JPH01314729A - 複合繊維およびその不織成形体 - Google Patents

複合繊維およびその不織成形体

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JPH01314729A
JPH01314729A JP63096530A JP9653088A JPH01314729A JP H01314729 A JPH01314729 A JP H01314729A JP 63096530 A JP63096530 A JP 63096530A JP 9653088 A JP9653088 A JP 9653088A JP H01314729 A JPH01314729 A JP H01314729A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は結晶性ポリ−α−オレフィンと、エチレンとジ
アルキルアミノアルキルアクリルアミド系コモノマーと
の共重合体との複合繊維に関するものである。
さらに詳しくは、単に熱接着性に優れるのみてなく、酸
水溶液の吸収性を有し、さらに染色性にも優れており、
鉛蓄電池用セパレータをはじめ、酸吸収材、簡易衣料、
など各種用途に使いやすい機能性不織布または不織成形
体なとの材料として有望である複合繊維および不織成形
体に関するものである。
〈従来の技術〉 結晶性ポリプロピレンなとの結晶性ポリ−α−オレフィ
ンを第１成分とし、それよりも融点の低い樹脂を第２成
分とする熱接着による不織布への低温加工が容易な複合
繊維については。
特公昭５２−３７０９７号公報、特公昭５４−４４７７
３号公報、特公昭５４．−４４７７４号公報、特公昭５
５−４８３号公報、特公昭５５−１７８０７号公報、特
公昭５５−２６２０３号公報および特公昭５５−２６２
０９号公報などに提案されている。これらの複合繊維の
低温熱融着性の第２成分樹脂としては、ポリエチレン、
ポリエチレンと酢酸ビニルの共重合体。
また、その鹸化物なとが使用されている。
また、これらの複合繊維からつくられる不織布は、主と
して、単に空隙部に水または、その他の溶液を保持させ
ることを目的とした用途に利用されているものであって
、その第２成分である樹脂の機能は、単に熱接着加工温
度を低くするだけのものである。
一方１本発明による複合繊維からつくられる不織布の主
用途として期待される密閉式鉛蓄電池用セパレータにつ
いては、微細なガラス繊維からつ（られたカラス繊維マ
ットやポリエチレン、ポリプロピレンなど単一成分の不
織布などが使用されている。
しかし５通常のガラスマントでは、使用中に圧縮されて
極板との接触が悪くなるため、蓄電池としての性能が劣
化する問題があり、また電解液の保持能力が発揮されず
に液が脱離して。
下方に沈降してしまうため、放電容量の低下をきたすと
いう問題がある。したかって空隙部がより微細である極
細ガラス繊維からなる高価なマットを使用する必要があ
る。
またポリエチレン、ポリプロピレンなどの不織布につい
ては、その撥水性のため電解液とのぬれ性が劣るので、
電解液の保持能力が弱く。
使用中に液が脱離して、下部に沈降してしまうなとの問
題がある。
〈発明が解決しようとする課題〉 本発明の目的は、鉛蓄電池用セパレータとしく４） て使用されているカラス繊維マット、ポリエチレン、ポ
リプロピレン製等の不織布のもつ上記問題点を解決し、
より硫酸保持性能の良い不織布材料を提供することにあ
る。
〈課題を解決するための手段〉 本発明者らは、上記の諸問題点を解決すべく。
鋭意検討した結果、結晶性ポリ−α−オレフィンを第１
成分とし、エチレンとアミノアルキルアクリルアミド系
コモノマーとの共重合体を第２成分とした複合繊維か，
酸水溶液の保持性。
さらには染色性にも優れており、鉛蓄電池用セパレータ
をはしめ、浄水布、簡易衣料などの各種の用途に使いや
すい形態である機能性不織布や、不織成形体、不織成形
フィルターなどの材料として有望であることを見出し５
本発明に至った。
