JPH03189123A - 環境改善材料および環境改善方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、すぐれた吸湿性および放湿性を有すると共に
、機械的強度、耐水性および寸法安定性をも兼ね備えた
吸放湿性延伸成形物に関するものである。

従来の技術 環境湿度に応じて吸放湿（吸湿および放湿）する性質を
有する線状またはシート状の成形物は、衣料、衛生用品
、農園芸用資材、内装材、包装材料、脱水材、シール材
などの用途への応用が期待される。

このような線状またはシート状の吸放湿性成形物の一つ
として、特開平１−１０３６４３号公報には、カルボキ
シル基含有重合体の塩（Ｉ）、ポリビニルアルコール（
ＩＩ）　、多価アルコール（ｍ）および多価エポシキ化
合物（ＩＶ）の４成分からなる混合物を成形加熱処理し
て得られるフィルムまたはａ線状の吸水性組成物が示さ
れている。

なお吸放湿の目的ではないが、特開昭５７−１２５２４
０号公報には、水溶性ポリビニルアルコールとポリアク
リル酸との均一混合物からなる水溶性フィルムが示され
ており、この水溶性フィルムは、乾燥洗剤およびその類
似水溶性商品の包装用途に役立つとしている。

発明が解決しようとする課題 り記の特開平１−１０３６４３号公報に記載のフィルム
または繊維状の吸水性組成物は、カルボキシル基含有重
合体の塩（Ｉ）をベースに、ポリビニルアルコール（Ｉ
Ｉ）により強靭性を確保し、多価アルコール（ｍ）によ
り柔軟性を確保し、多価エボシキ化合物（ＩＶ）により
架橋を行って吸水倍率のコントロールを行うようにした
ものである。しかしながらこのフィルムまたはａｍ状の
吸水性組成物は、吸放湿性、機械的強度、耐水性および
寸法安定性の全ての性質をバランス良く備えるようにす
ることが難しく、その適用用途が制限されることがある
。また、微量の多価エボシキ化合物（ＩＴ）を添加し、
熱処理により架橋を図ろうとするものであるため、一定
した架橋度のものを安定製造することが難しいという問
題点もある。

特開昭５７−１２５２４０号公報に記載の水溶性フィル
ムは、その目的が洗剤包装用などの用途に適した水溶性
フィルムを提供することにあるので、吸放湿性成形物と
しては適していない。

本発明は、このような背景下において、すぐれた吸湿性
および放湿性を有すると共に、機械的強度、耐水性およ
び寸法安定性をも兼ね備えた吸放湿性延伸成形物を提供
することを目的になされたものである。

なお本明細書において「シート」とは、フィルムを含む
概念である。

課題を解決するための手段 本発明の吸放湿性延伸成形物は、ポリビニルアルコール
系樹脂（Ａ）と塩型のカルボキシル基を含有する高分子
（Ｂ）との配合割合が重量比で９０：ｌＯ〜２０　：　
８０の組成物の成形物を、該成形物が線状である場合は
一軸方向に２倍以上に、該成形物がシート状である場合
は少なくとも一軸方向に面積倍率で２倍以上に、延伸し
てなるものである。

以下、本発明をさらに詳細に説明する。

ポリビニルアルコール系樹脂（Ａ）としては、水溶性ま
たは水膨潤性を有する限りにおいて、種々の重合度（た
とえば３００以上）、ケン化度（たとえば７０〜１００
モル％）のポリビニルアルコールが用いられる。この場
合、本発明の目的には重合度は高い方が望ましく、特に
重合度が３１００以上であることが好ましい。

ポリビニルアルコールのほか、酢酸ビニルと共重合可能
なモノマー（α−オレフィン、エチレン性不飽和カルボ
ン酸・塩・アルキルエステル・無水物・ニトリル・アミ
ド、エチレン性不飽和スルホン酸、ビニルエーテル、酢
酸ビニル以外のビニルエステル、塩化ビニルなど）で共
重合変性された「共重合変性」ポリビニルアルコール、
ポリビニルアルコールや共重合変性ポリビニルアルコー
ルをアシル化、ウレタン化などした「後変性」ポリビニ
ルアルコールも用いることができる。

