JPS627286B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はアクリロニトリル系重合体からなる新
しいタイプの中空鞘芯繊維の製造法に関する。そ
の目的とするところは、高い中空率を有し、保温
性と羽毛感に富み、風合の良好なアクリル系中空
鞘芯繊維を提供することにある。 従来中空繊維に関しては種々の提案がなされて
いる。その代表的な例は、特殊な構造の紡糸口
金を用いて不活性ガスを繊維の中心に導入して中
空としたもの、紡糸原液中に揮発性物質や発泡
剤等を導入し、凝固工程や延伸工程で発泡させ中
空とした繊維などが知られている。 しかし、前者においては紡糸口金の構造が複
雑となり、中空繊維を安定して得るのは難かし
く、後者においては揮発性物質や発泡剤が膨張
し、脱気する際表面に沿つて亀裂が生じたり、傷
がつき表面が不均一となり、得られた繊維はきわ
めて弱く、紡績性が悪いという欠点があつた。ま
た揮発性物質や発泡剤で得られた中空部は乾燥や
熱セツト時の熱収縮によつて容易につぶれ消失し
てしまつたり、中空部が小さくなつたりして、目
的とする軽量性や温さかなどの効果の乏しいもの
であつた。更にこのように小空孔として存在した
場合は、染色に際して発色性がいちぢるしく悪化
するという現象も認められ、商品価値を有する中
空糸はなかなか得がたいものであつた。 本発明者らは、このような従来法にみられる欠
点を改良すべく鋭意研究を進めた結果本発明を完
成し、所期の目的を達するに至つた。 本発明の要旨とするところは、Ａ，B2種のア
クリロニトリル系重合体からなる中空鞘芯繊維を
製造するにあたり、アクリロニトリルを85重量％
以上と15重量％以下の他の共重合可能なビニル系
単量体よりなる重合体Ａの溶剤溶液を紡糸口金の
鞘形成口に供給し、アクリロニトリルを85重量％
以上と15重量％以下の他の共重合可能なビニル系
単量体よりなり且つ上記重合体Ａの親水性単量体
含有量よりも１％以上多い差を有する重合体Ｂの
溶剤溶液を紡糸口金の芯形成口に供給し、鞘芯紡
糸し、その後100〜150℃で熱弛緩処理することを
特徴とするアクリル系中空鞘芯繊維の製造法であ
る。 本発明の中空繊維の鞘部は、従来のアクリル系
繊維と同程度のち密さと物性を有し、亀裂や傷も
なく紡績性はきわめて良好である一方、芯部の熱
収縮によつて中空部が生成するので加熱によつて
消失したり減少することはなく、きわめて高い保
温性と軽量性を有し、良好な発色性を保持した中
空繊維である。 以下本発明の構成、実施の態様、効果について
更に詳細に説明する。 本発明の中空鞘芯繊維は以下に記述する如き製
造条件を選ぶことによつて製造できる。 本発明の中空鞘芯繊維を通常の鞘芯紡糸口金を
用いて製造する場合、鞘部に用いるアクリル系重
合体には85重量％以上のアクリロニトリルと他の
共重合可能なビニル系単量体を通常の方法で共重
合したものを用いる。また芯部に用いる共重合体
には、鞘部のアクリル系重合体中の親水性単量体
の含有量よりも１％以上多い差をもつて共重合し
たアクリル系重合体を用いる。 これら共重合体の重合方法は、通常知られてい
るビニル系単量体の重合法であればいずれの方式
で行なつてもよい。たとえばレドツクス触媒を用
いた水相懸濁重合、或いは溶液重合、乳化重合等
が通常とられる。 本発明で使用する親水性単量体は、アミド基、
ヒドロキシル基、アミノ基、イミノ基及びカルボ
キシル基等の親水基を有する不飽和単量体であ
る。その具体例としては下記のものがあげられ
る。即ちアクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ
―メチルアクリルアミド、Ｎ―エチルアクリルア
ミド、マレイミド、アリルアルコール、メタリル
アルコール、β―ヒドロキシエチルメタクリレー
ト、２―クロロ―３―ヒドロキシプロピルメタク
リレート、メタリルアミン、β―アミノエチルメ
タクリレート、β―（Ｎ―メチルアミン）エチル
メタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、イ
タコン酸等である。ただし本発明の親水性単量体
は上記例示化合物に限定されるものではなく、分
子中にアミド基、ヒドロキシル基、アミノ基、イ
ミノ基及びカルボキシル基等の親水性を有し、か
つ重合可能な二重結合を有するものであればよ
い。また本発明の親水性単量体を一種のみ単独で
用いてもよく、あるいは数種を混用してもよい。 芯部の親水性単量体含有量差の上限は最大15重
