(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘度平均重合度が２００〜５００、鹸化度が９０〜９９．９９モル％、ビニルアルコールユニットに対するトライアッド表示による水酸基３連鎖の中心水酸基のモル分率が７０〜９９．９モル％であり、融点が１６０℃〜２３０℃であるポリビニルアルコール（Ａ）からなり、かつ（Ａ）１００重量部に対してアルカリ金属イオン（Ｂ）がナトリウムイオン換算で０．０００３〜１重量部含有され、湿熱溶解温度が５０〜１３５℃、繊維強度が１ｇ／デニール以上であり（湿熱溶解温度−２５℃）における湿熱収縮率が３０％以下であることを特徴とする形態保持性に優れた水溶性熱可塑性ポリビニルアルコールフィラメント。
【請求項２】
ポリビニルアルコールが、炭素数４以下のαオレフィン単位および／またはビニルエーテル単位を１〜２０モル％含有する変性ポリビニルアルコールである請求項１に記載の水溶性熱可塑性ポリビニルアルコールフィラメント。
【請求項３】
ポリビニルアルコールがエチレン単位を４〜１５モル％含有する変性ポリビニルアルコールである請求項２に記載の水溶性熱可塑性ポリビニルアルコールフィラメント。
【請求項４】
１，２−グリコール結合の含有量が１．２〜２．０モル％である請求項１〜３のいずれか１項に記載の水溶性熱可塑性ポリビニルアルコールフィラメント。
【請求項５】
マルチフィラメントヤーンである請求項１〜４のいずれか１項に記載の水溶性熱可塑性ポリビニルアルコールフィラメント。
【請求項６】
請求項１〜５に記載のフィラメントを含む織編物を湿熱収縮率が３０％以下となる温度条件で精練又はリラックス処理し、得られた織編物を湿熱溶解温度以上の水溶液で処理することを特徴とする形態保持性に優れた織編物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水溶性の熱可塑性ポリビニルアルコールフィラメントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと略称することもある）系水溶性繊維としては、１）原液溶媒と固化浴のいずれもが水系である湿式・乾湿式紡糸法による繊維、２）原液溶媒が水系である乾式紡糸法による繊維、３）原液溶媒と固化浴のいずれもが非水溶媒系の湿式・乾湿式紡糸（ゲル紡糸）法による繊維が知られている。
これらのＰＶＡ系水溶性繊維は、ステープルまたはショートカット繊維として乾式不織布や紡績糸、製紙分野で用いられたり、マルチフィラメントとして織物や編物に用いられている。特にマルチフィラメントはケミカルレースの基布として重要な位置を占めている。
また、ＰＶＡ系水溶性繊維は、近年の環境問題において、環境にやさしい生分解性繊維としても注目されている。
【０００３】
しかしながら、一般的にこれら紡糸方法では、例えば、５００ｍ／分を超える高速紡糸が困難であること、繊維断面を異形度の大きい複雑な異形断面にすることが困難であること、紡糸工程で使用される各種溶剤の回収のための設備が必要であることなどの点において、溶融紡糸法に比較すると種々の制限を受け、特別な配慮が必要であることは否めなかった。
【０００４】
ＰＶＡを溶融紡糸法で繊維化した例としては、例えば、少量のオレフィンを共重合したＰＶＡと疎水性高分子物質とを、前者が鞘成分、後者が芯成分となるようにして複合溶融紡糸し、得られた芯鞘型複合繊維から織物を作成し、次いで複合繊維中の共重合ＰＶＡ成分を水溶液で溶解除去することにより、クレープ調織物を製造することが特開昭５０−１５２０６２号公報に提案されており、また、特開昭５０−１５２０６３号公報においては、ＰＶＡと可塑剤との混合物を鞘成分とし、疎水性高分子物質を芯成分とする芯鞘型複合繊維を用いて織物を作成し、次いで鞘成分を水溶液で溶解除去することによりクレープ調織物を製造する技術が提案されている。
【０００５】
上記の従来技術のように、水溶性のＰＶＡを一成分とする複合紡糸繊維を用いて織編物などの布帛を製造する場合は、ＰＶＡ除去後に複合繊維の芯成分が布帛の形態を保持することとなるが、水溶性繊維の用途には、ケミカルレースや中空紡績糸の製造技術のように、繊維が完全に除去されることが要求される場合も多く、そのような場合は、複合繊維ではなく水溶性ＰＶＡ単独で構成される繊維が要求される。
また、一般的に使用されているケミカルレース用水溶性ＰＶＡは水溶解温度が低く、布帛処理工程での形態保持性に劣ることが現状である。