塩型のカルボキシル基を含有する高分子（Ｂ）としては
、エチレン性不飽和モノカルボン酸（アクリル酸、メタ
クリル酸、クロトン酸等）、エチレン性不飽和ジカルボ
ン酸（マレイン酸、フマール酸、イタコン酸等）または
その無水物や部分アルキルエステルなどのエチレン性不
飽和カルボン酸から選ばれた少なくとも１種のモノマー
の重合体であって、そのポリマー中に含まれるカルボキ
シル基の全てまたは一部が塩型になっているもの、ある
いは上記モノマーと他の共重合可能なモノマー（エチレ
ン性不飽和カルボン酸エステル、α−オレフィン、スチ
レン系モノマー、ビニルエステル、（メタ）アクリロニ
トリル、ビニルエーテル、塩化ビニル等）との共重合体
であって、そのポリマー中に含まれるカルボキシル基の
全てまたは一部が塩型になっているものが用いられる。

ここで塩とは、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、
アミン塩、アンモニウム塩などの水溶性塩があげられる
。

上記中特に好ましいものは、アクリル酸−アクリル酸ナ
トリウム共重合体（殊にアクリル酸ナトリウムの共重合
割合が１０重量％以上、さらには２０重量％以上のもの
）である。

ポリビニルアルコール系樹脂（Ａ）と塩型のカルボキシ
ル基を含有する高分子（Ｂ）との配合割合は、重量比で
９０：１０〜２０　：　８０の範囲から選択され、殊に
８０　：　２０〜３０　：　７０の範囲から選択するこ
とが望ましい、前者（Ａ）の過多、後者（Ｂ）の過少は
吸放湿性の不足を招き、前者（Ａ）の過少、後者（Ｂ）
の過多は機械的強度、寸法安定性の不足を招く。

ポリビニルアルコール系樹脂（Ａ）と塩型のカルボキシ
ル基を含有する高分子（Ｂ）との組成物からは、繊維状
またはシート状の成形物が製造される。成形法としては
、通常押出法または流延法が採用される。すなわち、上
記（Ａ）およびＣＢ）の樹脂成分に必要に応じ水、溶剤
、可塑剤（多価アルコール等）、架橋剤（多価エポキシ
化合物、ジアルデヒド、メチロールメラミン等）、フィ
ラー着色剤、安定剤１機能性薬剤等を配合した後、グイ
またはノズルから空気中にまたは凝固浴中に吐出させる
か、基材上に流延し、必要に応じて乾燥する。典型的に
は、（Ａ）の水溶液と（Ｂ）の水溶液とを混合し、さら
に必要に応じて他の添加剤を配合し、グイまたはノズル
から吐出させるか基材上に流延した後、乾燥する。

そして本発明においては、得られた成形物を延伸に供す
る。延伸倍率は、成形物が線状である場合は一軸方向に
２倍以上（殊に３倍以上）に、成形物がシート状（真空
成形や深絞り成形のためのシートを含む）である場合は
少なくとも一軸方向に（つまり、−軸方向や二輪方向、
さらには多軸方向に）面積倍率で２倍以上（殊に３倍以
上）に設定する。延伸倍率が小さいときは、機械的強度
、耐水性、寸法安定性が不足し、所期の目的を達成する
ことができない。

上記延伸操作に際しての延伸温度は、１００〜３００℃
程度、殊に１４０〜２５０℃が適当である。延伸操作の
前に、延伸操作を損なわない程度に熱処理を行うことも
でき、延伸操作の後に熱固定を行うこともできる。

延伸成形物の熱水溶解率は３０重量％以下、さらには２
０重量％以下、なかんずく１０重量％以下であることが
望ましい。

本発明の吸放湿性延伸成形物は、それ単独であるいは他
の材料と組み合わせて、繊維製品（モノまたはマルチフ
ィラメント、ヤーン、綿状物、織布、不織布、編物等）
、衛生用品、農園芸用資材、内装材（壁紙等）、包装材
（生鮮食品またはファーストアート包装用の露結防止シ
ート等）、脱水・脱湿材、シール材、土木用資材（コン
クリート養生シート等）をはじめとする種々の用途に好
適に用いることができる。

作用および発明の効果 本発明の吸放湿性延伸成形物は、ポリビニルアルコール
系樹脂（Ａ）と塩型のカルボキシル基を含有する高分子
（Ｂ）との特定の割合の組成物を成形すると共に、その
成形物を延伸しているので、すぐれた吸放湿性（吸湿性
および放湿性）を有しながら、機械的強度、耐水性およ
び寸法安定性を兼ね備えている。

実施例 次に実施例をあげて本発明をさらに説明する。

（シート状成形物の製造） 実施例１ ポリビニルアルコール系樹脂（Ａ）の−例としての重合
度３５００、ケン化度８８．８モル％のポリビニルアル
コールを水に溶解し、濃度４重量％、粘度１５０　ｃｐ
Ｓ／２０℃のポリビニルアルコール水溶液を調製した。

