JPH11279831A - ポリビニルアルコール系繊維 - Google Patents

ポリビニルアルコール系繊維

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JPH11279831A
JPH11279831A JP8234198A JP8234198A JPH11279831A JP H11279831 A JPH11279831 A JP H11279831A JP 8234198 A JP8234198 A JP 8234198A JP 8234198 A JP8234198 A JP 8234198A JP H11279831 A JPH11279831 A JP H11279831A
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JP
Japan
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mol
pva
fiber
vinyl
salt
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JP8234198A
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Masahiro Nagao
昌浩 長尾
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Kuraray Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 繊維の強靭さを損なうことなく、親水性とく
に水溶性を改善する。 【解決手段】 下記の化1に示される構造単位をアセタ
ール化反応により0.1〜45モル%導入してなるビニ
ルアルコール系重合体よりなる繊維。 【化1】 上記の化1において、Xは−COOH(またはその
塩),−SO3H(またはその塩),−CONR23
−N+456・Y-(Y:ハロゲン),−OHを含有
する官能基を表す。なお、R1はアルキレン基または縦
線(上部のCと下部のXを直結)を表す。また、R2
3,R4,R5およびR6はH,アルキル基またはフェニ
ル基を表す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は親水性に富む繊維に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来よりポリビニルエステルおよびその
ケン化物であるポリビニルアルコールは親水性で、強靭
であることから、成形物、フィルム、繊維として広く用
いられてきた。 しかし単独では親水性が不足であり、
これを改善する目的でカルボキシル基、カチオン性基、
スルホン酸基等のイオン性基を導入して親水性を改良す
る試みがなされてきた。これらの親水性基を導入する方
法としては、ビニルエステルと共重合可能なエチレン性
単量体との共重合による方法が一般的に用いられてき
た。 しかし、共重合による方法では共重合性単量体の
導入率を増やすと重合体の重合度が低下し、ポリビニル
アルコール系重合体の特徴である成形物の強靭さが低下
するなどの問題があった。とくに共重合などによってイ
オン性基を導入したポリビニルアルコールは、吸湿が激
しく、高湿下では成形物や繊維の靭性が低下したり、べ
とついたりするなどの問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、繊維の強靭
さを損なうことなく、親水性とくに水溶性を改善するこ
とにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解決すべく鋭意検討した結果、下記の化3に示され
る構造単位をアセタール化反応により0.1〜45モル
%導入してなるビニルアルコール系重合体よりなる繊
維;ならびに下記の化4に示される構造単位をマイケル
付加反応により0.1〜45モル%導入してなるビニル
アルコール系重合体よりなる繊維を見出し、本発明を完
成するに至った。
【0005】
【化3】
【0006】上記の化3において、Xは−COOH(ま
たはその塩),−SO3H(またはその塩),−CON
23,−N+456・Y-(Y:ハロゲン),−O
Hを含有する官能基を表す。なお、R1はアルキレン基
または縦線(上部のCと下部のXを直結)を表す。ま
た、R2,R3,R4,R5およびR6はH,アルキル基ま
たはフェニル基を表す。R1のアルキレン基は、炭素数
1〜5のものが好ましく、炭素数1〜3のものがより好
ましい。R2,R3,R4,R5およびR6のアルキル基
は、炭素数1〜5のものが好ましく、炭素数1〜3のも
のがより好ましい。
【0007】
【化4】
【0008】上記の化4において、Xは−COOH(ま
たはその塩),−SO3H(またはその塩),−CON
23,−N+456・Y-(Y:ハロゲン),−O
