JPH03193910A - 耐水性の優れた高収縮ポリビニルアルコール系繊維およびその製造法 - 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、耐水性の優れた高収縮ポリビニルアルコール
系繊維およびその製造法に関する。さらに詳しくは従来
の吸水収縮性のポリごニルアルコール（以下ＰＶＡと略
記する）系繊維に比べ吸水時の収縮率、収縮応力が高い
ばかりでなく、水に対する耐久力が著しく改善されたＰ
ＶＡ系繊維およびその工業的製造法に関する。

［従来技術］ 従来より水あるいは温水に浸漬すると、吸水し収縮、膨
潤、溶解するような繊維は公知である。

たとえば、低ケン化度のＰＶＡ系ｌｉＩ＆維、親水基を
導入した各種ポリマからなる繊維等が知られている。な
かでも、低ケン化度のＰＶＡ系繊維は、水に浸漬あるい
は接触すると、一般に高い収縮率および強い収縮応力を
発現する。このため、これらの特性を利用したオムツあ
るいは印刷機のロラに密着せしめる筒布等に用いられる
。これらの用途においては、上記ＰＶ、Ａの収縮率、収
縮応力の特性が必要であって、水に溶解するという性質
はこのとき不必要というよりもむしろ、きわめて不都合
な性質となる。ここで実用的なＰＶＡ系繊維の収縮特性
を利用するためには、用いるＰＶＡ系繊維の耐水性を改
良する必要がある。

待にケン化度の低いＰＶＡ系繊維においては、ケン化度
の高いＰＶＡ系繊維に比べて、水分に対する応答が速い
という半面、水溶前する性質もつよくなる事から、十分
な耐水性を付与することが肝要である。

ＰＶＡ系繊維の耐水性を上げる方法として、たとえば特
開昭６２−２１５０１１号公報にはカルボキシル基変性
ＰＶＡを使用する方法が示されている。この方法は、主
にビニルエステルと共重合し得るイタコン酸、無水マレ
イン酸を共重合させて、ケン化することによって得られ
るＰＶＡを繊維の原料とするものである。

しかし、ここに示された繊維は、いずれも水中での収縮
特性が、たとえば収縮応力２００〜３０Ｑｍｇ／ｄ、収
縮率５０〜６５％と低い。このため水中での高い収縮特
性が要求される分野、たとえば縛り紐や収縮ロープ等で
は、使用中にロープが緩んだり、外れたりする等の問題
が生じていたのである。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解消し、ＰＶ
Ａを用いて、水分に対して高い収縮率および収縮応力特
性を持つと共に、耐水性を一段と改良せしめたＰＶＡ系
ＩｉＡ維を提供するにある。また他の課題は衣料用のみ
ならず、水中あるいは湿潤状態で用いる縛り紐や収縮ロ
ープ等の産業用に適したＰＶＡ系繊維を提供するにある
。

［課題を解決するための手段］ 本発明の上記課題は、 （１）水溶前温度が５０℃以上であり、吸水時の最大収
縮率が７０％以上、最大収縮応力が３００Ｒ１ｊ／ｄ以
上である耐水性の優れた高収縮ポリビニルアルコール系
繊維。

（２）重合度１５００以上、ケン化度８５ｍｏ１％以上
のポリビニルアルコール系重合体とアクリル酸系重合体
との混合原液からなる紡糸原液を紡糸し、該紡糸糸条を
全延伸倍率１０倍以上に延伸することを特徴とする耐水
性に優れた高収縮ポリビニルアルコール系繊維の製造法
。

によって解決することができる。

すなわち、本発明のＰＶＡ系繊維は、水溶前温度が５０
℃以上、好ましくは６０℃以上、より好ましくはｓｏ’
ｃ以上である。

また吸水時の繊維特性として、最大収縮率は７０％以上
、好ましくは７５％以上であり、最大収縮応力は３００
Ｒｇ／ｄ以上、好ましくは３５０η／ｄ以上、より好ま
しくは４００η／ｄ以上である。

この水溶前温度が５０℃以下であると、耐水性が低いた
めにたとえばロープ、縛り紐、使い捨てオムツ等に用い
たとき、糸の溶断、接着等を引起し、実用的な耐久力に
乏しくなる等の問題がある。

また、吸水時の最大収縮率が７０％未満、収縮応力が３
００１ｒｔＩ／ｄを下まわると、たとえば、印刷機の筒
布として用いる場合には、ローラへの密着性が不十分と
なる。また使い捨ておむつや生理綿等。

特にそれらの横漏れ防止吸水収縮糸として用いる場合に
は、収縮応力が不足なため横漏れ防止効果が十分でない
。ざらにシボ立て織物用収縮原糸として用いる場合には
収縮率が不足なためシボ立て効果が十分でなかったりす
る。

上記した本発明の高耐水性、高収縮特性を発現するＰＶ
Ａ系繊維は、ＰＶＡ重合体とアクリル酸系重合体とから
構成されている。ＰＶＡ系重合体の重合度は１５００以
上、好ましくは２０００以上であり、さらに好ましくは
２５００以上である。