塩型のカルボキシル基を含有する高分子（Ｂ）の−例と
して、ポリアクリル酸水溶液に水酸化ナトリウムを添加
してカルボキシル基のほぼ５０％を中和したアクリル酸
−アクリル酸ナトリウム共重合体を得、ついでこれを水
で稀釈して濃度４重量％のアクリル酸−アクリル酸ナト
リウム共重合体水溶液を調製した。

上記の濃度４重量％のポリビニルアルコール水溶液７０
重量部と上記の濃度４重量％のアクリル酸−アクリル酸
ナトリウム共重合体水溶液３０重量部とを混合して均一
溶液となし、基材としての厚さ１２０．腸のポリエステ
ルシート上に流延してから自然乾燥し、厚さ５０終■の
シート状成形物を得た。

次にこのシート状成形物を、テンター式延伸機を用いて
、延伸温度１８０℃にて縦横方向に各２．１２倍（面積
倍率で４．５倍）に延伸した後。

温度２４０℃で１０秒間熱固定を行った。これにより、
目的とするシート状の吸放湿性延伸成形物が得られた。

比較例１ 実施例１の延伸前のシート状成形物を用いた。

比較例２ 実施例１の延伸前のシート状成形物を、緊張状態に保ち
ながら、温度２４０℃で１０秒間熱処理した。

比較例３ 実施例１における濃度４重量％のポリビニルアルコール
水溶液をポリエステルシート上に流延してから自然乾燥
し、厚さ５０．層のシート状成形物を得た。

比較例４ 比較例３のシート状成形物を、緊張状態に保ちながら、
温度２４０℃で１０秒間熱処理した。

比較例５ 比較例３のシート状成形物を、テンター式延伸機を用い
て、延伸温度１８０℃にて縦横方向に各２．１２倍（面
積倍率で４．５倍）に延伸した後、温度２４０℃で１０
秒間熱固定を行った。

比較例６ 実施例１における濃度４重量％のアクリル酸−アクリル
酸ナトリウム共重合体水溶液をポリエステルシート上に
流延してから自然乾燥し、厚さ５０川層のシート状成形
物を得た。

実施例２ 実施例１において、混合した均一溶液１００重量部に対
して濃度４０重量％のグリオキザール水溶液８重量部を
加えてよく混合した後、シート状成形物を得、同様の熱
延伸を行ってシート状の延伸成形物を得た。

実施例３ 実に９４１において、ポリビニルアルコールの重合度を
６９００とし、延伸倍率を縦横方向に各３．８７倍（面
積倍率で１５倍）としたほかは同様の処理を行い、シー
ト状の延伸成形物を得た。

実施例４ 実施例１において、ポリビニルアルコール水溶液とアク
リル酸−アクリル酸ナトリウムとの混合比を４５１５５
としたほかは同様にして、シート状の延伸成形物を得た
。

〈特性評価〉 実施例１〜４および比較例１〜６で得られたシート状成
形物につき、吸放湿性（吸湿速度、放湿速度、平衡吸湿
率）、機械的強度（引張強度）、耐水性（熱水溶解率）
、寸法安定性を下記の方法により測定すると共に、実用
性の観点からＯ１Δ、Ｘの３段階で評価した。

吸放湿性は、低湿条件（４０℃、４０％ＲＨ）と高湿条
件（４０℃、９０％ＲＨ）につき、株式会社ナガノ科学
機械製作所製の卓上型恒温恒湿器を用いて２４時間の経
時的な吸湿率の増減を測定し、初期１０分間の吸湿率の
平均変化度（％／＋＋＋ｉｎ）を吸放湿速度、２４時間
後の値を平衡吸湿率とした。

引張強度は、試料を２０℃、６５％ＲＨに４８時間以上
保った後、引張試験機を用いて測定した。

熱水溶解率は、試料を絶乾重量で１．０±０．１ｇ精秤
しくａ）、２０℃、６５％ＲＨに４８時間以上保ってか
ら、温度９８℃の水５００１を入れたビーカーに投入し
て５０　ｒｐｍの条件で６０分間攪拌した後、取り出し
、絶乾後の重量（ｂ）を測定し、次式により算出した。

熱水溶解率（＄）　＝　　１００（ａ−ｂ）／ａ寸法安
定性は、試料を２０℃、６５％ＲＨに４８時間以上保っ
た後、５０腸層×５０腸層の大きさに裁断し、ついでこ
れを温度２０℃の水５００１を入れたビーカーに投入し
て５０　ｒｐｍの条件で６０分間攪拌した後、取り出し
て表面に付着した水分をろ紙で除去し、面積変化（ｚ）
を求めた。