すなわち２本発明は。
（Ａ）　　結晶性ポリ−α−オレフィンから成る第一成
分と。
（Ｂ）　　エチレンを４０〜９０重量％、一般式（式中
＋　　Ｒ１は水素またはメチル基＋　　Ｒ２およびＲ３
は水素または炭素数１ないし４のアルキル基、ｎは２な
いし５の整数を示す）で表わされる１種または２種以上
のジアルキルアミノアルキルアクリルアミド系コモノマ
ーを５〜６０重量％を含有し、メルトインデックス（Ｊ
ＩＳＫ−６７６０に準拠）が１０〜１０００ｇ／１０分
であるエチレン系共重合体から成る第２成分とを、並列
型に配して溶融紡糸するか、または、第２成分を鞘とす
る芯鞘型に配して溶融紡糸してなることを特徴とする複
合繊維、および該複合繊維を（Ｂ）第２成分の融点以上
、かつ、（Ａ）第１成分の融点以下の温度て熱接着して
なることを特徴とする不織成形体に関するものである。
本発明による複合繊維の特徴は、（Ｂ）第２成分として
使用するエチレンとジアルキルアミノアルキルアクリル
アミド系コモノマーとの共重合体の熱接着性を利用して
、容易に不織成形体に加工できるとともに、該第２成分
樹脂の特性。
すなわち、各種の酸水溶液の吸収性、該酸水溶液吸収体
のもつ導電性などを利用した鉛蓄電池用セパレータ、浄
水布なとの用途に利用することができることである。
さらに、酸性染料などによる染色性（ども優れているの
で、衣料や壁装材、カーペットパイルなどとしても応用
することができる。
以下１本発明について詳しく説明する。
本発明による複合繊維の第２成分樹脂（Ｂ）として使用
されるエチレンとジアルキルアミノアルキルアクリルア
ミド系コモノマーとから成るエチレン系共重合体は、エ
チレンを４０〜９５重量％。
好ましくは５０〜８０重量％と、一般式（式中、　　Ｒ
＋は水素またはメチル基＋　　Ｒ２およびＲ３は炭素数
１ないし４のアルキル基、ｎは２ないし５の整数を示す
。） て示されるジアルキルアミノアルキルアクリルアミド系
コモノマーを６０〜５重量％、好ましくは５０〜２０重
量％とを含む共重合体であり、一般にはエチレンと該コ
モノマーを、高温、高圧下にラジカル重合させることに
より得られる。
ここて、ジアルキルアミノアルキルアクリルアミド系コ
モノマーの含有量が５重量％未満。
すなわちエチレンが９５重量％以上では、酸水溶液吸収
能力等が低下し９本発明の特性が充分発揮できず、また
、該コモノマー含有量が６０重量％以上、すなわちエチ
レン含有量が４０重量％未満では、該エチレン系共重合
体の親水性が大きくなりすぎるため、酸水溶液を吸収し
た際の機械的強度が低下し、繊維としての性状を維持て
きなくなる。また複合繊維の紡糸が困難になったり価格
が高くなる問題もある。
また、該エチレン系共重合体のメルトインデックス（Ｊ
ＩＳ　Ｋ−６７６０に準拠）は、複合繊維としての紡糸
性の点から１０〜１０００ｇ／’１０分、好ましくは３
０〜５００ｇ／１０分である。
本発明による複合繊維における第２成分（Ｂ）の原料と
して使用されるエチレン系共重合体は。
例えば、特公昭４２−２２５２３号公報および特公昭５
３−６１９４号公報なとに記載の高圧ラジカル重合法に
より製造することができる。
すなわち、圧力５００−３，０００ｋｇ／ｃｍ２　、温
度］、　Ｏ０〜３００°Ｃの条件で、酸素、有機過酸化
物、ノアゾ化合物などの遊離基触媒とともに、エチレン
と該ジアルキルアミノアルキルアクリルアミド系化合物
を撹拌槽型もしくは管型の反応器に連続的に供給し２重
合される。分子量を調製するためにエタン、プロパン、
プロピレンなとの各種連鎖移動剤を使用しても良い。
本発明において複合繊維の第２成分（Ｂ）として使用さ
れるエチレン系共重合体用のジアルキルアミノアルキル
アクリルアミド系コモノマーの好ましい具体例としては
、ジメチルアミンエチルアクリルアミド、ンメチルアミ
ノプロピルアクリルアミド、ジメチルアミノブチルアク
リルアミド、ジエチルアミノエチルアクリルアミド。
７エチルアミノプロピルアクリルアミド、ンエチルアミ
ノブチルアクリルアミド、ジ−ｎ−プロピルアミノエチ