またケン化度は８５ｍ０１％以上、好ましくは８７〜９
７ｍｏ１％である。

ここで、ＰＶＡ系重合体の重合度が１５００を下回ると
、本発明繊維の吸水時の収縮特性を達成することができ
ない。またケン化度が６５ｍｏｔ％を下回ると、繊維と
しての機械的性能が劣るため高次加工に支障をきたした
り、繊維化そのものにも困難が伴う。なお、ＰＶＡのケ
ン化度が９９ｍｏ１％を越えると、ＰＶＡの結晶特性が
高くなるため十分な収縮性能が得られない場合がある。

一方、アクリル酸系重合体としては、重合度が好ましく
は２００〜１０万程度、より好ましくは２００〜５万の
ものが適している。ポリアクリル酸があまり高重合度に
なると、溶媒への溶解性が悪くなり紡糸しにくい場合が
ある。該ポリアクリル酸には、たとえば、ポリアクリル
酸ナトリウムやポリアクリル酸カリウム等の塩を用いる
こともできる。該ポリアクリル酸の混合量は、全ポリマ
中、好ましくは０．２〜４０重量％、より好ましくは０
．２〜２０重量％である。混合量が０．２％未満では、
ＰＶＡ系繊維の耐水性が不十分となったり、４０重量％
を越えると繊維の機械強度が悪くなる場合がある。

本発明繊維は上記したように、所定の重合度を有するＰ
ＶＡとポリアクリル酸をブレンド紡糸する事によって得
られる。この時これら重合体を高度に延伸配向すること
によって、吸水時に高い収縮特性かえられる。このため
、紡糸方法としては、繊維の緻密性が高い構造が得られ
る乾湿式紡糸法またはゲル紡糸法が好適である。

ここで得られた繊維糸条は全延伸倍率が１０倍以上、好
ましくは１２倍以上に延伸する必要がある。このように
して得られるＰＶＡ系繊維は、高重合度ＰＶＡを高度に
延伸、配向しているため、繊維の引張強度も８ｇ／ｄ以
上という優れた機械的性能を有しており、衣料用途ばか
りでなく、広〈産業用途にも展開可能となる。

ここで、繊維製造過程におけるアクリル酸系重合体の働
きは、ＰＶＡ繊維の主に非晶部分における熱や酸の働き
によって、そのカルボキシル基とＰＶＡの水酸基との間
でエステル化反応による架橋構造を形成し、その結果、
耐水性が向上するものと考えられる。この様なアクリル
酸系重合体の作用効果によって、たとえばケン化度８８
ｍｏ１％のＰＶＡのみからなる繊維では、水に浸漬する
と常温で溶解するが、そこにポリアクリル酸をブレンド
紡糸および延伸することにより５０℃以上の水溶解時性
を持つ繊維となる。

次に、本発明繊維の製造例について説明する。

本発明繊維は上記したように所定の重合度を有するＰＶ
Ａとポリアクリル酸を紡糸原液とする。

その際の紡糸原液は両者を個別に、あるいは両者を予め
混合した後、適当な混合溶媒にポリマ濃度が好ましくは
２〜３０重量％、より好ましくは５〜２５％となるよう
に溶解調製する。

このポリマ溶媒には、ジメチルスルホキシド（以下、Ｄ
ＭＳＯという）、エチレングリコール、グリセリン等、
あるいはこれらの混合溶媒を用いることができるが、そ
の中でもＤＭＳＯが特に好ましい。また紡糸原液の安定
性をはかるために原液のｐＨは５〜１１の範囲で調整す
るのが好ましく、ｐＨが５未満になると、紡糸原液中に
おけるＰＶＡの水酸基とポリアクリル酸のカルボキシル
基との間でエステル化反応が進行し、原液粘度が上昇し
、紡糸性を低下させる場合がおる。また紡糸原液のｐＨ
が１１より高いと、ポリマの主鎖切断により物性の低下
が起きるようなことがあり好ましくない。

本発明における紡糸方法は、特に限定されるものではな
いが、乾湿式紡糸法が好ましく用いられる。そこで乾湿
式紡糸法について説明すると、前記紡糸原液を紡糸口金
より吐出し、吐出糸条を不活性雰囲気あるいは空気雰囲
気を介してメタノール、アセトン等の凝固浴中に導く。

ここで、凝固した糸条は溶媒を除去するべくメタノール
やアセトン等の抽出溶媒で洗浄したのち、メタルール中
で好ましくは２〜６倍、より好ましくは３〜５倍の延伸
を行なう。

次いで、この延伸糸条を更に１８０〜２３０℃の空気ま
たは窒素雰囲気中で、全延伸倍率が１０倍以上になるよ
うに延伸して巻き取る。

このように、本発明においては全延伸倍率が１０倍以上
の延伸を行なうが、ここで全延伸倍率が１０倍に達しな
いと、ＰＶＡ系繊維として前述した吸水時の最大収縮率
７０％以上、収縮応力３００ｍｇ／ｄ以上が満足できず
、本発明の所期の目的が達成できない。

