JP2020204104A - Polyvinyl alcohol fiber and method for producing the same - Google Patents

Polyvinyl alcohol fiber and method for producing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2020204104A
JP2020204104A JP2019112253A JP2019112253A JP2020204104A JP 2020204104 A JP2020204104 A JP 2020204104A JP 2019112253 A JP2019112253 A JP 2019112253A JP 2019112253 A JP2019112253 A JP 2019112253A JP 2020204104 A JP2020204104 A JP 2020204104A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyvinyl alcohol
scattering intensity
image
based fiber
polymerization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019112253A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
小林 謙一
Kenichi Kobayashi
謙一 小林
宗紀 偉士大
Munenori Ishidai
宗紀 偉士大
守 大倉
Mamoru Okura
守 大倉
正実 川上
Masami Kawakami
正実 川上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuraray Co Ltd filed Critical Kuraray Co Ltd
Priority to JP2019112253A priority Critical patent/JP2020204104A/en
Publication of JP2020204104A publication Critical patent/JP2020204104A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

To provide a polyvinyl alcohol fiber obtained by a production method in which a draw ratio is low and having excellent strength, and a method for producing the same.SOLUTION: In a polyvinyl alcohol fiber, regarding the value A and the value B obtained when the long periodic image of X-ray small angle scattering intensity is measured, A/B satisfies 1.6 or more. A: the X-ray small angle scattering intensity of the polyvinyl alcohol fiber is measured, among four images composing the long period image of the X-ray small angle scattering intensity, any one image (X1) is selected, an another image (X2) at the side same as the image (X1) viewed from an equatorial line among the four images is decided, and the average value of the two of the maximum value of the peak scattering intensity derived from the image (X1) (X1-maxvalue) and the maximum value of the peak scattering intensity derived from the image (X2) (X1-maxvalue) is defined as A,and B: between the pixel number position of the maximum value of the peak scattering intensity derived from the image (X1) and the pixel number position of the maximum value of the peak scattering intensity derived from the image (X2), the minimum value of the scattering intensity is defined as the value B.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ポリビニルアルコール系繊維及びその製造方法に関する。より詳細には、本発明は、分子量分布が狭いポリビニルアルコール樹脂を含む、欠陥が著しく低減されたポリビニルアルコール系繊維及びその製造方法に関する。 The present invention relates to polyvinyl alcohol-based fibers and methods for producing the same. More specifically, the present invention relates to a polyvinyl alcohol-based fiber containing a polyvinyl alcohol resin having a narrow molecular weight distribution and having significantly reduced defects, and a method for producing the same.

ポリビニルアルコール系繊維は、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維などの汎用合成繊維に比べて強度弾性率が高く、その主用途である産業資材用繊維としてはもちろん、アスベスト代替のセメント補強材、ゴム補強材あるいはプラスチック補強材などに利用される。 Polyvinyl alcohol-based fibers have a higher strength and elasticity than general-purpose synthetic fibers such as polyamide fibers and polyester fibers, and are not only used as fibers for industrial materials, but also cement reinforcing materials, rubber reinforcing materials, or plastics that replace asbestos. Used as a reinforcing material.

近年、ポリビニルアルコール系繊維の強度や弾性率をさらに高める方法として、高分子量ポリエチレンのゲル紡糸−超延伸と同様の考え方に基づき、分子量50万以上のポリビニルアルコールを使用する方法等が提案されている(特許文献1)。その結果、いわゆるゲル紡糸方法によるポリエチレン繊維には及ばないものの、高強度、高弾性率繊維の代表とされるポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維に匹敵する高強度、高弾性率の繊維が得られている。しかしながら、同方式は、コストアップ、紡糸安定性が課題であった。 In recent years, as a method for further increasing the strength and elastic modulus of polyvinyl alcohol-based fibers, a method of using polyvinyl alcohol having a molecular weight of 500,000 or more has been proposed based on the same concept as gel spinning-ultra-stretching of high molecular weight polyethylene. (Patent Document 1). As a result, fibers having high strength and high elastic modulus comparable to polyparaphenylene terephthalamide fibers, which are representative of high strength and high elastic modulus fibers, have been obtained, although they are not as good as polyethylene fibers produced by the so-called gel spinning method. .. However, this method has problems of cost increase and spinning stability.

従来のポリビニルアルコール系繊維で強度を向上させる方法としては、重合度を高くする方法や延伸倍率を向上させる方法がある。しかしながら、重合度を高くすると、コストアップにもなりえる。 As a method of improving the strength of the conventional polyvinyl alcohol-based fiber, there are a method of increasing the degree of polymerization and a method of improving the draw ratio. However, if the degree of polymerization is increased, the cost can be increased.

また一般に、強度を向上させるためには分子鎖の高配向化と高結晶化が不可欠であり、そのためには高倍率延伸が必要であった(特許文献2)。 Further, in general, high orientation and high crystallization of molecular chains are indispensable for improving the strength, and for that purpose, high-magnification stretching is required (Patent Document 2).

ところで、近年、いわゆるリビングラジカル重合技術の進歩により、酢酸ビニルのラジカル重合反応を制御する方法がいくつか提案されてきた。例えば、ラジカル重合開始剤と特定の制御剤の存在下で酢酸ビニルのラジカル重合反応を行うことによって、分子量分布が狭く、かつ高分子量のポリ酢酸ビニルを得る方法が提案されている。このような重合反応においては、ポリ酢酸ビニルの分子鎖の生長ラジカル末端が制御剤と共有結合してドーマント種を形成し、当該ドーマント種とそれが解離して生じるラジカル種との間で平衡を形成しながら重合が進行する。このような重合反応は制御ラジカル重合と呼ばれる。 By the way, in recent years, with the progress of so-called living radical polymerization technology, some methods for controlling the radical polymerization reaction of vinyl acetate have been proposed. For example, a method has been proposed in which a radical polymerization reaction of vinyl acetate is carried out in the presence of a radical polymerization initiator and a specific control agent to obtain polyvinyl acetate having a narrow molecular weight distribution and a high molecular weight. In such a polymerization reaction, the growth radical terminal of the molecular chain of polyvinyl acetate covalently bonds with a control agent to form a dormant species, and an equilibrium is formed between the dormant species and the radical species generated by dissociation thereof. Polymerization proceeds while forming. Such a polymerization reaction is called controlled radical polymerization.

特許文献3には、ラジカル重合開始剤とヨウ素化合物からなる制御剤の存在下で酢酸ビニルのラジカル重合反応を行うことによって、数平均分子量(Mn)が92,000で、分子量分布(Mw/Mn)が1.57のポリ酢酸ビニルを合成し、それをけん化してポリビニルアルコールを製造した例が報告されている。しかしながら、ヨウ素化合物を制御剤に用いた重合方法においては、ポリ酢酸ビニルの重合末端にアルデヒド基が形成されることが知られている(例えば、非特許文献1を参照)。このようなアルデヒド基を末端に有するポリ酢酸ビニルをけん化した場合、複数の炭素−炭素二重結合が共役した共役ポリエン構造が形成され、着色の著しいポリビニルアルコールが得られることが知られている。このように着色したポリビニルアルコールは繊維として適さない。 According to Patent Document 3, a number average molecular weight (Mn) of 92,000 and a molecular weight distribution (Mw / Mn) are obtained by carrying out a radical polymerization reaction of vinyl acetate in the presence of a radical polymerization initiator and a control agent composed of an iodine compound. ) Synthesized polyvinyl acetate of 1.57, and saponified it to produce polyvinyl alcohol. However, it is known that an aldehyde group is formed at the polymerization terminal of polyvinyl acetate in the polymerization method using an iodine compound as a control agent (see, for example, Non-Patent Document 1). It is known that when polyvinyl acetate having such an aldehyde group at the end is saponified, a conjugated polyene structure in which a plurality of carbon-carbon double bonds are conjugated is formed, and polyvinyl alcohol with remarkable coloring can be obtained. Polyvinyl alcohol colored in this way is not suitable as a fiber.

また最近、有機コバルト錯体を制御剤とする制御ラジカル重合によって、ポリ酢酸ビニルを合成する手法が提案されている。この重合反応においては、ポリ酢酸ビニルの分子鎖の生長ラジカル末端が有機コバルト錯体のコバルト原子と共有結合してドーマント種を形成し、当該ドーマント種とそれが解離して生じるラジカル種との間で平衡を形成しながら重合が進行する。例えば非特許文献2には、コバルト(II)アセチルアセトナートの存在下に酢酸ビニルを重合させることによって、数平均分子量(Mn)が99,000で、分子量分布(Mw/Mn)が1.33のポリ酢酸ビニルを合成した例が報告されている。 Recently, a method for synthesizing polyvinyl acetate by controlled radical polymerization using an organic cobalt complex as a control agent has been proposed. In this polymerization reaction, the growth radical terminal of the molecular chain of polyvinyl acetate covalently bonds with the cobalt atom of the organic cobalt complex to form a dormant species, and between the dormant species and the radical species generated by dissociation thereof. Polymerization proceeds while forming equilibrium. For example, Non-Patent Document 2 describes that by polymerizing vinyl acetate in the presence of cobalt (II) acetylacetonate, the number average molecular weight (Mn) is 99,000 and the molecular weight distribution (Mw / Mn) is 1.33. An example of synthesizing polyvinyl acetate has been reported.

非特許文献3には、コバルト(II)アセチルアセトナートの存在下に酢酸ビニルを重合させて得られたポリ酢酸ビニル鎖を、1−プロパンチオールで処理することが記載されている。当該ポリ酢酸ビニル鎖は末端にコバルト(III)錯体が結合したドーマント種を形成しているが、当該ドーマント種が開裂して形成される末端ラジカルが1−プロパンチオールと反応することによって、ポリ酢酸ビニル鎖からコバルト錯体を切り離すことができる。ドーマント種を形成しているポリ酢酸ビニルは緑色であるが、切り離されたコバルト錯体を析出させた後にセライトろ過して取り除くことによって、着色の低減されたポリ酢酸ビニルが得られたことが記載されている。また、1−プロパンチオールの代わりに、安定ラジカル化合物であるTEMPO(2,2,6,6−テトラメチルピペリジン1−オキシル)を用いることによって、末端ラジカルにTEMPOを結合させてラジカルを捕捉することもできる。この場合にも、コバルト錯体を酸性アルミナでろ過して取り除くことで、無色のポリ酢酸ビニルが得られたことが記載されている。 Non-Patent Document 3 describes that a polyvinyl acetate chain obtained by polymerizing vinyl acetate in the presence of cobalt (II) acetylacetonate is treated with 1-propanethiol. The polyvinyl acetate chain forms a dormant species with a cobalt (III) complex bonded to the end, and the terminal radical formed by cleavage of the dormant species reacts with 1-propanethiol to cause polyacetate. The cobalt complex can be separated from the vinyl chain. The polyvinyl acetate forming the Dormant species is green, but it is described that the polyvinyl acetate with reduced coloring was obtained by precipitating the separated cobalt complex and then filtering it off with Celite. ing. Further, by using TEMPO (2,2,6,6-tetramethylpiperidin1-oxyl) which is a stable radical compound instead of 1-propanethiol, TEMPO is bound to the terminal radical to capture the radical. You can also. Also in this case, it is described that a colorless polyvinyl acetate was obtained by filtering and removing the cobalt complex with acidic alumina.

このように、非特許文献3に記載された方法によれば着色の低減されたポリ酢酸ビニルを得ることができるとされている。しかしながら、こうして得られたポリ酢酸ビニルをけん化してポリビニルアルコールを得ることについては、非特許文献3には記載されていない。本発明者らが実験したところ、非特許文献3で得られたポリ酢酸ビニルをけん化して得られたポリビニルアルコールは着色してしまうことがわかった。 As described above, according to the method described in Non-Patent Document 3, it is said that polyvinyl acetate with reduced coloring can be obtained. However, it is not described in Non-Patent Document 3 that the polyvinyl acetate thus obtained is saponified to obtain polyvinyl alcohol. As a result of experiments by the present inventors, it was found that the polyvinyl alcohol obtained by saponifying the polyvinyl acetate obtained in Non-Patent Document 3 is colored.

そこで、特許文献4には、分子量分布が狭く、着色しないポリビニルアルコール樹脂の製造方法が提案されている。しかしながら、特許文献4には、繊維化については記載されていない。 Therefore, Patent Document 4 proposes a method for producing a polyvinyl alcohol resin having a narrow molecular weight distribution and not being colored. However, Patent Document 4 does not describe fibrosis.

特開昭59−130314号公報JP-A-59-130314 特開平2−154008号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-155008 特開平11−147914号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-147914 国際公開第2019/13267号International Publication No. 2019/13267

Controlled/Living Radical Polymerization of Vinyl Acetate by Degenerative Transfer with Alkyl Iodides, Macromolecules, 2003, vol.36,Issue 25, p9346-9354Controlled / Living Radical Polymerization of Vinyl Acetate by Degenerative Transfer with Alkyl Iodides, Macromolecules, 2003, vol.36, Issue 25, p9346-9354 Highly Efficient Cobalt-Mediated Radical Polymerization of Vinyl Acetate, Angewandte Chemie International Edition, 2005, vol.44, p1101-1104Highly Efficient Cobalt-Mediated Radical Polymerization of Vinyl Acetate, Angewandte Chemie International Edition, 2005, vol.44, p1101-1104 Synthesis of End-Functional Poly(vinyl acetate) by Cobalt-Mediated Radical Polymerization, Macromolecules, 2005, vol.38, Issue 13, p5452-5458Synthesis of End-Functional Poly (vinyl acetate) by Cobalt-Mediated Radical Polymerization, Macromolecules, 2005, vol.38, Issue 13, p5452-5458

本発明は,上記の問題を解決し,延伸倍率が低い場合においても、強度の優れたポリビニルアルコール系繊維を提供することを目的とし、またその製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, to provide a polyvinyl alcohol-based fiber having excellent strength even when the draw ratio is low, and to provide a method for producing the same.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、延伸時の繊維欠陥を少なくする方法として、分子量分布を狭くする技術に着目し、さらに研究を進め、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive research to solve the above problems, the present inventors have focused on a technique for narrowing the molecular weight distribution as a method for reducing fiber defects during drawing, further advanced the research, and completed the present invention. I came to do it.

