JPH1121769A - 獣毛様風合を有するアクリル系合成繊維 - Google Patents
獣毛様風合を有するアクリル系合成繊維Info
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Abstract
維を提供する。 【解決手段】 表面に凹凸形状を有するアクリル系合成
繊維であって凹凸が繊維断面の外周の中心線平均粗さが
0.01〜0.13μmの範囲にある繊維の表面にオル
ガノポリシロキサンが付着したアクリル系合成繊維で、
シリコーン処理による効果が最大限発揮され、極めて優
れた獣毛様風合を有する繊維とすることができ、紡糸原
液に添加する添加剤の種類、量を、繊維の表面凹凸の大
きさが上記範囲内になるように調節することで繊維外観
の光沢の有無が選択でき、表面凹凸の大きさが上記の範
囲内で、繊維の断面形状が円形、偏平比が10以下の偏
平もしくは楕円断面であれば極めて優れた獣毛様風合を
有する繊維が得られる。
Description
た、極めて優れた獣毛様風合を有するアクリル系合成繊
維に関し、更に詳しくは、外観上の光沢及び繊維の着色
の有無を任意に選択でき、且つ、優れた獣毛様風合を有
するアクリル系合成繊維に関する。
上加工の容易さから、従来から合成繊維の中で最も獣毛
様の風合を有する繊維として認められ、天然毛皮を想定
したボアー、シール等のイミテーション分野及びハイパ
イル分野に広く使用されている。しかし、このアクリル
系合成繊維は、天然の獣毛に比較すると、風合面でいわ
ゆるヌメリ感が不足しており、この欠点を解消するため
に、従来より種々の方法が行われている。
合を獣毛様に改良するために、オルガノポリシロキサン
のようなシリコーンが処理剤として用いられることはよ
く知られている。例えば、特公昭48−17514号公
報には、アミノ変性シリコーンとポリエポキサイド、エ
ポキシ変性シリコーンとアミン化合物、及びエポキシ変
性シリコーンとアミノ変性シリコーン等の組み合わせに
よる処理等が開示されている。更に、これ以後、特公昭
51−37996号公報、特公昭53−19715号公
報、特公昭53‐19716号公報等にも、上記の方法
を基本とする改良法や処理剤が開示されている。
ような従来の方法でも、必ずしも充分な獣毛様の風合は
得られていなかった。そこで、本発明では、上記のよう
なシリコーン処理により表面を平滑化して優れた獣毛様
の風合としたアクリル系合成繊維として、従来のものに
較べて優れた獣毛様の風合を有するアクリル系合成繊維
を提供せんとするものである。
的を達成するために鋭意研究の結果、シリコーン処理を
行う際の繊維の表面凹凸の大きさに着目し、表面凹凸が
風合に大きな影響を及ぼすことを知見し、表面凹凸の大
きさの範囲を限定することにより、より優れた獣毛様風
合の繊維が得られることを見いだした。つまり、本発明
は、表面に凹凸形状を有するアクリル系合成繊維であっ
て繊維の表面凹凸が繊維断面の外周の中心線平均粗さが
0.01〜0.13μmの範囲にある繊維の表面に、オ
ルガノポリシロキサンが付着してなることを特徴とする
獣毛様風合を有するアクリル系合成繊維である。表面の
凹凸形状が0.01〜0.13μmの範囲内であれば、
着色の有無を問わず、優れた獣毛様風合を有する。
線平均粗さが0.01〜0.13μmの範囲内にある繊
維において、繊維の断面形状は、円形あるいは(長軸/
短軸)で表される断面の偏平比(以下、単に偏平比と称
す。)が10以下の偏平もしくは楕円であることが好ま
しい。偏平比が10以上になると、いわゆる腰が無くな
り、獣毛様風合には好ましくない。
さとしての繊維断面の外周の中心線平均粗さとは、以下
の方法で得られる値をいう。即ち、3次元表面粗さ解析
装置(3次元SEM)を用い、繊維の長手方向に直交す
る断面の外周に沿ったラインの中心線平均粗さを次のよ
うにして求めた。測定機はエリオニクス(株)製3次元
SEM(ERA−8000)を用い、4000倍の倍率
にて繊維の表面凹凸を測定する。この解析により、繊維
