JPS6139431B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は優れた紡績性と吸水性能をあわせ持つ
た微多孔質アクリルステープル（以下アクリル系
SFという）に関する。 従来アクリル系繊維は他のポリアミド又はポリ
エステル系繊維と同様に吸水性に乏しいため、肌
着、タオル、シーツあるいは夏物衣料用繊維素材
としてはほとんど使用されることはなく、一部で
木綿、麻あるいはレーヨン等の天然繊維またはセ
ルロース系繊維との混紡品が使用されているにす
ぎない。 このアクリル系繊維の吸水性を改良するために
これまで多くの検討がなされてきたが、上記天然
繊維に匹敵する吸水・吸湿性能を有するものは提
案されてない。 一方最近にいたつてアクリル系繊維を湿式紡糸
法によつて製造する際にその製造過程で得られる
膨潤ゲル状糸条の多孔質構造を固定化することに
より、吸水性を示すアクリル系繊維の得られるこ
とが注目され、特公昭48−6650、特開昭52−
70113など多くの提案が為されている。 しかしながら、これらの方法によつて得られる
吸水性アクリル系繊維はゲル状糸条を乾燥する
際、その多孔質構造が消失しやすく、しかも安定
性に欠けるためアイロン掛けなどにより多孔質構
造が変化し、吸水性が低下する欠点がある。 さらに低沸点の液体等を混和した紡糸原液を紡
糸して多孔質を強化する方法も再現性のある均一
な多孔質構造の繊維を得ることが難しいため、吸
水性能のバラツキが大きく添加剤の回収、作業環
境の悪化など工業的方法としては制約が多い欠点
がある。 本発明者らは上記欠点を解消し、改良された吸
水性を有するアクリル系繊維を再現性よく製造す
る方法を見出し、特願昭53−4473で提案した。 しかしながら本発明者らは更に検討を進める過
程で、吸水性の優れたアクリル系SFについては
帯電防止性の油剤を通常のアクリル系SFよりも
かなり多量に付着させなければ紡績が不能である
ことを見い出した。 すなわち吸水性アクリル系SFはその優れた吸
水性のため紡績油剤が繊維内部に浸入し、通常の
アクリル系SFと同程度の付着量では静電気が発
生して紡績ができない。 一方紡績油剤が多すぎる場合は帯電防止性は良
好であるが、紡績工程でローラまきつきを生ずる
ので、吸水性アクリル系SFの吸水レベルに応じ
て、帯電防止油剤の付着量をコントロールする必
要があることを見出し鋭意研究を進めて本発明を
なすに到つたものである。 すなわち、本発明の目的とするところは前記微
多孔質吸水性アクリル系SFの吸水性能を損うこ
となく、紡績性、混紡性にすぐれた吸水性アクリ
ル系SFを提供するにあり、他の目的は吸水性能
特に吸水速度が大きく、制電性の改良された吸水
性アクリル系SF製品を提供するにある。 かかる本発明の目的は前記特許請求の範囲に記
載の発明、特に微多孔質アクリル系SFとして特
定範囲量の保水率を有し、かつ該保水率に対して
特定範囲量のアニオン及びノニオン系油剤の少な
くとも１種を付着せしめることによつて達成する
ことができる。 本発明になる吸水性アクリル系SFはまずその
保水率が20％以上、好ましくは25〜60％の範囲内
であることが必要であり、保水率が20％より小さ
いと単に吸水性能が不十分であり、油剤付着量も
通常のアクリルSFに近い値で紡績が可能であ
る。 一方60％を越えると紡糸性が低下するばかりか
強伸度的性質が低下して、紡績時のフライが多く
なるし、染色後の白度、鮮明性も悪化する。また
それ以上の吸水性を付与する必要もない。 上記範囲の保水率を有する吸水性アクリル系
SFは公知の方法によつて製造することができる
が保水率がほぼ一定のものを再現性よく工業的に
製造するには本発明者らが先に提案した方法、す
なわち以下に詳述する方法が好ましい。 本発明のアクリル系SFを構成するアクリロニ
トリル（以下ANと略す）系重合体としては従来
公知のアクリル系繊維の製造に用いられるもので
あればよく、特に限定されるものではないが、好
ましくは少なくとも90モル％、好ましくは95モル
％のANとANに対して共重合性のビニルモノマ10
モル％、好ましくは５モル％以下との共重合体が
よい。 ビニルモノマーとしては、アクリル酸、メタク
リル酸、イタコン酸およびその低級アルキルエス
