(57)【要約】      （修正有）【課題】ポリアセタール繊維の欠点である、結晶化速度が速く伸びが低いため延伸が難しく細線化が困難であること、及び不織布等に加工する場合の熱融着性の不十分さ、を改善した多層複合繊維の提供。【解決手段】ポリアセタール樹脂を主成分とし、ポリ乳酸樹脂を副成分とした樹脂組成物を溶融紡糸し、繊維の軸方向に連続的な層を形成してなる多層構造の繊維で、且つポリアセタール樹脂組成物中のポリ乳酸樹脂の割合が、内層よりも外層の方を大きくした繊維を作製し、この繊維を熱融着して不織布を製造することにより、前記の先行特許技術の欠点を改善できることを見出した。【選択図】図１
2020133032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアセタール樹脂を主成分、ポリ乳酸樹脂を副成分とし、両者の割合が異なるポリアセタール樹脂組成物を溶融紡糸して軸方向に連続的な層を形成してなる多層の複合繊維であって、最外層のポリアセタール樹脂組成物中のポリ乳酸樹脂の割合が、内層のポリアセタール樹脂組成物中のポリ乳酸樹脂の割合よりも多いことを特徴とするポリアセタール樹脂を基材とする多層複合繊維。
【請求項２】
ポリアセタール樹脂がオキシメチレン単位のみからなるポリアセタール樹脂ホモポリマーであるか、オキシメチレン単位を８５重量%から９９重量%含み、オキシエチレン単位を１５重量％から１重量％含むポリアセタール樹脂コポリマーである請求項１記載のポリアセタール樹脂を基材とする多層複合繊維。
【請求項３】
ポリ乳酸樹脂が、乳酸のＬ体のみを重合させたポリ−Ｌ−乳酸であるか、Ｄ体のみを重合させたポリ−Ｄ−乳酸であるか、Ｄ体、Ｌ体がランダムに重合、あるいはブロック重合したポリ−ＤＬ−乳酸である請求項１記載のポリアセタール樹脂を基材とする多層複合繊維。
【請求項４】
ポリアセタール樹脂に対するポリ乳酸樹脂の比率が内側の層で１００：０〜８０：２０であり、外側の層では９０：１０〜５０：５０である請求項５記載のポリアセタール樹脂を基材とする多層複合繊維。
【請求項５】
請求項１〜４に記載のポリアセタール樹脂を基材とする多層複合繊維を熱融着して得られる不織布。
【請求項６】
請求項５に記載の不織布を用いたマスク、ガーゼ、下着、靴下、手袋、寝具、カーテン、エプロンなどの衣料・日用製品。
【請求項７】
請求項５に記載の不織布を用いたガソリン用、灯油用、軽油用、有機溶剤用、淡水用、海水用、果物ジュースなどの飲料用及びアルコール飲料用の濾材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、芯成分（コア）および鞘成分（シェル）がともに、ポリアセタール樹脂を主成分、ポリ乳酸樹脂を副成分とする樹脂組成物から成り、鞘成分がポリアセタール樹脂に対して芯成分より多くのポリ乳酸樹脂で形成された多層複合繊維および当該複合繊維から製造される不織布に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリアセタール樹脂は、繰り返し疲労強度、電気絶縁性、耐熱性および耐薬品性に優れたエンジニアリングプラスチックとして知られており、その成形品は、自動車、家電製品、事務機器の部品等として、広く使用されている。ポリアセタール樹脂は、結晶性に優れ、結晶化速度が速く、また結晶化度も大きいことから、繊維として用いることは困難とされてきたが、結晶化速度の制御や紡糸時の内部滑剤の添加によるハンドリング性の改善によって、近年はポリアセタール樹脂を繊維として用いる検討が盛んに行なわれており、繊維化の技術は特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６等に開示されている。尚、本特許明細書では「ポリアセタール樹脂」と「ポリオキシメチレン樹脂」とを区別なく、以下では使用する。
【０００３】
