JPH09157943A - Fine porous fiber - Google Patents

Fine porous fiber

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JPH09157943A
JPH09157943A JP32609195A JP32609195A JPH09157943A JP H09157943 A JPH09157943 A JP H09157943A JP 32609195 A JP32609195 A JP 32609195A JP 32609195 A JP32609195 A JP 32609195A JP H09157943 A JPH09157943 A JP H09157943A
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fiber
surface area
microporous
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synthetic polymer
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a fine porous fiber having small porosity and average fine pore diameter, large specific surface area, excellent in absorbing perfor mance and having large strength, especially extremely suitable for liquid/liquid separating material. SOLUTION: This fine porous fiber is obtained by forming a composition comprising 65-85wt.% polyolefin and 15-35wt.% synthetic polymer particles having <=1.0μm average particle diameter, e.g. a silicone resin such as polymethylsilsesquioxane in fibrous state and then drawing the fiber at 2-8 draw ratio. The fiber has a fine porous structure comprising through holes having 0.01-0.1μm average pore diameter and the fiber has 10-25% porosity and 65-100m<2> /g specific surface area.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、ポリオレフィン系
の新規な微多孔性繊維に関する。詳しくは、特定の合成
重合体粒子を配合したポリオレフィン組成物よりなり、
比表面積が極めて大きい微多孔構造を有し、且つ高強度
の微多孔性繊維である。特に、大きい比表面積に基づく
表面吸着性を利用した液々分離用カートリッジフィルタ
ー用の糸として有用な微多孔性繊維を提供する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel polyolefin-based microporous fiber. Specifically, it is composed of a polyolefin composition containing specific synthetic polymer particles,
It is a high-strength microporous fiber having a microporous structure with an extremely large specific surface area. In particular, the present invention provides a microporous fiber which is useful as a thread for a cartridge filter for liquid-liquid separation utilizing surface adsorption due to a large specific surface area.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、繊維の機能化が、各種の繊維につ
いて検討され、実用化されている。その一つとして微多
孔性繊維がある。
2. Description of the Related Art In recent years, functionalization of fibers has been studied and put into practical use for various fibers. One of them is microporous fiber.

【0003】例えば、特開平4−18112号には、ポ
リオレフィン中にパラフィンワックスを混練し、これを
紡糸・延伸した後、該パラフィンワックスを適当な溶剤
を用いて、抽出除去し、更に乾燥することにより微多孔
性繊維を得る方法が記載されている。かかる方法によっ
て、均一な微多孔を有する良好な微多孔性繊維を得るこ
とが可能である。
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 4-18112, a paraffin wax is kneaded into a polyolefin, which is spun and stretched, and then the paraffin wax is extracted and removed using an appropriate solvent and further dried. Describes a method for obtaining microporous fibers. By such a method, it is possible to obtain good microporous fibers having uniform microporosity.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような公知の方法によって得られる微多孔繊維は、比表
面積が10m2/g程度であり、前記した微多孔性繊維
の表面吸着性を利用した液々分離用の用途においては、
未だ改良の余地があった。
However, the microporous fiber obtained by the known method as described above has a specific surface area of about 10 m 2 / g, and the surface adsorptivity of the microporous fiber described above is utilized. In the application for liquid-liquid separation,
There was still room for improvement.

【0005】ところが、上記方法において、比表面積を
大きくするにはパラフィンワックスの量を増大させ、抽
出されるパラフィンワックスによって形成される空隙率
を上げなければならない。そして、空隙率を大きくする
と強度が下がりカートリッジ状に巻き上げる際のハンド
リング性が低下するなどの問題が生じるおそれがあっ
た。
However, in the above method, in order to increase the specific surface area, it is necessary to increase the amount of paraffin wax and increase the porosity formed by the extracted paraffin wax. When the porosity is increased, the strength is lowered, and there is a possibility that the handling property when wound into a cartridge is deteriorated.

【0006】したがって、吸着に有効な微多孔を有し、
しかも、該微多孔による高い比表面積を有すると共に、
高強度を保持した微多孔性繊維の開発が望まれている。
Therefore, it has micropores effective for adsorption,
Moreover, while having a high specific surface area due to the microporosity,
The development of microporous fibers that maintain high strength is desired.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
特性を具備した新規な微多孔性繊維の開発を目的として
鋭意研究を行った。
[Means for Solving the Problems] The inventors of the present invention have conducted extensive studies for the purpose of developing a novel microporous fiber having the above-mentioned characteristics.

【0008】その結果、ポリオレフィンに特定の合成重
合体粒子を特定量溶融混合して繊維状に成形し、特定の
条件で延伸することによって、特定の細孔径と、従来に
ない大きな比表面積とを有し、しかも、空隙率が小さく
高強度を保持した微多孔性繊維を得ることに成功し、上
記した目的をすべて満足することを見い出し、本発明を
完成するに至った。
As a result, a specific synthetic polymer particle is melt-mixed with polyolefin in a specific amount to form a fiber, and the fiber is stretched under specific conditions to obtain a specific pore diameter and a large specific surface area which has never been obtained. The present inventors have succeeded in obtaining a microporous fiber having a small porosity and a high strength and satisfying all the above objects, and have completed the present invention.

