JP2003293224A - 高吸湿・吸水性ポリビニルアルコール共重合体複合繊維 - Google Patents
高吸湿・吸水性ポリビニルアルコール共重合体複合繊維Info
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Abstract
性で且つ高吸水性の複合繊維を提供する。 【解決手段】 融点150℃以上の繊維形成性ポリマー
から成るA成分と、粘度平均重合度が200〜500、
ケン化度が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、融点があ160℃〜230℃であるポリビニルアル
コールで、かつアルカリ金属イオンナトリウム換算で
0.0003〜1重量部含有されている水溶性熱可塑性
ポリビニルアルコールから成るB成分との複合繊維であ
って、B成分にはポリアミド系樹脂が3重量%〜45重
量%含有されている複合繊維。
Description
吸水性を有するポリビニルアルコール系重合体を一成分
とする複合繊維に関する。
は、その優れた物理的および化学的特性によって、衣料
用のみならず産業用にも広く使用されており、工業的に
重要な価値を有している。しかしながら、これらの合成
繊維は吸湿性や吸水性が低いため、肌着、中衣、シー
ツ、タオル等の吸湿性や吸水性が要求される用途への使
用が制限されてきた。
としては、例えばポリエステル繊維を親水性の処理剤で
後処理する方法、ポリエステル繊維の表面や内部を多孔
化して吸湿性や吸水性を付与する方法等が提案されてい
る。しかしながら、これらの方法によっては合成繊維の
吸湿性や吸水性が充分に改善されず、しかも後処理で親
水性を付与した繊維にあっては繰り返し洗濯によってそ
の付与された吸湿性および吸水能が低下するという欠点
があった。そのような欠点を改善する方法として、近
年、ポリエステル繊維にアクリル酸やメタクリル酸等の
モノマーをグラフト重合させることが提案されている
が、未だ充分実用化レベルには達していない。これは主
にポリエステルが剛直な構造を有し、反応性の官能基を
有しておらず疎水性であるために上記モノマーのグラフ
ト重合が行われにくく、強制的にグラフト重合させると
風合が硬くなり、しかも繊維の強度が低下することによ
る。
乾式、あるいは乾湿式紡糸法等により製造されるポリビ
ニルアルコール系繊維が公知であるが、従来のポリビニ
ルアルコール系繊維は、延伸により配向結晶化が進行し
ていたり、耐熱性を改善するためにホルマール化処理を
しているためるため、吸水性が充分に発現されないとい
う課題を有しており、さらに、かかる課題を解決するた
めに、低延伸糸に温和な条件で架橋処理する方法も提案
されている(特開平7-189023号公報)。しかしながら、そ
れでも得られる吸液率は高々130%程度であり、しか
も、湿式紡糸法により製造する場合は、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、
溶融紡糸法に比べて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
あるなどの制約が多いことは否めなかった。
のような従来の問題点を解決し、水で湿潤した場合に高
い膨潤性を示す高吸湿性で且つ高吸水性のポリビニルア
ルコール系重合体を一成分とする複合繊維を溶融紡糸法
で提供することである。
形成性ポリマーから成るA成分と、粘度平均重合度が2
00〜500、ケン化度が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、融点があ160℃〜230℃であるポ
リビニルアルコールで、かつアルカリ金属イオンがナト
リウム換算で0.0003〜1重量部含有されている水
溶性熱可塑性ポリビニルアルコールから成るB成分との
複合繊維であって、B成分にはナイロン−6/6,6、
ナイロン−6/12及びナイロン−6からなる群より選
ばれる少なくとも1種のポリアミド系樹脂を3重量%〜
45重量%含有していることを特徴とする複合繊維であ
り、高い吸湿性および吸水性を有するエチレンビニルア
ルコール系共重合体繊維、糸、布帛等の繊維製品および
それらの製造方法に関する。詳細には、水で湿潤した場
合に高い膨潤性を示す高吸湿性で且つ高吸水性の上記繊
維、糸および布帛等の繊維製品の製造方法である。
る。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。
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
で繊維を溶解するときに溶解速度が速くなるばかりでな
く繊維が溶解する時の収縮率を小さくすることができ
る。
26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](dl/g)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。