その中でもポリアセタール樹脂繊維を不織布に加工し、その耐溶剤性、耐熱性、水中での耐汚染性、防藻性、耐塩水性を生かす利用法が考えられている。中でも繊維の断面構造が少なくとも２層を有し、いずれの層も繊維表面に露出した構造であるポリアセタール共重合体の多層繊維であって、各層を構成する共重合体のコモノマーの量を規定したポリアセタール共重合体の多層繊維も特許文献７に提案されている。
【０００４】
ポリアセタール樹脂組成物を繊維化し、これを不織布、織物または編物等にして、製品（例えば、土木建築用資材、芯地、クッション、マット、フィルター等）を製造するとき、繊維同士が強固に接着されて安定した構造体になることが必要である。またポリアセタール樹脂組成物の特性を最大限に利用する為には接着剤などを使わないで、ポリアセタール樹脂組成物の繊維同士を接着させることが好ましい。ポリアセタール樹脂組成物中に含まれている他の成分との関係で、繊維の表面に塗布するバインダーの種類によっては、本来は耐薬品性の優れたポリアセタール樹脂をベースとしていても、製品全体としては耐薬品性に劣る場合がある。
【０００５】
また、ポリアセタール樹脂組成物から製造される不織布をフィルターとして用いる場合は、不織布の原料となる繊維の太さが除去を目的とする物質の大きさによって決められる。即ち、除去したい固体成分の大きさが直径１０μの場合には繊維径が１０μ以下の繊維を用いて不織布を形成することが望ましく、1μの固体成分を除去する際には繊維径を1μ以下にすることが望ましい。しかし、このような細い繊維を製造するには延伸倍率を大きく取る必要がある。通常、不織布に用いるコアシェル型繊維は延伸倍率５〜１５で製造される。この程度の倍率では繊維径は２０μm程度、延伸倍率を更に高くしても５μm程度が精一杯であり、1μの太さを既存の装置で製造することは極めて困難である。
【０００６】
このポリアセタール繊維を用い、耐溶剤性、耐熱性、水中での耐汚染性、防藻性、耐塩水性に優れた不織布を製造するには、繊維を熱融着させる必要がある。しかしポリアセタール樹脂単独では工業的に不織布を熱融着させることは困難である。
【０００７】
この対策として２種類のポリアセタール樹脂を用いた芯鞘型の複合繊維が特許文献７において開示されている。特許文献７記載の複合繊維は、芯を形成するポリアセタール樹脂を比較的融点の高い樹脂で形成し、鞘を形成する樹脂は芯を形成する樹脂より１０℃以上結晶融解温度が低い樹脂で形成する熱接着性繊維である。
【０００８】
当該特許文献によれば接着剤を用いないで熱接着できる不織布の製造方法が開示されているが、得られた繊維を延伸して繊維径を５μ以下、望ましくは１μにするには１０倍以上、好ましくは３０倍という延伸度を与えることが必要であり、ポリアセタール樹脂単独の繊維では極めて難しい。即ち、ポリアセタール樹脂単独の場合、繊維の延伸中に繊維の破断が生じる。
【０００９】
特許文献８特許には、ポリ乳酸を主成分とする樹脂とポリアセタール樹脂を主成分とする樹脂とを含有する多層複合繊維が開示されており、鞘部のポリアセタール樹脂を主成分とする樹脂の融点が、芯部のポリ乳酸樹脂を主成分とする樹脂の融点に対して１０〜２０℃低い多層複合繊維が提案されている。この方法によればポリ乳酸樹脂を結晶化させなければならず、そのためには紡糸工程において徐冷を行う事が必要であり、生産効率は極めて低い。実際の紡糸工程ではノズルから押し出された溶融樹脂は極めて短時間に融点以下に冷却されるため結晶化速度の遅いポリ乳酸は結晶化せず、結晶化速度が大きいポリアセタール樹脂のみが結晶し、そのため熱融着させることは難しい。また鞘部に結晶化の早いポリアセタール樹脂が存在するため延伸倍率も上げることが難しく細線化も困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１−２７２８２１号公報
【特許文献２】特開平８−１４４１２８号公報
【特許文献３】特開平１１−２９３５２３号公報
【特許文献４】特開２００３−２６８６２７号公報
【特許文献５】特開２００６−９２０５号公報
【特許文献６】特開２００８−１３８３３１号公報
【特許文献７】Ｗ０２００９/０１１３４６公報
