JP2568016B2 - スルホン化極細繊維集合体およびその製造方法 - Google Patents
スルホン化極細繊維集合体およびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐酸アルカリ性に優
れ、且つ親水性のある極細繊維からなる繊維組成物であ
って、充電式の電池および蓄電池のセパレータ、電気メ
ッキの電極保護袋および湿式の耐酸アルカリ性ワイパー
などとして好適な極細繊維組成物に関する。
れ、且つ親水性のある極細繊維からなる繊維組成物であ
って、充電式の電池および蓄電池のセパレータ、電気メ
ッキの電極保護袋および湿式の耐酸アルカリ性ワイパー
などとして好適な極細繊維組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ポリオレフィン繊維は化学的に安
定な繊維であり、その用途も不織布などとして広く一般
的に用いられているものである。また不織布に形成する
際に、繊維間相互を接着する接着繊維として熱接着性に
優れた低融点成分を用いることも一般的である。すなわ
ち、芯成分にポリプロピレンを用い、鞘成分にポリエチ
レンなどの低融点成分を用いた芯鞘型複合繊維（コンジ
ュゲート繊維）として用いられている。しかしながら、
このような複合繊維は一般的に親水性に乏しく、充電式
の電池または蓄電池のセパレータ用繊維、あるいは湿式
の耐酸アルカリ性ワイパーなどの用途に展開することに
は制限があった。例えばアルカリ電池のセパレータとし
ては、特開昭５３−１４７９５６号、特開昭５８−１０
４２５５号および特開昭６１−３９３６２号各公報にみ
られるように親水性を高めるため界面活性剤処理を施し
たポリオレフィン系不織布や、耐酸化性は劣るが親水性
によいポリアミド繊維を主体とした不織布が提案されて
いる。アルカリ電池セパレータ用不織布は、強アルカリ
の電解液に対する耐アルカリ性、充電時に発生する電解
酸素に対する抗酸化性等が要求される。更に電解液の浸
透、湿潤化を保持するための高比容積も必要である。こ
のほか使用中の変質、収縮あるいは溶解などで絶縁破壊
して電極間短絡を生じさせることのない形態安定性や、
組立作業のための適度な機械的強度も備えていなければ
ならない。現在、電池セパレータ用不織布に多用されて
いるポリアミド系繊維は耐アルカリ性、耐酸化性が十分
でなく、形態安定性も十分でない。このため、ポリオレ
フィン系繊維に界面活性剤処理を施して使用することも
試みられているが、多数回の重放電により界面活性剤が
溶け出し、徐々に親水性が悪くなるという欠点がある。
これらの欠点を解決するため、特開昭６３−３４８４９
号公報にエチレン−ビニルアルコール共重合体繊維を用
いた提案、特開昭５８−１７５２５６号、特開昭６４−
５７５６８号、特開平１−１３２０４３号および特開平
１−１３２０４４号公報、ＥＰＣ公開第０３１６９１６
Ａ２号（１９８９．５．２４）などにみられるポリエチ
レン繊維あるいはポリプロピレン繊維をスルホン化処理
したもの等を使用する例がある。
定な繊維であり、その用途も不織布などとして広く一般
的に用いられているものである。また不織布に形成する
際に、繊維間相互を接着する接着繊維として熱接着性に
優れた低融点成分を用いることも一般的である。すなわ
ち、芯成分にポリプロピレンを用い、鞘成分にポリエチ
レンなどの低融点成分を用いた芯鞘型複合繊維（コンジ
ュゲート繊維）として用いられている。しかしながら、
このような複合繊維は一般的に親水性に乏しく、充電式
の電池または蓄電池のセパレータ用繊維、あるいは湿式
の耐酸アルカリ性ワイパーなどの用途に展開することに
は制限があった。例えばアルカリ電池のセパレータとし
ては、特開昭５３−１４７９５６号、特開昭５８−１０
４２５５号および特開昭６１−３９３６２号各公報にみ
られるように親水性を高めるため界面活性剤処理を施し
たポリオレフィン系不織布や、耐酸化性は劣るが親水性
によいポリアミド繊維を主体とした不織布が提案されて
いる。アルカリ電池セパレータ用不織布は、強アルカリ
の電解液に対する耐アルカリ性、充電時に発生する電解
酸素に対する抗酸化性等が要求される。更に電解液の浸
透、湿潤化を保持するための高比容積も必要である。こ
のほか使用中の変質、収縮あるいは溶解などで絶縁破壊
して電極間短絡を生じさせることのない形態安定性や、
組立作業のための適度な機械的強度も備えていなければ
ならない。現在、電池セパレータ用不織布に多用されて
いるポリアミド系繊維は耐アルカリ性、耐酸化性が十分
でなく、形態安定性も十分でない。このため、ポリオレ
フィン系繊維に界面活性剤処理を施して使用することも
