JP6638510B2 - Composite fiber and reinforcing material for hydraulic material using the same - Google Patents

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本発明は、複合繊維およびこれを用いた水硬性材料用補強材に関し、詳細には、少なくともその繊維表面において、難水溶性樹脂と水溶性樹脂とが海島構造を有する複合繊維と、この複合繊維を用いてなる水硬性材料用補強材に関するものである。   The present invention relates to a conjugate fiber and a reinforcing material for hydraulic material using the same, and more particularly, at least on the fiber surface, a conjugate fiber in which a poorly water-soluble resin and a water-soluble resin have a sea-island structure; The present invention relates to a reinforcing material for hydraulic material, comprising:

従来、水硬性材料、例えばセメントと骨材と水と混和剤等を混合し硬化させて得られるコンクリートは、耐圧縮性に優れ、上から大きな荷重がかかっても堅牢であることから、高層ビルや高速道路、港湾、ダムといった巨大建造物に汎用されている。しかし、水硬性材料は、耐圧縮性に優れる一方、引張力には弱いため、コンクリート中に鉄筋や鉄骨を入れて施工したり、コンクリート中に合成繊維、スチール繊維、炭素繊維、ガラス繊維等を短繊維の形で混入したりして、補強することが行われている。   Conventionally, concrete obtained by mixing and hardening a hydraulic material, for example, cement, aggregate, water, and an admixture, has excellent compression resistance and is robust even when a large load is applied from the top, so that high-rise building It is widely used for huge buildings such as roads, expressways, harbors and dams. However, hydraulic materials are excellent in compression resistance, but are weak in tensile force.Therefore, they can be installed with concrete bars or steel frames in concrete, or synthetic fibers, steel fibers, carbon fibers, glass fibers, etc. can be used in concrete. Reinforcement is performed by mixing in the form of short fibers.

このような、コンクリート補強用の短繊維として、例えばビニロン繊維が提案されている(特許文献1を参照)。しかし、ビニロン繊維は、コンクリート組成物中で均一に分散しにくいため、得られるコンクリート体において強度に偏りが生じ、全体として充分な補強効果が得られにくいという問題がある。   As such a short fiber for reinforcing concrete, for example, vinylon fiber has been proposed (see Patent Document 1). However, since vinylon fibers are difficult to disperse uniformly in the concrete composition, there is a problem that the strength of the resulting concrete body is uneven, and it is difficult to obtain a sufficient reinforcing effect as a whole.

そこで、コンクリート組成物中での分散性がより良好な短繊維として、ビニロン繊維よりも水酸基の割合の多い、エチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物(以下「EVOH」と略す)からなる繊維を用いることが提案されている(特許文献2を参照)。   Therefore, as a short fiber having a better dispersibility in the concrete composition, a fiber composed of a saponified ethylene-vinyl ester copolymer (hereinafter abbreviated as “EVOH”) having a larger proportion of hydroxyl groups than vinylon fiber is used. Its use has been proposed (see Patent Document 2).

特開平11−350246号公報JP-A-11-350246 特開2003−261371号公報JP 2003-261371 A

しかしながら、上記EVOH繊維は、水との親和性が良好で、ビニロン繊維に比べてコンクリート組成物中で分散しやすい半面、繊維表面が平滑なため、コンクリートとの接着強度が低く、コンクリートに強い引張力がかかってずれや歪みが生じた場合、繊維表面がコンクリートから外れてコンクリートに対する補強効果が弱くなるという問題がある。   However, the EVOH fiber has a good affinity for water and is more easily dispersed in the concrete composition than the vinylon fiber, but the surface of the fiber is smooth, so that the adhesive strength to concrete is low and the tensile strength to concrete is strong. When a shift or distortion occurs due to a force, there is a problem that the fiber surface is detached from the concrete and the reinforcing effect on the concrete is weakened.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、コンクリート用補強材等として好適に用いることのできる、水系材料中での良好な分散性とこれを分散含有させる相手に対する高い接着強度を発揮しうる複合繊維を提供すること、また、そのような複合繊維を用いてなる水硬性材料用補強材を提供すること、をその目的とするものである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and can be suitably used as a reinforcing material for concrete and the like, has a good dispersibility in an aqueous material and a high adhesive strength to a partner that contains and disperses the same. It is an object of the present invention to provide a conjugate fiber that can be exerted, and to provide a reinforcing material for hydraulic material using such a conjugate fiber.

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る過程で、EVOHを単独で用いるのではなく、EVOHと、ポリビニルアルコール(以下「PVA」と略す)系樹脂等の水溶性樹脂とを組み合わせた複合繊維を用い、水系材料中で上記水溶性樹脂が溶解除去され繊維表面が凹凸になれば、その凹凸によって、補強しようとする相手と繊維との接着強度を高めることができるのではないかとの着想を得た。   In order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention did not use EVOH alone, but used EVOH and a water-soluble resin such as a polyvinyl alcohol (hereinafter abbreviated as “PVA”) resin in the course of intensive research to solve the above-mentioned problems. If the fiber surface becomes uneven by dissolving and removing the water-soluble resin in an aqueous material, it is possible to increase the adhesive strength between the partner to be reinforced and the fiber by using a composite fiber obtained by combining I got the idea of whether or not.

そして、本出願人がすでに出願している、EVOHを海成分とし特定のPVA系樹脂を島成分とする海島型構造を有する複合繊維(特開2010−189829号公報を参照)を例にとって、期待されるような分散性と接着性を兼ね備えたものが得られるか否かについて、研究を重ねた結果、上記特開2010−189829号公報記載の複合繊維は、単に繊維断面において海島型構造を有するものであり、接着性の点でさらなる改善の余地があることが判明した。そこで、さらに研究を重ねた結果、その溶融紡糸時の繊維表面において、EVOHが海成分、PVAが島成分となり、しかもアスペクト比10以下の島成分を多く有する海島構造を与えることが重要であることを見いだし、本発明に到達した。   Then, taking as an example a composite fiber having a sea-island type structure in which the present applicant has already filed an application, wherein EVOH is a sea component and a specific PVA-based resin is an island component (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-189829). As a result of repeated studies as to whether or not those having both dispersibility and adhesiveness as described above are obtained, the composite fiber described in JP-A-2010-189829 simply has a sea-island structure in a fiber cross section. It was found that there was room for further improvement in terms of adhesiveness. Therefore, as a result of further studies, it is important to provide a sea-island structure in which EVOH is a sea component, PVA is an island component and the island component has a large aspect ratio of 10 or less on the fiber surface during melt spinning. And arrived at the present invention.

なお、上記特開2010−189829号公報記載の複合繊維では、EVOHと特定のPVA系樹脂の粘度がほぼ等しいため、溶融紡糸することによって得られた繊維の表面は、紡糸時のせん断力によって島成分(PVA系樹脂)が紡糸方向に沿って筋状に引き伸ばされてしまい、本発明のような、繊維表面においてアスペクト比10以下の島成分を多く有する海島構造が得られないものである。   In the conjugate fiber described in JP-A-2010-189829, since the viscosity of EVOH and the specific PVA-based resin is almost equal, the surface of the fiber obtained by melt-spinning is an island due to shear force during spinning. The component (PVA-based resin) is stretched in a streak along the spinning direction, and a sea-island structure having many island components having an aspect ratio of 10 or less on the fiber surface as in the present invention cannot be obtained.

<発明の要旨>
すなわち、本発明は、EVOH(A)と水溶性樹脂(B)とを含有してなる複合繊維であり、少なくとも繊維表面において上記エチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物(A)が海成分、上記水溶性樹脂(B)が島成分である海島構造になっており、繊維表面の島成分の全面積に対する、繊維表面のアスペクト比10以下の島成分の面積の割合が50%以上である複合繊維を第1の要旨とする。
<Summary of the Invention>
That is, the present invention is a composite fiber containing EVOH (A) and a water-soluble resin (B), wherein the saponified ethylene-vinyl ester copolymer (A) is a sea component at least on the fiber surface, A composite in which the water-soluble resin (B) has a sea-island structure as an island component, and the ratio of the area of the island component having an aspect ratio of 10 or less on the fiber surface to the total area of the island component on the fiber surface is 50% or more. The fibers are the first gist.

また、本発明は、そのなかでも、特に、EVOH(A)と水溶性樹脂(B)の、せん断速度912sec−1、210℃における溶融粘度の対数比(B/A)が、1.10〜1.50である複合繊維を第2の要旨とする。 In addition, the present invention has a logarithmic ratio (B / A) of melt viscosity of the EVOH (A) and the water-soluble resin (B) at a shear rate of 912 sec −1 and 210 ° C. of 1.10 to 10.10. A composite fiber having a ratio of 1.50 is defined as a second gist.

さらに、本発明は、そのなかでも、特に、水溶性樹脂(B)が、下記の一般式(1)で表される1,2−ジオール構造単位を有するPVA系樹脂である複合繊維を第3の要旨とし、特に、PVA系樹脂の平均重合度が、600〜1500である複合繊維を第4の要旨とする。   Furthermore, the present invention particularly provides a conjugated fiber in which the water-soluble resin (B) is a PVA-based resin having a 1,2-diol structural unit represented by the following general formula (1): In particular, a conjugate fiber in which the average degree of polymerization of the PVA-based resin is 600 to 1500 is referred to as a fourth summary.

〔式中、R、RおよびRはそれぞれ独立して水素原子または有機基を示し、
Xは単結合または結合鎖を示し、R、RおよびRはそれぞれ独立して水素
原子または有機基を示す。〕
[Wherein, R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or an organic group,
X represents a single bond or a bond chain, and R 4 , R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom or an organic group. ]

また、本発明は、それらのなかでも、特に、EVOH(A)と水溶性樹脂(B)の含有割合(重量比、A/B)が、95/5〜65/35である複合繊維を第5の要旨とする。   In addition, the present invention particularly relates to a composite fiber in which the content ratio (weight ratio, A / B) between EVOH (A) and water-soluble resin (B) is 95/5 to 65/35. The summary is 5.

そして、上記第1〜第5のいずれかの要旨である複合繊維を用いてなる水硬性材料用補強材を第6の要旨とする。   A sixth aspect of the present invention is a hydraulic material reinforcing material using the composite fiber according to any one of the first to fifth aspects.

本発明の複合繊維は、少なくとも繊維表面において、EVOH(A)が海成分、水溶性樹脂(B)が島成分であり、繊維表面の島成分の全面積に対し、繊維表面のアスペクト比10以下の島成分の面積の占める割合が50%以上である、特殊な海島構造を有するものである。この構成によれば、繊維表面から上記水溶性樹脂(B)を溶解除去することにより、EVOH(A)による複雑な凹凸形状が付与された、独特の風合いの繊維を得ることができる。   In the conjugate fiber of the present invention, EVOH (A) is a sea component and water-soluble resin (B) is an island component on at least the fiber surface, and the aspect ratio of the fiber surface is 10 or less with respect to the total area of the island component on the fiber surface. Has a special sea-island structure in which the ratio of the area of the island component is 50% or more. According to this configuration, by dissolving and removing the water-soluble resin (B) from the fiber surface, it is possible to obtain a fiber having a unique texture having a complex uneven shape due to the EVOH (A).