【特許文献８】特許第５５９８３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ポリアセタール繊維は耐溶剤性、耐熱性、水中での耐汚染性、防藻性、耐塩水性に優れているものの結晶化速度が速く伸びが低いため延伸が難しく細線化が困難であった。またこの繊維を不織布等に加工する場合の熱融着性も十分でなく、その改良も強く求められていた。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者等は、ポリアセタール樹脂を主成分とし、ポリ乳酸樹脂を副成分とした樹脂組成物を溶融紡糸し、繊維の軸方向に連続的な層を形成してなる多層構造の繊維で、且つポリアセタール樹脂組成物中のポリ乳酸樹脂の割合が、内層よりも外層の方を大きくした繊維を作製し、この繊維を熱融着して不織布を製造することにより、前記の先行特許技術の欠点を改善できることを見出した。
【００１３】
即ち、本発明は以下の通りである。
【００１４】
１）ポリアセタール樹脂を主成分、ポリ乳酸樹脂を副成分とし、両者の割合が異なるポリアセタール樹脂組成物を溶融紡糸して軸方向に連続的な層を形成してなる多層の複合繊維であって、最外層のポリアセタール樹脂組成物中のポリ乳酸樹脂の割合が、内層のポリアセタール樹脂組成物中のポリ乳酸樹脂の割合よりも多いことを特徴とするポリアセタール樹脂を基材とする多層複合繊維。
【００１５】
２）ポリアセタール樹脂がオキシメチレン単位のみからなるポリアセタール
樹脂ホモポリマーであるか、オキシメチレン単位を８５重量%から９９重量%含み、オキシエチレン単位を１５重量％から１重量％含むポリアセタール樹脂コポリマーである前記１項記載のポリアセタール樹脂を基材とする多層複合繊維。
【００１６】
３）ポリ乳酸樹脂が、乳酸のＬ体のみを重合させたポリ−Ｌ−乳酸であるかＤ  体のみを重合させたポリ−Ｄ−乳酸であるか、Ｄ体、Ｌ体がランダムに重合、あるいはブロック重合したポリ−ＤＬ−乳酸である請求項１記載のポリアセタール樹脂を基材とする多層複合繊。
【００１７】
４）ポリアセタール樹脂に対するポリ乳酸樹脂又の比率が内側の層で１００：０〜８０：２０であり、外側の層では９０：１０〜５０：５０である前記４項記載のポリアセタール樹脂を基材とする多層複合繊維。
【００１８】
５）前記1〜４項に記載の多層複合繊維を熱融着して得られる不織布。
【００１９】
６）前記５項に記載の不織布を用いたマスク、ガーゼ、下着、靴下、手袋、寝具、カーテン、エプロンなどの衣料・日用製品。
【００２０】
７）前記５項に記載の不織布を用いたガソリン用、灯油用、軽油用、有機溶剤用、淡水用、海水用、果物ジュースなどの飲料用及びアルコール飲料用の濾材。
【００２１】
本発明におけるポリオキシメチレン樹脂としては、ポリオキシメチレン樹脂のホモポリマー又はコポリマーが挙げられる。ポリオキシメチレンコポリマーは、単独で又はコモノマーの種類、含有量の異なるポリオキシメチレンコポリマー同士を混合して使用することができる。ポリオキシメチレンコポリマーは、分子中にオキシメチレン単位以外に、下記式（１）で表されるオキシアルキレン単位を有する。
【化１】
2020133032.tif 000003
（式中、Ｒ０及びＲ０’は、同一又は異なってもよく、水素原子、アルキル基、フェニル基又は１以上のエーテル結合で中断されているアルキル基であり、ｍは２〜６の整数である）
【００２２】
アルキル基は、非置換又は置換された炭素原子数１〜２０の直鎖又は分岐状のアルキル基であり、炭素原子数１〜４の直鎖又は分岐状のアルキル基が好ましい。アルキル基として、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、デシル、ドデシル及びオクタデシル等が挙げられる。置換基として、ヒドロキシ基、アミノ基、アルコキシ基、アルケニルオキシメチル基及びハロゲンが挙げられる。ここで、アルコキシ基として、メトキシ、エトキシ及びプロポキシ等が挙げられる。また、アルケニルオキシメチル基として、アリルオキシメチル等が挙げられる。
【００２３】