試みられているが、多数回の重放電により界面活性剤が
溶け出し、徐々に親水性が悪くなるという欠点がある。
これらの欠点を解決するため、特開昭６３−３４８４９
号公報にエチレン−ビニルアルコール共重合体繊維を用
いた提案、特開昭５８−１７５２５６号、特開昭６４−
５７５６８号、特開平１−１３２０４３号および特開平
１−１３２０４４号公報、ＥＰＣ公開第０３１６９１６
Ａ２号（１９８９．５．２４）などにみられるポリエチ
レン繊維あるいはポリプロピレン繊維をスルホン化処理
したもの等を使用する例がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開昭６３−３４８４９号、特開昭５８−１７５２５６
号、特開昭６４−５７５６８号、特開平１−１３２０４
３号および特開平１−１３２０４４号公報、ＥＰＣ公開
第０３１６９１６Ａ２号は、ポリエチレン、ポリプロピ
レンなどのポリ（α−オレフィン）を発煙硫酸等でスル
ホン化処理するものであり、ポリプロピレンを適用する
場合は、第３級炭素の水素置換反応のため反応効率が悪
く製造工程上の問題があった。そのうえスルホン基の導
入も効率よく行えず、反応率のコントロールも困難であ
るという課題があった。また電池セパレータは、従来よ
り電解液は保液性、短絡防止の点で極細繊維不織布が望
ましいとされてきたが、従来の親水性極細繊維不織布は
素材をポリエステルとポリアミド、ポリアミドとポリプ
ロピレンおよびポリエステルとポリプロピレンなどの組
み合わせとするため、耐酸性および耐アルカリ性に問題
があり、ポリアミドとポリプロピレンの組み合わせは耐
アルカリ性はそこそこであるが、ポリプロピレン自体の
撥水性によって保液性が低いという問題があった。他の
極細繊維不織布としてポリエチレンまたはポリプロピレ
ンを用いたメルトブロー手法の不織布があるが、繊維処
理剤を用いて親水性を付与しているため、その親水性の
持続性に問題があり、さらに延伸されてないため不織布
強力も弱いという問題があった。
開昭６３−３４８４９号、特開昭５８−１７５２５６
号、特開昭６４−５７５６８号、特開平１−１３２０４
３号および特開平１−１３２０４４号公報、ＥＰＣ公開
第０３１６９１６Ａ２号は、ポリエチレン、ポリプロピ
レンなどのポリ（α−オレフィン）を発煙硫酸等でスル
ホン化処理するものであり、ポリプロピレンを適用する
場合は、第３級炭素の水素置換反応のため反応効率が悪
く製造工程上の問題があった。そのうえスルホン基の導
入も効率よく行えず、反応率のコントロールも困難であ
るという課題があった。また電池セパレータは、従来よ
り電解液は保液性、短絡防止の点で極細繊維不織布が望
ましいとされてきたが、従来の親水性極細繊維不織布は
素材をポリエステルとポリアミド、ポリアミドとポリプ
ロピレンおよびポリエステルとポリプロピレンなどの組
み合わせとするため、耐酸性および耐アルカリ性に問題
があり、ポリアミドとポリプロピレンの組み合わせは耐
アルカリ性はそこそこであるが、ポリプロピレン自体の
撥水性によって保液性が低いという問題があった。他の
極細繊維不織布としてポリエチレンまたはポリプロピレ
ンを用いたメルトブロー手法の不織布があるが、繊維処
理剤を用いて親水性を付与しているため、その親水性の
持続性に問題があり、さらに延伸されてないため不織布
強力も弱いという問題があった。
【０００４】本発明は、前記従来技術の課題を解決する
ため、化学的に安定であり、親水性に優れ、かつ極細繊
維とすることができるポリ（α−オレフィン）系繊維を
用いた繊維集合体及びその製造方法を提供することを目
的とする。
ため、化学的に安定であり、親水性に優れ、かつ極細繊
維とすることができるポリ（α−オレフィン）系繊維を
用いた繊維集合体及びその製造方法を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の第１番目のスルホン化極細繊維集合体は、
ポリ（４−メチルペンテン−１）をＡ成分とし、融点が
１３０℃以上のポリ（α−オレフィン）をＢ成分とし、
両成分の少なくとも一部分はそれぞれ繊維表面に存在
し、各成分は互いに異なる成分と隣接している複合繊維
部と、０．５デニール以下の分割された極細繊維部とを
有し、且つ前記Ａ成分のメチルペンテンユニット中の
０．０１〜５モル％にスルホン基が導入されているとい
う構成を備えたものである。
め、本発明の第１番目のスルホン化極細繊維集合体は、
ポリ（４−メチルペンテン−１）をＡ成分とし、融点が
１３０℃以上のポリ（α−オレフィン）をＢ成分とし、
両成分の少なくとも一部分はそれぞれ繊維表面に存在
し、各成分は互いに異なる成分と隣接している複合繊維
