JP2003089924A

JP2003089924A - アクリル系複合繊維及びその製造方法ならびに同繊維を使った繊維複合体

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Publication number: JP2003089924A
Application number: JP2002070368A
Authority: JP
Inventors: Satoru Takeuchi; 悟竹内; Masakazu Hoshino; 正和星野; Akira Ochi; 亮越智; Yukio Kasabo; 行生笠坊; Eizo Sakurai; 英三桜井; Masanori Akasaka; 昌紀赤坂
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 2001-07-11
Filing date: 2002-03-14
Publication date: 2003-03-28
Anticipated expiration: 2022-03-14
Also published as: CN1524137A; EP1424413A1; TWI237669B; US6866931B2; EP1424413A4; JP3851192B2; US20040175565A1; CN1243859C; WO2003008678A1; US20040170835A1

Abstract

(57)【要約】【課題】通常のセルロースアセテート繊維、セルロース
繊維、アクリロニトリル系繊維とは異なる新しい風合を
有するともに、優れた紡糸性、繊維物性、紡績工程通過
性を有し、しかも、機能性、特に消臭機能、吸保湿性に
優れたアクリロニトリル系の複合繊維を提供する。【解決手段】セルロースアセテート及び／又はセルロー
ス１０〜４０重量％、アクリロニトリル系重合体６０〜
９０重量％からなり、繊維軸と直角方向の断面において
セルロースアセテート及び／又はセルロースが島成分、
アクリロニトリル系重合体が海成分となる繊維構造を有
している。好ましくは、繊維軸方向に各島成分であるセ
ルロースアセテート及び／又はセルロースが連通してお
り、繊維内部に空孔を有し、或いは繊維断面の最長径と
最短径の比率が２以下で、繊維断面外周部に幅０．３μ
ｍ以上３μｍ以下で、且つ深さ０．３μｍ以上３μｍ以
下の凹部が５個以上存在している。更に好ましくは、製
造段階においてアルカリ下で加熱処理することにより、
吸湿・保湿性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はセルロースアセテー
ト及び／又はセルロースとアクリロニトリル系重合体と
からなるアクリル系複合繊維及びその製造方法並びに同
繊維と他の繊維とを使った編織物や不織布などの繊維複
合体に関する。

【０００２】

【従来の技術】アクリロニトリル系繊維は、発色性、嵩
高性、保温性、ソフトな風合に優れ、衣料分野、装身具
分野、インテリア分野、資材分野などで広く用いられて
いる素材であり、主にステープルにて展開されている。
一方、セルロースアセテートは、光沢、発色性、ドライ
な風合に優れ、高級衣料素材として位置付けられてお
り、主にトウ、フィラメントにて展開されているが、紡
績に耐えうる繊維物性を持たないため、ステープルへは
展開されていない。

【０００３】近年、新しい風合や機能面の付与、特に消
臭機能、吸保湿機能を有する新素材開発の要求が強く、
その技術開発の手法の一つとしてポリマーの複合化があ
る。ポリマー複合化は互いの素材特性を補完しうる有効
な手法であり、セルロースアセテートとアクリロニトリ
ル系重合体に関するポリマー複合化技術についてもいく
つかの報告がなされている。風合いについてみると、例
えば特開平２−１５４７１３号公報、特開平３−２３４
８０８号公報において、酢酸セルロースとアクリロニト
リル系重合体を複合化する技術を開示しており、特開平
２−１５４７１３号公報は従来のアセテート繊維特有の
風合を有したものであり、特開平３−２３４８０８号公
報は従来の乾式アクリル系繊維特有の風合を有している
ものである。

【０００４】一方、消臭機能については、例えば特開平
１−２５９８６７号公報にアミドオキシム化した繊維に
対して金属イオンを配位する技術が開示されている。し
かしながら、この技術は金属固有の色相により繊維が着
色化するため、用途展開に限界があるという問題があっ
た。さらに、アクリル系共重合体にケイ酸金属塩あるい
はアルミノケイ酸金属塩を添加する技術（特開平９−１
７６９１７５号公報、特開平９−２９１４１６号公報）
が提案されているが、これらの技術は、添加剤以外に、
アクリロニトリルを主要な構成単位とする共重合体と、
混和性がありかつ非相溶性の重合体とが必要であるた
め、製造工程が複雑となる。その他、繊維に光触媒作用
を有する酸化チタンを含有する技術（特開平１０−８３
２７号公報）が提案されているが、紫外線の弱い場所で
は有効に作用しない。

