JPH0314613A - 高吸水性繊維およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 本発明は高吸水性のポリビニルアルコール系合成繊維に
関する。

く従来の技術〉 従来より、使い廃でおむつや生理用品の吸収体として、
パルプ状繊維や綿リンターなどの短繊維に高吸水性の樹
脂粉末を混合したものが用いられている。しかしながら
繊維とは全く形態の異なる該樹脂粉末を繊維に均一に混
合することは極めて困難であり、たとえ均一に混合でき
たとしても、その後にそれぞれが移動し、製品を使用す
る際には、樹脂粉末と繊維が分離していることになる。

このような問題点を防ぐ最も有効な手段として、高吸水
性の樹脂を繊維化することが考えられる。

本発明は、ポリビニルアルコール系の樹脂を高吸水性で
かつ繊維状とするものである。

く発明が解決しようとする課題〉 従来ポリビニルアルコール（以下ＰＶＡと略記する）は
水溶性高分子であることが知られているが、短時間に極
めて多量の水分を吸収する、いわゆる高吸水性のＰＶＡ
系合成繊維とはなり得ないと言われている。

その理由は、完全ケン化ＰＶＡの場合、ＰＶＡ分子の水
酸基同志が分子内及び分子間の水素結合を形成し、この
結合が極めて強固なため、分子内および分子間への水の
浸入を妨げ、吸水速度を著し＜遅＜シているからである
。ＰＶＡ分千間の鎖の配列を乱す立体障害物を導入した
もの、たとえばケン化度８０〜９０モル％の不完全ケン
化ＰＶＡは、分子内に存在する酢酸基が疎水性であるに
もかかわらず、これがＰＶＡ中に１０〜２０モル％存在
するたけてＰＶＡ分子内およびＰＶＡ分千間への水の浸
入が容易となり、水溶性が付与されることになる。しか
しながら、このものも吸水速度が十分ではない。しかも
このものは、水溶性であり、不溶性の高吸水性物質では
ない。

そこでＰＶＡ分千問およびＰＶＡ分子内への水の浸入を
より容易にするために、酢酸基の代りに親水基であるカ
ルボキシル基をＰＶＡに共重合させた、いわゆるカルボ
キシル基変性ＰＶＡからなる合成繊維が、特開昭５２　
−　６６７２５号公報や特開昭５８−　２２０８０６号
公報に示されているが、これらはＬ）ずれも水に極めて
容易に溶解する繊維に関するものであり、水不溶性でか
つ高吸水性能を全く有していない。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、共重合威分として９〜１５モル％のカルボキ
シル基含有成分を９〜１５モル％含みかつケン化度が９
２〜９７モル％のカルボキシル基変性不完全ケン化ＰＶ
Ａからなり、吸水ぼ率が１００倍以上で、かつ４０℃の
温水に対して実質的に不溶であることを特徴とする高吸
水性ＰＶＡ系合戊繊維であり、そしてその製造方法の好
ましい一例が、共重合成分としてカルボキシル基含有戒
分を９〜１５モル％含みかつケン化度が９２〜９７モル
％であるカノレボキシル基変性不完全ケン化ＰＶＡの水
溶液を乾式紡糸し、延伸温度１３５〜２０Ｑ℃にて延伸
した後、熱処理温度１４Ｑ〜２ＬＱ’ＣにてＩＯ〜３５
秒間熱処理することを特徴とする高吸水性ＰＶＡ系合成
繊維の製造方法である。

前述したように従来の一般的傾向としては、ＰＶＡ分子
内にカルボキシル基を導入すると水易溶解性となるが、
高吸水性となり得ない。またＰＶＡ分子内に酢酸基を導
入した場合も同様の傾向となる。本発明はこのように、
共に高吸水性で水不溶性とはなり得ないカルボキシル基
と酢酸基をそれぞれ特定量含まれているようにすれば、
このようなＰＶＡ系樹脂を単に、紡糸延伸熱処理するだ
けで、高吸水性でかつ水不溶性の繊維となることを見い
出した。これら特定量のカルボキシル基と酢酸基が分子
内および分子間への水の浸入を助け、かつカルボキシル
基が分子内あるいは分子間でカルボキシル基同志、ある
いは水酸基あるいは酢酸基と分子間架橋を形成して網目
構造をなし、その構造内に水を保ち、かつＰＶＡが溶解
することを防いでいるものと予想される。

