JP2577153B2 - Sulfonated polyolefin fiber and fiber assembly thereof - Google Patents

Sulfonated polyolefin fiber and fiber assembly thereof

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JP2577153B2
JP2577153B2 JP4002049A JP204992A JP2577153B2 JP 2577153 B2 JP2577153 B2 JP 2577153B2 JP 4002049 A JP4002049 A JP 4002049A JP 204992 A JP204992 A JP 204992A JP 2577153 B2 JP2577153 B2 JP 2577153B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はスルホン化されたポリオ
レフィン繊維及びその繊維を用いた集合体に関する。さ
らに詳しくは、親水性に優れたメチルペンテン系ポリマ
ーを含む繊維及びその繊維を用いた集合体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sulfonated polyolefin fiber and an assembly using the fiber. More specifically, the present invention relates to a fiber containing a methylpentene-based polymer having excellent hydrophilicity and an aggregate using the fiber.

【0002】[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。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、またはセメント補強用繊
維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58−14
7956号公報、同58−194255号公報および同
61−39362号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が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。特開昭58−145
705号公報にはスルホン化することによって親水化さ
れたポリオレフィン繊維が提案されている。
2. Description of the Related Art Hitherto, polyolefin fibers are chemically stable fibers, and their use has been widely and generally used as nonwoven fabrics. When forming into a nonwoven fabric, it is also common to use a low-melting-point component excellent in thermal adhesion as an adhesive fiber for bonding fibers to each other. That is, it is used as a core-sheath type conjugate fiber (conjugate fiber) using polypropylene as a core component and a low melting point component such as polyethylene as a sheath component. However, such composite fibers are generally poor in hydrophilicity, and there is a limitation in developing them into applications such as fibers for separators of rechargeable batteries or storage batteries or fibers for cement reinforcement. For example, a separator for an alkaline battery is disclosed in
No. 7956, No. 58-194255 and No. 61-39362, a polyolefin nonwoven fabric treated with a surfactant to enhance hydrophilicity, and a polyamide having low oxidation resistance but good hydrophilicity Nonwoven fabrics mainly composed of fibers have been proposed. JP-A-58-145
Japanese Patent No. 705 discloses a method of making a polymer hydrophilic by sulfonation.
Polyolefin fibers have been proposed.

【0003】しかし、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製、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れることのない
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。このような点から、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。
However, the nonwoven fabric for an alkaline battery separator is required to be made of an alkali-resistant material for a strong alkaline electrolyte and to have an antioxidant property against electrolytic oxygen generated during charging.
Furthermore, a high specific volume is required to maintain the penetration and wetting of the electrolyte. In addition, it must have morphological stability such that the electrodes are not short-circuited due to dielectric breakdown due to deterioration, shrinkage or dissolution during use, and appropriate mechanical strength for assembly work. From such a point, the polyamide fiber does not have sufficient alkali resistance and oxidation resistance, and does not have sufficient form stability.

【0004】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
数回の充放電により界面活性剤が溶出し、徐々に親水性
が悪くなるという欠点がある。これらの点を解決するた
め、特開昭63−34849号公報に記されたエチレン
−ビニルアルコール共重合体繊維を用いたものや特開昭
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0316916A2号(198
9.5.24)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
用することが提案されている。特開平3−279452
号公報にはポリエチレン繊維とポリプロピレン繊維およ
びポリエチレンとポリプロピレンの複合繊維からなる不
織布が提案されている。
For this reason, attempts have been made to use polyolefin fibers after they have been treated with a surfactant. However, the drawback is that the surfactant is eluted by a large number of charge / discharge cycles, and the hydrophilicity gradually deteriorates. is there. In order to solve these problems, the use of ethylene-vinyl alcohol copolymer fibers described in JP-A-63-34849, JP-A-58-175256, JP-A-64-57568, and Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-132043 and Japanese Patent Application Laid-Open No.
Publication, EPC Publication No. 0316916A2 (198
It has been proposed to use those obtained by sulfonating polyethylene fibers or polypropylene fibers found in 9.5.24). JP-A-3-279452
Publication No. 2 contains polyethylene fibers and polypropylene fibers.
And composite fibers of polyethylene and polypropylene.
Woven fabrics have been proposed.

