(57)【要約】      （修正有）【課題】繊維径が１μの極細繊維を製造可能であり、当該極細繊維から各種用途に使用可能な不織布を製造できる、ポリアセタール樹脂を主成分とする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、必要に応じてポリブチルサクシネート樹脂又はその類似構造樹脂を副成分とし、両者の割合が異なる二種類以上のポリアセタール樹脂組成物を製造した後、これらを用いて融点の高い芯（コア）−融点の低い鞘（シェル）構造の多層複合繊維とし、当該多層複合繊維を原料として不織布を製造する。当該不織布から各種の製品を製造できる。本発明の方法によれば既存の設備で大きな延伸倍率を得ることが出来る為に所望の繊維径のコアーシェル型の繊維を容易に製造出来る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアセタール樹脂を主成分、必要に応じてポリブチルサクシネート樹脂（ＰＢＳ）又はその類似構造樹脂を副成分とし、両者の割合が異なることで得られる融点の異なる複数のポリアセタール樹脂組成物を溶融押し出して製造される繊維の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の融点が、内層のポリアセタール樹脂組成物の融点に対して１０〜５０℃低いことを特徴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記載の多層複合繊維。
【請求項３】
ポリブチルサクシネート樹脂（ＰＢＳ）の類似構造樹脂が、ポリブチルサクシネートアジペート（PBSA）、ポリヒドロキシブチレート（PHB）、ポリヒドロキシブチレート-コヒドロキシバレレート（PHBV）、ポリブチレンアジペート-テレフタレート（PBAT）、ポリヒドロキシ酪酸-ヒドロキシヘキサン酸（PHBH）からなる群から選ばれた１種以上の樹脂である請求項１記載の多層複合繊維。
【請求項４】
ポリアセタール樹脂に対するポリブチルサクシネート樹脂又はその類似構造樹脂の比率は、内側の層に比較して、外側の層ほど大である請求項１記載の多層複合繊維。
【請求項５】
ポリアセタール樹脂に対するポリブチルサクシネート樹脂又はその類似構造樹脂の比率が内側の層で１００：０〜８０：２０であり、外側の層では９５：５〜７５：２５である請求項５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て製造される製品。
【請求項８】
製品がフィルター、マスク、ガーゼ、シーツ、エプロンである請求項７記載の製品。
【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ブチルサクシネート樹脂又はその類似構造樹脂を含むポリアセタール樹脂組成物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】
ポリオキシメチレン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。またポリオキシメチレン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、ポリオキシメチレン樹脂組成物の繊維同士を接着させることが好ましい。ポリオキシメチレン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オキシメチレン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10μm程度、延伸倍率を更に高くしても５μm程度が精一杯であり、1μm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。しかし、ポリアセタール樹脂をポリブチルサクシネート樹脂又はその類似構造樹脂とのアロイとすることにより、極めて容易に延伸倍率を１５〜３０とし、繊維径が2.0μmあるいは1.0μmの繊維を既存の装置で用意に製造することが出来るようになる。
【０００６】
この様に不織布の原料となる繊維を耐溶剤性、耐熱性、水中での耐汚染性、防藻性、耐塩水性に優れたポリアセタール樹脂で形成し、かつ繊維それ自体をバインダーとしても機能させなければならない。またその繊維は目的によっては繊維径が1μという太さまで延伸して製造される必要がある。
【０００７】
２種類のポリオキシメチレン樹脂を用いた、芯鞘型の複合繊維は、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5.0μ以下、望ましくは1.0μ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】
この様な場合、特許文献８特許に記載されているように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であり、ポリアセタール樹脂を主成分とする樹脂の融点が、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。ポリアセタール樹脂とポリ乳酸樹脂とは部分相溶性のアロイを形成し、ポリアセタール樹脂に対してポリ乳酸樹脂が30〜40重量部混合されるアロイは極めて引張り伸度は大きい。しかし、残念ながらこの比率のアロイは結晶化速度が極めて遅いポリ乳酸樹脂由来の非結晶部分を含む為に機械的性質、特に引張り強度が低いという欠点がある。
【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
【００１１】
【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
【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】
【００１２】
本発明者等は、前述の先行特許技術の欠点を改善するため、鋭意努力した結果、本発明に到達した。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者等は、ポリアセタール樹脂を主成分とし、ポリブチルサクシネート樹脂又は類似構造樹脂を副成分とするブレンド物を溶融押し出しし、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あり、最外層のポリアセタール樹脂を主成分とする樹脂の融点が、内層のポリアセタールを主成分とする樹脂の融点に対して１０〜５０℃低い多層複合繊維とすることにより、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。
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、ポリブチルサクシネート樹脂（ＰＢＳ）
