JPH05302213A

JPH05302213A - 吸水性アクリル系複合繊維

Info

Publication number: JPH05302213A
Application number: JP4129598A
Authority: JP
Inventors: Minoru Sasaki; 佐々木　　実; Masahito Ono; 雅人大野
Original assignee: Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Ltd
Priority date: 1992-04-21
Filing date: 1992-04-21
Publication date: 1993-11-16

Abstract

(57)【要約】【目的】優れた吸水性を有し、且つ良好な糸質，耐熱
性等の繊維物性及び染色後の色のさえ（発色性）を有す
るアクリル系複合繊維を提供する。【構成】アクリル系重合体（Ａ₁）５０〜９８重量％
と該重合体（Ａ₁）と混和性がありかつ非相溶性の重合
体（Ａ₂）２〜５０重量％よりなるＡ成分が、アクリル
系重合体よりなるＢ成分で挟まれており、かつ上記Ａ成
分の一部が繊維軸方向に沿って二箇所以上繊維表面に露
出していることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は優れた吸水性，発色性及
び繊維物性を有するアクリル系複合繊維に関する。

【０００２】

【従来の技術】綿，羊毛，絹等の天然繊維は２０〜４０
％の吸水性があり、人間の体内から発する汗を十分吸収
するため着用時の快適さが得られるが、合成繊維は制電
性及び吸湿性に欠けると共に吸水性，吸汗性を有しない
点で商品価値として天然繊維に劣っている。特に肌着，
くつ下，毛布など寝装具，及びスポーツウェア等におい
て、吸水−吸汗性がなければ、体外に発した汗は繊維表
面に凝縮付着し、ベトツキ，冷感，体温調節機能の低下
など、着用時の不快さは免れない。

【０００３】こうした合成繊維における吸水−吸汗性の
なさを解決する為に従来より種々改良がなされてきた。
改良方法の大部分は繊維中に微小な空孔を形成させた
り、繊維表面に凹凸を形成させたりするものである。例
えば、特開昭４７−２５４１８号公報，特公昭４７−１
５９０１号公報，特公昭４８−６６４９号公報および特
公昭４８−６６５０号公報にはアクリル繊維の製造工程
中で膨潤ゲルトウ中の微小なボイドを残存させるよう温
和な乾燥条件を選択する事により多孔質のアクリル繊維
を製造する方法が記載されている。又、特開昭４７−２
５４１６号公報，特公昭４８−８２８５号公報および特
公昭４８−８２８６号公報にはアクリル繊維の製造工程
中で膨潤ゲルトウに水溶性化合物を充填し、乾燥、後処
理の後で、充填物を溶出させ、ボイドを再生することが
記載されている。

【０００４】上記の方法に共通する点は、アクリル繊維
の製造工程中での膨潤ゲルトウの本来含有するミクロボ
イドを最終製品に残存させた多孔性アクリル繊維を目的
とすることにある。

【０００５】この膨潤ゲルトウに含有されるミクロボイ
ドは、熱的に極めて不安定なものである。この為に繊維
製造工程において特に乾燥，収縮，クリンプセット工程
において高温処理を行なう事が出来ず、最終製品の耐熱
性，形態保持性，クリンプ安定性に乏しく、製品の商品
価値を著しく低下させる。得られた製品中のボイドは、
ボイド半径１０〜１０００Åと極めて微小である。こう
した微小ボイドを無数にかつ繊維中に均一に含有する為
に、繊維は強伸度が小さく、光沢に乏しくかつ染色後の
色もくすんでいる等欠点を多く有している。又、無数の
微小なボイドが均一に存在する為に、繊維の耐熱性が悪
く、高温染色，スチーミング処理，アイロン処理等にお
いて、ボイドが消滅し吸水性の低下，色合いの変化，形
態保持性の低下など重大な品質の低下が認められる。

【０００６】更にこうしたミクロボイドにより吸水性を
発現させようとする事は、ミクロボイド同士がお互いに
独立して存在しやすく、繊維中へ水を吸収する通路とな
りにくい点で効果的でない。即ち、ミクロボイドにより
ある程度の吸水性を持たせる為にはかなりの量のミクロ
ボイド含有率が必要となり、この事が更に繊維性能商品
価値を低下させるという欠陥を有している。従来より酢
酸セルローズ−アクリル系重合体或いは酢酸セルローズ
−モダクリル重合体の混合紡糸により風合改良，染色改
良等の試みがなされている。例えば、特公昭３１−９６
８号公報，特公昭３３−２３１７号公報および特公昭３
９−１４０２９号公報にはアクリル系重合体或いはモダ
クリル系共重合体に酢酸セルローズを混合した紡糸原液
より、染色性，風合を改良した繊維を製造する方法が記
載されている。この方法により得られた繊維は、十分に
緻密であって、繊維内部にキャピラリー状のマクロボイ
ドを持つ吸水性を有する繊維は得られていない。