結果を第１表に示す。

〈繊維状成形物の製造〉 実施例５ ポリビニルアルコール系樹脂（Ａ）の−例としての重合
度４３００、ケン化度９９．９モル％のポリビニルアル
コールを水に溶解し、濃度１０重量％のポリビニルアル
コール水溶液を調製した。

塩型のカルボキシル基を含有する高分子（Ｂ）の−例と
して、ポリアクリル酸水溶液に水酸化ナトリウムを添加
してカルボキシル基のほぼ５０％を中和したアクリル酸
−アクリル酸ナトリウム共重合体を得、ついでこれを水
で稀釈して濃度１０重量％のアクリル酸−アクリル酸ナ
トリウム共重合体水溶液を調製した。

上記の濃度１０重量％のポリビニルアルコール水溶液８
０重量部と上記の濃度１０重量％のアクリル酸−アクリ
ル酸ナトリウム共重合体水溶液２０重量部とを混合して
均一溶液となし、該溶液をピストン、ノズルを備えた容
器に供給してノズルから繊維状に吐出させ、同時に熱風
乾燥した。

単糸の太さは６９デニールであった。また、後述の比較
例７および比較例８のために、ノズルを換えて同様にし
て３．９デニールの繊維状成形物を得た。

次に上記の６９デニールの繊維状成形物を、ロール式延
伸機を用いて、延伸温度１８０℃にて長さ方向に約７倍
に延伸した後、さらに温度２２０℃にて３．１倍に延伸
し、温度２６０℃で２秒間熱固定を行った。これにより
、目的とする太さ３．９デニールの繊維状の吸放湿性延
伸成形物が得られた。

比較例７ 実施例２で述べた未延伸の繊維状成形物（３，８デニー
ル）を用いた。

比較例８ 実施例２で述べた未延伸の繊維状成形物（３，８デニー
ル）を、緊張状態に保ちながら、温度２６０℃で２秒間
熱処理した。

実施例６ 実施例５におけるアクリル酸−アクリル酸ナトリウム共
重合体に代えてポリアクリル酸を用い、同様に繊維状成
形物を得た。これを１重量％濃度の水酸化ナトリウム水
溶液に５分間浸漬後、２０℃、６５％ＲＨに２４時間放
置してから、同様の延伸、熱固定を行い、繊維状の延伸
成形物を得た。ポリアクリル酸のナトリウム塩への変換
率は６５％であった。

実施例７ 実施例６において、混合した均一溶液をノズルから温度
７℃のアセトン中に導いて凝固させたほかは同様にして
、繊維状の延伸成形物を得た。

〈特性評価〉 実施例５〜７および比較例７〜８で得られた繊維状成形
物から１５６０ｄ／４００ｆのマルチフィラメント糸を
作製した後、平織りして織布を製造した。

このようにして得た織布につき、前記と同様にして、吸
放湿性（吸湿速度、放湿速度、平衡吸湿率）、機械的強
度（引張強度）、耐水性（熱水溶解率）、寸法安定性を
測定すると共に、実用性の観点からＯ１Δ、×の３段階
で評価した。

ただし、引張強度については単糸の引張強度を測定した
０寸法安定性については、試料繊維を２０℃、６５％Ｒ
Ｈに４８時間以上保った後、１００膳■長さに裁断し、
ついでこれを温度２０℃の水５００１を入れたビーカー
に投入して５０ｒｐｍの条件で６０分間攪拌した後、取
り出して表面に付着した水分をろ紙で除去し、長さ変化
（ｚ）を求めた。

結果を第２表に示す。

第１表および第２表の結果から、実施例の吸放湿性延伸
成形物は、吸放湿性１機械的強度、耐水性および寸法安
定性をバランス良く備えていることがわかる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ポリビニルアルコール系樹脂（Ａ）と塩型のカルボ
   キシル基を含有する高分子（Ｂ）との配合割合が重量比
   で９０：１０〜２０：８０の組成物の成形物を、該成形
   物が線状である場合は一軸方向に２倍以上に、該成形物
   がシート状である場合は少なくとも一軸方向に面積倍率
   で２倍以上に、延伸してなる吸放湿性延伸成形物。 ２、ポリビニルアルコール系樹脂（Ａ）の重合度が３１
   ００以上である請求項１記載の吸放湿性延伸成形物。 ３、塩型のカルボキシル基を含有する高分子（Ｂ）が、
   アクリル酸の水溶性塩系重合体である請求項１記載の吸
   放湿性延伸成形物。