる。

本発明の多孔繊維の繊度は、１〜１５０デニール、好ましくは１．５〜５デニールである。本発明の多孔繊維は、軽量性、吸水性、保温性、柔軟性、不透明性、ふくらみ感のある風合等を有するので、特にタフタ、デシン、ジョーゼット、ちりめん、加工糸、ツイルなどの織物、または天竺、スムース、トリコットなどの編物、不織布に好適に使用され得る。本発明の多孔繊維を用いた具体的な商品としては、衣料、マスク等の衛生材料、枕用充填材、自動車等の内装材、消音材、防振材等が挙げられる。

以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下「％」「部」とあるのは、特にことわりのない限り、質量基準を意味する。

〔評価方法〕
下記の実施例１〜５及び比較例１で得られた多孔繊維の評価方法について説明する。評価に供する多孔繊維は、６０℃、９０％ＲＨの雰囲気下で１週間放置したものを用いる。吸熱量（ΔＨ）の測定は、示差走査熱量（ＤＳＣ）測定（３０℃〜１６０℃、昇温速度１０℃／分）により行なう。含水率（％）は、重量測定の後、１０５℃にて３時間乾燥し、絶乾重量を求め、その差を乾燥前の重量で除して求める。

〔材料〕
実施例１〜５及び比較例１で用いた、表１に記載の材料を下記に示す。
ＥＶＯＨ（１）：エチレン含有量２９モル％、ＭＦＲ２０ｇ／１０分（２１６０ｇ、２１０℃）、ケン化度９９．５モル％以上
ＥＶＯＨ（２）：エチレン含有量３２モル％、ＭＦＲ２０ｇ／１０分（２１６０ｇ、２１０℃）、ケン化度９９．５モル％以上
ＰＶＡ（１）：３，４−ジアセトキシ−１−ブテンを８モル％含有、重合度３５０、ＭＦＲ２０ｇ／１０分（２１６０ｇ、２１０℃）、ケン化度９８．５モル％
ＰＶＡ（２）：未変性、重合度４００、ＭＦＲ６０ｇ／１０分（２１６０ｇ、２３０℃）、ケン化度９８．４モル％

〔ＰＶＡ（１）の製造方法〕
還流冷却器、滴下漏斗、撹拌機を備えた反応缶に、酢酸ビニル６．８５部（全仕込量の１０％）、メタノール２０．５部、３，４−ジアセトキシ−１−ブテン１．１部（全仕込量の１０％、８モル％対仕込み酢酸ビニル）、アゾビスイソブチロニトリルを０．３モル％（対仕込み酢酸ビニル）投入し、撹拌しながら窒素気流下で温度を上昇させ、重合を開始した。さらに酢酸ビニル６１．６５部（全仕込量の９０％、３，４−ジアセトキシ−１−ブテン９．９部（全仕込量の９０％）を９時間かけて等速滴下した。酢酸ビニルの重合率が９０％となった時点で、重合禁止剤としてｍ−ジニトロベンゼンを加え、重合を終了した。続いて、メタノール蒸気を吹き込む方法により未反応の酢酸ビニルモノマーを系外に除去して、ＰＶＡ系共重合体のメタノール溶液を得た。

次いで、該溶液をメタノールで希釈して濃度４５％に調整してニーダーに仕込み、溶液温度を３５℃に保ちながら、水酸化ナトリウムの２％メタノール溶液を、ＰＶＡ系共重合体中の酢酸ビニル構造単位及び３，４−ジアセトキシ−１−ブテン構造単位の合計量１モルに対して、１０．５ミリモルとなる割合で加えて４時間ケン化を行った。ケン化が進行するに伴ってケン化物が析出して、粒子状となった時点で固液分離し、メタノールでよく洗浄して熱風乾燥機中、７０℃で１２時間乾燥し、ＰＶＡ系樹脂を得た。