フェニル基は、非置換、又は非置換若しくは置換されたアルキル基、非置換若しくは置換されたアリール基、若しくはハロゲンで置換されているフェニル基である。ここで、アリール基として、フェニル、ナフチル及びアントラシル等が挙げられる。
【００２４】
１以上のエーテル結合で中断されているアルキル基は、下記式（２）で表される基が挙げられる。
−ＣＨ２−Ｏ−（Ｒ３−Ｏ）Ｐ−Ｒ４            （２）
（式中、Ｒ３は、アルキレン基であり、Ｐは０〜２０の整数を表し、Ｒ４は、水素原子、アルキル基、フェニル基又はグリシジル基であり、ここで各（Ｒ３−Ｏ）単位は、同一であっても、異なっていてもよい）
【００２５】
アルキレン基は、直鎖又は分岐状であり、非置換又は置換されている、炭素原子数２〜２０のアルキレン基であり、エチレン、プロピレン、ブチレン及び２−エチルへキシレン等が挙げられる。Ｒ１としてのアルキレンは、エチレン及びプロピレンが好ましい。
【００２６】
Ｒ０及びＲ０’は、同一であって水素原子であるのが好ましい。
式（１）で表わされるオキシアルキレン単位としては、オキシエチレン単位、オキシプロピレン単位、オキシブチレン単位、オキシペンチレン単位、及びオキシヘキシレン単位が挙げられ、好ましくはオキシエチレン単位、オキシプロピレン単位、及びオキシブチレン単位であり、より好ましくは、オキシジメチレン単位、オキシトリメチレン単位、及びオキシテトラメチレン単位である。
【００２７】
ポリオキシメチレンコポリマーは、更に、下記式（３）で表される単位を有することができる。
−ＣＨ（ＣＨ３）−ＣＨＲ５−            （３）
（式中、Ｒ５は、下記式（４）で表される基である）
−Ｏ−（Ｒ３−Ｏ）Ｐ−Ｒ６               （４）
（式中、Ｒ６は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、フェニル基又はフェニルアルキル基であり、Ｒ３及びＰは、式（２）で定義されたとおりである）
【００２８】
アルケニル基は、直鎖又は分岐状であり、非置換又は置換されている、炭素原子数２〜２０のアルケニル基であり、ビニル、アリル及び３−ブテニル等が挙げられる。フェニルアルキル基におけるアルキル部分及びフェニル部分は、上記したアルキル基及びフェニル基の例示が挙げられる。フェニルアルキル基として、ベンジル、フェニルエチル、フェニルブチル、２−メトキシベンジル、４−メトキシベンジル及び４−（アリルオキシメチル）ベンジル等が挙げられる。本発明において、存在する場合、式（２）で表される基におけるアルケニル基及びグリシジル基、又は式（４）で表される基におけるアルケニル基は、更なる重合反応における架橋点となることができ、これにより架橋構造が形成される。
【００２９】
ポリオキシメチレンコポリマーの製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、ホルムアルデヒドの３量体であるトリオキサンと、コモノマーとを、必要に応じて三フッ化ホウ素等カチオン重合触媒を用いて塊状重合させる方法が挙げられる。
コモノマーとしては、例えば、エチレンオキサイド、１，３−ジオキソラン、１，３，５−トリオキセパン及び１，３，６−トリキソカン等の炭素原子数２〜８の環状エーテル；グリコールの環状ホルマール及びジグリコールの環状ホルマール等の炭素原子数２〜８の環状ホルマール等が挙げられる。これらのコモノマーにより、Ｒ０及びＲ０’が、同一であって水素原子である式（１）で表されるオキシアルキレン単位が形成される。
【００３０】
本発明において、ポリポリオキシメチレンコポリマーは、２元共重合体及び多元共重合体も含む。従って、本発明のポリアセタールコポリマーとして、オキシメチレン単位及び上記式（１）で表されるオキシアルキレン単位を有するポリポリオキシメチレンコポリマー、オキシメチレン単位、上記式（１）で表されるオキシアルキレン単位及び式（３）で表わされる単位を含むポリアセタールコポリマー、並びに、更に架橋構造を有する前記コポリマー等を広く用いることができる。本発明において、Ｒ０及びＲ０’が、同時に水素原子ではない式（１）で表わされる単位は、例えば、グリシジルエーテル化合物及び／又はエポキシ化合物を共重合することで形成することができ、式（３）で表される単位は、例えば、アリルエーテル化合物を共重合することで形成することができる。