そして、上記凹凸形状がアンカー効果を果たし、コンクリートや樹脂、ゴム中において高い接着強度を発揮するため、優れた繊維補強材として用いることができる。とりわけ、水硬性材料、例えば水を含むコンクリート材料等に配合して使用すれば、その水分によって水溶性樹脂(B)が溶解除去されるため、予め複合繊維から水溶性樹脂(B)を溶解除去する必要がなく、好適に用いることができる。   And, since the above-mentioned uneven shape exerts an anchor effect and exhibits high adhesive strength in concrete, resin and rubber, it can be used as an excellent fiber reinforcing material. In particular, when used in combination with a hydraulic material, for example, a concrete material containing water, the water dissolves and removes the water-soluble resin (B) from the water. It is not necessary to carry out, and it can be suitably used.

また、本発明のなかでも、特に、EVOH(A)と水溶性樹脂(B)の、せん断速度912sec−1、210℃における溶融粘度の対数比(B/A)が、1.10〜1.50である複合繊維は、その粘度特性によって、少なくとも繊維表面において、EVOH(A)が海成分、水溶性樹脂(B)が島成分である、特殊な構成の海島構造が形成されやすいため、好適である。 In addition, among the present invention, the logarithmic ratio (B / A) of the melt viscosity of the EVOH (A) and the water-soluble resin (B) at a shear rate of 912 sec −1 and 210 ° C. is 1.10 to 1.0. The composite fiber having a viscosity of 50 is preferable because a sea-island structure having a special structure in which the EVOH (A) is a sea component and the water-soluble resin (B) is an island component is easily formed on at least the fiber surface due to its viscosity characteristics. It is.

さらに、本発明のなかでも、特に、上記水溶性樹脂(B)が、上記一般式(1)で表される1,2−ジオール構造単位を有する特定のPVA系樹脂である複合繊維は、とりわけ繊維表面において、EVOH(A)が海成分、水溶性樹脂(B)が島成分である、特殊な構成の海島構造が形成されやすい。そして、水溶性樹脂(B)が溶解除去された後の繊維表面に複雑な凹凸が形成されやすく、他の物質(この複合繊維による補強対象等)に対し高い接着強度を発揮するものとなり、好ましい。   Further, among the present invention, particularly, the conjugate fiber in which the water-soluble resin (B) is a specific PVA-based resin having a 1,2-diol structural unit represented by the general formula (1), On the fiber surface, a sea-island structure having a special configuration in which EVOH (A) is a sea component and water-soluble resin (B) is an island component is likely to be formed. Then, complex irregularities are likely to be formed on the fiber surface after the water-soluble resin (B) is dissolved and removed, and exhibit high adhesive strength to other substances (such as objects to be reinforced by the composite fiber), which is preferable. .

また、上記特定のPVA系樹脂のなかでも、特に、その平均重合度が、600〜1500である複合繊維は、PVA系樹脂の粘度が比較的高いものとなり、繊維表面において、EVOH(A)からなる海成分に対し、水溶性樹脂(B)であるPVA系樹脂からなる島成分が粒状に分散している海島構造となるため、水溶性樹脂(B)が溶出した後の繊維表面の凹部が粒状に分散するものとなり、より一層高い接着強度を発揮することができ、好ましい。   Further, among the above specific PVA-based resins, in particular, the conjugate fiber having an average degree of polymerization of 600 to 1500 has a relatively high viscosity of the PVA-based resin. The water-soluble resin (B) has a sea-island structure in which island components composed of a PVA-based resin are dispersed in particles with respect to the water-soluble resin (B). This is preferable because the particles are dispersed in a granular form and can exhibit higher adhesive strength.

さらに、本発明のなかでも、特に、EVOH(A)と水溶性樹脂(B)の含有割合(重量比)A/Bが、95/5〜65/35である複合繊維は、要求される分散性と接着強度のどちらについても、とりわけ優れた性能を発揮するものとなり、好ましい。   Furthermore, among the present invention, particularly, the composite fiber in which the content ratio (weight ratio) A / B of the EVOH (A) and the water-soluble resin (B) is 95/5 to 65/35 is a required dispersion. Both properties and adhesive strength exhibit particularly excellent performance, which is preferable.

そして、上記第1〜第5のいずれかの要旨である複合繊維を用いてなる水硬性材料用補強材は、水硬性材料中に均一に分散した状態で硬化され、しかも硬化した水硬性材料に対し高い接着強度で接合一体化するため、優れた補強効果を発揮することができる。   The reinforcing material for a hydraulic material using the composite fiber according to any one of the first to fifth aspects is hardened in a state of being uniformly dispersed in the hydraulic material, and furthermore, to the hardened hydraulic material. On the other hand, since they are joined and integrated with high adhesive strength, an excellent reinforcing effect can be exhibited.

本発明の複合繊維における海島構造を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the sea-island structure in the composite fiber of this invention typically. 本発明とは異なる海島構造を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the sea-island structure different from this invention typically. 実施例1品のSEMによる拡大写真である。It is an enlarged photograph by SEM of the product of Example 1. 比較例1品のSEMによる拡大写真である。It is an enlarged photograph by SEM of the comparative example 1. 比較例2品のSEMによる拡大写真である。It is an enlarged photograph by SEM of the product of Comparative Example 2.

本発明の複合繊維は、EVOH(A)と、水溶性樹脂(B)とを含有するものである。
そして、本発明においては、少なくとも繊維表面において、上記EVOH(A)が海成分、上記水溶性樹脂(B)が島成分である海島構造であり、繊維表面の島成分の全面積に対する、繊維表面のアスペクト比10以下の島成分の面積の割合が50%以上であることを最大の特徴とするものである。
The conjugate fiber of the present invention contains EVOH (A) and a water-soluble resin (B).
In the present invention, at least on the fiber surface, the EVOH (A) has a sea-island structure in which the sea component is the sea component and the water-soluble resin (B) is the island component. The greatest feature is that the ratio of the area of the island component having an aspect ratio of 10 or less is 50% or more.

すなわち、本発明の複合繊維の繊維表面を模式的に示すと、図1に示すように、EVOH(A)を海成分1とし、水溶性樹脂(B)を島成分2とする海島構造になっている。そして、島成分2は、その紡糸の過程で、どうしても繊維の長さ方向に延びる傾向がある。本発明における海島構造は、そのような島成分2を、アスペクト比が10以下の、比較的丸い島成分2aと、アスペクト比が10を超える、細長く延びた筋状の島成分2bに分け、アスペクト比が10以下の島成分2aの面積(総和面積、以下同じ)が、繊維表面の島成分2の全面積に対し、50%以上の割合を占めるようになっている。   That is, when the fiber surface of the conjugate fiber of the present invention is schematically shown, as shown in FIG. 1, a sea-island structure having EVOH (A) as a sea component 1 and a water-soluble resin (B) as an island component 2 is obtained. ing. The island component 2 tends to extend in the length direction of the fiber during the spinning process. The sea-island structure according to the present invention divides such an island component 2 into a relatively round island component 2a having an aspect ratio of 10 or less and an elongated elongated island component 2b having an aspect ratio exceeding 10; The area (total area, the same applies hereinafter) of the island components 2a having a ratio of 10 or less accounts for 50% or more of the total area of the island components 2 on the fiber surface.

この構成によれば、繊維表面において、島成分2である水溶性樹脂(B)が溶解除去されると、海成分1であるEVOH(A)による複雑な凹凸形状が付与されるため、独特の風合いの繊維を得ることができる。また、その凹凸形状がアンカー効果を果たし、コンクリートや樹脂、ゴム中において高い接着強度を発揮するため、優れた繊維補強材として用いることができる。特に、アスペクト比10以下の、比較的丸い島成分2aに由来する凹部において、顕著なアンカー効果が得られる。   According to this configuration, when the water-soluble resin (B) as the island component 2 is dissolved and removed on the fiber surface, a complicated uneven shape due to the EVOH (A) as the sea component 1 is given, and thus a unique shape is provided. A textured fiber can be obtained. In addition, since the uneven shape exerts an anchor effect and exhibits high adhesive strength in concrete, resin and rubber, it can be used as an excellent fiber reinforcing material. In particular, a remarkable anchor effect is obtained in a concave portion having an aspect ratio of 10 or less and derived from a relatively round island component 2a.

ちなみに、本発明の海島構造から外れる、アスペクト比が10以下の、比較的丸い島成分2aが、島成分2の全面積に対し50%未満である場合は、図2に示すように、繊維の長さ方向に延びる筋状の島成分2bが、島成分2の多くを占めるため、水溶性樹脂(B)の溶解除去によって得られる凹凸形状は、アンカー効果に乏しいものとなる。   Incidentally, if the relatively round island component 2a having an aspect ratio of 10 or less and deviating from the sea-island structure of the present invention is less than 50% of the total area of the island component 2, as shown in FIG. Since the streak-like island component 2b extending in the length direction occupies most of the island component 2, the uneven shape obtained by dissolving and removing the water-soluble resin (B) has a poor anchor effect.

なお、本発明において、上記アスペクト比10以下の島成分2aの面積が、島成分2の全面積に占める割合Pは、上述のとおり50%以上であり、なかでも、60%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましい。   In the present invention, the ratio P of the area of the island component 2a having the aspect ratio of 10 or less to the total area of the island component 2 is 50% or more as described above, and particularly, 60% or more. It is more preferably at least 70%.

上記アスペクト比10以下の島成分2aの面積が、島成分2の全面積に占める割合Pは、以下の方法によって求めることができる。
〔アスペクト比10以下の島成分の面積が占める割合Pの求め方〕
例えば、繊維表面を2000倍で観察したSEM画像にて、島成分の長径および短径を計測し、長径を短径で除すことによって、アスペクト比を求めることができる。そして、アスペクト比10以下の島成分の面積を、全ての島成分の面積で除すことによって算出される値を、アスペクト比10以下の島成分の面積が占める割合Pとする。
The ratio P of the area of the island component 2a having the aspect ratio of 10 or less to the entire area of the island component 2 can be obtained by the following method.
[How to determine the ratio P occupied by the area of the island components having an aspect ratio of 10 or less]
For example, the aspect ratio can be determined by measuring the major axis and the minor axis of the island component in an SEM image obtained by observing the fiber surface at 2000 times, and dividing the major axis by the minor axis. A value calculated by dividing the area of the island component having the aspect ratio of 10 or less by the area of all the island components is defined as a ratio P occupied by the area of the island component having the aspect ratio of 10 or less.

本発明の複合繊維の詳細について、順に説明する。
まず、EVOH(A)について説明する。
The details of the composite fiber of the present invention will be described in order.
First, the EVOH (A) will be described.

EVOH(A)とは、通常、エチレンとビニルエステル系モノマーを共重合させた後にケン化して得られる樹脂であり、非水溶性の熱可塑性樹脂である。重合法も公知の任意の重合法、例えば、溶液重合、懸濁重合、エマルジョン重合を用いることができるが、一般的にはメタノール等の低級アルコールを溶媒とする溶液重合が用いられる。得られたエチレン−ビニルエステル共重合体のケン化も公知の方法で行い得る。
すなわち、EVOH(A)は、エチレン構造単位とビニルアルコール構造単位を主として含むものであり、ケン化されずに残存した若干量のビニルエステル構造単位を含むこともある。
EVOH (A) is a resin obtained by copolymerizing ethylene and a vinyl ester monomer and then saponifying it, and is a water-insoluble thermoplastic resin. As the polymerization method, any known polymerization method, for example, solution polymerization, suspension polymerization, or emulsion polymerization can be used. In general, solution polymerization using a lower alcohol such as methanol as a solvent is used. Saponification of the obtained ethylene-vinyl ester copolymer can also be performed by a known method.
That is, EVOH (A) mainly contains an ethylene structural unit and a vinyl alcohol structural unit, and may include a small amount of a vinyl ester structural unit which remains without being saponified.