【0009】即ち、本発明は、ポリオレフィン(以下、
a成分という)65〜85重量%、平均粒子径が1μm
以下である合成重合体粒子(以下、b成分という)15
〜35重量%よりなり、平均細孔径0.01〜0.1μ
mの連通孔からなる微多孔構造を有し、且つ空隙率が1
0〜25%、比表面積が65〜100m2/gである微
多孔性繊維である。
That is, the present invention relates to a polyolefin (hereinafter,
65 to 85% by weight, the average particle size is 1 μm.
The following synthetic polymer particles (hereinafter referred to as component b) 15
~ 35% by weight, average pore size 0.01-0.1μ
It has a microporous structure consisting of m communicating holes and has a porosity of 1
It is a microporous fiber having 0 to 25% and a specific surface area of 65 to 100 m 2 / g.

【0010】本発明において、a成分であるポリオレフ
ィンとしては、公知のものが特に制限なく使用される。
例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン−
1又はポリメチルペンテン等のα−オレフィンの単独重
合体、α−オレフィンと他の共重合可能なモノマーとの
共重合体及びそれらの混合物等を挙げることができる。
中でも、得られる微多孔性繊維の耐熱性と成形性を勘案
すると、プロピレンの単独重合体、プロピレンと他の共
重合可能なモノマーとの共重合体及びそれらの混合物が
好適である。
In the present invention, known polyolefins can be used as the component a without particular limitation.
For example, polyethylene, polypropylene, polybutene
1 or a homopolymer of α-olefin such as polymethylpentene, a copolymer of α-olefin and another copolymerizable monomer, and a mixture thereof.
Among them, homopolymers of propylene, copolymers of propylene with other copolymerizable monomers, and mixtures thereof are preferable in consideration of heat resistance and moldability of the obtained microporous fiber.

【0011】上記のα−オレフィンと他の共重合可能な
モノマーとの共重合体は、一般にα−オレフィン、特に
プロピレンを90重量%以上含み、他の共重合可能なモ
ノマーを10重量%以下含む共重合体が好適である。ま
た、上記共重合可能なモノマーも特に限定されず、公知
のものを使用出来るが、一般には、炭素原子数2〜8の
α−オレフィン、特にエチレン、及びブテンが好適であ
る。本発明において、b成分は、公知の合成重合体粒子
が特に制限なく使用できるが、ポリオレフィンと混合し
た場合凝集を起さず、均一に分散するものを選択するこ
とが好ましい。かかる合成重合体粒子は、延伸工程にお
いてポリオレフィンと分散した合成重合体粒子との界面
に剥離を生じさせて微細な連通孔を形成させるために使
用される。
The copolymer of the above-mentioned α-olefin and another copolymerizable monomer generally contains at least 90% by weight of α-olefin, particularly propylene, and at most 10% by weight of another copolymerizable monomer. Copolymers are preferred. The copolymerizable monomer is not particularly limited, and known monomers can be used, but α-olefins having 2 to 8 carbon atoms, particularly ethylene and butene are generally preferable. In the present invention, as the component b, known synthetic polymer particles can be used without particular limitation, but it is preferable to select one that does not cause aggregation when mixed with a polyolefin and is uniformly dispersed. Such synthetic polymer particles are used in the stretching step to cause separation at the interface between the polyolefin and the dispersed synthetic polymer particles to form fine communication holes.

【0012】本発明に用いる合成重合体粒子は、上記の
機能を発揮するものであれば熱硬化性樹脂及び熱可塑性
樹脂、いわゆるビニル系の架橋重合体などや、ゾル−ゲ
ル法で得られる有機基を有する硅酸の重合体粒子などの
公知の合成重合体粒子が使用可能である。分解温度がポ
リオレフィンの成形温度以下の場合には、微多孔性とす
ることができない。
The synthetic polymer particles used in the present invention are thermosetting resins and thermoplastic resins, so-called vinyl-based cross-linked polymers and the like obtained by the sol-gel method as long as they exhibit the above-mentioned functions. Known synthetic polymer particles such as polymer particles of silicic acid having a group can be used. If the decomposition temperature is below the molding temperature of the polyolefin, it cannot be made microporous.

【0013】本発明において好適に使用し得る合成重合
体粒子を具体的に例示すると、例えば6−ナイロン、
6,6−ナイロン等のポリアミド;ポリ四フッ化エチレ
ン,四フッ化エチレン−六ッ化プロピレン共重合体等の
フッ素系樹脂;ポリイミド;シリコーン樹脂;フェノー
ル樹脂;ベンゾグアナミン樹脂;或いはスチレン,アク
リル酸,メタクリル酸,アクリル酸メチル,メタクリル
酸メチル等とジビニルベンゼン等の架橋剤との共重合体
が好適である。中でもポリオレフィンとの界面剥離性が
良好であり、延伸により容易に多孔質化することができ
るという理由から、本発明ではシリコーン樹脂粒子が好
適に用いられる。
Specific examples of the synthetic polymer particles which can be preferably used in the present invention include 6-nylon,
Polyamide such as 6,6-nylon; Fluorine-based resin such as polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-propylene hexafluoride copolymer; polyimide; silicone resin; phenol resin; benzoguanamine resin; or styrene, acrylic acid, A copolymer of methacrylic acid, methyl acrylate, methyl methacrylate and the like and a crosslinking agent such as divinylbenzene is suitable. Of these, silicone resin particles are preferably used in the present invention because they have good interfacial peelability from polyolefins and can be easily made porous by stretching.

