(57)【要約】【課題】ポリアセタール樹脂は、結晶化速度が速く、また結晶化度も大きいため、紡糸工程での繊維の引取速度（巻取速度）を大きくし繊維径を細くする事が難しく、繊維径としては２０〜３０μｍが限界であった。【解決手段】芯成分（コア）にポリアセタール樹脂を、また鞘成分（シェル）にポリアセタール樹脂と熱可塑性ポリウレタンエラストマーまたは特定の多価アルコールを含有する熱可塑性ポリウレタンエラストマーを用いてなる芯鞘構造を有し、且つ芯部の半径と鞘部の厚みを特定割合に制御することにより、微細な繊維径を有する紡糸フィラメントが得られる事を見出した。更にこの微細な繊維径を有する多層複合繊維を用いた不織布は優れた微粒子やダストの捕捉効果を示すことを見出した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯部がポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、鞘部がポリアセタール樹脂と熱可塑性ポリウレタンエラストマーまたは特定の多価アルコールを含有する熱可塑性ポリウレタンエラストマーとの樹脂組成物からなる芯鞘構造を有する多層複合繊維。
【請求項２】
熱可塑性ポリウレタンエラストマーが芳香族、または脂肪族ポリイソシアネート化合物と、分子構造の末端に水酸基を有する数平均分子量５００〜５，０００のポリオールとを用いて製造されたポリウレタンエラストマーである請求項１記載の多層複合繊維。
【請求項３】
鞘部の樹脂組成物が、ポリアセタール樹脂１００重量部に対し熱可塑性ポリウレタンエラストマーまたは特定の多価アルコールを含有する熱可塑性ポリウレタンエラストマーが５〜１００重量部である請求項１記載の多層複合繊維。
【請求項４】
芯鞘構造を有する多層複合繊維の平均繊維径が０．５〜２０μｍである請求項１記載の多層複合繊維。
【請求項５】
芯鞘構造を有する多層複合繊維の芯部の半径をＲ、鞘部の厚みをｔとした場合、ｔ/Ｒが０．１０〜１．００である請求項１〜４記載の多層複合繊維。
【請求項６】
請求項１〜５に記載の多層複合繊維を熱融着して得られる不織布。
【請求項７】
請求項６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８】
請求項６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、日本酒などの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）にポリアセタール樹脂を、また鞘成分（シェル）にポリアセタール樹脂と熱可塑性ポリウレタンエラストマーまたは特定の多価アルコールを含有する熱可塑性ポリウレタンエラストマーとからなる樹脂組成物を用いてなる芯鞘構造を有する微細な繊維径の多層複合繊維および当該多層複合繊維から製造される不織布及び当該不織布から製造される製品に関する。
【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】
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１０μｍの場合には繊維径が１０μｍ以下の繊維を用いて不織布を形成することが望ましい。最近では環境問題としてＰＭ２．５が採り上げられており、これに対応するには更に繊維径を細くする事が求められている。このような細い繊維を製造するには紡糸フィラメントの引取り速度を大きく取る必要がある。
【０００５】
しかし、ポリアセタール樹脂は、結晶化速度が速く、また結晶化度も大きいため、紡糸工程での繊維の引取速度（巻取速度）を大きくし繊維径を細くする事が難しく、繊維径としては２０〜３０μｍが限界であった。更に細線化するには、この繊維を後加工として加熱延伸（乾式、湿式）する事も考えられるが、費用がかかり経済的でなくなる。そのため、紡糸工程で繊維の径を細くする技術が強く求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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】WO2009/011346公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者等は、繊維径の細いポリアセタール繊維を製造する方法に関して、即ち紡糸フィラメントの繊維径が２０μm以下の細線化に関して鋭意検討した結果、本発明に到達した。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、芯成分（コア）にポリアセタール樹脂を、また鞘成分（シェル）にポリアセタール樹脂と熱可塑性ポリウレタンエラストマーまたは特定の多価アルコールを含有する熱可塑性ポリウレタンエラストマーとからなる樹脂組成を用いてなる芯鞘構造を有し、且つ芯部の半径と鞘部の厚みを特定割合に制御することにより、微細な繊維径を有する多層複合繊維が得られる事を見出した。特に特定の多価アルコールを含有する熱可塑性ポリウレタンエラストマーを使用することで、より微細な繊維径となる事を見出した。
【０００９】
更にこの微細な繊維径を有する多層複合繊維を用いた不織布は優れた微粒子やダストの捕捉効果を示すことを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
即ち、本発明は以下の通りである。
【００１１】
１）芯部がポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、鞘部がポリアセタール樹脂と熱可塑性ポリウレタンエラストマーまたは特定の多価アルコールを含有する熱可塑性ポリウレタンエラストマーとの樹脂組成物からなる芯鞘構造を有する多層複合繊維。
【００１２】
２）熱可塑性ポリウレタンエラストマーが芳香族、または脂肪族ポリイソシアネート化合物と、分子構造の末端に水酸基を有する数平均分子量５００〜５，０００のポリオールとを用いて製造されたポリウレタンエラストマーである前記１項記載の多層複合繊維