テル類又はアンモニウム塩、酢酸ビニル、塩化ビ
ニル、スチレンなどのモノエチレン性ビニルモノ
マ、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、ビ
ニルベンゼンスルホン酸およびそれらのアルカリ
金属塩又はアンモニウム塩などのスルホン酸基含
有モノマを例示することができ、モノエチレン性
ビニルモノマを０〜10モル％、好ましくは０〜
4.5モル％、スルホン酸基含有モノマを０〜0.3モ
ル％好ましくは０〜0.2モル％の範囲で共重合さ
せるのがよい。 すなわちスルホン酸基含有モノマの共重合によ
つてカチオン染料などによる染色性が付与される
が、その共重合割合いが0.3モル％を越えると凝
固過程において空孔の生成が抑制されるばかりで
なく、延伸あるいは乾燥工程で形成された空孔が
消滅しやすくなるので好ましくない。またモノエ
チレン系ビニルモノマの共重合は重合体の溶解
性、原液安定性および紡糸性の向上に対して有効
であるが、その共重合率が10モル％を越えると乾
燥工程で網状フイブリルが融着を起こし易くな
り、空孔が消滅したりするので好ましくない。ま
た100〜3000オングストロームのボイドと0.5〜２
ミクロンオーダーのボイドが混在した広いボイド
分布を有する優れた吸水性を有しかつ熱に対する
安定性に優れ吸水性の経時的変化が小さいAN系
繊維を得るには該AN系重合体に対して混和性で
あるが、相溶性を有さずAN系重合体の溶剤に溶
解するが、水に対しては不溶性である熱可塑性重
合体を混合紡糸するのがよい。 すなわち、該熱可塑性重合体はAN系重合体に
対して混和性でなかつたり該AN系重合体の溶剤
に不溶性のときは安定で紡糸性のよい紡糸原液が
えられず凝固糸条の延伸性が悪いため実用的強度
物性を満足する繊維が得られない。また該熱可塑
性重合体はAN系重合体に実質的に相溶性を有し
ないことが重要であり、AN系重合体に対して相
溶性を有する場合には繊維中に0.5〜２μオーダ
ーのボイドが形成され難くなり、充分な吸水性の
向上を達成し難くなるのである。さらに該熱可塑
性重合体が水に可溶性のときは一般にアクリル系
繊維の湿式紡糸には水系凝固浴や延伸浴が用いら
れるため、凝固、延伸工程で熱可塑性重合体が浴
中に溶出したり、えられる繊維の耐水性が悪くな
り好ましくない。 このような熱可塑性重合体としてはAN系重合
体の溶剤の種類によつて異なるが、たとえばジメ
チルスルホキシド（DMSO）、ジメチルホルムア
ミド（DMF）、ジメチルアセトアミド（DMA）
などの有機溶剤を用いるときはアクリロニトリル
−スチレン共重合体、酢酸セルロース、ポリメタ
クリル酸メチルなど特に好ましくはAS樹脂を挙
げることができる。 これら熱可塑性重合体はえられる吸水性繊維の
熱安定性の点からその軟化点が少なくとも100
℃、好ましくは110℃以上であることが好まし
い。AN系重合体に対する熱可塑性重合体の配合
割合としてはAN系重合体90wt％以上、好ましく
は90〜99.9％、熱可塑性重合体10wt％以下、好ま
しくは10〜0.1％の範囲内で配合するのがよく、
該範囲外になると紡糸原液の安定性、紡糸性或は
延伸性が低下して安定に紡糸したり、物性の良好
な繊維がえられなかつたりするため好ましくな
い。またAN系重合体の溶剤としては前述した有
機溶剤のほか、濃硫酸、塩化亜鉛水溶液、ロダン
ソーダ水溶液などの無機系溶剤があるが、熱可塑
性重合体に対する溶解性などの条件を考慮すると
有機溶剤が有利である。 前記AN系重合体と熱可塑性重合体とを含有す
る有機溶剤溶液すなわち紡糸原液を紡糸、延伸、
水洗、油剤処理、乾燥の各工程からなる公知の湿
式紡糸を行なうことによつて吸水性繊維にするこ
とができるが、以下代表例として有機溶剤を用い
た湿式紡糸条件について説明する。 まず凝固条件としては浴温が低くなるとボイド
の生成が十分でなくなり吸水性が低下し、一方高
温になると安定に紡糸することが難しくなるので
30〜75℃、好ましくは35〜55℃の浴温にするのが
よい。凝固浴温度に関しては高温ほど多孔質構造
を付与しやすいが、逆に強伸度的性質も低下する
傾向を示す。紡糸ドラフトを高目に設定したり紡
糸原液濃度を低目に設定する等の手段を併用すれ