複合紡糸の場合は、水溶性ＰＶＡとして繊維形成性がないようなものであっても、該ＰＶＡと組合せられるもう一方の重合体が繊維形成性を有していれば繊維化が可能であるが、単独繊維を製造する場合は、ＰＶＡ自体が充分な繊維形成性を有していなければならず、単独紡糸するためには、一からの重合体設計及び紡糸条件の設定が必要となり、複合紡糸技術の延長として単独紡糸を考えることは困難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上述した従来の水溶性ＰＶＡ繊維が有する課題を解決するものであり、湿式法、乾湿式法、乾式法、溶剤紡糸法における生産性の限界、繊維断面形状の制限、回収設備の設置を伴わず、形態保持性に優れた水溶性のポリビニルアルコールフィラメント(長繊維)を溶融紡糸法で安定して提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、粘度平均重合度が２００〜５００、鹸化度が９０〜９９．９９モル％、ビニルアルコールユニットに対するトライアッド表示による水酸基３連鎖の中心水酸基のモル分率が７０〜９９．９モル％であり、融点が１６０℃〜２３０℃であるポリビニルアルコール（Ａ）からなり、かつ（Ａ）１００重量部に対してアルカリ金属イオン（Ｂ）がナトリウムイオン換算で０．０００３〜１重量部含有され、湿熱溶解温度が５０〜１３５℃、繊維強度が１ｇ／デニール以上であり、（湿熱溶解温度−２５℃）における湿熱収縮率が３０％以下であり、形態保持性に優れることを特徴とする水溶性熱可塑性ポリビニルアルコールフィラメントである。また、本発明は、かかるフィラメントを含む織編物を該フィラメントの湿熱収縮率が３０％以下となる温度条件で精練又はリラックス処理し、得られた織編物を湿熱溶解温度以上の水溶液で処理することを特徴とする形態保持性に優れた織編物の製造方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のポリビニルアルコールフィラメントにおけるポリビニルアルコールとは、ポリビニルアルコールのホモポリマーは勿論のこと、例えば、共重合、末端変性、および後反応により官能基を導入した変性ポリビニルアルコールも包含するものである。
本発明に用いられるＰＶＡの粘度平均重合度（以下、単に重合度と略記する）は２００〜５００であり、２３０〜４７０が好ましく、２５０〜４５０が特に好ましい。重合度が２００未満の場合には紡糸時に十分な曳糸性が得られず、繊維化できない。重合度が５００を越えると溶融粘度が高すぎて、紡糸ノズルからポリマーを吐出することができない。また重合度５００以下のいわゆる低重合度のＰＶＡを用いることにより、水溶液でフィラメントを溶解するときに溶解速度が速くなるばかりでなくフィラメントが溶解する時の収縮率を小さくすることができる。
【０００９】
ＰＶＡの重合度（Ｐ）は、ＪＩＳ−Ｋ６７２６に準じて測定される。すなわち、ＰＶＡを再鹸化し、精製した後、３０℃の水中で測定した極限粘度［η］から次式により求められるものである。
Ｐ＝（［η］×１０3／８．２９）(1/0.62)
重合度が上記範囲にある時、本発明の目的がより好適に達せられる。
【００１０】
本発明のＰＶＡの鹸化度は９０〜９９．９９モル％でなければならない。９３〜９９．９８モル％が好ましく、９４〜９９．９７モル％がより好ましく、９６〜９９．９６モル％が特に好ましい。鹸化度が９０モル％未満の場合には、ＰＶＡの熱安定性が悪く熱分解やゲル化によって満足な溶融紡糸を行うことができないのみならず、後述する共重合モノマーの種類によってはＰＶＡの水溶性が低下し、本発明の水溶性フィラメントを得ることができない場合がある。
一方、鹸化度が９９．９９モル％よりも大きいＰＶＡは安定に製造することができず、安定した繊維化もできない。
【００１１】
本発明において、トライアッド表示による水酸基３連鎖の中心水酸基とは、ＰＶＡのｄ６−ＤＭＳＯ溶液での５００ ＭＨｚ １Ｈ−ＮＭＲ（ＪＥＯＬ ＧＸ−５ＯＯ）装置、６５℃測定による水酸基プロトンのトライアッドのタクティシティを反映するピーク（Ｉ）を意味する。
ピーク（Ｉ）はＰＶＡの水酸基のトライアッド表示のアイソタクティシティ連鎖（４．５４ｐｐｍ）、ヘテロタクティシティ連鎖（４．３６ｐｐｍ）およびシンジオタクティシティ連鎖（４．１３ｐｐｍ）の和で表され、全てのビニルアルコールユニットにおける水酸基のピーク（II）はケミカルシフト４．０５ｐｐｍ〜４．７０ｐｐｍの領域に現れることから、本発明のビニルアルコールユニットに対するトライアッド表示による水酸基３連鎖の中心水酸基のモル分率は、１００×（Ｉ）／（II）で表されるものである。
本発明においては、水酸基３連鎖の中心水酸基の量を制御することで、ＰＶＡの水溶性、吸湿性など水に関わる諸物性、強度、伸度、弾性率など繊維に関わる諸物性、融点、溶融粘度など溶融紡糸性に関わる諸物性をコントロールできる。これはトライアッド表示による水酸基３連鎖の中心水酸基は結晶性に富み、ＰＶＡの特長を発現させるためと思われる。