部と、０．５デニール以下の分割された極細繊維部とを
有し、且つ前記Ａ成分のメチルペンテンユニット中の
０．０１〜５モル％にスルホン基が導入されているとい
う構成を備えたものである。
【０００６】また本発明の第２番目のスルホン化極細繊
維集合体は、４−メチルペンテン−１と他のα−オレフ
ィンとの共重合体からなる融点が２１０〜２４５℃のメ
チルペンテン系ポリマーをＡ成分とし、融点が１３０℃
以上のポリ（α−オレフィン）をＢ成分とし、両成分の
少なくとも一部分はぞれぞれ繊維表面に存在し、各成分
は互いに異なる成分と隣接している複合繊維部と、０．
５デニール以下の分割された極細繊維部とを有し、且つ
前記Ａ成分のメチルペンテンユニット中の０．０１〜５
モル％にスルホン基が導入されているという構成を備え
たものである。
維集合体は、４−メチルペンテン−１と他のα−オレフ
ィンとの共重合体からなる融点が２１０〜２４５℃のメ
チルペンテン系ポリマーをＡ成分とし、融点が１３０℃
以上のポリ（α−オレフィン）をＢ成分とし、両成分の
少なくとも一部分はぞれぞれ繊維表面に存在し、各成分
は互いに異なる成分と隣接している複合繊維部と、０．
５デニール以下の分割された極細繊維部とを有し、且つ
前記Ａ成分のメチルペンテンユニット中の０．０１〜５
モル％にスルホン基が導入されているという構成を備え
たものである。
【０００７】前記構成においては繊維集合体がスパンレ
ース不織布であることが好ましい。次に本発明のスルホ
ン化極細繊維集合体の製造方法は、ポリ（４−メチル−
ペンテン−１）又は４−メチルペンテン−１と他のα−
オレフィンとの共重合体からなるメチルペンテン系ポリ
マーをＡ成分とし、融点が１３０℃以上のポリ（α−オ
レフィン）をＢ成分として用い、両成分の少なくとも一
部分がそれぞれ繊維表面に存在するように複合紡糸して
複合繊維を得、次いで延伸し、次にカッティングするか
またはせずして開繊しウェブ状物または開繊トウ状物に
成形し、次に圧力水を用いたスプレー処理により前記複
合繊維の少なくとも一部を分割すると同時に繊維同士を
交絡させ、しかる後スルホン化処理することを特徴とす
る。
ース不織布であることが好ましい。次に本発明のスルホ
ン化極細繊維集合体の製造方法は、ポリ（４−メチル−
ペンテン−１）又は４−メチルペンテン−１と他のα−
オレフィンとの共重合体からなるメチルペンテン系ポリ
マーをＡ成分とし、融点が１３０℃以上のポリ（α−オ
レフィン）をＢ成分として用い、両成分の少なくとも一
部分がそれぞれ繊維表面に存在するように複合紡糸して
複合繊維を得、次いで延伸し、次にカッティングするか
またはせずして開繊しウェブ状物または開繊トウ状物に
成形し、次に圧力水を用いたスプレー処理により前記複
合繊維の少なくとも一部を分割すると同時に繊維同士を
交絡させ、しかる後スルホン化処理することを特徴とす
る。
【０００８】
【作用】前記本発明の構成によれば、メチルペンテン系
ポリマーをＡ成分とし、融点が１３０℃以上のポリ（α
−オレフィン）をＢ成分とし、両成分の少なくとも一部
分はそれぞれ繊維表面に存在し、各成分は互いに異なる
成分と隣接している複合繊維部と、０．５デニール以下
の分割された極細繊維部とを有し、且つ前記Ａ成分の少
なくとも一部にスルホン基が導入されているので、酸や
アルカリ等に対して化学的に安定であり、親水性に優
れ、かつ極細繊維を含む繊維集合体とすることができ
る。
ポリマーをＡ成分とし、融点が１３０℃以上のポリ（α
−オレフィン）をＢ成分とし、両成分の少なくとも一部
分はそれぞれ繊維表面に存在し、各成分は互いに異なる
成分と隣接している複合繊維部と、０．５デニール以下
の分割された極細繊維部とを有し、且つ前記Ａ成分の少
なくとも一部にスルホン基が導入されているので、酸や
アルカリ等に対して化学的に安定であり、親水性に優
れ、かつ極細繊維を含む繊維集合体とすることができ
る。
【０００９】また、繊維集合体がスパンレース不織布で
あるという本発明の好ましい構成によれば、軽くて強度
と形態保持性に優れ、充電式の電池および蓄電池のセパ
レータ、電気メッキの電極保護袋および湿式の耐酸アル
カリ性ワイパーなどに広く利用することができる。
あるという本発明の好ましい構成によれば、軽くて強度
と形態保持性に優れ、充電式の電池および蓄電池のセパ
レータ、電気メッキの電極保護袋および湿式の耐酸アル
カリ性ワイパーなどに広く利用することができる。
【００１０】次に本発明の製造方法によれば、前記した
本発明のスルホン化極細繊維集合体を効率よく合理的に
製造することができる。
本発明のスルホン化極細繊維集合体を効率よく合理的に