すなわち、本発明は以下の発明を包含する。
[1]X線小角散乱強度の長周期像を測定した際に得られる下記値Aと値Bについて、A/Bが1.6以上であるポリビニルアルコール系繊維。
A:ポリビニルアルコール系繊維の繊維軸方向が子午線方向となるようにポリビニルアルコール系繊維のX線小角散乱強度の長周期像の測定を行い、当該測定で取得できるX線小角散乱強度の長周期像を構成する4つの像を観察する。当該4つの像の中からいずれかの一つの像(X1)を選択し、その像(X1)の中で最もピーク散乱強度の高い点(X1max)を特定する。当該点(X1max)を通過し、かつ、前記4つの像の中で赤道線から見て像(X1)と同じ側にある別の像(X2)を通過し、かつ、赤道線と平行となる直線領域(Y)を決定する。当該直線領域(Y)においてピーク散乱強度を観察することで得られる、像(X1)由来のピーク散乱強度の最大値(X1−maxvalue)と、像(X2)由来のピーク散乱強度の最大値(X2−maxvalue)の2つの平均値を値Aとする。
B:上記直線領域(Y)において、ピーク散乱強度を観察した際に、上記像(X1)由来のピーク散乱強度の最大値(X1−maxvalue)を与える点(X1max)のピクセル数位置(X1P)と、上記像(X2)由来のピーク散乱強度の最大値(X2−maxvalue)のピクセル数位置(X2P)との間のピクセル数範囲における散乱強度の最小値を値Bとする。
[2]引張強度が10.0cN/dtex以上である、前記[1]のポリビニルアルコール系繊維。
[3]分子量分布(Mw/Mn)が1.05〜1.95であるポリビニルアルコール樹脂を含んでなる、前記[1]又は[2]のポリビニルアルコール系繊維。
[4]前記ポリビニルアルコール樹脂のけん化度が95.0〜99.9mol%である、前記[3]のポリビニルアルコール系繊維。
[5]前記ポリビニルアルコール樹脂が下記式(I)で表される末端基を有する、前記[3]又は[4]のポリビニルアルコール系繊維。
(式中、R1は置換基を有してもよい炭素数6〜20の芳香族基を表し、R2は水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、又は置換基を有してもよい炭素数6〜20の芳香族基を表す。)
[6]前記ポリビニルアルコール樹脂の重量平均分子量(Mw)が100,000〜555,000である、前記[3]〜[5]のいずれかのポリビニルアルコール系繊維。
[7]湿式紡糸法によって紡糸する紡糸工程を備える、前記[1]〜[6]のいずれかのポリビニルアルコール系繊維の製造方法。
[8]分子量分布(Mw/Mn)が1.05〜1.95であるポリビニルアルコール樹脂を含有する水溶液を、無機塩類の凝固浴に浸漬させ脱水固化する工程を備える、ポリビニルアルコール系繊維の製造方法。
[9]前記無機塩類の凝固浴が、さらにアルカリ性水溶液を含む、前記[8]のポリビニルアルコール系繊維の製造方法。
[10]前記無機塩類の凝固浴が、無機塩類の飽和水溶液である、前記[8]又は[9]のポリビニルアルコール系繊維の製造方法。
[11]さらに延伸工程を備え、前記延伸工程における全延伸倍率が18.0倍未満である、前記[7]〜[10]のいずれかのポリビニルアルコール系繊維の製造方法。
That is, the present invention includes the following inventions.
[1] A polyvinyl alcohol-based fiber having an A / B of 1.6 or more with respect to the following values A and B obtained when a long-period image of small-angle X-ray scattering intensity is measured.
A: A long-period image of the small-angle X-ray scattering intensity of the polyvinyl alcohol fiber is measured so that the fiber axis direction of the polyvinyl alcohol-based fiber is the meridional direction, and a long-period image of the small-angle X-ray scattering intensity that can be obtained by the measurement is performed. Observe the four images that make up the. One of the four images (X1) is selected, and the point (X1max) having the highest peak scattering intensity in the image (X1) is specified. It passes through the point (X1max) and another image (X2) on the same side as the image (X1) when viewed from the equator line among the four images, and is parallel to the equator line. The linear region (Y) is determined. The maximum value (X1-maxvalue) of the peak scattering intensity derived from the image (X1) and the maximum value of the peak scattering intensity derived from the image (X2) (X1-maxvalue) obtained by observing the peak scattering intensity in the linear region (Y). Let the two average values of X2-maxvalue) be the value A.
B: The number of pixels (X1P) at the point (X1max) that gives the maximum value (X1-maxvalue) of the peak scattering intensity derived from the image (X1) when the peak scattering intensity is observed in the linear region (Y). And the minimum value of the scattering intensity in the pixel number range between the maximum value (X2-maxvalue) of the peak scattering intensity derived from the image (X2) and the pixel number position (X2P) is defined as the value B.
[2] The polyvinyl alcohol-based fiber according to the above [1], which has a tensile strength of 10.0 cN / dtex or more.
[3] The polyvinyl alcohol-based fiber according to the above [1] or [2], which comprises a polyvinyl alcohol resin having a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1.05 to 1.95.
[4] The polyvinyl alcohol-based fiber according to the above [3], wherein the degree of saponification of the polyvinyl alcohol resin is 95.0 to 99.9 mol%.
[5] The polyvinyl alcohol-based fiber according to the above [3] or [4], wherein the polyvinyl alcohol resin has a terminal group represented by the following formula (I).
(In the formula, R 1 represents an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and R 2 may have a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a substituent. Represents a good aromatic group with 6 to 20 carbon atoms.)
[6] The polyvinyl alcohol-based fiber according to any one of [3] to [5], wherein the polyvinyl alcohol resin has a weight average molecular weight (Mw) of 100,000 to 555,000.
[7] The method for producing a polyvinyl alcohol-based fiber according to any one of [1] to [6] above, which comprises a spinning step of spinning by a wet spinning method.
[8] Production of polyvinyl alcohol-based fiber comprising a step of immersing an aqueous solution containing a polyvinyl alcohol resin having a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1.05 to 1.95 in a coagulation bath of inorganic salts to dehydrate and solidify it. Method.
[9] The method for producing a polyvinyl alcohol-based fiber according to the above [8], wherein the coagulation bath of the inorganic salts further contains an alkaline aqueous solution.
[10] The method for producing a polyvinyl alcohol-based fiber according to [8] or [9], wherein the coagulation bath for the inorganic salts is a saturated aqueous solution of the inorganic salts.
[11] The method for producing a polyvinyl alcohol-based fiber according to any one of [7] to [10], further comprising a stretching step, wherein the total stretching ratio in the stretching step is less than 18.0 times.

本発明によれば、延伸倍率が低い場合においても、強度の優れたポリビニルアルコール系繊維及びその製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a polyvinyl alcohol-based fiber having excellent strength and a method for producing the same even when the draw ratio is low.

図1は本発明にかかるX線小角散乱強度の測定方法の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a method for measuring the small-angle X-ray scattering intensity according to the present invention. 図2は本発明にかかるX線小角散乱強度の測定結果からの値A(赤道線と平行となる直線領域のピーク散乱強度の2つの最大値の平均値)の算出方法を説明する説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a method of calculating a value A (the average value of two maximum values of the peak scattering intensity in a linear region parallel to the equator line) from the measurement result of the small-angle X-ray scattering intensity according to the present invention. is there. 図3は実施例1〜5及び比較例1〜5のX線小角散乱強度の測定結果を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the measurement results of the small-angle X-ray scattering intensity of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5. 図4は実施例1及び比較例1におけるポリビニルアルコール系繊維のサンプルの赤道線と平行となる直線領域の小角X線散乱像から得られるピーク散乱強度を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the peak scattering intensity obtained from the small-angle X-ray scattering image of the linear region parallel to the equator line of the polyvinyl alcohol fiber sample in Example 1 and Comparative Example 1. 図5は実施例2及び3並びに比較例2及び3におけるポリビニルアルコール系繊維のサンプルの赤道線と平行となる直線領域の小角X線散乱像から得られるピーク散乱強度を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing peak scattering intensities obtained from small-angle X-ray scattering images in a linear region parallel to the equator line of the polyvinyl alcohol fiber samples in Examples 2 and 3 and Comparative Examples 2 and 3. 図6は実施例4及び5並びに比較例4及び5におけるポリビニルアルコール系繊維のサンプルの赤道線と平行となる直線領域の小角X線散乱像から得られるピーク散乱強度を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing peak scattering intensities obtained from small-angle X-ray scattering images in a linear region parallel to the equator line of the polyvinyl alcohol fiber samples in Examples 4 and 5 and Comparative Examples 4 and 5.

本発明のポリビニルアルコール系繊維は、X線小角散乱強度の長周期像を測定した際に得られる下記値Aと値Bについて、A/Bが1.6以上である。
A:ポリビニルアルコール系繊維の繊維軸方向が子午線方向となるようにポリビニルアルコール系繊維のX線小角散乱強度の長周期像の測定を行い、当該測定で取得できるX線小角散乱強度の長周期像を構成する4つの像を観察する。当該4つの像の中からいずれかの一つの像(X1)を選択し、その像(X1)の中で最もピーク散乱強度の高い点(X1max)を特定する。当該点(X1max)を通過し、かつ、前記4つの像の中で赤道線から見て像(X1)と同じ側にある別の像(X2)を通過し、かつ、赤道線と平行となる直線領域(Y)を決定する。当該直線領域(Y)においてピーク散乱強度を観察することで得られる、像(X1)由来のピーク散乱強度の最大値(X1−maxvalue)と、像(X2)由来のピーク散乱強度の最大値(X2−maxvalue)の2つの平均値を値Aとする。
B:上記直線領域(Y)において、ピーク散乱強度を観察した際に、上記像(X1)由来のピーク散乱強度の最大値(X1−maxvalue)を与える点(X1max)のピクセル数位置(X1P)と、上記像(X2)由来のピーク散乱強度の最大値(X2−maxvalue)のピクセル数位置(X2P)との間のピクセル数範囲における散乱強度の最小値を値Bとする。
The polyvinyl alcohol-based fiber of the present invention has an A / B of 1.6 or more with respect to the following values A and B obtained when a long-period image of small-angle X-ray scattering intensity is measured.
A: A long-period image of the small-angle X-ray scattering intensity of the polyvinyl alcohol-based fiber is measured so that the fiber axis direction of the polyvinyl alcohol-based fiber is the meridional direction, and a long-period image of the small-angle X-ray scattering intensity that can be obtained by the measurement is performed. Observe the four images that make up the. One of the four images (X1) is selected, and the point (X1max) having the highest peak scattering intensity in the image (X1) is specified. It passes through the point (X1max) and another image (X2) on the same side as the image (X1) when viewed from the equator line among the four images, and is parallel to the equator line. The linear region (Y) is determined. The maximum value (X1-maxvalue) of the peak scattering intensity derived from the image (X1) and the maximum value of the peak scattering intensity derived from the image (X2) obtained by observing the peak scattering intensity in the linear region (Y) (X1). Let the two average values of X2-maxvalue) be the value A.
B: The number of pixels (X1P) at the point (X1max) that gives the maximum value (X1-maxvalue) of the peak scattering intensity derived from the image (X1) when the peak scattering intensity is observed in the linear region (Y). And the minimum value of the scattering intensity in the pixel number range between the maximum value (X2-maxvalue) of the peak scattering intensity derived from the image (X2) and the pixel number position (X2P) is defined as the value B.

なお、本明細書において、数値範囲(各成分の含有量、製造方法等における各条件、各成分から算出される値及び各物性等)の上限値及び下限値は適宜組み合わせ可能である。 In the present specification, the upper limit value and the lower limit value of the numerical range (content of each component, each condition in the manufacturing method, etc., value calculated from each component, each physical property, etc.) can be appropriately combined.

本発明において、X線小角散乱強度は、公知の小角X線散乱法(SAXS)に準じて測定できる。例えば、後記する実施例の記載の条件で、図1に示されるように、所定のサイズのスリット2に、繊維軸方向が子午線方向となるようにポリビニルアルコール系繊維1のサンプルを設置し、所定のナノスケールX線構造評価装置(例えば、NANO−Viewer(リガク社製)等)を用いて、入射X線3を照射し、散乱X線を測定することで、X線小角散乱強度の長周期像を測定することができる。本明細書において、小角X線散乱法で測定される4つの干渉像をまとめて、長周期像と称する。なお、図3に示されるように、比較例1〜5の従来のポリビニルアルコール樹脂を含んでなるポリビニルアルコール系繊維では、4つに分離した像が観察されない。 In the present invention, the small-angle X-ray scattering intensity can be measured according to a known small-angle X-ray scattering method (SAXS). For example, under the conditions described in the examples described later, as shown in FIG. 1, a sample of polyvinyl alcohol-based fiber 1 is placed in a slit 2 having a predetermined size so that the fiber axis direction is the meridional direction, and the sample is predetermined. A long period of X-ray small-angle scattering intensity is obtained by irradiating incident X-rays 3 and measuring scattered X-rays using a nanoscale X-ray structure evaluation device (for example, NANO-Viewer (manufactured by Rigaku)). The image can be measured. In the present specification, the four interference images measured by the small-angle X-ray scattering method are collectively referred to as a long-period image. As shown in FIG. 3, in the polyvinyl alcohol-based fibers containing the conventional polyvinyl alcohol resins of Comparative Examples 1 to 5, no image separated into four is observed.

次に、値A(赤道線と平行となる直線領域のピーク散乱強度の2つの最大値の平均値)について説明する。小角X線散乱法で得られたX線小角散乱強度の長周期像の測定結果に対して、四つ葉状の4つの干渉像のうちから1つの干渉像(X1)を選択し、その像(X1)の中で最もピーク散乱強度の高い点(X1max)を特定する。当該点(X1max)を通過し、かつ、前記4つの像の中で赤道線から見て像(X1)と同じ側にある別の像(X2)を通過し、かつ、赤道線と平行となる直線領域(Y)を決定する。
図2においては、点線で囲まれた部分において、一点破線で示された軸方向の領域が、赤道線30と平行となる直線領域(Y)である。図2においては、4つの干渉像のうち図面中の左上の干渉像を干渉像(X1)として選択し、その像(X1)の中で最もピーク散乱強度の高い点(X1max:図2中で「+」で示す点)を特定している。この場合、図面中左下の干渉像が別の像(X2)となる。
当該直線領域(Y)においてピーク散乱強度を観察すると、図4に示されるような結果が得られる。図4は、実施例1及び比較例1のポリビニルアルコール系繊維のサンプルの赤道線と平行となる直線領域の小角X線散乱像から得られるピーク散乱強度を示す。図4では、横軸はピクセル数を示し、縦軸が散乱強度を示す。図4に示されるように、像(X1)由来のピーク散乱強度の最大値(X1−maxvalue)(図4の点4)と、像(X2)由来のピーク散乱強度の最大値(X2−maxvalue)(図4の点5)の2つの平均値が値Aである。
Next, the value A (the average value of the two maximum values of the peak scattering intensity in the linear region parallel to the equator line) will be described. For the measurement result of the long-period image of the X-ray small-angle scattering intensity obtained by the small-angle X-ray scattering method, one interference image (X1) is selected from the four leaf-shaped interference images, and the image (X1) is selected. The point (X1max) having the highest peak scattering intensity in X1) is specified. It passes through the point (X1max) and another image (X2) on the same side as the image (X1) when viewed from the equator line among the four images, and is parallel to the equator line. The linear region (Y) is determined.
In FIG. 2, in the portion surrounded by the dotted line, the axial region indicated by the alternate long and short dash line is the linear region (Y) parallel to the equator line 30. In FIG. 2, the interference image on the upper left in the drawing is selected as the interference image (X1) from the four interference images, and the point (X1max: in FIG. 2) having the highest peak scattering intensity in the image (X1). The point indicated by "+") is specified. In this case, the interference image at the lower left in the drawing becomes another image (X2).
When the peak scattering intensity is observed in the linear region (Y), the result as shown in FIG. 4 can be obtained. FIG. 4 shows the peak scattering intensity obtained from the small-angle X-ray scattering images in the linear region parallel to the equator line of the polyvinyl alcohol-based fiber samples of Example 1 and Comparative Example 1. In FIG. 4, the horizontal axis represents the number of pixels and the vertical axis represents the scattering intensity. As shown in FIG. 4, the maximum value (X1-maxvalue) of the peak scattering intensity derived from the image (X1) (point 4 in FIG. 4) and the maximum value (X2-maxvalue) of the peak scattering intensity derived from the image (X2). ) (Point 5 in FIG. 4) is the value A.

値Bは、図4に示されるように、上記直線領域(Y)において、ピーク散乱強度を観察した際に、上記像(X1)由来のピーク散乱強度の最大値(X1−maxvalue)を与える点(X1max)のピクセル数位置(X1P)と、上記像(X2)由来のピーク散乱強度の最大値(X2−maxvalue)のピクセル数位置(X2P)との間のピクセル数範囲における散乱強度の最小値(図4の点6)である。 As shown in FIG. 4, the value B gives a maximum value (X1-maxvalue) of the peak scattering intensity derived from the image (X1) when the peak scattering intensity is observed in the linear region (Y). The minimum value of the scattering intensity in the pixel number range between the pixel number position (X1P) of (X1max) and the pixel number position (X2P) of the maximum value (X2-maxvalue) of the peak scattering intensity derived from the image (X2). (Point 6 in FIG. 4).

本発明のポリビニルアルコール系繊維において、A/Bは1.6以上であり、強度に優れる点から、1.7以上が好ましく、1.8以上がより好ましい。また、A/Bは、特に限定されないが、20以下であってもよく、10以下であってもよく、6以下であってもよい。 In the polyvinyl alcohol-based fiber of the present invention, the A / B is 1.6 or more, and 1.7 or more is preferable, and 1.8 or more is more preferable, from the viewpoint of excellent strength. The A / B is not particularly limited, but may be 20 or less, 10 or less, or 6 or less.

本発明のポリビニルアルコール系繊維は、引張強度が10.0cN/dtex以上であるものが好ましく、11.0cN/dtex以上であるものがより好ましく、12.0cN/dtex以上であるものがさらに好ましい。引張強度は、後記する実施例に記載の方法で測定できる。 The polyvinyl alcohol-based fiber of the present invention preferably has a tensile strength of 10.0 cN / dtex or more, more preferably 11.0 cN / dtex or more, and even more preferably 12.0 cN / dtex or more. The tensile strength can be measured by the method described in Examples described later.