【０００５】また、吸湿機能については、後加工による
機能付与が多く見られるが、洗濯耐久性が悪く、耐久性
を上げる場合、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ
樹脂等のバインダーが必要となり繊維そのものの風合い
が損なわれるという問題があった。さらに吸放湿成分を
合成繊維に複合する技術が提案されているが、この技術
（特開平１１−２７９８４２号公報）は吸湿機能と放湿
機能を兼ね備えたものではあっても、その保湿機能につ
いては何ら開示されていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点を解消することを目的として、従来のセルロース
アセテート繊維、セルロース繊維又はアクリロニトリル
系繊維とは異なる新しい風合を有するともに、繊維物
性、紡績工程通過性に優れ、しかも、機能性、特に消臭
機能と吸保湿機能に優れたアクリる系複合繊維を提供す
ることを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用効果】本発明者等
は上記課題を解決するために鋭意検討した結果、以下の
発明に到達した。すなわち、本発明の要旨は、セルロー
スアセテート及び／又はセルロース１０〜４０重量％、
アクリロニトリル系重合体６０〜９０重量％からなり、
繊維軸と直角方向の断面（繊維横断面）においてセルロ
ースアセテート及び／又はセルロースが島成分、アクリ
ロニトリル系重合体が海成分を形成した構造を有するこ
とを特徴とするアクリル系複合繊維と、その製造方法、
並びに前記複合繊維を使った繊維複合体にある。

【０００８】既述したごとく、新しい風合を有する新素
材開発の手法の一つとしてポリマーの複合化は有効であ
る。本発明者等は、セルロースアセテート及び／又はセ
ルロースとアクリロニトリル系重合体に関するポリマー
複合化技術について検討を進める中で、驚くべきことに
セルロースアセテート及び／又はセルロースがカルボン
酸、特に酢酸に対して高い消臭能力を有することを見出
した。したがって、繊維製品の構成成分としてセルロー
スアセテート及び／又はセルロースを用いれば、一般的
な消臭剤を用いることなく繊維基質自体の能力によって
消臭能が発現されることが示唆された。

【０００９】さらには、セルロースアセテート及び／又
はセルロースとアクリロニトリル系重合体を用いると、
セルロースアセテートや綿等のセルロースからなる繊維
の公定水分率の高さを有効に利用でき、従来のアクリル
系合成繊維にはない優れた吸保湿性を得られることが確
認できた。したがって、繊維製品の構成成分としてセル
ロースアセテート及び／又はセルロースを用いれば、後
加工に頼ることなく、繊維基質自体の能力によって吸湿
保湿性能が発現されることも示唆された。

【００１０】本発明においてセルロースアセテートは、
セルロースジアセテート、セルローストリアセテートを
挙げることができる。本発明におけるセルロースジアセ
テートは、平均酢化度が４８. ８％以上５６．２％未満
であり、セルローストリアセテートは平均酢化度が５
６．２％以上６２．５％未満である。なお、本発明でい
うセルロースは、セルロースの分子構造Ｃ₆Ｈ₇Ｏ
₂（ＯＨ）₃を含有する高分子であればよく、ヒドロキ
シル基の一部に化学修飾を加えたセルロース誘導体、例
えば、アルキルセルロース、ニトロセルロース、セルロ
ースキサントゲン酸塩やイオン交換セルロースであって
もよい。