ば、凝固浴温度が30〜50℃と比較的低くとも吸水
性を付与することが可能である。強伸度的性質の
点から云えば、紡糸ドラフトを高目に、１浴温度
は低目に設定する方が望ましい。延伸倍率は通常
少なくとも５倍であればよいが乾燥に先立つて延
伸糸条の構造を安定化するため熱水又はスチーム
による湿熱処理を施すのがよい。また乾燥条件と
しては乾燥温度が余りに高すぎると乾燥中に繊維
の多孔質構造が失われ易くなり、吸水性が低下
し、一方余りに低くなると生産性が低下したり、
えられる繊維の吸水性が繊維の高次加工や製品使
用時の加熱によつて変化し易くなり、吸水性の経
時変化が大きいものになるので少なくとも100
℃、好ましくは120〜170℃の温度で乾燥するのが
よい。 かくして得られる保水率が20％以上の範囲にあ
る吸水性アクリル系SFはそのままでは静電気の
発生が著しく紡績することができない。すなわち
通常のアクリル系SFにおいてもその静電気の発
生を抑制するには約0.1〜0.5％程度の紡績油剤を
付着させる必要があり、これを越える量の油剤が
付着すると油剤の脱落に起因するアクリル系SF
の練条工程等でのまきつきが著しくなることが知
られている。 ところが本発明による吸水性アクリル系SFの
場合、いかなる紡績油剤を用いても、通常使用さ
れる付着量の範囲では、静電気が発生して紡績で
きない。 これは本発明による吸水性アクリル系SFが優
れた吸水性能を有しているため、付着油剤が微多
孔質構造の内部までただちに浸入し、制電性に寄
与する割合いの大きい表面付着油剤量が少なくな
るためと推定される。 したがつて吸水性能が増加するに伴い、油剤付
着量をアツプしなければ紡績工程で静電気のまき
つきによるトラブルを発生することになる。 しかるに本発明になる微多孔質アクリル系SF
においてはその紡績油剤の付着量を該アクリル系
SFの保水率を基準にして保水率の0.033〜0.1倍量
付着せしめるとき、紡績時の帯電防止効果が著し
く向上し、かつ紡績の各工程におけるまきつきな
どのトラブルが著しく低下するのである。 通常ポリエステルステープルの場合油剤付着量
が0.2％を越えると紡績工程でのまきつきを生ず
るしアクリルステープルの場合も0.7％を越える
と紡績工程クリアラー綿が増加し、ローラーまき
つきが発生するようになり、アクリルステープル
において約１％を越える油剤を付着せしめること
は到底考えられないことであつた。 しかしながら本発明による微多孔質吸水アクリ
ルステープルの場合は得られた吸水性の故に従来
の常識では考えられない油剤付着量ではじめて紡
績が可能となるのである。また本発明のアクリル
系SFは油剤付着量が多いため、その油剤が徐々
に繊維表面ににじみだしてくる。その油剤によつ
て、本発明のアクリルSFの吸水速度が向上する
というメリツトもあり、その効果は半永久的であ
る。 さらに本発明に用いられる油剤としてはアニオ
ン、ノニオン両性油剤、たとえば脂肪族スルホン
酸塩、高級アルコール（EO付加物）硫酸エステ
ル塩、高級アルコール（EO付加物）燐酸エステ
ル塩、高級アルコールEO付加物、ポリエチレン
グリコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪
酸エステル、ベタイン型両性界面活性剤等が挙げ
られるが特に付着後の20℃、65％RHにおける電
気比抵抗が10⁸Ω・cm以下好ましくは５×10⁷Ω・
cm以下になる油剤が好ましい。すなわちラウリル
アルコール（EO付加物）燐酸塩カリウム塩、ラ
ウリルアルコールEO付加物硫酸エステルカリウ
ム塩、オクチルアルコールEO付加物燐酸塩カリ
ウム塩等のように優れた帯電防止効果を有し、か
つ経時によつて繊維内部に浸入しにくい油剤が好
ましい。カチオン系油剤を用いるときは該吸水性
アクリル系体の吸水性能を阻害するばかりでな
く、吸水性アクリル系SFの優れた風合を損ねる
ことが多く好ましくない。 以下実施例によつて本発明を具体的に説明す
る。 以下の実施例において保水率、電気抵抗、油剤
付着量はそれぞれ次の方法で測定した。 （保水率測定法） 原綿を30分間の水中で煮沸し、付着油剤を除去
する。得られた原綿をよく開綿し、水に10分間浸
漬した後、直径18cmの遠心分離機を用いて