【００３１】
グリシジルエーテル及びエポキシ化合物は、特に限定されないが、エピクロルヒドリン；メチルグリシジルホルマール、エチルグリシジルホルマール、プロピルグリシジルホルマール及びブチルグリシジルホルマール等のアルキルグリシジルホルマール；エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、ヘキサメチレングリコールジグリシジルエーテル、レゾンシノールジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ヒドロキノンジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル及びポリブチレングリコールジグリシジルエーテル等のジグリシジルエーテル；グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル等のトリグリシジルエーテル；ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル等のテトラグリシジルエーテル；が挙げられる。
【００３２】
アリルエーテル化合物として、ポリエチレングリコールアリルエーテル、メトキシポリエチレングリコールアリルエーテル、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールアリルエーテル、ポリプロピレングリコールアリルエーテル、ブトキシポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールアリルエーテル、ポリプロピレングリコールジアリルエーテル、フェニルエチルアリルエーテル、フェニルブチルアリルエーテル、４−メトキシベンジルアリルエーテル、２−メトキシベンジルアリルエーテル及び１，４−ジアリルオキシメチルベンゼンが挙げられる。
【００３３】
中でも、量産性と熱安定性の観点から、トリオキサン１００重量部に対し、トリオキサン以外の１種又は２種以上の環状エーテル及び／又は環状ホルマールからなるコモノマーを０．５〜３０重量部、好ましくは１．０〜１５重量部を添加して得られるポリポリオキシメチレンコポリマーが好ましい。コモノマーが０．５重量部以上であれば、溶融紡糸に必要な耐熱性が十分であり、押出機内部や紡糸ノズル内の滞留部でポリポリオキシメチレンコポリマーの分解、発泡が生じにくく、加工性に優れる。３０重量部以下であれば、ポリポリオキシメチレンコポリマーを製造する際の歩留まりが向上する。また、グリシジルエーテル化合物、エポキシ化合物及び／又はアリルエーテル化合物の量は、特に限定されないが、トリオキサン１００重量部に対し、グリシジルエーテル化合物、エポキシ化合物及び／又はアリルエーテル化合物を好ましくは０．００５〜２０重量部添加することができる。
【００３４】
本発明に用いるポリポリオキシメチレン樹脂は、ＩＳＯ  １１３３に則ったＭＶＲ（Ｍｅｌｔ  Ｖｏｌｕｍｅ  Ｒａｔｅ）が１００ｃｍ３／１０分以下であることが好ましい。ＭＶＲが大きいほど溶融紡糸で細い糸を得るのに適しているが、１００ｃｍ３／１０分以下であれば、機械物性（特に靭性）に優れるという利点がある。ＭＶＲは、重合反応における連鎖移動剤の量を適宜調整することによって調整することができる。
【００３５】
連鎖移動剤としては、カルボン酸、カルボン酸無水物、エステル、アミド、イミド、フェノ−ル類、及びアセタール化合物等が挙げられる。中でも、フェノール、２，６−ジメチルフェノール、メチラール、及びポリアセタールジメトキシドが好ましく、メチラールがより好ましい。溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、メチレンジクロライド、エチレンジクロライド等のハロゲン化炭化水素等が挙げられる。連鎖移動剤は、単独又は溶媒に溶解させた溶液の形態で使用することができる。連鎖移動剤がメチラールの場合、その添加量は、通常、トリオキサンに対して、２×１０−１ｗｔ％未満の範囲とすることができる。