9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、本発明の繊維を得ることがで
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。
水酸基3連鎖の中心水酸基とは、PVAのd6−DMS
O溶液での500MHz プロトンNMR(JEOL G
X−500)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(4.54pp
m)、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
和で表わされ、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4.05pp
m・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)で表わされるものである。
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。
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繊維が得ら
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。
る場合、下記式を満足することで本発明の効果は更に高
くなるものである。 −1.5×Et+100≧モル分率≧−Et+85 ここで、モル分率(単位:モル%)はビニルアルコール
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を表し、Etはビニルアルコー
ル系共重合体が含有するエチレン含量(単位:モル%)
を表す。
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PV
Aの結晶性が低下し繊維強度が低くなると同時に、PV
A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目的とす
る繊維を安定に製造することができない。
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。
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。
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であつてもよいが、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−ヘキサン等の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、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、アク
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、さらに好ましくは10モル%以下で
ある。
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。
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0.1〜20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。
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。
金属イオンの含有割合は、PVA100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、0.00
05〜0.6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
繊維が十分な水溶性を示さない場合がある。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。
オンをPVA中に含有させる方法は特に制限されず、P
VA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。
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。
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。
問題なく溶融紡糸するための可塑剤が含まれていること
が好ましい。可塑剤としては、ソルビトール1モルに対
してエチレンオキサイドを1〜30モル付加した化合物
であり、PVA中に1〜30重量%含まれることが好ま
しい。
m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。以上、説明し
たPVAを用いることが、本発明の重要な要件である。
6/6,6、ナイロン−6/12及びナイロン−6から
なる群より選ばれる少なくとも1種のポリアミド系樹脂
を所定量含有する水酸基を有する重合体を単独で繊維化