製造することができる。
【００１１】
【実施例】以下実施例を用いて具体的に説明する。本発
明のスルホン化処理する繊維としては、好ましくは１〜
１０デニール、より好ましくは１〜３デニールであっ
て、繊維断面がメチルペンテン系ポリマーとポリ（α−
オレフィン）とが交互配列した分割性繊維である。
明のスルホン化処理する繊維としては、好ましくは１〜
１０デニール、より好ましくは１〜３デニールであっ
て、繊維断面がメチルペンテン系ポリマーとポリ（α−
オレフィン）とが交互配列した分割性繊維である。
【００１２】本発明のスルホン化処理するポリオレフィ
ン繊維としては、４−メチル−１−ペンテンの単独重合
体、及び４−メチル−１−ペンテンと他のα−オレフィ
ンとの共重合体を使用することができる。本発明におい
てはこれらのポリマーを総称して「メチルペンテン系ポ
リマー」という。４−メチル−１−ペンテンと共重合す
る他のα−オレフィンとしては、たとえばエチレン、プ
ロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、
３−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ペンテン、
３−エチル−１−ペンテン、３−エチル−１−ヘキセン
などのα−オレフィンを挙げることができる。
ン繊維としては、４−メチル−１−ペンテンの単独重合
体、及び４−メチル−１−ペンテンと他のα−オレフィ
ンとの共重合体を使用することができる。本発明におい
てはこれらのポリマーを総称して「メチルペンテン系ポ
リマー」という。４−メチル−１−ペンテンと共重合す
る他のα−オレフィンとしては、たとえばエチレン、プ
ロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、
３−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ペンテン、
３−エチル−１−ペンテン、３−エチル−１−ヘキセン
などのα−オレフィンを挙げることができる。
【００１３】次に本発明の一例として好ましいコンジュ
ゲート複合繊維の断面は、図１〜図２に示す通りであ
る。図１〜図２において、１はコンジュゲート複合繊
維、２はスルホン化されたメチルペンテン系ポリマー、
３は他のポリ（α−ポリオレフィン）である。ポリ（α
−オレフィン）としては、たとえばポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリ（１−ブテン）、ポリ（１−ペンテ
ン）、ポリ（１−ヘキセン）、ポリ（３−メチル−１−
ブテン）、ポリ（３−メチル−１−ペンテン）、ポリ
（３−エチル−１−ペンテン）、ポリ（３−エチル−１
−ヘキセン）などを挙げることができる。なお、図３は
本発明の分割後の繊維の側面概念図である。すなわち、
４は複合繊維部、５は分割された極細繊維部である。
ゲート複合繊維の断面は、図１〜図２に示す通りであ
る。図１〜図２において、１はコンジュゲート複合繊
維、２はスルホン化されたメチルペンテン系ポリマー、
３は他のポリ（α−ポリオレフィン）である。ポリ（α
−オレフィン）としては、たとえばポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリ（１−ブテン）、ポリ（１−ペンテ
ン）、ポリ（１−ヘキセン）、ポリ（３−メチル−１−
ブテン）、ポリ（３−メチル−１−ペンテン）、ポリ
（３−エチル−１−ペンテン）、ポリ（３−エチル−１
−ヘキセン）などを挙げることができる。なお、図３は
本発明の分割後の繊維の側面概念図である。すなわち、
４は複合繊維部、５は分割された極細繊維部である。
【００１４】メチルペンテン系ポリマーは少なくとも繊
維断面で２分割、好ましくは３〜１０個に、より好まし
くは３〜６個に他のポリ（α−オレフィン）で区別され
ているのが都合よく、特に繊維断面で６〜１２個の分割
可能なものが最も好ましい。繊維断面に占めるメチルペ
ンテンコポリマーの面積比は４０％を超えることが望ま
しく、６０％を超えることが好ましい。繊維の延伸性を
良くするために熱延伸性のある４−メチルペンテン−１
と他のポリ（α−オレフィン）のコポリマーとし、融点
が２１０〜２４５℃の範囲が好ましい。メチルペンテン
コポリマーと組み合わせるポリ（α−オレフィン）は、
スルホン化処理温度の関係で融点を１３０℃以上のもの
から選ぶのが好ましく、高剛性ポリプロピレンが最も好
ましく、比重が０．９６以上の高密度ポリエチレンおよ
びポリプロピレンも好ましい。極細繊維組成物としての
効果を明確にするため、本発明の組成物を構成する繊維