表面におけるX軸、Y軸、及びZ軸方向の3次元の凹凸
形状が明らかになる。ここで、Y軸方向は繊維の長手方
向、X軸方向は繊維の長手方向に直交する方向のうち、
繊維断面の外周にそった方向、更に、Z軸方向は、前記
繊維長手方向及び繊維断面の外周にそった方向の両方向
に直交する繊維表面の凹凸高さ方向である。本発明で
は、前記X−Z平面上の繊維断面の外周のラインを、繊
維の長手方向に直交する断面の外周に沿ったラインとい
う。このラインは、繊維長手方向に異なる位置で任意に
とることができる。このラインは、例えば図1〜図8に
示すようなものである。これらの図で、X軸は繊維の長
手方向に直交する繊維断面の外周に沿った方向であり、
Z軸は繊維表面の凹凸の高さ方向である。また、中心線
平均粗さとは、図示されたライン(断面曲線)におい
て、JIS−B0601で定義された中心線平均粗さを
いう。このラインの長さは最低10μmとし、それぞれ
繊維長手方向で位置の異なる外周から10本以上ライン
をとり、それぞれのラインの中心線平均粗さの平均値を
もって繊維表面の表面凹凸の大きさとする。
線平均粗さ(Ra )とは、粗さ曲線からその中心線の方
向に測定長さlの部分を抜き取り、この抜き取り部分の
中心線をX軸、縦倍率の方向をY軸とし、粗さ曲線をy
=f(x)で表わし、中心線の式をy=g(x)とした
とき、下式によって求められる値をμmで表わしたもの
をいう。
り長い表面うねり成分をカットオフした曲線をいい、そ
の中心線とは、粗さ曲線の平均線に平行な直線を引いた
とき、この直線と粗さ曲線で囲まれる面積が、この直線
の両側で等しくなる直線をいい、前記粗さ曲線の平均線
とは、粗さ曲線の抜き取り部分において、被測定面の幾
何学形状をもつ直線又は曲線で、かつ、その線から粗さ
曲線までの偏差の二乗和が最少になるように設定した線
である。
繊維の前記中心線平均粗さが0.01〜0.13μmの
範囲となるようにする。0.01μm未満では、シリコ
ーン処理を施した場合、繊維表面の凹凸が小さすぎるた
め、べとついた感触となり、好ましい風合とは言えな
い。0.13μmを越えると、表面凹凸が大きすぎるた
め、シリコーン処理を施しても、がさついた感触が残
り、獣毛様風合とは言えない。また、風合の点において
は0.05〜0.13μmの範囲が好ましく、であり、
さらに好ましくは0.05〜0.10μmの範囲が良
い。前記範囲であれば、さらにドライタッチでかつソフ
トな極めて優れた獣毛様の風合が得られる。
は、紡糸原液に酢酸ビニル、酢酸セルロース、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリスチレン等の種々の有機系添加
剤、あるいは、TiO2 、Sb2 O3 、Sb2 O5 、A
l(OH)3 等の種々の無機系添加剤を添加して、白
度、光沢等の調節を行っている。また、カーボンブラッ
ク等の顔料もしくは各種染料を紡糸原液に添加すること
により、着色し、色合いの調節を行っている。さらに、
一般の湿式紡糸法において、凝固浴の溶媒濃度、温度等
により表面凹凸を調整することができる。これらの添加
剤等の作用、又は紡糸法により、様々な大きさの表面凹
凸をもつ繊維が出来るが、この表面凹凸の大きさを上記
の範囲内に限定することにより、シリコーン処理による
効果が大きく発揮され、極めて優れた獣毛様風合の繊維
が得られる。
あれば、繊維の製造に際していかなる添加剤、顔料、染
料、及び紡糸法を用いてもよい。つまり、繊維の表面凹
凸の大きさが前記の範囲内になるように、添加剤等を選
択し、白度、光沢、色合いを調整すればよいのである。
この表面凹凸の大きさが前記の範囲内である繊維の表面
にシリコーン処理を施すことで、本発明の目的とする極
めて優れた獣毛様風合の繊維が得られる。
平比が10以下の偏平もしくは楕円にするには、円孔ノ
ズルあるいは長軸/短軸の比が10以下程度の偏平もし
くは楕円の異形断面ノズルを使用すればよい。断面形状
が円形あるいは偏平比が10以下の偏平もしくは楕円の