上記ビニルエステル系モノマーとしては、市場入手性や製造時の不純物処理効率がよい点から、代表的には酢酸ビニルが用いられる。この他、例えばギ酸ビニル、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、バーサチック酸ビニル等の脂肪族ビニルエステル、安息香酸ビニル等の芳香族ビニルエステル等があげられ、通常炭素数3〜20、好ましくは炭素数4〜10、特に好ましくは炭素数4〜7の脂肪族ビニルエステルである。これらは通常単独で用いるが、必要に応じて複数種を併用してもよい。   As the vinyl ester-based monomer, vinyl acetate is typically used from the viewpoint of availability on the market and high efficiency of impurity treatment during production. In addition, aliphatic vinyl esters such as vinyl formate, vinyl propionate, vinyl valerate, vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl pivalate, vinyl caprate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl versatate, and benzoic acid Examples thereof include aromatic vinyl esters such as vinyl, and are usually aliphatic vinyl esters having 3 to 20 carbon atoms, preferably 4 to 10 carbon atoms, and particularly preferably 4 to 7 carbon atoms. These are usually used alone, but if necessary, a plurality of types may be used in combination.

本発明で用いられるEVOH(A)は、エチレン含有量が、ISO14663に基づいて測定した値で、通常20〜60モル%であり、特に25〜50モル%が好ましく、さらに28〜45モル%が好ましい。エチレン含有量が多すぎると、後述する水溶性樹脂(B)との相溶性が低下し、複合紡糸時に糸切れが多発する傾向がある。また、エチレン含有量が少なすぎると、融点が高くなるため、溶融紡糸時に熱劣化しやすくなる傾向がある。   The EVOH (A) used in the present invention has an ethylene content of usually 20 to 60 mol%, particularly preferably 25 to 50 mol%, more preferably 28 to 45 mol%, as measured on the basis of ISO14663. preferable. If the ethylene content is too large, the compatibility with the water-soluble resin (B) described below is reduced, and the yarn breakage tends to occur frequently during composite spinning. On the other hand, if the ethylene content is too small, the melting point will be high, and thus there will be a tendency for thermal degradation during melt spinning.

EVOH(A)のMFR(メルトフローレート)は、通常3〜50g/10分(210℃、2160g)であり、特に5〜40g/10分(210℃、2160g)が好ましく、さらに8〜20g/10分(210℃、2160g)が好ましい。MFRが大きすぎると、溶融紡糸時の張力が弱く、安定な溶融紡糸が困難になる傾向がある。また、小さすぎると、溶融粘度が高すぎて、繊維径の小さい繊維が紡糸できなくなる傾向がある。   The MFR (melt flow rate) of EVOH (A) is usually 3 to 50 g / 10 min (210 ° C., 2160 g), particularly preferably 5 to 40 g / 10 min (210 ° C., 2160 g), and further preferably 8 to 20 g / min. 10 minutes (210 ° C., 2160 g) is preferred. If the MFR is too large, the tension during melt spinning is weak, and stable melt spinning tends to be difficult. On the other hand, if it is too small, the melt viscosity tends to be too high, so that fibers having a small fiber diameter cannot be spun.

EVOH(A)のケン化度(JIS K6726に準拠して測定。ただし、EVOH樹脂は水/メタノール溶液に均一に溶解した溶液である。)は、通常99モル%以上、特に99.5モル%以上が好ましい。ケン化度が低すぎると、溶融紡糸時の熱劣化によって異臭が発生したり、繊維が着色したりしやすくなる傾向がある。   The degree of saponification of EVOH (A) (measured according to JIS K6726, where the EVOH resin is a solution uniformly dissolved in a water / methanol solution) is usually 99 mol% or more, particularly 99.5 mol%. The above is preferred. If the saponification degree is too low, an unpleasant odor tends to be generated due to thermal deterioration during melt spinning, and the fiber tends to be easily colored.

また、本発明におけるEVOH(A)は、本発明の効果を阻害しない範囲(例えば10モル%以下)で、以下に示すコモノマーに由来する構造単位が、さらに含まれていてもよい。
前記コモノマーは、例えば、プロピレン、1−ブテン、イソブテン等のオレフィン類、3−ブテン−1−オール、3−ブテン−1,2−ジオール、4−ペンテン−1−オール、5−ヘキセン−1,2−ジオール等のヒドロキシ基含有α−オレフィン類やそのエステル化物、アシル化物等の誘導体、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酸類あるいはその塩あるいは炭素数1〜18のモノまたはジアルキルエステル類、アクリルアミド、炭素数1〜18の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類、メタアクリルアミド、炭素数1〜18の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類、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−ビニルアミド類、アクリルニトリル、メタクリルニトリル等のシアン化ビニル類、炭素数1〜18の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類、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化合物類、トリメトキシビニルシラン等のビニルシラン類、酢酸アリル、塩化アリル等のハロゲン化アリル化合物類、アリルアルコール、ジメトキシアリルアルコール等のアリルアルコール類、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のコモノマーがあげられる。これらは、単独で用いても2種以上を併用してもよい。
Further, the EVOH (A) in the present invention may further contain a structural unit derived from the following comonomer within a range that does not inhibit the effects of the present invention (for example, 10 mol% or less).
Examples of the comonomer include olefins such as propylene, 1-butene and isobutene, 3-buten-1-ol, 3-butene-1,2-diol, 4-penten-1-ol, 5-hexene-1, Hydroxy group-containing α-olefins such as 2-diol, derivatives thereof such as esterified products and acylated products, acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, (anhydrous) phthalic acid, (anhydrous) maleic acid, (anhydrous) itaconic acid, etc. Unsaturated acids or salts thereof, or mono- or dialkyl esters having 1 to 18 carbon atoms, acrylamide, N-alkylacrylamide having 1 to 18 carbon atoms, N, N-dimethylacrylamide, 2-acrylamidopropanesulfonic acid or a salt thereof, Acrylamide propyldimethylamine or an acid salt or a quaternary salt thereof Amides, methacrylamides, N-alkyl methacrylamides having 1 to 18 carbon atoms, N, N-dimethylmethacrylamide, 2-methacrylamidopropanesulfonic acid or salts thereof, methacrylamidopropyldimethylamine or salts thereof or quaternary thereof N-vinylamides such as methacrylamides such as salts, N-vinylpyrrolidone, N-vinylformamide and N-vinylacetamide; vinyl cyanides such as acrylonitrile and methacrylonitrile; alkyl vinyl ethers having 1 to 18 carbon atoms; Vinyl ethers such as alkyl vinyl ether and alkoxyalkyl vinyl ether, vinyl halides such as vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, and vinyl bromide, and trimethoxyvinylsilane Allyl halides such as vinylsilanes, allyl acetate, allyl chloride, allyl alcohols such as allyl alcohol and dimethoxy allyl alcohol, trimethyl- (3-acrylamido-3-dimethylpropyl) -ammonium chloride, acrylamido-2-methyl Comonomers such as propanesulfonic acid can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

さらに、ウレタン化、アセタール化、シアノエチル化、オキシアルキレン化等の「後変性」されたEVOHを用いることもできる。
特に、ヒドロキシ基含有α−オレフィン類を共重合したEVOHは、二次成型性が良好になる点で好ましく、なかでも1,2−ジオール構造を側鎖に有するEVOHが好ましい。
Furthermore, "post-modified" EVOH such as urethanation, acetalization, cyanoethylation, oxyalkyleneation and the like can also be used.
In particular, EVOH obtained by copolymerizing a hydroxy group-containing α-olefin is preferable in that the secondary moldability is improved, and EVOH having a 1,2-diol structure in a side chain is particularly preferable.

本発明で用いられるEVOH(A)には、本発明の効果を阻害しない範囲において、一般にEVOHに配合される配合剤、例えば、熱安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、着色剤、紫外線吸収剤、滑剤、可塑剤、光安定剤、界面活性剤、抗菌剤、乾燥剤、アンチブロッキング剤、難燃剤、架橋剤、硬化剤、発泡剤、結晶核剤、防曇剤、生分解用添加剤、シランカップリング剤、酸素吸収剤等が含有されていてもよい。   In the EVOH (A) used in the present invention, compounding agents generally mixed with the EVOH, for example, a heat stabilizer, an antioxidant, an antistatic agent, a coloring agent, and an ultraviolet absorber as long as the effects of the present invention are not impaired. Agents, lubricants, plasticizers, light stabilizers, surfactants, antibacterial agents, desiccants, antiblocking agents, flame retardants, crosslinking agents, curing agents, foaming agents, crystal nucleating agents, antifogging agents, additives for biodegradation , A silane coupling agent, an oxygen absorber and the like.

また、本発明で用いられる水溶性樹脂(B)としては、例えば、澱粉、セルロース、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、PVA系樹脂、水溶性ナイロン、ポリアクリルアミド等をあげることができる。これらは、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。なかでも、EVOHとの相溶性が優れることからPVA系樹脂が好ましく、さらには、下記一般式(1)で示される1,2−ジオール構造単位を有するPVA系樹脂が、熱溶融成形性に優れることから、好適である。   Examples of the water-soluble resin (B) used in the present invention include starch, cellulose, polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol, PVA-based resin, water-soluble nylon, polyacrylamide and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, a PVA-based resin is preferred because of its excellent compatibility with EVOH, and a PVA-based resin having a 1,2-diol structural unit represented by the following general formula (1) is excellent in hot-melt moldability. Therefore, it is preferable.

〔式中、R、RおよびRはそれぞれ独立して水素原子または有機基を示し、
Xは単結合または結合鎖を示し、R、RおよびRはそれぞれ独立して水素
原子または有機基を示す。〕
[Wherein, R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or an organic group,
X represents a single bond or a bond chain, and R 4 , R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom or an organic group. ]

なお、上記一般式(1)で表わされる1,2−ジオール構造単位中のR〜RおよびR〜Rは、すべて水素原子であることが望ましく、下記一般式(1’)で表わされる構造単位を有するPVA系樹脂が好適に用いられる。 In addition, it is desirable that all of R 1 to R 3 and R 4 to R 6 in the 1,2-diol structural unit represented by the general formula (1) are hydrogen atoms, and in the following general formula (1 ′) A PVA-based resin having the structural unit represented is preferably used.

また、前記一般式(1)で表わされる1,2−ジオール構造単位中のR〜RおよびR〜Rは、樹脂特性を大幅に損なわない程度の量であれば、有機基であってもよく、その有機基としては特に限定されないが、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、必要に応じて、これらアルキル基がハロゲン基、水酸基、エステル基、カルボン酸基、スルホン酸基等の置換基を有していてもよい。 Further, R 1 to R 3 and R 4 to R 6 in the 1,2-diol structural unit represented by the general formula (1) may be an organic group as long as the resin properties are not significantly impaired. The organic group may be, but is not particularly limited to, an organic group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, and a tert-butyl group. Alkyl groups are preferable, and these alkyl groups may have a substituent such as a halogen group, a hydroxyl group, an ester group, a carboxylic acid group, or a sulfonic acid group, if necessary.