本発明のポリビニルアルコール系繊維は、分子量分布(Mw/Mn)が1.05〜1.95であるポリビニルアルコール樹脂を含んでなることが好ましい。制御ラジカル重合によって重合することで分子量分布の狭いポリビニルアルコール樹脂を得ることができる。分子量分布(Mw/Mn)が狭いポリビニルアルコール樹脂を用いることにより、得られるポリビニルアルコール系繊維の強度が、重量平均分子量(Mw)が同じであるポリビニルアルコール樹脂を用いて得られる従来のポリビニルアルコール系繊維と比較して、驚くべきことに顕著に向上する。したがって、成形性の低下を抑制しつつ、得られるポリビニルアルコール系繊維の強度を高めることができる。前記分子量分布(Mw/Mn)は、1.90以下が好ましく、1.85以下がより好ましく、1.70以下がさらに好ましい。また、前記分子量分布(Mw/Mn)は、1.10以上が好ましく、1.15以上がより好ましく、1.20以上がさらに好ましい。分子量分布(Mw/Mn)は、後記する実施例に記載の方法で測定できる。 The polyvinyl alcohol-based fiber of the present invention preferably contains a polyvinyl alcohol resin having a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1.05 to 1.95. By polymerizing by controlled radical polymerization, a polyvinyl alcohol resin having a narrow molecular weight distribution can be obtained. By using a polyvinyl alcohol resin having a narrow molecular weight distribution (Mw / Mn), the strength of the polyvinyl alcohol fiber obtained is the conventional polyvinyl alcohol type obtained by using a polyvinyl alcohol resin having the same weight average molecular weight (Mw). Surprisingly noticeable improvement compared to fiber. Therefore, it is possible to increase the strength of the obtained polyvinyl alcohol-based fiber while suppressing the decrease in moldability. The molecular weight distribution (Mw / Mn) is preferably 1.90 or less, more preferably 1.85 or less, and even more preferably 1.70 or less. The molecular weight distribution (Mw / Mn) is preferably 1.10 or more, more preferably 1.15 or more, and even more preferably 1.20 or more. The molecular weight distribution (Mw / Mn) can be measured by the method described in Examples described later.

前記ポリビニルアルコール樹脂の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは100,000〜1,000,000である。当該重量平均分子量(Mw)が100,000以上であることにより、優れた強度を有するポリビニルアルコール系繊維が得られる。前記重量平均分子量(Mw)は150,000以上が好適であり、180,000以上がより好適であり、190,000以上がさらに好適である。一方、前記重量平均分子量(Mw)が1,000,000以下であることにより、成形性が良好となる。前記重量平均分子量(Mw)は800,000以下が好適であり、500,000以下がより好適である。本発明における重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法により測定される。当該測定において、標準物質としてポリメチルメタクリレートが用いられる。また、移動相としてHFIP(ヘキサフルオロイソプロパノール)が用いられ、カラムとしてHFIP用のカラムが用いられる。具体的には、実施例に記載された方法により、本発明におけるGPC法による測定が行われる。 The weight average molecular weight (Mw) of the polyvinyl alcohol resin is preferably 100,000 to 1,000,000. When the weight average molecular weight (Mw) is 100,000 or more, a polyvinyl alcohol-based fiber having excellent strength can be obtained. The weight average molecular weight (Mw) is preferably 150,000 or more, more preferably 180,000 or more, and even more preferably 190,000 or more. On the other hand, when the weight average molecular weight (Mw) is 1,000,000 or less, the moldability is improved. The weight average molecular weight (Mw) is preferably 800,000 or less, and more preferably 500,000 or less. The weight average molecular weight (Mw) and the molecular weight distribution (Mw / Mn) in the present invention are measured by gel permeation chromatography (GPC) method. In this measurement, polymethylmethacrylate is used as a standard substance. Further, HFIP (hexafluoroisopropanol) is used as the mobile phase, and a column for HFIP is used as the column. Specifically, the measurement by the GPC method in the present invention is performed by the method described in the examples.

前記ポリビニルアルコール樹脂のけん化度は、繊維強度がより優れる点から、95.0〜99.99mol%が好ましい。けん化度は、好適には98mol%以上であり、より好適には99mol%以上であり、さらに好適には99.9mol%以上である。一方、けん化度が99.99mol%を超えると、ポリビニルアルコール樹脂の製造が困難となるおそれがある。けん化度は、好適には99.95mol%以下である。なお、本明細書におけるポリビニルアルコール樹脂のけん化度とは、ポリビニルアルコール樹脂が有する、けん化によってビニルアルコール単位に変換され得る構造単位(典型的にはビニルエステル単位)とビニルアルコール単位との合計モル数に対して当該ビニルアルコール単位のモル数が占める割合(モル%)をいう。ポリビニルアルコール樹脂のけん化度は後記する実施例に記載の方法で測定できる。 The saponification degree of the polyvinyl alcohol resin is preferably 95.0 to 99.99 mol% from the viewpoint of more excellent fiber strength. The saponification degree is preferably 98 mol% or more, more preferably 99 mol% or more, and further preferably 99.9 mol% or more. On the other hand, if the degree of saponification exceeds 99.99 mol%, it may be difficult to produce a polyvinyl alcohol resin. The saponification degree is preferably 99.95 mol% or less. The degree of saponification of the polyvinyl alcohol resin in the present specification is the total number of moles of the structural unit (typically a vinyl ester unit) and the vinyl alcohol unit of the polyvinyl alcohol resin that can be converted into vinyl alcohol units by saponification. The ratio (mol%) of the number of moles of the vinyl alcohol unit to the vinyl alcohol unit. The saponification degree of the polyvinyl alcohol resin can be measured by the method described in Examples described later.

前記ポリビニルアルコール樹脂中の全単量体単位に対する、ビニルエステル単位及びビニルアルコール単位の合計量は、50mol%以上が好ましく、80mol%以上がより好ましく、90mol%以上がさらに好ましく、95mol%以上が特に好ましく、100mol%であってもよい。 The total amount of the vinyl ester unit and the vinyl alcohol unit with respect to all the monomer units in the polyvinyl alcohol resin is preferably 50 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, further preferably 90 mol% or more, and particularly preferably 95 mol% or more. Preferably, it may be 100 mol%.

前記ポリビニルアルコール樹脂中の1,2−グリコール結合の含有量は0.7〜1.5mol%であることが好ましい。1,2−グリコール結合の含有量が1.5mol%以下であることにより、得られる繊維の強度がさらに向上する。1,2−グリコール結合の含有量は、1.4mol%以下であることがより好ましい。一方、1,2−グリコール結合の含有量が0.7mol%未満の場合、水溶性が低下して取扱いにくくなるおそれがある。1,2−グリコール結合の含有量は、1mol%以上であることがより好ましい。 The content of the 1,2-glycol bond in the polyvinyl alcohol resin is preferably 0.7 to 1.5 mol%. When the content of 1,2-glycol bond is 1.5 mol% or less, the strength of the obtained fiber is further improved. The content of 1,2-glycol bond is more preferably 1.4 mol% or less. On the other hand, if the content of the 1,2-glycol bond is less than 0.7 mol%, the water solubility may decrease and it may become difficult to handle. The content of 1,2-glycol bond is more preferably 1 mol% or more.

前記ポリビニルアルコール樹脂は、下記式(I)で表される末端基を有するものが好ましい。
(式中、R1は置換基を有してもよい炭素数6〜20の芳香族基を表し、R2は水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、又は置換基を有してもよい炭素数6〜20の芳香族基を表す。)
The polyvinyl alcohol resin preferably has a terminal group represented by the following formula (I).
(In the formula, R 1 represents an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and R 2 may have a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a substituent. Represents a good aromatic group with 6 to 20 carbon atoms.)

上記式(I)中、R1は置換基を有してもよい炭素数6〜20の芳香族基を表す。R1が置換基を有する芳香族基である場合、置換基の炭素も含めた炭素数が前記範囲である必要がある。R1として用いられる芳香族基の炭素数は、10以下が好ましい。R1として用いられる芳香族基は、芳香族炭化水素基と複素芳香族基のどちらであっても構わないが前者が好ましい。R1として用いられる芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、アントリル基及びフェナントリル基等が挙げられ、中でもフェニル基が好ましい。 In the above formula (I), R 1 represents an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent. When R 1 is an aromatic group having a substituent, the number of carbon atoms including the carbon of the substituent needs to be in the above range. The number of carbon atoms of the aromatic group used as R 1 is preferably 10 or less. The aromatic group used as R 1 may be either an aromatic hydrocarbon group or a complex aromatic group, but the former is preferable. Examples of the aromatic hydrocarbon group used as R 1 include a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a phenanthryl group and the like, and a phenyl group is preferable.

1は置換基を有する芳香族基であってもよい。このときの置換基として、アルキル基等が挙げられる。前記アルキル基としては、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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基及びn−デシル基等が挙げられる。さらに狭い分子量分布、色相及び水溶性を有するポリビニルアルコール樹脂が得られる観点からは、R1が置換基を有しない芳香族基であることが好ましい。 R 1 may be an aromatic group having a substituent. Examples of the substituent at this time include an alkyl group and the like. Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and tert. -Pentyl group, n-hexyl group, isohexyl group, 2-ethylhexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group and the like can be mentioned. From the viewpoint of obtaining a polyvinyl alcohol resin having a narrower molecular weight distribution, hue and water solubility, R 1 is preferably an aromatic group having no substituent.

上記式(I)中、R2は水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、又は置換基を有してもよい炭素数6〜20の芳香族基を表す。R2として用いられるアルキル基の炭素数は、10以下が好ましく、5以下がより好ましく、3以下がさらに好ましい。前記アルキル基としては、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、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert−ペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基及びn−デシル基等が挙げられ、中でもメチル基が好ましい。 In the above formula (I), R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent. The number of carbon atoms of the alkyl group used as R 2 is preferably 10 or less, more preferably 5 or less, and even more preferably 3 or less. Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, isopentyl group, neopentyl group and tert. -Pentyl group, n-hexyl group, isohexyl group, 2-ethylhexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n-nonyl group, n-decyl group and the like can be mentioned, with methyl group being preferable.

さらに狭い分子量分布を有するポリビニルアルコール樹脂が得られる観点からは、R2が芳香族基であることが好ましい。R2の芳香族基としては、R1として用いられる芳香族基と同様のものが好ましい。 From the viewpoint of obtaining a polyvinyl alcohol resin having a narrower molecular weight distribution, R 2 is preferably an aromatic group. The aromatic group of R 2 is preferably the same as the aromatic group used as R 1 .

当該末端基は、下記式(II)で表される重合停止剤に由来することが好ましい。
(式中、R1及びR2は上記式(I)で示したものと同一意味を有する。)
The terminal group is preferably derived from a polymerization terminator represented by the following formula (II).
(In the formula, R 1 and R 2 have the same meaning as those shown in the above formula (I).)

当該重合停止剤がポリビニルエステル鎖のラジカルと反応して、当該ポリビニルエステル鎖の末端に結合した後、新たに生じたラジカルがプロトネーションされることによって、前記末端基が形成されるものと考えられる。 It is considered that the polymerization terminator reacts with the radical of the polyvinyl ester chain, binds to the terminal of the polyvinyl ester chain, and then the newly generated radical is protonated to form the terminal group. ..

上記式(II)で表される重合停止剤として具体的には、1,1−ジフェニルエチレン、スチレン、α−メチルスチレン及び4−tert−ブチルスチレン等が挙げられ、中でも1,1−ジフェニルエチレン、スチレン及びα−メチルスチレンが好ましく、1,1−ジフェニルエチレン及びスチレンがより好ましく、1,1−ジフェニルエチレンがさらに好ましい。 Specific examples of the polymerization terminator represented by the above formula (II) include 1,1-diphenylethylene, styrene, α-methylstyrene, 4-tert-butylstyrene and the like, and among them, 1,1-diphenylethylene. , Styrene and α-methylstyrene are preferred, 1,1-diphenylethylene and styrene are more preferred, and 1,1-diphenylethylene is even more preferred.

本発明で用いられるポリビニルアルコール樹脂は、全単量体単位に対する上記式(I)で表される末端基のモル比(X)と数平均分子量(Mn)が下記式(Z)を満足するものである。 The polyvinyl alcohol resin used in the present invention satisfies the following formula (Z) in terms of the molar ratio (X) and number average molecular weight (Mn) of the terminal groups represented by the above formula (I) to all monomer units. Is.

X・Mn/44≧0.5 (Z) X · Mn / 44 ≧ 0.5 (Z)

上記式(Z)中、左辺(X・Mn/44)は、前記ポリビニルアルコール樹脂中の全単量体単位に対する上記式(I)で表される末端基のモル比(X)に、前記ポリビニルアルコール樹脂の数平均重合度(Mn/44)を掛けたものである。すなわち、X・Mn/44は、全ポリビニルアルコール鎖に対する、前記末端基を有するポリビニルアルコール鎖の比に相当する。したがって、X・Mn/44が一定値以上ということは、全ポリビニルアルコール鎖に対する前記末端基を有するポリビニルアルコール鎖の比が一定値以上ということである。上述したように、上記式(II)で表される重合停止剤がポリビニルエステル鎖の末端に結合して、ラジカルが共役安定化されることによって、分子量分布が狭いポリビニルアルコール樹脂が得られる。 In the above formula (Z), the left side (X · Mn / 44) is the polyvinyl in the molar ratio (X) of the terminal group represented by the above formula (I) to all the monomer units in the polyvinyl alcohol resin. It is the product of the number average degree of polymerization (Mn / 44) of the alcohol resin. That is, X · Mn / 44 corresponds to the ratio of the polyvinyl alcohol chain having the terminal group to the total polyvinyl alcohol chain. Therefore, when X · Mn / 44 is a certain value or more, it means that the ratio of the polyvinyl alcohol chain having the terminal group to the total polyvinyl alcohol chain is a certain value or more. As described above, the polymerization terminator represented by the above formula (II) is bound to the terminal of the polyvinyl ester chain to conjugate and stabilize the radical, whereby a polyvinyl alcohol resin having a narrow molecular weight distribution can be obtained.

上記式(II)で表される重合停止剤を添加してビニルエステル単量体の重合反応を停止させて、ポリビニルエステル鎖に上記式(I)で示される末端基を導入した場合には、けん化後のポリビニルアルコール樹脂における、主鎖の炭素−炭素二重結合の含有量が少なくなり、色相の良好なポリビニルアルコール樹脂を得ることができ、これを用いるポリビニルアルコール系繊維は強度が優れる。X・Mn/44は0.65以上が好適であり、0.8以上がより好適である。一方、X・Mn/44は通常2以下である。すべてのポリビニルアルコール鎖に前記末端基が結合したとしても計算上X・Mn/44は1であるが、数平均分子量(Mn)の測定誤差等によって、実際に求められる値は1を超えることがある。 When the polymerization reaction represented by the above formula (II) is added to stop the polymerization reaction of the vinyl ester monomer and the terminal group represented by the above formula (I) is introduced into the polyvinyl ester chain, The content of the carbon-carbon double bond of the main chain in the polyvinyl alcohol resin after saponification is reduced, and a polyvinyl alcohol resin having a good hue can be obtained, and the polyvinyl alcohol-based fiber using the polyvinyl alcohol resin has excellent strength. X · Mn / 44 is preferably 0.65 or more, and more preferably 0.8 or more. On the other hand, X · Mn / 44 is usually 2 or less. Even if the terminal group is bonded to all polyvinyl alcohol chains, X · Mn / 44 is calculated to be 1, but the value actually obtained may exceed 1 due to a measurement error of the number average molecular weight (Mn) or the like. is there.

本発明のポリビニルアルコール系繊維の製造方法は、特に限定されないが、湿式紡糸法によって紡糸する紡糸工程を備える、ポリビニルアルコール系繊維の製造方法が挙げられる。 The method for producing a polyvinyl alcohol-based fiber of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a method for producing a polyvinyl alcohol-based fiber including a spinning step of spinning by a wet spinning method.

本発明のポリビニルアルコール系繊維の製造方法としては、分子量分布(Mw/Mn)が1.05〜1.95であるポリビニルアルコール樹脂を含有する水溶液を、無機塩類の凝固浴に浸漬させ脱水固化する工程を備える方法が挙げられる。当該製造方法は、湿式紡糸法によって紡糸する紡糸工程を備える、ポリビニルアルコール系繊維の製造方法の一態様である。 In the method for producing a polyvinyl alcohol-based fiber of the present invention, an aqueous solution containing a polyvinyl alcohol resin having a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1.05 to 1.95 is immersed in a coagulation bath of inorganic salts to dehydrate and solidify. A method of providing a process can be mentioned. The production method is one aspect of a method for producing a polyvinyl alcohol-based fiber, which comprises a spinning step of spinning by a wet spinning method.

分子量分布(Mw/Mn)が1.05〜1.95であるポリビニルアルコール樹脂の好適な製造方法は、ラジカル開始剤及び有機コバルト錯体の存在下に制御ラジカル重合によってビニルエステル単量体を重合させる重合工程;前記重合工程の後に、上記式(I)で表される重合停止剤又はプロトン供与性重合停止剤を添加することによって前記重合を停止させてポリビニルエステルを得る停止工程;及び前記停止工程で得られたポリビニルエステルをけん化してポリビニルアルコール樹脂を得るけん化工程;を有する。当該方法によれば、分子量分布が狭く、重量平均分子量が高く、しかも色相が良好であるポリビニルアルコール樹脂が得られる。以下、ポリビニルアルコール樹脂の製造方法を詳細に説明する。 A suitable method for producing a polyvinyl alcohol resin having a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1.05 to 1.95 is to polymerize a vinyl ester monomer by controlled radical polymerization in the presence of a radical initiator and an organic cobalt complex. Polymerization step; After the polymerization step, a polymerization terminator represented by the above formula (I) or a proton-donating polymerization terminator is added to terminate the polymerization to obtain a polyvinyl ester; and the terminator step. It has a saponification step; in which the polyvinyl ester obtained in the above step is saponified to obtain a polyvinyl alcohol resin. According to this method, a polyvinyl alcohol resin having a narrow molecular weight distribution, a high weight average molecular weight, and a good hue can be obtained. Hereinafter, a method for producing a polyvinyl alcohol resin will be described in detail.