【００１２】
本発明のフィラメントにおけるＰＶＡのトライアッド表示による水酸基３連鎖の中心水酸基の含有量は７０〜９９．９モル％であり、７２〜９９モル％が好ましく、７４〜９７モル％がより好ましく、７５〜９６モル％がさらに好ましく、７６〜９５モル％が特に好ましい。
ＰＶＡのトライアッド表示による水酸基３連鎖の中心水酸基の含有量が７０モル％未満である場合には、ポリマーの結晶性が低下し、繊維強度が低くなると同時に、溶融紡糸時に繊維が膠着して巻取り後に巻き出しできない場合がある。また本発明で目的とする水溶性の熱可塑性フィラメントが得られない場合がある。ＰＶＡのトライアッド表示による水酸基３連鎖の中心水酸基の含有量が９９．９モル％より大の場合には、ポリマーの融点が高いため溶融紡糸温度を高くする必要があり、その結果、溶融紡糸時のポリマーの熱安定性が悪く、分解、ゲル化、ポリマーの着色が起こる。
【００１３】
本発明に用いられるＰＶＡの融点（Ｔｍ）は１６０〜２３０℃であり、１７０〜２２７℃が好ましく、１７５〜２２４℃がより好ましく、１８０〜２２０℃が特に好ましい。融点が１６０℃未満の場合にはＰＶＡの結晶性が低下し繊維強度が低くなると同時に、ＰＶＡの熱安定性が悪くなり、繊維化できない場合がある。一方、融点が２３０℃を越えると溶融紡糸温度が高くなり紡糸温度とＰＶＡの分解温度が近づくためにＰＶＡ繊維を安定に製造することができない。
【００１４】
ＰＶＡの融点は、ＤＳＣを用いて、窒素中、昇温速度１０℃／分で２５０℃まで昇温後、室温まで冷却し、再度昇温速度１０℃／分で２５０℃まで昇温した場合のＰＶＡの融点を示す吸熱ピークのピークトップの温度を意味する。
【００１５】
ＰＶＡは、ビニルエステル単位を鹸化することにより得られる。ビニルエステル単位を形成するためのビニル化合物単量体としては、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、バレリン酸ビニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、ピバリン酸ビニルおよびバーサティック酸ビニル等が挙げられ、これらの中でもＰＶＡを得る点からは酢酸ビニルが好ましい。
【００１６】
本発明のポリビニルアルコールフィラメントを構成する重合体は、ポリビニルアルコールのホモポリマーであっても共重合単位を導入した変性ＰＶＡであってもよいが、溶融紡糸性、水溶性、繊維物性の観点からは、共重合単位を導入した変性ポリビニルアルコールを用いることが好ましい。共重合単量体の種類としては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブテン、１−ヘキセン等のα−オレフィン類、アクリル酸およびその塩、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｉ−プロピル等のアクリル酸エステル類、メタクリル酸およびその塩、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸ｉ−プロピル等のメタクリル酸エステル類、アクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−エチルアクリルアミド等のアクリルアミド誘導体、メタクリルアミド、Ｎ−メチルメタクリルアミド、Ｎ−エチルメタクリルアミド等のメタクリルアミド誘導体、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピルピニルエーテル、ｉ−プロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類、エチレングリコールビニルエーテル、１，３−プロパンジオールビニルエーテル、１，４−ブタンジオールビニルエーテル等のヒドロキシ基含有のビニルエーテル類、アリルアセテート、プロピルアリルエーテル、ブチルアリルエーテル、ヘキシルアリルエーテル等のアリルエーテル類、オキシアルキレン基を有する単量体、ビニルトリメトキシシラン等のビニルシリル類、酢酸イソプロペニル、３−ブテン−１−オール、４−ペンテン−１−オール、５−ヘキセン−１−オール、７−オクテン−１−オール、９−デセン−１−オール、３−メチル−３−ブテン−１−オール等のヒドロキシ基含有のα−オレフィン類、フマール酸、マレイン酸、イタコン酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸または無水イタコン酸等に由来するカルボキシル基を有する単量体