さらに、前記一般式(1)で表わされる1,2−ジオール構造単位中のXは、前述のEVOH(A)と海島構造を形成しやすいという理由から、単結合であることが最も好ましいが、本発明の効果を阻害しない範囲であれば結合鎖であってもよい。かかる結合鎖としては特に限定されないが、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、フェニレン、ナフチレン等の炭化水素基(これらの炭化水素基はフッ素、塩素、臭素等のハロゲン等を有していてもよい)の他、−O−、−(CHO)m−、−(OCH)−、−(CHO)mCH−、−CO−、−COCO−、−CO(CH)mCO−、−CO(C)CO−、−S−、−CS−、−SO−、−SO−、−NR−、−CONR−、−NRCO−、−CSNR−、−NRCS−、−NRNR−、−HPO−、−Si(OR)−、−OSi(OR)−、−OSi(OR)O−、−Ti(OR)−、−OTi(OR)−、−OTi(OR)O−、−Al(OR)−、−OAl(OR)−、−OAl(OR)O−等(Rは各々独立して任意の置換基であり、水素原子、アルキル基が好ましく、mは自然数である)があげられる。なかでも、製造時あるいは使用時の安定性の点で炭素数6以下のアルキレン基、特にメチレン基、あるいは−CHOCH−が好ましい。 Furthermore, X in the 1,2-diol structural unit represented by the general formula (1) is most preferably a single bond because it is easy to form a sea-island structure with the EVOH (A) described above. A binding chain may be used as long as the effect of the present invention is not impaired. Such a bond chain is not particularly limited, but may be a hydrocarbon group such as alkylene, alkenylene, alkynylene, phenylene, naphthylene (these hydrocarbon groups may have a halogen such as fluorine, chlorine, bromine and the like). , -O -, - (CH 2 O) m -, - (OCH 2) -, - (CH 2 O) mCH 2 -, - CO -, - COCO -, - CO (CH 2) mCO -, - CO (C 6 H 4) CO - , - S -, - CS -, - SO -, - SO 2 -, - NR -, - CONR -, - NRCO -, - CSNR -, - NRCS -, - NRNR-, -HPO 4 -, - Si (OR ) 2 -, - OSi (OR) 2 -, - OSi (OR) 2 O -, - Ti (OR) 2 -, - OTi (OR) 2 -, - OTi (OR ) 2 O -, - Al ( OR) -, - OAl (OR) -, - Al (OR) O-like (R is an optional substituent each independently, a hydrogen atom, an alkyl group is preferred, m is a natural number) and the like. Among them, an alkylene group having 6 or less carbon atoms, particularly a methylene group, or —CH 2 OCH 2 — is preferable from the viewpoint of stability during production or use.

上記1,2−ジオール構造単位を有するPVA系樹脂の製造法としては、例えば、(i)ビニルエステル系モノマーと下記一般式(2)で示される化合物との共重合体をケン化する方法や、(ii)ビニルエステル系モノマーと下記一般式(3)で示される化合物との共重合体をケン化および脱炭酸する方法や、(iii)ビニルエステル系モノマーと下記一般式(4)で示される化合物との共重合体をケン化および脱ケタール化する方法が好ましく用いられる。なかでも特に、(i)の方法が好ましい。なお、(i)、(ii)、および(iii)の方法については、例えば、特開2006−95825号公報に説明されている方法を採用することができる。   Examples of the method for producing the PVA-based resin having the 1,2-diol structural unit include (i) a method of saponifying a copolymer of a vinyl ester-based monomer and a compound represented by the following general formula (2), , (Ii) a method of saponifying and decarboxylating a copolymer of a vinyl ester monomer and a compound represented by the following general formula (3), or (iii) a method wherein a vinyl ester monomer is represented by the following general formula (4): The method of saponifying and deketalizing the copolymer with the compound to be used is preferably used. Among them, the method (i) is particularly preferable. As the methods (i), (ii), and (iii), for example, the method described in JP-A-2006-95825 can be adopted.

なお、上記一般式(2)、(3)、(4)中のR、R、R、X、R、R、Rは、いずれも一般式(1)の場合と同様である。RおよびRはそれぞれ独立して水素原子またはR−CO−(式中、Rはアルキル基である)である。R10およびR11はそれぞれ独立して水素原子またはR〜Rと同様の有機基である。 Note that R 1 , R 2 , R 3 , X, R 4 , R 5 , and R 6 in the general formulas (2), (3), and (4) are the same as those in the general formula (1). It is. R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom or R 9 —CO— (wherein R 9 is an alkyl group). R 10 and R 11 are each independently a hydrogen atom or the same organic group as R 1 to R 6 .

そして、なかでも、共重合反応性および工業的な取り扱い性に優れるという点から、上記一般式(2)において、R〜Rが水素、Xが単結合、R〜RがR−CO−であり、Rがアルキル基である、3,4−ジアシロキシ−1−ブテンが好ましく、そのなかでも、特に、Rがメチル基である3,4−ジアセトキシ−1−ブテンが好ましく用いられる。 In particular, in the above general formula (2), R 1 to R 6 are hydrogen, X is a single bond, and R 7 to R 8 are R 9 in view of excellent copolymerization reactivity and industrial handling. 3,4-diasiloxy-1-butene, which is —CO—, and R 9 is an alkyl group, among which 3,4-diacetoxy-1-butene, in which R 9 is a methyl group, is particularly preferable. Used.

上記ビニルエステル系モノマーとしては、例えば、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バレリン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、バーサチック酸ビニル、トリフロロ酢酸ビニル等があげられるが、経済的にみて、なかでも酢酸ビニルが好ましく用いられる。   Examples of the vinyl ester monomers include, for example, vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl valerate, vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl pivalate, vinyl caprate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl benzoate And vinyl versatate, vinyl trifluoroacetate and the like. Of these, vinyl acetate is particularly preferred from the viewpoint of economy.

また、上述のモノマー〔ビニルエステル系モノマー、一般式(2)、(3)、(4)で示される化合物〕の他に、樹脂物性に大幅な影響を及ぼさない範囲であれば、共重合成分として、例えば、エチレンやプロピレン等のα−オレフィン;3−ブテン−1−オール、4−ペンテン−1−オール、5−ヘキセン−1,2−ジオール等のヒドロキシ基含有α−オレフィン類、およびそのアシル化物等の誘導体;イタコン酸、マレイン酸、アクリル酸等の不飽和酸類あるいはその塩あるいはモノまたはジアルキルエステル;アクリロニトリル等のニトリル類;メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等のアミド類;エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸、AMPS(2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸)等のオレフィンスルホン酸あるいはその塩、等の化合物が共重合されていてもよい。   In addition to the above-mentioned monomers [vinyl ester-based monomers, compounds represented by general formulas (2), (3) and (4)], copolymer components may be used as long as they do not significantly affect the resin properties. For example, α-olefins such as ethylene and propylene; hydroxy-containing α-olefins such as 3-buten-1-ol, 4-penten-1-ol, 5-hexene-1,2-diol, and the like. Derivatives such as acylated products; unsaturated acids such as itaconic acid, maleic acid and acrylic acid or salts thereof or mono- or dialkyl esters; nitriles such as acrylonitrile; amides such as methacrylamide and diacetone acrylamide; ethylenesulfonic acid and allyl Sulfonic acid, methallylsulfonic acid, AMPS (2-acrylamido-2-methylpropanesulfone Compounds such as olefin sulfonic acids such as acid) or salts thereof may be copolymerized.

そして、本発明で好適に用いられるPVA系樹脂は、前記一般式(1)で示される1,2−ジオール構造単位を通常0.1〜20モル%、好ましくは1〜10モル%、さらに好ましくは3〜8モル%を含有するものである。前記一般式(1)で示される1,2−ジオール構造単位のモル分率を過度に高くしても、溶融紡糸性や水溶性の向上が頭打ちとなり、所定の重合度のPVA系樹脂が得られにくくなる傾向がある。一方、モル分率が低すぎると、融点が高くなるため成型温度を高くせざるを得ず、溶融紡糸性が低下したり、熱劣化による不溶物が発生したりする傾向がある。また、PVA系樹脂の水溶性が低下し、複合繊維からの溶出に長時間を要したり、完全に溶出されなかったりする傾向がある。   The PVA-based resin suitably used in the present invention contains the 1,2-diol structural unit represented by the general formula (1) in an amount of usually 0.1 to 20 mol%, preferably 1 to 10 mol%, more preferably 1 to 10 mol%. Contains 3 to 8 mol%. Even if the molar fraction of the 1,2-diol structural unit represented by the general formula (1) is excessively increased, the improvement in melt spinnability and water solubility reaches a plateau, and a PVA-based resin having a predetermined polymerization degree can be obtained. Tends to be difficult to be performed. On the other hand, if the molar fraction is too low, the melting temperature will be high, so the molding temperature must be increased, and the melt spinnability tends to decrease, and insolubles due to thermal degradation tend to be generated. In addition, the water solubility of the PVA-based resin decreases, and it tends to take a long time to elute from the conjugate fiber or not to elute completely.

また、上記PVA系樹脂中、前記一般式(1)で示される1,2−ジオール構造単位の含有率(モル分率)は、PVA系樹脂を完全にケン化したもののH−NMRスペクトル(溶媒:DMSO−d6、内部標準:テトラメチルシラン)から求めることができ、具体的には1,2−ジオール単位中の水酸基プロトン、メチンプロトン、およびメチレンプロトン、主鎖のメチレンプロトン、主鎖に連結する水酸基のプロトン等に由来するピーク面積から算出することができる。 In the PVA-based resin, the content (molar fraction) of the 1,2-diol structural unit represented by the general formula (1) is determined by the 1 H-NMR spectrum of a completely saponified PVA-based resin. Solvent: DMSO-d6, internal standard: tetramethylsilane), specifically, hydroxyl proton, methine proton, and methylene proton in the 1,2-diol unit, methylene proton in the main chain, and methylene proton in the main chain. It can be calculated from the peak area derived from the protons of the connecting hydroxyl group.

さらに、上記PVA系樹脂のケン化度(JIS K6726に準拠して測定)は、通常70〜100モル%、特に75〜99.9モル%、さらに80〜99.5モル%が好ましい。特に本発明で用いるPVA系樹脂は、ケン化度が高くても側鎖の1,2−ジオール構造によって結晶サイズが制御され、融点の上昇が抑制されており、良好な溶融成形性が得られ、熱劣化の問題が少ないことを特徴とするものである。ケン化度が低すぎると、溶融紡糸時の熱安定性が低下したり、酢酸臭がしたりする傾向がある。   Further, the degree of saponification of the PVA-based resin (measured according to JIS K6726) is usually 70 to 100 mol%, particularly preferably 75 to 99.9 mol%, and more preferably 80 to 99.5 mol%. In particular, the PVA-based resin used in the present invention has a high degree of saponification, the crystal size is controlled by the 1,2-diol structure of the side chain, the rise in melting point is suppressed, and good melt moldability is obtained. In addition, there is little problem of thermal deterioration. If the saponification degree is too low, the thermal stability at the time of melt spinning tends to decrease, and the acetic acid odor tends to occur.

