JPS648084B2

JPS648084B2 -

Info

Publication number: JPS648084B2
Application number: JP1833080A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Ban; Mitsuru Wakitani; Shigeru Sawanishi
Original assignee: Japan Exlan Co Ltd
Current assignee: Japan Exlan Co Ltd
Priority date: 1980-02-15
Filing date: 1980-02-15
Publication date: 1989-02-13
Also published as: JPS56118910A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は新規な吸水性アクリロニトリル（以下
ANという）系繊維に関するものであり、さらに
詳しくはAN含有量の異なる２種のAN系重合体
を用い、しかもAN含有量の大なる重合体成分が
微多孔質構造を呈し、またAN含有量の小なる重
合体成分が緻密構造を呈するようになした吸水性
に優れ、かつ良好な機械的強度を具備する複合
AN系繊維に関するものである。従来より、AN系繊維が保温性、収縮性、形態
安定性、耐候性、風合、染色性等において優れた
特性を発揮し、衣料用又はインテリア用として大
量に使用されていることはよく知られたところで
ある。しかしこのようなAN系繊維にも全く実用上の
制約がない訳ではなく、早急に対策の確立を迫ら
れている幾つかの問題点がある。例えばAN系繊
維は吸水性、吸湿性に乏しく肌着、スポーツウエ
ア、タオル等で用いる場合木綿、麻等の天然繊維
あるいはセルロース系繊維との混紡品で使用され
ている状況にある。このようなAN系繊維の吸水性、吸湿性を改良
するためにこれまで多くの試作、試用がなされて
きている。例えば親水性物質との共重合とかある
いは発泡剤等で繊維を多孔性にし吸水性能を付与
する等が試みられてきたが、いずれの方法も吸水
性、吸湿性は充分なものでなく、また繊維性能の
低下を惹起するものであつた。また本発明者等は
単一成分からなるアクリル系合成繊維を湿式紡糸
で得るにあたり、その製造工程で繊維構造中に均
一に細孔を発現させ、それを最終繊維まで残すこ
とにより吸水性を付与させる試みを行なつてきた
が、得られる繊維がある程度の吸水性を維持する
ものの機械的性質（強度、伸度）の低下が著しく
紡績等の加工段階で大きなトラブルに結びつく欠
点を内在させるものであることを認めた。このような状況下において、本発明者等は上記
欠点を解消すべくさらに研究を重ねた結果、一方
が微多孔質構造を有し、他方が緻密構造を有する
複合AN系繊維が上述の欠点を悉く解消し得る事
実を見出し、本発明に到達した。即ち本発明の目的は、吸水性能に優れ、しかも
満足すべき機械的性質を有する新規な複合AN系
繊維を提供することにある。また本発明の他の目的は、肌着、スポーツウエ
ア、タオル等の素材として好適な複合AN系繊維
を提供することにある。本発明の更に異なる他の目的は、以下の明細書
の記載より明らかとなろう。このような本発明の上記目的は、90重量％以上
のANを結合含有する80〜10重量部と88重量％以
下のANを結合含有するAN系重合体（）20〜
90重量部とが複合されてなり、かつ該重合体
（）成分が微多孔質構造に、また該重合体（）
成分が緻密構造にそれぞれ形成されてなり、しか
も結節強度1.5g／ｄ以上、乾伸度30％以上でかつ