【００１３】
３）鞘部の樹脂組成物が、ポリアセタール樹脂１００重量部に対し熱可塑性ポリウレタンエラストマーまたは特定の多価アルコールを含有する熱可塑性ポリウレタンエラストマーが５〜１００重量部である前記１項記載の多層複合繊維
【００１４】
４）芯鞘構造を有する多層複合繊維の平均繊維径が０．５〜２０μｍである前記１項記載の多層複合繊維
【００１５】
５）芯鞘構造を有する多層複合繊維の芯部の半径をＲ、鞘部の厚みをｔとした場合、ｔ／Ｒが０．１０〜１００である前記１〜４項記載の多層複合繊維。
【００１６】
６）前記１〜５項に記載の多層複合繊維を熱融着して得られる不織布。
【００１７】
７）前記６項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。
【００１８】
８）前記６項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、日本酒などのアルコール飲料用の濾材。
【００１９】
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。
【００２０】
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】
2020139235.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）
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
熱可塑性ポリウレタンエラストマーとして用いられるものは芳香族、または脂肪族ポリイソシアネート化合物と、その分子構造の末端に水酸基を有する数平均分子量５００〜５，０００のポリオールを用いて製造された分子構造内にウレタン結合を有するポリウレタンエラストマーである。熱可塑性ポリウレタンは公知のウレタン化反応技術によって製造することが出来る。一般に水酸基に対するイソシアネート基の比率は０．５〜２に選ばれるが、より好ましくは０．９〜１．５の範囲である。
【００３８】
熱可塑性ポリウレタンエラストマーを構成する芳香族、または、脂肪族ポリイソシアネート化合物としては、ジフェニルメタン-４,４-ジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、ジフェニルジイソシアネート、Ｐ,Ｐ-ペンチジンイソシアネート、デユレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネ−ト、および、１,６-ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、４,４-メチレン−ビス−（シクロヘキシルイソシアネート）、および、 ｍ−キシリレンジイソシアネート、Ｐ-キシリレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネートの中から適宜に選択することができる。より好ましくは、ジフェニルメタン-４,４-ジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、１,６-ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ｍ-キシリレンジイソシアネートの中から選択するのが良い。
【００３９】
また、熱可塑性ポリウレタンエラストマーを構成するポリオールは、分子量が５００〜５，０００、より好ましくは１，０００ 〜３，０００ のポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、ポリエーテルエステルジオール、ポリカーボネートジオールなどの中から適宜に選択すれば良い。
【００４０】
また、ポリエーテルジオールとしては、ポリエチレンエーテルグリコール、ポリプロピレンエーテルグリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリヘキサメチレンエーテルグリコールなどの炭素数 ２〜１２のアルカンジオールから誘導される重合体、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリテトラヒドロフランなどの炭素数 ２〜１２の環状エーテルから誘導される重合体等が好ましく用いられる。
【００４１】
ポリエーテルエステルジオールとは、ポリエーテルジオールとジカルボン酸無水物と環状エーテルとを重合して得たものを意味する。ポリエーテルジオールとしては、上記のポリエーテルジオールが、ジカルボン酸無水物としては、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水コハク酸、テトラヒドロ無水フタル酸などが、環状エーテルとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、テトラヒドロフラン等が含まれる。
【００４２】
ポリエステルジオールとは、二価アルコールとジカルボン酸から製造されたもの、或いは、ポリラクトンジオールを意味する。二価アルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１,４-ブタンジオール、１,３-ブタンジオール、１,５-ペンタンジオール、３-メチル-１,５−ペンタンジオール、１,６-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、２-メチルプロパンジオール、２-メチル-１,８−オクタンジオール、ノナンジオール、１,１０−デカンジオールなどの炭素数２〜１２のアルカンジオールを、ジカルボン酸としては、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸等の炭素数４〜１２の脂肪族、若しくは、芳香族ジカルボン酸が好ましく用いられる。ポリラクトンジオールとしては、ポリカプロラクトングリコール、ポリプロピオラクトングリコール、ポリバレロラクトングリコールなどが好ましく用いられる。