量％である。実際にはそれほどの差は必要でな
く、製造しようとする中空鞘芯繊維の用途・付与
しようと希望する物性などを考慮して、ケースバ
イケースで適当含有量を決定する。 本発明においては、鞘部と芯部の親水性単量体
含有量差を１％以上に設定することが大切であ
る。この条件が満たされない場合は、鞘部と芯部
の境界において剥離が起りにくく芯部は小空孔の
集合体となる。この条件が満されれば、理由は定
かではないが、鞘芯部の境界で剥離がおこり、鞘
部と芯部の境界に中空部を生ずるのである。 本発明で使用される親水性単量体以外の共重合
体としては、メチルアクリレート、メチルメタク
リレート、エチルメタクリレート、α―メチルア
クリロニトリル、α―シアノアクリロニトリル、
塩化ビニル、塩化ビニリデン、スチレンなどがあ
る。 上記の如く規定された共重合体組成を有する重
合体Ａ，B2種の成分は、従来よりアクリル系共
重合体の溶剤として知られている硝酸、硫酸の如
き無機酸類、あるいは塩化亜鉛、ロダンソーダの
如き無機塩類、あるい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の如き有機化合物等または
これらの一種または二種以上の混合物に溶解して
紡糸原液とする。 なお本発明の共重合体が溶解し得る溶剤中で重
合せしめた溶液重合体の溶液はそのまま紡糸原液
として使用してもよい。 次いで、これら鞘芯繊維を構成するアクリロニ
トリル系重合体からなる２種の紡糸原液は通常の
鞘芯紡糸口金を通して鞘芯状にした状態で湿式紡
糸または乾式紡糸され、凝固糸条体を形成した後
水洗、延伸、乾燥、熱弛緩工程に供される。当繊
維での中空の形成は、上記一連の処理によつて発
現し、熱弛緩工程でほぼ完全に中空繊維を形成す
るに至る。 本発明での中空部形成の詳細な過程は明確では
ないが、親水性単量体の含有量差が１％以上であ
ることによつてＡ，Ｂ両重合体の凝固速度に違い
が生じ、両重合体の境界面が剥れやすくなるとと
もに、乾燥及び熱弛緩処理により、芯部のＢ重合
体が鞘部のＡ重合体に対して相対的に縮小し、中
空部が形成するものと思われる。 乾燥は加熱空気中で行ない、好ましくは60〜
140℃の熱風中で行なうのがよく、熱弛緩処理は
100〜150℃の空気、または水蒸気中で弛緩状態で
処理するのが好ましく、特に100〜130℃の水蒸気
中がよい。 また鞘芯両部へ供給する紡糸原液量は、任意に
変えうるが、鞘部に対し芯部が10％以下では中空
率が小さくなり、90％以上では鞘部がうすくなつ
て凝固浴、延伸浴中での糸切れが多くなり、また
得られた糸の曲げ強度が弱くなるので好ましくな
い。 本発明で定義する中空率とは、中空鞘芯繊維を
セブロングリーンＢ（E.I.デユポン社製染料の登
録商標）の２％o.w.fで染色した繊維をうすく輪
切りとし、繊維外周よりなる面積に占める中空部
の空間面積の比率のことを意味し、面積の測定
は、輪切りとした繊維断面の写真を均一な厚みを
もつ紙に投影し、空間部の重量比をもつて下記式
に従い計算する。 空間率＝〔（w₁／w₁＋w₂）〕×100 w₁：空間部の重量 w₂：非空間部の重量 次に本発明の実施例を掲記し、具体的実施の態
様及び効果を示す。なお、実施例中の％は特記し
ない限り重量％を表わす。 実施例 １ 重合触媒として過硫酸アンモニウムと酸性亜硫
酸ソーダの組合せを用い、硫酸でPH2.5に調整さ
れた水の中で55℃、５時間重合を行ない第１表に
示す重合体を得た。 第１表で重合体（ポリマー）組成を表わす記号
は以下の通りである。 AN：アクリロニトリル MA：メチルアクリレート AA：アクリルアミド MS：メタリルスルホン酸ソーダ これらの共重合体を０℃の65％硝酸水溶液に第
１表の濃度となる様溶解して同表に示す紡糸原液
を調製した。 次いでこれら原液を第１表のように組合せ、各
組合せからならる紡糸原液を孔径0.08mmφ、孔数
50の鞘芯紡糸口金を用いて−２℃、33％硝酸水溶
液中に１：１の吐出凝固させ、水洗後沸騰水中で
８倍に延伸し、130℃の熱風乾燥機で乾燥し、次
に110℃のスチーム中で熱弛緩処理し、約３デニ
ールの鞘芯繊維を得た。 本発明(1)〜(4)は紡糸安定性もよく、ち密な鞘部
を有する中空糸が得られ、高い中空率と保温性、
羽毛感に富み、発色性も良かつた。比較例(1)では
芯部に小空孔が存在し、発色性がよくなかつた。 比較例(2)は、繊維断面が歪み、中空率が小さか
つた。