【0014】上記の合成重合体粒子の平均粒子径は、
1.0μm以下である必要がある。合成重合体粒子の平
均粒子径が1.0μmより大きい場合には、繊維状への
成形性に劣るようになり、得られる繊維の平均孔径も大
きく、且つ比表面積も大きくならず好適ではない。好適
な微多孔性繊維を得るための合成重合体粒子の平均粒子
径は、0.03〜0.5μmである。
The average particle size of the above synthetic polymer particles is
It must be 1.0 μm or less. When the average particle diameter of the synthetic polymer particles is larger than 1.0 μm, the moldability into fibrous form becomes poor, the average pore diameter of the obtained fiber is large, and the specific surface area is not large, which is not preferable. The average particle size of the synthetic polymer particles for obtaining suitable microporous fibers is 0.03 to 0.5 μm.

【0015】上記の合成重合体粒子の粒子径分布は狭い
ほど均一な細孔が得られるために好ましい。一般には粒
子径分布を分散で表わした場合、分散が1.5以下、さ
らに好ましくは1.0以下であることが好適である。ま
た、上記の合成重合体粒子の形状はどのような形状であ
っても良いが、通常は、長径と短径の比が1〜2の範囲
の球形又は楕円形であることが、径の均一な細孔が得ら
れるために好ましい。上記の比は、さらに1〜1.5の
範囲であることが好ましい。
The narrower the particle size distribution of the above synthetic polymer particles, the more uniform the fine pores can be obtained, which is preferable. Generally, when the particle size distribution is expressed as a dispersion, the dispersion is preferably 1.5 or less, more preferably 1.0 or less. Further, the shape of the above-mentioned synthetic polymer particles may be any shape, but it is usually a spherical shape or an elliptical shape in which the ratio of the major axis to the minor axis is in the range of 1 to 2 so that the diameter is uniform. It is preferable because various fine pores can be obtained. The above ratio is preferably in the range of 1 to 1.5.

【0016】前記したa成分のポリオレフィンとb成分
の合成重合体粒子との割合は、a成分が65〜85重量
%、好ましくは65〜80重量%で、b成分が15〜3
5重量%、好ましくは20〜35重量%である。前記a
成分とb成分の組成割合は、微多孔性繊維の性状を前記
特定の範囲に保ち、且つ後記する製造方法において、微
多孔性繊維を工業的に有利に製造するために重要であ
る。該b成分の割合が前記下限値より少なくなると得ら
れる微多孔性繊維の孔形成が十分でなく、また、逆にb
成分の添加割合が前記上限値より多くなると、繊維の成
形性が悪くなったり、延伸が十分に行えないなどの傾向
があり、いずれにしても、本発明の平均細孔径、空隙率
及び比表面積を満足することができない。
The ratio of the a-component polyolefin to the b-component synthetic polymer particles is from 65 to 85% by weight, preferably from 65 to 80% by weight, and from 15 to 3% by weight for the b component.
It is 5% by weight, preferably 20 to 35% by weight. The a
The composition ratio of the component and the component b is important for keeping the properties of the microporous fiber within the above specific range and for producing the microporous fiber industrially advantageously in the production method described later. If the proportion of the b component is less than the lower limit value, the pore formation of the microporous fiber obtained is not sufficient, and conversely b
If the addition ratio of the component is more than the above upper limit, there is a tendency that the moldability of the fiber deteriorates, or the stretching cannot be sufficiently performed, and in any case, the average pore diameter, the porosity and the specific surface area of the present invention. Can't be satisfied.

【0017】前記a成分にb成分を多量に、かつ、均一
に混合することは困難であることがあり、このような場
合には前記a成分とb成分との混合に際して分散剤を特
定量配合することが好ましい。即ち、前記a成分及びb
成分の合計量100重量部に対して、分散剤を0.1〜
20重量部添加することが良好な微多孔性繊維を得るた
めに好ましい。
It may be difficult to mix the component a with the component b in a large amount and uniformly. In such a case, a specific amount of a dispersant is added when the component a and the component b are mixed. Preferably. That is, the a component and b
The dispersant is 0.1 to 100 parts by weight based on the total amount of the components.
It is preferable to add 20 parts by weight to obtain a good microporous fiber.

【0018】分散剤は種々の合成樹脂に可塑剤として添
加される公知の化合物を特に限定されず用いうる。一般
に好適に使用される分散剤は、ポリエステル系可塑剤、
エポキシ系可塑剤、末端OH化ポリブタジエンである。
これらを例示すると下記の通りである。
As the dispersant, a known compound added as a plasticizer to various synthetic resins can be used without particular limitation. Generally used dispersants are polyester plasticizers,
It is an epoxy plasticizer and polybutadiene with OH terminal.
Examples of these are as follows.