本発明のＰＶＡ系繊維を構成するＰＶＡ系ボリマーはカ
ルボキシル基変性不完全ケン化ＰＶＡである。カルボキ
シル基変性不完全ケン化ＰＶＡは、カルボキシル基含有
モノマー　たとえばア１−ル酸、メタアクリル酸、イタ
コン酸、マレイン酸、クロトン酸、フマル酸、あるいは
これら不飽和二塩基酸の無水物たとえば無水マレイン酸
、無水イタコン酸などと酢酸ビニルとを共重合し、得ら
れた重合体を不完全ケン化することにより得られる。

なかでもマレイン酸あるいはイタコン酸変性不完全ケン
化ＰＶＡが吸水性および水不溶性の点で好ましい。

本発明でいうカルボキシル基を有する成分の含有量９〜
１５モル％とは、変性ＰＶＡを合成する際に使用したす
なわち反応した酢酸ビニルおよびカルボキシル基含有モ
ノマーの合計モル量に占めるカルボキシル基含有モノマ
ーのモル割合が９〜１５モル％であることを意味してい
る。カルボキシル基を有する成分の含有量が９モル％未
満の場合には吸水ぼ率が低く、また１５モル％を越える
場合には変性ＰＶＡの製造コストがアップする他に、紡
糸時あるいは延伸時、熱処理時に繊維が着色したり、さ
らには紡糸原液の粘度が急激に高くなり安定な紡糸が行
なえないという問題点が発生する。

より好ましくは高吸水性能と紡糸安定性および糸物性の
点からカルボキシル基を有する成分の含有量は１０〜１
２モル％である。

またケン化度は９２〜９７モル％の範囲内であらねばな
らず、ケン化度が９２モル％未満の場合には、水不溶性
が得られなくなり、９７モル％を越える場合には十分な
吸水ぼ率が得られなくなる。より好ましくは９３〜９６
モル％である。

またカルボキシル基変性不完全ケン化ＰＶＡの重合度と
しては、５００〜２００００が、水不溶性および紡糸性
さらに延伸島処理時の安定性の点で好ましく、特に１０
００〜５０００が好ましい。

さらにまた、カルボキシル基変性不完全ケン化ＰＶＡに
は少量の池の変性基が含まれていてもよい。

本発明では、このようなカルボキシル基含有変性不完全
ケン化ＰＶＡを繊維化する。このカルボ九 キシル基変性不完全ケン化ＰＶＡを繊維化する●め ●には、乾式、湿式のいづれでも紡糸可能であるが、蜆
水性が高いため乾式紡糸方式を採用することが経済的で
ある。これらカルボキンル基変性不完全ケン化ＰＶＡを
用い、濃度３５〜６０％の水溶夜、好ましくは５０〜５
５％の水溶液ａ度の原液を使い、乾式紡糸する。そして
得られた紡糸原糸を延伸および熱処理する。なお延伸倍
率は繊維にある程度の強度を持たせるために３．５＠以
上が好ましい。

この延伸時および熱処理時の＆度が吸水倍率および水不
溶性に影響を及ぼす。本発明者は、延伸温度として１３
５〜２ＱＯ℃、モして鴇処理温度として１４０〜２１０
℃が特に好ましいことを見い出した。この温度を外れる
と共に吸水倍率が低下する。またこのような熱処理温度
で繊維を処理する時間としては、ｌＯ〜３５秒間が好ま
しく、この熱処理時間も高吸水性を得る上で重要な条件
である。

得られる繊維の太さとしては、使い易さの点で０．５〜
１０００デニールであるが、経済性を考えて５〜１００
デニールがより好ましい。また得られた繊維は長繊維の
ままであっても、また適当な長さの短繊維にカットされ
てもよく、さらに必要により捲縮が付与されていてもよ
い。

このようにして製造された繊推は、吸水倍率１０［１倍
以上でかつ水不溶という性能を満足する。

吸水倍率が１００倍未満の場合には、高吸水性繊維とし
て十分な働きをせず、また水不溶性でない場合も同様に
高吸水性繊維として用いることはできない。

本発明の高吸水性繊維は、池の親水性ｗｔ維等と混合さ
れたのち、使い廃ておむつの吸水体として、まｒこ生理
用品の吸水体として、更にはそれ単独で各種保水体、吸
水体として用いることができ、特に形状が職碓状である
ことにより、池の繊帷と組合わせて用いろ用途に遇して
いる。