【００３６】
ポリ乳酸樹脂は、公知の方法で製造することができる。例えば、一般的に工業プロセスで採用されるラクチド法では乳酸を加熱脱水重合して得られるオリゴマーをさらに減圧下加熱分解して乳酸の二量体であるラクチドを得て、これを金属塩の触媒存在下で重合してポリ乳酸を得る。あるいは直接重合法ではジフェニルエーテルなどの溶媒中で乳酸を減圧化に加熱し、水を取り除きながら重合させることによってポリ乳酸を得る。
【００３７】
ポリ乳酸樹脂は米国のカーギル・ダウ社がポリマーを製造し、Nature Worksという商品名で供給している。これを輸入して日本ではカネボウ合繊（株）、（株）クラレ、ユニチカ（株）、三井化学（株）が加工して包装容器、農業土木、コンポスト関連、スポーツウエア、寝具製品など多岐に渡り販売されている。ユニチカ（株）からは「テラマック」（登録商標）としてポリ乳酸樹脂が市販されている。
【００３８】
その他、繊維の性能を損なわない範囲で、ポリオキシメチレン樹脂に一般的に添加される添加剤、例えば、酸化安定剤、内部滑剤、核化剤、紫外線吸収剤、着色剤、各種フィラー等を使用することも可能である。
【００３９】
主成分のポリアセタール樹脂と副成分のポリ乳酸樹脂のアロイの製造は、両者をドライブレンドした後、従来の公知の方法に従い二軸押出機で混練することで得られる。この時に他の必要な添加物を添加しても良い。
【００４０】
溶融紡糸は、単軸押出機が２台組み合わされた且つ２重構造のダイス穴を有する紡糸機が用いて行われ、多層構造（芯鞘構造）を有する繊維が製造される。ここで、外層のポリアセタール樹脂組成物中のポリ乳酸樹脂の割合が、内層のポリアセタール樹脂組成物中のポリ乳酸樹脂の割合よりも多いことが重要となる。この割合から外れると不織布とする場合の熱融着が困難となる。
【００４１】
ポリアセタール樹脂に対するポリ乳酸樹脂の割合は内側の層で１００：０〜８０：２０、外側の層では９０：１０〜５０：５０であり、望ましくは内側の層で１００：０〜９０：１０、外側の層では９０：１０〜６０：４０である。
【００４２】
＜多層複合繊維（コアシェル型複合繊維）の製造方法＞
本発明の多層複合繊維（コアシェル型複合繊維）を製造する方法は、コア成分とシェル成分を複合紡糸口金からコアシェル状態で溶融押出し、巻取り機にて巻取ることで紡糸することが出来る。巻取り機の回転速度（巻取速度）を徐々に高めることで、紡糸フィラメントの径を細くすることが出来る。
【００４３】
次に紡糸により得られた多層複合繊維（コアシェル型複合繊維）を更に加熱延伸処理して、所望の繊度に調整した。その後、必要に応じて緊張熱セット、又は弛緩熱セットするのが好ましい。延伸処理は公知の延伸方法にて行うことができ、本発明のコアシェル型複合繊維の製造には、８０〜９０℃の温水中に紡糸繊維を通し加熱しながら延伸する方法を用いた。
【００４４】
不織布の製造法には乾式法、湿式法がある。乾式法では短繊維（１５〜１００ｍｍ）を、カードと呼ばれる機械やエアレイと呼ばれる空気流で一定方向またはランダムに並べてフリースを形成しする、また湿式法では紙をつくる場合と同じように、ガラス繊維やパルプ原料のようなごく短い繊維（６ｍｍ以下）を水中に分散し網状のネット上にすき上げてフリースを形成する方法である。いずれの場合も、最終的には多層複合繊維を熱融着させて最終的な不織布とする。本発明では乾式法によりフリースを作成した。
【００４５】
得られた不織布は、ポリアセタール樹脂の耐薬品性を生かしてガソリンフィルターなど有機溶剤、アルカリ水溶液、果物ジュース、アルコール飲料等の製品に使用できる。又、マスク、ガーゼ、シーツ、エプロン等にも使用できる。特に医療用途には防菌性が有効である。
【発明の効果】