又はその類似構造樹脂を副成分とし、両者の割合が異なることで得られる融点の異なる複数のポリアセタール樹脂組成物を溶融押し出して製造される繊維の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の融点が、内層のポリアセタール樹脂組成物の融点に対して１０〜５０℃低いことを特徴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項記載の多層複合繊維。
【００１６】
３）ポリブチルサクシネート樹脂（ＰＢＳ）の類似構造樹脂が、ポリブチル
サクシネートアジペート（PBSA）、ポリヒドロキシブチレート（PHB）、ポリヒドロキシブチレート-コヒドロキシバレレート（PHBV）、ポリブチレンアジペート-テレフタレート（PBAT）、ポリヒドロキシ酪酸-ヒドロキシヘキサン酸（PHBH）からなる群から選ばれた１種以上の樹脂である前記１項記載の多層複合繊維。
【００１７】
４）ポリアセタール樹脂に対するポリブチルサクシネート樹脂又はその類似
構造樹脂の比率は、内側の層に比較して、外側の層ほど大である前記１項記載の多層複合繊維。
【００１８】
５）ポリアセタール樹脂に対するポリブチルサクシネート樹脂又はその類似構造樹脂の比率が内側の層で１００：０〜８０：２０であり、外側の層では９５：５〜７５：２５である前記４項記載の多層複合繊維。
【００１９】
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。
【００２０】
７）前記６項記載の不織布を用いて製造される製品。
【００２１】
８）製品がフィルター、マスク、ガーゼ、シーツ、エプロンである前記７項記載の製品。
【００２２】
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】
2019148025.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）
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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）
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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）
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【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】
ポリブチルサクシネート樹脂は、公知の方法で製造することができる。例えば、上記の脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールとのエステル化反応および／またはエステル交換反応を行った後、減圧下での重縮合反応を行うといった溶融重合の一般的な方法や、有機溶媒を用いた公知の溶液加熱脱水縮合方法によっても製造することができる。経済性や製造工程の簡略性の観点から、無溶媒下で行う溶融重合で製造する方法が好ましい。
【００３８】
ポリブチルサクシネート樹脂（ポリブチレンサクシネート樹脂と同義）として使用可能な製品（市販品）としては、三菱化学製ポリブチレンサクシネート系樹脂「ＧＳ  Ｐｌａ」（登録商標）（ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート等）、昭和電工社製ポリブチレンサクシネート樹脂「ビオノーレ」（登録商標）、Ｓｈａｎｄｏｎｇ  Ｆｕｗｉｎ  Ｎｅｗ  Ｍａｔｅｒｉａｌ社製ポリブチレンサクシネート樹脂、ＢＡＳＦ社製ポリブチレンアジペートテレフタレート系樹脂「エコフレックス」（登録商標）等が挙げられる。
【００３９】
ポリブチルサクシネート樹脂には構造が類似する樹脂が存在し、類似構造樹脂としてはポリブチルサクシネートアジペート（PBSA）、ポリヒドロキシブチレート（PHB）、ポリヒドロキシブチレート-コヒドロキシバレレート（PHBV）、ポリブチレンアジペート-テレフタレート（PBAT）、ポリヒドロキシ酪酸-ヒドロキシヘキサン酸（PHBH）が挙げられ、本発明の樹脂組成物においては、ポリブチルサクシネート樹脂と等価に扱うことができる。
【００４０】
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、着色剤等を使用可能である。
【００４１】
ポリアセタール樹脂を主成分、ポリブチルサクシネート樹脂又はその類似構造樹脂を副成分とする樹脂組成物の製造は、両者と他の必要な添加物との混合物を、従来より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。得られたポリアセタール樹脂を主成分とするブレンド物（アロイ）の融点は、主成分のポリアセタール樹脂と副成分のポリブチルサクシネート樹脂又はその類似構造樹脂との割合で異なり、本発明の多層複合繊維の場合には、外側の層ほどポリブチルサクシネート樹脂又はその類似構造樹脂の割合を高めて、内側の層に比較して、樹脂組成物の融点を低くすることが必要である。
【００４２】
ポリアセタール樹脂に対するポリブチルサクシネート樹脂又はその類似構造樹脂の比率は内側の層で１００：０〜８０：２０、外側の層では９５：５〜７５：２５であり、望ましくは内側の層で１００：０〜９０：１０、外側の層では９０：１０〜８０：２０である。更に、外側の層の樹脂組成物の融点が内側の層の場合に比較して低くなるように、ポリブチルサクシネート樹脂又はその類似構造樹脂の比率を、内側の層の場合に比較して、高めることが必要である。
【００４３】
＜コアシェル型ポリオキシメチレン樹脂繊維の製造方法＞
本発明のコアシェル型複合繊維を製造するための方法は、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紡糸して未延伸糸とし、得られた未延伸糸に対し所望の繊度に調整するために延伸処理を行い、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。本発明のコアシェル型複合繊維を製造するための方法において、延伸処理は公知の延伸方法にて行うことができ、一例として、温水浴中で行う湿式延伸、乾燥空気中あるいは加熱した金属ロールを用いて行う乾式延伸、１００℃以上の温度に加熱した、過熱水蒸気雰囲気中で行う水蒸気延伸といった延伸方法が挙げられる。この中で、本発明のコアシェル型複合繊維の製造に際しては、４０〜１００℃の温水浴中、好ましくは５０℃〜９０℃の温水浴中で湿式延伸するのが好ましい。上記の条件であれば未延伸糸を十分に延伸できるだけでなく、コア成分とシェル成分の剥離が発生しにくい。
【００４４】