また、上記PVA系樹脂の平均重合度(JIS K6726に準拠して測定)は、通常600〜1500、特に800〜1400、さらに1000〜1300が好ましい。平均重合度が高すぎると、溶融粘度が高くなり、紡糸が困難になる傾向がある。一方、平均重合度が低すぎると、EVOH(A)との混練時および溶融紡糸時に、PVA系樹脂が抵抗なく紡糸方向に沿って流れやすく、繊維表面において、EVOH(A)が海成分、水溶性樹脂(B)が島成分である海島構造ができにくくなる傾向がある。   The average degree of polymerization of the PVA-based resin (measured according to JIS K6726) is usually 600 to 1500, particularly preferably 800 to 1400, and more preferably 1000 to 1300. If the average polymerization degree is too high, the melt viscosity tends to be high, and spinning tends to be difficult. On the other hand, if the average degree of polymerization is too low, the PVA-based resin easily flows along the spinning direction without resistance during kneading with the EVOH (A) and melt spinning. There is a tendency that a sea-island structure in which the conductive resin (B) is an island component is hardly formed.

そして、PVA系樹脂のMFR(メルトフローレート)は、通常0.05〜6g/10分(230℃、2160g)であり、特に0.05〜4g/10分(230℃、2160g)が好ましく、さらに0.08〜2g/10分(230℃、2160g)が好ましい。MFRが大きすぎると、溶融紡糸時の張力が弱く、安定な溶融紡糸が困難になる傾向がある。また、小さすぎると、溶融粘度が高すぎ、紡糸が困難になる傾向がある。   The MFR (melt flow rate) of the PVA-based resin is usually 0.05 to 6 g / 10 minutes (230 ° C., 2160 g), particularly preferably 0.05 to 4 g / 10 minutes (230 ° C., 2160 g), Further, it is preferably 0.08 to 2 g / 10 minutes (230 ° C., 2160 g). If the MFR is too large, the tension during melt spinning is weak, and stable melt spinning tends to be difficult. On the other hand, if it is too small, the melt viscosity tends to be too high, making spinning difficult.

本発明の複合繊維は、上記EVOH(A)と、上記水溶性樹脂(B)とを混合紡糸することにより製造することができる。混合紡糸では、例えば、EVOH(A)と水溶性樹脂(B)とを1つの押出機で溶融混練し、引き続き同一の紡糸ノズルから吐出させて巻取り、繊維化することができる。もしくは、EVOH(A)と水溶性樹脂(B)とを1つの押出機で溶融混練して、ペレット化した後、紡糸機にそのペレットを仕込み、紡糸機のノズルから吐出させて巻取り、繊維化してもよい。紡糸に際しての紡糸口金の温度、ノズル通過時のせん断速度等の製造条件は、製造する複合繊維のEVOH(A)と水溶性樹脂(B)の含有比率、複合繊維の断面形状等に応じて、適宜設定される。   The conjugate fiber of the present invention can be produced by mixing and spinning the EVOH (A) and the water-soluble resin (B). In the mixed spinning, for example, the EVOH (A) and the water-soluble resin (B) are melt-kneaded in one extruder, and subsequently discharged from the same spinning nozzle to be wound and fiberized. Alternatively, the EVOH (A) and the water-soluble resin (B) are melt-kneaded in a single extruder, pelletized, and then charged into a spinning machine, discharged from a nozzle of the spinning machine and wound up. It may be. The production conditions such as the temperature of the spinneret at the time of spinning and the shear rate at the time of passing through the nozzle depend on the content ratio of the EVOH (A) and the water-soluble resin (B) of the composite fiber to be produced, the cross-sectional shape of the composite fiber, and the like. It is set appropriately.

なお、本発明においては、必要に応じて、1種もしくは複数種の添加剤を、EVOH(A)および/または水溶性樹脂(B)に配合しておいてもよく、また、EVOH(A)と水溶性樹脂(B)の混合時に配合してもよい。かかる添加剤としては、例えば、溶融流動性を向上させ、繊維化工程での熱分解を抑え、良好な可塑化性、紡糸性を得るための可塑剤としてグリセリン、ソルビトール、ポリエチレングリコール等の多価アルコール、あるいはこれらのアルキレンオキサイド付加物を配合することができる。さらに、エチレンビスステアリルアマイド等の滑剤や酸化防止剤を配合してもよい。   In the present invention, one or more additives may be added to the EVOH (A) and / or the water-soluble resin (B), if necessary, or the EVOH (A) And water-soluble resin (B). Such additives include, for example, polyvalent resins such as glycerin, sorbitol, and polyethylene glycol as plasticizers for improving melt fluidity, suppressing thermal decomposition in the fiberizing step, and obtaining good plasticization and spinnability. An alcohol or an alkylene oxide adduct thereof can be blended. Further, a lubricant such as ethylene bisstearyl amide or an antioxidant may be blended.

また本発明において、本発明に用いられる上記EVOH(A)と上記水溶性樹脂(B)は、せん断速度912sec−1、210℃における溶融粘度の対数比(B/A)が、1.10〜1.50であることが、繊維表面に、本発明の特殊な海島構造を形成する上で、好ましい。 In the present invention, the EVOH (A) and the water-soluble resin (B) used in the present invention have a logarithmic ratio (B / A) of melt viscosity at 210 ° C. of 912 sec −1 and 1.10 to 1.10. A ratio of 1.50 is preferred for forming the special sea-island structure of the present invention on the fiber surface.

かかる溶融粘度の対数比(B/A)の、より好ましい範囲は、1.15〜1.40、特には1.15〜1.30である。かかる溶融粘度の対数比(B/A)が大きすぎると、溶融紡糸がしにくくなる傾向があり、一方で小さすぎると、繊維表面に海島構造が形成されにくくなる傾向がある。   A more preferred range of the logarithmic ratio (B / A) of the melt viscosity is 1.15 to 1.40, particularly 1.15 to 1.30. If the logarithmic ratio (B / A) of the melt viscosity is too large, melt spinning tends to be difficult, while if too small, a sea-island structure tends to be hardly formed on the fiber surface.

上記EVOH(A)と上記水溶性樹脂(B)のせん断速度912sec−1、210℃における溶融粘度の対数比(B/A)を所定範囲内に満足させるには、例えば、下記方法等を適宜組み合わせることにより可能となる。 To satisfy the logarithmic ratio (B / A) of the melt viscosity at 210 ° C. and the shear rate of 912 sec −1 of the EVOH (A) and the water-soluble resin (B) within a predetermined range, for example, the following method is appropriately used. It becomes possible by combining them.

<EVOH(A)の溶融粘度を調整する方法>
(1)反応工程において重合度、エチレン組成、ケン化度を調整する。
(2)重合度、エチレン組成、ケン化度の異なる2種類以上のEVOHを溶融ブレンドして、見かけの溶融粘度を調整する。
(3)溶融粘度に及ぼす影響が大きい添加剤を、1種もしくは2種以上、少量用いて調整する。かかる添加剤としては、例えば、(1)EVOH樹脂に対して反応系樹脂であるポリアミド系樹脂、(2)EVOH樹脂に対して非反応系樹脂であるポリオレフィン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、それらの共重合体、(3)フィラー、ガラスファイバー等の無機物、(4)高級脂肪酸亜鉛塩等の高級脂肪酸金属塩等があげられる。高級脂肪酸亜鉛塩に用いられる高級脂肪酸塩は、炭素数8以上(好ましくは炭素数12〜30、より好ましくは炭素数12〜20)の脂肪酸をいい、具体的には、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、ヘプタデシル酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、オレイン酸、カプリン酸、ベヘニン酸、リノール酸等をあげることができる。これらのなかでも、ステアリン酸、オレイン酸、ラウリン酸が好適に用いられる。
<Method of adjusting melt viscosity of EVOH (A)>
(1) The degree of polymerization, ethylene composition, and degree of saponification are adjusted in the reaction step.
(2) Two or more types of EVOH having different degrees of polymerization, ethylene composition and saponification degree are melt-blended to adjust the apparent melt viscosity.
(3) One or more additives having a large effect on the melt viscosity are adjusted by using a small amount. Such additives include, for example, (1) a polyamide resin which is a reactive resin for the EVOH resin, (2) a polyolefin, polyester, polystyrene, polycarbonate which is a non-reactive resin for the EVOH resin, and a combination thereof. Examples include polymers, (3) fillers, inorganic substances such as glass fibers, and (4) higher fatty acid metal salts such as higher fatty acid zinc salts. The higher fatty acid salt used in the higher fatty acid zinc salt refers to a fatty acid having 8 or more carbon atoms (preferably having 12 to 30 carbon atoms, more preferably having 12 to 20 carbon atoms), and specifically, lauric acid, tridecyl acid, Examples include myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, heptadecylic acid, stearic acid, nonadecanoic acid, oleic acid, capric acid, behenic acid, linoleic acid, and the like. Among these, stearic acid, oleic acid, and lauric acid are preferably used.

<水溶性樹脂(B)の溶融粘度を調整する方法>
(1)製造工程において、重合度(あるいは分子量)を調整する。
なかでもPVA系樹脂の場合には、重合度だけでなく、ケン化度、変性度を調整する方法がある。
(2)重合度の異なる2種類以上の水溶性樹脂を溶融ブレンドして、見かけの重合度を調整する。
(3)溶融粘度に及ぼす影響が大きい添加剤を、1種もしくは2種以上、少量用いて調整する。かかる添加剤としては、例えば、(1)フィラー、ガラスファイバー等の無機物、(2)酸無水物、イソシアネート系架橋剤、アミン系架橋剤、アルデヒド系架橋剤、エポキシ系架橋剤、メラミン系架橋剤、金属キレート系架橋剤等の架橋剤があげられる。なかでもPVA系樹脂に対する架橋剤としては、ホウ酸、メチロールメラミン、塩化第二鉄、チタンラクテート、チタンジイソプロポキシビス(トリエタノールアミネート)、炭酸ジルコニウムアンモニウム塩、オキシ塩化ジルコニウムなどを用いることができる。(3)グリセリン、ソルビトール、ポリエチレングリコール等の多価アルコール、あるいはこれらのアルキレンオキサイド付加物等の可塑剤を用いることもできる。
<Method of adjusting melt viscosity of water-soluble resin (B)>
(1) In the manufacturing process, the degree of polymerization (or molecular weight) is adjusted.
Among them, in the case of PVA resin, there is a method of adjusting not only the degree of polymerization but also the degree of saponification and modification.
(2) Two or more water-soluble resins having different degrees of polymerization are melt-blended to adjust the apparent degree of polymerization.
(3) One or more additives having a large effect on the melt viscosity are adjusted by using a small amount. Examples of such additives include (1) fillers, inorganic substances such as glass fibers, (2) acid anhydrides, isocyanate-based crosslinking agents, amine-based crosslinking agents, aldehyde-based crosslinking agents, epoxy-based crosslinking agents, and melamine-based crosslinking agents. And a crosslinking agent such as a metal chelate crosslinking agent. Among these, boric acid, methylol melamine, ferric chloride, titanium lactate, titanium diisopropoxybis (triethanolaminate), ammonium zirconium carbonate, zirconium oxychloride, etc. may be used as the crosslinking agent for the PVA resin. it can. (3) Polyhydric alcohols such as glycerin, sorbitol and polyethylene glycol, or plasticizers such as alkylene oxide adducts thereof can also be used.