【００４６】
本発明のポリアセタール樹脂を主成分とした多層複合繊維では、従来困難とされていたポリアセター樹脂の極細繊維が可能であるだけでなく、当該繊維を熱融着すれば、強固な強度を有する不織布の製造も可能であり、当該不織布からは各種の有用な製品を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】ガソリンフィルターの構成
【図２】ダスト試験の構成
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
(実施例)
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下に示す実施例に制限されるものではない。
＜実施例及び比較例＞
【００４９】
＜材料＞
・ポリアセタール樹脂として、トリオキサンに対して１，３−ジオキソラン（コモノマー）を共重合してなるアセタールコポリマーであるＰＯＭ−１〜ＰＯＭ−４を用いた。ここで、
ＰＯＭ−１：ユピタールＡ２０−０２（三菱エンジニアリングプラスチックス）
ＰＯＭ−２：ユピタールＦ２０−０３（三菱エンジニアリングプラスチックス）ＰＯＭ−３：ユピタールＶ２０−０３（三菱エンジニアリングプラスチックス）コモノマーを含有しないホモポリマーとしてＰＯＭ−５を用いた
ＰＯＭ−４：デルリン５００（デュポン製）
・ポリ乳酸樹脂（ＰＬＡ）としては、
ＰＬＡ−１：テラマックＴＰ−２０００（ユニチカ製）
ＰＬＡ−２：テラマックＴＰ−４０００（ユニチカ製）を用いた
・ナイロン６、ナイロン６６及びポリエステル樹脂としては、
ナイロン６：１０２２（宇部興産製）
ナイロン６６：レオナ６６  １７００Ｓ（旭化成製）
ポリエステル：ＮＥＳ−２０４０（ユニチカ製）を用いた。
【００５０】
＜ポリアセタール樹脂組成物の準備＞
表１に示される割合でポリアセタール樹脂とポリ乳酸樹脂を配合し、予め口
径３０ｍｍの二軸押出機で溶融・混練した。
【００５１】
＜溶融紡糸＞
溶融紡糸は単軸押出機が２台組み合わせたコアシェル型紡糸機を用いた。それぞれの押出機は軸径２５ｍｍのスクリュウとシリンダーを有し、溶融した樹脂はダイスに接続された流路を通りダイスに導かれる。ダイスは円型に配置された２４個の穴を有し、それぞれが２重構造となっている。一方の押出機からは内部のダイス穴へ、他方の押出機からは外周のダイス穴へ溶融樹脂は導かれコアシェル型の溶融樹脂が糸状となって排出される。ダイス穴のコア部の内径は１００μ、シェル部の外周は１５０μである。押出機及びダイスの温度は使用する樹脂の溶融温度に応じて１６０℃から２５０℃に制御した。ノズルから排出された溶融樹脂は5本のローラーを用いて巻き取りを行なった。各ローラーの回転速度を順次、早くして延伸を行なった。ローラーの表面温度は８０〜１２０℃に制御した。この様にしてコアシェル繊維を作製した。      
【００５２】
次に紙管に巻き取った繊維を延伸装置へ導き、再び加熱して延伸し、繊維の平均径が１から１０μの繊維を作製した。延伸用の加熱装置の手前の回転ロールの速度と、加熱装置の後の巻き取りロールの回転速度や直径の差で延伸倍率を調整した。加熱装置は７０℃〜９０℃の水浴をくぐらせる方法、１００℃〜１４０℃の空気式加熱機を通過させる方法、１００℃〜１４０℃のオイルバスをくぐらせる方法、あるいは１００〜１４０℃に加熱したクロムメッキした２枚の鉄板の間を通過させる方法等がある。これらの内、水浴法が最も設備として安価であり操作性も簡便であるため、この方法により実験を行なった。加熱装置は一段でも良く、複数段用いて所望の延伸度まで上げることも出来る。
【００５３】
＜ガソリンフィルターとしての性能評価法＞
ガソリンとしてエチルアルコール３０％、市販のガソリン７０％を混合してエタノール含有ガソリンを調整し、これを図−１の調整タンク（１）（容量３０リットル）にテフロンメンブレンフィルター（ポアサイズ１０μ）で濾過したガソ
リン２０リットル入れた。次にこれをタンク底のバルブから循環ガソリンタ