したものであってもよいし、目的に応じて他の熱可塑性
重合体と複合または混合して紡糸したものであってもよ
い。かかる他の熱可塑性重合体としては耐熱性、寸法安
定性等の点から、融点が150℃以上の結晶性熱可塑性
重合体であることが好ましく、例えば、ポリエステル、
ポリアミド、ポリプロピレン等をあげることができる。
ポリエステルとしては、テレフタル酸、イソフタル酸、
ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、フタル酸、α,β
−(4−カルボキシフェノキシ)エタン、4,4'−ジ
カルボキシジフェニル、5−ナトリウムスルホイソフタ
ル酸等の芳香族ジカルボン酸またはこれらのエステル
類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,
4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオ
ペンチルグリコール、シクロヘキサン−1,4−ジメタ
ノール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレン
グリコール等のジオールまたはこれらのエステル形成性
誘導体とから合成されるポリエステルや、ポリ乳酸等の
ポリエステルをあげることができ、中でも構成単位の8
0%以上がエチレンテレフタレート単位または、ブチレ
ンテレフタレート単位であるポリエステルが好ましい。
また、かかるポリエステル中には、少量の添加剤、蛍光
増白剤、安定剤、紫外線吸収剤が含まれていてもよい。
ン6、ナイロン7、ナイロン11,ナイロン12、ナイ
ロン66、ナイロン6,10、ポリメタキシレンアジパ
ミド、ポリパラキシレンデカンアミドポリビスシクロヘ
キシルメタンデカンアミド及びそれらを成分とする脂肪
族ポリアミド、半芳香族ポリアミドが挙げられる。好ま
しくはナイロン6及びナイロン6を主成分とするポリア
ミドが好適である。また、少量の第3成分を含むポリア
ミドでもよい。かかるポリアミド中には、少量の添加
剤、蛍光増白剤、安定剤、紫外線吸収剤等が含まれてい
てもよい。
エチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンなどのポ
リオレフィン系樹脂、アクリル酸系樹脂、酢ビ系樹脂、
ジエン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリカーボネート
樹脂、ポリアリレート、ポリフェニレンサルファイド、
ポリエーテルエステルケトン、フッ素樹脂、半芳香族ポ
リエステルアミドが挙げられる。また、本発明の効果を
損なわない範囲で、酸化チタン、シリカ、酸化バリュウ
ム等の無機物、カーボンブラック、染料や顔料等の着色
剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の各種添加
剤を含んでいても良い。
する重合体と他の熱可塑性重合体との複合比は前者:後
者(質量比)=10:90〜90:10であることが、
紡糸性の点で好ましい。また、紡糸によって得られる複
合繊維の複合形態は、何ら制限されず、例えば芯鞘型
(sheath and core)、海島型(sea
/iland又はmatrix)、サイドバイサイド型
(side by side)、分割型(strip
e)など従来公知の複合形態であれば、特に制限はな
い、断面形状においても何ら制限されず、例えば丸型断
面の他、異形断面(例えば中空状、偏平状、楕円状、多
角形状(3〜6角形など)3〜14葉状、T字状、H字
状、V字状、ドッグボーン状(I字状)など)であって
もよい。水酸基含有重合体の有する吸湿性、吸水性を発
現させるためには、複合繊維の表面の少なくとも一部、
好ましくは該表面の30%以上に該重合体が存在するこ
とが好ましい。
重合体からなる繊維に架橋構造を導入するために、該重
合体中にナイロン−6/6,6、ナイロン−6/12及
びナイロン−6からなる群より選ばれる少なくとも1種
のポリアミド系樹脂が3重量%〜45重量%含有されて
いることが重要である。
効果を有する樹脂(D)としては、ポリアミド系樹脂が
選ばれる。例えば、ポリカプロラミド(ナイロン−
6)、ポリ−ω−アミノヘプタン酸(ナイロン−7)、
ポリウンデカンアミド(ナイロン−11)、ポリラウリ
ンラクタム(ナイロン−12)、ポリエチレンジアミン
アジパミド(ナイロン−2,6)ポリテトラメチレンア
ジパミド(ナイロン−4,6)、ポリヘキサメチレンア
ジパミド(ナイロン−6,6)、ポリヘキサメチレンセ
バカミド(ナイロン−2,10)、ポリヘキサメチレン
ドデカミド(ナイロン−6,12)、ポリオクタメチレ
ンアジパミド(ナイロン−8,6)、ポリデカノメチレ
ンアジパミド(ナイロン−10,6)、ポリドデカメチ
レンセバカミド(ナイロン−10,8)、あるいは、カ
プロラクタム/ラウリンラクタム共重合体(ナイロン−
6/12)、カプロラクタム/ω−アミノノナン酸共重
合体(ナイロン−6/9)、カプロラクタム/ヘキサメ