；エチレンスルホン酸、アリルスルホン酸、メタアリルスルホン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸等に由来するスルホン酸基を有する単量体；ビニロキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、ビニロキシブチルトリメチルアンモニウムクロライド、ビニロキシエチルジメチルアミン、ビニロキシメチルジエチルアミン、Ｎ−アクリルアミドメチルトリメチルアンモニウムクロライド、Ｎ−アクリルアミドエチルトリメチルアンモニウムクロライド、Ｎ−アクリルアミドジメチルアミン、アリルトリメチルアンモニウムクロライド、メタアリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジメチルアリルアミン、アリルエチルアミン等に由来するカチオン基を有する単量体が挙げられる。これらの単量体の含有量は、通常２０モル％以下である。
【００１７】
これらの単量体の中でも、入手のしやすさなどから、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブテン、１−ヘキセン等のα−オレフィン類、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、ｉ−プロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類、エチレングリコールビニルエーテル、１，３−プロパンジオールビニルエーテル、１，４−ブタンジオールビニルエーテル等のヒドロキシ基含有のビニルエーテル類、アリルアセテート、プロピルアリルエーテル、ブチルアリルエーテル、ヘキシルアリルエーテル等のアリルエーテル類、オキシアルキレン基を有する単量体、３−ブテン−１−オール、４−ペンテン−１−オール、５−ヘキセン−１−オール、７−オクテン−１−オール、９−デセン−１−オール、３−メチル−３−ブテン−１−オール等のヒドロキシ基含有のα−オレフィン類に由来する単量体が好ましい。
【００１８】
特に、共重合性、溶融紡糸性およびフィラメントの水溶性の観点からエチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブテンの炭素数４以下のα−オレフィン類、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、ｉ−プロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類がより好ましい。炭素数４以下のα−オレフィン類および／またはビニルエーテル類に由来する単位は、ＰＶＡ中に１〜２０モル％存在していることが好ましく、さらに４〜１５モル％が好ましく、６〜１３モル％が特に好ましい。
さらに、α−オレフィンがエチレンである場合において、繊維物性が高くなることから、特にエチレン単位が４〜１５モル％、より好ましくは６〜１３モル％導入された変性ＰＶＡを使用することが好ましい。
【００１９】
本発明で使用されるＰＶＡは、塊状重合法、溶液重合法、懸濁重合法、乳化重合法などの公知の方法が挙げられる。その中でも、無溶媒あるいはアルコールなどの溶媒中で重合する塊状重合法や溶液重合法が通常採用される。溶液重合時に溶媒として使用されるアルコールとしては、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコールなどの低級アルコールが挙げられる。共重合に使用される開始剤としては、α，α′−アゾビスイソブチロニトリル、２，２′−アゾビス（２，４−ジメチル−バレロニトリル）、過酸化ベンゾイル、ｎ−プロピルパーオキシカーボネートなどのアゾ系開始剤または過酸化物系開始剤などの公知の開始剤が挙げられる。重合温度については特に制限はないが、０℃〜１５０℃の範囲が適当である。
【００２０】
本発明のフィラメントにおけるアルカリ金属イオン（Ｂ）の含有割合は、ＰＶＡ（Ａ）１００重量部に対してナトリウムイオン換算で０．０００３〜１重量部であり、０．０００３〜０．８重量部が好ましく、０．０００５〜０．６重量部がより好ましく、０．０００５〜０．５重量部が特に好ましい。アルカリ金属イオンの含有割合が０．０００３重量部未満の場合には、得られたフィラメントが十分な水溶性を示さず未溶解物が残る場合がある。またアルカリ金属イオンの含有量が１重量部より多い場合には溶融紡糸時の分解及びゲル化が著しく繊維化することができない。
アルカリ金属イオンとしては、カリウムイオン、ナトリウムイオン等があげられる。
【００２１】