【０００７】又、特公昭３９−１４０３９号公報には、
酢酸セルローズを混合する手段として、アクリル系重合
体の重合時に添加する事が記載されているが、酢酸セル
ローズの変性の為に紡出糸条の耐熱性が低下し繊維製造
工程中のトラブルの原因となり、又製品の品質が十分の
ものは得られない。一方、特公昭６０−１１１２４号公
報には、酢酸セルローズを紡糸ドープに混入して、マク
ロボイドを作る方法が記載されているが、繊維表面のマ
クロボイドによる凹凸が激しく紡績時の白粉発生，毛
羽，フライも多くなり紡績性が不良であり、又、染色時
良好な発色性が得られず、色調がパステル調になる。

【０００８】又、特公昭６３−６０１２９号公報および
特公昭６３−６０１３０号公報にはサイドバイサイドの
吸水性複号繊維が記載されているが、このサイドバイサ
イドの吸水性複合繊維においては片側成分が酢酸セルロ
ーズを含むアクリル系重合体からなりその部分にマクロ
ボイドが作られたものである。この場合サイドバイサイ
ドの為、マクロボイドを含む吸水部分が繊維の半分を占
め、従って表面積も繊維表面積の半分を占め、染色時の
良好な発色性が得られず、また紡績性がまだ不充分で製
品の品質が十分のものは得られない。

【０００９】本発明者等は従来の欠陥を排除すべく鋭意
研究の結果、本発明を完成したものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は優れた
吸水性を有し且つ良好な糸質，耐熱性等の繊維物性及び
染色後の色のさえ（発色性）を有するアクリル系複合繊
維を提供するにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の吸水性アクリル
系複合繊維はアクリル系重合体（Ａ₁）５０〜９８重量
％と該重合体（Ａ₁）と混和性がありかつ非相溶性の重
合体（Ａ₂）２〜５０重量％よりなるＡ成分が、アクリ
ル系重合体よりなるＢ成分で挟まれており、かつ上記Ａ
成分の一部が繊維軸方向に沿って二箇所以上繊維表面に
露出している事を特徴とする。

【００１２】本発明のアクリル系複合繊維は言いかえれ
ば、発色性強力良好のアクリル系重合体よりなるＢ成分
（以下、アクリル系重合体（Ｂ）と呼称する）によって
繊維表面の大部分が覆われており、かつアクリル系重合
体（Ａ₁）と該重合体（Ａ₁）と混和性がありかつ非相
溶性の重合体（Ａ₂）からなるＡ成分（以下吸水性アク
リル系重合体（Ａ）と呼称する）の一部が二箇所以上繊
維軸方向に沿って露出しているものである。発色性強力
良好なアクリル系重合体（Ｂ）が繊維表面の大部分を覆
うことによって繊維強度が保たれ、発色性が良好になる
のである。

【００１３】また吸水性アクリル系重合体（Ａ）の一部
が二箇所以上繊維軸方向に沿って露出する事によって露
出部分からの吸水が充分に行なわれるのである。吸水性
アクリル系重合体（Ａ）の一部露出が二箇所未満である
と、アクリル系重合体（Ｂ）によって保護される様にな
り吸水性アクリル系重合体（Ａ）の体積変化が規制され
充分な吸水性を示さなくなる。

【００１４】吸水性アクリル系重合体（Ａ）の露出部分
は、全表面積に対して５〜４０％、好ましくは１０〜３
０％、さらに好ましくは１５〜２５％である、吸水性ア
クリル系重合体（Ａ）の露出表面積が５％未満であると
吸水性アクリル系重合体（Ａ）の露出部分が少ないため
充分な吸水性を示さず、一方、４０％を越えると染色時
の発色性が悪くなる。

【００１５】本発明において吸水性アクリル系重合体
（Ａ）とアクリル系重合体（Ｂ）の比率は吸水性アクリ
ル系重合体（Ａ）１重量部に対してアクリル系重合体
（Ｂ）が０．３〜４重量部、好ましくは０．５〜３重量
部である。アクリル系重合体（Ｂ）が０．３重量部未満
であると、表面被覆が充分でないため繊維物性が不良で
あり、発色性も不良となり、一方、アクリル系重合体
（Ｂ）が４重量部を超えると吸水性アクリル系重合体
（Ａ）による吸水性が不充分となる。