特に、これらのなかでも、反応工程あるいは後工程での溶融ブレンドにより重合度を調整した水溶性樹脂(B)を用いることで、目的とする溶融粘度の対数比(B/A)を所定範囲内にすることが好適である。   In particular, by using the water-soluble resin (B) whose degree of polymerization is adjusted by melt blending in the reaction step or the subsequent step, the logarithm (B / A) of the target melt viscosity is within a predetermined range. It is preferred that

また、本発明において、上記のEVOH(A)と水溶性樹脂(B)の含有割合(A/B)は、重量比で、95/5〜65/35であることが好適であり、好ましくは、90/10〜75/25である。EVOH(A)が水溶性樹脂(B)に対し多すぎると、EVOH(A)が海成分、水溶性樹脂(B)が島成分である海島構造が、繊維表面において充分に得られず、水硬性材料に対する接着強度が低下するおそれがある。逆に、EVOH(A)が水溶性樹脂(B)に対し少なすぎると、繊維強度が低下する傾向がある。   In the present invention, the content ratio (A / B) of the EVOH (A) and the water-soluble resin (B) is preferably 95/5 to 65/35 by weight, and more preferably , 90/10 to 75/25. If the EVOH (A) is too large relative to the water-soluble resin (B), a sea-island structure in which the EVOH (A) is a sea component and the water-soluble resin (B) is an island component is not sufficiently obtained on the fiber surface, and There is a possibility that the adhesive strength to the hard material is reduced. Conversely, if the EVOH (A) is too small relative to the water-soluble resin (B), the fiber strength tends to decrease.

なお、本発明の複合繊維の断面形状は、真円形状、中空形状、異型断面形状等、どのような形状であってもよいが、この複合繊維をコンクリート等の水硬性材料の補強材として用いる場合、繊維と、補強する相手との接触面積が大きい方がその界面での接着強度が高くなることから、異型断面形状であることが好ましい。ただし、製造工程の効率を考慮すれば、真円状であってもよい。   The cross-sectional shape of the conjugate fiber of the present invention may be any shape such as a perfect circular shape, a hollow shape, and an irregular cross-sectional shape, but the conjugate fiber is used as a reinforcing material for hydraulic material such as concrete. In this case, the larger the contact area between the fiber and the partner to be reinforced, the higher the bonding strength at the interface, so that it is preferable that the fiber has an irregular cross-sectional shape. However, the shape may be a perfect circle in consideration of the efficiency of the manufacturing process.

また、本発明の複合繊維は、上記必須成分であるEVOH(A)と水溶性樹脂(B)とともに、他の熱可塑性樹脂を1種以上含んでいてもよい。他の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂(LLDPE、LDPE、VLDPE等)、ポリエステル系樹脂(PET、PBT等)、ポリアミド系樹脂(ナイロン6、ナイロン6/66、ナイロン12等)等があげられ、特に、ポリエステル系樹脂が、強度等の繊維特性向上の点で好適である。   Further, the conjugate fiber of the present invention may contain one or more other thermoplastic resins in addition to the above-mentioned essential components, EVOH (A) and water-soluble resin (B). Other thermoplastic resins include, for example, polypropylene resins, polyethylene resins (LLDPE, LDPE, VLDPE, etc.), polyester resins (PET, PBT, etc.), polyamide resins (nylon 6, nylon 6/66, nylon 12). And the like, and polyester resins are particularly preferred in terms of improving fiber properties such as strength.

このような、他の熱可塑性樹脂を含む場合、EVOH(A)と水溶性樹脂(B)とを含有する複合樹脂からなる部分が、繊維表面に露出する形態になっていることが必要である。例えば、サイドバイサイド型や芯鞘型の複合繊維において、他の熱可塑性樹脂が繊維内側に配置され、EVOH(A)と水溶性樹脂(B)とを含有する複合樹脂が繊維外側に配置されるようにすることが重要である。   When such another thermoplastic resin is contained, it is necessary that the portion composed of the composite resin containing the EVOH (A) and the water-soluble resin (B) is exposed to the fiber surface. . For example, in a side-by-side or core-sheath type composite fiber, another thermoplastic resin is disposed inside the fiber, and a composite resin containing EVOH (A) and a water-soluble resin (B) is disposed outside the fiber. It is important to

また、本発明においては、上述の複合繊維を用いて紡績された紡績糸もまた本発明の複合繊維に概念的に包含される。かかる紡績糸としては、EVOH(A)が海成分、水溶性樹脂(B)が島成分である海島構造を有する複合繊維からなる短繊維を用いた紡績糸、あるいは、この短繊維と他の短繊維からなる紡績糸があげられる。他の短繊維としては、上述の他の熱可塑性樹脂(ポリエステル系樹脂やポリアミド系樹脂等)や天然繊維(綿、麻、絹等)からなる短繊維があげられる。   In the present invention, spun yarn spun using the above-mentioned conjugate fiber is also conceptually included in the conjugate fiber of the present invention. As such a spun yarn, a spun yarn using a staple fiber composed of a conjugate fiber having a sea-island structure in which EVOH (A) is a sea component and a water-soluble resin (B) is an island component, or this staple fiber and another staple fiber are used. Spun yarns composed of fibers are given. Examples of other short fibers include short fibers made of the above-mentioned other thermoplastic resins (eg, polyester resin and polyamide resin) and natural fibers (eg, cotton, hemp, silk).

紡糸または紡績された複合繊維は、必要に応じて、延伸や熱処理がなされてもよい。熱処理は延伸と同時または延伸と別工程で行うことができる。なお、この複合繊維をコンクリート等の水硬性材料の補強用に用いる場合において、水溶性樹脂(B)を溶解除去する際に生じる収縮を抑えるために、複合繊維そのものに、予め熱収縮が伴う程度まで熱処理を行なってもよい。   The spun or spun conjugate fiber may be subjected to drawing or heat treatment as necessary. The heat treatment can be performed simultaneously with the stretching or in a separate step from the stretching. When the conjugate fiber is used for reinforcing a hydraulic material such as concrete, in order to suppress shrinkage that occurs when the water-soluble resin (B) is dissolved and removed, the conjugate fiber itself is subjected to a degree of thermal shrinkage in advance. The heat treatment may be performed up to.

本発明の複合繊維は、少なくともその繊維表面において、EVOH(A)が海成分、水溶性樹脂(B)が島成分であり、繊維表面の島成分の全面積に対する、繊維表面のアスペクト比10以下の島成分の面積の割合が50%以上である、特殊な海島構造になっている(図1参照)。したがって、この特殊な海島構造を有する繊維表面から、上記水溶性樹脂(B)を溶解除去することにより、EVOH(A)による複雑な凹凸形状が付与された繊維を得ることができる。   In the composite fiber of the present invention, at least on the fiber surface, EVOH (A) is a sea component, and the water-soluble resin (B) is an island component, and the aspect ratio of the fiber surface to the total area of the island component on the fiber surface is 10 or less. Has a special sea-island structure in which the ratio of the area of the island components is 50% or more (see FIG. 1). Therefore, by dissolving and removing the water-soluble resin (B) from the surface of the fiber having the special sea-island structure, it is possible to obtain a fiber provided with a complex uneven shape by EVOH (A).

したがって、この複合繊維を、コンクリートや樹脂、ゴム等に混入すれば、繊維表面の凹凸形状がアンカー効果を奏し、優れた接着強度を示すものとなる。このことから、上記複合繊維は、各種材料に対し、優れた補強材として用いることができる。なお、本発明の複合繊維を、コンクリート等の水硬性材料の補強材として用いた場合、短繊維のまま材料中に配合しても分散性が良好で、均一に分散するため使い勝手がよい。もちろん、短繊維に限らず、糸や織生地、編み生地、不織布としたものを補強材として用いることもできる。   Therefore, if this composite fiber is mixed into concrete, resin, rubber, or the like, the irregular shape of the fiber surface exhibits an anchor effect, and exhibits excellent adhesive strength. For this reason, the composite fiber can be used as an excellent reinforcing material for various materials. When the conjugate fiber of the present invention is used as a reinforcing material for a hydraulic material such as concrete, the dispersibility is good even when short fibers are incorporated into the material as it is, and the fibers are uniformly dispersed, which is convenient. Of course, not only short fibers but also yarns, woven fabrics, knitted fabrics, and nonwoven fabrics can be used as the reinforcing material.

そして、上記のように、コンクリートや樹脂、ゴム等の補強材として用いる場合、予め、複合繊維(複合繊維を用いた各種形態の繊維品を含む)を、水や湯に浸漬して水溶性樹脂(B)を溶解除去してから用いてもよいが、補強材として用いる相手が、コンクリート材料等の水硬性材料のように水を含むものである場合は、複合繊維の水溶性樹脂(B)を予め除去しなくても、水硬性材料に配合して混合するだけで、複合繊維の水溶性樹脂(B)が溶解して少なくとも繊維表面に凹凸が形成されるため、水硬性材料との高い接着強度が発現し、優れた補強効果を付与することができる。したがって、本発明の複合繊維は、水硬性材料用補強材として用いることが最適である。   As described above, when used as a reinforcing material such as concrete, resin, rubber, or the like, conjugate fibers (including various types of fiber products using conjugate fibers) are immersed in water or hot water in advance to obtain a water-soluble resin. (B) may be used after dissolving and removing it. However, when the partner to be used as the reinforcing material contains water such as a hydraulic material such as a concrete material, the water-soluble resin (B) of the conjugate fiber is used in advance. Even if it is not removed, the water-soluble resin (B) of the conjugate fiber dissolves and forms irregularities on at least the fiber surface only by mixing and mixing with the hydraulic material, so that high adhesive strength with the hydraulic material is obtained. And an excellent reinforcing effect can be imparted. Therefore, the conjugate fiber of the present invention is optimally used as a reinforcing material for hydraulic materials.

なお、本発明の複合繊維を、短繊維のまま水硬性材料用補強材として用いる場合、複合繊維の繊度は、好ましくは0.01〜3000デシテックス、より好ましくは1〜300デシテックスであることが、補強効果を得る上で好適である。そして、短繊維の長さは、好ましくは1〜100mm、より好ましくは3〜40mmであることが、補強効果を得る上で好適である。   In addition, when the conjugate fiber of the present invention is used as a reinforcing material for hydraulic material as short fibers, the fineness of the conjugate fiber is preferably 0.01 to 3000 dtex, more preferably 1 to 300 dtex. It is suitable for obtaining a reinforcing effect. The short fiber preferably has a length of 1 to 100 mm, more preferably 3 to 40 mm, in order to obtain a reinforcing effect.