本発明において、特定量のアルカリ金属イオン（Ｂ）をＰＶＡ中に含有させる方法は特に制限されず、ＰＶＡを重合した後にアルカリ金属イオン含有の化合物を添加する方法、ビニルエステルの重合体を溶媒中において鹸化するに際し、鹸化触媒としてアルカリイオンを含有するアルカリ性物質を使用することによりＰＶＡ中にアルカリ金属イオンを配合し、鹸化して得られたＰＶＡを洗浄液で洗浄することにより、ＰＶＡ中に含まれるアルカリ金属イオン含有量を制御する方法などが挙げられるが後者のほうが好ましい。
なお、アルカリ金属イオンの含有量は、原子吸光法で求めることができる。
【００２２】
鹸化触媒として使用するアルカリ性物質としては、水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムがあげられる。鹸化触媒に使用するアルカリ性物質のモル比は、酢酸ビニル単位に対して０．００４〜０．５が好ましく、０．００５〜０．０５が特に好ましい。鹸化触媒は、鹸化反応の初期に一括添加しても良いし、鹸化反応の途中で追加添加しても良い。
鹸化反応の溶媒としては、メタノール、酢酸メチル、ジエチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドなどがあげられる。これらの溶媒の中でもメタノールが好ましく、含水率を０．００１〜１重量％に制御したメタノールがより好ましく、含水率を０．００３〜０．９重量％に制御したメタノールがより好ましく、含水率を０．００５〜０．８重量％に制御したメタノールが特に好ましい。洗浄液としては、メタノール、アセトン、酢酸メチル、酢酸エステル、ヘキサン、水などがあげられ、これらの中でもメタノール、酢酸メチル、水の単独もしくは混合液がより好ましい。
洗浄液の量としてはアルカリ金属イオン（Ｂ）の含有割合を満足するように設定されるが、通常、ＰＶＡ１００重量部に対して、３００〜１００００重量部が好ましく、５００〜５０００重量部がより好ましい。洗浄温度としては、５〜８０℃が好ましく、２０〜７０℃がより好ましい。洗浄時間としては２０分間〜１０時間が好ましく、１時間〜６時間がより好ましい。
【００２３】
また本発明の目的や効果を損なわない範囲で、必要に応じて銅化合物等の安定剤、着色剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、可塑剤、潤滑剤、結晶化速度遅延剤を重合反応時、またはその後の工程で添加することができる。特に熱安定剤としてヒンダードフェノール等の有機系安定剤、ヨウ化銅等のハロゲン化銅化合物、ヨウ化カリウム等のハロゲン化アルカリ金属化合物を添加すると、繊維化の際の溶融滞留安定性が向上するので好ましい。
【００２４】
また必要に応じて平均粒子径が０．０１μｍ以上５μｍ以下の微粒子を０．０５重量％以上１０重量％以下、重合反応時、またはその後の工程で添加することができる。微粒子の種類は特に限定されず、たとえばシリカ、アルミナ、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の不活性微粒子を添加することができ、これらは単独で使用しても２種以上併用しても良い。特に平均粒子径が０．０２μｍ以上１μｍ以下の無機微粒子が好ましく、紡糸性、延伸性が向上する。
【００２５】
本発明のポリビニルアルコールからなるフィラメントの製造においては、公知の溶融紡糸装置を用いることができる。すなわち、溶融押出機でＰＶＡのペレットを溶融混練し、溶融したポリマー流を紡糸頭に導き、ギヤポンプで計量し、紡糸ノズルから吐出させた糸条を巻き取ることで得られるが、本発明のポリビニルアルコールフィラメントといえども、熱溶融時、滞留部が存在すればゲル化を生じるため極力滞留部が生じないように設計することが重要である。
【００２６】
延伸は公知の手法を用いることができる。即ち紡糸ノズルから吐出された糸条をそのまま高速で巻きとる方法あるいは紡糸ノズルから吐出された後に一旦巻きとってから延伸する方法あるいは紡糸に引き続いて直結で延伸される方法があるが本発明においてはいずれでもよい。本発明において重要なことは湿熱溶解温度が５０℃〜１３５℃になるようにポリマースペックを設定することと繊維強度が１ｇ／デニール以上であり、（湿熱溶解温度−２５℃）(以下、この温度をＴαと略称することがある)における湿熱収縮率が３０％以下になるように繊維化条件を設定することである。このＴαは、製編織工程での精練、リラックス工程の温度を想定しており、かかる温度で収縮率を小さく抑えることが、長繊維(フィラメントヤーン)からなる布帛に良好な形態安定性を付与する上で極めて重要なことである。
強度が１ｇ／デニール以下では、織編工程、加工工程での毛羽断糸が多発し加工工程性に劣ることとなる。