【００１６】本発明のＡ成分のＡ₁成分及びＢ成分とし
て適用されるアクリル系重合体としては少なくとも８０
重量％のアクリロニトリルを含有するものであり２０重
量％未満の共重合可能なモノマー、例えばアクリル酸メ
チル，メタクリル酸メチル，アクリル酸エチル等のアク
リル酸又はメタクリル酸のアルキルエステル類，アクリ
ルアミド及びメタクリルアミド等のアミド類及びそれら
のＮ−モノ置換或いはＮ，Ｎ−ジ置換アミド類、酢酸ビ
ニル、及びスチレンスルホン酸，アリルスルホン酸，メ
タクリルスルホン酸などのスルホン酸含有モノマー，２
−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸及び
それらの塩類等を含有する事が出来るが、特にアリルス
ルホン酸又はメタクリルスルホン酸，２−アクリルアミ
ド−２−メチルプロパンスルホン酸及びそれらの塩を
０．３〜１．２重量％共重合せしめることにより単に染
色性を向上するに留まらず無数の微小のボイドの発生を
抑止する事により耐熱性の低下を抑えた繊維が得られ
る。

【００１７】本発明で用いるＡ成分のもう一方の重合体
（Ａ₂）は、アクリル系重合体（Ａ₁）と混和性があり
かつ非相溶性である事が必須の条件である。混和性があ
るとは、重合体同士又は、重合体溶液同士が凝集又はゲ
ル化する事なくよく混合出来る性質をいい、又非相溶性
とはアクリル系重合体（Ａ₁）の溶液と重合体（Ａ₂）
の溶液とを混合した時、両者が互いに溶解せず相分離し
ているか、または脱溶剤、成形中にアクリル系重合体
（Ａ₁）と重合体（Ａ₂）が相分離する事、もしくはア
クリル系重合体（Ａ₁）と重合体（Ａ₂）を混合溶融混
練したのちも互いに均一ブレンドされず相分離している
事を意味する。相分離状態としては一般に重合体
（Ａ₂）が球状又は回転楕円球状であることが好まし
く、更に好ましくはより均一な大きさを有する球状を呈
することである。重合体（Ａ₂）は２種以上の重合体を
使用する事も可能であるが、この場合もアクリル系重合
体（Ａ₂）と混和性がありかつ非相溶性である事が必要
である。

【００１８】重合体（Ａ₂）としてはアクリル系重合体
（Ａ₁）と混和性がありかつ非相溶性であれば特に限定
されないが、酢酸セルローズ，酢酸プロピオニルセルロ
ーズ，酢酸ブチルセルローズ等のセルローズ誘導体、ポ
リビニルホルマール，ポリビニルブチラール等のポリビ
ニルアセタール、シアノエチル化ポリビニルアルコール
等のポリビニルアルコール系誘導体、ポリ酢酸ビニル，
酢酸ビニル−エチレン共重合体等の酢酸ビニル系共重合
体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体，塩化ビニル−ア
クリロニトリル共重合体等の塩化ビニル系重合体、ポリ
スチレン，アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共
重合体等のスチレン系重合体、ポリメタクリル酸メチ
ル，メタクリル酸メチルを主成分とする共重合体等であ
り、セルローズ誘導体又はポリビニルアルコール系誘導
体が好ましく、特に酢酸セルローズが好ましい。そして
酢酸セルローズを使用する場合特に限定されないが、通
常酢化度４８〜６３％で平均重合度５０〜３００のもの
が用いられる。

【００１９】Ａ成分中の重合体（Ａ₂）の量は２〜５０
重量％、好ましくは３〜４０重量％、特に好ましくは５
〜３０重量％である。Ａ成分中に分散された重合体（Ａ
₂）の量が２重量％未満ではアクリル系重合体の相分離
の量が不充分で吸水性を満足する事が出来ない。

【００２０】本発明の複合繊維においてＡ成分中の重合
体（Ａ₂）は繊維軸方向に筋状に細長く分散し、その周
囲及び内部に空孔を有しており、又分散した重合体（Ａ
₂）の筋の長さと直径との比は通常１０以上である。一
方Ｂ成分は通常のアクリル系繊維と同じ構造を有し、Ａ
成分中に見られる如き空孔を有しない。Ａ成分には実質
的に微細空孔を含まず、主として巨大空孔を含み、その
巨大空孔は重合体（Ａ₂）とアクリル系重合体（Ａ₁）
との相分離により生じたものである。この巨大空孔が吸
水性に大きく貢献するものである。