得られたＰＶＡ系樹脂のケン化度は、残存酢酸ビニル及び残存３，４−ジアセトキシ−１−ブテンの加水分解に要するアルカリ消費量で分析を行ったところ、９８．５モル％であり、平均重合度はＪＩＳ Ｋ６７２６に準じて分析を行ったところ３５０であった。また、１，２−ジオール構造を含有する側鎖の導入量は、¹Ｈ−ＮＭＲ（内部標準：テトラメチルシラン、溶媒：ＤＭＳＯ−ｄ６）で測定して算出したところ８モル％であった。

〔実施例１〕
ＥＶＯＨ（１）のペレットとＰＶＡ（１）のペレットを質量比９０／１０でドライブレンドし、これを二軸押出機（テクノベル社製ＫＺＷ１５−６０）によって、下記温度パターンで溶融紡糸を行って、ＥＶＯＨが海成分、ＰＶＡが島成分である複合繊維を得た。
Ｃ１：１７０℃、 Ｃ２：１８０℃、 Ｃ３：１８５℃、 Ｃ４：１９０℃、
Ｃ５：１９０℃、 Ｃ６：１９５℃、 Ｃ７：２００℃、 Ｃ８：２００℃、
ＡＤ１：２００℃、 ＧＰ：２００℃、 ＡＤ２：２００℃、 ＦＤ：２００℃

この複合繊維を８０℃の熱水に２時間浸漬した後、４０℃で１晩真空乾燥させることで、島成分であるＰＶＡが溶出除去された多孔繊維が得られた。得られた多孔繊維の空隙率は１０容積％であった。

〔実施例２〜５、比較例１〕
ＥＶＯＨ、およびＰＶＡとして表１に記載のものを用い、実施例１と同様に多孔繊維を製造し、同様に評価を行った。
ただし、比較例１については下記温度パターンで溶融紡糸を行った。
Ｃ１：１７０℃、 Ｃ２：１８０℃、 Ｃ３：１９５℃、 Ｃ４：２００℃、
Ｃ５：２１０℃、 Ｃ６：２１５℃、 Ｃ７：２２０℃、 Ｃ８：２３０℃、
ＡＤ１：２３０℃、 ＧＰ：２３０℃、 ＡＤ２：２３０℃、 ＦＤ：２３０℃
実施例１〜５及び比較例１で得られた多孔繊維の評価結果を表１に併せて示す。

実施例１と比較例１の評価結果の対比から、未変性のＰＶＡを用いた場合には、相対的に、吸熱量が低いので、冷感特性に劣り、また含水率が低いので、吸湿性も劣ることがわかる。また、実施例１と実施例３の評価結果の対比から、ＰＶＡ系共重合体の比率を高くすると、空隙率が高くなり、冷感特性や吸湿性が向上することがわかる。さらに、実施例１，２と実施例４，５の評価結果の対比から、ＥＶＯＨのエチレン含有量が多くなると、冷感特性や吸湿性が低下する傾向にあることがわかる。その理由は、ＥＶＯＨのエチレン含有量が多くなると、ＰＶＡ系共重合体との分散性が低下するためであると推測される。

Claims (3)

1. エチレン−ビニルエステル共重合体ケン化物を海成分とし、下記一般式（１）で表わされる構造単位を有するポリビニルアルコール系共重合体を島成分とする海島型構造を有する複合繊維。
   

   

   〔式中、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³はそれぞれ独立して水素原子または有機基を示し、Ｘは単結合または結合鎖を示し、Ｒ⁴、Ｒ⁵及びＲ⁶はそれぞれ独立して水素原子または有機基を示す。〕
2. 請求項１記載の複合繊維を水で処理し、該複合繊維からポリビニルアルコール系共重合体の少なくとも一部を溶解除去して得られたことを特徴とする多孔繊維。
3. 空隙率が１〜４５容積％であることを特徴とする請求項２記載の多孔繊維。