の５０％以上が少なくとも２分割以上に分割されている
のが好ましく、８０％以上分割されているのが望まし
い。
維断面で２分割、好ましくは３〜１０個に、より好まし
くは３〜６個に他のポリ（α−オレフィン）で区別され
ているのが都合よく、特に繊維断面で６〜１２個の分割
可能なものが最も好ましい。繊維断面に占めるメチルペ
ンテンコポリマーの面積比は４０％を超えることが望ま
しく、６０％を超えることが好ましい。繊維の延伸性を
良くするために熱延伸性のある４−メチルペンテン−１
と他のポリ（α−オレフィン）のコポリマーとし、融点
が２１０〜２４５℃の範囲が好ましい。メチルペンテン
コポリマーと組み合わせるポリ（α−オレフィン）は、
スルホン化処理温度の関係で融点を１３０℃以上のもの
から選ぶのが好ましく、高剛性ポリプロピレンが最も好
ましく、比重が０．９６以上の高密度ポリエチレンおよ
びポリプロピレンも好ましい。極細繊維組成物としての
効果を明確にするため、本発明の組成物を構成する繊維
の５０％以上が少なくとも２分割以上に分割されている
のが好ましく、８０％以上分割されているのが望まし
い。
【００１５】本発明に用いる分割性繊維は、その分割性
を向上させるため、併せて繊維強力を向上させるため、
少なくとも２倍以上に延伸されているのが好ましく、ス
テープル繊維、短カット繊維およびマルチフィラメント
繊維もしくは延伸工程を含むスパンボンド繊維の形態が
好ましい。本発明の組成物は、例えば上記分割性繊維の
ステープルをローラーカードを用いて開繊するか、また
はマルチフィラメント集合体をトウ開繊して、開繊した
後、１００〜２００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力水、より好まし
くは１５０〜２００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力水で処理して分
割と繊維間絡みを生じさせ一体化させて繊維組成物とし
た後、スルホン化処理して得られる。本発明の組成物に
は、不織布、紙、フェルト、マルチフィラメントもしく
は紡績糸による織編物がある。上記繊維組成物を構成す
る繊維表面に露出するメチルペンテン系ポリマーは、ス
ルホン化処理、例えば熱濃硫酸によって、該コポリマー
中のメチルペンテン構成単位中の第３級炭素の少なくと
も一部にスルホン基が導入され、下記（化１）の構造を
少なくとも一部に含むようになり、親水性が付与され
る。このスルホン基導入反応は次に示す（化１）のよう
に進むものと考えられる。
を向上させるため、併せて繊維強力を向上させるため、
少なくとも２倍以上に延伸されているのが好ましく、ス
テープル繊維、短カット繊維およびマルチフィラメント
繊維もしくは延伸工程を含むスパンボンド繊維の形態が
好ましい。本発明の組成物は、例えば上記分割性繊維の
ステープルをローラーカードを用いて開繊するか、また
はマルチフィラメント集合体をトウ開繊して、開繊した
後、１００〜２００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力水、より好まし
くは１５０〜２００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力水で処理して分
割と繊維間絡みを生じさせ一体化させて繊維組成物とし
た後、スルホン化処理して得られる。本発明の組成物に
は、不織布、紙、フェルト、マルチフィラメントもしく
は紡績糸による織編物がある。上記繊維組成物を構成す
る繊維表面に露出するメチルペンテン系ポリマーは、ス
ルホン化処理、例えば熱濃硫酸によって、該コポリマー
中のメチルペンテン構成単位中の第３級炭素の少なくと
も一部にスルホン基が導入され、下記（化１）の構造を
少なくとも一部に含むようになり、親水性が付与され
る。このスルホン基導入反応は次に示す（化１）のよう
に進むものと考えられる。
【００１６】
【化１】
【００１７】前記（化１）は、ポリマーの１ユニットを
示すものである。前記（化１）に示すように、メチルペ
ンテンユニットの側鎖が結合している第３級炭素の少な
くとも一部にスルホン基が導入されやすい。スルホン基
の導入割合は、メチルペンテンユニット中の０．０１〜
５ｍｏｌ％程度が好ましい。
示すものである。前記（化１）に示すように、メチルペ
ンテンユニットの側鎖が結合している第３級炭素の少な
くとも一部にスルホン基が導入されやすい。スルホン基
の導入割合は、メチルペンテンユニット中の０．０１〜
５ｍｏｌ％程度が好ましい。
【００１８】併せてこのスルホン化処理中に、他のα−
ポリオレフィンも若干ながらスルホン化されるため、結