【００１１】本発明においてアクリロニトリル系重合体
は、アクリロニトリル及びこれと重合可能な不飽和単量
体からなる。このような不飽和単量体として、アクリル
酸、メタクリル酸、若しくはこれらのアルキルエステル
類、酢酸ビニル、アクリルアミド、塩化ビニル、塩化ビ
ニリデン、さらに目的によってはビニルベンゼンスルホ
ン酸ソーダ、メタリルスルホン酸ソーダ、アリルスルホ
ン酸ソーダ、アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸
ソーダ、ソディウムパラスルホフェニールメタリルエー
テル等のイオン性不飽和単量体を用いることができる。

【００１２】本発明の複合繊維にあって、セルロースア
セテート及び／又はセルロースは１０〜４０重量％であ
ることが必要であり、好ましくは２０〜３０重量％であ
る。１０％未満では、得られる繊維の風合はアクリル繊
維特有の風合に似たものとなり、ドライ感は消失するば
かりでなく、後述する消臭評価の消臭率がカルボン酸で
は９０％未満、酢酸では９５％未満となり、高い消臭能
を得ることができない。４０％を越えると、製造時のノ
ズル切れや、延伸切れが多発するために紡糸性が不良に
なるとともに繊維物性が低下し紡績工程通過性が不良と
なる。また、アクリル繊維に起因するソフト感が消失す
る。

【００１３】本発明においてアクリロニトリル系重合体
は６０〜９０重量％であることが必要であり、好ましく
は７０〜８０重量％である。６０重量％未満では、紡糸
性が不良になるとともに繊維物性が低下し紡績工程通過
性が不良となる。また、アクリル繊維に起因するソフト
感が消失する。９０重量％を越えると、得られる繊維の
風合はアクリル繊維の風合に似たものとなり、ドライ感
が消失する。

【００１４】本発明は繊維断面においてセルロースアセ
テート及び／又はセルロースが島成分を、アクリロニト
リル系重合体が海成分を形成することが、本発明で規定
される繊維物性を得るために重要である。繊維断面にお
いてセルロースアセテート及び／又はセルロースが島成
分、アクリロニトリル系重合体が海成分である構造を採
ることにより、繊維物性の脆弱なセルロースアセテート
及び／又はセルロースの周囲をアクリロニトリル系重合
体が被覆化し、結果として繊維が補強され、通常のアク
リル繊維と同等の繊維物性を得ることができる。また、
通常のアクリル繊維と同等の繊維物性を得るためには、
島のサイズは小さいほうが有利であると考えられるが、
本発明で規定される繊維物性を満足しているものであれ
ば島のサイズは何ら限定されるものではない。

【００１５】繊維軸と直角方向の断面（繊維緯断面）に
おける海島構造は、繊維軸方向の断面（繊維縦断面）に
おいて島成分であるセルロースアセテート及び／又はセ
ルロースが全て又は部分的に連通していることは消臭機
能を向上する上で好ましいことである。

【００１６】本発明において空孔とは、繊維内部に形成
される空隙を示すものであり、空孔の一部が繊維表面に
開口していてもよく、また空孔は島と島を連結していて
もよい。空孔の形態及びサイズは何ら限定されるもので
はないが、繊維強度が１．８ＣＮ／ｄＴｅｘ以上を維持
することが好ましく、空孔形態によっても異なるが約２
〜５μｍ未満のものが好ましい。さらに本発明において
は、繊維物性保持のためには、繊維内部は空孔のない緻
密な構造が有利であると考えられるが、本発明で規定さ
れる繊維物性を満足しているものであれば空孔の有無は
何ら限定されるものではなく、空孔があるほうが軽量保
温を目的とする用途の場合にはむしろ有利である。

【００１７】繊維断面の最長径と最短径の比率および繊
維断面外周部の凹部の数を満たすことにより、得られる
繊維の風合は従来のセルロースアセテート繊維、セルロ
ースからなる例えば綿やレーヨン、キュプラ繊維等およ
びアクリロニトリル系繊維とは異なるドライでコシがあ
りソフトな風合を有するだけでなく消臭効果にも有効で
ある。