湿熱溶解温度が５０℃以下では布帛の精練、リラックス工程での形態保持性が劣ることとなり、その後の加工工程でのさまざまなトラブルを引きおこす要因となり目的のものが得られ難い。
（湿熱溶解温度−２５℃）における湿熱収縮率が３０％を超えると布帛の風合が固くなったり、布帛の長さ、幅方向での生地欠点をひきおこす要因となり好ましくない。
【００２７】
また、本発明の繊維断面形状は特に限定されず、湿式紡糸、乾式紡糸、乾湿式紡糸と異なり、通常の溶融紡糸の手法を用いてノズルの形状により真円状にも中空にも異型断面にもできる。繊維化や製織化での工程通過性の点からは真円が好ましい。
【００２８】
紡糸された繊維には、通常油剤が付与されるが、本発明のフィラメントは水溶性であり、吸湿性も高いフィラメントであるので、水を含まないストレート油剤を付与することが好ましい。
油剤成分は水を含まない静電剤成分と平滑剤成分とからなるが、たとえば、ポリオキシエチレンラウリルホスフェートジエタノールアミン塩、ポリオキシエチレンセチルホスフェートジエタノールアミン塩、アルキルイミダゾリウムエトサルフェート、ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテルカチオン化物、モノステアリン酸ソルビタン、トリステアリン酸ソルビタン、ポリオキシエチレンモノステアリン酸ソルビタン、ポリオキシエチレントリステアリン酸ソルビタン、ステアリン酸グリセライド、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリエチレングリコールステアレート、ポリエチレングリコールアルキルエステル、ポリオキシエチレンカスターワックス、プロピレンオキサイド／エチレンオキサイド（ＰＯ／ＥＯ）ランダムエーテル、ＰＯ／ＥＯブロックエーテル、ＰＯ／ＥＯ変性シリコーン、ヤシ脂肪酸ジエタノールアミド、高分子アマイド、ブチルセロソルブ、鉱物油、中性油から選んで配合したものを用いることが出来る。
油剤を付与する方法は、通常行われているローラータッチ、烏口による方法でよい。
溶解処理温度は水溶性フィラメントの湿熱溶解温度や用途に応じて適宜調整すればよいが、処理温度は高いほど処理時間が短くなる。熱水を用いて溶解する場合には、５０℃以上で処理するのが好ましく、６０℃以上がさらに好ましく、７０℃以上が特に好ましく、８０℃以上が最も好ましい。またＰＶＡからなる溶融紡糸フィラメントの溶解処理は該フィラメントの分解を伴うものであってもよい。
なお、水溶液には、通常は軟水が用いられるがアルカリ水溶液、酸性水溶液等であってもよいし、界面活性剤や浸透剤を含んだものであってもよい。
【００２９】
本発明で使用されるＰＶＡは生分解性を有しており、活性汚泥処理あるいは土壌に埋めておくと分解されて水と二酸化炭素になる。該ＰＶＡは水溶液の状態で活性汚泥で連続処理すると２日〜1ケ月でほぼ完全に分解される。生分解性の点から該フィラメントの鹸化度は９０〜９９．９９モル％が好ましく、９２〜９９．９８モル％がより好ましく、９３〜９９．９７モル％が特に好ましい。また該フィラメントの１，２−グリコール結合含有量は１．２〜２．０モル％が好ましく、１．２５〜１．９５モル％がより好ましく、１．３〜１．９モル％が特に好ましい。
ＰＶＡの１，２−グリコール結合量が１．２モル％未満の場合には、ＰＶＡの生分解性が悪くなるばかりでなく、溶融粘度が高すぎて紡糸性が悪くなる場合がある。ＰＶＡの１，２−グリコール結合含有量が２．０モル％以上の場合にはＰＶＡの熱安定性が悪くなり紡糸性が低下する場合がある。
【００３０】
ＰＶＡの１，２−グリコール結合含有量はＮＭＲのピークから求めることができる。鹸化度９９．９モル以上に鹸化後、十分にメタノール洗浄を行い、次いで９０℃減圧乾燥を２日間したＰＶＡをＤＭＳＯ−Ｄ６に溶解し、トリフルオロ酢酸を数滴加えた試料を５００ＭＨｚのプロトンＮＭＲ（ＪＥＯＬ ＧＸ−５００）を用いて８０℃で測定する。
ビニルアルコール単位のメチン由来ピークは３．２〜４．０ｐｐｍ（積分値Ａ）、１，２−グリコール結合の１つのメチン由来のピークは３．２５ｐｐｍ（積分値Ｂ）に帰属され、次式で１，２−グリコール結合含有量を算出できる。ここでＥｔは変性量（モル％）を表す。
1,2-グリコール結合含有量(モル％)＝100B／{100A/(100-Et)}
【００３１】
このような本発明のＰＶＡフィラメントは、上述したように衣料用用途として、織物用、編物用マルチフィラメントとして好適であり、ケミカルレース基布あるいは構造加工糸の一糸条として使用することが出来る。又一般衣料用途としてのアルカリ減量し難い天然繊維、ポリ乳酸繊維との混繊に好適である。勿論、産業資材用途、農業資材用途として用いても差し支えない。