繊維の場合、パイルにおいて適度な腰、ソフト感を持ち
好ましい風合となるが、偏平比が10以上となるとパイ
ルにおいて腰の無い風合となり、好ましい風合とは言え
ない。
造するには、例えば、アクリロニトリル30〜70重量
%と、アクリロニトリルと共重合しうる他のビニル単量
体の少なくとも1種を70〜30重量%とを含有するア
クリル系共重合体を有機溶剤に溶解させた紡糸原液に、
目的とする白度、光沢、色合い等に応じて種々の添加剤
等を添加し紡糸する。この時、繊維表面の凹凸の大きさ
が前記の範囲内となるように紡糸法、添加剤種、添加量
を調整する。
面凹凸の大きさは大きくなるが、粒径の小さな無機粒子
は製造される繊維表面への影響が比較的小さく、表面凹
凸の大きさを上記の範囲内にすることが容易である。つ
まり、粒径の小さな無機粒子の場合、白度向上のため添
加量を多くしても、表面凹凸の大きさは比較的小さく抑
えられ、中心線平均粗さを0.13μm以下にすること
が可能となる。例えば、白度向上に好適な添加剤である
TiO2 は粒径が比較的小さく、繊維表面への影響が比
較的小さい。したがって、目的とする白度に応じて、添
加量を変化させる場合、表面凹凸の大きさを前記の範囲
内にすることが容易である。
ル単量体としては、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化
ビニル、臭化ビニリデン;アクリル酸エステル、メタク
リル酸エステル;アクリルアミド、メタクリルアミド、
又はそれらのモノ若しくはジアルキル置換体;スチレン
若しくはスチレンのα,β置換体;ビニルアセテート;
ビニルピロリドン、ビニルピリジン若しくはそれらのア
ルキル置換体;アクリル酸、メタクリル酸、イタコン
酸、パラスチレンスルホン酸、2・アクリルアミド−2
−メチルプロピルスルホン酸、パラメタクリロイルオキ
シベンゼンスルホン酸、メタクリロイルオキシプロピル
スルホン酸若しくはこれらの金属塩若しくはアミン塩等
が挙げられる。
して既知の化合物、例えばパーオキシド系化合物、アゾ
系化合物、又は各種のレドックス系化合物を用い、通常
のビニル重合法により得ることができる。このアクリル
系共重合体を、有機溶剤、例えばアセトン、アセトニト
リル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、
ジメチルスルホオキシド等に溶解させて紡糸原液とす
る。尚、必要に応じ、防錆、着色防止、耐候性等に効果
のある安定剤等を添加してもよい。また、白度、光沢の
調整のためにTiO2 等の添加剤を添加してもよいが、
繊維表面の凹凸が上記の範囲内になるように添加量を調
整する必要がある。
ニール、好ましくは3〜20デニールである。1デニー
ル未満では、腰のない風合となり、30デニールを超え
ると逆に腰がありすぎて、がさついた触感となる。
するアクリル系合成繊維の表面にオルガノポリシロキサ
ンを付着させることで、目的とする獣毛様の風合を有す
るアクリル系合成繊維が得られる。
メチルポリシロキサン、アミノ変性シリコーン、エポキ
シ変性シリコーン、及びカルボキシ変性シリコーンから
選択される少なくとも一種を用いることが好ましい。
処理液の形で繊維表面に付着させるが、オルガノポリシ
ロキサンの処理液を付着させた後に、その柔軟効果をよ
り発揮させるために、80℃以上の温度で熱処理するこ
とが好ましい。この熱処理温度は90℃以上であること
がより好ましく、更に好ましくは100℃以上である。
処理液は、その粘度調節と、経時に対する安定性を得る
ため、界面活性剤を用いてオルガノポリシロキサンを水
中で乳化したものであることが好ましい。この処理液に
は、繊維製造工程において熱及び機械的シェアーがかか
るため、オルガノポリシロキサンのエマルジョンは、こ
れらにより破壊されない安定性が必要である。更に、こ
の乳化状処理液は、繊維との親和性を増すため500c
p(25℃における)以下の粘度であることが好まし
い。
シロキサンの付着量は繊維重量に対して0.01〜0.