【００１８】すなわち、繊維断面の最長径と最短径の比
率が２以下で、繊維断面外周部に幅０．３μｍ以上３μ
ｍ以下でかつ深さ０．３μｍ以上３μｍ以下の凹部が５
個以上あることが新しい風合および消臭効果を向上する
ために好ましいことである。本発明における最長径とは
繊維断面外周部に接する外接円の直径であり、最短径と
は繊維断面外周部に接する内接円の直径である。本発明
における繊維断面外周部の凹部とは光学顕微鏡において
目視にて認識可能な凹部であり、幅および深さが可視光
の波長領域の下限である０．３μｍ以上である。

【００１９】また、その凹部の幅および深さは３μｍ以
下である。凹部がこの範囲であれば、雨滴の径（１００
μｍ〜３０００μｍ）よりも遙かに小さく、水の蒸気
（０．０００４μｍ）より遙かに大きいため（「特殊機
能繊維」シーエムシー発行、ｐ１８２、１９８３）、凹
部は水蒸気のみが通過可能であり、外部への水蒸気拡散
も容易に進行するのでドライ感が生じる傾向となる。更
に、凹部の存在数によっては、従来にない色彩効果も期
待できる。

【００２０】繊維断面の最長径と最短径の比率が２以下
であることにより曲げ剛性率が増大し適度なコシ感が付
与され、かつ繊維断面外周部に幅０．３μｍ以上３μｍ
以下かつ深さ０．３μｍ以上３μｍ以下の凹部が５個以
上あることにより、ドライ感が生じるとともに繊維間の
摩擦抵抗が低減しソフト感が付与される。繊維断面の最
長径と最短径の比率が２を超えるとコシ感が消失し、繊
維断面外周部の幅０．３μｍ以上３μｍ以下かつ深さ
０．３μｍ以上３μｍ以下の凹部が５個未満であるとド
ライ感およびソフト感が消失する傾向にある。

【００２１】本発明においては単繊維強度が１．８ＣＮ
／ｄＴｅｘ以上、乾伸度が３０％以上、結節強度が１．
８ＣＮ／ｄＴｅｘ以上、結節伸度が３０％以上であるこ
とが好ましい。この範囲内であれば、通常アクリル繊維
の紡績工程と同等の工程通過性が得られる。規定される
繊維物性を満足しない場合、すなわち１．８ＣＮ／ｄＴ
ｅｘ未満、乾伸度が３０％未満、結節強度が１．８ＣＮ
／ｄＴｅｘ未満、結節伸度が３０％未満であると紡績の
工程通過性が不良となる。

【００２２】本発明におけるカルボン酸とは、分子中に
カルボニル基を含有し、かつ気中に存在しうるものであ
ればよい。また、カルボン酸は、モノカルボン酸、ジカ
ルボン酸、ポリカルボン酸のいずれでもよく、飽和ある
いは不飽和であってもかまわない。さらにカルボニル基
以外の官能基を有する構造であってもかまわない。カル
ボン酸種は上記を満たすものであれば特に限定されない
が、例えば日常生活において不快な異臭や刺激臭とされ
るギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草
酸、イソ吉草酸、カプロン酸、２−エチル酪酸、カプリ
ル酸、２−エチルヘキサン酸、オレイン酸などがあげら
れる。

【００２３】吸着性能は、後述する測定方法で１００ｐ
ｐｍ以下のカルボン酸を含有する気中においてカルボン
酸の吸着率が９０％以上であることが重要である。気中
のカルボン酸濃度は日常生活に則した実用的な評価濃度
として１００ｐｐｍに設定した。１００ｐｐｍ以下のカ
ルボン酸を含有する気中においてカルボン酸の吸着率が
９０％未満である場合、吸着能力は十分でない。さら
に、１００ｐｐｍ以下のカルボン酸を含有する気中にお
いてカルボン酸の吸着率が９０％未満である場合、カル
ボン酸種において刺激臭の代表例である酢酸の許容濃度
１０ｐｐｍ（主要化学品１０００種毒性データ特別調査
レポート、ｐ１９、海外技術資料研究所、１９７３）を
満たすことができない。本発明においては酢酸に対する
消臭率が９５％以上であることから、許容濃度を十分に
満たすことが可能である。酢酸の消臭率が９０％未満で
は、吸着能力は不十分となる傾向がある。