Hを含有する官能基を表す。なお、R1,R2,R3
4,R5およびR6はH,アルキル基またはフェニル基
を表す。R1,R2,R3,R4,R5およびR6のアルキル
基は、炭素数1〜5のものが好ましく、炭素数1〜3の
ものがより好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に本発明についてさらに詳し
く説明する。本発明の繊維は,ポリビニルアルコール
(以下、PVAと略記することがある。)系樹脂をベー
スにして,分子内に化3に示される構造単位を有するア
ルデヒド類を上アセタール化反応させて得られるPVA
系重合体や,同様に化4に示される構造単位を有する化
合物をマイケル付加反応させて得られるPVA系重合体
が好適に用いられる。
【0010】本発明の原料として用いられるPVA系重
合体は,様々なものを充当することができるが,例えば
酢酸ビニルを塊状,溶液,懸濁,乳化等の公知の重合方
法によって重合または共重合して得られるポリ酢酸ビニ
ルあるいは酢酸ビニル系共重合体を,公知の方法により
けん化する事により得られる。このPVA系樹脂は,1
種類でも良いが,異なる2種類以上のPVA系樹脂をブ
レンドしても良い。なお,この酢酸ビニルの代わりに,
あるいは酢酸ビニルとともに,蟻酸ビニル,プロピオン
酸ビニル,吉草酸ビニル,カプリン酸ビニル,ピバリン
酸ビニル,トリフルオロ酢酸ビニル,2−エチルヘキサ
ン酸ビニル,あるいはバーサティック酸ビニル等のビニ
ルエステルを用いることもできる。
【0011】また,本発明の主旨を損なわない範囲で,
上記PVA系樹脂は他のモノマー単位を含有する事は差
し支えない。このような単位を例示するとエチレン,プ
ロピレン,1−ブテン,イソブテン等のオレフィン類;
アクリル酸,メタクリル酸,クロトン酸,(無水)フタ
ル酸,(無水)マレイン酸,(無水)イタコン酸等の不
飽和酸類あるいはその塩あるいは炭素数1〜18のモノ
またはジアルキルエステル類;アクリルアミド,炭素数
1〜18のN−アルキルアクリルアミド,N,N−ジメ
チルアクリルアミド,2−アクリルアミドプロパンスル
ホン酸あるいはその塩,アクリルアミドプロピルジメチ
ルアミンあるいはその酸塩あるいはその4級塩等のアク
リルアミド類;メタクリルアミド,炭素数1〜18のN
−アルキルメタクリルアミド,N,N−ジメチルメタク
リルアミド,2−メタクリルアミドプロパンスルホン酸
あるいはその塩,メタクリルアミドプロピルジメチルア
ミンあるいはその酸塩あるいはその4級塩等のメタクリ
ルアミド類;N−ビニルピロリドン,N−ビニルホルム
アミド,N−ビニルアセトアミド等のN−ビニルアミド
類;アクリロニトリル,メタクリロニトリル等のシアン
化ビニル類;炭素数1〜18のアルキルビニルエーテ
ル,ヒドロキシアルキルビニルエーテル,アルコキクシ
アルキルビニルエーテル等のビニルエーテル類;塩化ビ
ニル,塩化ビニリデン,フッ化ビニル,フッ化ビニリデ
ン,臭化ビニル等のハロゲン化ビニル類;トリメトキシ
ビニルシラン等のビニルシラン類,酢酸アリル,塩化ア
リル,アリルアルコール,ジメチルアリルアルコール等
が挙げられるがこれらに限定されるものではない。ま
た,これら単量体単位の含有量についての制限はない。
【0012】本発明に用いるPVA系樹脂の重合度は,
300〜30000の範囲が好ましい。重合度が300
未満では繊維の強靭さが不充分となる。また、重合度が
30000を越えるとPVA系重合体の製造が困難であ
り、現実的でない。重合度のより好適な範囲は500〜
20000であり、1000〜10000の範囲が最も
好ましい。また,PVA系樹脂のビニルエステル部分の
平均けん化度については特に限定はないが,通常70モ
ル%以上,好ましくは80モル%以上,さらに好ましく
は90モル%以上である。平均けん化度が70モル%未
満になると,繊維の靭性が低下したり水溶性が低下する
ので好ましくない。PVA系重合体の重合度、ケン化度
などの分析は、JIS―K6726にしたがって分析し
た値である。
【0013】アセタール化反応に用いる同一分子内に化
3に示される構造単位を有するアルデヒド類の例として
は,カルボキシル基含有のものにグリオキシル酸,コハ
ク酸セミアルデヒド,および4−カルボキシベンズアル
デヒド等が挙げられる。スルホン酸基を含有するものの
例としては,ベンズアルデヒド−2−スルホン酸ソーダ
等が挙げられるが,これらに限定されるものではない。
これらの化3に示される構造単位を有するアルデヒド類
は,少なくとも1種類以上を使用していればよく,複数
のアルデヒド類を同時に使用して反応を行っても良い。
反応方法としては,従来から行われている一般的なアセ
タール化反応方法を用いれば良く,例えば,PVA系樹
脂の水溶液と上記のアルデヒド類の水溶液とを酸存在下
で混合攪拌し,アセタール化反応させると目的のPVA
系重合体を得ることができる。このとき用いられる酸と
しては,塩酸,硫酸,酢酸等が挙げられる。アルデヒド
