JPH0369666A - 超極細繊維の製法 - 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〕 本発明は超極細繊維の新規な製法に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕産業の
発達あるいは生活様式の変化にともな−、清浄空気に対
する需要が近年増加してきてかり各種のエアフィルター
が提案されてｂる。

特に電子産業分野では所謂サブミクロンオーダーの微粒
子の除去が求められてかり、ろ過動率が高くろ過抵抗の
低いフィルターとしても超極細ガラス繊維からのものが
開発されている。しかしながらガラス繊維の持つ脆性の
ために繊維折れが発生しやすく、新たな汚染物の発生源
と慶ってし１うことと使用済みフィルターの焼却による
減容積が期待できないことなどいくつかの問題点も指摘
されてｂる。このような事情から有機繊維製のフィルタ
ーが強く望１れている。

フィルターは使用される環境に耐えうろことが重要であ
う、酸、アルカリに対する耐久性、紫外線等に対する耐
光性等が必要であるが、有機繊維例えばポリプロピレン
繊維やポリエステル繊維では十分にこの要求が満たされ
なし。これに対してアクリロニトリルを主成分とするボ
リマーからなる繊維は耐劣化性に優れてかり、かかる観
点からはフィルター用として非常に優れた性能を有して
ｂるといえる。

ところで微粒子の捕捉除去を完全に行うためには繊維間
の距離が十分に小さいことが必要であるが、反面Ｒ雅量
距離の縮小は単位ろ過面積あたりの空隙面積の減少とな
りろ過抵抗の上昇を招く。従って微粒子を効率的に捕捉
除去するためにはできる限り細い繊維でフィルターを構
成することが必要になる。１ミクロン以下の粒子をろ過
する場合、慣性衝突効果以外にも静電効果も加わるので
、実際に必要な繊維間距離は該粒子の直径以下とし々く
ても良いことが本発明者らの研究の結果から分ってかり
、繊維直径は２ミクロン以下好１しくば１ミクロン以下
であればよい。

従来、アクリロニトリル糸繊維からこの、ような超極細
繊維を製造することはきわめて困難とされてきた。その
理由としてはアクリロニトリル系繊維は他の繊維と違っ
て、湿式法または乾湿式法によって製造されるために、
溶融紡糸法で確立されている分割法や、溶出法に用する
ことのできる複合型の繊維の製造法を採用するのが非常
に困難であることが挙げられてｂる。

前述のポリエステルやポリプロピレンからなる超極細繊
維は、相溶性の無い多成分ポリマーを紡糸ドラフトを十
分にとりながら複合溶融紡糸し、後に分割もしくは一方
の成分のみを除去する方法で製造されてきた。他方アク
リロニトリル系ポリマー繊維は一般に、湿式紡糸法會た
は乾湿式紡糸法によって製造されるが、この場合には相
溶性の無い多成分ポリマーを複合溶融紡糸する技術はあ
るものの、大きな紡糸ドラフトを実現することが困難で
あるために超極細繊維を製造することはできなかった。

アクリロニトリル系ポリマー濃度の製造法としてはもう
ひとつ乾式紡糸法があり、希薄な紡糸原液を用いれば原
理的には微細な直径を有する繊維が製造されるが、アク
リロニトリル系ポリマーの紡糸原液を製造するための有
機溶剤は一般にその沸点が高く紡糸は困難をきわめる。

かかる状況に鑑み、本発明者らは高性能フィルター等に
使用できる直径２ミクロン以下好１しくば１ミクロン以
下のアクリル繊維の製法を鋭意検討の結果本発明に到達
したものである。

〔課題を解決するための手段〕

即ち本発明の要旨とするところはアクリロニトリルを８
５　ｗｔ１以上含有するポリマーを溶媒に溶解した溶液
（Ａ）とメチルメタクリレートを９０ｗｔ４以上含有す
るポリマーを溶媒に溶解した溶液（Ｂ）を紡糸口金から
同時に吐出して乾湿式！たは湿式複合紡糸するに際して
、吐出方向に対して垂直な断面での溶液（劾と溶液（Ｂ
）の吐出面積の比が（Ａ）／　（Ｂ）　＝　１／ｓ　ｏ
　ｏ〜１／１となるように紡糸した後ろ倍以上延伸する
ことにより製造される複合繊維を、メチルメタクリレー
トポリマーを溶解しアクリロニトリル系ポリマーを溶解
することのできない溶剤で、メチルメタクリレートポリ
マーのみを溶解除去して超極細繊維を製造することにあ
る。

アクリロニトリル系ポリマーはアクリロニトリルを８５
　ｗｔ４以上含有することが繊維の耐薬品性、耐光性の
点から望ｔｕｔ、−ｈ、、ｔた該ポリマーの分子量は許
容される範囲で高しほうが望！しｂｏその理由はアクリ
ロニトリル系ポリマーからなる部分は初期から出来るだ
け細いことが望ｔＬｌ、−，ので、溶液（Ａ）のポリマ
ー濃度は紡糸が可能な範囲で低いほうが望ましく、紡糸
に必要な粘度を低濃度で確保するためにはポリマーの分
子量は高いほうがよ”ｏ　Ｌかしながら溶液（ハの濃度
が低すぎると凝固過程でボイドが発生しやすいので、ポ
リマー濃度は５〜５０　ｗｔ４、好！シ＜ば１０〜２５
　ｗｔ％とするのがよく、この範囲で適当な粘度を確保
するためには重量平均分子量１０万から２００万望！シ
〈は１５万から１００万が良い。