保水率が20％以上である吸水性AN系繊維により
達成することができる。かくの如き本発明によつて得られる複合AN系
繊維はAN90重量％以上含有する重合体成分に多
数の微孔が存在し、かつ88重量％以下の重合体成
分には緻密構造が導入されてなるものゆえ、吸水
性と機械的性質とを同時に満足せしめるものとな
る。さらに驚くべきことには多孔質部分にはスキ
ン層が存在しないこと並びに微孔が適切な粒径を
維持し、以て毛細管挙動をなすこと等に起因して
瞬時に吸水する能力を備えたものとなる。また瞬
時に吸水された水分は、繊維内部の空隙を通して
外部に放出されるわけであるが、この放出速度は
木綿より速く以て着用時のベタツキ感が少なくさ
らつとした着心地性を与え得る。上述の如き特異構造を有する吸水性AN系繊維
においてANを90重量％以上結合含有するAN系
重合体（）とANを88重量％以下結合含有する
AN系重合体（）を両成分として用い、かつ重
合体（）成分を微多孔質構造に、また重合体
（）成分を緻密構造に形成せしめることが重要
である。重合体（）のAN含有量が90重量％に
満たない場合及び重合体（）のAN含有量が88
重量％を越える場合は、重合体（）成分を微多
孔質構造に形成させることにより優れた吸水性能
を発現させ、同時に重合体（）成分を緻密構造
に形成させることにより満足すべき機械的性質を
繊維させ、最終的に吸水性能と機械的性質とを兼
備させるという所期の目的を達成する複合AN系
繊維が得られない。なお、両重合体成分は複合型
（例えばサイドバイサイド型、シースコア型、ラ
ンダム型）から任意に選択できるが、好ましくは
サイドバイサイド型もしくはシースコア型を採用
することによつて本発明の目的を有利に達成する
ことができる。また上記重合体（）及び（）は、周知の重
合手段（懸濁重合法、乳化重合法、溶液重合法
等）によつて製造できる。またこれら重合体はそ
れぞれ所定量のANと他にANと共重合可能な不
飽和ビニル化合物とを共重合することによつて作
製される。かかる不飽和ビニル化合物としては、
アクリル酸、メタクリル酸又はこれらのメチルエ
ステル、エチルエステル等のエステル類；アクリ
ルアミド、メタクリルアミド又はこれらのＮ―ア
ルキル置換体；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル
等のビニルエステル類；塩化ビニル、臭化ビニ
ル、塩化ビニリデン等のハロゲン化ビニル又はビ
ニリデン類；ビニルスルホン酸、ｐ―スチレンス
ルホン酸等の不飽和スルホン酸又はこれらの塩
類；アクリル酸、メタクリル酸のジメチルアミノ
エチルエステル；スチレン等を単独又は併用して
用いることができる。このようにして作製された重合体（）又は重
合体（）は、通常の繊維溶剤に溶解し紡糸原液
となし、公知のノズルから紡糸される。かかる際
の紡糸手段としては、複合紡糸が採用されるが、
就中サイドバイサイド型もしくはシースコア型複
合紡糸が推奨される。かかる複合紡糸における重
合体（）／重合体（）の複合比（存在比）
は、80／20〜10／90の範囲から選択できる。この
範囲外では吸水性能が不充分であつたり、また機
械的強度の改善がなされない等の問題が惹起する
ことがある。このように紡糸されるが、両重合体成分間の異
質構造の形成は通常の湿式紡糸条件では困難であ
り、下記の手段を選択することによりなされ得
る。即ち、ロダン酸ソーダ等の無機塩を溶剤に用い
た場合では、上記の如く紡糸された繊維を３℃〜
15℃の条件下で凝固させ、水洗、熱延伸、さらに
100℃〜120℃で湿熱処理、80℃〜130℃で乾燥す
ることにより作製される。凝固浴温度が３℃に満
たない場合はAN系重合体（）の部分の微多孔