【実施例】
次に本発明を具体的に実施例で説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の部及び％はことわりのない限り重量に関するものである。
【００３２】
［ＰＶＡの分析方法］
ＰＶＡの分析方法は特に記載のない限りはＪＩＳ−Ｋ６７２６に従った。
変性量は変性ポリビニルエステルあるいは変性ＰＶＡを用いて５００ ＭＨｚ １Ｈ−ＮＭＲ（ＪＥＯＬ ＧＸ−５００）装置による測定から求めた。
アルカリ金属イオンの含有量は原子吸光法で求めた。
本発明のＰＶＡのトライアッド表示による３連鎖の水酸基量の割合は以下の測定により求めた。
ＰＶＡを鹸化度９９．５モル％以上に鹸化後、十分にメタノール洗浄を行い、次いで９０℃減圧乾燥を２日間したＰＶＡを用いて、ｄ６−ＤＭＳＯに溶解した後、５００ ＭＨｚ １Ｈ−ＮＭＲ（ＪＥＯＬ ＧＸ−５００）装置により６５℃測定を行った。ＰＶＡ中のビニルアルコールユニットの水酸基由来のピークはケミカルシフト４．０５ｐｐｍから４．７０ｐｐｍの領域に現われ、この積分値をビニルアルコールユニット量（II）とする。ＰＶＡのトライアッド表示による水酸基３連鎖の中心水酸基はそれぞれアイソタクティシティ連鎖の場合４．５４ｐｐｍ、ヘテロタクティシティ連鎖の場合４．３６ｐｐｍおよびシンジオタクティシティ連鎖の場合は４．１３ｐｐｍに現れる。この３者の積分値の和をトライアッド表示による水酸基３連鎖の中心水酸基（Ｉ）とする。
本発明のＰＶＡのビニルアルコールユニットに対するトライアッド表示による水酸基３連鎖の中心水酸基のモル分率は、１００×（Ｉ）／（II）で表される。［融点（Ｔｍ）］
ＰＶＡの融点は、ＤＳＣ（メトラー社、ＴＡ３０００）を用いて、窒素中、昇温速度１０℃／分で２５０℃まで昇温後室温まで冷却し、再度、昇温速度１０℃／分で２５０℃まで昇温した場合のＰＶＡの融点を示す吸熱ピークのピークトップの温度で表した。
【００３３】
［湿熱溶解温度］
本発明のＰＶＡフィラメントの湿熱溶解温度は、フィラメントに２ｍｇ／デニールの荷重をかけて、目盛りつきの板と共にフィラメントの浸水長が約１０ｃｍとなるように水中に浸漬し、水温２０℃から昇温速度１℃／分の条件で昇温したときにフィラメントが溶断する温度とした。また、湿熱収縮率もかかる条件下でのフィラメントの長さ変化を測定し、Ｔαにおける試料長と元の長さとの比で求めた。
【００３４】
［フィラメントの強度、伸度］
ＪＩＳ  Ｌ１０１３に準拠して測定した。
【００３５】
実施例１
［エチレン変性ＰＶＡの製造］
攪拌機、窒素導入口、エチレン導入口および開始剤添加口を備えた１００Ｌ加圧反応槽に酢酸ビニル２９．０ｋｇおよびメタノール３１．０ｋｇを仕込み、６０℃に昇温した後３０分間窒素バブリングにより系中を窒素置換した。次いで反応槽圧力が５．９ｋｇ／ｃｍ2となるようにエチレンを導入仕込みした。開始剤として２，２′−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）（ＡＭＶ）をメタノールに溶解した濃度２．８ｇ／Ｌ溶液を調製し、窒素ガスによるバブリングを行って窒素置換した。上記の重合槽内温を６０℃に調製した後、上記の開始剤溶液１７０ｍｌを注入し重合を開始した。重合中はエチレンを導入して反応槽圧力を５．９ｋｇ／ｃｍ2に、重合温度を６０℃に維持し、上記の開始剤溶液を用いて６１０ｍｌ／ｈｒでＡＭＶを連続添加して重合を実施した。１０時間後に重合率が７０％となったところで冷却して重合を停止した。反応槽を開放して脱エチレンした後、窒素ガスをバブリングして脱エチレンを完全に行った。次いで減圧下に未反応酢酸ビニルモノマーを除去しポリ酢酸ビニルのメタノール溶液とした。得られた該ポリ酢酸ビニル溶液にメタノールを加えて濃度が５０％となるように調製したポリ酢酸ビニルのメタノール溶液２００ｇ（溶液中のポリ酢酸ビニル１００ｇ）に、４６．５ｇ（ポリ酢酸ビニル中の酢酸ビニルユニットに対してモル比（ＭＲ）０．１０）のアルカリ溶液（ＮａＯＨの１０％メタノール溶液）を添加して鹸化を行った。アルカリ添加後約２分で系がゲル化したものを粉砕器にて粉砕し、６０℃で１時間放置して鹸化を進行させた後、酢酸メチル１０００ｇを加えて残存するアルカリを中和した。フェノールフタレイン指示薬を用いて中和の終了を確認後、濾別して得られた白色固体のＰＶＡにメタノール１０００ｇを加えて室温で３時間放置洗浄した。上記洗浄操作を３回繰り返した後、遠心脱液して得られたＰＶＡを乾燥機中７０℃で２日間放置して乾燥ＰＶＡを得た。
【００３６】