【0005】[0005]

【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、第3級炭素の水素置換反応
のため、反応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。また特開昭
58−145705号公報に提案されたポリオレフィン
繊維は、ポリ(α−オレフィン)またはそれらの共重合
体の単独繊維であり、単独繊維をスルホン化すると繊維
の硬化・強力の低下という問題があった。特開平3−2
79452号公報に提案された不織布は、強力を高める
ことを主眼としており、親水性等の特性については何ら
検討されていなかった。
However, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 63-34849 and 58-175256 describe the above-mentioned problems.
JP-A-64-57568, JP-A-1-13204
No. 3, JP-A-1-132044, and EPC Publication No. 0316916A2, in which a poly (α-olefin) such as polyethylene or polypropylene is subjected to a sulfonation treatment with fuming sulfuric acid or the like, and a hydrogen substitution reaction of tertiary carbon is performed. Therefore, the reaction rate is poor and there is a problem in the manufacturing process. In addition, sulfone groups cannot be efficiently introduced, and it is difficult to control the reaction rate. Also JP
Polyolefin proposed in JP-A-58-145705
The fiber is made of poly (α-olefin) or a copolymer thereof.
It is a single fiber of the body.
However, there was a problem that the curing and the strength of the resin decreased. JP-A-3-2
The nonwoven fabric proposed in JP 79452 increases strength.
The main focus is on the characteristics such as hydrophilicity.
Had not been considered.

【0006】本発明は、前記従来技術の課題を解決する
ため、熱濃硫酸で容易にスルホン化することができ、耐
アルカリ性と親水性に優れたメチルペンテン系ポリマー
を含む繊維及びその集合体を提供することを目的とす
る。
In order to solve the above-mentioned problems of the prior art, the present invention provides a fiber containing a methylpentene-based polymer which can be easily sulfonated with hot concentrated sulfuric acid and has excellent alkali resistance and hydrophilicity, and an aggregate thereof. The purpose is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のスルホン化ポリオレフィン繊維は、ポリ
(4−メチルペンテン−1)または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とポリ(α−オレフィン)とを成分
とする複合繊維であって、前記メチルペンテン系ポリマ
ーが40%以上の繊維表面を形成し、かつ前記メチルペ
ンテン系ポリマーの構成単位中の少なくとも一部にスル
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。
In order to achieve the above object, the sulfonated polyolefin fiber of the present invention comprises poly (4-methylpentene-1) or a copolymer of 4-methylpentene-1 and another α-olefin. Components consisting of a methylpentene polymer composed of a polymer and poly (α-olefin)
A composite fiber according to the methylpentene polymer forms more than 40% of the fiber surface, and a structure that at least a part sulfone group in the structural unit of the methylpentene polymer is introduced It is a thing.

【0008】前記構成においては、繊維断面構造におい
て前記メチルペンテン系ポリマーとポリ(α−オレフィ
ン)とが相互に隣り合うように存在し、いずれの成分も
その一部が繊維表面を形成していることが好ましい。
In the above construction, the fiber cross-section structure
And the poly (α-olefin)
Are present next to each other, and both components
It is preferable that a part thereof forms a fiber surface .

【0009】また前記構成においては、繊維が芯−鞘状
態の複合繊維であって、鞘成分がメチルペンテン系ポリ
マーであり芯成分がポリ(α−オレフィン)であること
が好ましい。
In the above structure, it is preferable that the fiber is a core-sheath composite fiber, the sheath component is a methylpentene polymer, and the core component is poly (α-olefin) .

【0010】次に本発明の繊維集合体は、ポリ(4−メ
チルペンテン−1)または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
系ポリマーとポリ(α−オレフィン)とを成分とする複
合繊維であって、前記メチルペンテン系ポリマーが40
%以上繊維表面を形成し、かつ前記メチルペンテン系ポ
リマーの構成単位中の少なくとも一部にスルホン基が導
入されているスルホン化ポリオレフィン繊維が60〜1
00重量%、及び融点が140℃未満のポリオレフィン
を熱接着成分とし、ポリプロピレンを繊維形成成分とす
る熱接着繊維40〜0重量%を構成成分とし、全体が溶
融接着されて一体化しているという構成を備えたもので
ある。
Next, the fiber assembly of the present invention comprises a poly (4-methylpentene-1) or a methylpentene-based polymer comprising a copolymer of 4-methylpentene-1 and another α-olefin and poly (α -olefin). -Olefin).
Synthetic fiber, wherein the methylpentene polymer is 40
% Or more of the sulfonated polyolefin fibers forming a fiber surface and having a sulfone group introduced into at least a part of the structural units of the methylpentene polymer.
A composition in which polyolefin having a melting point of less than 140 ° C. is used as a heat bonding component, and 40 to 0% by weight of a heat bonding fiber containing polypropylene as a fiber forming component is a component, and the whole is melt bonded and integrated. It is provided with.