質構造の形成がなされず、また15℃を越える場合
は可紡性が低下し好ましくない。一方乾燥温度が
80℃に満たない場合は生産性の低下をまねき、ま
た130℃を越える場合は微孔が消失することがあ
るので望ましくない。なお、湿熱処理はスチー
ム、沸水処理等が挙げられる。また有機溶剤を用
いる場合では、凝固浴温度は40℃以上、好ましく
は50℃以上に維持するのが望ましい。このようにして得られる複合AN系繊維は、多
数の微孔を有する部分と緻密な部分とが繊維構造
中に導入、一体化されてなるものゆえ、優れた吸
水性能を有し、かつ紡績等の加工性も良好な商品
価値に富むものとなる。また前記したように本発
明に係る複合AN系繊維は瞬時に水を吸収する能
力をも具備するものであるゆえ、消費性能も増大
せしめること大である。また本発明の異なれる実施態様として次の点を
挙げることができる。即ち、前記AN系繊維の作製に際し、重合体
（）及び／又は重合体（）成分中に下記吸水
性樹脂を導入することができる。かかる吸水性樹
脂とは、重合体反覆単位400個あたり１〜15個、
好ましくは２〜10個の架橋結合を有し、絶乾状態
で0.5μ以下、好ましくは0.2μ以下の粒子径及び20
〜300c.c.／ｇ、好ましくは30〜150c.c.／ｇの水膨潤
度を有し、水及びAN系重合体の溶剤に不溶性の
樹脂である。かかる吸水性樹脂の配合割合は、重
合体（）及び／又は重合体（）重量に対して
１〜６重量％未満、好ましくは１〜５重量％の範
囲から選択できる。かかる吸水性樹脂の導入は、
重合体（）及び／又は重合体（）紡糸原液に
上記割合を満足するように添加混合すればよい。
ただ重合体（）中に吸水性樹脂を導入する場合
は、繊維の機械的性質を損わない範囲内で含有さ
せることが賢明である。紡糸以降は、前記した手
段を採用して吸水性樹脂含有AN系繊維が製造さ
れる。なお、かかる吸水性樹脂の作製方法につい
ては、前記特性を満足するものが得られるならば
何ら限定されないが、かかる特性を有する樹脂を
工業的有利に作製し得る点で例えば次のような方
法を挙げることができる。即ち、粒子径が0.5μ以下、好ましくは0.2μ以下
であり、重合体を構成する単量体全量に対して好
ましくは50重量％以上、更に好ましくは70重量％
以上のAN、所定量の架橋性モノマーおよびAN
と共重合し得る他のビニルモノマーとの架橋AN
系共重合体または該重合体の水分散体に、常法に
従つてアルカリ物質を作用させてカルボキシル基
を導入することにより20〜300c.c.／ｇ、好ましく
は30〜150c.c.／ｇの水膨潤度を有する樹脂または
該樹脂の水分散体を工業的有利に作製することが
できる。なお、かかる吸水性樹脂を水分散体の形
態で作製、使用する場合には、該水分散体が下記
関係式（）を有するとき水分散体全体がゼリー
状に固化するため、予めアルカリ処理する媒体中
に水混和性有機溶媒或は電解質塩類を共存させる
などの手段により、樹脂を収縮させて水分散体の
形態を維持させることが好ましい。Ｃ×Ｓ＝Ｗ (1) 但し、Ｃ；水分散体中の吸水性樹脂濃度（重量
％）Ｓ；吸水性樹脂の水膨潤度（c.c.／ｇ）Ｗ；水分散体中の水の割合（重量％）なお、上記架橋性モノマーとしては、例えばア
クリル酸もしくはメタクリル酸のジエステル類、
トリエステル類もしくはテトラエステル類や、不
飽和カルボン酸のアリルエステル類、多価カルボ
ン酸のジアリルエステル類、ジビニル系酸無水物
類、ジビニルスルホン、メチレンビスアクリルア
ミド、或はジビニルベンゼン及びそのアルキル又
はハロゲン置換体の如き分子内に共重合可能な二
重結合を２個以上有する架橋性単量体及び／又は
上記不飽和カルボン酸もしくは不飽和スルホン酸