まず、重合工程について説明する。重合工程では、ラジカル開始剤及び有機コバルト錯体の存在下に制御ラジカル重合によってビニルエステル単量体を重合させる。制御ラジカル重合とは、生長ラジカル末端(活性種)が制御剤と結合した共有結合種(ドーマント種)との平衡状態におかれて反応が進行する重合反応のことである。制御ラジカル重合を行うことによって、副反応が抑制されるため、重量平均分子量(Mw)が高く、かつ分子量分布(Mw/Mn)が狭いポリビニルエステルを得ることができる。前記製造方法では、制御剤として有機コバルト錯体が用いられる。 First, the polymerization process will be described. In the polymerization step, the vinyl ester monomer is polymerized by controlled radical polymerization in the presence of a radical initiator and an organic cobalt complex. Controlled radical polymerization is a polymerization reaction in which the growth radical terminal (active species) is placed in equilibrium with a covalent bond species (dormant species) bound to a control agent and the reaction proceeds. By performing controlled radical polymerization, side reactions are suppressed, so that a polyvinyl ester having a high weight average molecular weight (Mw) and a narrow molecular weight distribution (Mw / Mn) can be obtained. In the above production method, an organic cobalt complex is used as a control agent.

前記製造方法で用いられるビニルエステル単量体としては、例えばギ酸ビニル、酢酸ビニル、トリフルオロ酢酸ビニル、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等が挙げられるが、経済的観点から酢酸ビニルが好ましく用いられる。 Examples of the vinyl ester monomer used in the above-mentioned production method include vinyl formate, vinyl acetate, trifluoroacetic acid vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl valerate, vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl pivalate, vinyl caprate, and laurin. Examples thereof include vinyl acetate, vinyl stearate, vinyl benzoate, vinyl versatic acid and the like, but vinyl acetate is preferably used from an economical point of view.

製造されるポリビニルエステルは、本発明の効果を損なわない範囲で、ビニルエステル単量体と共重合可能なエチレン性不飽和単量体に由来する単量体単位を含んでいてもよい。エチレン性不飽和単量体としては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブテン等のオレフィン;アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、(無水)フタル酸、(無水)マレイン酸、(無水)イタコン酸等の不飽和カルボン酸、その塩、そのモノ又はジアルキルエステル又はその無水物;アクリルアミド、N−アルキルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、2−アクリルアミドプロパンスルホン酸あるいはその塩、アクリルアミドプロピルジメチルアミンあるいはその酸塩あるいはその4級塩等のアクリルアミド;メタクリルアミド、N−アルキルメタクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、2−メタクリルアミドプロパンスルホン酸あるいはその塩、メタクリルアミドプロピルジメチルアミンあるいはその酸塩あるいはその4級塩等のメタクリルアミド;N−ビニルピロリドン、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド等のN−ビニルアミド;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル;アルキルビニルエーテル、ヒドロキシアルキルビニルエーテル、アルコキシアルキルビニルエーテル等のビニルエーテル;塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、臭化ビニル等のハロゲン化ビニル;トリメトキシビニルシラン等のビニルシラン、酢酸アリル、塩化アリル、アリルアルコール、ジメチルアリルアルコール、トリメチル−(3−アクリルアミド−3−ジメチルプロピル)−アンモニウムクロリド、アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等が挙げられる。共重合させるエチレン性不飽和単量体の炭素数は特に限定されないが、炭素数が2〜20であることが好ましい。前記ポリビニルアルコール樹脂中の全単量体単位に対する、前記エチレン性不飽和単量体に由来する単量体単位の含有率は、20mol%以下が好ましく、10モル%以下がより好ましく、1モル%以下がさらに好ましく、0.1モル%以下が特に好ましい。 The produced polyvinyl ester may contain a monomer unit derived from an ethylenically unsaturated monomer copolymerizable with the vinyl ester monomer as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of the ethylenically unsaturated monomer include olefins such as ethylene, propylene, 1-butene and isobutene; acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, (anhydrous) phthalic acid, (anhydrous) maleic acid, (anhydrous) itaconic acid and the like. Unsaturated carboxylic acid, its salt, its mono or dialkyl ester or its anhydride; acrylamide, N-alkylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, 2-acrylamide propanesulfonic acid or its salt, acrylamidepropyldimethylamine or its acid Acrylonitrile such as a salt or a quaternary salt thereof; methacrylamide, N-alkylmethacrylicamide, N, N-dimethylmethacrylate, 2-methacrylamide propanesulfonic acid or a salt thereof, methacrylicamidepropyldimethylamine or an ester thereof or its 4 Methacrylates such as grade salts; N-vinylamides such as N-vinylpyrrolidone, N-vinylformamide, N-vinylacetamide; vinyl cyanide such as acrylonitrile and methacrylonitrile; alkylvinyl ethers, hydroxyalkylvinyl ethers, alkoxyalkylvinyl ethers and the like Vinyl ether; vinyl halide such as vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, vinyl bromide; vinylsilane such as trimethoxyvinylsilane, allyl acetate, allyl chloride, allyl alcohol, dimethylallyl alcohol, trimethyl- (3-) Acrylo-3-dimethylpropyl) -ammonium chloride, acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid and the like can be mentioned. The number of carbon atoms of the ethylenically unsaturated monomer to be copolymerized is not particularly limited, but the number of carbon atoms is preferably 2 to 20. The content of the monomer unit derived from the ethylenically unsaturated monomer with respect to all the monomer units in the polyvinyl alcohol resin is preferably 20 mol% or less, more preferably 10 mol% or less, and 1 mol%. The following is more preferable, and 0.1 mol% or less is particularly preferable.

ビニルエステル単量体の重合方法としては、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法等の公知の方法が挙げられる。その中でも、無溶媒で重合する塊状重合法あるいは種々の有機溶媒中で重合する溶液重合法が通常採用される。分子量分布の狭い重合体を得るためには、連鎖移動等の副反応を起こすおそれのある溶媒や分散媒を使用しない塊状重合法が好ましい。一方、反応液の粘度調整や、重合速度の制御等の面からは、溶液重合が好ましい場合もある。溶液重合時に溶媒として使用される有機溶媒としては、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル;ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素;メタノール、エタノール等の低級アルコール;等が挙げられる。これらのうち、連鎖移動を防ぐためには、エステルや芳香族炭化水素が好ましく用いられる。溶媒の使用量は、目的とするポリビニルアルコール樹脂の重量平均分子量に合わせ、反応溶液の粘度を考慮して決定すればよい。例えば、質量比(溶媒/単量体)が0.01〜10の範囲から選択される。質量比(溶媒/単量体)は好適には0.1以上であり、好適には5以下である。 Examples of the method for polymerizing the vinyl ester monomer include known methods such as a massive polymerization method, a solution polymerization method, a suspension polymerization method, and an emulsion polymerization method. Among them, a massive polymerization method in which polymerization is carried out without a solvent or a solution polymerization method in which polymerization is carried out in various organic solvents is usually adopted. In order to obtain a polymer having a narrow molecular weight distribution, a massive polymerization method that does not use a solvent or a dispersion medium that may cause side reactions such as chain transfer is preferable. On the other hand, solution polymerization may be preferable from the viewpoint of adjusting the viscosity of the reaction solution and controlling the polymerization rate. Examples of the organic solvent used as a solvent in solution polymerization include esters such as methyl acetate and ethyl acetate; aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene; lower alcohols such as methanol and ethanol; and the like. Of these, esters and aromatic hydrocarbons are preferably used to prevent chain transfer. The amount of the solvent used may be determined in consideration of the viscosity of the reaction solution according to the weight average molecular weight of the target polyvinyl alcohol resin. For example, the mass ratio (solvent / monomer) is selected from the range of 0.01-10. The mass ratio (solvent / monomer) is preferably 0.1 or more, and preferably 5 or less.

重合工程で使用されるラジカル開始剤としては、従来公知のアゾ系開始剤、過酸化物系開始剤、レドックス系開始剤等が適宜選ばれる。アゾ系開始剤としては、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)等が挙げられる。過酸化物系開始剤としては、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジエトキシエチルパーオキシジカーボネート等のパーカーボネート化合物;t−ブチルパーオキシネオデカネート、α−クミルパーオキシネオデカネート、t−ブチルパーオキシネオデカネート等のパーエステル化合物;アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキシド、ジイソブチリルパーオキシド;2,4,4−トリメチルペンチル−2−パーオキシフェノキシアセテート等が挙げられる。さらには、上記開始剤に過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水素等を組み合わせて開始剤とすることができる。また、レドックス系開始剤としては、上記の過酸化物と亜硫酸水素ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、酒石酸、L−アスコルビン酸、ロンガリット等の還元剤とを組み合わせたものが挙げられる。開始剤の使用量は、重合触媒により異なり一概には決められず、重合速度に応じて任意に選択される。 As the radical initiator used in the polymerization step, conventionally known azo-based initiators, peroxide-based initiators, redox-based initiators and the like are appropriately selected. Examples of the azo-based initiator include 2,2'-azobis (isobutyronitrile), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), and 2,2'-azobis (4-methoxy-2,4). -Dimethylvaleronitrile) and the like. Peroxide-based initiators include percarbonate compounds such as diisopropylperoxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, and diethoxyethylperoxydicarbonate; t-butylperoxyneodecanate, α-kumi. Perester compounds such as ruperoxyneodecanate and t-butylperoxyneodecanate; acetylcyclohexylsulfonyl peroxide, diisobutyryl peroxide; 2,4,4-trimethylpentyl-2-peroxyphenoxyacetate and the like. .. Further, potassium persulfate, ammonium persulfate, hydrogen peroxide and the like can be combined with the above-mentioned initiator to prepare the initiator. In addition, examples of the redox-based initiator include a combination of the above-mentioned peroxide and a reducing agent such as sodium hydrogen sulfite, sodium hydrogen carbonate, tartaric acid, L-ascorbic acid, and longalite. The amount of the initiator used differs depending on the polymerization catalyst and cannot be unconditionally determined, and is arbitrarily selected according to the polymerization rate.

重合工程で制御剤として使用される有機コバルト錯体は、2価のコバルト原子と有機配位子を含むものが好ましい。好適な有機コバルト錯体としては、例えばコバルト(II)アセチルアセトナート[Co(acac)2]、コバルト(II)ポルフィリン錯体等が挙げられる。中でも、製造コストの観点からコバルト(II)アセチルアセトナートが好適である。 The organic cobalt complex used as a control agent in the polymerization step preferably contains a divalent cobalt atom and an organic ligand. Suitable organic cobalt complexes include, for example, cobalt (II) acetylacetonate [Co (acac) 2], cobalt (II) porphyrin complex and the like. Of these, cobalt (II) acetylacetonate is preferable from the viewpoint of manufacturing cost.

例えば、制御ラジカル重合では、まず、ラジカル開始剤の分解により発生したラジカルが少数のビニルエステル単量体と結合して生じた短鎖の重合体の生長末端のラジカルが有機コバルト(II)錯体と結合して、有機コバルト(III)錯体が重合体末端と共有結合したドーマント種が生成する。反応開始後の一定期間は、短鎖の重合体が生成してはドーマント種に変換されるだけで、高重合度化は実質的に進行しない。この期間を誘導期という。有機コバルト(II)錯体が消費された後は、高重合度化が進行する生長期に入り、反応系内のほとんどの分子鎖の分子量が重合時間に比例して同じように増加する。これによって、分子量分布の狭いポリビニルエステルを得ることができる。 For example, in controlled radical polymerization, first, the radicals generated by the decomposition of the radical initiator combine with a small number of vinyl ester monomers, and the radicals at the growth ends of the short-chain polymer are combined with the organic cobalt (II) complex. Bonding produces a dormant species in which the organic cobalt (III) complex is covalently bonded to the polymer terminal. For a certain period of time after the start of the reaction, a short-chain polymer is produced and only converted into a dormant species, and the degree of polymerization does not substantially increase. This period is called the induction period. After the organic cobalt (II) complex is consumed, the growth period in which the degree of polymerization increases progresses, and the molecular weight of most of the molecular chains in the reaction system increases in proportion to the polymerization time in the same manner. As a result, a polyvinyl ester having a narrow molecular weight distribution can be obtained.

前記制御ラジカル重合では、理論上は、添加する有機コバルト錯体一分子から一つのポリビニルエステル鎖が生成する。したがって、反応液に添加される有機コバルト錯体の量は、目的とする重合平均分子量と重合率とを考慮して決定される。通常、ビニルエステル単量体100molに対して、0.001〜1molの有機コバルト錯体を使用することが好ましい。 In the controlled radical polymerization, theoretically, one polyvinyl ester chain is generated from one molecule of the added organic cobalt complex. Therefore, the amount of the organic cobalt complex added to the reaction solution is determined in consideration of the target polymerization average molecular weight and the polymerization rate. Usually, it is preferable to use 0.001 to 1 mol of an organic cobalt complex with respect to 100 mol of the vinyl ester monomer.

前記制御ラジカル重合に用いられるラジカル開始剤のモル数は有機コバルト錯体のモル数の1倍以上であることが好ましく、1.5倍以上であることがより好ましい。一方、発生するラジカルのモル数が有機コバルト錯体のモル数よりも多くなりすぎると、制御されないラジカル重合の割合が増えるので分子量分布が広がってしまう。用いられるラジカル開始剤のモル数は有機コバルト錯体のモル数の10倍以下であることが好ましく、6倍以下であることがより好ましい。 The number of moles of the radical initiator used in the controlled radical polymerization is preferably 1 times or more, more preferably 1.5 times or more the number of moles of the organic cobalt complex. On the other hand, if the number of moles of radicals generated is too large to be larger than the number of moles of the organic cobalt complex, the proportion of uncontrolled radical polymerization increases and the molecular weight distribution widens. The number of moles of the radical initiator used is preferably 10 times or less, more preferably 6 times or less, the number of moles of the organic cobalt complex.

ドーマント種が生成されて、ポリビニルエステルの高重合度化を制御できる方法であれば、ラジカル開始剤、有機コバルト錯体及びビニルエステル単量体の混合方法は、特に限定されない。例えば、ラジカル開始剤及び有機コバルト錯体を混合した後に、得られた混合物とビニルエステル単量体を混合する方法、ラジカル開始剤、有機コバルト錯体及びビニルエステル単量体を一度に混合する方法、有機コバルト錯体とビニルエステル単量体を混合した後に、得られた混合物とラジカル開始剤を混合する方法などが挙げられる。また、ラジカル開始剤、有機コバルト錯体、ビニルエステル単量体は分割して混合してもよい。例えば、ラジカル開始剤及び有機コバルト錯体と、ビニルエステル単量体の一部を混合することにより、有機コバルト(III)錯体が短鎖のポリビニルエステル末端と共有結合したドーマント種を生成させた後に、当該ドーマント種とビニルエステル単量体の残部を混合して高重合度化させる方法等が挙げられる。なお、当該ドーマント種をマクロ開始剤として単離してから、ビニルエステル単量体の残部と混合して高重合度化させてもよい。 The method for mixing the radical initiator, the organic cobalt complex and the vinyl ester monomer is not particularly limited as long as the dormant species can be produced and the degree of polymerization of the polyvinyl ester can be controlled. For example, a method of mixing the obtained mixture and a vinyl ester monomer after mixing the radical initiator and the organic cobalt complex, a method of mixing the radical initiator, the organic cobalt complex and the vinyl ester monomer at once, an organic method. Examples thereof include a method of mixing the cobalt complex and the vinyl ester monomer, and then mixing the obtained mixture with the radical initiator. Further, the radical initiator, the organic cobalt complex and the vinyl ester monomer may be divided and mixed. For example, by mixing a radical initiator and an organic cobalt complex with a part of a vinyl ester monomer, a dormant species in which the organic cobalt (III) complex is covalently bonded to the short-chain polyvinyl ester terminal is generated, and then the dormant species is generated. Examples thereof include a method of mixing the dormant species and the remainder of the vinyl ester monomer to increase the degree of polymerization. The dormant species may be isolated as a macroinitiator and then mixed with the rest of the vinyl ester monomer to increase the degree of polymerization.