【0019】上記ポリエステル系可塑剤は、一般に炭素
原子数4〜8の直鎖又は芳香環を有する二塩基酸又は三
塩基酸と炭素原子数2〜5の直鎖状の二価アルコールを
エステル化反応させたものが好適である。特に好適に使
用されるものを具体的に例示すると、セバシン酸、アジ
ピン酸、フタル酸、アゼライン酸およびトリメリット酸
等の二塩基酸あるいは三塩基酸と、エチレングライコー
ル、プロピレングライコール、ブチレングライコール、
ネオペンチルグライコールおよび長鎖アルキレングライ
コール等よりなるポリエステル化合物で、特にアジピン
酸あるいはセバシン酸とプロピレングライコール、ブチ
レングライコール又は長鎖アルキレングライコールとよ
りなるポリエステル化合物が好ましく用いられる。
The above polyester plasticizers are generally esterified from a dibasic acid or tribasic acid having a linear or aromatic ring having 4 to 8 carbon atoms and a linear dihydric alcohol having 2 to 5 carbon atoms. Those reacted are preferable. Specific examples of particularly preferably used ones include dibasic acids or tribasic acids such as sebacic acid, adipic acid, phthalic acid, azelaic acid and trimellitic acid, and ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol. equal,
A polyester compound consisting of neopentylglycol and long-chain alkyleneglycol, and particularly preferably a polyester compound consisting of adipic acid or sebacic acid and propyleneglycol, butyleneglycol or long-chain alkyleneglycol.

【0020】エポキシ系可塑剤は、炭素原子数8〜24
の一塩基性直鎖不飽和酸の二重結合をエポキシ化したも
のが好ましい。特に好適に使用されるものを具体的に示
せばエポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油等で、これ
らを単独でまたは併用して使用出来る。
The epoxy plasticizer has 8 to 24 carbon atoms.
Those obtained by epoxidizing the double bond of the monobasic linear unsaturated acid are preferred. Particularly preferably used are epoxidized soybean oil and epoxidized linseed oil, which can be used alone or in combination.

【0021】また、末端OH化ポリブタジエンは、重合
度500〜2000の両末端を水酸化した物が好ましく
用いられる。
As the OH-terminated polybutadiene, those obtained by hydroxylating both ends having a polymerization degree of 500 to 2000 are preferably used.

【0022】前記した分散剤の添加割合は、0.5〜1
0重量%、好ましくは1〜5重量%である。該分散剤の
割合が前記下限値より少なくなると得られる繊維の微多
孔化が十分でなく、また、逆に分散剤の添加割合が前記
上限値より多くなると、繊維の成形性が悪くなったり、
延伸が十分に行えないなどの傾向があるので好ましくな
い。
The addition ratio of the above-mentioned dispersant is 0.5 to 1
It is 0% by weight, preferably 1 to 5% by weight. If the proportion of the dispersant is less than the lower limit, microporosification of the obtained fiber is not sufficient, and conversely, if the proportion of the dispersant added is more than the upper limit, the moldability of the fiber is deteriorated,
It is not preferable because there is a tendency that stretching cannot be performed sufficiently.

【0023】本発明の微多孔性繊維は、平均細孔径が
0.01〜0.10μm、好ましくは0.01〜0.0
5μm、空隙率が10〜25%、好ましくは15〜25
%、比表面積が65〜100m2/g、好ましくは65
〜80m2/gである。
The microporous fiber of the present invention has an average pore diameter of 0.01 to 0.10 μm, preferably 0.01 to 0.0.
5 μm, porosity 10-25%, preferably 15-25
%, Specific surface area of 65 to 100 m 2 / g, preferably 65
8080 m 2 / g.

【0024】従来、微多孔性繊維は種々提案されている
が、上記のように平均細孔径及び空隙率において、この
ように高い比表面積を有する微多孔性繊維は本発明にお
いて初めて提案されたのである。そして、本発明の微多
孔性繊維は、高い強度を維持しながら、かかる比表面積
に基づく優れた吸着特性を有する。
Conventionally, various microporous fibers have been proposed, but the microporous fiber having such a high specific surface area in terms of average pore diameter and porosity as described above was first proposed in the present invention. is there. The microporous fiber of the present invention has excellent adsorption properties based on such specific surface area while maintaining high strength.

【0025】尚、本発明において、平均細孔径、空隙率
及び比表面積はそれぞれ水銀圧入式ポロシメーター法に
より測定した値である。
In the present invention, the average pore diameter, porosity and specific surface area are values measured by the mercury porosimetry method.

【0026】上記平均細孔径が0.01〜0.10μm
の範囲を外れた場合、強度を犠牲にせずに比表面積や空
隙率を前記の範囲に調節することが困難である。
The average pore diameter is 0.01 to 0.10 μm
When the value is out of the range, it is difficult to adjust the specific surface area and the porosity to the above range without sacrificing the strength.