不織布の製造法には乾式法、湿式法、スパンボンド法がある。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し、スパンボンド法では原料樹脂を溶融・紡糸させて得られる連続した長い繊維を直接集積し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。
【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、繊維径が１μの極細繊維を製造可能であり、当該繊維を熱融着すれば、各種用途に使用可能な不織布を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】ガソリンフィルターとしての性能評価法
【図２】衛生マスクとしての性能評価法
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００４８】
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＞
・ポリオキシメチレン樹脂
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：三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製ユピ
タールＡ２０−０２、ユピタールＦ２０−０２、ユピタールＦ２０−０３、ユ
ピタールＶ２０−０３、及びコモノマーを含有しないデュポン社製デルリンデ
ルリン５００を用いた。
・ポリブチルサクシネート
三菱ケミカル製、バイオＢＰＳ  ＦＺ７１を用いた。
・共重合ポリエステルＰＨＢＨ
カネカ製の商品名「ＡＯＮＬＥＸ」を用いた。
・ナイロン６、ナイロン６６
旭化成のレオナ６、レオナ６６を用いた。
【００５０】
＜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、ポリブチルサク
シネート樹脂及び類似構造樹脂を配合し、予め口径３０ｍｍの二軸押出機
で溶融・混練した。
【００５１】
＜溶融紡糸＞
溶融紡糸は縦型の単軸押出機が２台組み合わされた紡糸機が用いられたＡ、
Ｂそれぞれの押出機には軸径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400μ、シェル部の外周は600μ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250℃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。この様にして延伸倍率を５〜１５とし、一本
の繊維の直径が５〜３０μのコアシェル繊維を製造出来る。      
【００５２】
さらに一旦、巻き取った繊維を再び加熱して延伸し、合計で延伸倍率を１５
〜３０とし、一本の繊維の直径が１から１０μの繊維を製造することが出来る。ボビンに巻き取られた繊維は延伸装置へ導かれ、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する。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℃〜１      ４０℃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。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2.9±0.4mm、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１５
μ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ＨＩＡ
Ｃ９７０３＋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１０
０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Model3216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20l/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＞
フィルターを厚み2.9±0.4mm、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】
＜結果＞
表―１の結果から明らかなように、本発明の繊維はアルコール30%含有ガソリン中でも膨潤を生じず濾過精度は98%以上であることが分かる。一方では市販の材料としてナイロンやポリエステルを素材とするフィルターでは捕集効率は50%以下である。シェル側にポリアセタール樹脂を用いても、クラックなどポリアセタールのない繊維面から浸透したアルコール含有ガソリンがナイロンやポリエステル樹脂繊維を膨潤させるために濾過精度は低下していることが分かる。
【００５９】
【表１】
2019148025.tif 000004
【００６０】
＜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。
【００６１】
＜結果＞
表―２の結果から明らかなように、本発明のポリアセタール樹脂を主成分、必要に応じてポリブチルサクシネート樹脂（ＰＢＳ）又はその類似構造樹脂を副成分とし、両者の割合が異なることで得られる融点の異なる複数のポリアセタール樹脂組成物を溶融押し出して製造される繊維を用いたフィルターはダストの捕集効率が高いことが分かる。比較例で示したナイロンやポリエステルのコアシェル繊維は元来延伸が難しく繊維径が2μm以下にするには、エレクトロスピニングなど別途の方法が必要であるが、これらの方法ではそのコストが高い。
【００６２】
【表２】
2019148025.tif 000005
【図１】
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【図２】
2019148025.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月16日(2018.3.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
【表１】
2019148025.tif 000008
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
【表２】
2019148025.tif 000009
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2019148025.tif 000010
【図２】
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