【００２４】なお、本発明においてカルボン酸を含有す
る気中とは、単一および複合のカルボン酸種をその気中
の構成成分の一部とし、カルボン酸が１００ｐｐｍ以下
であれば、他のガス成分種を含むことは何ら限定されな
い。セルロースアセテート及び／又はセルロースがカル
ボン酸の消臭性に優れる機構は現在のところ定かではな
いが、本発明者らはセルロースアセテート及び／又はセ
ルロースの親水性基とセルロースアセテート側鎖のアセ
チル基が関与していると推測している。すなわち、カル
ボン酸は分子内に疎水部と親水部を有するが、その疎水
部はセルロースアセテート側鎖のアセチル基と、一方、
親水部は水分子との親和を介してセルロースアセテート
及び／又はセルロースに吸着され、優れた消臭能が発現
するものと推定される。

【００２５】そして、本発明においてセルロースアセテ
ート及び／又はセルロースは、特に酢酸に対して高い消
臭能力を有するが、この理由は酢酸中のアセチル基とセ
ルロースアセテート側鎖のアセチル基がより強く親和し
ているためと推定している。本発明はアルデヒド化合物
であるノネナールの消臭性も有することから、上記の機
構が正しいと仮定すれば、分子内に疎水部と親水部を有
する気中物質に対しても同様に消臭能が発現することは
容易に推定される。ノネナールの消臭率が９５％未満で
は、吸着能力は不十分となる傾向がある。

【００２６】本発明においては、気温４０℃、湿度９０
％ＲＨ環境下における吸湿率Ａａが１５．０％以下で、
気温２０℃、湿度６５％ＲＨ環境下における吸湿率Ａｂ
が２％を超えることが適度な吸湿性の付与に重要であ
る。すなわち、本発明の吸湿率は平均的な温湿度環境下
におけるＡｂが２％を超え、かつ高温多湿環境下におけ
るＡａが１５．０％以下であり、天然繊維であるウール
の公定水分率である１５．０％（「繊維ハンドブック２
００１」日本化学繊維協会編の２０００年１２月発行）
と同等であり、ベタ付き感の少ない吸湿性を得ることが
できる。

【００２７】得ようとする繊維製品における本発明のア
クリル系複合繊維の混率を任意に設定することにより希
望する吸湿性を得ることは可能であるが、好ましくは、
吸湿率Ａａは３．０％以上８．０％以下（天然繊維の代
表である綿の公定水分率である８．５％以下）である。
３．０％より低い場合十分な吸湿性を得られなくなる傾
向にある。また、吸湿率Ａｂは２．０％を超え６．５％
未満が好ましい。Ａｂが２．０％以下の場合十分な吸湿
性を得られ難くなる傾向にあり、６．５％以上の吸湿性
を発現させようとする場合、セルロースアセテート及び
／又はセルロースの含有量を増加させる必要があり、繊
維強力等の物性が低下する傾向にある。

【００２８】本発明においては、さらに、気温４０％、
湿度９０％ＲＨ環境下から、気温２０℃、湿度６５％Ｒ
Ｈ環境下に移行したときの吸湿率の差ΔＡ（＝Ａｂ−Ａ
ａ）が１．５以下であることが保湿性を付与にあたって
重要である。すなわち、高温多湿の環境下から、平均的
な温湿度環境下に移行したときの吸湿率の差ΔＡが１．
５以下を満たすことが、環境条件に左右されない保湿性
の保持するためには重要である。ΔＡが１．５を越える
と、保湿性は不良となる。したがって、本発明では異な
る環境条件において、適度な吸湿性を有しかつ保湿性を
有しているため、環境条件に左右されない吸保湿性を得
ることが可能となる。このことは、夏冬などの外的環境
の変化や、運動直後における衣服内の高温多湿環境にお
いても、ベトツキ感の少ない保湿性が安定的に得られる
ことを意味する。