【0027】また、空隙率が10%より小さい場合、強
度は増すが比表面積が低下して吸着性能に劣り、25%
より大きくなると強度が低減する。また、比表面積が6
5m2/gより小さいと吸着性能が不十分となり、10
0m2/gより大きくなるとこれに連鎖して空隙率も2
5%を超えるため、強度が低くなり好適でない。
When the porosity is less than 10%, the strength is increased, but the specific surface area is decreased and the adsorption performance is deteriorated.
The larger the strength, the lower the strength. The specific surface area is 6
If it is less than 5 m 2 / g, the adsorption performance becomes insufficient and 10
When it is larger than 0 m 2 / g, the porosity is also chained to 2
Since it exceeds 5%, the strength becomes low, which is not preferable.

【0028】本発明の微多孔性繊維は、平均細孔径が
0.01〜0.10μmと小さく、比表面積が65〜1
00m2/gと大きいため吸着性能に優れ、しかも空隙
率が10〜25%と小さいため強度が大きいという特徴
を有す。
The microporous fiber of the present invention has a small average pore diameter of 0.01 to 0.10 μm and a specific surface area of 65 to 1
Since it has a large value of 00 m 2 / g, it has excellent adsorption performance, and has a feature that it has a large strength because it has a small porosity of 10 to 25%.

【0029】本発明の微多孔性繊維の繊維径は特に制限
されないが、直径が10μm〜30μmの範囲のものが
一般的である。
The fiber diameter of the microporous fiber of the present invention is not particularly limited, but the diameter is generally in the range of 10 μm to 30 μm.

【0030】本発明の微多孔性繊維の製造方法は特に制
限されるものではない。代表的な製造方法を例示すれ
ば、ポリオレフィン65〜85重量%、平均粒子径が1
μm以下の合成重合体粒子15〜35重量%よりなる混
合組成物を後記の特定の条件下に、繊維状物に溶融成形
後、延伸することで微多孔性繊維を得ることができる。
The method for producing the microporous fiber of the present invention is not particularly limited. A typical production method is as follows: polyolefin 65 to 85% by weight, average particle size 1
A microporous fiber can be obtained by melt-molding a mixed composition of 15 to 35% by weight of synthetic polymer particles having a particle size of not more than μm into a fibrous material under specific conditions described below and then stretching.

【0031】上記各成分の混合に際し、目的とする微多
孔性繊維の製造を妨げない範囲において着色剤、滑剤、
酸化防止剤、劣化防止剤、親水化剤、疎水化剤等の公知
の添加剤を加えることはしばしば良好な態様である。
Upon mixing the above components, a colorant, a lubricant, and a colorant are added as long as they do not interfere with the production of the target microporous fiber.
It is often a good practice to add known additives such as antioxidants, deterioration inhibitors, hydrophilizing agents, hydrophobizing agents and the like.

【0032】前記混合組成物は、通常のスーパーミキサ
ー、ヘンシェルミキサー等の公知の混合機を用いて容易
に均一混合され、次いで通常の一軸、または二軸押出機
により溶融ペレット化して得られる。
The above-mentioned mixed composition can be easily and uniformly mixed by using a known mixer such as an ordinary super mixer or Henschel mixer, and then melt pelletized by an ordinary single-screw or twin-screw extruder.

【0033】前記混合組成物を、特定の条件下に繊維状
物に溶融成形して未延伸繊維とした後、延伸することに
より微多孔性繊維を得ることができる。
A microporous fiber can be obtained by melt-molding the above-mentioned mixed composition into a fibrous material under specific conditions to obtain an unstretched fiber and then stretching.

【0034】上記の組成物を繊維状に成形する方法も特
に制限されないが、一般に、公知のノズルを備えた押出
機を用いて未延伸繊維を得ることができる。この場合、
未延伸繊維を紡糸成形する際の押出量と引取速度で制御
されるドラフト比は、次式で算出され、一般に150〜
1000、好ましくは150〜800の範囲で決定する
ことが望ましい。
The method for molding the above composition into a fibrous form is not particularly limited, but generally, an unstretched fiber can be obtained by using a known extruder equipped with a nozzle. in this case,
The draft ratio controlled by the extrusion rate and the take-up speed during spin molding of unstretched fibers is calculated by the following formula, and is generally 150-
It is desirable to determine in the range of 1000, preferably 150 to 800.

【0035】[0035]

【数1】 (Equation 1)

【0036】特に、ドラフト比を決定する引取速度は、
後の延伸において得られる微多孔性繊維の高い比表面積
を達成するために重要であり、190〜900m/分の
速度を選択することが望ましい。
In particular, the take-up speed that determines the draft ratio is
It is important to achieve a high specific surface area of the microporous fibers obtained in the subsequent drawing, and it is desirable to select a speed of 190 to 900 m / min.

【0037】上記の方法で得られる未延伸繊維の延伸
は、一般的に、二対のネルソンロールやゴデットロール
等の回転速度比の違いにより一軸延伸する方法等で行わ
れる。
The unstretched fiber obtained by the above method is generally stretched by a uniaxial stretching method or the like depending on the difference in rotation speed ratio between two pairs of Nelson rolls and godet rolls.