また、本発明の複合繊維において、予め水溶性樹脂(B)を溶解除去して少なくとも繊維表面に凹凸をつける場合、そのために用いる水もしくは湯の温度は、通常、5〜95℃、好ましくは20〜80℃である。水の温度が高すぎると、もう一方の成分であるEVOH(A)が軟化し、明確な凹凸が形成されにくくなるおそれがある。一方、水の温度が低すぎると、水溶性樹脂(B)の溶解除去に長時間を要したり、除去が不完全になって、やはり明確な凹凸が形成されにくくなったりするおそれがある。ただし、上記水溶性樹脂(B)の溶解除去は、複合繊維全体において完全になされる必要はなく、少なくとも繊維表面において水溶性樹脂(B)が除去されて、EVOH(A)が海成分、水溶性樹脂(B)が島成分である海島構造のうち、EVOH(A)の部分が凸部として残って繊維表面に凹凸が形成されていればよい。   In the conjugate fiber of the present invention, in the case where the water-soluble resin (B) is dissolved and removed in advance to form at least the fiber surface with irregularities, the temperature of water or hot water used for that purpose is usually 5 to 95 ° C, preferably 20 to 95 ° C. 8080 ° C. If the temperature of the water is too high, the other component, EVOH (A), may be softened and clear irregularities may not be easily formed. On the other hand, if the temperature of the water is too low, it may take a long time to dissolve and remove the water-soluble resin (B), or the removal may be incomplete, so that clear irregularities may not be easily formed. However, the dissolution and removal of the water-soluble resin (B) need not be completely performed on the entire conjugate fiber, but the water-soluble resin (B) is removed at least on the fiber surface, and the EVOH (A) becomes a sea component and a water-soluble resin. In the sea-island structure in which the conductive resin (B) is an island component, it is sufficient that the EVOH (A) portion remains as a convex portion and irregularities are formed on the fiber surface.

複合繊維から予め水溶性樹脂(B)を溶解除去するための処理方法としては、特に限定されず、複合繊維を熱水や温水等の水中に浸漬する方法、複合繊維に水をスプレー等で噴射する方法等をあげることができる。処理に用いる水は、界面活性剤等の添加剤を含んでいてもよい。   The treatment method for previously dissolving and removing the water-soluble resin (B) from the conjugate fiber is not particularly limited, and a method of immersing the conjugate fiber in water such as hot water or hot water, or spraying water on the conjugate fiber by spraying or the like. And the like. The water used for the treatment may contain additives such as a surfactant.

以下、本発明の実施例を、比較例とともに具体的に説明する。ただし、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下の説明において、「%」「部」とあるのは、重量基準を意味する。   Hereinafter, examples of the present invention will be specifically described together with comparative examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist. In the following description, “%” and “part” mean on a weight basis.

〔材料〕
実施例1、比較例1、2で用いた材料の詳細を以下に示す。
・EVOH1:
エチレン含有量32モル%、MFR12g/10分(2160g、210℃)、
ケン化度99.5モル%以上
・水溶性樹脂1(側鎖に1,2−ジオール構造単位を有する変性PVA1):
1,2−ジオール構造単位の含有量6モル%、重合度1200、
MFR0.1g/10分(2160g、230℃)、ケン化度99モル%
・水溶性樹脂2(側鎖に1,2−ジオール構造単位を有する変性PVA2):
1,2−ジオール構造単位の含有量6モル%、重合度450、
MFR8g/10分(2160g、230℃)、ケン化度99モル%
〔material〕
Details of the materials used in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 are shown below.
・ EVOH1:
Ethylene content 32 mol%, MFR 12 g / 10 min (2160 g, 210 ° C.),
Degree of saponification of 99.5 mol% or more Water-soluble resin 1 (modified PVA1 having 1,2-diol structural unit in side chain):
1,2-diol structural unit content 6 mol%, polymerization degree 1200,
MFR 0.1 g / 10 min (2160 g, 230 ° C.), degree of saponification 99 mol%
Water-soluble resin 2 (modified PVA2 having 1,2-diol structural unit in side chain):
1,2-diol structural unit content 6 mol%, polymerization degree 450,
MFR 8g / 10min (2160g, 230 ° C), degree of saponification 99mol%

〔水溶性樹脂1(変性PVA1)の製造方法〕
還流冷却器、滴下漏斗、撹拌機を備えた反応缶に、酢酸ビニル1000部、メタノール120部、3,4−ジアセトキシ−1−ブテン87.6部(全仕込み量の73%、6モル%対仕込み酢酸ビニル)、アゾビスイソブチロニトリルを0.07モル%(対仕込み酢酸ビニル)投入し、撹拌しながら窒素気流下で温度を上昇させ、重合を開始した。さらに、3,4−ジアセトキシ−1−ブテン32.4部(全仕込み量の27%)を7時間かけて等速滴下した。酢酸ビニルの重合率が72%となった時点で、重合禁止剤としてm−ジニトロベンゼンを加え、重合を終了した。続いて、メタノール蒸気を吹き込む方法により未反応の酢酸ビニルモノマーを系外に除去して、PVA系樹脂のメタノール溶液を得た。
[Method for producing water-soluble resin 1 (modified PVA1)]
In a reaction vessel equipped with a reflux condenser, a dropping funnel, and a stirrer, 1000 parts of vinyl acetate, 120 parts of methanol, and 87.6 parts of 3,4-diacetoxy-1-butene (73% of the total charged amount, 6 mol% based on the total charged amount) (Vinyl acetate charged) and 0.07 mol% of azobisisobutyronitrile (vs. vinyl acetate charged) were added, and the temperature was increased under a nitrogen stream with stirring to initiate polymerization. Further, 32.4 parts of 3,4-diacetoxy-1-butene (27% of the total charged amount) was dropped at a constant speed over 7 hours. When the polymerization rate of vinyl acetate reached 72%, m-dinitrobenzene was added as a polymerization inhibitor to terminate the polymerization. Subsequently, unreacted vinyl acetate monomer was removed from the system by a method of blowing methanol vapor to obtain a methanol solution of a PVA-based resin.

ついで、該溶液をメタノールで希釈して濃度45%に調整してニーダーに仕込み、溶液温度を35℃に保ちながら、水酸化ナトリウムの2%メタノール溶液を、PVA系樹脂中の酢酸ビニル構造単位および3,4−ジアセトキシ−1−ブテン構造単位の合計量1モルに対して、12ミリモルとなる割合で加えてケン化を行った。ケン化が進行するに伴ってケン化物が析出して、粒子状となった時点で固液分離し、メタノールでよく洗浄して熱風乾燥機中、70℃で12時間乾燥し、変性PVA系樹脂1である水溶性樹脂1を得た。   Then, the solution was diluted with methanol to adjust the concentration to 45%, and charged into a kneader. While maintaining the solution temperature at 35 ° C., a 2% methanol solution of sodium hydroxide was added to the vinyl acetate structural unit in the PVA-based resin and Saponification was carried out by adding 12 mmol to the total amount of 1 mol of 3,4-diacetoxy-1-butene structural unit. As the saponification progresses, the saponified product precipitates and separates into solids and liquids at the time when the particles are formed, washed well with methanol, and dried in a hot air drier at 70 ° C. for 12 hours to obtain a modified PVA-based resin. Thus, a water-soluble resin 1 was obtained.

得られた水溶性樹脂1のケン化度は、残存酢酸ビニルおよび残存3,4−ジアセトキシ−1−ブテンの加水分解に要するアルカリ消費量で分析を行ったところ、99モル%であり、平均重合度はJIS K6726に準じて分析を行ったところ1200であった。また、1,2−ジオール構造を含有する側鎖の導入量は、H−NMRスペクトル(溶媒:DMSO−d6、内部標準:テトラメチルシラン)で測定して算出したところ6モル%であった。 The degree of saponification of the obtained water-soluble resin 1 was 99 mol% as analyzed by alkali consumption required for hydrolysis of residual vinyl acetate and residual 3,4-diacetoxy-1-butene. The degree was 1200 when analyzed according to JIS K6726. The introduction amount of the side chain containing a 1,2-diol structure was 6 mol% as measured by 1 H-NMR spectrum (solvent: DMSO-d6, internal standard: tetramethylsilane). .

〔水溶性樹脂2(変性PVA2)の製造方法〕
還流冷却器、滴下漏斗、撹拌機を備えた反応缶に、酢酸ビニル400部(全仕込み量の40%)、メタノール74g、3,4−ジアセトキシ−1−ブテン48部(全仕込み量の40%、6モル%対仕込み酢酸ビニル)、アゾビスイソブチロニトリル0.068モル%(対仕込み酢酸ビニル)を投入し、撹拌しながら窒素気流下で温度を上昇させ、重合を開始した。さらに酢酸ビニル、および3,4−ジアセトキシ−1−ブテンの残量を13.5時間かけて等速滴下した。酢酸ビニルの重合率が91%となった時点で、重合禁止剤としてm−ジニトロベンゼンを加え、重合を終了した。それ以外は、上記の製法を同様にして、変性PVA系樹脂2である水溶性樹脂2を得た。
[Production method of water-soluble resin 2 (modified PVA2)]
In a reaction vessel equipped with a reflux condenser, a dropping funnel, and a stirrer, 400 parts of vinyl acetate (40% of the total charged amount), 74 g of methanol, 48 parts of 3,4-diacetoxy-1-butene (40% of the total charged amount) , 6 mol% based on the charged vinyl acetate) and 0.068 mol% azobisisobutyronitrile (based on the charged vinyl acetate), and the temperature was increased under a nitrogen stream with stirring to initiate polymerization. Further, the remaining amounts of vinyl acetate and 3,4-diacetoxy-1-butene were dropped at a constant rate over 13.5 hours. When the polymerization rate of vinyl acetate reached 91%, m-dinitrobenzene was added as a polymerization inhibitor to terminate the polymerization. Other than that, the water-soluble resin 2 which was the modified PVA-based resin 2 was obtained in the same manner as in the above-mentioned production method.

得られた水溶性樹脂2のケン化度は、残存酢酸ビニルおよび残存3,4−ジアセトキシ−1−ブテンの加水分解に要するアルカリ消費量で分析を行ったところ、99モル%であり、平均重合度はJIS K6726に準じて分析を行ったところ450であった。また、1,2−ジオール構造を含有する側鎖の導入量は、1H−NMRスペクトル(溶媒:DMSO−d6、内部標準:テトラメチルシラン)で測定して算出したところ6モル%であった。 The degree of saponification of the obtained water-soluble resin 2 was 99 mol% when analyzed by alkali consumption required for hydrolysis of residual vinyl acetate and residual 3,4-diacetoxy-1-butene. The degree was 450 when analyzed according to JIS K6726. The introduction amount of the side chain containing a 1,2-diol structure was 6 mol% as measured by 1 H-NMR spectrum (solvent: DMSO-d6, internal standard: tetramethylsilane). .

〔実施例1〕
EVOH1のペレットと水溶性樹脂1の粉末とを質量比80/20でドライブレンドし、これを二軸押出機(テクノベル社製、KZW15−60)により、下記温度パターンで溶融混練することより、EVOH1/水溶性樹脂1のアロイペレットを得た。
<温度パターン>
C1:130℃、 C2:210℃、 C3:230℃、 C4:230℃、
C5:230℃、 C6:230℃、 C7:230℃、 C8:220℃、
D:220℃
[Example 1]
The EVOH1 pellets and the powder of the water-soluble resin 1 were dry-blended at a mass ratio of 80/20, and were melt-kneaded with a twin-screw extruder (KZW15-60 manufactured by Technovel Corp.) in the following temperature pattern to obtain EVOH1. / An alloy pellet of water-soluble resin 1 was obtained.
<Temperature pattern>
C1: 130 ° C, C2: 210 ° C, C3: 230 ° C, C4: 230 ° C,
C5: 230 ° C, C6: 230 ° C, C7: 230 ° C, C8: 220 ° C,
D: 220 ° C

得られたアロイペレットを、メルトスピニングテスター(富士フィルター工業社製、MST−CII)を用い、下記温度パターンで溶融紡糸を行うことにより、目的とする複合繊維(繊維径350μm:1160デシテックス)を作製した(以下の例についても同じ)。
<温度パターン>
C1:200℃、 C2:210℃、 D:210℃
The obtained alloy pellets are melt-spun using a melt spinning tester (MST-CII, manufactured by Fuji Filter Industries Co., Ltd.) in the following temperature pattern to produce the desired conjugate fiber (fiber diameter 350 μm: 1160 dtex). (The same applies to the following examples).
<Temperature pattern>
C1: 200 ° C, C2: 210 ° C, D: 210 ° C

〔比較例1〕
EVOH1のペレットのみを用い、実施例1と同様にして、EVOH繊維を作製した。
[Comparative Example 1]
EVOH fibers were produced in the same manner as in Example 1 using only the EVOH1 pellets.