なお、このときの延伸には加熱チューブ、加熱ロール、
熱板、加熱ピン、流動床等の加熱手段を用いるのが一般
的である。

［実施例］ 以下、実施例により本発明を置体的に説明する。

実施例１ 重合度３０００、ケン化度９５ｍｏ１％のＰＶＡと、重
合度４００のポリアクリル酸の２５％水溶液を、ポリマ
重量比で９５１５となるように混合し、仝ポリマ濃度が
１８重量％になるようにして、ｐＨを６．５に調整した
ＤＭＳＯ中に分散、溶解して紡糸原液を作製した。

次いで、この紡糸原液を口金口径が０．０８履φで孔数
１０００個の口金を用いて吐出し、糸条を１０Ｉｒｙ１
の空間部（口金面から凝固浴液面までの距離）を走行さ
せた後、ＤＭＳＯを２重量％含有するメタノール中に導
入して凝固せしめた。得られた未延伸糸条は、メタノー
ルで洗浄し、２連ローラにより４倍の冷延伸を行ない、
乾燥した。

次に、この乾燥糸条を２１０℃の窒素気流を有する加熱
筒に通して４倍の延伸を施した。

得られた延伸糸条の全延伸倍率は１６倍であり、単糸繊
度は３．５ｄ、単糸強度は１６．３９／ｄ。

伸度７．８％、初期弾性率２３６ｇ／ｄであった。

また得られた各繊維の水溶解温度は１０５°Ｃ１吸水時
の最大収縮率は７８％、最大収縮応力は５５０＃Ｉ５／
ｄであり、水中での高い°収縮特性と共に、耐水性に優
れた繊維が得られた。

実施例２〜４、比較例１ 重合度３０００．ケン化度がそれぞれ８２．８７．９２
および９７ｍ０１％のＰＶＡと、重合度４００のポリア
クリル酸をポリマ重量比で９０／１０になるように混合
し、それぞれの延伸倍率を以下の表１に示した倍率とし
た以外は、実施例１と同様に紡糸および延伸をした。

繊維の特性を表１にまとめて示す。この結果が示すよう
に、本発明繊維はいずれも吸水時に高い収縮特性を示す
ことがわかる。

（以下、余白） 実施例５〜７、比較例２ 重合度２５００．ケン化度９５モル％のＰＶＡと、重合
度４００のポリアクリル酸を、ポリマ重量比で９０／１
０になるように混合し、全延伸倍率が８．１２．１６．
１８倍になるように、実施例１と同様に紡糸、延伸をし
た。

このとき得られた繊維の物性および、繊維の吸水時の収
縮特性、水溶解温度を表２に示した。

この結果より、全延伸倍率が１０倍より低いと、特に吸
水時の収縮特性が劣ることがわかる。

（以下、余白） 実施例８〜１１、比較例３ 重合度が２０００、ケン化度８８モル％のＰＶＡと、重
合度１０００のポリアクリル酸を無添加、９８／２．９
０／１０，８０／２０．７０／３０となるように混合し
、実施例１と同様に紡糸、延伸した。このようにして得
られた繊維の物性および繊維の吸水時の収縮特性、水溶
等温度を表３に示した。

（以下、余白） 比較例４ 重合度８００、ケン化度９２モル％のＰＶＡと、重合度
４００のポリアクリル酸をポリマ重量比で９５１５にな
るように混合し、全ポリマ濃度が２２重量％にした以外
は、実施例１と同様の方法で糸条を作製した。ただし、
この場合の全延伸倍率は８．５倍にとどまった。このた
め得られた繊維の吸水時の最大収縮率は４２％、吸水最
大収縮応力は１８０ｙｇ／ｄと、本発明繊維に比べて低
いものしか得られなかった。

［発明の効果」 本発明繊維はアクリル酸系重合体と高重合度のＰＶＡか
らなり、特に繊維の強伸度的特性のみならず、吸水時の
繊維特性（収縮率、収縮応力等）および水溶等温度が著
しく向上する。このため衣料用、印刷機の筒布、使い捨
ておむつ、生理綿等信、従来耐水性が劣るために用途限
定されていた、ロープや縛り紐等の分野においても十分
使用に耐える等、本発明の効果は顕著である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）水溶解温度が５０℃以上であり、吸水時の最大収
   縮率が７０％以上、最大収縮応力が３００ｍｇ／ｄ以上
   である耐水性の優れた高収縮ポリビニルアルコール系繊
   維。
2. （２）重合度１５００以上、ケン化度８５ｍｏｌ％以上
   のポリビニルアルコール系重合体とアクリル酸系重合体
   との混合原液からなる紡糸原液を紡糸し、該紡糸糸条を
   全延伸倍率１０倍以上に延伸することを特徴とする耐水
   性の優れた高収縮ポリビニルアルコール系繊維の製造法
   。