果として本発明の極細繊維組成物は全体として親水性が
付与される。スルホン化するには、熱濃硫酸処理、発煙
硫酸処理、三酸化硫黄ガス処理またはクロルスルホン酸
処理がある。熱濃硫酸処理は、熱濃硫酸温度（℃）×硫
酸濃度（硫酸の重量比率）が５０を超え、且つ６０℃以
上１１０℃未満の熱濃硫酸に浸漬すると約１時間程度の
処理で電池セパレータとして十分な親水性が付与でき
る。長時間処理する場合は、この範囲外でも可能であ
る。９０℃、９２％熱濃硫酸で処理した目付６０ｇ／ｍ
2 の本発明の不織布は、４０％ＫＯＨ水溶性の保液性も
よく、ニッケル−カドミニウム電池のセパレータとして
有用であると推定される。本発明の極細繊維組成物の強
力を向上させるためのポリオレフィンのみでなり、繊維
断面をメチルペンテンコポリマーとする１〜３デニール
の繊維を３０％以下なら含んでいても差し支えない。
ポリオレフィンも若干ながらスルホン化されるため、結
果として本発明の極細繊維組成物は全体として親水性が
付与される。スルホン化するには、熱濃硫酸処理、発煙
硫酸処理、三酸化硫黄ガス処理またはクロルスルホン酸
処理がある。熱濃硫酸処理は、熱濃硫酸温度（℃）×硫
酸濃度（硫酸の重量比率）が５０を超え、且つ６０℃以
上１１０℃未満の熱濃硫酸に浸漬すると約１時間程度の
処理で電池セパレータとして十分な親水性が付与でき
る。長時間処理する場合は、この範囲外でも可能であ
る。９０℃、９２％熱濃硫酸で処理した目付６０ｇ／ｍ
2 の本発明の不織布は、４０％ＫＯＨ水溶性の保液性も
よく、ニッケル−カドミニウム電池のセパレータとして
有用であると推定される。本発明の極細繊維組成物の強
力を向上させるためのポリオレフィンのみでなり、繊維
断面をメチルペンテンコポリマーとする１〜３デニール
の繊維を３０％以下なら含んでいても差し支えない。
【００１９】本発明に用いるメチルペンテン系ポリマー
は、ポリプロピレンおよびポリブテン−１などの他のポ
リ（α−オレフィン）と比べて側鎖が長いため、ポリプ
ロピレンなどでは反応しにくいスルホン化条件でもメチ
ルペンテンユニットの側鎖が結合している第３級炭素へ
スルホン基（−ＳＯ3 Ｈ）の導入が生じやすいと推定さ
れる。耐熱性の点で本発明の最も好ましい組み合わせ
は、メチルペンテンコポリマーの融点が２１０〜２４５
℃であり、融点１６３℃のポリプロピレンであり、耐熱
アルカリ性と親水性に優れているため、充電式のアルカ
リ電池セパレ−タとして好都合である。
は、ポリプロピレンおよびポリブテン−１などの他のポ
リ（α−オレフィン）と比べて側鎖が長いため、ポリプ
ロピレンなどでは反応しにくいスルホン化条件でもメチ
ルペンテンユニットの側鎖が結合している第３級炭素へ
スルホン基（−ＳＯ3 Ｈ）の導入が生じやすいと推定さ
れる。耐熱性の点で本発明の最も好ましい組み合わせ
は、メチルペンテンコポリマーの融点が２１０〜２４５
℃であり、融点１６３℃のポリプロピレンであり、耐熱
アルカリ性と親水性に優れているため、充電式のアルカ
リ電池セパレ−タとして好都合である。
【００２０】実施例１〜２ メチルフローレート５０ｇ／１０分（加重２１６９ｇ、
２７０℃）、融点２４０℃のメチルペンテンコポリマー
（ＰＭＰ）をＡ成分２（図１）とし、メルトフローレー
ト２０ｇ／１０分（加重２１６９ｇ、２３０ｇ℃）、融
点１６３ｇ℃の高結晶性ポリプロピレン（ＰＰ）または
メルトフローレート１７ｇ／１０分（加重２１６９ｇ、
１９０℃）、融点１３７℃、密度０．９６４ｇ／ｃｍ3
の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）をＢ成分３（図１）
とし、Ａ成分とＢ成分の繊維断面の断面積比が５０：５
０の図１に示す繊維断面（８分割）の分割性複合繊維
（１）を複合紡糸した。温度２８０℃で溶融紡糸し、次
に９５℃の熱水中で２デニールに延伸し、繊維処理剤を
付与後、スタフィングボックスを用いて捲縮を付与し、
１０５℃のコンベア式熱風貫通型乾燥機で乾燥し、５１
ｍｍに切断してステープル繊維とした。得られたステー
プル繊維の特性は表１のとおりであった。
２７０℃）、融点２４０℃のメチルペンテンコポリマー
（ＰＭＰ）をＡ成分２（図１）とし、メルトフローレー
ト２０ｇ／１０分（加重２１６９ｇ、２３０ｇ℃）、融
点１６３ｇ℃の高結晶性ポリプロピレン（ＰＰ）または
メルトフローレート１７ｇ／１０分（加重２１６９ｇ、
１９０℃）、融点１３７℃、密度０．９６４ｇ／ｃｍ3
の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）をＢ成分３（図１）
とし、Ａ成分とＢ成分の繊維断面の断面積比が５０：５