7重量%、好ましくは0.03〜0.5重量%である。
0.01重量%未満ではヌメリ感が弱く、獣毛様風合と
はいえない。0.7重量%を超えるとベタツキ感が生
じ、良好な風合とはいえない。このオルガノポリシロキ
サン付着により、0.05μm以下の範囲程度中心線平
均粗さは小さくなる。
何ら本発明を限定するものではない。なお、実施例の記
載に先立って、本発明の目的とする効果を明らかにする
ための、繊維の獣毛様風合の評価法を記載しておく。
触的な観点から、短繊維及びパイル編物を用いて5名の
判定者による官能的評価を行い、極めて獣毛に近似した
風合を有するものを「5」、獣毛に近似した風合を有す
るものを「4」、ソフトな風合を有するものを「3」、
それよりもやや劣るものを「2」、更に劣るものを
「1」として5段階で評価した。
量部、塩化ビニル50重量部、スチレンスルホン酸ナト
リウム0.5重量部よりなる共重合体(以下、「共重合
体A」という。)100重量部をアセトン250重量部
に溶解し紡糸原液(A)とした。この紡糸原液(A)に
酢酸セルロースを共重合体Aに対して1重量%添加した
後、偏平比5の楕円ノズルを通して25℃の35%アセ
トン水溶液中に紡糸し、その後、水洗、乾燥、延伸、熱
処理を経て、総延倍7倍のアクリル系合成繊維を得た。
この繊維の断面の外周の中心線平均粗さを3次元表面粗
さ解析装置 (3次元SEM)で解析したところ、0.
018μmであった。ついで、粘度400cp、アミノ
当量2000のアミノ変性シリコーン2重量%とノニオ
ン性乳化剤(ポリオキシエチレンアルキルエーテル)2
重量%とを乳化した水性エマルジョンに上記繊維糸条を
浸漬し(アミノ変性シリコーン付着量0.3%ow
f)、その後、熱処理(120℃、1分間)を行い、偏
平比5の楕円断面で、最終繊度6デーニルのシリコーン
処理した繊維を得た。
(A)に、TiO2 を共重合体Aに対して0.2重量%
添加し、実施例1と同様の方法で紡糸した。この繊維の
断面の外周の中心線平均粗さは0.012μmであっ
た。次いで、実施例1と同様の方法でシリコーン処理し
た。
に、共重合体Aに対して、TiO2 を1重量%、水酸化
アルミニウムを3重量%添加し、実施例1と同様の方法
で紡糸した。この繊維の断面の外周の中心線平均粗さは
0.056μmであった。次いで、実施例1と同様の方
法でシリコーン処理した。
に、酢酸セルロースを共重合体Aに対して7重量%添加
し、実施例1と同様の方法で紡糸した。この繊維の断面
の外周の中心線平均粗さは0.12μmであった。次い
で、実施例1と同様の方法でシリコーン処理した。
に、共重合体Aに対して、TiO2 を0.2重量%、カ
ーボンブラックを2重量%添加し、実施例1と同様の方
法で紡糸した。この繊維の断面の外周の中心線平均粗さ
は0.035μmであった。次いで、実施例1と同様の
方法でシリコーン処理した。
に、共重合体Aに対して、TiO2 を1重量%、水酸化
アルミニウムを3重量%、カーボンブラックを2重量%
添加し、実施例1と同様の方法で紡糸した。この繊維の
断面の外周の中心線平均粗さは0.061μmであっ
た。次いで、実施例1と同様の方法でシリコーン処理し
た。
に、共重合体Aに対して、酢酸セルロースを3重量%、
TiO2 を1重量%添加し、実施例1と同様の方法で紡
糸した。この繊維の断面の外周の中心線平均粗さは0.