チレンアジペート共重合体(ナイロン−6/6,6)、
ラウリンラクタム/ヘキサメチレンジアミンアジペート
共重合体(ナイロン−12/6,6)、ヘキサメチレン
ジアミンアジペート/ヘキサメチレンジアミンセバケー
ト共重合体(ナイロン−6,6/6,10)、エチレン
ジアミンアジペート/ヘキサメチレンジアミンアジペー
ト共重合体(ナイロン−2,6/6,6)、カプロラク
タム/ヘキサメチレンジアミンアジペート/ヘキサメチ
レンジアミンセバケート共重合体(ナイロン−6,6/
6,10)などが挙げられる。
最も好適なものとしては、ナイロン−6/6,6および
ナイロン−6/12が挙げられる。ナイロン−6/12
における6成分と12成分の組成は特に制限はないが1
2成分が60mol%以下、より好ましくは50mol
%以下が好ましい。
−6/12の縮重合時にポリエーテルジアミン類とジカ
ルボン酸(ダイマー酸など)を添加して、高分子鎖中に
ポリエーテル結合を有するポリアミドとしても良い。ま
た、縮合時にヘキサメチレンジアミンやラウリルアミン
のような脂肪族アミンやメタキシレンジアミンやメチル
ベンジルアミンのような芳香族アミンを添加して、ポリ
アミド中のカルボキシル末端基のを減少させたものも好
ましい。また、メタキシリレン基含有ポリアミド樹脂も
有効であり、メタキシリレンジアミンと全量の80%以
下のパラキシリレンジアミンを含む混合キシリレンジア
ミンと、炭素数が6〜10個のα,ω−脂肪族ジカルボ
ン酸とから生成された構成単位を分子鎖中に少なくとも
70モル%含有する重合体である。これらの重合体の例
としては、ポリメタキシリレンアジパミド、ポリメタキ
シリレンセバカミド、ポリメタキシリレンスペラミドな
どのような単独重合体、およびメタキシリレン/パラキ
シリレンアジパミド共重合体、メタキシリレン/パラキ
シリレンアゼラミド共重合体、などのような共重合体、
ならびにこれらの単独重合体または共重合体の成分とヘ
キサメチレンジアミンのような脂肪族ジアミン、ピペラ
ジンのような脂環式ジアミン、パラービス−(2−アミ
ノエチル)ベンゼンのような脂肪族ジアミン、テレフタ
ル酸のような脂肪族ジカルボン酸、ε−カプロラクタム
のようなラクタム、γ−アミノヘプタン酸のようなω−
アミノカルボン酸、パラーアミノメチル安息香酸のよう
な芳香族アミノカルボン酸等とを共重合した共重合体等
が挙げられる。上記の共重合体において、パラキシリレ
ンジアミンは全キシリレンジアミンに対して80%以下
であり、好適には、75%以下である。またキシリレン
ジアミンと脂肪族ジカルボン酸とから生成された構成単
位を分子鎖中において少なくとも70モル%以上、好適
には、75モル%以上である。また、これらのポリマー
には、たとえばナイロン6、ナイロン6−6、ナイロン
6−10、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6−
12等の重合体、帯電防止剤、滑剤、耐ブロッキング
剤、安定剤、染料、顔料等を含有してもよい。
C測定において、実質上吸熱結晶融解ピークを有さない
もので、主として、脂肪族ジアミンおよび芳香族ジカル
ボン酸の重縮合体も用いられる。脂肪族ジアミンとして
は、たとえばヘキサメチレンジアミン、2,2,4−ト
リメチルヘキサメチレンジアミン、2,4,4−トリメ
チルヘキサメチレンジアミン、2−メチルペンタメチレ
ンジアミン、ビス−(4−アミノヘキシル)−メタン、
2,2−ビス−(4−アミノヘキシル)−イソプロピリ
ジン、1,4−(1,3)−ジアミノシクロヘキサン、
1,5−ジアミノペンタン、1,4−ジアミノブタン、
1,3−ジアミノプロパン、および2−エチルジアミノ
ブタンなどが挙げられる。これらのジアミンは、一種ま
たはそれ以上を同時に用いることができる。なかでも、
ヘキサメチレンジアミン、2−メチルペンタンメチレン
ジアミン、1,5−ジアミノペンタン、1,4−ジアミ
ノブタン、および1,3−ジアミノプロパンが好適に用
いられる。芳香族ジカルボン酸としては、たとえばイソ
フタール酸、テレフタール酸、アルキル置換イソフター
ル酸、アルキル置換テレフタール酸、ナフタレンジカル
ボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸などが挙げら
れる。これらのジカルボン酸は、一種またはそれ以上を
同時に用いることができる。なかでも、イソフタール
酸、テレフタール酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェ
ニルエーテルジカルボン酸などが熱成形性の面で好適で
ある。そして、非晶質ポリアミドとしての例としては、
ヘキサメチレンジアミン−イソフタール酸の重縮合体、
ヘキサメチレンジアミン−イソフタール酸/テレフター
ル酸の重縮合体、2,2,4−トリメチルヘキサメチレ
ンジアミンおよび2,4,4−トリメチルヘキサメチレ
ンジアミン−テレフタール酸の重縮合体などが挙げられ
る。なかでもイソフタール酸/テレフタール酸のモル比
が60/40〜95/5、さらには、65/35〜90