【0011】[0011]

【作用】前記本発明の構成によれば、メチルペンテン系
ポリマーが40%以上の繊維表面を形成し、その構成単
位中の少なくとも一部にスルホン基が導入されているの
で、耐アルカリ性と親水性に優れたポリオレフィン繊維
またはこれを用いた繊維集合体を実現できる。すなわ
ち、熱濃硫酸によって容易にスルホン化することができ
る。これは、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
反応しにくい穏やかなスルホン化条件でも、その主鎖の
第3級炭素へスルホン基(−SO3 H)を導入しやすい
と推定される。本発明に用いるメチルペンテン系ポリマ
ーは、好ましくは融点が210〜245℃であり、また
ポリオレフィンのみによって繊維を構成した場合は、耐
酸性および耐アルカリ性に優れる。
According to the constitution of the present invention, since the methylpentene-based polymer forms a fiber surface of 40% or more and a sulfone group is introduced into at least a part of the constitutional unit, alkali resistance and hydrophilicity are improved. And a fiber assembly using the same. That is, it can be easily sulfonated with hot concentrated sulfuric acid. This is because methylpentene-based polymers are other poly (α-olefins such as polypropylene and polybutene-1 ).
Since the side chain is longer than the emission) in polypropylene in nobler mild sulfonation conditions, it is estimated that easy to introduce its backbone tertiary sulfone group to a carbon of the (-SO 3 H). The methylpentene-based polymer used in the present invention preferably has a melting point of 210 to 245 ° C, and when the fiber is composed of only a polyolefin, it has excellent acid resistance and alkali resistance.

【0012】繊維が分割型複合繊維であってメチルペン
テン系ポリマーとポリ(α−オレフィン)とが繊維の断
面構造において相互に隣り合うように分割されて存在
し、いずれの分割された成分もその一部が繊維表面を形
成しているという本発明の好ましい構成によれば、ポリ
(α−オレフィン)はメチルペンテン系ポリマーよりス
ルホン化されにくいため繊維として強力等の諸性能に変
化がなく後工程の操作がしやすいという効果を有する。
The fiber is a splittable conjugate fiber, and methyl pen
Ten-based polymer and poly (α-olefin) break fiber
Divided to be adjacent to each other in the surface structure
Some of the divided components form the fiber surface.
According to the preferred configuration of the present invention,
(Α-olefin) is more soluble than methylpentene polymer.
Because it is difficult to be converted to rufone, it changes in various properties such as strength as a fiber.
There is an effect that the operation in the post-process is easy without any modification.

【0013】また、繊維が芯ー鞘状態の複合繊維であっ
て、鞘成分がメチルペンテン系ポリマーであり、芯成分
がポリプロピレンであるという本発明の好ましい構成に
よれば、繊維表層の鞘部分で耐アルカリ性と親水性を発
現させ、繊維の芯部分で強度や形態保持性を持たせるこ
とができる。
According to a preferred configuration of the present invention in which the fiber is a core-sheath composite fiber, the sheath component is a methylpentene polymer, and the core component is polypropylene, the sheath portion of the fiber surface layer By exhibiting alkali resistance and hydrophilicity, the core portion of the fiber can have strength and shape retention.

【0014】次に本発明の繊維集合体の構成によれば、
下記(A)〜(C)の構成からなるので、耐アルカリ性
と親水性に優れた熱接着不織布とすることができる。 (A)メチルペンテン系ポリマーとポリ(α−オレフィ
ン)とを成分とする複合繊維であって、前記メチルペン
テン系ポリマーが40%以上繊維表面を形成し、かつ前
記メチルペンテン系ポリマーの構成単位中の少なくとも
一部にスルホン基が導入されているスルホン化ポリオレ
フィン繊維が60〜100重量%、及び (B)融点が140℃未満のポリオレフィンを熱接着成
分とし、ポリプロピレンを繊維形成成分とする熱接着繊
維40〜0重量%を構成成分とし、 (C)全体が溶融接着されて一体化している。
Next, according to the structure of the fiber assembly of the present invention,
Because of the following constitutions (A) to (C), a heat-bonded nonwoven fabric having excellent alkali resistance and hydrophilicity can be obtained. (A) Methylpentene polymer and poly (α-olefin)
), Wherein the methylpentene-based polymer forms a fiber surface of 40% or more and a sulfone group is introduced into at least a part of the structural units of the methylpentene-based polymer. (C) 40 to 0% by weight of a heat-bonding fiber containing 60 to 100% by weight of a sulfonated polyolefin fiber and (B) a polyolefin having a melting point of less than 140 ° C. as a heat-bonding component and polypropylene as a fiber-forming component. ) The whole is melt bonded and integrated.