【0038】また、本発明の微多孔性繊維を得るための
延伸倍率は特に限定されるものではないが、一般的には
2〜8倍、好ましくは3〜6倍である。延伸倍率が小さ
いと微孔の生成が十分でなく、比表面積が小さいため吸
着性能に劣り、また、逆に大きすぎると延伸時に切断す
る頻度が増して製造上のトラブルが増すことになる。
The draw ratio for obtaining the microporous fiber of the present invention is not particularly limited, but is generally 2 to 8 times, preferably 3 to 6 times. If the stretching ratio is small, the generation of fine pores is not sufficient and the specific surface area is small, resulting in poor adsorption performance. Conversely, if it is too large, the frequency of cutting during stretching increases and manufacturing problems increase.

【0039】延伸温度は、一般に常温以上ポリオレフィ
ンの融点以下、特に融点より10〜100℃低い温度が
好ましい。延伸温度がポリオレフィンの融点より10℃
低い温度以上では、延伸は容易にできるが微多孔の生成
が十分でなかったり、あるいは生成した微多孔が熱で潰
れたりして好ましくなく、逆にポリオレフィンの融点よ
り100℃以上低い延伸温度では前記した延伸倍率が達
成できず、切断する頻度が増して好ましくない。
The stretching temperature is generally from room temperature to the melting point of the polyolefin, and preferably 10 to 100 ° C. lower than the melting point. Stretching temperature is 10 ° C higher than the melting point of polyolefin
At a low temperature or higher, stretching can be easily performed, but the formation of microporosity is not sufficient, or the generated microporosity is undesirably crushed by heat, and conversely, at a stretching temperature 100 ° C or more lower than the melting point of polyolefin, The desired stretching ratio cannot be achieved, and the frequency of cutting increases, which is not preferable.

【0040】上記の延伸によって得られた微多孔性繊維
は更に緊張下に熱処理、例えば、前記延伸の温度以上融
点以下の温度で熱固定処理し、その後室温まで冷却して
目的物とすることが好ましい。また、接着性を改良する
目的でのコロナ放電処理や親水化処理あるいは疎水化処
理による表面処理を行うことは好ましい態様である。
The microporous fiber obtained by the above stretching may be further heat treated under tension, for example, heat set at a temperature not lower than the stretching temperature but not higher than the melting point, and then cooled to room temperature to obtain the desired product. preferable. In addition, it is a preferable embodiment to perform a surface treatment such as a corona discharge treatment, a hydrophilic treatment, or a hydrophobic treatment for the purpose of improving the adhesiveness.

【0041】[0041]

【効果】以上の説明の如く本発明で得られる微多孔性繊
維は、その材質が耐熱性、耐薬品性、生体適合性、およ
び強度に優れたポリオレフィンよりなり、平均細孔径が
0.01〜0.10μmで、かつ比表面積が65〜10
0m2/gと大きく、しかも空隙率が10〜25%と小
さく、強度の大きい微多孔性繊維を提供することができ
る。
As described above, the microporous fiber obtained in the present invention is made of polyolefin having excellent heat resistance, chemical resistance, biocompatibility and strength, and has an average pore diameter of 0.01 to. 0.10 μm and specific surface area of 65 to 10
A microporous fiber having a large strength of 0 m 2 / g and a small porosity of 10 to 25% can be provided.

【0042】従って、本発明で得られる微多孔性繊維
は、除じん及び除菌のためのエアーフィルター;廃水処
理;食品工業、電子工業、製薬工業におけるクリーンウ
ォーター製造;各種の液/液分離等に使用されるカート
リッジフィルター用材料、さらには、精密ろ過、及び限
外ろ過、パーベーパレーション等の支持体としての用途
に好適に使用される。さらには、比表面積の大きいこと
を利用して通気性の良い衣料用繊維や、濾布不織布とし
ての利用も考えられる。
Therefore, the microporous fiber obtained by the present invention is an air filter for removing dust and bacteria; wastewater treatment; production of clean water in the food industry, electronic industry, pharmaceutical industry; various liquid / liquid separations, etc. It is preferably used for a material for a cartridge filter used in, and further as a support for microfiltration, ultrafiltration, pervaporation and the like. Further, it can be considered to be used as a fiber for clothes having good air permeability and a filter cloth non-woven fabric due to its large specific surface area.

【0043】[0043]

【実施例】本発明を更に具体的に説明するため、以下、
実施例及び比較例を掲げて説明するが、本発明はこれら
の実施例に限定されるものではない。尚、実施例および
比較例に示す微多孔性繊維の物性及び判定は以下の方法
により測定或いは判定した値を示す。
EXAMPLES In order to explain the present invention more specifically, the following will be described.
Examples and comparative examples will be described below, but the present invention is not limited to these examples. The physical properties and judgments of the microporous fibers shown in Examples and Comparative Examples are the values measured or judged by the following methods.