重合温度は、例えば0℃〜80℃が好ましい。重合温度が0℃未満の場合は重合速度が不十分となり、生産性が低下する傾向にある。この点からは重合温度は10℃以上がより好ましく、20℃以上がさらに好ましい。一方、重合温度が80℃を超えると得られるポリビニルエステルの分子量分布が広くなる傾向にある。この点からは重合温度は65℃以下がより好ましく、50℃以下がさらに好ましい。ビニルエステル単量体の重合工程に要する時間は、通常3〜50時間である。 The polymerization temperature is preferably, for example, 0 ° C to 80 ° C. When the polymerization temperature is less than 0 ° C., the polymerization rate becomes insufficient and the productivity tends to decrease. From this point of view, the polymerization temperature is more preferably 10 ° C. or higher, and even more preferably 20 ° C. or higher. On the other hand, when the polymerization temperature exceeds 80 ° C., the molecular weight distribution of the obtained polyvinyl ester tends to be widened. From this point, the polymerization temperature is more preferably 65 ° C. or lower, and even more preferably 50 ° C. or lower. The time required for the polymerization step of the vinyl ester monomer is usually 3 to 50 hours.

前記重合工程において目的とする重合率になったところで、上記式(I)で表される重合停止剤又はプロトン供与性重合停止剤を添加することによって重合反応を停止させる。 When the desired polymerization rate is reached in the polymerization step, the polymerization reaction is stopped by adding a polymerization terminator represented by the above formula (I) or a proton-donating polymerization terminator.

プロトン供与性重合停止剤はポリ酢酸ビニル鎖の末端のラジカルに対してプロトンラジカルを提供できる重合停止剤であって、60℃での酢酸ビニルに対する連鎖移動定数が0.1以上であることが好ましい。例えば、ソルビン酸等が挙げられる。また、金属−水素結合を有する有機金属化合物等を用いることもできる。 The proton donating polymerization terminator is a polymerization terminator capable of providing a proton radical to the radical at the end of the polyvinyl acetate chain, and preferably has a chain transfer constant of 0.1 or more with respect to vinyl acetate at 60 ° C. .. For example, sorbic acid and the like can be mentioned. Further, an organometallic compound having a metal-hydrogen bond or the like can also be used.

添加される上記式(II)で表される重合停止剤のモル数は、添加された有機コバルト錯体1molに対して、1〜100molであることが好ましい。前記重合停止剤のモル数が少なすぎると、ポリマー末端のラジカルを十分に捕捉できず、得られるポリビニルアルコール樹脂の色調が悪化するおそれがある。そのため、前記重合停止剤のモル数は、有機コバルト錯体1molに対して、3mol以上であることがより好ましい。一方、前記重合停止剤のモル数が多すぎると生産コストが上昇するおそれがある。前記重合停止剤のモル数は、有機コバルト錯体1molに対して、50mol以下であることがより好ましい。 The number of moles of the polymerization inhibitor represented by the above formula (II) to be added is preferably 1 to 100 mol with respect to 1 mol of the added organic cobalt complex. If the number of moles of the polymerization inhibitor is too small, the radicals at the polymer ends cannot be sufficiently captured, and the color tone of the obtained polyvinyl alcohol resin may deteriorate. Therefore, the number of moles of the polymerization inhibitor is more preferably 3 mol or more with respect to 1 mol of the organic cobalt complex. On the other hand, if the number of moles of the polymerization inhibitor is too large, the production cost may increase. The number of moles of the polymerization inhibitor is more preferably 50 mol or less with respect to 1 mol of the organic cobalt complex.

停止工程における反応液の温度は、上記式(II)で表される重合停止剤がポリ酢酸ビニル鎖の末端のラジカルと反応できる温度又はプロトン供与性重合停止剤がポリ酢酸ビニル鎖の末端のラジカルに対してプロトンラジカルを提供できる温度であればよく、0〜80℃であることが好ましい。反応液の温度が0℃未満の場合は停止工程に時間がかかり過ぎて生産性が低下する。この点からは停止工程における反応液の温度は10℃以上がより好ましく、20℃以上がさらに好ましい。一方、反応液の温度が80℃を超えると、不必要な酢酸ビニルの重合が進行して分子量分布(Mw/Mn)が大きくなる傾向にある。この点から上記温度は70℃以下がより好ましく、60℃以下がさらに好ましい。停止工程に要する時間は、通常、10分〜5時間である。 The temperature of the reaction solution in the termination step is the temperature at which the polymerization inhibitor represented by the above formula (II) can react with the radical at the end of the polyvinyl acetate chain, or the proton-donating polymerization inhibitor is the radical at the end of the polyvinyl acetate chain. The temperature may be any temperature at which proton radicals can be provided, preferably 0 to 80 ° C. If the temperature of the reaction solution is less than 0 ° C., the stopping step takes too much time and the productivity is lowered. From this point of view, the temperature of the reaction solution in the stopping step is more preferably 10 ° C. or higher, further preferably 20 ° C. or higher. On the other hand, when the temperature of the reaction solution exceeds 80 ° C., unnecessary polymerization of vinyl acetate proceeds and the molecular weight distribution (Mw / Mn) tends to increase. From this point, the temperature is more preferably 70 ° C. or lower, and even more preferably 60 ° C. or lower. The time required for the stopping process is usually 10 minutes to 5 hours.

停止工程の後、得られたポリビニルエステル溶液を、水溶性配位子を含む水溶液に接触させて、前記ポリビニルエステル溶液からコバルト錯体を抽出除去する抽出工程を行うことが好ましい。このように、ポリビニルエステル溶液中に含まれるコバルト錯体を予め除去してからけん化工程を行うことによって、色相がよく、ゲル化しにくいポリビニルアルコール樹脂を得ることができる。具体的には、相互に溶解しない前記水溶液と前記ポリビニルエステル溶液とを、両者の界面の面積が大きくなるように激しく撹拌してから静置し、油層と水層に分離した後で水層を除く操作を行えばよい。この操作は複数回繰り返してもよい。 After the stopping step, it is preferable to carry out an extraction step of bringing the obtained polyvinyl ester solution into contact with an aqueous solution containing a water-soluble ligand to extract and remove the cobalt complex from the polyvinyl ester solution. As described above, by performing the saponification step after removing the cobalt complex contained in the polyvinyl ester solution in advance, a polyvinyl alcohol resin having a good hue and being hard to gel can be obtained. Specifically, the aqueous solution and the polyvinyl ester solution, which are insoluble in each other, are vigorously stirred so that the area of the interface between the two is large, and then allowed to stand, separated into an oil layer and an aqueous layer, and then the aqueous layer is formed. All you have to do is remove it. This operation may be repeated a plurality of times.

抽出工程に用いられる水溶性配位子は、25℃におけるpKaが0〜12の酸であることが好ましい。pKaが0未満の強酸を用いた場合、コバルト錯体を効率的に抽出することが困難であり、pKaは2以上であることが好ましい。またpKaが12を超える弱酸を用いた場合にもコバルト錯体を効率的に抽出することが困難であり、pKaは7以下であることが好ましい。前記酸が多価の酸である場合には、第一解離定数(pKa1)が上記範囲であることが必要である。pKaが0〜12の酸がカルボン酸又はリン酸(pKa1は2.1)であることが好ましく、カルボン酸であることがより好ましい。中でも酢酸(pKaは4.76)であることが特に好ましい。 The water-soluble ligand used in the extraction step is preferably an acid having a pKa of 0 to 12 at 25 ° C. When a strong acid having a pKa of less than 0 is used, it is difficult to efficiently extract the cobalt complex, and the pKa is preferably 2 or more. Further, it is difficult to efficiently extract the cobalt complex even when a weak acid having a pKa of more than 12 is used, and the pKa is preferably 7 or less. When the acid is a polyvalent acid, the first dissociation constant (pKa1) needs to be in the above range. The acid having a pKa of 0 to 12 is preferably a carboxylic acid or a phosphoric acid (pKa1 is 2.1), and more preferably a carboxylic acid. Of these, acetic acid (pKa is 4.76) is particularly preferable.

水溶性配位子を含む水溶液のpHは、0〜5であることが好ましい。pHはより好適には1以上であり、さらに好適には1.5以上である。pHはより好適には4以下であり、さらに好適には3以下である。 The pH of the aqueous solution containing the water-soluble ligand is preferably 0 to 5. The pH is more preferably 1 or more, and even more preferably 1.5 or more. The pH is more preferably 4 or less, and even more preferably 3 or less.

けん化工程では、停止工程で得られたポリビニルエステルをけん化してポリビニルアルコール樹脂を得る。このとき、停止工程の後に抽出工程を行なってから、けん化工程を行なってもよい。 In the saponification step, the polyvinyl ester obtained in the stop step is saponified to obtain a polyvinyl alcohol resin. At this time, the saponification step may be performed after the extraction step is performed after the stop step.

けん化工程では、前述の方法で製造されたポリビニルエステルをアルコール又は含水アルコールに溶解した状態でけん化してポリビニルアルコール樹脂を得る。けん化反応に使用されるアルコールとしては、メタノール、エタノール等の低級アルコールが挙げられ、メタノールが特に好適に使用される。けん化反応に使用されるアルコールは、アセトン、酢酸メチルや酢酸エチル等のエステル、トルエン等の溶剤を含有していてもよい。けん化反応に用いられる触媒としては、例えば水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ金属の水酸化物、ナトリウムメチラート等のアルカリ触媒、あるいは鉱酸等の酸触媒が挙げられる。けん化反応の温度については、例えば20〜60℃の範囲が適当である。けん化反応の進行に伴って、ゲル状生成物が析出してくる場合には、その時点で生成物を粉砕し、洗浄後、乾燥することにより、ポリビニルアルコール樹脂が得られる。 In the saponification step, the polyvinyl ester produced by the above method is saponified in a state of being dissolved in alcohol or hydroalcohol to obtain a polyvinyl alcohol resin. Examples of the alcohol used in the saponification reaction include lower alcohols such as methanol and ethanol, and methanol is particularly preferably used. The alcohol used in the saponification reaction may contain acetone, an ester such as methyl acetate or ethyl acetate, or a solvent such as toluene. Examples of the catalyst used in the saponification reaction include hydroxides of alkali metals such as potassium hydroxide and sodium hydroxide, alkaline catalysts such as sodium methylate, and acid catalysts such as mineral acid. The temperature of the saponification reaction is, for example, in the range of 20 to 60 ° C. When a gel-like product precipitates as the saponification reaction progresses, the product is pulverized at that time, washed, and dried to obtain a polyvinyl alcohol resin.

ポリビニルアルコール系繊維を製造するにあたり、ポリビニルアルコール樹脂の紡糸方法には特に制限はないが、湿式紡糸法が好ましい。湿式紡糸法の中には、脱水ゲル化方式や、脱水固化方式がある。紡糸原液に用いる溶媒としては、ポリビニルアルコール系繊維の製造に際して従来から用いられている溶媒、例えば水、ジメチルスルホキシド(DMSO)、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、グリセリン、エチレングリコール、トリエチレングリコール等の多価アルコールなどの1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。この中でも、供給性、環境負荷への影響の観点から、水及びDMSOが特に好ましい。紡糸原液中のポリビニルアルコール樹脂の濃度は、ポリビニルアルコール樹脂の組成や重合度、溶媒によって異なるが、6〜25質量%の範囲が好ましい。本発明の効果を損なわない範囲であれば、紡糸原液にはポリビニルアルコール樹脂以外にも、目的に応じて、ゲル化剤、界面活性剤、分解抑制剤、凍結防止剤、pH調整剤、隠蔽剤、着色剤、油剤などの添加剤などが含まれていてもよい。前記ゲル化剤としては、例えば、硼酸、硼酸カルシウム、硼酸コバルト、硼酸亜鉛、硼酸アルミニウムカリウム、硼酸アンモニウム、硼酸カドミウム、硼酸カリウム、硼酸銅、硼酸鉛、硼酸ニッケル、硼酸バリウム、硼酸ビスマス、硼酸マグネシウム、硼酸マンガン、硼酸リチウム、硼砂、カーナイト、インヨーアイト、コトウ石、スイアン石、ザイベリ石等のホウ素化合物;クエン酸三カリウム等が挙げられる。これらの中でも、硼素化合物が好ましく、硼酸及び硼砂がより好ましい。前記ゲル化剤の含有量は、ポリビニルアルコール樹脂に対し0.01〜5質量%が好ましく、0.1〜3質量%がより好ましい。 In producing the polyvinyl alcohol-based fiber, the method for spinning the polyvinyl alcohol resin is not particularly limited, but the wet spinning method is preferable. Among the wet spinning methods, there are a dehydration gelling method and a dehydration solidification method. As the solvent used in the spinning stock solution, the solvents conventionally used in the production of polyvinyl alcohol-based fibers, such as water, dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethylformamide, dimethylacetamide, glycerin, ethylene glycol, triethylene glycol, and the like are polyvalent. One kind or a combination of two or more kinds such as alcohol can be used. Of these, water and DMSO are particularly preferable from the viewpoint of supplyability and influence on environmental load. The concentration of the polyvinyl alcohol resin in the spinning stock solution varies depending on the composition, degree of polymerization, and solvent of the polyvinyl alcohol resin, but is preferably in the range of 6 to 25% by mass. In addition to the polyvinyl alcohol resin, the spinning stock solution contains a gelling agent, a surfactant, a decomposition inhibitor, an antifreezing agent, a pH adjuster, and a concealing agent, as long as the effects of the present invention are not impaired. , Colorants, additives such as oils, etc. may be included. Examples of the gelling agent include boric acid, calcium borate, cobalt borate, zinc borate, potassium aluminum borate, ammonium borate, cadmium borate, potassium borate, copper borate, lead borate, nickel borate, barium borate, bismuth borate, magnesium borate. , Manganese borate, lithium borate, borosand, carnite, inyoite, koto stone, suian stone, zyberite and other boron compounds; tripotassium citrate and the like. Among these, boron compounds are preferable, and boric acid and borax are more preferable. The content of the gelling agent is preferably 0.01 to 5% by mass, more preferably 0.1 to 3% by mass, based on the polyvinyl alcohol resin.

紡糸原液に用いる溶媒に水を用いる水系湿式紡糸では、ノズル径及び水溶液濃度を変更することにより、0.5〜15detx/fまでの調整が可能である。また、水系乾式紡糸でも、ノズル径及び含有チップ濃度を変更することにより、3〜4,000dtex/fまでの調整が可能である。 In water-based wet spinning in which water is used as the solvent used for the spinning stock solution, the adjustment can be made from 0.5 to 15 detx / f by changing the nozzle diameter and the concentration of the aqueous solution. Further, even in water-based dry spinning, it is possible to adjust up to 3 to 4,000 dtex / f by changing the nozzle diameter and the concentration of chips contained.

本発明のポリビニルアルコール系繊維の製造方法では、上記した所定の分子量分布(Mw/Mn)を有するポリビニルアルコール樹脂を含有する水溶液を、無機塩類の凝固浴に浸透させ脱水固化する工程を備えることが好ましい。かかる方法は製造工程が簡素でかつ設備がコンパクトであり、また一般に糸篠中に脱水凝固能を有する無機塩類を付着含有したまま乾燥や熱延伸工程を通過させるため、乾燥工程に持ち込む糸篠の水分量が少なくなって乾燥工程が容易で膠着が発生しにくい利点がある。さらに乾燥が効率的に行えることから糸篠の太さ(集束度、トータルデニール)を大きくできるため大量生産に好適である。 The method for producing a polyvinyl alcohol-based fiber of the present invention includes a step of permeating an aqueous solution containing a polyvinyl alcohol resin having the above-mentioned predetermined molecular weight distribution (Mw / Mn) into a coagulation bath of inorganic salts to dehydrate and solidify it. preferable. In this method, the manufacturing process is simple, the equipment is compact, and in general, the thread shinob is brought into the drying process because it is allowed to pass through the drying and heat drawing steps while the inorganic salts having dehydration and coagulation ability are adhered and contained in the thread shinobi. There is an advantage that the amount of water is reduced, the drying process is easy, and sticking is unlikely to occur. Furthermore, since drying can be performed efficiently, the thickness of the thread shino (focusing degree, total denier) can be increased, which is suitable for mass production.

本発明のポリビニルアルコール系繊維の製造方法において用いる凝固浴は、紡糸原液が水溶液の場合と原液溶媒が有機溶媒の場合で異なる。紡糸原液が水溶液(好適には、前記ポリビニルアルコール樹脂を含有する水溶液)の場合には、無機塩類の凝固浴に、浸透させることが好ましい。無機塩類としては、硫酸ナトリウム、硫酸ナトリウム十水和物、硫酸アンモニウム、炭酸ナトリウムなどが挙げられる。無機塩類の凝固浴としては、無機塩類の飽和水溶液を用いることがより好ましい。さらに、紡糸原液が水溶液の場合には、凝固浴は、凝固作用により優れ、得られるポリビニルアルコール系繊維の強度がより高くなる点から、さらにアルカリ性水溶液を含むことが好ましい。 The coagulation bath used in the method for producing a polyvinyl alcohol-based fiber of the present invention differs depending on whether the spinning stock solution is an aqueous solution or the stock solution solvent is an organic solvent. When the spinning stock solution is an aqueous solution (preferably an aqueous solution containing the polyvinyl alcohol resin), it is preferable to permeate it into a coagulation bath of inorganic salts. Examples of the inorganic salts include sodium sulfate, sodium sulfate decahydrate, ammonium sulfate, sodium carbonate and the like. As the coagulation bath for inorganic salts, it is more preferable to use a saturated aqueous solution of inorganic salts. Further, when the spinning stock solution is an aqueous solution, the coagulation bath is more excellent in the coagulation action, and the strength of the obtained polyvinyl alcohol-based fiber becomes higher. Therefore, it is preferable to further contain an alkaline aqueous solution.