【0015】[0015]

【実施例】以下実施例を用いて本発明をさらに具体的に
説明する。本発明で用いる、メチルペンテン系ポリマー
は、融点が210〜245℃の範囲のものがこのまし
い。また40%以上の繊維表面にこのメチルペンテン系
ポリマーが露出しているとスルホン化したときに親水性
が優れたものとなる。スルホン化処理は熱濃硫酸に浸漬
することにより行うことができ、このスルホン基導入反
応は次に示す下記式(化1)のように進むものと考えら
れる。
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. The methylpentene polymer used in the present invention preferably has a melting point in the range of 210 to 245 ° C. Further, when the methylpentene polymer is exposed on the surface of 40% or more of the fibers, the hydrophilicity becomes excellent when sulfonated. The sulfonation treatment can be performed by immersion in hot concentrated sulfuric acid. This sulfone group introduction reaction is considered to proceed as shown in the following formula ( Formula 1).

【0016】[0016]

【化1】 Embedded image

【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。
The above formula (1) represents one unit of the polymer. As shown in the above (Chemical formula 1), a sulfone group is easily introduced into at least a part of the tertiary carbon to which the side chain of the methylpentene unit is bonded. The introduction ratio of the sulfone group is from 0.01 to 0.01 in the methylpentene unit.
About 5 mol% is preferable.

【0018】スルホン化処理は、繊維の段階で行っても
良いが、好ましくは不織布に形成した後に行う。処理し
やすいからである。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。
The sulfonation treatment may be performed at the fiber stage, but is preferably performed after forming the nonwoven fabric. This is because it is easy to process. As the polyolefin fiber to be sulfonated according to the present invention, a homopolymer of 4-methyl-1-pentene and a copolymer of 4-methyl-1-pentene and another α-olefin can be used. In the present invention, these polymers are collectively referred to as “methylpentene polymers”. Other α-olefins copolymerized with 4-methyl-1-pentene include, for example, ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 3-methyl-1-butene, 3-methyl-1- Α-olefins such as pentene, 3-ethyl-1-pentene and 3-ethyl-1-hexene can be mentioned.

【0019】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3に示す通りであ
る。図1〜図3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−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(3−メチル−1−
ブテン)などを挙げることができる。
Next, a cross section of a conjugated composite fiber which is preferable as an example of the present invention is as shown in FIGS. 1 to 3, 1 is a conjugated composite fiber, 2 is a sulfonated methylpentene-based polymer,
3 is another poly (alpha-O olefins). The poly (alpha-olefins) such as polyethylene, polypropylene, poly (1-butene), Po Li (3-methyl-1
Etc. butene) can be mentioned.

【0020】芯−鞘複合繊維にする場合は、芯成分は、
ポリプロピレンが最も好ましく、熱濃硫酸などのスルホ
ン化処理をするため融点が120℃以上のポリエチレ
ン、エチレン−プロピレン共重合体およびエチレンとエ
チレンカルボン酸の共重合体なども用いることができ
る。
When a core-sheath composite fiber is used, the core component is
Polypropylene is most preferable, and polyethylene having a melting point of 120 ° C. or more, an ethylene-propylene copolymer, a copolymer of ethylene and ethylene carboxylic acid, and the like can be used in order to perform sulfonation treatment with hot concentrated sulfuric acid or the like.