〔比較例2〕
EVOH1のペレットと水溶性樹脂2の粉末とを質量比80/20でドライブレンドし、これを二軸押出機(テクノベル社製、KZW15−60)により、実施例1と同じ温度パターンで溶融混練することより、EVOH/水溶性樹脂2のアロイペレットを得た。このアロイペレットを用いて、実施例1と同様にして溶融紡糸を行うことにより、目的とする複合繊維を得た。
[Comparative Example 2]
The pellets of EVOH1 and the powder of water-soluble resin 2 are dry-blended at a mass ratio of 80/20, and are melt-kneaded by a twin-screw extruder (KZW15-60, manufactured by Technovel) in the same temperature pattern as in Example 1. Thus, an alloy pellet of EVOH / water-soluble resin 2 was obtained. Using this alloy pellet, melt spinning was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a target conjugate fiber.

得られた実施例1品、比較例1、2品の特徴を、下記の表1にまとめて示す。   The characteristics of the obtained Example 1 product and Comparative Examples 1 and 2 are summarized in Table 1 below.

なお、上記実施例1、比較例2において、下記の方法に従って、複合繊維を溶融紡糸する前の、組み合わせる樹脂材料同士の溶融粘度比を求めた。また、上記実施例1、比較例1、2において、下記の方法に従って、それぞれの繊維表面の状態を観察して官能評価するとともに、繊維表面において、アスペクト比10以下の島成分の面積が、繊維表面の島成分の全面積に占める割合Pを、前述の方法にしたがって求めた。さらに、上記実施例1、比較例1、2において、後記の方法に従って、セメントとの接着強度を測定した。それらの結果を後記の表2に併せて示す。   In Example 1 and Comparative Example 2, the melt viscosity ratio of the resin materials to be combined before melt spinning the conjugate fiber was determined according to the following method. In Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, the state of the surface of each fiber was observed and subjected to sensory evaluation according to the following method. The ratio P of the surface island components to the total area was determined according to the method described above. Further, in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, the adhesive strength to cement was measured according to the method described below. The results are shown in Table 2 below.

〔溶融粘度比〕
キャピログラフ(東洋精機製作所社製、1B PMD−C)を用い、せん断速度912sec−1、210℃における各樹脂の溶融粘度を測定した。そして、水溶性樹脂の粘度の対数を、EVOH1の粘度の対数で除した値を溶融粘度比とした。この値が大きいほど両者の粘度差が大きいことを意味する。
(Melting viscosity ratio)
The melt viscosity of each resin at 210 ° C. and a shear rate of 912 sec −1 was measured using a capillograph (1B PMD-C, manufactured by Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.). The value obtained by dividing the logarithm of the viscosity of the water-soluble resin by the logarithm of the viscosity of EVOH1 was defined as a melt viscosity ratio. The larger this value is, the larger the difference in viscosity between them is.

〔繊維表面の観察〕
各繊維(繊維径350μm)を60℃の温水に浸し、3時間超音波処理を施して繊維表面の水溶性樹脂を溶解させた後、乾燥させた。そして、処理を施した繊維の表面をSEM(日本電子社製、JSM−6060LA)にて観察した。なお、図3は、上記SEMによる実施例1の拡大写真(倍率:2000倍)である。図4は、同じく比較例1の拡大写真(倍率:2000倍)、図5は、同じく比較例2の拡大写真(倍率:2000倍)である。
(Fiber surface observation)
Each fiber (fiber diameter 350 μm) was immersed in warm water at 60 ° C., subjected to ultrasonic treatment for 3 hours to dissolve the water-soluble resin on the fiber surface, and then dried. Then, the surface of the treated fiber was observed with a SEM (JSM-6060LA, manufactured by JEOL Ltd.). FIG. 3 is an enlarged photograph (magnification: 2000 times) of Example 1 by the SEM. FIG. 4 is an enlarged photograph of the comparative example 1 (magnification: 2000 times), and FIG. 5 is an enlarged photograph of the comparative example 2 (magnification: 2000 times).

〔セメントとの接着強度測定〕
セメント粉末(宇部三菱セメント社製、オイルウェルセメント)と水とを、質量比75/25で混合したセメントスラリーを用意した。そして、管径1cm、長さ3cmのサンプル管に、深さ2cmになるように上記セメントスラリーを加えたのち、実施例1、比較例1、2の繊維(繊維径350μm)1本を、それぞれサンプル管に対し垂直に挿入してセメントスラリーに浸漬(セメント/繊維接触長さは2cm)させ、室温23℃にて4日間静置してセメントを固化させた。そして、オートグラフ(島津製作所社製、AG−IS)の下部チャックにサンプル管を、上部チャックに繊維を固定し、5mm/minの速度で引張試験を実施した。変位2mmまでに検出された力の最大値を、セメントと繊維の接着強度とした。
(Adhesion strength measurement with cement)
A cement slurry was prepared by mixing cement powder (Ube Mitsubishi Cement Co., oil well cement) and water at a mass ratio of 75/25. Then, after adding the above cement slurry to a sample tube having a tube diameter of 1 cm and a length of 3 cm so as to have a depth of 2 cm, one fiber (fiber diameter of 350 μm) of Example 1, Comparative Examples 1 and 2 was added, respectively. It was inserted vertically into the sample tube, immersed in cement slurry (the cement / fiber contact length was 2 cm), and allowed to stand at room temperature 23 ° C. for 4 days to solidify the cement. Then, a sample tube was fixed to a lower chuck of an autograph (manufactured by Shimadzu Corporation, AG-IS), and a fiber was fixed to an upper chuck, and a tensile test was performed at a speed of 5 mm / min. The maximum value of the force detected up to the displacement of 2 mm was defined as the adhesive strength between the cement and the fiber.

上記の結果から、実施例1品は、繊維表面に、アスペクト比10以下の島成分に由来する複雑な凹凸形状が形成されており、このような繊維表面を形成し得る複合繊維をコンクリート用補強材として用いた場合には、コンクリートと高い接着強度を呈することがわかる。これに対し、比較例1品は、繊維表面に凹凸が形成されていない。そのため、コンクリート用補強材として用いた場合、実施例1品に比べてコンクリートとの接着強度が劣っている。また、比較例2品は、島成分に由来する繊維表面の凹部の殆どが、繊維の長さ方向に筋状に延びた形状(アスペクト比が10を超えた形状)で、その凹凸が浅いため、凹凸によるアンカー効果は期待できないと思われる。接着強度も、比較例1品に比べると高いが、実施例1品と比べるとやはり劣っている。   From the above results, the product of Example 1 has a complex uneven shape derived from an island component having an aspect ratio of 10 or less formed on the fiber surface, and a composite fiber capable of forming such a fiber surface is reinforced for concrete. It can be seen that when used as a material, it exhibits high adhesive strength to concrete. In contrast, the product of Comparative Example 1 had no irregularities formed on the fiber surface. Therefore, when used as a reinforcing material for concrete, the adhesive strength to concrete is inferior to that of the product of Example 1. Also, in Comparative Example 2, most of the recesses on the fiber surface derived from the island component had a shape extending in a streak shape in the length direction of the fiber (shape having an aspect ratio exceeding 10), and the unevenness was shallow. It seems that the anchor effect due to the unevenness cannot be expected. The adhesive strength is also higher than that of the product of Comparative Example 1, but also inferior to that of the product of Example 1.

本発明は、水系材料中での良好な分散性とこれを分散含有させる相手に対する高い接着強度を発揮しうる複合繊維として、またその複合繊維を用いた水硬性材料用補強材等として、広く利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is widely used as a conjugate fiber capable of exhibiting good dispersibility in an aqueous material and high adhesive strength to a partner that disperses and contains the same, and as a reinforcing material for a hydraulic material using the conjugate fiber. can do.

Claims (6)

エチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物(A)と水溶性樹脂(B)とを含有してなる複合繊維であり、少なくとも繊維表面において上記エチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物(A)が海成分、上記水溶性樹脂(B)が島成分である海島構造になっており、繊維表面の島成分の全面積に対する、繊維表面のアスペクト比10以下の島成分の面積の割合が50%以上であることを特徴とする複合繊維。   A composite fiber containing a saponified ethylene-vinyl ester copolymer (A) and a water-soluble resin (B), wherein the saponified ethylene-vinyl ester copolymer (A) is present on at least the fiber surface. The sea component has a sea-island structure in which the water-soluble resin (B) is an island component, and the ratio of the area of the island component having an aspect ratio of 10 or less on the fiber surface to the total area of the island component on the fiber surface is 50% or more. A conjugate fiber characterized by the following. エチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物(A)と水溶性樹脂(B)の、せん断速度912sec−1、210℃における溶融粘度の対数比(B/A)が、1.10〜1.50であることを特徴とする請求項1記載の複合繊維。 The logarithmic ratio (B / A) of the melt viscosity of the saponified ethylene-vinyl ester copolymer (A) and the water-soluble resin (B) at 210 ° C. and 912 sec −1 is 1.10 to 1.50. The composite fiber according to claim 1, wherein 水溶性樹脂(B)が、下記の一般式(1)で表される1,2−ジオール構造単位を有するポリビニルアルコール系樹脂であることを特徴とする請求項1または2記載の複合繊維。

〔式中、R、RおよびRはそれぞれ独立して水素原子または有機基を示し、
Xは単結合または結合鎖を示し、R、RおよびRはそれぞれ独立して水素
原子または有機基を示す。〕
The conjugate fiber according to claim 1 or 2, wherein the water-soluble resin (B) is a polyvinyl alcohol-based resin having a 1,2-diol structural unit represented by the following general formula (1).

[Wherein, R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or an organic group,
X represents a single bond or a bond chain, and R 4 , R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom or an organic group. ]
ポリビニルアルコール系樹脂の平均重合度が、600〜1500であることを特徴とする請求項3記載の複合繊維。   The composite fiber according to claim 3, wherein the average degree of polymerization of the polyvinyl alcohol-based resin is from 600 to 1500. エチレン−ビニルエステル系共重合体ケン化物(A)と水溶性樹脂(B)の含有割合(重量比、A/B)が、95/5〜65/35であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の複合繊維。   The content ratio (weight ratio, A / B) of the saponified ethylene-vinyl ester copolymer (A) and the water-soluble resin (B) is 95/5 to 65/35. 5. The conjugate fiber according to any one of items 4 to 4. 請求項1〜5のいずれか一項に記載の複合繊維を用いてなることを特徴とする水硬性材料用補強材。   A reinforcing material for hydraulic material, comprising the conjugate fiber according to any one of claims 1 to 5.
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