074μmであった。次いで、実施例1と同様の方法で
シリコーン処理した。
に、共重合体Aに対して、酢酸セルロースを3重量%、
水酸化アルミニウムを1重量%添加し、実施例1と同様
の方法で紡糸した。この繊維の断面の外周の中心線平均
粗さは0.092μmであった。次いで、実施例1と同
様の方法でシリコーン処理した。
実施例1と同様の方法で紡糸した。この繊維の断面の外
周の中心線平均粗さの平均値は0.008μmであっ
た。次いで実施例1と同様の方法でシリコーン処理を行
った。
に、共重合体Aに対して、酢酸セルロースを10重量
%、水酸化アルミニウムを5重量%添加し、実施例1と
同様の方法で紡糸した。この繊維の断面の外周の中心線
平均粗さは0.15μmであった。次いで実施例1と同
様の方法でシリコーン処理を行った。
に、共重合体Aに対して、酢酸セルロースを10重量
%、水酸化アルミニウムを5重量%、カーボンブラック
を2重量%添加し、実施例1と同様の方法で紡糸した。
この繊維の断面の外周の中心線平均粗さは0.17μm
であった。次いで実施例1と同様の方法でシリコーン処
理を行った。
系合成繊維について、シリコーン処理前後における繊維
断面の外周の中心線平均粗さを測定し、また、シリコー
ン処理後の風合、外観を評価し、結果を表1に示した。
また、実施例1〜6及び比較例1、2の合成繊維の断面
の外周の一部の形状を3次元表面粗さ解析装置(3次元
SEM)で解析したグラフを図1〜図8に示した。な
お、図1〜図8のすべてにおいて、X軸は繊維の長手方
向に直交する断面の外周のうち任意の25μm幅の連続
した位置を示し、Z軸は前記連続した位置での凹凸高さ
を示すものである。
クな風合を示したのに対し、比較例1の合成繊維はヌメ
リ感はあるもののべトツキ感があり好ましい風合とはい
えないものであった。又、比較例2、3の繊維は、ガサ
ツキ感があり、獣毛様の風合ではなかった。
るため、実施例1〜8、比較例1〜3において、ノズル
形状を変えて紡糸し、得られた繊維について評価した。
メチルホルムアミド(DMF)250重量部に溶解し紡
糸原液(B)とした。この紡糸原液(B)に実施例1〜
8と同じ添加剤を添加した後、円孔ノズルを通して20
℃の50%DMF水溶液中に紡糸し、その後、水洗、乾
燥、延伸、熱処理を経て、総延倍6倍のアクリル系合成
繊維を得た。次いで実施例1と同様の方法でシリコーン
処理を行い、円形断面で、最終繊度6デニールの8種類
の繊維を得た。
部、塩化ビニリデン49重量部、スチレンスルホン酸ナ
トリウム1重量部よりなる共重合体(以下、「共重合体
B」という。)100重量部をジメチルホルムアミド
(DMF)250重量部に溶解し紡糸原液(C)とし
た。この紡糸原液(C)に実施例1〜8と同じ添加剤を
添加した後、偏平比5の偏平ノズルを通して20℃の5
0%DMF水溶液中に紡糸し、その後、水洗、乾燥、延
伸、熱処理を経て、総延倍6倍のアクリル系合成繊維を
得た。次いで実施例1と同様の方法でシリコーン処理を
行い、偏平比5の偏平断面で、最終繊度6デニールの8
種類の繊維を得た。
ジメチルアセトアミド(DMAc)250重量部に溶解
し紡糸原液(D)とした。この紡糸原液(D)に実施例
1〜8と同じ添加剤を添加した後、円孔ノズルを通して
20℃の50%DMAc水溶液中に紡糸し、その後、水
洗、乾燥、延伸、熱処理を経て、総延倍6倍のアクリル
系合成繊維を得た。次いで実施例1と同様の方法でシリ
コーン処理を行い、円形断面で、最終繊度6デニールの