のグリシジルエステルや、不飽和グリシジルエー
テルの如き分子内に少なくとも１個のエポキシ基
を有する架橋性単量体を前記共重合成分として使
用して重合時もしくは重合終了後に架橋せしめる
ことにより容易に達成することができ、なかで
も、分子内に共重合可能な二重結合を２個以上有
し、アルカリ耐性の大きいジビニルスルホン、メ
チレンビスアクリルアミド、ジビニルベンゼンな
どの架橋性単量体を共重合成分として使用するこ
とが望ましい。なお、上記微細粒子径の架橋AN
系共重合体の作製法については例えば本出願人に
係る特願昭51−24334号発明を採用して有利に実
施することができる。また、かかる吸水性樹脂として架橋AN系共重
合体が共存する樹脂を使用することにより、繊維
形成マトリツクスポリマー（AN系重合体）との
混和性、或は曳糸性等が一段と改善されるので望
ましい。かかる架橋AN系共重合体が共存する吸
水性樹脂の作製法としては何ら限定されるもので
はないが、例えば架橋AN系共重合体を構成する
ビニルモノマーの選択或は加水分解条件の調節な
どにより架橋AN系共重合体粒子の表層部のみを
部分的に加水分解して該共重合体の未反応芯部を
残存させたり、或は該芯部の残存する樹脂粒子を
更にコロイドミル、ボールミル等の手段によりす
り潰して吸水性樹脂表面に架橋AN系共重合体の
少なくとも一部を露出させるなどの方法によつて
有利に作製することができる。このように吸水性樹脂を導入してなる複合AN
系繊維は、前記した吸水性樹脂を含有しない複合
AN系繊維と同様吸水性能、機械的性質を改善し
てなるものであり、また瞬時吸水能力にも富むも
のである。叙述の如く作製される本発明吸水性AN系繊維
は、単独であるいは市販のポリエステル系、ポリ
アミド系、ポリアクリル系若しくはモダクリル系
等の各種合成繊維、木綿、羊毛等と混用すること
により、快適な着心地性を有する肌着、スポーツ
ウエア、タオル等を提供するものである。以下実施例により本発明をさらに具体的に説明
する。なお、実施例中、部及び百分率は特に断わ
りのない限り重量基準で示す。なお、実施例にお
いて記述する保水率は下記の方法で測定、算出し
たものである。 (1) 保水率約５cmの長さにカツトしよく開繊された試料
繊維約1gを純水中に浸漬し、20分間（25℃）
経過後、遠心脱水機（コクサンエンシンキ社
製、半径12cm）を用いて2000r.p.mの回転で繊
維間隙間の水を除去する。このようにして調整
した試料の重量（W₁）を測定する。次に該試
料を80℃の真空乾燥機中で恒量になるまで乾燥
して重量（W₂）を測定する。次式により保水
率を算出する。保水率＝W₁−W₂／W₂×100（％）実施例１ AN91％、アクリル酸メチル（MA）8.7％及び
メタリルスルホン酸ソーダ（MAS）0.3％からな
るAN共重合体（）とAN87％、MA12.7％及び
MAS0.3％からなるAN共重合体（）を夫々ロ
ダン酸ソーダ水溶液に溶解せしめ２種の紡糸原液
に作製した。これらの紡糸原液を用いて、(i)各々
の単独紡糸(ii)重合体（）；重合体（）＝１：１
になるように複合紡糸（紡糸装置は特公昭41−
11122号記載のもの使用）を行なつて３種のAN
系繊維を作製した。凝固は10℃の12％ロダン酸ソ
ーダ水溶液中で行ない、次いで水洗、熱延伸を施
し、得られた繊維を乾燥することなく弛緩状態で
115℃のスチーム処理を行ない、さらに100℃で15
分間乾燥して作製した。得られたNo.３の繊維の断
面を顕微鏡で観察すると、重合体（）成分側は
多数の微孔が存在していたのに対し、重合体
（）成分側は完全な緻密構造を呈していた。各々のAN系繊維の繊維性能を第１表に記載す
る。