【0021】次に本発明の繊維又は繊維集合体の製造例
を説明する。熱延伸性のある4−メチルペンテン−1と
他のα−ポリオレフィンとからなり融点が210〜24
5℃の範囲であり、測定温度が250〜350℃のメル
トフローレート(MFR)が加重2169gで30〜2
00g/10分であるメチルペンテンコポリマーを繊維
表面とする繊維は、250〜350℃の温度で溶融紡糸
することができる。その後2倍以上に熱延伸して、未延
伸糸より繊維強度および伸度が大幅に改善された0.5
〜30デニールの繊維とすることができる。セメント親
和性を向上させた蒸気養生向セメント補強用繊維などの
繊維状で用いる用途にはそのままこの繊維をスルホン化
して使用できる。電池セパレータなどの不織布、フェル
トなどの繊維組成物として用いる用途には、圧力水で繊
維を絡ませるスパンレース加工またはスポットエンボス
加工などの熱ロール加工を用い熱圧着して不織布にした
後、熱硫酸温度(℃)×硫酸濃度(硫酸の重量比率)が
50を超える条件、且つ60℃以上110℃未満の熱濃
硫酸に浸漬しスルホン化して、少なくとも繊維表面のメ
チルペンテンコポリマーを親水化することにより、本発
明の親水性のあるポリオレフィン繊維またはその繊維組
成物を得ることができる。無論、特開平1−13204
2号公報などに記載されているような従来のポリオレフ
ィンをスルホン化する手法、例えば発煙硫酸、三酸化硫
黄ガスまたはクロルスルホン酸等での処理法を用いるこ
とも可能である。また、メチルペンテンコポリマーは本
来、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂並の撥
水性、疎水性を持つため、繊維表面に露出するメチルペ
ンテンコポリマーは多少ともスルホン化されているの
が、親水性を発現するために必要であり、複合繊維にあ
っては繊維表面に露出するメチルペンテンコポリマーが
十分スルホン化され親水性を示したとすると露出するメ
チルペンテンコポリマーは少なくとも表面の40%を占
めることが好ましく、100%であることが最も好まし
い。本発明のポリオレフィン繊維は、紙用短カット繊
維、ステープル繊維、マルチフィラメント繊維、スパン
ボンド不織布およびメルトブロー不織布を構成する繊維
をさす。また、本発明の繊維組成物とは、たとえば不織
布、紙、フェルト、紡績糸および紡績糸、マルチフィラ
メント糸からなる織編物をいう。以下具体的実施例を説
明する。
Next, a production example of the fiber or fiber aggregate of the present invention will be described. It is composed of 4-methylpentene-1 having heat stretchability and another α-polyolefin, and has a melting point of 210 to 24.
The melt flow rate (MFR) at a measurement temperature of 250 to 350 ° C. is 30 to 2 at a weight of 2169 g.
Fibers having a methylpentene copolymer having a fiber surface of 00 g / 10 minutes can be melt-spun at a temperature of 250 to 350 ° C. Thereafter, the fiber was hot-drawn by a factor of 2 or more, and the fiber strength and elongation were significantly improved compared to the undrawn yarn.
繊 維 30 denier fiber. This fiber can be directly sulfonated for use in a fibrous form such as a fiber for reinforcing cement for steam curing with improved cement affinity. Non-woven fabrics such as battery separators, and fiber compositions such as felt are used in hot roll processing such as spunlace processing or spot embossing processing in which fibers are entangled with pressurized water. Temperature (° C.) × sulfuric acid concentration (weight ratio of sulfuric acid) exceeds 50, and immersed in hot concentrated sulfuric acid of 60 ° C. or higher and lower than 110 ° C. to sulfonate and hydrophilize at least the methylpentene copolymer on the fiber surface. Thus, the hydrophilic polyolefin fiber of the present invention or its fiber composition can be obtained. Of course, Japanese Patent Application Laid-Open No.
It is also possible to use a conventional technique for sulfonating a polyolefin as described in JP-A No. 2 (1994), for example, a treatment method using fuming sulfuric acid, sulfur trioxide gas, chlorosulfonic acid or the like. In addition, since methylpentene copolymer is inherently water-repellent and hydrophobic like a fluororesin such as polytetrafluoroethylene, the methylpentene copolymer exposed on the fiber surface is somewhat sulfonated, but exhibits hydrophilicity. In the case of the conjugate fiber, if the methylpentene copolymer exposed on the fiber surface is sufficiently sulfonated and shows hydrophilicity, the exposed methylpentene copolymer preferably occupies at least 40% of the surface. % Is most preferred. The polyolefin fiber of the present invention refers to a fiber constituting a short cut fiber for paper, a staple fiber, a multifilament fiber, a spun bond nonwoven fabric and a melt blown nonwoven fabric. The fiber composition of the present invention refers to, for example, a nonwoven fabric, paper, felt, a spun yarn, a spun yarn, and a woven or knitted fabric composed of a multifilament yarn. Hereinafter, specific examples will be described.