【0044】(1)平均細孔径(μ);島津製作所
(株)製ポアサイザー9310を用い、水銀圧入式ポロ
シメーター法により測定した。
(1) Average pore diameter (μ): Measured by a mercury porosimetry method using a pore sizer 9310 manufactured by Shimadzu Corporation.

【0045】(2)比表面積(m2/g);島津製作所
(株)製ポアサイザー9310を用い、水銀圧入式ポロ
シメーター法により測定した。
(2) Specific surface area (m2 / g): Measured by a mercury porosimetry method using a pore sizer 9310 manufactured by Shimadzu Corporation.

【0046】(3)空隙率(%);島津製作所(株)製
ポアサイザー9310を用い、水銀圧入式ポロシメータ
ー法により測定した。
(3) Porosity (%): Measured by a mercury porosimetry method using a pore sizer 9310 manufactured by Shimadzu Corporation.

【0047】(4)直径(μm);ハイロックス(株)
製マイクロハイスコープシステムDH−2200を用い
て測定した。
(4) Diameter (μm); Hylox Corporation
The measurement was performed using a micro high scope system DH-2200 manufactured by KK.

【0048】(5)デニール(g/9000m);長さ
9000m当たりの繊維の重量を測定した。
(5) Denier (g / 9000 m); The weight of fiber per 9000 m of length was measured.

【0049】(7)伸度(%);島津製作所(株)製引
張試験機オートグラフ200を用い、試料長100m
m、引張速度300%/分で行った。
(7) Elongation (%): Using a tensile tester Autograph 200 manufactured by Shimadzu Corporation, sample length 100 m
m, at a tensile speed of 300% / min.

【0050】(8)破断強度(g/d);島津製作所
(株)製オートグラフ200を用い、試料長100m
m、引張速度300%/分で行った。
(8) Breaking strength (g / d); using Autograph 200 manufactured by Shimadzu Corporation, sample length 100 m
m, at a tensile speed of 300% / min.

【0051】(9)ヤング率(g/d);島津製作所
(株)製オートグラフ200を用い、試料長100m
m、引張速度300%/分で行った。
(9) Young's modulus (g / d); using Autograph 200 manufactured by Shimadzu Corporation, sample length 100 m
m, at a tensile speed of 300% / min.

【0052】(10)吸着量;イソプロピルアルコール
(試薬)と蒸留水が1:1の混合溶液に1gの繊維を1
時間浸漬して、繊維が吸着した溶液の量を重量変化から
算出した。
(10) Adsorption amount: 1 g of fiber was added to a 1: 1 mixed solution of isopropyl alcohol (reagent) and distilled water.
After immersion for a time, the amount of the solution to which the fibers were adsorbed was calculated from the weight change.

【0053】(11)成形性;未延伸の繊維を目視及び手
でさわって観察し次の判定基準で判定した。
(11) Formability: The unstretched fiber was visually and manually touched to observe and judged according to the following criteria.

【0054】 良好 ;太さむら、表面凹凸がない状態 やや良好;太さむら、又は表面凹凸の一方が微少ある状
態 不良 ;太さむらがあり、表面に凹凸がある状態 (12)分散性;延伸して得られた微多孔性繊維を目視
し、フィッシュアイがあるかないかで判定した。
Good; thickness unevenness, no surface irregularities somewhat good; thickness unevenness, or one of the surface irregularities is minute Bad: uneven thickness, uneven surface (12) Dispersibility; The microporous fiber obtained by stretching was visually inspected and judged by the presence or absence of fish eyes.

【0055】 良好 ;フィッシュアイがない状態 やや良好;ごく微細なフィッシュアイが観察される状態 不良 ;フィッシュアイが観察される状態 (13)延伸性;未延伸繊維を延伸する際の延伸状態で判
定した。
Good: No fisheyes Slightly good: Very fine fisheyes observed Poor: Fisheyes observed (13) Stretchability: Judged by the stretched state when stretching unstretched fibers did.

【0056】 良好 ;切断、破れが生ぜず、延伸が均一に行なわれ
ている状態 やや不良;延伸が出来ても一部に未延伸部が存在する状
態 延伸出来ず;切断、破れが発生し延伸が出来ない状態 実施例1〜11、及び比較例1〜5 表1に示すようなポリオレフィン、合成重合体粒子、及
びポリオレフィンと合成重合体粒子の合計量100重量
部に対して2重量%の分散剤よりなる組成物をスーパー
ミキサーで5分間混合した後、二軸押出機により170
〜230℃でストランド状に押出し、ペレット状に切断
した。
Good; state in which cutting and tearing did not occur and stretching was carried out uniformly Slightly inferior; state in which some unstretched portions exist even after stretching was possible Stretching was not possible; cutting and tearing occurred and stretching A state in which it is not possible to carry out Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 5 2% by weight dispersion based on 100 parts by weight of the total amount of polyolefin, synthetic polymer particles, and polyolefin and synthetic polymer particles as shown in Table 1. After mixing the composition consisting of the agents with a super mixer for 5 minutes, 170
It was extruded into strands at ~ 230 ° C and cut into pellets.