【００２９】なお、驚くべきことに、本発明のアクリル
系複合繊維の吸湿率は、セルロースアセテート及び／又
はセルロースと、アクリロニトリル系重合体の比率によ
っては、トリアセテート繊維の工程水分率である３．５
％以上又はジアセテート繊維の６．５％更にはウールの
１５．０％（「繊維ハンドブック２００１」日本化学繊
維協会編の２０００年１２月発行）と同等の値も得られ
る。このことは、セルロースアセテート及び／又はセル
ロースとアクリロニトリル系重合体の比率が同一の場
合、セルロースアセテート繊維及び／又はセルロースと
アクリロニトリル系重合体からなる繊維の混合物（例え
ば、混紡糸を用いた布帛、各々別々に紡績した糸を交
編、交織して得られるニット製品、織物、或いは紡績糸
とすることなくスライバーから直接タフティングにより
得られる毛布等パイル製品、等）から得られる吸湿率よ
りも高い傾向にあることになる。この機構は現在のとこ
ろ定かではないが、海島構造により得られるセルロース
アセテート及び／又はセルロースとアクリロニトリル系
重合体の界面の増加が関与しているものと推定してい
る。

【００３０】本発明のアクリル系複合繊維を用いた織編
物や不織布などの繊維複合体は、従来にない新規な風合
いと消臭性、吸保湿性を有するものであり、本発明のア
クリル系複合繊維を２０重量％以上、好ましくは３０重
量％以上含む繊維複合体とすればよい。本発明のアクリ
ル系複合繊維だけからなる紡績糸のみならず、通常のア
クリル繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、レー
ヨン短繊維等の合成繊維若しくは半合成繊維、及び／又
は、綿、羊毛等と混紡してもよい。また、前記合成繊維
若しくは半合成繊維、絹等長繊維と交編、交織してもよ
い。特に、レーヨンや羊毛との混紡若しくは交編、交織
することにより得た布帛は独特の風合いを有する布帛と
なるだけでなく、消臭性能も酢酸臭のみならずアンモニ
ア臭に対しても有効である。

【００３１】本発明のアクリル系複合繊維を用いた織編
物や不織布などの繊維複合体は、従来にない新規な風合
いと吸湿保湿を有するものであり、混合の均一性を得る
観点から本発明のアクリル系複合繊維を２０重量％以
上、好ましくは３０重量％以上、更に好ましくは５０重
量％以上含む繊維複合体とすればよい。また、本繊維を
用いた繊維複合体も織編物や不織布に限定されず、例え
ばパイル等の繊維複合体にも応用が可能であることは言
うまでもない。

【００３２】本発明のアクリル系複合繊維を用いた繊維
複合体の製品用途としては、セーター、インナー、シャ
ツ、靴下、ジャージ、スカート、寝衣類などの衣料用
途、毛布、シーツなどの寝装品用途、カーペット、マッ
ト、椅子張地、カーテンなどのインテリア用途、トイレ
タリー用品、人造毛皮、ぬいぐるみなどの雑貨品用途、
手芸糸などがあげられる。

【００３３】本発明の繊維は、例えば次のようにして製
造できる。まず、本発明であるセルロースアセテートと
アクリロニトリル系重合体からなるアクリル系複合繊維
を得、次ぎに、本発明であるセルロースアセテート及び
セルロースとアクリロニトリル系重合体からなるアクリ
ル系複合繊維、更にはセルロースとアクリロニトリル系
重合体からなるアクリル系複合繊維を得る。以下順次説
明する。

【００３４】セルロースアセテート、アクリロニトリル
系重合体及び溶媒からなる紡糸原液を調整する。溶媒は
セルロースアセテートとアクリロニトリル系重合体とを
同時に溶解する溶媒であれば特に限定されるものではな
く、無機酸系、無機塩水溶液系、有機溶剤のいずれでも
よい。このような溶媒として、例えば、硝酸（水溶
液）、塩化亜鉛水溶液、ロダン塩水溶液、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、プロピレンカーボネート、
γ−ブチロラクトン、アセトン等が挙げられる。

【００３５】紡糸原液を調合する方法は、セルロースア
セテートとアクリロニトリル系重合体と溶媒とを室温ま
たは必要に応じて加温あるいは冷却して同時に攪拌混合
して調整することが可能であるが、セルロースアセテー
トと、アクリロニトリル系重合体とを別々に溶媒に溶解
した後、混合して調整することも可能である。