【００４３】
ポリカーボネートジオールとは、上記の二価アルコールと炭酸ジフェニル、若しくは、ホスゲンを作用させて重合させて得たものを意味する。熱可塑性ポリウレタンエラストマーを構成する連鎖延長剤としては、分子量 ５００以下の脂肪族、脂環族、または、芳香族ジオール、若しくは、ジアミンが用いられる。例えば、ジオールとしては、エチレングリコール、１,３-プロピレングリコール、１,２-プロピレングリコール、１,４-ブタンジオール、１,５-ペンタンジオール、1,６-ヘキサンジオール、１,４-シクロヘキサンジオール、ハイドロキノンジエチロールエーテル、１,４-ビスヒドロキシエチルベンゼン、レゾルシンジエチロールエーテル、水素化されたビスフェノールＡ、または、これらの誘導体が使用される。ジアミンとしては、ヒドラジン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、キシリレンジアミン、１,４-ジアミノジフェニルメタン、または、これらの誘導体が用いられる。
【００４４】
本発明において多価アルコールとは、その分子構造内に水酸基を３個以上有する多価アルコールを意味する。本発明を実施するとき、多価アルコールとしては、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、トリエタノールアミン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール、テトラエタノールエチレンジアミン、メチルグルコジット、芳香族ジアミン−テトラエタノール付加物、ソルビトール、ジペンタエリスリトール、シクロデキストリンなどが良い結果を与える。本発明を実施するとき、これらの多価アルコールの中から、適宜に唯１種を選んで配合してもよいが、該組成物の用途を考慮して２種以上を選んで適宜の割合の混合物として配合しても良い。多価アルコールの作用効果の発現機構は、未だ、明確には解明されていないが、種々の実験結果から、多価アルコールが、熱可塑性ポリウレタンエラストマーと反応して架橋構造を形成することによるものと考えられる。
【００４５】
その他に、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、着色剤等を使用することも可能である。
【００４６】
鞘部のポリアセタール樹脂と熱可塑性ポリウレタンエラストマーまたは特定の多価アルコールを含有する熱可塑性ポリウレタンエラストマーとからなる樹脂組成物の製造は、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。ここで、ポリアセタール樹脂と熱可塑性ポリウレタンエラストマーまたは特定の多価アルコールを含有する熱可塑性ポリウレタンエラストマーとからなる樹脂組成物の割合は、ポリアセタール樹脂１００重量部に対し熱可塑性ポリウレタンエラストマーまたは特定の多価アルコールを含有する熱可塑性ポリウレタンエラストマーが５〜１００重量部、好ましくは１０〜８０重量部である。５重量部以下となると繊維の伸びが低下し細線化が難しくなるばかりか不織布にする場合等に熱融着性が難しくなる。また１００重量部を超えると、組成物の相反転が起こり繊維の強度が低下すると共に耐アルカリ性を始めとする耐薬品性が低下する。
【００４７】
芯鞘構造を有する繊維の平均繊維径は０．５〜２０μｍ、好ましくは１．０〜１５μｍである。２０μを超えると繊維の強度が低くなると共に不織布とした場合に目が粗くなり微粒子やダストの捕捉効果が低下し用途に限界が生じる。また０．５μ以下になると紡糸時に破断し易くなり生産安定性が悪くなると共に生産性が著しく低下し経済的でなくなる。
【００４８】
芯鞘構造を有する繊維の芯部に対する鞘部の厚みの割合は、芯部の半径をＲ、鞘部の厚みをｔとした時、t/Ｒが０．１０〜１．００である。ここで０．１０以下であると、紡糸工程において破断し易くなり細線化が困難となる。更に不織布にする場合、熱融着が困難となる場合がある。また１．００以上であるとる繊維の強度が低下する場合がある。
【００４９】
＜芯鞘構造を有するポリオキシメチレン樹脂繊維の製造方法＞
本発明の芯鞘構造を有する複合繊維を製造するための方法は、芯成分と鞘成分をそれぞれの押出機に投入し、溶融させた後ギアポンプを使用して紡糸口金からコアシェル（芯鞘）状態で送りだし、冷却させながら巻取り機（引取り機）にて延伸しながら繊維を製造する。巻取り機の巻取速度を上げて繊維を細くする際、繊維の破断を出来るだけ防ぐためには、加熱空気などにより雰囲気温度を高くすることが好ましい。
【００５０】
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形成し、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。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。
【００５１】
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、日本酒などのアルコール飲料用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濾材として使用できる。又、マスク、ガーゼ、シーツ、エプロン等の製品にも使用できる。特に医療用途にはポリアセタール樹脂の有する防菌性が有効である。
【発明の効果】
【００５２】
本発明の芯成分（コア）にポリアセタール樹脂を、また鞘成分（シェル）にポリアセタール樹脂と熱可塑性ポリウレタンエラストマーまたは特定の多価アルコールを含有する熱可塑性ポリウレタンエラストマーとからなる樹脂組成物を用いてなる芯鞘構造を有する多層複合繊維では、繊維径が２０μm以下の微細繊維を製造可能であるだけでなく、当該繊維を熱融着すれば、不織布を製造可能であり、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】