メチルメタクリレートを主体とするポリマーは、最悪の
溶剤処理工程管での間抜合繊維の太さを確保するための
ものであり、またメチルメタクリレート系ポリマーはア
クリロニトリル糸ポリマーとの相溶性が無いためにアク
リロニトリル系ポリマーから々る成分との間の界面は滑
らかにｉるという特徴がある。

メチルメタクリレート系ポリマーの分子ｔは特に限定さ
れなｌ／’ｋａ また溶液（Ｂ）のポリマー濃度も特に限定されないが、
アクリロニトリル系ポリマーからなる成分とメチルメタ
クリレート系ポリマーからなる成分との境界面ができる
だけ凹凸の無い方が良く、紡糸も安定に行うことができ
るので溶液（Ａ）の粘度と概略一致していることが望ま
しい。

溶液（Ａ）と（Ｂ）の溶媒は異っていても同一であって
もよく、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド
、ジメチルスルホキシド等ヲ挙ケることができる。

両溶液の吐出量の比は、複合繊維の取扱性と得られる超
極細繊維の太さを決定するので非常に重要である。核化
が大きすぎると最終繊維は十分に細くならず、他方小さ
すぎると凝固浴での凝固が不完全になる。吐出方向に対
して垂直ｉ断面での溶ｇ！、（ハと溶ｉ　（Ｂ）の吐出
面積の比（Ａ）／（Ｂ）が１７５００〜１／１となるよ
うにするのがよい。

吐出された両溶液は、通常の方法で湿式または乾湿式複
合紡糸される。このとき凝固浴はメチルメタクリレート
系ポリマーとアクリロニトリル系ポリマーの両者を凝固
するものであればよ−。例えば水、メチルアルコール、
エチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチレン
グリコール、グリセリン等を挙げることができる。

このとき凝固を均一ならしめるためには、溶液（Ａ）、
　（Ｂ）に使用された溶媒を混合するのは好ましいこと
である。

複合繊維の取扱性の点から、３倍以上好壕しくは５倍以
上より好１しくは１０倍以上延伸することが必要である
。得られる繊維を十分に細くするためにも延伸は好まし
い。

製造された複合繊維は、最後にメチルメタクリレート系
ポリマーを溶解し、かつアクリロニトリル系ポリマーを
溶解することのできなり溶剤で、メチルメタクリレート
系ポリマーのみを溶解除去すればよい。このような溶剤
としてはアセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロ
フラン、ジクロロメタン、クロロホルム、四項（ＩＪ［
、ジクロロタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メチ
ルメタクリレート、酢酸エチル等を挙げることができる
。

本発明法を採用することにより繊維直径２ミクロン以下
好ましくは１ミクロン以下、α１ミクロン以上の超極細
繊維を容易に製造することが可能となる。

〔実施例〕

以下実施例により本発明を具体的に説明する。

「重量平均分子量」は希薄溶液粘度法で測定した。「繊
維直径」は電子線順ａｍで測定した。

実施例１ アクリロニトリル９７ｗｔ４、メタクリル酸３ｗｔ４か
らなり、重量平均分子量が８万ないし１５０万であるポ
リマーを５０℃における溶液粘度がほぼ５００ボイズと
なるようにジメチルアセトアミドに溶解して溶液（Ａ）
とした。

他方重量平均分子量が３０万であるメチルメタクリレー
トホモポリマーを５０℃にｉ−ケルＷ液粘度が約５００
ポイズになるように濃度を決めて、ジメチルアセトアミ
ドに溶解し溶液（Ｂ）とした。

次に直径４００ミクロンの吐出口（１）の中に、直径３
０ミクロンの吐出口（２）が１０個配列された複合紡糸
口金のうち、吐出口（１）から溶液（Ｂ）、吐出口（２
）から溶液（Ａ）をそれぞれ１００Ｃ／分、江６ＣＣ／
分の速度で吐出し、ジメチルアセトアミド／水（重量比
７０７３０　）の溶液中で凝固し、続−て室温空中、７
０℃の温水中、沸騰水中の３段で合わせて、６倍なりし
１５倍に延伸し、最後に１５０℃のローラーで連続的に
乾燥して複合繊維を得た。次に該複合繊維を１００倍量
のアセトン中で室温下３０分浸漬し、メチルメタクリレ
ートポリマーを完全に除去し、第１表に記載したような
超極細アクリロニトリル繊維を得た。

第 １ 表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アクリロニトリルを８５ｗｔ％以上含有するポリマーを
   溶媒に溶解した溶液（Ａ）とメチルメタクリレートを９
   ０ｗｔ％以上含有するポリマーを溶媒に溶解した溶液（
   Ｂ）を紡糸口金から同時に吐出して乾湿式または湿式複
   合紡糸するに際して、吐出方向に対して垂直な断面での
   溶液（Ａ）と溶液（Ｂ）の吐出面積の比が（Ａ）／（Ｂ
   ）１／５００〜１／１となるように紡糸した後、３倍以
   上延伸することにより製造された複合繊維を、メチルメ
   タクリレートポリマーを溶解しアクリロニトリル系ポリ
   マーを溶解することのできない溶剤でメチルメタクリレ
   ートポリマーのみを溶解除去することを特徴とする超極
   細繊維の製法。