【００２１】本発明に適用する有機溶剤は重合体
（Ａ₂）及びアクリル系重合体（Ａ₁）の共通溶剤を使
用しうるが、通常は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，エチレンカーボネ
ート等の有機溶剤が、溶剤の回収，精製の点で好まし
い。又凝固浴としては、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及びエチレンカ
ーボネート等の有機溶剤水溶液、及びプロピルアルコー
ル，ケロシン等の有機溶剤が使用し得るが、特に重合体
の溶剤に使用する有機溶剤の水溶液が好ましい。

【００２２】凝固浴条件としては、通常のアクリル系合
成繊維製造の際の条件と大きく変わる事はない。有機溶
剤使用の湿式紡糸においてアクリル系重合体に発生する
ミクロボイドをより少なくする為に、かつ凝固浴中の溶
剤の揮発を抑制する為に凝固浴の温度は高々３０℃、好
ましくは２５℃以下、更に好ましくは２０℃以下とする
のが良い。

【００２３】紡糸原液中には紡糸原液がゲル化しない範
囲の水分を添加してもよい。この水分添加は紡糸原液の
粘度調整及び紡糸された糸のミクロボイド発生の抑制と
いう点で効果的である。この紡糸原液を例えば図１の構
造の複合紡糸口金に導き、上記有機溶剤の水溶液を凝固
剤とする凝固浴に吐出する。紡出された複合繊維は数段
の浴槽を通し、順次延伸，水洗を行ない、２．５〜８倍
好ましくは３〜６倍の１次延伸を行なう。１次延伸が
２．５倍未満では繊維の延伸，配向不足の為、強度が低
く、又繊維にクラックが入り、避けねばならない。一
方、８倍を超えると緻密化が進行し過ぎて充分な吸水性
が得られず、操業性の低下がある為避けねばならない。

【００２４】１次延伸を行なった糸は、通常重合体（Ａ
₂）の筋状の分散及びアクリル系重合体（Ａ₁）との相
分離により発生した空孔がより明確になっている。又、
繊維中には通常の膨潤ゲルトウが本来有するミクロボイ
ドも多数含まれている。このミクロボイドは一般的に繊
維の吸水性への寄与は少なく、繊維の耐熱性，染色性，
光沢などを低下させる為に好ましくない。この為にミク
ロボイドと大きなボイド（巨大空孔）が混在する繊維を
乾燥し、ミクロボイドを消去するが、この場合乾燥条件
としては１００〜１８０℃の温度で水分率１．０重量％
以下になるまで乾燥することにより、ミクロボイドのみ
を消去し、相分離による大きなボイドは残す事が出来
る。乾燥温度が１００℃未満では、アクリル系重合体に
多数存在するミクロボイドの焼つぶしが完全に行なわれ
ず、糸の強伸度低下や光沢染色性及び耐熱性の低下があ
る。又、１８０℃を超えると繊維の硬化，着色等を生じ
る為に避けなければならない。乾燥には繊維と高温の金
属面が接するような熱ローラー型乾燥機を使用するのが
好ましい。又、補助的に１００〜１５０℃の温度をもつ
熱風の吹き付けによる乾燥も併用すれば、乾燥の均一性
向上という点で好ましいものとなる。

【００２５】乾燥上りの繊維のもつ水分率は、１．０重
量％以下に抑えなければならない。水分率が１．０重量
％を超えると繊維の乾燥むらが生じ、部分的に多数のミ
クロボイドが存在する事になり、染色むら，光沢むら，
強度むら等品質の均一性を低下させる為に避けなければ
ならない。

【００２６】乾燥後の繊維は、繊維中のアクリル系重合
体（Ａ₁）と重合体（Ａ₂）の相分離をより明確にし、
吸水性を向上させると共に適度の繊維物性をもたせる為
に、湿熱下により３倍以下、好ましくは１．０５〜２倍
の２次延伸を行なう必要がある。２次延伸後、通常湿熱
収縮，オイリング，クリンプ付与，クリンプセット等に
より良い紡績性、及び性能を付与する後処理工程を経
て、最終製品となる。この様にして得られた繊維は吸水
用途に供せられる。