ルアクリルアミド、ジ−ｎ−プロビルアミノプロピルア
クリルアミド、Ｎ−（１，１−ジメチル−３−ジメチル
アミノプロピル）アクリルアミド、Ｎ−（２−メチル−
３−ジメチルアミノプロピル）アクリルアミドなと、お
よびこれらに対応するメタクリルアミド誘導体などであ
る。
これらは１種または２種以上混合して用いられる。
特に好ましいコモノマーは、ジメチルアミノプロピルア
クリルアミド、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミ
ド、ツメチルアミノエチルアクリルアミド、およびジメ
チルアミノエチルメタクリルアミドである。
また、該エチレン系共重合体は、必要により他のエチレ
ンと共重合可能な少なくとも１種以上のエチレン系不飽
和コモノマーを共重合させた三元もしくは多元共重合体
であってもよい。
他のエチレン系不飽和コモノマーの好ましい具体例とし
ては、ツメチルアミノエチルアクリレート、ツメチルア
ミノエチルメタクリレートなとのノアルキルアミノアル
キルアクリレート系コモノマー、アクリル酸メチル、メ
タクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エ
チル、アクリル酸ｎ−フチル、メタクリル酸ｎ−ブチル
、アクリル酸グリノンル、メタクリル酸グリシンル、酢
酸ビニル、プロピオン酸ビニルなとの不飽和エステル系
コモノマーが挙げられる。特に好ましい化合物としては
、ツメチルアミノエチルメタクリレート、ツメチルアミ
ノエチルアクリレート、アクリル酸メチル、メタクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、および酢酸ビニルである
。
該エチレン系不飽和コモノマーの重合単位は。
０〜２０重量％、好ましくは０〜１５重量％である。
本発明において、複合繊維の第２成分（Ｂ）として使用
されるエチレン系共重合体は、前記エチレン系共重合体
の２種以上の混合物としても用いることができる。
また５本発明における（Ａ）結晶性ポｌ）　−（ｚ−オ
レフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リラテン−１，ポリー４メチルペンテン−１，なとα−
オレフィンの結晶性ホモポリマーの他に、エチレン−プ
ロピレン共重合体。
ブテン−１−プロピレン共重合体、ブテン−１＝工チレ
ン共重合体などの各種の結晶性共重合体、さらには、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体。
エチレン−メチルメタクリレート共重合体、エチレン−
エチルアクリレート共重合体なとのエチレンと不飽和エ
ステル系コモノマー類トの共重合体や、エチレン−酢酸
ビニル共重合体のケン化物などが含まれるか，特に工業
的意味の大きいのは、メルトインデックス（ＪＩＳ　Ｋ
−６７５８゜２３０°Ｃ）が２〜１００ｇ／１０分の結
晶性ポリプロピレンまたは結晶性プロピレン共重合体で
ある。
本発明の複合繊維を製造するためには、［繊維の形成と
構造の発現（ＩＩＩＩ）Ｊ（化学増刊５０゜化学同人社
、　　１９７１年刊）など（こ記載の通常の並列型また
は芯鞘型複合紡糸装置などを使用することができる。
第１成分と第２成分の複合比（重量比）としては、２０
：８０〜８０：２０．好ましくは４０：６０〜６０：４
０の範囲とするのか，繊維強度および第２成分樹脂の特
性を生かす点から好適である。複合繊維の断面は２円形
に限らず、楕円形なと各種の異形であってもよい。
また、複合の形態としては、並列型および芯鞘型が好ま
しいか，多島、多層型複合繊維も本発明において使用可
能である。
また５強度付与の目的などで上記の複合繊維を延伸する
場合には９通常、第２成分ＦＢ）であるエチレン系共重
合体の「軟化点−１０°Ｃ」よりも高い温度で、繊維相
互が融着しない温度条件下で２〜６倍に延伸するのが適
当である。
得られた複合繊維はそのままの長繊維の形て使用しても
よいか，適当な繊維長のステープルに切断したのち、「
