JPH0441707A - 保水率の高いアクリル繊維の製法 - Google Patents

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〕 本発明は従来のアクリル繊維に比較して、その保水率が
格段に高いアクリル繊維の製法に関するものである。

〔従来の技術〕

アクリル繊ａｉＦｉ風合や染色性に優れることから、衣
料、インテリアの分野で広く利用されているが、近年こ
れらの特性に加えて保温性や防炎性、吸水性、保液性式
らに消臭性等の機能を付与したアクリル繊維が求められ
ている。一般に合成繊維は、吸水性、保液性の面でＸ然
＠ｉ維に劣っており、アクリル繊維についても例外では
ない。

アクリル繊維の吸水性、保液性の向上に関して従来より
検討がなされ、保水性、保液性を高めたアクリル繊維お
よびその製造方法が種々提案されている（特公昭６ｎ−
１１１２４号、特公昭６１−４２００５号各公報１゜こ
れらは微細なボイドの形成による吸水性アクリル繊維に
関するもので、繊維中に微細な空隙を与え、この毛細管
現象により吸水性および空隙の保有によって保水性を向
上させたものである。しかしこれらのアクリル繊維を製
造するためには、その原液工程において繊維中に空隙を
与えるための添加物を混合する必要がある。たとえば特
公昭６０−１１１２４号では酢酸セルロースを紡糸原液
に添加し繊維中に空隙を与えているが、酢醗セルロース
を添加した紡糸原液は、アクリロニトリル系重合体単独
の紡糸原液に比較して当然ながら原液の安定性および紡
糸性に劣り、保液性、吸水性を向上したアクリル繊維の
製造方法としては工業的に十分満足されたものではない
。また特公昭６１−４２００５号では非揮発性溶媒を添
加し、乾式紡糸した後肢溶剤を抽出することによって繊
維中に空隙を与えている。

アクリル繊維の製造工程では一般に紡糸溶剤を回収する
ことによって製造コストの低下を計っているが、このよ
うな手法は溶剤回収工程に多大な付加を掛けるものであ
〕、特公昭６０−１１１２４号に記載の技術と同様工業
的に完成された技術とは言い難い。

繊維中に空隙を与えることは保液性、吸水性の向上には
有効に慟〈ものの本来アクリル繊維が有する機械的強度
を損い易く、紡績性等の後加工通過性に問題が生じる。

以上のごとく、近年高い保液性、吸水性を有するアクリ
ル繊維への要求は７ｊＥまっているが、高保水性アクリ
ル繊維及びそれを製造するのく遺した工業的生産方法は
い壕だに得られていないのが現状である。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は高い保水性、吸水性を有し、しかもアク
リル繊維が有する機械的強度を保持し、紡績等の後加工
性に優れたアクリル繊維を提供することにあるとと４に
工業的に有利な高保水性アクリル繊維の製造方法を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の要旨とするところは、アクリロニトリルを８０
４以上含有した重量平均分子量３０万以上のアクリロニ
トリル系重合体で且つその共重合成分として２０℃の水
に対する溶解度が５鳴以上である親水性モノマーを３％
以上含有するアクリロニトリル系重合体を溶媒に溶解し
て得られる原液を紡糸して単繊維繊度がα１ｄ以下の保
水率の高いアクリル繊維を製造することにある。

本発明は単繊維繊度Ｑ、１ｃＬ以下のアクリロニトリル
系繊維ＫＪＩＩ！維内部にマクロボイドを有しかつｌｌ
ｌ維中に親水性基を導入したものである。

アクリロニトリル系繊維の単繊維繊度をα１１と細くす
ることによって、繊維間ＫＩＩＩｌｌいすきまを作って
、毛細管現象忙より水分の拡散を速め更Ｋｍ維内部に存
在するマクロボイドに水分を保持させ、しかも繊維中に
親水性基を導入することで、保持能力を高めたものであ
る。

このようなアクリロニトリル系ａＩｍを製造するために
用いアクリロニトリル系重合体は重量平均分子量が３０
万以上であることが必要である。単ｌｉｌ維繊度α１ａ
以下のアクリル繊維を製造するためには、紡糸原液中の
アクリロニ）　ＩＪル糸重重合体濃度下げ、また紡糸ノ
ズルからの紡糸原液の吐出線速度と未延伸糸の速度の比
、いわゆる紡糸ドラフトをできるだけ高くする必要があ
る。したがって紡糸原液中のアクリロニトリル系重合体
の濃度を１０重奮略以下に設定するのが好ましいが、用
いる重合体の重量平均分子量が３０万未満の場合には、
このような低濃度の紡糸原液を調製しても、その粘度が
低（なり曳糸性が発現しなくなるため、安定に紡糸を続
けることは不可能となる。