/10の範囲にあるヘキサメチレンジアミン−イソフタ
ール酸/テレフタール酸の重縮合体が好適である。
られるが、上記樹脂(D)のうち好適なポリアミド系樹
脂としては、ナイロン6、ナイロン6−12、メタキシ
リレンジアミン含有ナイロン、非晶質ナイロンなどであ
る。(C)と(D)の配合割合は、PVA(C)55〜
97重量%および樹脂(D)45〜3重量%であり、好
適にはPVA(C)60〜95重量%、樹脂(D)40
〜5重量%である。本発明においては(C)と(D)を
併用することが重要であり、いずれかを欠く場合は本発
明の目的が達成されない。
ミド系樹脂の分散形状においてポリアミド系樹脂成分が
島形状となり、その島の大きさが5nm〜1000n
m、島数が10ケ/10μm2以上であることが重要で
ある。島の大きさが1000nmを超えると繊維化工程
性が不安定となるため好ましくなく、5nm以下になる
と本発明の目的である吸湿性、吸水性が得られず不適当
である。島数が10ケ/以10μm2下になった場合も
本発明の目的である吸湿性、吸水性が得られず不適当で
ある。
不溶解度は1重量%以上であることが重要であり、好ま
しくは5重量%以上、さらに好ましくは、10重量%以
上である。不溶解度が1重量%未満の場合は、本発明の
目的である吸湿性、吸水性が得られない。
知の紡糸および延伸装置や方法を用いて長繊維、短繊維
を製造することが出来る。A成分としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステルなどの溶
融ポリマーが使用されるし、これらのブレンド物でもか
まわない。ポリビニルアルコールコポリマーは、260
℃以上の温度で長く滞留すると分解をはじめるため、ポ
リエステルなどの高融点ポリマーと複合紡糸する場合に
は、紡糸ヘッド温度を260〜300℃に押さえる必要
がある。しかし、押出機からヘッドまでのゾーン温度は
別々であるためにそれぞれのポリマーの適正温度で行う
ことが出来る。このことは、高重合度ポリプロピレンな
どのように高粘度ポリマーと複合する場合にもこの点に
留意することが必要である。この点においてナイロンは
A成分のポリマーとして適している。複合形態は並列型
でも芯鞘型でも可能であり、またA成分とB成分の複合
比率も変更することが出来る。すなわち、ポリビニルア
ルコール成分の特性をより生かしたい用途には、ポリビ
ニルアルコール成分を多くして、反対に疎水性成分の特
性生かしポリビニルアルコール成分の表面特性のみを利
用するような用途には芯鞘型でポリビニルアルコール成
分比を少なくしたものを製造することが出来る。また、
各複合形態での形は、多層並列型とか多芯型にすること
も可能である。延伸は通常の乾熱延伸でも湿熱延伸でも
良く、使用するポリビニルアルコール成分が膠着しない
温度でA成分の延伸が可能な適正条件を選択すれば良
い。また、B成分としてポリビニルアルコール成分と他
のポリマーとを混合して使用することも可能であるが、
ポリビニルアルコールの特性を減少するようなものは本
発明の目的から好ましくない。なお、発砲剤、防汚剤、
忌避剤などを添加して付加的な機能を与えることは有効
な場合がある。
発明はこれら実施例により何等限定されるものではな
い。なお、実施例中の測定値は以下の方法により測定さ
れたものである。
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500MHzプロトンNMR(JEOL GX−5
00)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。
の水酸基の割合]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、500MHz プロトン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
量(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。
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。
紡糸する際に何回断糸するかによって、次のように評価
した。 ○:3回以内/100kg △:4回〜7回/100kg ×:8回以上/100kg
測定した。
を用い観察した。
含有率を算出する。次いで、繊維試料0.3gをDMS
O溶媒50mlに入れ、60℃×2時間加熱溶解し、処
理前後の試料重量より求めた値である。
mmHgの減圧吸引下に乾燥した後、取り出してその重
量(M1)(g)を測定した。その後、直ちにこの布帛
を亜硝酸ナトリウムの飽和水溶液を下方に置いた温度2
0℃、湿度65%の雰囲気中に1週間放置して、その重
量(M2)(g)を測定して、下記の式より吸湿率を求
めた。 吸湿率(%)={(M2−M1)/M1}×100
測定した。
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3