なお本発明でいう吸水低率とは、１２０゜Ｃの乾燥器で
３０分間乾燥させた繊准約１ｇを常温のイオン交換水５
ＱＱｍＱを入れた５００ｍＱビーカー中に浸漬して、１
時間放置した後１５Ｇメッシュの金網を４つ折りしてガ
ラス製ロートに散いた金網上にビーカー内液を入れ自然
炉過を行ないロートから液がｌＯ秒間で１滴以下の速度
になった時点でロート内からゲルを取り出し、このよう
にしてビーカー内液を全てゲルと液に分離し、そしてゲ
ルの重量を測定し、次にゲルの乾燥重量を測定して、ゲ
ル重量を乾燥ゲル重量で割り得られる値のことである。

また「４０℃の温水に対して実質的に不廖」とは、具体
的には繊維をほぼ１０ｍｍの長さに切断後、１２０℃の
乾燥器で３０分間乾燥させた繊推約ｌｇを、サンプリン
グし、これを精秤して初期重ｆｆｉＷ。を求め、これを
浴比１０００の４０℃イオン交換水中に分散し６０分間
放置後、前記吸水｛音率の場合と同様に自然枦過してゲ
ルと夜に分離し、ゲルを乾燥後精秤しＷとし、下記式で
求める，容解誠量が４５％以下であることを色味してい
る。

ｔ．−Ｗ 溶解減量＝　　　　　　Ｘ　１００（％）頁。

以下実施例により本発明を説明する。

実施例ｌ ケン化度９５モル％、重合度ｌ７００、マレイン酸変性
度（カルボキシル基を有する成分の含有ｆｆｉ）ｕモル
％のＰＶＡを４０％の水濤液とし、Ｏ．Ｌｍｍφ×１４
４孔の口金を使用して通常の乾式紡糸を行ない８６００
デニール／ｌ４４フィラメントの彷糸原糸を得た。この
原糸を延伸温度１４０℃で４．５＠に延仲し、続いて１
５０℃で２０秒間熱処理して変性ｐｖ，ｌＪｋ維を得た
。この繊維の吸水倍率および溶解減量を測定した。その
結果を第１表に示す。

比較例ｌ 実施例ｌで得た原糸を延伸温度１１０℃、熱処理温度１
２０℃で行なう以外は実施例１と同様にして変性ＰＶＡ
繊椎を得た。この繊維の吸水倍率および溶解減量を第ｌ
表に示す。

比較例２〜５ 実施例１において用いるＰＶＡをケン化度９０モル％、
重合度ｌ７００、マレイン酸変性度ｌＯモル％のもの（
比較例２）、ケン化度９８．５モル％、重合度１７００
、マレイン酸変性度ｌＯモル％のもの（比較例３）、ケ
ン化度９５モル％、重合度ｌ７００マレイン酸変性度５
モル％のもの（比較例４）、ケン化度９５モル％、重合
度１７００、マレイン酸変性度２０モル％のもの（比較
例５）に変える以外は実施例１と同様の操作を得ない第
１表に示す結果を得た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、共重合成分としてカルボキシル基含有成分を９〜１
   ５モル％含みかつケン化度が９２〜９７モル％のカルボ
   キシル基変性不完全ケン化ポリビニルアルコールからな
   り、吸水倍率が１００倍以上で、かつ４０℃の温水に対
   して実質的に不溶であることを特徴とする、高吸水性ポ
   リビニルアルコール系合成繊維。 ２、共重合成分としてカルボキシル基含有成分を９〜１
   ５モル％含みかつケン化度が９２〜９７モル％であるカ
   ルボキシル基変性不完全ケン化ポリビニルアルコールの
   水溶液を乾式紡糸し、延伸温度１３５〜２００℃にて延
   伸した後熱処理温度１４０〜２１０℃にて１０〜３５秒
   間熱処理することを特徴とする高吸水性ポリビニルアル
   コール系合成繊維の製造方法。