類の使用量はPVA系樹脂に対して80〜300モル%
程度,酸はアルデヒド類に対して50〜200モル%程
度使用するのが好ましい。この他にPVA系樹脂粉末を
上記アルデヒド類と酸の混合水溶液中に溶解させながら
反応させる方法等があるが,これらに限定されるもので
はない。
【0014】種々の形態の最終製品を得るためには,ア
セタール化反応における反応液の濃度を変化させればよ
く,例えば,粉末形態を目標とする場合は,乾燥を容易
にするためにできるだけ高濃度で反応を進めることが望
ましいが,これに限定されるものではない。
【0015】本発明のアセタール化反応により合成され
たPVA系重合体中における,化3に示される構造単位
の含有量としては,0.1〜45モル%,好ましくは
0.5〜35モル%,さらに好ましくは2〜30モル%
であることが必要である。含有量が0.1モル%未満の
場合には,圧縮強度向上効果が得られず,また45モル
%を越える場合には,製造コストがかかりすぎるため好
ましくない。
【0016】本発明のマイケル付加反応に用いられるベ
ースポリマーとしては,上記のアセタール化反応で使用
したPVA系樹脂で良い。マイケル付加反応を用いて化
4に示される構造単位を導入するためには,下記の方法
が挙げられる。例えば,カルボキシル基導入には,PV
A系樹脂にアクリルアミドもしくはメタクリルアミド等
を用いてマイケル付加反応を行った後,アルカリで加水
分解することにより得られる。スルホン酸基を導入する
ためには,PVA系樹脂に2−アクリルアミド−2−メ
チルプロパンスルホン酸(またはそのアルカリ金属,ア
ルカリ土類金属,アミンの塩)等を用いてマイケル付加
反応を行うことにより得られる。アミド基を導入するた
めには,アクリルアミドもしくはメタクリルアミド等が
好適に用いられ,中でも反応性の強いアクリルアミドを
使用することがより好ましい。カチオン性基を導入する
ためには,アリルトリエチルアンモニウムクロリド,
(メタ)アクリルアミドプロピル−トリメチルアンモニ
ウムクロリド等を用いてマイケル付加反応を行うことに
より得られる。水酸基を導入するためには,2−ヒドロ
キシエチル−メタクリレート、2,3−ジヒドロキシプ
ロピル−メタクリレート等を用いてマイケル付加反応を
行うことにより得られる。本発明に用いられるマイケル
付加反応に供される物質としては,これらに限定される
ものではない。
【0017】マイケル付加反応により化4に示される構
造単位を導入したPVA系重合体中における,これらの
構造単位の含有量は0.1〜45モル%,好ましくは
0.5〜35モル%,さらに好ましくは2〜30モル%
であることが必要である。含有量が0.1モル%未満の
場合には,圧縮強度向上効果が得られず,また45モル
%を越える場合には,製造コストがかかりすぎるため好
ましくない。
【0018】マイケル付加反応により化4に示される構
造単位を導入したPVA系重合体は,さらにアセタール
化反応を施して化3に示される構造単位を導入したPV
A系重合体を用いてもかまわない。また,その逆の方法
により合成されたPVA系重合体を用いてもかまわな
い。
【0019】本発明における繊維の製造方法にはとくに
制限はない。例えば、公知の方法として、該PVA系重
合体を溶剤に溶かして紡糸する乾式紡糸方法,湿式紡糸
方法あるいは乾湿式紡糸方法や溶融状態から防止する溶
融紡糸などが挙げられる。また、本発明の繊維は、繊維
の強度を上げたり、高湿下での吸湿を抑制するために、
必要に応じて延伸、熱処理、収縮や表面処理などの処理
を行ってもよい。延伸方法としては、湿式延伸,乾式延
伸およびこれらを組み合わせた方法などが挙げられる。
延伸倍率の好適な範囲は1.1〜20倍、さらには3〜
10倍が好ましい。また、熱処理の温度は、一般には6
0〜300の範囲が好ましく、90〜230の範囲がよ
り好ましい。 本発明の繊維には可塑剤等の添加剤が含
有されていても何ら差し支えない。
【0020】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれによって限定されるものではな
い。実施例中特に断わりのないかぎり、「%」および
「部」は重量基準を表す。
【0021】(評価方法) [PVA系重合体の分析方法]PVA系重合体の分析は
特に記載のない限り、JIS―K6726にしたがって
分析した値である。 [繊維の製造方法]PVAをDMSO/水=85/15
(重量比)からなる溶剤に窒素雰囲気下で溶解し、20
%のPVA溶液を得た。90℃に保った該溶液を孔径
0.08mmφのノズルを通して、0℃のメタノール/
DMSO=80/10からなる固化浴中へ湿式紡糸し
た。次いで、得られた糸を40℃のメターノール中でD
MSOを抽出するとともに、2倍に延伸した後、100
℃で乾燥することにより紡糸原糸を得た。該紡糸原糸を
150℃で、3倍に延伸し,繊維を得た。 [繊維の水溶性]繊維を20℃の水に投入し攪拌下での