200rpmの回転で５分間脱水し、この脱水後と乾
燥サンプルの重量差を％で表わした値、すなわち
次式で算出した値である。 保水率 ＝脱水後湿潤繊維重量−乾燥繊維重量／乾燥繊維重
量×100 （電気抵抗測定法） 十分開繊した試料を35℃×10hr予備乾燥し、20
±２℃、65±２％の範囲気下に2hr以上放置した
後、試料10ｇをシリンダー容積100cm³（電極板直
径８cm）に挿入し、超絶縁計でＲを測定する。 （油剤量測定法） 試料５ｇを秤量し、ソツクスレー抽出器に入れ
る。ソツクスレーの抽出フラスコにはベンゼンと
エタノールの混合液（２：１）を120ml入れ４時
間沸騰下にて環流を繰り返し抽出を行なう。 得られた油剤量から、繊維に対する油剤付着量
を求める。 実施例 １ DMSO中の溶液重合により、AN、アクリル酸
メチル（MEA）、メタリルスルホン酸ソーダ
（SMAS）の共重合体紡糸原液を得た。 重合体組成はブランク品がAN／MEA／SMAS
（94.65／5.0／0.35）モル％で、本発明の吸水性ポ
リマはAN／MEA／SMAS（95.9／4.0／0.1）モ
ル％とした。 AN／MEA／SMAS（95.9／4.0／0.1）モル％
の紡糸原液にAN／スチレン（stと略）24／76wt
％のAS樹脂をアクリルポリマに対し2wt％添加
混合し、紡糸原液を作成した。 この紡糸原液およびブランクの紡糸原液を
0.065mmφの口金を用い、50％DMSO水溶液中へ
吐出し、熱水中で６倍に延伸後水洗、乾燥する。
この時凝固浴温度を20℃から65℃まで変更するこ
とにより吸水性レベルの異なる各種繊維を得るこ
とができる。 この吸水性レベルの異なつた繊維に対し、紡績
油剤としてラウリルアルコール燐酸エステルのカ
リウム塩を用いて夫々紡績油剤付着量の異なる繊
維を作成した。 油剤付与はデイプ方式とし、スチームで予熱後
クリンプを付与後、乾燥、カツト（38mm）を行な
い紡績テストを行なつた。 その結果をまとめたものが第１図であり、この
図は紡績油剤付着量Ｙが0.033Xより少ない場合
は静電気発生のため紡出不能であり、一方紡績油
剤付着量Ｙが0.1Xより大きすぎると油剤脱落に
伴うローラまきつきを生ずることを示す。 以上の結果から紡績性の良好な油剤付着量が
0.033X≦Ｙ≦0.1Xの範囲内に特定されることに
なる。 実施例 ２ 実施例１で得られた保水性45％の吸水性アクリ
ル繊維を用い、紡績油剤を種々変更して原綿の電
気抵抗を調べた。その結果は第１表のとおりでラ
ウリルアルコール燐酸エステルカリウム塩、ラウ
リルアルコールEO付加物硫酸エステルカリウム
塩、ラウリン酸アミドプロピルジメチルベタイン
等の制電性が優れていることがわかる。

【表】 実施例１で得られた保水率７、20、30、45％の
繊維を紡績し33番手の紡績糸を用い肌着を作成し
た。得られた肌着を洗タク後その吸水速度を比較
した結果を第２図に示した。 本発明の吸水アクリルはほとんど木綿と同様の
吸水性能を有することがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例により得られた吸水
性微多孔質アクリル系繊維の保水率及び油剤付着
量が該吸水性繊維の紡績性に及ぼす影響を示す図
及び第２図は同じく１実施例により得られた吸水
性微多孔質アクリル系繊維の保水性と吸水速度と
の関係を示す図である。 図中、Ａ……油剤付着量の上限を示す直線：Ｙ
＝0.1X、Ｂ……油剤付着量の下限を示す直線：
Ｙ＝0.033X、Ｃ……保水率45％の繊維の吸水速
度、Ｄ……保水率30％の繊維の吸水速度、Ｅ……
木綿の吸水速度、Ｆ……保水率20％の繊維の吸水
速度、Ｇ……保水率７％（ブランク）の繊維の吸
水速度。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 20％以上の保水率を有し、かつ該保水率の
   0.033〜0.1倍量のアニオン、ノニオン及び両性油
   剤からなる群から選ばれた少なくとも１種の油剤
   を付着せしめてなる紡績性にすぐれた吸水性微多
   孔質アクリル系繊維ステープル。 ２ 特許請求の範囲第１項において20℃、65％
   RHにおける電気比抵抗が10⁸Ω・cm以下である吸
   水性微多孔質アクリル系繊維ステープル。