8種類の繊維を得た。
液(A)に実施例1〜8と同じ添加剤を添加した後、円
孔ノズルを通して25℃の35%アセトン水溶液中に紡
糸し、その後、水洗、乾燥、延伸、熱処理を経て、総延
倍7倍のアクリル系合成繊維を得た。次いで実施例1と
同様の方法でシリコーン処理を行い、偏平比3の偏平断
面で、最終繊度6デニールの8種類の繊維を得た。
〜8と同じ添加剤を添加した後、偏平比5の偏平ノズル
を通して実施例10と同様の方法で紡糸、シリコーン処
理を行い、偏平比5の偏平断面で、最終織度6デニール
の8種類の繊維を得た。
〜8と同じ添加剤を添加した後、偏平比8の偏平ノズル
を通して実施例10と同様の方法で紡糸、シリコーン処
理を行い、偏平比8の偏平断面で、最終繊度6デニール
の8種類の繊維を得た。
〜8と同じ添加剤を添加した後、偏平比10の偏平ノズ
ルを通して実施例10と同様の方法で紡糸、シリコーン
処理を行い、偏平比10の偏平断面で、最終繊度6デニ
ールの8種類の繊維を得た。
8と同じ添加剤を添加した後、偏平比12の偏平ノズル
を通して実施例10と同様の方法で紡糸、シリコーン処
理を行い、偏平比12の偏平断面で、最終織度6デニー
ルの8種類の繊維を得た。
て、風合の評価を行ったところ、実施例9〜15の繊維
は、実施例1〜8のどの添加剤を使用した場合でも極め
て獣毛ライクな風合を示したのに対し、比較例4の繊維
はヌメリ感はあるものの腰のない風合であった。
合成繊維は、表面にオルガノポリシロキサンを付着させ
て獣毛様風合を付与するについて、オルガノポリシロキ
サンを付着させる繊維の表面凹凸の大きさを所定の範囲
内とすることにより、シリコーン(オルガノポリシロキ
サン)処理による効果が最大限発揮され、極めて獣毛様
風合の高い有する繊維とすることができる。また、紡糸
原液に添加する添加剤の種類、量を、繊維の表面凹凸の
大きさがこの範囲内になるように調節することにより、
繊維外観について、光沢の有無が選択できる。更に、表
面凹凸の大きさが上記の範囲内にあり、かつ繊維の断面
形状が円形、あるいは偏平比が10以下の偏平もしくは
楕円断面である場合に、極めて優れた獣毛様風合の繊維
が得られる。
次元表面粗さ解析装置で解析したグラフである。
次元表面粗さ解析装置で解析したグラフである。
次元表面粗さ解析装置で解析したグラフである。
次元表面粗さ解析装置で解析したグラフである。
次元表面粗さ解析装置で解析したグラフである。
次元表面粗さ解析装置で解析したグラフである。
次元表面粗さ解析装置で解析したグラフである。
次元表面粗さ解析装置で解析したグラフである。
Claims (4)
- 【請求項1】 表面に凹凸形状を有するアクリル系合成
繊維であって前記表面凹凸が繊維断面の外周の中心線平
均粗さが0.01〜0.13μmの範囲にある繊維の表
面に、オルガノポリシロキサンが付着してなることを特
徴とする獣毛様風合を有するアクリル系合成繊維。 - 【請求項2】 アクリル系合成繊維が、染料及び/又は
顔料で原液着色された請求項1記載のアクリル系合成繊
維。 - 【請求項3】 繊維の断面形状が円形である請求項1又
は請求項2記載のアクリル系合成繊維。 - 【請求項4】 繊維の断面形状が偏平もしくは楕円で、
(長軸/短軸)で表される断面の偏平比が、10以下で
ある請求項1又は請求項2記載のアクリル系合成繊維。
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