ンク（２）に移した。更にタンク（２）の底バルブを開いて、テフロン製のダイヤフラム型ポンプ（３）へ送り、ここで昇圧して液体フィルター（４）を通過させて循環ガソリンタンク（２）に戻した。ダイヤフラムポンプの流量は６０リットル/時間に調節した。尚、各タンク（１）（２）及びパイプはＳＵＳ製、タンク内面は化学研磨仕上げである。
【００５４】
液体フィルターとして実施例１〜５、比較例１〜４に示した各樹脂製不織を装着した。フィルターは厚み２．９ｍｍ、幅２５．４ｍｍ、長さ２６．４ｍｍ、濾過面積は６７ｃｍ２である。まずテフロンのメンブレンフィルターで濾過した３０％エチルアルコール含有ガソリンを２時間循環した。ここに分散させた粒径１５μの保証平均粒径１５μ（標準偏差１．８μ）のシリカ（ＭＯＲＩＴＥＸ社製ホウ珪酸ガラス９０１５）１０ｇをタンク（２）に入れた。ダイヤフラムポンプで１時間循環させ、フィルター前後の３０％エチルアルコール含有ガソリンを１００ｍｌサンプリングし、ラボ型液中パーティクルカウンターＨＩＡＣ９７０３＋で微粒子の１ｍｌ中の数を測定しフィルター前後の微粒子数とフィルター後の粒子の比率から除去率を求めた。尚、これらの実験はクラス１０００のクリンルーム内で行い、パーティクルカウンターはクラス１００のクリーンブース内に置いて測定した。
【００５５】
＜衛生マスクとしての性能評価法＞
人工的にダストを発生させ、空気と共にフィルターに導いてダストの捕捉率を調べた。図―２に装置の概念図を示した。
【００５６】
ダスト発生はＫＡＮＯＭＡＸ社製フルイダイズベッド粒子発生器Ｍｏｄｅｌ１３２１６を使用し、粒子径が０．２〜１０μｍのガラスビーズのダストを２０ｇ/ｍ２の濃度で２００/分発生させ、これを空気圧０．２Ｋｇ/ｃｍ２の圧力でフィルターを通過させた。通過後の空気中の微粒子数をパーティクルカウンターで測定した。
【００５７】
＜不織布の強度＞
エチルアルコール３０％、市販のガソリン７０％を混合して作製したエタノール含有ガソリン中にフィルターとして用いた不織布を２４０時間浸漬させた後これを取り出し、水洗し、乾燥させた。この不織布を厚み２．９ｍｍ、幅２５．４ｍｍ、長さ２６．４ｍｍにカットして引張り試験機で破断強度を測定した。
【００５８】
【表１】
2020133032.tif 000004
【００５９】
＜ダストの捕集効率＞
人工的に０．２〜１０μｍのガラスビーズをダストとして含む空気を３層構造の不織布フィルターを通過させて、ダストの捕集効率をハンドヘッド型空気中パーティクルカウンターで測定し、フィルターあり、なしの状態を比較して除去効率を求めた。
【００６０】
＜結果＞
表―１の結果から明らかなように、本発明の実施例１〜５では、紡糸後の繊維径が１０μm以下と細線化されており、そのためフィルターの粒子捕捉率も９７％以上と優れた性能を示している。またガソホール浸漬試験後のフィルターの引張強度も３３０Ｎ以上と高い強度を保持している。一方比較例１，２はポリアセタール樹脂成分がないため、ガソホール浸漬試験後の強度が低く、また粒子捕捉率も不十分である。比較例３はポリアセタール樹脂のみを構成成分としており、紡糸後の繊維径も大きく粒子捕捉率も３８％と低い値を示す。比較例４はシェル側の組成がポリアセタールのみでポリ乳酸が無く、そのため紡糸後の繊維径も大きく粒子捕捉率も低い。比較例５はシェル側がポリアセタールとポリ乳酸であるもののその割合が請求範囲にはずれており、そのため紡糸後の繊維も大きく粒子捕捉率も低い。またガソホール浸漬試験後のフィルターの引張強度も低い値となる。
【００６１】
また表―２の結果から、本発明の実施例１〜５では、延伸後の繊維径が約１μｍと非常に細くなっている事がわかる。そのため不織布にした場合のダスト捕集率も９３％以上と優れていることが確認できる。比較例１〜５では延伸後も実施例に示すような細線化が達成できず、そのため不織布とした場合のダスト捕捉率も不十分となる。
【００６２】
【表２】
2020133032.tif 000005
【図１】
2020133032.tif 000006
【図２】
2020133032.tif 000007