不織布要論」　（新高分子文庫５．高分子学会刊行、　
１９７３年）などに記載の通常の方法てウエフを形成さ
せたのち、（Ｂ）第２成分の融点以上、かつ、（Ａ）第
１成分の融点以下の温度に加熱する方法なとにより得ら
れる不織布等の不織成形体として利用する方か，各種の
用途に適用しやすい。また、パイプ状、棒状。
板状などの不織成形体に加工して利用することもてきる
。また、風合いの点なとから必要によりステープルに切
断する前、もしくは後に捲縮加工することもてきる。
次に１本発明による不織成形体の１種である不織布の用
途として期待される鉛蓄電池用セパレータ用途について
述べる。酸化鉛なとの粉末を硫酸でペースト状にして鉛
合金グリッドに塗布して乾燥したのち、化成処理して得
られる通常の鉛蓄電池用陽極板および陰極板の間に、上
記の方法なとにより得られる不織布を挿入したのち、比
重１．２〜１４の硫酸を吸収および保持させることによ
り、鉛蓄電池を組立てることができる。
これを初充電することにより鉛蓄電池が得られる。本発
明による不織布は２例えば、常温で比重１４である硫酸
を不織布重量の２〜４倍の重量を繊維中に吸収すること
ができるとともに空隙部に不織布重量の５〜１５倍の重
量の硫酸を保持することができる。この際、樹脂か膨潤
することによって、不織布が極板をおしつけるので、極
板表面での接触電気抵抗の少ない鉛蓄電池とすることが
できる。また、該不織布の（Ｂ）第２成分であるエチレ
ン系共重合体は硫酸液とのめれ性が良いので、硫酸が不
織布の多孔部から脱離することがなく、鉛蓄電池を長期
に使用しても性能を劣化させることがない。
また、該第２成分樹脂は、酸性染料などによる染色が可
能であり、衣料、カーペットや壁装材などの用途に、染
色して用いることもできる。
本発明において（Ａ＋第１成分および／または（Ｂ）第
２成分の樹脂中には、必要により各種の安定剤、充填剤
などを含有せしめることも可能である。
〈実施例〉 以下２本発明を実施例によって説明するが。
本発明はこれらにより限定されるものではない。
実施例１〜７ （Ａ）第１成分として第１表脚注に示すところの結晶性
ポリプロピレンまたは結晶性プロピレン共重合体を、（
Ｂ）第２成分として第１表の脚注に示ス各種のエチレン
とジアルキルアミノアルキルアクリルアミドとの共重合
体を用いて、２台の２２皿φ押出機（Ｌ／Ｄ＝１ｓ）に
、孔径Ｑ、　３　ｍｍ　。
孔数１２の亜型もしくは芯鞘型の口金を付けた複合紡糸
機にて２ロ金温度２６０°Ｃ５第１成分および第２成分
の樹脂温度をそれぞれ２６０’Ｃ，および１９０’Ｃに
制御して、押出量１ｋｇ／時間５巻取速度２４０ｍ／分
の条件で溶融紡糸した。次いて表面温度を９５°Ｃに制
御したホットプレート上を走行させて２５倍延伸するこ
とにより繊維径が５５μｍであり２両成分を所定の構成
比に配した並列型または芯鞘型の各種複合繊維を得た。
いずれの場合も糸切れがなく紡糸できた。
結果をまとめて第１表に示す。
次いて、得られた各々の複合繊維を切断して繊維長が６
０ｍｍのステープルファイバーとした。
このファイバー９ｇを１５ｃｍ　Ｘ　１５ｃｍ　の広さ
に均一に拡げて２００〜８５０ｇ／ｍ２のウェブをつ（
す。
これに３〜３　ｇ　７ｃｍ２の均一な荷重をかけて１３
０°Ｃの熱風乾燥器内で５分間保持して、（Ｂ）第２成
分を熱融着させることにより、均質な不織布を得た。
結果を第１表に示す。
実施例８ 外径６０　ｍｍ　、　内径４０皿、長さｌＱＱｍｍのテ
フロンパイプの中に、外径２５　ｍｍ　、内径１５皿、
長さ１００皿のテフロンパイプを同心円状に固定し。
両パイプ間の空隙部に、実施例２て作製した並列型複合
繊維から成る長さ約６０ｒｎＩＴ１のステープル１７ｇ
を均一に充填した。
これを１３０°Ｃに制御した熱風乾燥器中に１００分間
保持て第２成分（Ｂ）を熱接着させた。
外周および芯材として使用したテフロンパイプを取りは
ずすことにより、外径４０皿、内径２５皿、長さ１００
ｍｍで、気孔率７６％、密度０．２２ｇ／Ｃｍ３のパイ
プ状不織成形体を得た。