アルカリ性水溶液に用いるアルカリ性物質としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物;水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウム等のアルカリ土類金属水酸化物;テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等が挙げられ、水酸化ナトリウムが好ましい。前記ポリビニルアルコール樹脂を含有する水溶液を、紡糸原液とする場合、凝固浴の組成は、硫酸ナトリウム水溶液、又は水酸化ナトリウムと硫酸ナトリウムとの混合水溶液が好ましい。また、硼酸を添加した紡糸原液については、水酸化ナトリウムと硫酸ナトリウムの混合水溶液を用いることが好ましい。この場合、固化は脱水によるものなので、硫酸ナトリウム濃度が高いほど、固化性は高くなる。固化性の高い凝固浴の硫酸ナトリウム濃度としては200〜400g/Lであることが好ましく、210〜390g/Lであることがより好ましく、220g/L〜380g/Lであることがさらに好ましい。 Examples of the alkaline substance used in the alkaline aqueous solution include alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide and potassium hydroxide; alkaline earth metal hydroxides such as calcium hydroxide, strontium hydroxide and barium hydroxide; tetraethyl. Examples thereof include ammonium hydroxide, and sodium hydroxide is preferable. When the aqueous solution containing the polyvinyl alcohol resin is used as a spinning stock solution, the composition of the coagulation bath is preferably an aqueous solution of sodium sulfate or a mixed aqueous solution of sodium hydroxide and sodium sulfate. Further, as the spinning stock solution to which boric acid is added, it is preferable to use a mixed aqueous solution of sodium hydroxide and sodium sulfate. In this case, since the solidification is due to dehydration, the higher the sodium sulfate concentration, the higher the solidification property. The sodium sulfate concentration of the highly solidifying coagulation bath is preferably 200 to 400 g / L, more preferably 210 to 390 g / L, and even more preferably 220 g / L to 380 g / L.

有機溶媒を用いた原液の場合は、固化溶媒と原液溶媒からなる混合液が好ましく、その固化溶媒としては、メタノール、エタノールなどのアルコール類や、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類などのポリビニルアルコール樹脂に対して固化能を有する有機溶媒が好ましい。この場合、凝固浴中の固化溶媒の比率が高いほど、固化性は高くなる。固化性の高い凝固浴の固化溶媒の比率としては50%以上であることが好ましく、55%以上であることがより好ましく、60%以上であることがさらに好ましい。 In the case of a stock solution using an organic solvent, a mixed solution consisting of a solidifying solvent and a stock solution solvent is preferable, and the solidifying solvent is a polyvinyl alcohol resin such as alcohols such as methanol and ethanol and ketones such as acetone and methyl ethyl ketone. On the other hand, an organic solvent having a solidifying ability is preferable. In this case, the higher the ratio of the solidifying solvent in the coagulation bath, the higher the solidifying property. The ratio of the solidifying solvent in the coagulation bath having high solidifying property is preferably 50% or more, more preferably 55% or more, and further preferably 60% or more.

凝固浴の温度は、特に限定されないが、20〜100℃が好ましく、25〜90℃がより好ましく、30〜80℃がさらに好ましい。 The temperature of the coagulation bath is not particularly limited, but is preferably 20 to 100 ° C, more preferably 25 to 90 ° C, and even more preferably 30 to 80 ° C.

前記の紡糸方法により得られた固化糸は、抽出及び洗浄され、乾燥後、延伸熱処理される。 The solidified yarn obtained by the above spinning method is extracted, washed, dried, and then subjected to a draw heat treatment.

本発明のポリビニルアルコール系繊維は、破断強度を10cN/dtex以上とするために、延伸熱処理されることが好ましい。この延伸熱処理の温度は、一般的には210℃以上であり、好ましくは220℃〜260℃である。延伸熱処理の全延伸倍率は、繊維の結晶化度と配向度が向上し、それに伴って繊維の機械特性が向上する点から、好ましくは8.0倍以上であり、より好ましくは10.0倍以上である。また、延伸熱処理の全延伸倍率は、20.0倍未満が好ましく、18.0倍未満がより好ましく、16.0倍未満がさらに好ましい。 The polyvinyl alcohol-based fiber of the present invention is preferably stretch-heat-treated in order to have a breaking strength of 10 cN / dtex or more. The temperature of this stretching heat treatment is generally 210 ° C. or higher, preferably 220 ° C. to 260 ° C. The total draw ratio of the draw heat treatment is preferably 8.0 times or more, more preferably 10.0 times, from the viewpoint that the crystallinity and orientation of the fibers are improved and the mechanical properties of the fibers are improved accordingly. That is all. The total draw ratio of the draw heat treatment is preferably less than 20.0 times, more preferably less than 18.0 times, and even more preferably less than 16.0 times.

本発明は、本発明の効果を奏する限り、本発明の技術的思想の範囲内において、上記の構成を種々組み合わせた実施形態を含む。 The present invention includes embodiments in which the above configurations are variously combined within the scope of the technical idea of the present invention as long as the effects of the present invention are exhibited.

次に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で多くの変形が当分野において通常の知識を有する者により可能である。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples, and many modifications are applicable within the scope of the technical idea of the present invention. It is possible by someone with ordinary knowledge in the field.

[重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)の測定]
東ソー株式会社製サイズ排除高速液体クロマトグラフィー装置「HLC−8320GPC」を用い、重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(Mw/Mn)を測定した。測定条件は以下の通りである。
カラム:東ソー株式会社製HFIP系カラム「TSKgel GMHHR−H(S)」2本直列接続
標準試料:ポリメチルメタクリレート
溶媒及び移動相:トリフルオロ酢酸ナトリウム−HFIP溶液(濃度20mM)
流量:0.2mL/min
温度:40℃
試料溶液濃度:0.1wt%(開口径0.45μmのフィルターでろ過)
注入量:10μL
検出器:RI
[Measurement of weight average molecular weight (Mw) and molecular weight distribution (Mw / Mn)]
The weight average molecular weight (Mw) and the molecular weight distribution (Mw / Mn) were measured using a size exclusion high performance liquid chromatograph "HLC-8320GPC" manufactured by Tosoh Corporation. The measurement conditions are as follows.
Column: HFIP-based column "TSKgel GMHR-H (S)" manufactured by Tosoh Corporation, connected in series Standard sample: Polymethylmethacrylate Solvent and mobile phase: Sodium trifluoroacetate-HFIP solution (concentration 20 mM)
Flow rate: 0.2 mL / min
Temperature: 40 ° C
Sample solution concentration: 0.1 wt% (filtered with a filter with an opening diameter of 0.45 μm)
Injection volume: 10 μL
Detector: RI

[けん化度の測定]
実施例1と比較例1で使用したポリビニルアルコール樹脂に関して、90℃で減圧乾燥を2日間行ったポリビニルアルコール樹脂を、DMSO−d6に溶解し、トリフルオロ酢酸を数滴加えた試料を調製し測定に供した。日本電子株式会社製核磁気共鳴装置「LAMBDA 500」を用い、80℃で1H−NMR測定を行った。ポリビニルアルコール樹脂中の残存アセチル基とビニル基由来のメチン基のピーク積分値の比からけん化度を算出した。
[Measurement of saponification degree]
Regarding the polyvinyl alcohol resin used in Example 1 and Comparative Example 1, the polyvinyl alcohol resin dried under reduced pressure at 90 ° C. for 2 days was dissolved in DMSO-d 6 and a few drops of trifluoroacetic acid were added to prepare a sample. It was used for measurement. 1 H-NMR measurement was performed at 80 ° C. using a nuclear magnetic resonance apparatus "LAMBDA 500" manufactured by JEOL Ltd. The degree of saponification was calculated from the ratio of the peak integral values of the residual acetyl group in the polyvinyl alcohol resin and the methine group derived from the vinyl group.

[繊度測定]
実施例及び比較例で得られた各ポリビニルアルコール系繊維について、JIS L 1013:2010を参考に、試長30mの絶乾重量から計算し、サンプル数4(n=4)の平均値を整数位に四捨五入して繊度(dtex)を求めた。単糸繊度は繊度をノズル孔数で割って算出した。
[Fineness measurement]
For each polyvinyl alcohol-based fiber obtained in Examples and Comparative Examples, the average value of the number of samples 4 (n = 4) was calculated from the absolute dry weight of a trial length of 30 m with reference to JIS L 1013: 2010, and the average value was an integer. The fineness (dtex) was calculated by rounding off. The single yarn fineness was calculated by dividing the fineness by the number of nozzle holes.

[引張強度測定]
実施例及び比較例で得られた各ポリビニルアルコール系繊維について、80TPMの撚りをかけ、JIS L 1015:2010を参考に、つかみ間隔20cm、引張速度10cm/分の条件にて測定を行い、サンプル数20(n=20)の平均値を整数位に四捨五入した。得られた強力(cN)の値を繊度(dtex)で割り、引張強度(cN/dtex)を算出した。
[Tensile strength measurement]
Each polyvinyl alcohol-based fiber obtained in Examples and Comparative Examples was twisted at 80 TPM and measured under the conditions of a grip interval of 20 cm and a tensile speed of 10 cm / min with reference to JIS L 1015: 2010, and the number of samples. The average value of 20 (n = 20) was rounded to the nearest whole number. The obtained strength (cN) value was divided by the fineness (dtex) to calculate the tensile strength (cN / dtex).

[水系湿式紡糸全延伸倍率の求め方]
全延伸倍率=延伸出口ローラー速度/1stローラー速度
[How to obtain the total draw ratio of water-based wet spinning]
Total draw ratio = draw outlet roller speed / 1st roller speed

[小角X線散乱強度からのピーク間隔測定]
実施例及び比較例で得られた各ポリビニルアルコール系繊維について、以下の条件で、小角X線散乱法(SAXS)により小角X線散乱強度の像を得た。図1に示されるように、ポリビニルアルコール系繊維のサンプルを設置して測定を行った。
装置:ナノスケールX線構造評価装置「NANO−Viewer」(リガク社製)
検出器:2次元半導体検出器 PILATUS−100K
X線源:Cu
電流:20mA
電圧:40kv
カメラ距離:987.78mm
測定モード:通常測定
露光時間:30分又はそれ以上
スリット条件;第1=0.4mm、第2=0.2mm、第3=0.45mm
ビームストッパー径:4mm
真空パス:真空状態
解析ソフト:2DP(リガク社製)
サンプルセット位置:3rdスリット後
サンプルセット方法:ヤーン1本を横置きにセット
[Measurement of peak interval from small-angle X-ray scattering intensity]
For each polyvinyl alcohol-based fiber obtained in Examples and Comparative Examples, an image of small-angle X-ray scattering intensity was obtained by the small-angle X-ray scattering method (SAXS) under the following conditions. As shown in FIG. 1, a sample of polyvinyl alcohol-based fiber was placed and measured.
Device: Nanoscale X-ray structure evaluation device "NANO-Viewer" (manufactured by Rigaku)
Detector: 2D semiconductor detector PILATUS-100K
X-ray source: Cu
Current: 20mA
Voltage: 40kv
Camera distance: 987.78mm
Measurement mode: Normal measurement Exposure time: 30 minutes or more Slit conditions; 1st = 0.4mm, 2nd = 0.2mm, 3rd = 0.45mm
Beam stopper diameter: 4 mm
Vacuum path: Vacuum state analysis software: 2DP (manufactured by Rigaku)
Sample set position: After 3rd slit Sample setting method: Set one yarn horizontally

(赤道線と平行となる直線領域の散乱強度ピーク間隔の求め方)
得られた2次元像(図2、図3)を、汎用2次元データ処理ソフト(リガク社製2DP)を使用して画像処理することにより、ポリビニルアルコール系繊維のサンプルの赤道線と平行となる直線領域(Y)の散乱強度プロファイルを得た。直線領域(Y)は、上述した方法にて、値A及び値Bを算出するために使用するものである。画像処理はサンプルありの状態の測定データからサンプルなしの状態で測定したデータを差し引いたものを使用した。
変換方法;Convert Image to Slit Profile
変換モード;Pixel vs intensity
変換条件;step=0.5pixel
なお、4つの像の中からいずれかの一つの像(X1)を選択し、その像(X1)の中で最もピーク散乱強度の高い点(X1max)を特定するため、画像(サンプル)によってセンター位置は異なる
Region(pixel)Left=85、Right=95、Top=10、Bottom=10
Rotation(deg)270
スムージング処理;Smoothing factor=10
1PixelSIZE=0.172mm
上記変換して得られたプロファイルは、二つの山型になる。
この二つの山のピークトップ間隔をピクセルで求め、0.5ピクセル刻みで、赤道線と平行となる直線領域(Y)のピーク散乱強度の値を得た。
上述した方法にて、値A及び値Bを算出し、A/Bを求めた。各サンプルについて、図4〜6に示される二つの山のピークの値の平均が値Aとなり、二つの山の間の最小値が値Bとなる。
値Aと値Bの間隔であるピーク間隔が広い方が、繊維が規則正しく配列していることを意味するため、繊維配列の規則性に関する情報がピーク間隔解析で得られる。すなわち、A/Bの値が大きければ繊維が規則正しく配列しているといえる。
(How to find the scattering intensity peak interval in the linear region parallel to the equator line)
By image processing the obtained two-dimensional images (FIGS. 2 and 3) using general-purpose two-dimensional data processing software (2DP manufactured by Rigaku Co., Ltd.), the images become parallel to the equatorial line of the polyvinyl alcohol fiber sample. The scattering intensity profile of the linear region (Y) was obtained. The straight line region (Y) is used to calculate the value A and the value B by the method described above. For image processing, the measurement data with the sample minus the data measured without the sample was used.
Conversion method; Convert Image to Slit Profile
Conversion mode; Pixel vs intensity
Conversion conditions; step = 0.5pixel
In addition, in order to select one of the four images (X1) and identify the point (X1max) having the highest peak scattering intensity in the image (X1), the center is determined by the image (sample). Positions are different Region (pixel) Left = 85, Right = 95, Top = 10, Bottom = 10
Rotation (deg) 270
Smoothing process; Smoothing factor = 10
1PixelSIZE = 0.172mm
The profile obtained by the above conversion has two chevron shapes.
The peak top distance between these two peaks was calculated in pixels, and the value of the peak scattering intensity in the linear region (Y) parallel to the equator line was obtained in 0.5 pixel increments.
The value A and the value B were calculated by the method described above, and A / B was obtained. For each sample, the average of the peak values of the two peaks shown in FIGS. 4 to 6 is the value A, and the minimum value between the two peaks is the value B.
The wider the peak interval, which is the interval between the values A and B, means that the fibers are regularly arranged. Therefore, information on the regularity of the fiber arrangement can be obtained by the peak interval analysis. That is, if the A / B value is large, it can be said that the fibers are regularly arranged.