水溶性を目視で判断した。その評価結果を下記の記号で
示す。 ×:不溶、 ○:溶解、 ◎:速やかに溶解 [繊維の靭性]20℃,84%RHに1日放置したとき
の触感で判断した。その評価結果を下記の記号で示す。 ×:吸湿しべとつく、または極めて柔らかい △:柔らかい ○:比較的しっかりしている、 ◎:しっかりしている
【0022】実施例1 重合度1750、けん化度98.5モル%のPVAをベ
ースに,コハク酸セミアルデヒドを用いてアセタール化
反応させ,カルボキシル基単位を8モル%含有する変性
PVAを得た。該アセタール化PVAから、前述の繊維
の製造方法にしたがい繊維を得た。得られた繊維の性質
を表1に示す。
【0023】実施例2 重合度1750、けん化度98.5モル%のPVAをベ
ースに,ベンズアルデヒド−2−スルホン酸ソーダを用
いてアセタール化反応させ,スルホン酸基単位を8モル
%含有する変性PVAを得た。以下、実施例1と同様な
方法で繊維を得た。得られた繊維の性質を表1に示す。
【0024】実施例3 重合度1750、けん化度98.5モル%のPVAをベ
ースに,アクリルアミドを用いてマイケル付加反応を行
い,続いて水酸化ナトリウムで加水分解することによ
り,カルボキシエチル基単位を12モル%含有する変性
PVAを得た。以下、実施例1と同様な方法で繊維を得
た。得られた繊維の性質を表1に示す。
【0025】実施例4 重合度2400、けん化度99.1モル%のPVAをベ
ースに,アクリルアミドをマイケル付加し水酸化ナトリ
ウムで加水分解した後,さらに2−アクリルアミド−2
−メチルプロパンスルホン酸ソーダをマイケル付加させ
るにより,カルボキシル基およびスルホン酸基単位を合
わせて10モル%含有する変性PVAを得た。以下、実
施例1と同様な方法で繊維を得た。得られた繊維の性質
を表1に示す。
【0026】比較例1 重合度1750、けん化度98.5モル%のPVAを用
いて実施例1と同様な方法で繊維を得た。得られた繊維
の性質を表1に示す。
【0027】比較例2 重合度1500、けん化度95.2モル%、イタコン酸
4モル%の変性PVAを用いて実施例1と同様な方法で
繊維を得た。得られた繊維の性質を表1に示す。
【0028】
【表1】
【0029】下記に表1の脚注を示す。 1)変性種: アセタール化反応に使用したアルデヒド
化合物、またはマイケル付加による変性PVAの変性官
能基、または共重合時のコモノマー 2)水溶性: 繊維を20℃の水に投入し攪拌下での水
溶性 ×:不溶、 ○:溶解、 ◎:速やかに溶解 3)触感による靭性: 20℃,84%RHに1日放置
したときの触感 ×:吸湿しべとつく、または極めて柔らかい △:柔らかい ○:比較的しっかりしている、 ◎:しっかりしている
【0030】
【発明の効果】本発明の繊維は、繊維の強靭さを損なう
ことなく、親水性とくに水溶性を改善できる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の化1に示される構造単位をアセタ
    ール化反応により0.1〜45モル%導入してなるビニ
    ルアルコール系重合体よりなる繊維。 【化1】 上記の化1において、Xは−COOH(またはその
    塩),−SO3H(またはその塩),−CONR23
    −N+456・Y-(Y:ハロゲン),−OHを含有
    する官能基を表す。なお、R1はアルキレン基または縦
    線(上部のCと下部のXを直結)を表す。また、R2
    3,R4,R5およびR6はH,アルキル基またはフェニ
    ル基を表す。
  2. 【請求項2】 下記の化2に示される構造単位をマイケ
    ル付加反応により0.1〜45モル%導入してなるビニ
    ルアルコール系重合体よりなる繊維。 【化2】 上記の化2において、Xは−COOH(またはその
    塩),−SO3H(またはその塩),−CONR23
    −N+456・Y-(Y:ハロゲン),−OHを含有
    する官能基を表す。なお、 R1,R2,R3,R4,R5
    よびR6はH,アルキル基またはフェニル基を表す。
  3. 【請求項3】 ビニルアルコール系重合体の重合度が1
    000以上である請求項1または2記載の繊維。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019132029A1 (ja) * 2017-12-28 2019-07-04 株式会社クラレ 吸水性樹脂及び農業用保水材
WO2019159757A1 (ja) * 2018-02-14 2019-08-22 株式会社クラレ 変性ビニルアルコール系重合体とその製造方法
WO2019159756A1 (ja) * 2018-02-14 2019-08-22 株式会社クラレ 樹脂材料、その製造方法、及び水溶性フィルム

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