【0022】実施例1〜4 メルトフローレート50g/10分(加重2169g、
270℃)、融点240℃のメチルペンテンコポリマー
(PMP、三井石油化学社製品“DX−820”)を鞘
成分(A成分))2とし、メルトフローレート20g/
10分(加重2169g、230℃)、融点163℃の
ポリプロピレン(PP)を芯成分(B成分)3とし、複
合比(各成分の断面積比)が50:50の図1〜図3に
示す繊維断面の芯鞘型複合繊維1又は分割型複合繊維1
を溶融紡糸し、140℃の雰囲気中で140℃の熱ロー
ルを用いて4倍に延伸し、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、110℃のコン
ベア式熱貫通型乾燥機で乾燥し、51mmに切断してス
テープルとした。ローラーカードを用いウェッブとし、
165℃のスポットボンド熱ロールを用い、熱圧着不織
布とした後、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実施例1と2は速やかに
水中に没し(水没性:○)、実施例3と4は指で水中に
押し込むと水没した(水没性:△)
Examples 1-4 Melt flow rate 50 g / 10 min (weight 2169 g,
270 ° C.), and a methylpentene copolymer (PMP, product “DX-820” manufactured by Mitsui Petrochemical Co., Ltd.) having a melting point of 240 ° C. is used as a sheath component (A component)) 2 and a melt flow rate of 20 g /
A polypropylene (PP) having a melting point of 163 ° C. and a core component (B component) of 3 for 10 minutes (weight 2169 g, 230 ° C.) is shown in FIGS. 1 to 3 in which the composite ratio (cross-sectional area ratio of each component) is 50:50. Core-sheath type composite fiber 1 or split type composite fiber 1 having fiber cross section
Is melt-spun and stretched 4 times using a hot roll at 140 ° C. in an atmosphere at 140 ° C., and after applying a fiber treatment agent, crimping is applied using a stuffing box. It was dried with a penetrating dryer and cut into 51 mm to form staples. Using a roller card as a web,
Using a spot-bonded hot roll at 165 ° C., a thermocompression-bonded nonwoven fabric is immersed in 90 ° C., 92% hot concentrated sulfuric acid for 30 minutes, then immersed in dilute sulfuric acid, washed with a large amount of water, and dried, followed by drying. A nonwoven fabric as a fiber composition was obtained. When these nonwoven fabrics were gently floated in water, Examples 1 and 2 immediately submerged in water ( submergence: 、 ), and Examples 3 and 4 submerged when pushed into water with a finger (submergence: △) .

【0023】比較例1 ポリマー成分を異ならせた以外は、実施例1と同様に図
に示す断面形状の複合繊維を作成した。ポリマー成分
は、メルトインデックス6g/10分(加重2169
g、190℃)、融点126℃の高密度ポリエチレン
(HDPE)を鞘成分12とし、メルトフローレート2
0g/10分(加重2169g、230℃)、融点16
3℃のポリプロピレン(PP)を芯成分13とし、実施
例1と同様にして複合繊維11を得た。次に80℃の温
水中で3.8倍に延伸し、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℃で乾燥
し51mmのステープルとした。そして実施例1と同様
にして130〜150℃でスポットボンド熱接着不織布
を作成し、スルホン化処理した。得られたスルホン化熱
接着不織布は、水の中に押し込んでも浮上し水没しなか
った(水没性:×)。
Comparative Example 1 A diagram similar to that of Example 1 was used, except that the polymer component was changed.
It created a composite fiber cross-sectional shape shown in 4. The polymer component has a melt index of 6 g / 10 min (weight: 2169)
g, 190 ° C.), high-density polyethylene (HDPE) having a melting point of 126 ° C. as a sheath component 12, and a melt flow rate of 2
0 g / 10 min (weight 2169 g, 230 ° C), melting point 16
Composite fiber 11 was obtained in the same manner as in Example 1 except that polypropylene (PP) at 3 ° C. was used as core component 13. Next, the fiber was stretched 3.8 times in warm water at 80 ° C., applied with a fiber treatment agent, crimped using a stuffing box, and dried at 105 ° C. to obtain 51 mm staples. Then, a spot-bonded heat-bonded nonwoven fabric was prepared at 130 to 150 ° C. in the same manner as in Example 1, and sulfonated. The resulting sulfonated heat-bonded nonwoven fabric floated and did not submerge when pushed into water ( submersibility: X).

【0024】比較例2 比較例1の芯成分であるメルトフローレート20g/1
0分、融点163℃のPPのみの単一で溶融紡糸した。
これらを80℃温水中で3.8倍に延伸し、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℃で乾燥し51mmのステープルとした。そ
して実施例1と同様にして130〜150℃でスポット
ボンド熱接着不織布を作成し、スルホン化処理したが、
比較例1と同様に水中に押し込んでも浮上し水没しなか
った(水没性:×)。
Comparative Example 2 A melt flow rate of 20 g / 1 as a core component of Comparative Example 1
It was melt-spun with a single PP of melting point 163 ° C. for 0 minutes.
These were stretched 3.8 times in hot water at 80 ° C., applied with a fiber treatment agent, crimped using a stuffing box, and dried at 105 ° C. to obtain 51 mm staples. Then, a spot-bonded heat-bonded nonwoven fabric was prepared at 130 to 150 ° C. and sulfonated in the same manner as in Example 1.
As in Comparative Example 1, even when pushed into water, it floated and did not submerge ( submersibility: X).