【００３６】本発明のセルロースアセテートとアクリロ
ニトリル系重合体とからなり、繊維軸と直角方向の断面
においてセルロースアセテートが島成分、アクリロニト
リル系重合体が海成分となる繊維構造を有するアクリル
系複合繊維を得るために用いる紡糸法は、繊維断面外周
部に凹部を形成するために、溶剤紡糸のうち湿式紡糸法
が紡糸原液の凝固速度を制御しやすい点から重要であ
る。湿式紡糸法以外の乾湿式紡糸法、乾式紡糸法は凝固
が緩慢であるため、繊維断面外周部への凹部形成の制御
が困難となる。

【００３７】紡糸原液は、通常の紡糸口金を用いて繊維
形態に賦型された未延伸糸とし、これを延伸倍率３〜７
倍に延伸する。延伸倍率が３倍未満では、得られる繊維
の機械的強度が低下し、紡績性、製品の耐久性が低下す
る。延伸倍率が７倍を超えると、糸切れ等の工程トラブ
ルが生じ易くなる。得られた延伸糸は、常法により油剤
処理、乾燥緩和処理等を施す。なお、本製造方法におい
ては、乾燥緻密化する前の糸条（凝固糸、洗浄糸、延伸
糸）に対して、フッ素系化合物、アミン系化合物などの
機能性、例えば防汚性物質、抗菌性物質やキチン、キト
サンなどの天然系物質を繊維に付与してもよい。

【００３８】こうして得られる本発明のセルロースアセ
テートとアクリロニトリル系重合体とからなる複合繊維
は、その複合比率、繊維断面の最長径と短径との比率、
繊維断面外周部における凹部の寸法および数を、それぞ
れ成分セルロースアセテート（Ａ）とアクリロニトリル
系重合体（Ｂ）の混合比率、ノズルの長径と短径との比
率、紡糸における凝固条件を変更して所望の値に規定す
ることにより、従来のセルロースアセテート繊維やセル
ロース繊維、アクリロニトリル系繊維にはない全く新し
い風合を有するとともに、紡糸性、繊維物性、紡績工程
通過性、消臭性及び吸保湿性に優れたアクリロニトリル
系の複合繊維となる。

【００３９】さらに、上述のごとくして得られる本発明
のセルロースアセテートとアクリロニトリル系重合体と
の複合繊維を、さらにアルカリ下で加熱処理、例えば、
綿染色機、チーズ、カセ染色機などで濃度１２％の苛性
ソーダにて６０℃で３０分程度の処理をすることによ
り、セルロースアセテートがセルロース化して、さらに
吸湿性に優れた、本発明であるセルロースアセテート及
びセルロースと、アクリロニトリル系重合体からなるア
クリロニトリル系複合繊維が得られる。また、苛性ソー
ダの濃度又は処理条件により本発明であるセルロースと
アクリロニトリル系重合体からなるアクリロニトリル系
複合繊維が得られる。アクリロニトリル系の複合繊維と
なる。使用するアルカリ性薬剤は特に限定されるもので
はないが、好ましくは水酸化ナトリウム等の強アルカリ
が効率の面からも好ましい。

【００４０】また、セルロース化することにより、吸湿
保湿性能が向上することから、最終製品の本発明品の混
率を低下させることが出来、他機能繊維の混紡比率も上
げることができることから、製品の用途展開幅が広が
る。さらに本発明においては、セルロース化後のヒドロ
キシル基の一部に化学修飾を加え、セルロース誘導体、
例えば、アルキルセルロース、ニトロセルロース、セル
ロースキサントゲン酸塩やイオン交換セルロースとする
ことも、製品の用途展開幅が広がることから有効であ
る。