本発明のアクリロニトリル系線維は、その内部にマクロ
ボイドを有することが必須要件であるが、繊維内部にマ
クロボイドを発生させるためＫも紡糸原液の濃度は低い
ほうが好ましく、この点からも用いるアクリロニトリル
系重合体の分子量は３０万以上であることが必要である
。

また本発明で用いる親水性七ツマ−としてはアクリルア
ミド、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロ
キシエチルメタクリレート、ｐ−スルホフェニルメタク
リルエーテルのナトリウム塩、メタリルスルホン酸ナト
リウム等が挙げられる。これらの親水性七ツマ−の含有
量は５参以上であることが必要である。

このような親水性モノマーをアクリロニトリルに共重合
することによシ、まず第−点として繊維中に親水性が導
入されることＫよって水の保持性が良くなる効果がある
。第二点として凝固がゆっくりと進行するようＫなる結
果、凝固過程において、マクロボイドが発生するような
条件を選択しても、再沈現象によってポリマーの凝集が
発生することはなく、十分に機械的強度を有するアクリ
ロニトリル系繊維を得ることができる。すなわち、アク
リロニトリル系繊維の保水率を高めるためには水分を保
持するためのボイドあるいは表面じわ等の存在が必要で
あるが、たとえば、親水性モノマーの含有量が３憾未満
のアクリロニトリル系重合体を用いて紡糸して、マクロ
ボイドを発生させようとした場合、マクロボイドが生成
する凝固条件では疎水性のポリマーであるポリアクリロ
ニトリルが凝集して繊維表面にスキン層が生成し、更に
繊維内部にもポリマー分子が凝集したポリマー粒子が生
成し、機械的強度の低いアクリル繊維しか得ることはで
きない。ところが、本発明の方法ではポリマー中に親水
性のモノマーを共重合しているためにマクロボイドが生
成する凝固の速い条件で凝固をおこなっても水が親水性
基に会合する結果、ポリマーの凝集力が弱ま夛、凝固が
ゆっくりと進行する結果、マクロボイド以外の部分は均
質構造を有するアクリロニトリル糸１ｌ１１１を得るこ
とができる。

またアクリロニトリルに共重合させることのできる上述
の親水性モノマー以外のモノマーとしては、アクリロニ
トリルと共重合できる七ツマ−ならいずれでもよく、た
とえばメタクリル酸、メチル（メタ）アクリレート、エ
チル（メタ）アクリレート、ｎ−イソ−又はｔ−ブチル
（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）ア
クリレート、α−クロロアクリロニトリル、塩化ビニル
、塩化ビニリデン、臭化ビニル、酢酸ビニル等が挙げら
れる。これらの親水性七ツマ−及び他の共重合モノマー
は２０４未満の範囲で、アクリロニトリルと共重合させ
ることが可能である。２０係以上共重合した場合、得ら
れるアクリロニトリル系繊維の物性が低下し、実用上十
分な物性を保持させることはできない。

次に本発明を実施するに際し、まず上述したアクリロニ
トリル系重合体をジメチルホルムアミド、ジメチルアセ
トアミド、ジメチルスルホキシド等の有機溶媒に溶解し
て紡糸原液を調整する。

続いてこのような紡糸原液を濾過精度１０μ以下のｔ材
で濾過し、紡糸ノズルより吐出させる。紡糸ノズルの口
径は３０〜５０μの範囲が好ましい。５０μを越える場
合には、凝固浴中で紡糸ドラフトが太きくなり、糸切れ
が増加し３０μ未満の場合にはノズルがつまり易くなり
、長時間安定に紡糸を続けることができない。更に紡糸
方式としては湿式紡糸が好ましい。凝固浴トシテは用い
たアクリロニトリル系重合体の溶媒と水の混合液を用い
、その混合比はマクロボイドが発生し易くするため有機
溶媒／水＝５７９５〜１５／８５　（重量比）の範囲が
好ましい。

この範囲よシ水の含有量が多い場合、紡糸原液から凝固
浴に流出する有機溶媒を希釈して凝固浴の濃度を一定に
保つために注入する純水の量が非常に多くなり、工業的
に適した方法であるとけ言えない。一方、水の含有量が
少ない場合には水を保持するためのマクロボイドの生成
量が少なくなるたｈＫ、得られる接離の保水率が低下す
る。