【表】

【表】 実施例 ２ 実施例１の本発明例(3)で用いた鞘成分及び芯成
分の紡糸原液を実施例１と同じ条件で紡糸、延
伸、乾燥した後、第２表に示す条件で熱弛緩処理
を行ない中空鞘芯繊維を得た。

【表】

【表】 比較例(3)は、芯成分の収縮が不十分で完全な中
空繊維が得られず、又、温度が高くなると繊維に
着色が生じ、158℃の場合は特に着色が著しかつ
た。 実施例 ３ 実施例１と同様の重合を行ない下記の共重合体
を得た。 ；AN／βヒドロキシエチルメタクリレート
（以下βＨ）／塩化ビニル（以下VC）／MS＝8
９／７／３．５／０．５ ：AN／マレイミド（以下MI）／MS＝95.5/4/
０．５ これら共重合体を80℃のジメチルホルムアミド
水溶液に溶解して紡糸原液を調製し、これらの紡
糸原液を第３表に示す条件で孔径0.08mmφ、孔数
300の鞘芯紡糸口金を通し、50％ジメチルホルム
アミド水溶液中に押し出し、凝固させ、水洗した
後、沸騰水中で８倍に延伸し、130℃の熱風で乾
燥した後、120℃のスチームで熱弛緩処理し、約
３デニールの鞘芯繊維を得た。 この繊維は光沢を有する中空率33％の中空鞘芯
繊維で、保温性、羽毛感に富み、風合、発色性と
もに良好であつた。

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ Ａ，B2種のアクリロニトリル系重合体から
   なる中空鞘芯繊維を製造するにあたり、アクリロ
   ニトリルを85重量％以上と15重量％以下の他の共
   重合可能なビニル系単量体よりなる重合体Ａの溶
   剤溶液を紡糸口金の鞘形成口に供給し、アクリロ
   ニトリルを85重量％以上と15重量％以下の他の共
   重合可能なビニル系単量体よりなり且つ上記重合
   体Ａの親水性単量体含有量よりも１％以上多い差
   を有する重合体Ｂの溶剤溶液を紡糸口金の芯形成
   口に供給し、鞘芯紡糸し、その後100〜150℃で熱
   弛緩処理することを特徴とするアクリル系中空鞘
   芯繊維の製造法。