【００５３】
【図１】ガソリンフィルター試験の概略
【図２】ダスト試験の概略
【発明を実施するための形態】
【００５４】
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＞
【００５５】
＜材料＞
・ポリオキシメチレン樹脂として、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三菱エンジニ
アリングプラスチックス株式会社製の以下に示す２種類を用いた。
ＰＯＭ−１：（ユピタールＡ２０−０２）
ＰＯＭ−２：ユピタールＶ２０−０３
・熱可塑性ポリウレタンエラストマーとして以下に示す２種類を用いた
ＴＰＵ−１：ポリエステルタイプ：エラストランＳ９０Ａ（ＢＡＳＦ社製）
ＴＰＵ−２：ポリエーテルタイプ：エラストラン１１７４Ｄ（ＢＡＳＦ社製）
・多価アルコールとして、グリセリン、ペンタエリスリトールおよびソルビトールを用いた。
【００５６】
＜ポリオキシメチレン樹脂組成物の準備＞
表１に示される割合の配合量でポリオキシメチレン樹脂、熱可塑性ポリウレタンエラストマーまたは特定の多価アルコールを含有する熱可塑性ポリウレタンエラストマーを配合し、予め口径３０ｍｍの二軸押出機で溶融・混練した。
【００５７】
＜溶融紡糸＞
溶融紡糸は単軸押出機が２台組み合わされた紡糸機が用いた。Ａ、Ｂ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。ダイス穴は円型に配置された２４個の穴を有し、1ケ1ケのダイ穴は２重構造となっており、Ａの押出機からは内部のダイ穴へ、Ｂの押出機からが外周のダイ穴へ溶融樹脂は導かれてコアシェル型の溶融樹脂が糸状となって排出される。ダイ穴のコア部の内径は１００μ、シェル部の外周は１５０μである。押出し機のスクリュウ、シリンダー、溶融樹脂が流れる流路内面、ダイス内面はクロムメッキ加工が施されている。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２３０℃に制御できる。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引き取られ、通常、各ローラーの回転速度を順次、早くして延伸できる。この場合、ローラーの表面温度を８０〜１２０℃に制御しておくことが有効である。また周囲の雰囲気温度も高くしておくことも有効である。この様にして延伸倍率を高め、一本の繊維の直径が０．５〜１５μのコアシェル繊維を製造出来る。      
【００５８】
＜芯部の径および鞘部の厚みの評価法＞
繊維径、芯部の径及び鞘部の厚みは以下の方法にて測定した。溶融紡糸工程において、巻き取り機の回転速度を徐々に上げて繊維が破断する直前で安定して巻き取る事の出来たものをサンプルとした。この安定して曳く事のできた糸を巻き取った紙管より取り出し、エポキシ樹脂で包埋した後、このサンプルを薄く切削し、その断面を偏向顕微鏡にて観察、繊維径および芯部の径を測定した。鞘部の厚みは、繊維の半径（繊維径の１／２）から芯部の半径（芯部の径の１／２）を引いた値とした。n=１００としてその平均値を、それぞれの値とした。
【００５９】
＜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μ）（テフロンは登録商標）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。
【００６０】
液体フィルターとして実施例１〜５、比較例１〜６に示した各樹脂製不織布を
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。まずテトラフロオロエチレン製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。
【００６１】
＜エチルアルコール含有ガソリン浸漬後の不織布の強度＞
厚み２．９ｍｍ、幅２５．４ｍｍ、長さ２６．４ｍｍにカットした不織布（フィルター）をエチルアルコール含有ガソリンに２４０時間浸漬した後、洗浄および乾燥し、引張り試験機で不織布の破断強度を測定した。
【００６２】
＜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。
【００６３】
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。
【００６４】
【表１】
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【００６５】
＜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、繊維径は何れも２０μｍ以下であり且つ繊維の強度も４cＮ／ｄｔｅｘと高い値を示している。これに対し比較例１，２が示すように、ポリアセタール単独もしくは芯鞘部の樹脂構成が逆であれば、繊維径が大きく細線化が困難であることがわかる。更に繊維の強度も低くなる。比較例３．４では鞘部の組成比が範囲外であるため、比較例３では繊維が太く且つ繊維強度が低くなり、比較例４では繊維強度が低くなる。比較例５，６では芯部の半径と鞘部の厚みの比が範囲外であるため、比較例５では繊維が太く且つ繊維強度が低くなり、比較例６では繊維強度が低くなる。
【００６６】
本発明の実施例１〜５では、ガソリンフィルターの性能評価において微粒子捕捉率が９５％以上と優れた性能を示す。またマスクの性能評価においてもダストの捕捉率が８５％以上と優れた性能を示す。一方比較例１〜５は微粒子捕捉率もダスト捕捉率も低い値となる。
【図１】
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【図２】
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