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ポリビニルアルコール系繊維の製造法

国内特許コード P08A013557
整理番号 NI0600025
掲載日 2008年8月1日
出願番号 特願2006-182912
公開番号 特開2008-013855
登録番号 特許第4774518号
出願日 平成18年7月3日(2006.7.3)
公開日 平成20年1月24日(2008.1.24)
登録日 平成23年7月8日(2011.7.8)
発明者
  • 後藤 康夫
  • 成澤 達弥
  • 伊香賀 敏文
  • 奈倉 正宣
  • 大越 豊
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 ポリビニルアルコール系繊維の製造法
発明の概要

【課題】高強度ポリビニルアルコール系繊維を製造する方法を提供する。
【解決手段】ヨウ素およびヨウ化物塩を含むポリビニルアルコール水溶液を紡糸液とし、ノズルを通して冷却相へ押し出すことによってゲル繊維を得、脱溶媒後、延伸により、比較的高い全延伸倍率の高強度繊維を得ることができる。

従来技術、競合技術の概要


PVA系繊維は、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリロニトリル系の汎用繊維と比較して、強度、弾性率に優れることから、タイヤコード、ベルト、ホースなどのゴム補強材、FRPなどの産業資材用途に利用されてきた。



特に最近では、アスベスト代替繊維材料、あるいは建造物の耐震性能向上のためのセメント補強材のような産業資材を使途として、高い注目を集めているところであるが、このような用途のために、安価でかつ高強度を有するPVA系繊維が求められている。



PVA系繊維は、水を溶媒とした湿式紡糸法および乾式紡糸法、有機溶媒を用いたゲル紡糸法などにより製造されている。この中にあって、高強度なPVA系繊維を製造する方法として、超高分子量ポリエチレンのゲル紡糸-超延伸の考え方をPVAに応用した特許文献1などが知られ、更にはゲル紡糸にかえ、高重合度PVAを用い、有機溶媒を使用して湿式あるいは乾湿式紡糸で凝固紡糸することも特許文献2、特許文献3、特許文献4、特許文献5、および特許文献6などで知られている。特許文献7によれば、組成変化を伴わずに固化する能力(ゲル化能)を有する有機溶媒にPVAを溶解した原液をノズルから湿式法あるいは乾湿式法でゲル化温度以下である固化浴あるいは気体層および固化浴に押し出し、PVA原液の組成変化を伴わずに固化せしめる紡糸法が記載されている。



しかしPVAはモノマー単位内に1個の水酸基を有し、分子鎖間の水素結合の割合が高いため、ポリエチレンゲル繊維で達成されたような延伸倍率が100倍を超す超延伸は困難とされている。



ポリアミドのような水素結合能を有する極性ポリマーの延伸性を向上させる手段として、ポリヨウ素イオンの導入による方法が、非特許文献1が報告されている。PVAやポリアミド、デンプンなどの極性ポリマーは、ヨウ素およびヨウ化物塩を含む溶液に浸せきし、ヨウ素成分を吸収(収着)させることで、ポリマー-ポリヨウ素イオン錯体を形成する。この際、ポリマー中で安定して存在するIやIのようなポリヨウ素イオンが水素結合能を有するポリマーの分子鎖間の水素結合を弱め、可塑剤として作用し、延伸性を向上させる。これまでの研究においては、固体状のポリマー材料をヨウ素-ヨウ化カリウムに浸せきして、ヨウ素を吸収させた後、延伸を行うもので、その結果、ポリマーの延伸性の向上などが確認されている。しかし、ある程度の延伸性、力学物性の向上は認められるものの、目的である高強度・高弾性率化には十分結びついていない。この原因は、もともと分子鎖の絡み合い密度が高い固体状態のポリマーにポリヨウ素イオンを吸収後、延伸するためと考えられる。




【特許文献1】特開昭59-130314号公報

【特許文献2】特開昭59-100710号公報

【特許文献3】特開昭60-126312号公報

【特許文献4】特開昭63-99315号公報

【特許文献5】特開平06-128808号公報

【特許文献6】特開平08-246233号公報

【特許文献7】特開平05-78902号公報

【非特許文献1】H-H.Chuah等,Polymer,Vol.27,p.241,1986

産業上の利用分野


本発明は、主として高強度ポリビニルアルコール(以下、PVA)系繊維の製造法に関するもので、特にヨウ素およびヨウ化物塩を利用することで高延伸性を付与したPVA系繊維の製造法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
ヨウ素およびヨウ化物塩および重合度が1500~4000のポリビニルアルコール系ポリマーを含む紡糸溶液が冷却によりゲル化する現象を利用して得られる紡糸原糸を、 全延伸倍率を20倍以上に延伸することによってポリビニルアルコール系高強度繊維を製造する方法。

【請求項2】
紡糸原液を水溶液とする請求項1に記載のポリビニルアルコール系繊維の製造法。
産業区分
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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