得られたエチレン変性ＰＶＡの鹸化度は９８．４モル％であった。また該変性ＰＶＡを灰化させた後、酸に溶解したものを用いて原子吸光光度計により測定したナトリウムの含有量は、変性ＰＶＡ１００重量部に対して０．０３重量部であった。
【００３７】
また、重合後未反応酢酸ビニルモノマーを除去して得られたポリ酢酸ビニルのメタノール溶液をｎ−ヘキサンに沈殿、アセトンで溶解する再沈精製を３回行った後、８０℃で３日間減圧乾燥を行って精製ポリ酢酸ビニルを得た。該ポリ酢酸ビニルをＤＭＳＯ−ｄ６に溶解し、５００ＭＨｚプロトンＮＭＲ（ＪＥＯＬ ＧＸ−５００）を用いて８０℃で測定したところ、エチレンの含有量は１０モル％であった。上記のポリ酢酸ビニルのメタノール溶液をアルカリモル比０．５で鹸化した後、粉砕したものを６０℃で５時間放置して鹸化を進行させた後、メタノールソックスレーを３日間実施し、次いで８０℃で３日間減圧乾燥を行って精製されたエチレン変性ＰＶＡを得た。該ＰＶＡの平均重合度を常法のＪＩＳ  Ｋ６７２６に準じて測定したところ３３０であった。該精製ＰＶＡの１，２−グリコール結合量および水酸基３連鎖の水酸基の含有量を５００ＭＨｚプロトンＮＭＲ（ＪＥＯＬ  ＧＸ−５００）装置による測定から前述のとおり求めたところ、それぞれ１．５０モル％および８３％であった。
【００３８】
さらに該精製された変性ＰＶＡの５％水溶液を調整し厚み１０ミクロンのキャスト製フィルムを作成した。該フィルムを８０℃で１日間減圧乾燥を行った後に、ＤＳＣ（メトラー社、ＴＡ３０００）を用いて、前述の方法によりＰＶＡの融点を測定したところ２０６℃であった。
【００３９】
上記で得られた変性ＰＶＡを溶融押し出し機を用いて２４０℃で溶融混練し、紡糸直結延伸で繊維化を実施した。ギヤポンプで計量し、丸ノズル孔径０．２０ｍｍ、ホール数３６のノズルから吐出させ、第１ローラー速度１２００ｍ／分（ローラー温度８０℃）、第２ローラー速度２５００ｍ／分（ローラー温度１４０℃）、巻取速度２４８０ｍ／分の条件で巻取った。得られたＳＤＹ糸（７５ｄ−３６ｆ）の物性は、強度２．８ｇ／ｄ、伸度３７．５％、湿熱溶解温度７８℃、Ｔα５３℃での湿熱収縮率１７％であった。この糸を経糸、緯糸として経密度１１０本／ｉｎ、緯密度８０本／ｉｎで平織物を作成し、Ｔαで精練を実施した。形態保持性、織物外観いずれも良好であった。
【００４０】
実施例２〜７
実施例１で用いたＰＶＡの代わりに表１に示すＰＶＡを用いた以外は実施例１と同様にしてＰＶＡ延伸糸を得た。なお、これら実施例で用いたＰＶＡの製造条件に関しては、水酸基３連鎖の中心水酸基のモル分率は、表１から明らかなように変性量と相関関係を有していることから、変性量を表１に記載されているように変更することにより水酸基３連鎖の中心水酸基のモル分率を表１に記載する値に変更した。また、けん化度及び重合度に関しては、一般的な周知のラジカル重合法及びＰＶＡの製造方法に従って表１に示すような値とした。繊維化条件とフィラメント物性を表２に示す。いずれも形態保持特性、織物外観いずれも良好であった。
【００４１】
【表１】
0003887119.tif 000002
【００４２】
【表２】
0003887119.tif 000003
【００４３】
比較例１〜４
実施例１で用いたＰＶＡの代わりに表１に示すＰＶＡを用いた以外は実施例１と全く同様にしてＰＶＡ延伸糸を得た。なお、これら比較例で用いたＰＶＡの製造条件に関しては、水酸基３連鎖の中心水酸基のモル分率は、変性量を表１に記載されているように変更することにより表１に記載する値にした。また、けん化度及び重合度に関しては、一般的な周知のラジカル重合法及びＰＶＡの製造方法に従って表１に示すような値とした。
いずれも曳糸性不良あるいは熱分解ゲル化の問題で繊維化工程性が不良であった。少量試作可能であった比較例３は湿熱溶解温度が低く、加工工程、通過性が不良であった。
【００４４】
比較例５〜６
実施例１で用いたＰＶＡの代わりに表１に示すＰＶＡを用いたこと以外は実施例１と全く同様にしてＰＶＡ延伸糸を得た。なお、これら比較例で用いたＰＶＡの製造条件に関しては、水酸基３連鎖の中心水酸基のモル分率は、変性量を表１に記載されているように変更することにより表１に記載する値にした。また、けん化度及び重合度に関しては、一般的な周知のラジカル重合法及びＰＶＡの製造方法に従って表１に示すような値とした。
比較例５は繊維化工程性が良好であったが、湿熱溶解不良であった。比較例６は繊維化工程性も不良であったが、Ｔαでの湿熱収縮率も高く、織物外観もシワが多く発生し不良であった。
【００４５】
実施例８
実施例１で用いたＰＶＡを実施例１と同様の紡糸温度で熱溶融させ、高速巻取（捲取速度３０００ｍ／分）を実施した。繊維化工程性、形態保持性、織物外観いずれも良好であった。