【００２７】

【実施例】以下実施例を示して本発明をさらに具体的に
説明する。

【００２８】尚、実施例中の強度及び伸度はＪＩＳＬ
１０１５により測定した。又、実施例中の吸水率は、
綿０．５ｇを純水に５分浸漬後、遠心分離機を用いて２
分間処理し、繊維間の水分を除去し、重量（Ｗ₀）を測
定し、さらにこの綿を乾燥し、絶乾重量（Ｗ₁）を測定
し、下記式で吸水率を計算することにより算出した。そ
して吸水率２０〜３５％を「○」，１０〜２０％を
「△」，１０％以下を「×」として評価した。吸水率（％）＝（Ｗ₀−Ｗ₁）／Ｗ₁×１００

【００２９】また、Ａ成分の露出面積比は、アクリル系
重合体（Ｂ）の紡糸ドープに黒顔料２重量％を添加し、
実施例，比較例と同一条件で紡糸した１０本の繊維の断
面写真をとり、これを拡大し、周囲の長さをはかり平均
することにより測定した。又、染色による発色性の判定
は得られた繊維をカットし、次いで紡績した後丸編みを
作成し、カチオン染料で濃色に染色した時の状態を１０
人の専門検査員の視覚テストにより「○」「△」「×」
の三段階で評価した。

【００３０】実施例１〜３及び比較例１ＡＮ／メチルアクリレート／２−アクリルアミド−２−
メチルプロパンスルホン酸ソーダ＝９１／７／２の組成
から成るアクリル系重合体９２部と酢酸セルローズ８部
をジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に２３重量％の濃度
で溶解して紡糸原液（イ）を作成した。一方、ＡＮ／メ
チルアクリレート／２−アクリルアミドプロパンスルホ
ン酸ソーダ＝９１／７／２の組成から成るアクリル系重
合体を同様にＤＭＦに２３重量％で溶解して紡糸原液
（ロ）を作成した。

【００３１】上記（イ），（ロ）２種の紡糸原液を表１
記載の比で図１に示した分配構造を有する複合紡糸口金
に導き、６０重量％のＤＭＦ水溶液とする凝固液中に吐
出し、凝固糸条とした。紡糸後１次延伸を６倍行ない１
２０℃の熱ローラー型乾燥機に於いて水分率が０．７％
になる様乾燥し、次いで１００℃の湿熱下で１．１倍の
２次延伸を行ない、クリンプ付与，クリンプセット後３
デニールのアクリル系繊維とし、実施例１〜３及び比較
例１の製品を得た。

【００３２】比較例２〜３実施例１の紡糸原液（イ），（ロ）を表１記載の比で用
い、通常のサイドバイサイド型の複合紡糸口金を用いた
他は実施例１と同様の処理を行ない、比較例２〜３の製
品を得た。

【００３３】実施例１〜３及び比較例１〜３の組成，断
面図，強伸度，吸水性，Ａ成分の露出面積，発色性を表
１に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】表１から明らかなように、実施例品は比較
例品に比べて優れた繊維特性，吸水性及び発色性を有す
るものであることがわかる。

【００３６】

【発明の効果】本発明の吸水性アクリル系複合繊維は優
れた繊維物性を有するとともに、染色時の発色性に優
れ、十分な吸水性を保持する事ができる。本発明のアク
リル系複合繊維の用途としては、内外衣としての一般衣
料はもちろん、スポーツウェア，ふとん綿，毛布，カー
テン等の寝装，インテリア分野などに最適である。又綿
代替品として木綿が使用されていた分野にも十分使用で
きるため産業上極めて有意義なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】複合紡糸口金の一実施例である。

【図２】実施例１の繊維の断面図である。

【図３】実施例２の繊維の断面図である。

【図４】実施例３の繊維の断面図である。

【図５】比較例１の繊維の断面図である。

【図６】比較例２の繊維の断面図である。

【図７】比較例３の繊維の断面図である。

【符号の説明】

イ吸水性アクリル系重合体を含む紡糸原液ロアクリル系重合体を含む紡糸原液１分配板２分配板３スペーサー厚の空間４ノズル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アクリル系重合体（Ａ₁）５０〜９８重
量％と該重合体（Ａ₁）と混和性がありかつ非相溶性の
重合体（Ａ₂）２〜５０重量％よりなるＡ成分が、アク
リル系重合体よりなるＢ成分で挟まれており、かつ上記
Ａ成分の一部が繊維軸方向に沿って二箇所以上繊維表面
に露出していることを特徴とする吸水性アクリル系複合
繊維。