このようにして得られた凝固糸は、引き続き残留した溶
媒を温水で洗浄しながら延伸を施す。

単繊維繊度を［１１ｄ以下にするたｔに、温水中での延
伸に熱ロール、熱板、加熱チューブ等の乾熱雰囲気下で
の延伸を組み合わせておこなうのが良い。延伸倍率とし
ては６倍以上、１５倍未満の範囲が好ましい。６倍未満
の場合には得られるＩｌ！維の強度が低いため実用的で
ないのと同時に、単繊維繊度を０１ｄ以下まで細くする
ことが困難である。また、１５倍以上の場合には、紡糸
時に糸切れが発生し易く工程が不安定となる。

その後、必要に応じ繊維の収縮率を抑えるために緩和処
理をおこなう。緩和処理の方法としては、熱板接触によ
る方法、角田水蒸気による方法等が挙げられるが、特に
限定はされない。

以上の方法で得られるアクリルａｍは、単繊ｍ繊度が［
Ｌｌ（１以下で、しかも実用上十分な機械的強度を有し
、また繊度の細いこと、マクロボイドを有すること、ま
た１！ｌ＃中に親水性基を有することによって、本発明
のアクリル僚維を用いて得られる繊維製品は水分の吸水
速度が速く、しかも後で示す評価法で３０４以上の保水
ψ 率をし、また水分をマクロボイド内に吸蔵するため、使
用後もべとつき感は全くなく、常にドライタッチな風合
を有する吃のとなる。

したがって多量の水分を吸蔵することが望ましいＴシャ
ツ、バスタオル、スポーツタオル等の分野に使用するこ
とが可能である。

〔実施例〕

以下、実施例によシ本発明を具体的に説明する。

（１）ｆ−ＩＪは重量係を表す。

（２）「重量平均分子量（Ｍｙ）Ｊはジメチルホルムア
ミドを溶媒として２５℃にて重合体の極限粘度を測定し
次式によって算出した。

〔ワ〕＝五５５Ｘ１０″″４　（ｙ　ｖ　）ｇ）７２（
３）共重合モノマーの含有量は高分解能核磁気共鳴くよ
って決定した。

（４）「保水率舗」は以下の方法で測定した。

得られたアクリル繊維を長さ５０■にカットし屑綿した
後、精練し染色した。染色した原綿を純水中に２４時間
浸漬した後１１］００（）の加速度のもと１０分間の脱
水処理をおこなった。

そのときの重量をＶ、とする。その後原綿を１１０℃の
乾燥機中で３時間乾燥し、そのときの重量をＷ２とする
。保水率を次式で計算する。

Ｖｌ−Ｗ意 保水率Ｃ幅）＝　　　　×１００ 参考例１ 実施例で使用する重合体は表１に示した組成で懸濁重合
法によって製造した。

表　　　１ ！！２ 五Ｎ　＝アクリロニトリル ＨｍＭＡ　＝ヒドロキＶエチルメタクリレートＭム　＝
メチルアクリレート ＡＡｍ　　＝アクリルアミド 実施例１ 表１に示した重合体をジメチルアセトアミドに溶解して
、［１０５φ／１０００［］Ｈの紡糸ノズルヲ通して１
４０℃のジメチルアセトアミド／水（１５／８５）　　
に湿式紡糸して延伸機緩和条件ｔ　Ｓ　ｋ＆１０＋ｗ”
・Ｇ　でスチーム処理して繊維とした。結果を表２に示
した。

表２から以下の事項が明らかとなった。

１、　単繊Ｊｌ１１度が［Ｌｌ（ｌを越える場合、保水
率は３０４以下であった。単繊維繊度をＱｌｄ以下にす
るために重合体の分子量を上げ、原液濃度を下げること
が有効である。

λアクリロニトリルに親水性の七ツマ−を共重合しない
場合、単繊維繊度を１１１（ｌ以下にしても保水率は３
０優よシ小さかった。

特許出原人　　三菱レイ「ン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アクリロニトリルを８０％以上含有した重量平均分子量
   ３０万以上のアクリロニトリル系重合体で且つその共重
   合成分として２０℃の水に対する溶解度が５％以上であ
   る親水性モノマーを３％以上含有するアクリロニトリル
   系重合体を有機溶媒に溶解して得られる原液を紡糸する
   ことを特徴とする単繊維繊度が０．１ｄ以下の保水率の
   高いアクリル繊維の製法。