[合成例1]
撹拌機、還流冷却管、窒素導入管、開始剤の添加口を備えた反応器に、酢酸ビニル100質量部、有機コバルト錯体としてコバルト(II)アセチルアセトナート0.04質量部を仕込み、窒素バブリングをしながら30分間反応器内を不活性ガス置換した。水浴を加熱して反応器の昇温を開始し、内温が40℃となったところで、ラジカル開始剤として2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)を0.13質量部添加して2時間撹拌し、降温し内温を30℃に維持して重合を開始させた。適宜サンプリングを行い、その固形分濃度から重合の進行を確認し、酢酸ビニルの転化率が20%に到達したところで重合停止剤として1,1−ジフェニルエチレン0.13質量部を添加し、30℃で撹拌した。重合開始後から目標の重合率に至るまでに3時間反応させた。重合停止剤を添加してから、さらに濃度25質量%の酢酸水溶液92質量部を添加し、5分撹拌した後、30分静置し二層に分離し、水層を除去した。以上の分液操作を計3回繰り返した後に、酢酸水溶液を脱イオン水に変えて同様の分液操作を計3回繰り返した。その後反応器に真空ラインを接続し、残留する酢酸ビニルをメタノールとともに30℃で減圧留去した。反応器内を目視で確認しながら、粘度が上昇したところで適宜メタノールを添加しながら留去を続け、ポリ酢酸ビニルの20質量%メタノール溶液を得た。次に、上記と同様の反応器に、得られたポリ酢酸ビニルの20質量%メタノール溶液100質量部とメタノール20質量部を添加し溶解した後、水浴を加熱して内温が40℃になるまで加熱撹拌した。ここに水酸化ナトリウムのメタノール溶液(濃度14質量%)13.3質量部(水酸化ナトリウムとして1.9質量部)を添加して、40℃でけん化を行った。生成したゲル化物を粉砕機にて粉砕し、さらに40℃で放置して1時間けん化を進行させた。得られたけん化物にさらに水酸化ナトリウムのメタノール溶液(濃度14質量%)1.9質量部を添加し、65℃の加熱還流下でさらに1時間けん化反応を行った。その後、酢酸メチル30質量部を加えて残存するアルカリを中和した。フェノールフタレイン指示薬を用いて中和が終了したことを確認した後、ろ別することによって固体を得て、これにメタノール75質量部を加えて1時間加熱還流した。その後、遠心脱水して得られた固体を真空乾燥機にて40℃で24時間乾燥させ、目的のポリビニルアルコール樹脂<ポリマー種I>を得た。表1に示すように、重量平均分子量(Mw)が197,000、ケン化度が99.9モル%、分子量分布(Mw/Mn)が1.6であった。
[Synthesis Example 1]
A reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser, a nitrogen introduction tube, and an initiator addition port is charged with 100 parts by mass of vinyl acetate and 0.04 parts by mass of cobalt (II) acetylacetonate as an organic cobalt complex, and nitrogen bubbling. The inside of the reactor was replaced with an inert gas for 30 minutes. The temperature of the reactor was started by heating the water bath, and when the internal temperature reached 40 ° C., 2,2'-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) was added as a radical initiator. 13 parts by mass was added and the mixture was stirred for 2 hours, the temperature was lowered, and the internal temperature was maintained at 30 ° C. to initiate polymerization. Sampling was performed as appropriate, the progress of polymerization was confirmed from the solid content concentration, and when the conversion rate of vinyl acetate reached 20%, 0.13 parts by mass of 1,1-diphenylethylene was added as a polymerization inhibitor, and the temperature was 30 ° C. Was stirred with. The reaction was carried out for 3 hours from the start of polymerization until the target polymerization rate was reached. After adding the polymerization inhibitor, 92 parts by mass of an acetic acid aqueous solution having a concentration of 25% by mass was further added, and the mixture was stirred for 5 minutes and then allowed to stand for 30 minutes to separate into two layers, and the aqueous layer was removed. After repeating the above liquid separation operation a total of 3 times, the acetic acid aqueous solution was changed to deionized water and the same liquid separation operation was repeated a total of 3 times. After that, a vacuum line was connected to the reactor, and the remaining vinyl acetate was distilled off under reduced pressure at 30 ° C. together with methanol. While visually checking the inside of the reactor, when the viscosity increased, distillation was continued while appropriately adding methanol to obtain a 20% by mass methanol solution of polyvinyl acetate. Next, 100 parts by mass of the obtained 20% by mass methanol solution of polyvinyl acetate and 20 parts by mass of methanol are added and dissolved in the same reactor as above, and then the water bath is heated to bring the internal temperature to 40 ° C. Was heated and stirred until. To this, 13.3 parts by mass (1.9 parts by mass as sodium hydroxide) of a methanol solution of sodium hydroxide (concentration 14% by mass) was added, and saponification was carried out at 40 ° C. The produced gelled product was pulverized with a pulverizer and left at 40 ° C. for 1 hour to proceed with saponification. To the obtained saponified product, 1.9 parts by mass of a methanol solution of sodium hydroxide (concentration: 14% by mass) was further added, and a saponification reaction was further carried out under heating at 65 ° C. for 1 hour. Then, 30 parts by mass of methyl acetate was added to neutralize the remaining alkali. After confirming that the neutralization was completed using a phenolphthalein indicator, a solid was obtained by filtration, 75 parts by mass of methanol was added thereto, and the mixture was heated under reflux for 1 hour. Then, the solid obtained by centrifugal dehydration was dried in a vacuum dryer at 40 ° C. for 24 hours to obtain the desired polyvinyl alcohol resin <polymer type I>. As shown in Table 1, the weight average molecular weight (Mw) was 197,000, the degree of saponification was 99.9 mol%, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 1.6.

[実施例1]
合成例1で作製したポリビニルアルコール樹脂と、溶媒としての水を使用し、濃度16.5質量%になるように水溶液を調製した。これに硼酸をポリビニルアルコール樹脂に対して1.8質量%になるように加え紡糸原液とし、水系湿式紡糸を実施した。該紡糸原液をノズルより、無機塩類の凝固浴(硫酸ナトリウム/水酸化ナトリウムの飽和水溶液、温度40℃)に吐出して浸漬させ、1stローラーに離浴させ、脱水固化させた。その後、ローラー延伸、中和、湿熱延伸、水洗及び乾燥を行い、湿潤状態での延伸処理を行い(延伸倍率5倍)、次いで、235℃にて延伸出口ローラーを用い、延伸処理を行った。全延伸倍率を延伸出口ローラー速度と1stローラー速度比から算出した結果15.5倍であった。得られたポリビニルアルコール系繊維のサンプルのA/B及び引張強度について上記の方法で得た結果を下記表2に示す。得られたポリビニルアルコール系繊維のサンプルのX線小角散乱強度の測定結果を図3に示し、該サンプルの赤道線と平行となる直線領域の小角X線散乱像から得られるピーク散乱強度を図4に示す。
[Example 1]
Using the polyvinyl alcohol resin prepared in Synthesis Example 1 and water as a solvent, an aqueous solution was prepared so as to have a concentration of 16.5% by mass. Boric acid was added to this in an amount of 1.8% by mass with respect to the polyvinyl alcohol resin to prepare a spinning stock solution, and water-based wet spinning was carried out. The undiluted spinning solution was discharged from a nozzle into a coagulation bath of inorganic salts (saturated aqueous solution of sodium sulfate / sodium hydroxide, temperature 40 ° C.), immersed in the solution, and then desorbed on a 1st roller to dehydrate and solidify. Then, roller stretching, neutralization, moist heat stretching, washing with water and drying were carried out, stretching treatment was carried out in a wet state (stretching ratio 5 times), and then stretching treatment was carried out at 235 ° C. using a stretching outlet roller. The total draw ratio was 15.5 times as a result of calculating from the draw outlet roller speed and the 1st roller speed ratio. Table 2 below shows the results obtained by the above method for the A / B and tensile strength of the obtained polyvinyl alcohol fiber sample. The measurement results of the small-angle X-ray scattering intensity of the obtained polyvinyl alcohol-based fiber sample are shown in FIG. 3, and the peak scattering intensity obtained from the small-angle X-ray scattering image of the linear region parallel to the equatorial line of the sample is shown in FIG. Shown in.

[比較例1]
比較対象となるポリビニルアルコール樹脂(重量平均分子量が197,400、ケン化度99.9モル%、分子量分布(Mw/Mn)が2.2、表1の<ポリマー種II>)と、溶媒としての水を使用し、濃度16.5質量%になるよう水溶液を調製した。これに硼酸をポリビニルアルコール樹脂に対して1.8質量%になるように加え紡糸原液とし、水系湿式紡糸を実施した。該紡糸原液をノズルより、無機塩類の凝固浴(硫酸ナトリウム/水酸化ナトリウムの飽和水溶液、温度40℃)に吐出して浸漬させ、1stローラーに離浴させ、脱水固化させた。その後、ローラー延伸、中和、湿熱延伸、水洗及び乾燥を行い、湿潤状態での延伸処理を行い(延伸倍率5倍)、次いで、235℃にて延伸出口ローラーを用い、延伸処理を行った。全延伸倍率を延伸出口ローラー速度と1stローラー速度比から算出した結果15.5倍であった。得られたポリビニルアルコール系繊維のサンプルのA/B及び引張強度について上記の方法で得た結果を下記表2に示す。得られたポリビニルアルコール系繊維のサンプルのX線小角散乱強度の測定結果を図3に示し、該サンプルの赤道線と平行となる直線領域の小角X線散乱像から得られるピーク散乱強度を図4に示す。
[Comparative Example 1]
Polyvinyl alcohol resin to be compared (weight average molecular weight is 197,400, saponification degree is 99.9 mol%, molecular weight distribution (Mw / Mn) is 2.2, <polymer type II> in Table 1) and as a solvent. The aqueous solution was prepared to a concentration of 16.5% by mass using the water of. Boric acid was added to this in an amount of 1.8% by mass with respect to the polyvinyl alcohol resin to prepare a spinning stock solution, and water-based wet spinning was carried out. The undiluted spinning solution was discharged from a nozzle into a coagulation bath of inorganic salts (saturated aqueous solution of sodium sulfate / sodium hydroxide, temperature 40 ° C.), immersed in the solution, and then desorbed on a 1st roller to dehydrate and solidify. Then, roller stretching, neutralization, moist heat stretching, washing with water and drying were carried out, stretching treatment was carried out in a wet state (stretching ratio 5 times), and then stretching treatment was carried out at 235 ° C. using a stretching outlet roller. The total draw ratio was 15.5 times as a result of calculating from the draw outlet roller speed and the 1st roller speed ratio. Table 2 below shows the results obtained by the above method for the A / B and tensile strength of the obtained polyvinyl alcohol fiber sample. The measurement results of the small-angle X-ray scattering intensity of the obtained polyvinyl alcohol-based fiber sample are shown in FIG. 3, and the peak scattering intensity obtained from the small-angle X-ray scattering image of the linear region parallel to the equatorial line of the sample is shown in FIG. Shown in.

[実施例2]
凝固浴温度を70℃に変更し、全延伸倍率を変更したこと以外は、実施例1と同一条件でポリビニルアルコール系繊維の製造を行った。全延伸倍率を延伸出口ローラー速度と1stローラー速度比から算出した結果17.8倍であった。得られたポリビニルアルコール系繊維のサンプルのA/B及び引張強度について上記の方法で得た結果を下記表2に示す。得られたポリビニルアルコール系繊維のサンプルのX線小角散乱強度の測定結果を図3に示し、該サンプルの赤道線と平行となる直線領域の小角X線散乱像から得られるピーク散乱強度を図5に示す。
[Example 2]
Polyvinyl alcohol-based fibers were produced under the same conditions as in Example 1 except that the coagulation bath temperature was changed to 70 ° C. and the total draw ratio was changed. The total draw ratio was 17.8 times as a result of calculating from the draw outlet roller speed and the 1st roller speed ratio. Table 2 below shows the results obtained by the above method for the A / B and tensile strength of the obtained polyvinyl alcohol fiber sample. The measurement result of the small-angle X-ray scattering intensity of the obtained polyvinyl alcohol fiber sample is shown in FIG. 3, and the peak scattering intensity obtained from the small-angle X-ray scattering image of the linear region parallel to the equatorial line of the sample is shown in FIG. Shown in.

[比較例2]
凝固浴温度を70℃に変更し、全延伸倍率を変更したこと以外は、比較例1と同一条件でポリビニルアルコール系繊維の製造を行った。全延伸倍率を延伸出口ローラー速度と1stローラー速度比から算出した結果17.8倍であった。得られたポリビニルアルコール系繊維のサンプルのA/B及び引張強度について上記の方法で得た結果を下記表2に示す。得られたポリビニルアルコール系繊維のサンプルのX線小角散乱強度の測定結果を図3に示し、該サンプルの赤道線と平行となる直線領域の小角X線散乱像から得られるピーク散乱強度を図5に示す。
[Comparative Example 2]
Polyvinyl alcohol-based fibers were produced under the same conditions as in Comparative Example 1 except that the coagulation bath temperature was changed to 70 ° C. and the total draw ratio was changed. The total draw ratio was 17.8 times as a result of calculating from the draw outlet roller speed and the 1st roller speed ratio. Table 2 below shows the results obtained by the above method for the A / B and tensile strength of the obtained polyvinyl alcohol fiber sample. The measurement result of the small-angle X-ray scattering intensity of the obtained polyvinyl alcohol fiber sample is shown in FIG. 3, and the peak scattering intensity obtained from the small-angle X-ray scattering image of the linear region parallel to the equatorial line of the sample is shown in FIG. Shown in.

[実施例3]
延伸処理時の温度を240℃に変更した以外は、実施例2と同一条件でポリビニルアルコール系繊維の製造を行った。得られたポリビニルアルコール系繊維のサンプルのA/B及び引張強度について上記の方法で得た結果を下記表2に示す。得られたポリビニルアルコール系繊維のサンプルのX線小角散乱強度の測定結果を図3に示し、該サンプルの赤道線と平行となる直線領域の小角X線散乱像から得られるピーク散乱強度を図5に示す。
[Example 3]
Polyvinyl alcohol-based fibers were produced under the same conditions as in Example 2 except that the temperature during the stretching treatment was changed to 240 ° C. Table 2 below shows the results obtained by the above method for the A / B and tensile strength of the obtained polyvinyl alcohol fiber sample. The measurement result of the small-angle X-ray scattering intensity of the obtained polyvinyl alcohol fiber sample is shown in FIG. 3, and the peak scattering intensity obtained from the small-angle X-ray scattering image of the linear region parallel to the equatorial line of the sample is shown in FIG. Shown in.

[比較例3]
延伸処理時の温度を240℃に変更した以外は、比較例2と同一条件でポリビニルアルコール系繊維の製造を行った。得られたポリビニルアルコール系繊維のサンプルのA/B及び引張強度について上記の方法で得た結果を下記表2に示す。得られたポリビニルアルコール系繊維のサンプルのX線小角散乱強度の測定結果を図3に示し、該サンプルの赤道線と平行となる直線領域の小角X線散乱像から得られるピーク散乱強度を図5に示す。
[Comparative Example 3]
Polyvinyl alcohol-based fibers were produced under the same conditions as in Comparative Example 2 except that the temperature during the stretching treatment was changed to 240 ° C. Table 2 below shows the results obtained by the above method for the A / B and tensile strength of the obtained polyvinyl alcohol fiber sample. The measurement result of the small-angle X-ray scattering intensity of the obtained polyvinyl alcohol fiber sample is shown in FIG. 3, and the peak scattering intensity obtained from the small-angle X-ray scattering image of the linear region parallel to the equatorial line of the sample is shown in FIG. Shown in.

[実施例4]
合成例1で作製したポリビニルアルコール樹脂と、溶媒としての水を使用し、濃度16.5質量%になるように水溶液を紡糸原液として調製した。該紡糸原液を、ノズルより、無機塩類の凝固浴(硫酸ナトリウムの飽和水溶液、温度40℃)に吐出して浸漬させ、1stローラーに離浴させ、脱水固化させた。その後、ローラー延伸、湿熱延伸、水洗及び乾燥を行い、湿潤状態での延伸処理を行い(延伸倍率4倍)、次いで、235℃延伸出口ローラーを用い、延伸処理を行った。全延伸倍率を延伸出口ローラー速度と1stローラー速度比から算出した結果11.7倍であった。得られたポリビニルアルコール系繊維のサンプルのA/B及び引張強度について上記の方法で得た結果を下記表2に示す。得られたポリビニルアルコール系繊維のサンプルのX線小角散乱強度の測定結果を図3に示し、該サンプルの赤道線と平行となる直線領域の小角X線散乱像から得られるピーク散乱強度を図6に示す。
[Example 4]
Using the polyvinyl alcohol resin prepared in Synthesis Example 1 and water as a solvent, an aqueous solution was prepared as a spinning stock solution so as to have a concentration of 16.5% by mass. The undiluted spinning solution was discharged from a nozzle into a coagulation bath for inorganic salts (saturated aqueous solution of sodium sulfate, temperature 40 ° C.), immersed in the solution, and then desorbed on a 1st roller to dehydrate and solidify. Then, roller stretching, moist heat stretching, washing with water and drying were performed, stretching treatment was performed in a wet state (stretching ratio 4 times), and then stretching treatment was performed using a 235 ° C. stretching outlet roller. The total draw ratio was 11.7 times as a result of calculating from the draw outlet roller speed and the 1st roller speed ratio. Table 2 below shows the results obtained by the above method for the A / B and tensile strength of the obtained polyvinyl alcohol fiber sample. The measurement results of the small-angle X-ray scattering intensity of the obtained polyvinyl alcohol-based fiber sample are shown in FIG. 3, and the peak scattering intensity obtained from the small-angle X-ray scattering image of the linear region parallel to the equatorial line of the sample is shown in FIG. Shown in.