【0057】[0057]

【表1】 [Table 1]

【0058】得られたペレットを、スクリュー径40m
mφ、L/D=22の押出機に取付けた、直径0.7m
mの孔を198個有する繊維製造用ノズルより、230
〜300℃で押出し、空冷リングに投入して冷却せし
め、200〜890m/分で引き取り未延伸繊維を得
た。この未延伸繊維を、回転速度の異なる2対の7本構
成ゴデットロール間で150℃にて延伸倍率3〜6倍に
一軸延伸し、微多孔性繊維を得た。各々の条件は表2に
示すとおりである。
The pellets obtained were screwed with a screw diameter of 40 m.
0.7 m in diameter attached to an extruder with mφ and L / D = 22
230 from a fiber manufacturing nozzle with 198 m holes
It was extruded at ˜300 ° C., put into an air-cooled ring to be cooled, and taken out at 200 to 890 m / min to obtain an unstretched fiber. This unstretched fiber was uniaxially stretched between two pairs of seven-constituting godet rolls having different rotation speeds at 150 ° C. at a stretch ratio of 3 to 6 to obtain a microporous fiber. The respective conditions are as shown in Table 2.

【0059】[0059]

【表2】 [Table 2]

【0060】尚、使用したポリオレフィン、合成重合体
粒子、分散剤は下記に示す商品を使用した。
The following products were used as the polyolefin, synthetic polymer particles and dispersant used.

【0061】ポリオレィン; ポリプロピレン;(株)トクヤマ製、PN-120(商品名)
密度0.91g/cm3 ,135 ℃のテトラリンで測定した極限粘
度2.38dl/g,融点166 ℃ ポリエチレン ;三井石油化学工業(株)製、高密度ポ
リエチレンハイセ゛ックス1300J (商品名)、メルトインテ゛ックス 1.
3g/10 分 合成重合体粒子; ポリメチルシル セスキオキサン(A);東レシリコ
ーン(株)製、トレフィルR-935 (商品名)、平均粒子
径4μmの球状物、分散1.5 ポリメチルシルセスキオキサン(B);東レシリコーン
(株)製、トレフィルR-935 (商品名)、平均粒子径
0.5μmの球状物、分散0.007 ベンゾグアナミン;日本触媒化学工業(株)製、エポス
ターR−L(商品名)、平均粒子径15μmの球状物、
分散0.3 N-フェニルマレイミト゛-スチレン-シ゛ヒ゛ニルヘ゛ンセ゛ン ;n−ヘキサン中で
ラジカル重合して得た 0.1〜0.
2μmの合成重合体粒子 分散剤;日本曹達(株)製、末端OH化ポリブタジエ
ン、GI−1000(グレード名) 上記の方法により得られた繊維の物性を表3に示した。
尚、各実施例の吸着量の試験において、吸着された液を
調べた結果、殆どがイソプロピルアルコールであり、該
アルコールが選択的に吸着されることが確認された。
Polyolin; polypropylene; PN-120 (trade name) manufactured by Tokuyama Corp.
Polyethylene with an intrinsic viscosity of 2.38 dl / g and a melting point of 166 ° C. measured with tetralin having a density of 0.91 g / cm 3 and 135 ° C .; Mitsui Petrochemical Co., Ltd., high-density polyethylene high-dex 1300J (trade name), melt index 1.
3 g / 10 min Synthetic polymer particles; Polymethylsilsesquioxane (A); Toray Silicone Co., Ltd., Trefil R-935 (trade name), spherical particles having an average particle diameter of 4 μm, dispersion 1.5 Polymethylsilsesquioxane ( B); Toray Silicone Co., Ltd., Trefil R-935 (trade name), spherical particles having an average particle size of 0.5 μm, dispersion 0.007 benzoguanamine; Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd., Eposter RL (commodity) Name), spherical particles having an average particle diameter of 15 μm,
Dispersion 0.3 N-phenylmaleimide-styrene-divinylbenzene; obtained by radical polymerization in n-hexane 0.1-0.
2 μm Synthetic Polymer Particle Dispersant: Nippon Soda Co., Ltd., OH-terminated polybutadiene, GI-1000 (grade name) The physical properties of the fiber obtained by the above method are shown in Table 3.
As a result of examining the adsorbed liquid in the adsorption amount test of each example, it was confirmed that most of the adsorbed liquid was isopropyl alcohol and that the alcohol was selectively adsorbed.

【0062】[0062]

【表3】 [Table 3]

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ポリオレフィン65〜85重量%、平均粒
子径が1μm以下の合成重合体粒子15〜35重量%よ
りなり、平均細孔径0.01〜0.1μmの連通孔から
なる微多孔構造を有し、且つ空隙率が10〜25%、比
表面積が65〜100m2/gである微多孔性繊維。
1. A microporous structure comprising 65 to 85% by weight of polyolefin and 15 to 35% by weight of synthetic polymer particles having an average particle diameter of 1 μm or less, and having continuous pores having an average pore diameter of 0.01 to 0.1 μm. Microporous fibers having a porosity of 10 to 25% and a specific surface area of 65 to 100 m 2 / g.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2004013388A1 (en) * 2002-08-05 2004-02-12 Toray Industries, Inc. Porous fiber

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