【0025】実施例5〜8 実施例1〜4の延伸糸に繊維処理剤を付与してトウを作
成し、実施例1と同様にしてスルホン化処理し、水への
親和性は実施例1〜4と全く同様の結果となった。
Examples 5 to 8 A fiber treatment agent was applied to the drawn yarns of Examples 1 to 4 to produce a tow.
And sulfonated in the same manner as in Example 1.
The affinity was exactly the same as that of Examples 1-4.

【0026】以上の実施例1〜8と比較例1〜2の条件
と結果を表1にまとめて示す。
Conditions of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 and 2
And the results are summarized in Table 1.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】前記表1において、PMPはメチルペンテ
ン系ポリマー、PPはポリプロピレン、HDPEは高密
度ポリエチレンをそれぞれ示す。表1から明らかな通
り、実施例1〜8の繊維または熱接着不織布の親水性は
優れたものであった。さらに実施例1〜8の繊維または
熱接着不織布は耐アルカリ性も優れたものであった。
In Table 1, PMP is methylpentene.
Polymer, PP is polypropylene, HDPE is high density
The degree of polyethylene is shown. Table 1
The hydrophilicity of the fibers or heat-bonded nonwoven fabrics of Examples 1 to 8 is
It was excellent. Further, the fibers of Examples 1 to 8 or
The heat-bonded nonwoven fabric had excellent alkali resistance.

【0029】以上説明した通り、本実施例の繊維並びに
繊維集合体は、下記の特徴を有するものである。 耐熱アルカリ性に優れる。 融点は200℃を超えるが165℃以上で熱圧着一
体化が可能である。 熱硫酸でスルホン化が容易で、スルホン化処理する
ことにより良好な親水性を持たせることができる。 耐熱アルカリ性と親水性が強く要求される充電式電
池のセパレータとして有用である。 耐酸性と親水性が要求される蓄電池のセパレータ、
酸およびアルカリ製造用との親水性不織布としても好適
である。 耐熱アルカリ性、親水性とセメント親和性が要求さ
れる蒸気養生向セメント補強用繊維としても好適であ
る。
As described above, the fibers and fiber aggregates of the present embodiment have the following features. Excellent heat and alkali resistance. The melting point exceeds 200 ° C., but thermocompression bonding can be performed at 165 ° C. or higher. Sulfonation is easy with hot sulfuric acid, and good hydrophilicity can be imparted by sulfonation. It is useful as a separator for a rechargeable battery that requires strong heat-resistant alkalinity and hydrophilicity. Battery separators that require acid resistance and hydrophilicity,
It is also suitable as a hydrophilic nonwoven fabric for producing acids and alkalis. It is also suitable as a fiber for reinforcing cement for steam curing, which requires heat-resistant alkali resistance, hydrophilicity and cement affinity.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明のポリオレフィン繊維およびその
繊維組成物は、繊維が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分が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系ポリマーで占め
られているため、耐酸性、耐アルカリ性、親水性に優れ
る。このため、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
過布およびセメント補強用繊維などの親水性、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。
According to the polyolefin fiber and the fiber composition of the present invention, the fiber is composed of polyolefin, and at least a part of the fiber surface is occupied by a sulfonated methylpentene polymer which has been hydrophilized by sulfonation treatment. Excellent in acid resistance, alkali resistance and hydrophilicity. For this reason, it was difficult to apply conventional water-repellent and hydrophobic polyolefin fibers to battery separators, filter cloths and cement reinforcing fibers, etc.
It can be conveniently used in fields requiring both alkali resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のポリオレフィン繊維の一実施例を示し
た繊維断面図である。
FIG. 1 is a fiber sectional view showing one embodiment of a polyolefin fiber of the present invention.

【図2】本発明のポリオレフィン繊維の他の実施例を示
した繊維断面図である。
FIG. 2 is a fiber sectional view showing another embodiment of the polyolefin fiber of the present invention.

【図3】本発明のポリオレフィン繊維の他の実施例を示
した繊維断面図である。
FIG. 3 is a fiber sectional view showing another embodiment of the polyolefin fiber of the present invention.