1.0kg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溶液を調整し、
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℃に調整した後、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610
ml/hrでAMVを連続添加して重合を実施した。1
0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
うに調整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、濾瀘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PV
Aを乾燥機中70℃で2日間放置して乾燥PVAを得
た。
8.4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。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N
MR(JEOLGX−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JISK6726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5000
MHz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。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(表1)。
6を10重量%ブレンドしたものとナイロン−6を複合
比率1:1とし、鞘部分がポリビニルアルコール系共重
合体ポリマー、芯部分がナイロン−6となるように口金
温度250℃の条件でノズルより吐出し、1000m/
分の速度で紡糸を行い、紡糸原糸をローラープレート方
式で通常の条件により延伸し、83デシテックス/24
フィラメントの芯鞘型複合繊維(図1)を得た。紡糸性、
延伸性は良好で問題なかった。次いで得られた複合繊維
を用いて編物を作成し、吸湿性及び吸水性の評価を行っ
た結果、吸湿率27% 吸水率300%の良好なものが
得られた。
複合比率、B成分添加ポリアミド種及び添加量を変更す
ること以外は実施例1と同様に評価した。いずれもポリ
ビニルアルコール系繊維は問題無く吸湿性、吸水性も良
好であった。
と以外は実施例1と同様に評価した。いずれもポリビニ
ルアルコール系繊維は問題無く吸湿性、吸水性も良好で
あった。
維断面図
す繊維断面図
す繊維断面図
す繊維断面図
す繊維断面図
Claims (7)
- 【請求項1】 粘度平均重合度が200〜500、ケン
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
点があ160℃〜230℃であるポリビニルアルコール
で、かつアルカリ金属イオンがナトリウム換算で0.0
003〜1重量部含有されている水溶性熱可塑性ポリビ
ニルアルコール系重合体(A)とポリアミド系樹脂
(B)とを溶融混練しなる混合物であって、かつ60℃
のDMSOに対し不溶解性の成分を5〜75質量%含有
する混合物成分と融点150℃以上の熱可塑性樹脂成分
(C)とが複合されてなる複合繊維。 - 【請求項2】 ポリビニルアルコール系重合体(A)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1記載の繊維。 - 【請求項3】 ポリアミド系樹脂(B)が、ナイロン−
6/6,6、ナイロン−6/12及びナイロン−6から
なる群より選ばれる少なくとも1種のポリアミド系樹脂
である請求項1または2に記載の複合繊維。 - 【請求項4】 ポリアミド系樹脂(B)が混合物成分中
に島状に分散し、その島の大きさが5nm〜1000n
m、島数が10ケ/10μm2以上である請求項1〜3
のいずれか1項に記載の複合繊維。 - 【請求項5】 混合物成分と融点150℃以上の熱可塑
性樹脂成分(C)との質量複合比率が10:90〜9
0:10である請求項1〜4のいずれか1項に記載の複
合繊維。 - 【請求項6】 複合形態が混合物成分を鞘成分とする芯
鞘型複合繊維である請求項1〜5のいずれか1項に記載
の複合繊維。 - 【請求項7】 融点150℃以上の熱可塑性樹脂成分
(C)がポリエステル、ナイロン又はポリオレフィンで
ある請求項1〜6のいずれか1項に記載の複合繊維。
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|---|---|---|---|
| JP2002094809A JP3784742B2 (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 高吸湿・吸水性ポリビニルアルコール共重合体複合繊維 |
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