０の図１に示す繊維断面（８分割）の分割性複合繊維
（１）を複合紡糸した。温度２８０℃で溶融紡糸し、次
に９５℃の熱水中で２デニールに延伸し、繊維処理剤を
付与後、スタフィングボックスを用いて捲縮を付与し、
１０５℃のコンベア式熱風貫通型乾燥機で乾燥し、５１
ｍｍに切断してステープル繊維とした。得られたステー
プル繊維の特性は表１のとおりであった。
【００２１】
【表１】
【００２２】このステープルをローラーカードを用い目
付８０ｇ／ｍ2 のウェッブした後、１６０ｋｇ／ｃｍ2
の圧力水で３秒間処理して複合繊維の構成単位をばらば
らに分割させ、同時にこれを絡み合わせて不織布とし
た。これを９０℃、９２％熱濃硫酸に３０分間浸漬し、
その後希硫酸浸漬を経て多量の水で水洗後、乾燥して本
発明の極細繊維組成物である不織布を得た。これらの不
織布を水中に静かに浮かべるといずれも１分以内に水中
に没した。
付８０ｇ／ｍ2 のウェッブした後、１６０ｋｇ／ｃｍ2
の圧力水で３秒間処理して複合繊維の構成単位をばらば
らに分割させ、同時にこれを絡み合わせて不織布とし
た。これを９０℃、９２％熱濃硫酸に３０分間浸漬し、
その後希硫酸浸漬を経て多量の水で水洗後、乾燥して本
発明の極細繊維組成物である不織布を得た。これらの不
織布を水中に静かに浮かべるといずれも１分以内に水中
に没した。
【００２３】比較例１ 実施例１および２で用いたＢ成分同士で実施例１と同様
にして分割性複合繊維を作成し、同様にして分割性複合
繊維を作成し、同様にして延伸して２デニール、５１ｍ
ｍのステープルとした後、不織布とした。これを同様に
して、９０℃、９２％熱濃硫酸に３０分間浸漬し、その
後希硫酸浸漬を経て多量の水で水洗後、乾燥し、この不
織布を水中に静かに浮かべるといつまでたっても水中に
浮かんでいた。
にして分割性複合繊維を作成し、同様にして分割性複合
繊維を作成し、同様にして延伸して２デニール、５１ｍ
ｍのステープルとした後、不織布とした。これを同様に
して、９０℃、９２％熱濃硫酸に３０分間浸漬し、その
後希硫酸浸漬を経て多量の水で水洗後、乾燥し、この不
織布を水中に静かに浮かべるといつまでたっても水中に
浮かんでいた。
【００２４】実施例３ 市販の発煙硫酸を実施例１の不織布にたらし一夜放置
後、多量の水で水洗したところ、発煙硫酸をたらした部
分が親水化されていた。
後、多量の水で水洗したところ、発煙硫酸をたらした部
分が親水化されていた。
【００２５】
【発明の効果】本発明の極細繊維組成物は、繊維が全て
ポリオレフィンで構成され、且つ繊維表面の少なくとも
一部はスルホン化処理によって親水化したスルホン化メ
チルペンテンコポリマーで占められているため、耐酸
性、耐アルカリ性に優れ、親水性があるため、従来の撥
水性および疎水性であるポリオレフィン繊維の適用が困
難であった電池セパレータ、瀘過布などの親水性、耐酸
性、耐アルカリ性の両方を必要とする分野に都合よく用
いることができる。
ポリオレフィンで構成され、且つ繊維表面の少なくとも
一部はスルホン化処理によって親水化したスルホン化メ
チルペンテンコポリマーで占められているため、耐酸
性、耐アルカリ性に優れ、親水性があるため、従来の撥
水性および疎水性であるポリオレフィン繊維の適用が困
難であった電池セパレータ、瀘過布などの親水性、耐酸
性、耐アルカリ性の両方を必要とする分野に都合よく用
いることができる。
【図１】 本発明の分割性複合繊維の一例を示した繊維
断面図である。
断面図である。
【図２】 本発明の分割性複合繊維の別の例を示した繊
維断面図である。
維断面図である。
【図３】 本発明の分割後の繊維の一例の側面概念図で
ある。
ある。
１ 複合繊維 ２ メチルペンテン系ポリマー（Ａ成分） ３ ポリ（α−オレフィン）（Ｂ成分） ４ 複合繊維部 ５ 分割された極細繊維部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０４Ｈ 1/48 Ｄ０４Ｈ 1/48 Ｄ０６Ｍ 11/55 Ｄ０６Ｍ 11/02 // Ｄ０６Ｍ 101:20
Claims (4)
- 【請求項１】 ポリ（４−メチルペンテン−１）をＡ成
分とし、融点が１３０℃以上のポリ（α−オレフィン）
をＢ成分とし、両成分の少なくとも一部分はそれぞれ繊
維表面に存在し、各成分は互いに異なる成分と隣接して
いる複合繊維部と、０．５デニール以下の分割された極
細繊維部とを有し、且つ前記Ａ成分のメチルペンテンユ
ニット中の０．０１〜５モル％にスルホン基が導入され
ているスルホン化極細繊維集合体。 - 【請求項２】 ４−メチルペンテン−１と他のα−オレ
フィンとの共重合体からなる融点が２１０〜２４５℃の
