JPH0547643B2 - - Google Patents

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JPH0547643B2
JPH0547643B2 JP8896530A JP9653088A JPH0547643B2 JP H0547643 B2 JPH0547643 B2 JP H0547643B2 JP 8896530 A JP8896530 A JP 8896530A JP 9653088 A JP9653088 A JP 9653088A JP H0547643 B2 JPH0547643 B2 JP H0547643B2
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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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−オレフインと、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で
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どの材料として
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どの結晶性ポリ−α−
オレフインを第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54−44773号公報、特公昭
54−44774号公報、特公昭55−483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55−26209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、その鹸化物などが使用さ
れる。 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
れているものであつて、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、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
くられたガラス繊維マツトやポリエチレン、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、通常のガラスマツトでは、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。したがつ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ツトを使用す
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どの問
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て
使用されているガラス繊維マツト、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−オレフイン
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
とした複合繊維が、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
はじめ、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、不織布成形
体、不織成形フイルターなどの材料として有望で
あることを見出し、本発明に至つた。 すなわち、本発明は、 (A) 結晶性ポリ−α−オレフインから成る第一成
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、メルトインデツクス（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、および害複合繊維を(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、
浄水布など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にも優れて
いるので、衣料や壁装材、カーペツトパイルなど
としても応用することができる。 以下、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、R1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。） で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。 ここで、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、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できなくなる。また
複合繊維の紡糸が困難になつ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デツク
ス（JIS 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30
〜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53−
6194号公報など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500〜3000Kg／cm2、温度100〜
300℃の条件で、酸素、有機過酸化物、ジアゾ化
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
を攪拌槽型もしくは管型の反応器に連続的に供給
し、重合される。分子量を調製するためにエタ
ン、プロパン、プロピレンなどの各種連鎖移動剤
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、ジメチルアミノエチルアクリ
ルアミド、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、ジエチルアミ
ノプロピルアクリルアミド、ジエチルアミノブチ
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−プロピルアミノプロ
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）
アクリルアミドなど、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、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つてもよい。 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、ジメチルアミノエチルアクリレー
ト、ジメチルアミノエチルメタクリレートなどの
ジ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−ブチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、アク
リル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、酢
酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどの不飽和エス
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、ジメチルアミノエチルメタクリレ
ート、ジ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種上の混合物としても用いること
ができる。 また、本発明における(A)結晶性ポリ−α−オレ
フインとしては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリブテン−１、ポリ−４メチルメンテン−
１、などα−オレフイ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−エチレン
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どのエチレと不飽和エ
ステル系コモノマー類との共重合体や、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
が、特に工業的意味の大きいのは、メルトインデ
ツクス（JIS Ｋ−6758、230℃）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（）」（化学増刊50、化学同
人社、1971年刊）などに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40：60〜60：40
の範囲とするのが、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、円形に限らず、楕円形など各種の異形であ
つてもよい。 また、複合の形態としては、並列型および芯鞘
型が好ましいが、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、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、通常、第２成分(B)であるエチ
レ系共重合体の「軟化点−10℃」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で使
用してもよいが、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
でウエブを形成させたのち、(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
る方法などにより得られる不織布等の不織布成形
体として利用する方が、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できる。また、風合
いの点など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できる。 次に、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。酸化鉛などの粉末を硫酸
でペースト状にして鉛合金グリツドに塗布して乾
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、上記の方法など
により得られる不織布を挿入したのち、比重1.2
〜1.4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、例えば、常温で比重
1.4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、樹脂が膨潤することによつ
て、不織布が極板ををおしつけるので、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、カーペツトや壁装材な
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、本発明を実施例によつて説明するが、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表の脚注に示す各
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22mmφ押
出機（Ｌ／Ｄ＝15）に、孔径0.8mm、孔数12の並
型もしくは芯鞘型の口金を付けた複合防糸機に
て、口金温度260℃、第１成分および第２成分の
樹脂温度をそれぞれ260℃、および190℃に制御し
て、押出量１Kg／時間、巻取速度240ｍ／分の条
件で溶融紡糸した。次いで表面温度を95℃に制御
したホツトプレート上を走行させて2.5倍延伸す
ることにより繊維径が55μｍであり、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。 次いで、得られた各々の複合繊維を切断して繊
維長が60mmのステープルフアイバーとした。この
フアイバー９ｇを15cm×15cmの広さに均一に拡げ
て200〜850ｇ／m2のウエブをつくり、これに３〜
８ｇ／cm2の均一な荷重をかけて130℃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60mm、内径40mm、長さ100mmのテフロンパ
イプの中に、外径25mm、内径15mm、長さ100mm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で作製した並列型複合繊維
から成る長さ約60mmのステープル17ｇを均一に充
填した。 これを130℃に制御した熱風乾燥器中に10分間
体持して第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40mm、内径25mm、
長さ100mm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、5.5cm×4.5cm
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、5.5cm×4.5cm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６cmのポリ
プロピレン製のケースに装入した。 次いで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つていた。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、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で
きる。
【表】
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ (A) 結晶性ポリ−α−オレフインから成る第
    １成分と、 (B) エチレンを40〜95重量％、一般式 （式中、R1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） 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、メルトインデツクス（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 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 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ばれる
    少くとも１種である複合繊維。 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−オレフインが結晶性ポリプロピレ
    ンである複合繊維。 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ばれる
    少なくと１種である不織成形体。 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−オレフインが結晶性ポリプロピ
    レンである不織成形体。
JP63096530A 1988-02-04 1988-04-18 複合繊維およびその不織成形体 Granted JPH01314729A (ja)

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