参考例　１ 実施例２で作製した不織布から＋５．５ｃｍｘ４、５　
ｃｍで重量１ｇの試験片を２枚切出した。完全即用式鉛
蓄電池６Ｎ２−２Ａ　−８（湯浅電池株式会社製）から
＋　　５．５　ＣｍＸ　４．５　ｃｍの陽極板１枚およ
び陰極板２枚を取出して、陽極板を上記の２枚の不織布
試験片ではさみ、さらに両側からそれぞれ陰極板を重ね
て、内辺がたて６ｃｍ、横１．３ｃｍ、高さ６　ｃｍの
ポリプロピレン製のケースに装入した。
次いて４０％の硫酸３０ｇを注入したところ、２時間後
には、硫酸は、不織布、陽極板および陰極板に吸収され
るとともに不織布の多孔部分に保持されており、流動し
ない状態となっていた。
これにふたを取付けて、初充電を行なうことにより鉛蓄
電池を完成した。
〈発明の効果〉 以上述べたように１本発明によれば、酸水溶液の保持性
に優れ、さらに、染色性にも優れた新規な複合繊維およ
び不織成形体を提供することがてきる。
＼ （ＭＦ　Ｉ　−５５ｇ／１０分、　　ＪＩＥ−２，エチ
レンとジメチルアミノ− （ＭＦＩ−３００ｇ／ｌ、０分） Ｅ−３，エチレンとジメチルアミン− （ＭＦ　Ｉ　−３０ｇ／１０分） Ｅ−４，エチレンとジメチルアミン− （ＭＦＩ−２７０ｇ／１０分） Ｅ−５，エチレンとジメチルアミノ− タフリレートとの６１／２５／１ （ＭＦＩ−２２０ｇ／ｌ、０分） ＳＫ−６７６０準拠） グロビルアクリルアミドとの５９７４１重量比の共重合
体グロビルアクリルアミドとの７２／２８重量比の共重
合体グロビルメタクリルアミドとの６１／３９重量比の
共重合体グロビルアクリルアミドおよびンメチルアミノ
エチルメ４重量比の共重合体 （２１完）

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）（Ａ）結晶性ポリ−α−オレフィンから成る第１
    成分と， （Ｂ）エチレンを４０〜９５重量％，一般式▲数式、化
    学式、表等があります▼ （式中，Ｒ＿１は水素またはメチル基，Ｒ＿２およびＲ
    ＿３は炭素数１ないし４のアルキル基，ｎは２ないし５
    の整数を示す） で表わされる１種または２種以上のジアルキルアミノア
    ルキルアクリルアミド系コモノマー５〜６０重量％を含
    有し，メルトインデックス（ＪＩＳ　Ｋ−６７６０に準
    拠）が１０〜１０００ｇ／１０分であるエチレン系共重
    合体から成る第２成分とを，並列型に配して溶融紡糸す
    るか，または，第２成分を鞘とする芯鞘型に配して溶融
    紡糸してなることを特徴とする複合繊維。
  2. （２）請求項第１項記載の複合繊維を，（Ｂ）第２成分
    の融点以上，かつ，（Ａ）第１成分の融点以下の温度で
    熱接着してなることを特徴とする不織成形体。
  3. （３）請求項第１項記載の複合繊維において，（Ｂ）ジ
    アルキルアミノアルキルアクリルアミド系コモノマーが
    ，ジメチルアミノプロピルアクリルアミド，ジメチルア
    ミノプロピルメタクリルアミド，ジメチルアミノエチル
    アクリルアミドおよびジメチルアミノエチルメタクリル
    アミドから選はれる少くとも１種である複合繊維。
  4. （４）請求項第１項記載の複合繊維において，（Ａ）結
    晶性ポリ−α−オレフィンが結晶性ポリプロピレンであ
    る複合繊維。
  5. （５）請求項第２項記載の不織成形体において，（Ｂ）
    ジアルキルアミノアルキルアクリルアミド系コモノマー
    か，ジメチルアミノプロピルアクリルアミド，ジメチル
    アミノプロピルメタクリルアミド，ジメチルアミノエチ
    ルアクリルアミドおよびジメチルアミノエチルメタクリ
    ルアミドから選ばれる少なくとも１種である不織成形体
    。
  6. （６）請求項第２項記載の不織成形体において，（Ａ）
    結晶性ポリ−α−オレフィンが結晶性ポリプロピレンで
    ある不織成形体。
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