【表】第１表の結果より、本発明に係るAN系繊維
（No.３）が吸水能力、強伸度とも優れ商品価値の
高い製品であることが理解できる。なお、保水能
力のよいとは保水率が20％以上であることが必要
であり、また結節強度1.5g／ｄ以上、かつ乾伸度
30％以上でないと紡績等の加工でトラブルが惹起
する。またNo.３の複合AN系繊維から作製した肌
着に水を接触させると瞬時に水を吸収し、またし
ばらくするとサラツとした感触が再現された。実施例２第２表の如く重合体組成を種々変化せしめた
AN系重合体を用いる他は実施例１と同様な方法
で複合紡糸しAN系繊維を得た。得られた繊維の
繊維能力と力学的強度との測定結果を第２表に併
記する。

【表】第２表から明らかなように本発明に係るAN系
繊維（No.４及び５）が、吸水性能及び力学的性質
に秀でていることが容易に把握される。なお、上
記No.４及びNo.５に係る複合AN系繊維の乾伸度
（％）は各々36及び43と良好なものであつた。実施例３実施例１で用いた重合体（）及び重合体
（）を第３表の如き複合比を変化せしめ、他は
実施例１と同様な方法でAN系繊維を作製した。
得られた繊維の評価も第３表に記す。

【表】第３表の結果より本発明に係る複合AN系繊維
（No.９〜11）を作製するにあたり、所定の複合比
を選択することにより良好な吸水性、機械的性質
を具備するものが得られることが理解せられる。
なお、上記No.９〜11の繊維の乾伸度（％）は、
各々45、40及び34と良好なものであつた。実施例４実施例１の複合紡糸を行なうに際し、重合体
（）紡糸原液に下記の方法で作製した吸水性樹
脂水分散体（粘度が100センチポイズになるよう
にロダン酸ソーダ添加）を、該重合体（）重量
に対し吸水性樹脂が３％となるように添加した。
吸水性樹脂微粒子は紡糸原液中において凝集する
ことはなく、また紡糸時ノズル詰り、糸切れ等の
問題は何等惹起しなかつた。紡糸以降は実施例１
と同様な方法を採用して最終繊維（No.14）に作製
した。かくして得られた複合AN系繊維は、50％の保
水率を有し、結強1.9g／ｄ、乾伸度43％を有する
優れたものであつた。またこの繊維を混用して作
製した夏物衣料を洗濯しアイロンがけしてもその
保水性は低下しなかつた。上記において用いた吸水性樹脂は次のようにし
て作製した。即ち、AN76部、MA20部、メチレンビスアク
リルアミド（MBA）２部およびｐ―スチレンス
ルホン酸ソーダ（SpSS）２部ならびに水233部を
２のオートクレーブ中に仕込み、更に重合開始
剤としてジ―tert―ブチルパーオキシドを単量体
総量に対して0.5％添加した後密閉し、次いで撹
拌下に150℃×20分重合した。反応終了後、撹拌
を継続しながら約90℃まで冷却したのち生成物を
オートクレーブから取り出した。この架橋AN系
共重合体エマルシヨン(a)中に分散する重合体の粒
子径は0.1μであつた。次に、重合体濃度を25％に調整した上記エマル
シヨン(a)20部を、３％の苛性ソーダ水溶液80部に
添加し、撹拌下に95℃×30分アルカリ処理を施し
た。得られた吸水性樹脂(A)は架橋AN系共重合体
芯部を有しており、0.1μの粒子径および70c.c.／ｇ
の水膨潤度を有していた。なお、上記水膨潤度は次の方法で測定、算出し
たものである。吸水性樹脂約0.5gを純水中に浸漬し、25℃で24
時間経過後、水膨潤状態の吸水性樹脂を紙の間
にはさみ樹脂粒子間の水を除去する。このように
して調整した試料の重量（W₁）を測定する。次
に該試料を80℃の真空乾燥機中で恒量になるまで
乾燥して重量（W₂）を測定する。以上の測定結
果より、次式に従つて算出する。水膨潤度（c.c.／ｇ）＝W₁−W₂／W₂

Claims

【特許請求の範囲】

１ 90重量％以上のアクリロニトリルを結合含有
するアクリロニトリル系重合体（）80〜10重量
部と88重量％以下のアクリロニトリルを結合含有
するアクリロニトリル系重合体（）20〜90重量
部とが複合されてなり、かつ該重合体（）成分
が微多孔質構造に、また該重合体（）成分が緻
密構造にそれぞれ形成されてなり、しかも結節強
度1.5g／ｄ以上、乾伸度30％以上でかつ保水率が
20％以上である吸水性アクリロニトリル系繊維。