【図4】較例に用いた繊維の繊維断面図である。4 is a fiber cross-sectional view of a fiber used in a ratio Comparative Examples.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 複合繊維 2 メチルペンテン系ポリマー(A成分) 3 α−ポリオレフィン(B成分 11 複合繊維 12 鞘成分 13 芯成分Reference Signs List 1 composite fiber 2 methylpentene-based polymer (component A) 3 α-polyolefin (component B ) 11 composite fiber 12 sheath component 13 core component

───────────────────────────────────────────────────── 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 D06M 11/55 D06M 11/02 (72)発明者 薄井 義治 兵庫県加古郡播磨町古宮877番地 ダイ ワボウ・クリエイト株式会社播磨研究所 内 (72)発明者 高井 庸輔 兵庫県加古郡播磨町古宮877番地 ダイ ワボウ・クリエイト株式会社播磨研究所 内 (56)参考文献 特開 昭58−145705(JP,A) 特開 平3−279452(JP,A)──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location D06M 11/55 D06M 11/02 (72) Inventor Yoshiharu Usui 877 Komiya, Harimacho, Kako-gun, Hyogo Die (72) Inventor: Yosuke Takai, 877, Komiya, Harima-cho, Kako-gun, Hyogo Dai: Within Harima Research Laboratory, Wabobo Create Co., Ltd. (56) References: JP-A-58-145705 (JP, A) JP-A-3-279452 (JP, A)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ポリ(4−メチルペンテン−1)または
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とポリ(α−オ
レフィン)とを成分とする複合繊維であって、前記メチ
ルペンテン系ポリマーが40%以上の繊維表面を形成
し、かつ前記メチルペンテン系ポリマーの構成単位中の
少なくとも一部にスルホン基が導入されているスルホン
化ポリオレフィン繊維。
1. A poly (α-O -olefin) comprising a poly (4-methylpentene-1) or a methylpentene-based polymer comprising a copolymer of 4-methylpentene-1 and another α-olefin.
And a component thereof, wherein the methylpentene-based polymer forms a fiber surface of 40% or more, and a sulfone group is introduced into at least a part of the structural units of the methylpentene-based polymer. Is a sulfonated polyolefin fiber.
【請求項2】 繊維断面構造において前記メチルペンテ
ン系ポリマーとポリ(α−オレフィン)とが相互に隣り
合うように存在し、いずれの成分もその一部が繊維表面
を形成している請求項1に記載のスルホン化ポリオレフ
ィン繊維。
2. The method according to claim 1 , wherein the methylpentene
Polymer and poly (α-olefin) are next to each other
Exist to fit together, some of which are part of the fiber surface
The sulfonated polyolefin fiber according to claim 1, which forms:
【請求項3】 繊維が芯−鞘状態の複合繊維であって、
鞘成分がメチルペンテン系ポリマーであり、芯成分が
リ(α−オレフィン)である請求項1に記載のスルホン
化ポリオレフィン繊維。
3. The fiber according to claim 1, wherein the fiber is a core-sheath composite fiber.
Sheath component is methylpentene polymer, the core component Po
The sulfonated polyolefin fiber according to claim 1, wherein the fiber is poly (α-olefin) .
【請求項4】 ポリ(4−メチルペンテン−1)または
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とポリ(α−オ
レフィン)とを成分とする複合繊維であって、前記メチ
ルペンテン系ポリマーが40%以上繊維表面を形成し、
かつ前記メチルペンテン系ポリマーの構成単位中の少な
くとも一部にスルホン基が導入されているスルホン化ポ
リオレフィン繊維が60〜100重量%、及び融点が1
40℃未満のポリオレフィンを熱接着成分とし、ポリプ
ロピレンを繊維形成成分とする熱接着繊維40〜0重量
%を構成成分とし、全体が溶融接着されて一体化してい
るスルホン化ポリオレフィン繊維集合体。
4. A poly (α-O -methylpentene-1) or a methylpentene-based polymer comprising a copolymer of 4-methylpentene-1 and another α-olefin and poly (α-o -pentene-1).
And the methylpentene-based polymer forms a fiber surface of 40% or more,
60 to 100% by weight of a sulfonated polyolefin fiber having a sulfone group introduced into at least a part of the structural unit of the methylpentene polymer;
A sulfonated polyolefin fiber aggregate in which a polyolefin having a temperature of less than 40 ° C. is used as a heat bonding component, and 40 to 0% by weight of a heat bonding fiber containing polypropylene as a fiber forming component is a component, and the whole is melt-bonded and integrated.
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