メチルペンテン系ポリマーをＡ成分とし、融点が１３０
℃以上のポリ（α−オレフィン）をＢ成分とし、両成分
の少なくとも一部分はぞれぞれ繊維表面に存在し、各成
分は互いに異なる成分と隣接している複合繊維部と、
０．５デニール以下の分割された極細繊維部とを有し、
且つ前記Ａ成分のメチルペンテンユニット中の０．０１
〜５モル％にスルホン基が導入されているスルホン化極
細繊維集合体。 - 【請求項３】 繊維集合体がスパンレース不織布である
請求項１又は２に記載のスルホン化極細繊維集合体。 - 【請求項４】 ポリ（４−メチル−ペンテン−１）又は
４−メチルペンテン−１と他のα−オレフィンとの共重
合体からなるメチルペンテン系ポリマーをＡ成分とし、
融点が１３０℃以上のポリ（α−オレフィン）をＢ成分
として用い、両成分の少なくとも一部分がそれぞれ繊維
表面に存在するように複合紡糸して複合繊維を得、次い
で延伸し、次にカッティングするかまたはせずして開繊
しウェブ状物または開繊トウ状物に成形し、次に圧力水
を用いたスプレー処理により前記複合繊維の少なくとも
一部を分割すると同時に繊維同士を交絡させ、しかる後
スルホン化処理することを特徴とするスルホン化極細繊
維集合体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4002050A JP2568016B2 (ja) | 1992-01-09 | 1992-01-09 | スルホン化極細繊維集合体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4002050A JP2568016B2 (ja) | 1992-01-09 | 1992-01-09 | スルホン化極細繊維集合体およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05186911A JPH05186911A (ja) | 1993-07-27 |
| JP2568016B2 true JP2568016B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=11518511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4002050A Expired - Fee Related JP2568016B2 (ja) | 1992-01-09 | 1992-01-09 | スルホン化極細繊維集合体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2568016B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1424424A1 (de) * | 2002-11-27 | 2004-06-02 | Polyfelt Gesellschaft m.b.H. | Verfahren und Vorrichtung zur Applikation eines Textilhilfsmittels bei der Verfestigung von Geotextilien mittels eines hydrodynamischen Verfestigungsverfahrens |
| JP7458228B2 (ja) * | 2020-03-31 | 2024-03-29 | 大和紡績株式会社 | ポリオレフィン系分割型複合繊維及びその製造方法、並びにこれを用いた繊維集合物及び電池セパレータ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0732008B2 (ja) * | 1982-04-07 | 1995-04-10 | 松下電器産業株式会社 | 電池用セパレ−タの製造法 |
| JPH02127521A (ja) * | 1988-11-01 | 1990-05-16 | Daiwabo Co Ltd | 複合繊維及びその製造方法 |
| JP2784676B2 (ja) * | 1989-12-21 | 1998-08-06 | 大和紡績株式会社 | 分割性複合繊維及びその製造方法 |
-
1992
- 1992-01-09 JP JP4002050A patent/JP2568016B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05186911A (ja) | 1993-07-27 |
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