[比較例4]
比較対象となるポリビニルアルコール樹脂<ポリマー種II>と、溶媒としての水を使用し、濃度16.5質量%になるように水溶液を紡糸原液として調製した。該紡糸原液をノズルより、無機塩類の凝固浴(硫酸ナトリウムの飽和水溶液、温度40℃)に吐出して浸漬させ、1stローラーに離浴させ、脱水固化させた。その後、ローラー延伸、湿熱延伸、水洗及び乾燥を行い、湿潤状態での延伸処理を行い(延伸倍率4倍)、次いで、235℃延伸出口ローラーを用い、延伸処理を行った。全延伸倍率を延伸出口ローラー速度と1stローラー速度比から算出した結果11.7倍であった。得られたポリビニルアルコール系繊維のサンプルのA/B及び引張強度について上記の方法で得た結果を下記表2に示す。得られたポリビニルアルコール系繊維のサンプルのX線小角散乱強度の測定結果を図3に示し、該サンプルの赤道線と平行となる直線領域の小角X線散乱像から得られるピーク散乱強度を図6に示す。
[Comparative Example 4]
Using polyvinyl alcohol resin <polymer type II> to be compared and water as a solvent, an aqueous solution was prepared as a spinning stock solution so as to have a concentration of 16.5% by mass. The undiluted spinning solution was discharged from a nozzle into a coagulation bath for inorganic salts (saturated aqueous solution of sodium sulfate, temperature 40 ° C.), immersed in the solution, and then desorbed on a 1st roller to dehydrate and solidify. Then, roller stretching, moist heat stretching, washing with water and drying were performed, stretching treatment was performed in a wet state (stretching ratio 4 times), and then stretching treatment was performed using a 235 ° C. stretching outlet roller. The total draw ratio was 11.7 times as a result of calculating from the draw outlet roller speed and the 1st roller speed ratio. Table 2 below shows the results obtained by the above method for the A / B and tensile strength of the obtained polyvinyl alcohol fiber sample. The measurement results of the small-angle X-ray scattering intensity of the obtained polyvinyl alcohol-based fiber sample are shown in FIG. 3, and the peak scattering intensity obtained from the small-angle X-ray scattering image of the linear region parallel to the equatorial line of the sample is shown in FIG. Shown in.

[実施例5]
延伸時の温度を240℃とし、延伸出口ローラー速度と1stローラー速度比から算出した全延伸倍率を12.0倍とした以外は実施例4と同一条件で、ポリビニルアルコール系繊維の製造を行った。得られたポリビニルアルコール系繊維のサンプルのA/B及び引張強度について上記の方法で得た結果を下記表2に示す。得られたポリビニルアルコール系繊維のサンプルのX線小角散乱強度の測定結果を図3に示し、該サンプルの赤道線と平行となる直線領域の小角X線散乱像から得られるピーク散乱強度を図6に示す。
[Example 5]
Polyvinyl alcohol-based fibers were produced under the same conditions as in Example 4 except that the temperature at the time of stretching was 240 ° C. and the total stretching ratio calculated from the stretching outlet roller speed and the 1st roller speed ratio was 12.0 times. .. Table 2 below shows the results obtained by the above method for the A / B and tensile strength of the obtained polyvinyl alcohol fiber sample. The measurement results of the small-angle X-ray scattering intensity of the obtained polyvinyl alcohol-based fiber sample are shown in FIG. 3, and the peak scattering intensity obtained from the small-angle X-ray scattering image of the linear region parallel to the equatorial line of the sample is shown in FIG. Shown in.

[比較例5]
延伸時の温度を240℃とし、延伸出口ローラー速度と1stローラー速度比から算出した全延伸倍率を12.0倍とした以外は比較例4と同一条件で、ポリビニルアルコール系繊維の製造を行った。得られたポリビニルアルコール系繊維のサンプルのA/B及び引張強度について上記の方法で得た結果を下記表2に示す。得られたポリビニルアルコール系繊維のサンプルのX線小角散乱強度の測定結果を図3に示し、該サンプルの赤道線と平行となる直線領域の小角X線散乱像から得られるピーク散乱強度を図6に示す。
[Comparative Example 5]
Polyvinyl alcohol-based fibers were produced under the same conditions as in Comparative Example 4 except that the temperature at the time of stretching was 240 ° C. and the total draw ratio calculated from the stretching outlet roller speed and the 1st roller speed ratio was 12.0 times. .. Table 2 below shows the results obtained by the above method for the A / B and tensile strength of the obtained polyvinyl alcohol fiber sample. The measurement results of the small-angle X-ray scattering intensity of the obtained polyvinyl alcohol-based fiber sample are shown in FIG. 3, and the peak scattering intensity obtained from the small-angle X-ray scattering image of the linear region parallel to the equatorial line of the sample is shown in FIG. Shown in.

上記のように、実施例1〜5では、製造時の全延伸倍率が20倍未満であっても、比較例1〜5に対して、強度が優れていた。上記結果から、本発明のポリビニルアルコール系繊維は、延伸倍率が低い製造方法においても、強度に優れることが確認できた。 As described above, in Examples 1 to 5, the strength was superior to that of Comparative Examples 1 to 5 even when the total draw ratio at the time of production was less than 20 times. From the above results, it was confirmed that the polyvinyl alcohol-based fiber of the present invention has excellent strength even in a production method having a low draw ratio.

本発明のポリビニルアルコール系繊維は、延伸倍率が低い製造方法においても、強度に優れる。 The polyvinyl alcohol-based fiber of the present invention has excellent strength even in a production method having a low draw ratio.

1 ポリビニルアルコール系繊維
2 スリット
3 入射X線
30 赤道線
4 像(X1)由来のピーク散乱強度の最大値(X1−maxvalue)
5 像(X2)由来のピーク散乱強度の最大値(X2−maxvalue)
6 像(X1)由来のピーク散乱強度の最大値(X1−maxvalue)を与える点(X1max)のピクセル数位置(X1P)と、像(X2)由来のピーク散乱強度の最大値(X2−maxvalue)のピクセル数位置(X2P)との間のピクセル数範囲における散乱強度の最小値
1 Polyvinyl alcohol fiber 2 Slit 3 Incident X-ray 30 Equatorial line 4 Maximum value of peak scattering intensity derived from image (X1) (X1-maxvalue)
Maximum value of peak scattering intensity derived from 5 images (X2) (X2-maxvalue)
6 The number of pixels (X1P) at the point (X1max) that gives the maximum value (X1-maxvalue) of the peak scattering intensity derived from the image (X1) and the maximum value (X2-maxvalue) of the peak scattering intensity derived from the image (X2). Minimum value of scattering intensity in the pixel number range between the pixel number position (X2P) of

Claims (11)

X線小角散乱強度の長周期像を測定した際に得られる下記値Aと値Bについて、A/Bが1.6以上であるポリビニルアルコール系繊維。
A:ポリビニルアルコール系繊維の繊維軸方向が子午線方向となるようにポリビニルアルコール系繊維のX線小角散乱強度の長周期像の測定を行い、当該測定で取得できるX線小角散乱強度の長周期像を構成する4つの像を観察する。当該4つの像の中からいずれかの一つの像(X1)を選択し、その像(X1)の中で最もピーク散乱強度の高い点(X1max)を特定する。当該点(X1max)を通過し、かつ、前記4つの像の中で赤道線から見て像(X1)と同じ側にある別の像(X2)を通過し、かつ、赤道線と平行となる直線領域(Y)を決定する。当該直線領域(Y)においてピーク散乱強度を観察することで得られる、像(X1)由来のピーク散乱強度の最大値(X1−maxvalue)と、像(X2)由来のピーク散乱強度の最大値(X2−maxvalue)の2つの平均値を値Aとする。
B:上記直線領域(Y)において、ピーク散乱強度を観察した際に、上記像(X1)由来のピーク散乱強度の最大値(X1−maxvalue)を与える点(X1max)のピクセル数位置(X1P)と、上記像(X2)由来のピーク散乱強度の最大値(X2−maxvalue)のピクセル数位置(X2P)との間のピクセル数範囲における散乱強度の最小値を値Bとする。
A polyvinyl alcohol-based fiber having an A / B of 1.6 or more with respect to the following values A and B obtained when a long-period image of small-angle X-ray scattering intensity is measured.
A: A long-period image of the small-angle X-ray scattering intensity of the polyvinyl alcohol-based fiber is measured so that the fiber axis direction of the polyvinyl alcohol-based fiber is the meridional direction, and a long-period image of the small-angle X-ray scattering intensity that can be obtained by the measurement is performed. Observe the four images that make up the. One of the four images (X1) is selected, and the point (X1max) having the highest peak scattering intensity in the image (X1) is specified. It passes through the point (X1max) and another image (X2) on the same side as the image (X1) when viewed from the equator line among the four images, and is parallel to the equator line. The linear region (Y) is determined. The maximum value (X1-maxvalue) of the peak scattering intensity derived from the image (X1) and the maximum value of the peak scattering intensity derived from the image (X2) obtained by observing the peak scattering intensity in the linear region (Y) (X1). Let the two average values of X2-maxvalue) be the value A.
B: The number of pixels (X1P) at the point (X1max) that gives the maximum value (X1-maxvalue) of the peak scattering intensity derived from the image (X1) when the peak scattering intensity is observed in the linear region (Y). And the minimum value of the scattering intensity in the pixel number range between the maximum value (X2-maxvalue) of the peak scattering intensity derived from the image (X2) and the pixel number position (X2P) is defined as the value B.
引張強度が10.0cN/dtex以上である、請求項1に記載のポリビニルアルコール系繊維。 The polyvinyl alcohol-based fiber according to claim 1, which has a tensile strength of 10.0 cN / dtex or more. 分子量分布(Mw/Mn)が1.05〜1.95であるポリビニルアルコール樹脂を含んでなる、請求項1又は2に記載のポリビニルアルコール系繊維。 The polyvinyl alcohol-based fiber according to claim 1 or 2, which comprises a polyvinyl alcohol resin having a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1.05 to 1.95. 前記ポリビニルアルコール樹脂のけん化度が95.0〜99.9mol%である、請求項3記載のポリビニルアルコール系繊維。 The polyvinyl alcohol-based fiber according to claim 3, wherein the polyvinyl alcohol resin has a saponification degree of 95.0 to 99.9 mol%. 前記ポリビニルアルコール樹脂が下記式(I)で表される末端基を有する、請求項3又は4に記載のポリビニルアルコール系繊維。
(式中、R1は置換基を有してもよい炭素数6〜20の芳香族基を表し、R2は水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、又は置換基を有してもよい炭素数6〜20の芳香族基を表す。)
The polyvinyl alcohol-based fiber according to claim 3 or 4, wherein the polyvinyl alcohol resin has a terminal group represented by the following formula (I).
(In the formula, R 1 represents an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and R 2 may have a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a substituent. Represents a good aromatic group with 6 to 20 carbon atoms.)
前記ポリビニルアルコール樹脂の重量平均分子量(Mw)が100,000〜555,000である、請求項3〜5のいずれか1項に記載のポリビニルアルコール系繊維。 The polyvinyl alcohol-based fiber according to any one of claims 3 to 5, wherein the polyvinyl alcohol resin has a weight average molecular weight (Mw) of 100,000 to 555,000. 湿式紡糸法によって紡糸する紡糸工程を備える、請求項1〜6のいずれか1項に記載のポリビニルアルコール系繊維の製造方法。 The method for producing a polyvinyl alcohol-based fiber according to any one of claims 1 to 6, further comprising a spinning step of spinning by a wet spinning method. 分子量分布(Mw/Mn)が1.05〜1.95であるポリビニルアルコール樹脂を含有する水溶液を、無機塩類の凝固浴に浸漬させ脱水固化する工程を備える、ポリビニルアルコール系繊維の製造方法。 A method for producing a polyvinyl alcohol-based fiber, comprising a step of immersing an aqueous solution containing a polyvinyl alcohol resin having a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1.05 to 1.95 in a coagulation bath of inorganic salts to dehydrate and solidify it. 前記無機塩類の凝固浴が、さらにアルカリ性水溶液を含む、請求項8記載のポリビニルアルコール系繊維の製造方法。 The method for producing a polyvinyl alcohol-based fiber according to claim 8, wherein the coagulation bath of the inorganic salts further contains an alkaline aqueous solution. 前記無機塩類の凝固浴が、無機塩類の飽和水溶液である、請求項8又は9記載のポリビニルアルコール系繊維の製造方法。 The method for producing a polyvinyl alcohol-based fiber according to claim 8 or 9, wherein the coagulation bath of the inorganic salts is a saturated aqueous solution of the inorganic salts. さらに延伸工程を備え、前記延伸工程における全延伸倍率が18.0倍未満である、請求項7〜10のいずれか1項に記載のポリビニルアルコール系繊維の製造方法。 The method for producing a polyvinyl alcohol-based fiber according to any one of claims 7 to 10, further comprising a stretching step, wherein the total stretching ratio in the stretching step is less than 18.0 times.
JP2019112253A 2019-06-17 2019-06-17 Polyvinyl alcohol fiber and method for producing the same Pending JP2020204104A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019112253A JP2020204104A (en) 2019-06-17 2019-06-17 Polyvinyl alcohol fiber and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019112253A JP2020204104A (en) 2019-06-17 2019-06-17 Polyvinyl alcohol fiber and method for producing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020204104A true JP2020204104A (en) 2020-12-24

Family

ID=73838443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019112253A Pending JP2020204104A (en) 2019-06-17 2019-06-17 Polyvinyl alcohol fiber and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2020204104A (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0657523A (en) * 1992-08-12 1994-03-01 Kuraray Co Ltd Production of polyvinyl alcoholic fiber excellent in quality
JPH08158149A (en) * 1994-12-13 1996-06-18 Toray Ind Inc Production of polyvinyl alcohol-based fiber
JP2001303359A (en) * 2000-04-24 2001-10-31 Kuraray Co Ltd Method for producing polyvinyl alcohol-based fiber
WO2019013267A1 (en) * 2017-07-11 2019-01-17 株式会社クラレ Polyvinyl alcohol and method for producing polyvinyl alcohol
JP2019026990A (en) * 2017-08-03 2019-02-21 国立大学法人北陸先端科学技術大学院大学 Production method of polyvinyl alcohol-based fiber

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0657523A (en) * 1992-08-12 1994-03-01 Kuraray Co Ltd Production of polyvinyl alcoholic fiber excellent in quality
JPH08158149A (en) * 1994-12-13 1996-06-18 Toray Ind Inc Production of polyvinyl alcohol-based fiber
JP2001303359A (en) * 2000-04-24 2001-10-31 Kuraray Co Ltd Method for producing polyvinyl alcohol-based fiber
WO2019013267A1 (en) * 2017-07-11 2019-01-17 株式会社クラレ Polyvinyl alcohol and method for producing polyvinyl alcohol
JP2019026990A (en) * 2017-08-03 2019-02-21 国立大学法人北陸先端科学技術大学院大学 Production method of polyvinyl alcohol-based fiber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106414511B (en) Dispersion stabilizer for suspension polymerization, the manufacturing method of vinyl polymers and vinyl chloride resin
DE60319201T2 (en) A dispersion stabilizer for the suspension polymerization of a vinyl compound and a process for the preparation thereof
CN109071716B (en) Polyvinyl alcohol and method for producing same
JP6934469B2 (en) Polyvinyl alcohol
PT2112171E (en) Dispersion stabilizer for suspension polymerization of vinyl compound, and method for production of vinyl compound polymer
CN110914314B (en) Polyvinyl alcohol and method for producing polyvinyl alcohol
CN104870497B (en) The manufacture method of dispersion stabilizer for suspension polymerization and vinyl resin
JPH11322866A (en) Graft polymer
TWI752115B (en) Modified vinyl alcohol-based polymer and method for producing the same
JPWO2015119144A1 (en) Dispersant for suspension polymerization of vinyl compounds
JP2023052330A (en) Polyvinyl alcohol-based resin, dispersing agent, and dispersing agent for suspension polymerization
JP2020204104A (en) Polyvinyl alcohol fiber and method for producing the same
JP6713322B2 (en) Method for producing polyvinyl ester and method for producing polyvinyl alcohol
JP2021008686A (en) Polyvinyl alcohol fiber and producing method of the same
JP6875608B1 (en) Vinyl alcohol-based block copolymer and its production method
JP6979320B2 (en) Polyvinyl alcohol
JPS6028286B2 (en) Suspension polymerization method for vinyl compounds
TWI836028B (en) Method for producing modified vinyl alcohol-based polymer particles and particles obtained therefrom
JP2019066533A (en) Raw material film for production of optical film and production method of optical film using the same
JP7303808B2 (en) Method for producing polyvinyl alcohol
DE112021002916T5 (en) Modified polyvinyl alcohol, aqueous solution and process for producing a modified polyvinyl alcohol
JP6270099B2 (en) Method for producing mineral component-containing composition using seawater
CN115197344A (en) Method for producing polymer, composition for radical polymerization, and regulator for radical polymerization
TW202432629A (en) Polyvinyl alcohol polymer and its production method
JP2006328250A (en) Manufacturing methods of vinyl ester type polymer and polyvinyl alcohol rich in isotacticity

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210928

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20221019

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221101

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230425