【００４１】

【発明の実施形態】以下、本発明の実施形態を代表的な
実施例に基づいて更に具体的に説明する。なお、以下の
実施例において「重量％」は単に「％」と表示した。

【００４２】（繊維断面の最長径と最短径の比率および
繊維断面外周部における凹部の数）繊維束をパラフィン
樹脂に埋包し、ミクロトームにて５μｍの薄層に切断し
た後、切断面を透過型光学顕微鏡（ニコン社製生物顕
微鏡Ｅ−８００）にて観察し、繊維断面外周部における
幅０．３μｍ以上３μｍ以下で、かつ深さ０．３μｍ以
上３μｍ以下の凹部の数を目視にて計測した。

【００４３】（海島構造の観察方法）繊維束を２液型の
ウレタン樹脂に埋包し、安全カミソリにて２ｍｍの長さ
に切断した後、切断面をプラズマ・リアクター（ヤマト
科学株式会社製ＰＲ−３０２）にて、イオンプラズマ
・エッチング処理した。処理面を定法により金属蒸着し
た後、走査型電子顕微鏡（日本電子株式会社製ＪＳＭ
−Ｔ２０）にて観察した。

【００４４】（単繊維強度、乾伸度、結節強度、結節伸
度）化学繊維ステープル試験方法は、ＪＩＳＬ１０
１５の８．７（引張強さ及び伸び率）、８．８（結節強
さ）の方法にて測定した。

【００４５】（風合評価）ドライ感、コシ感、ソフト感
を触手による官能試験により評価した。

【００４６】（消臭率）消臭評価の臭気成分として、カ
ルボン酸の代表臭気であるイソ吉草酸と酢酸、アルデヒ
ド化合物であるノネナール（Ｃ₆Ｈ₁₉Ｏ）を選定した。
気温２０℃、湿度６５％ＲＨ環境下に２４時間静置した
試料１ｇを、イソ吉草酸あるいは酢酸のガス濃度が５０
ｐｐｍになるように調整した３７０ｍＬの三角フラスコ
の中に封入し、１時間放置後に検知管（北川式ガス検知
器）にてフラスコ内のガス濃度を測定した。対象とし
て、試料が未封入である以外は同様の測定を行い、１時
間放置後のフラスコ内のガス濃度を求めた。

【００４７】消臭率は、対象のガス濃度に対する試料封
入のガス濃度の割合から算出した。消臭評価の臭気成分
がアンモニアの場合、上記の評価方法においてアンモニ
アのガス濃度が１１０ｐｐｍになるように調整する以外
は同様に評価した。消臭評価の臭気成分がノネナールの
場合、気温２０℃、湿度６５％ＲＨ環境下に２４時間静
置した試料１ｇを、ノネナールのガス濃度が３０ｐｐｍ
になるように調整した１２５ｍＬのガラス製バイアル瓶
に封入し、２時間放置後にガスクロマトグラフにてノネ
ナール濃度を測定した。対象として、試料が未封入であ
る以外は同様の測定を行い、ガスクロマトグラフのピー
ク面積から相対消臭率を算出した。

【００４８】（吸湿率）試料約５ｇを、気温４０℃、湿
度９０％ＲＨ環境下に２４時間放置後、採取し、その質
量及び絶乾質量を量り、次の式によって吸湿率Ａａ
（％）を算出した。同様に、気温２０℃、湿度６５％Ｒ
Ｈ環境下以外は評価方法が同じである吸湿率Ａｂも次の
式によって算出した。吸湿率（Ａａ又はＡｂ）＝（採取時の質量−絶乾質量）
／絶乾質量×１００

【００４９】（アセテート重量減少率）試料をアセトン
に浸漬し、７０℃、２０分の加熱処理後、洗浄、絶乾し
重量を測定した。試料にセルロースアセテートが含有さ
れている場合、セルロースアセテートはアセトンに溶出
するため重量は減少するが、該セルロースアセテートが
セルロース化されている場合、重量変化は起こらない。
このアセトン加熱処理前に対するアセトン加熱処理後の
重量変化をアセテート重量減少率とした。以下に、本発
明の実施例と比較例とを挙げて、各特性を比較する。

【００５０】「実施例１〜５及び比較例１〜５の紡糸
性、風合及び消臭性」平均酢化度５５．２％のセルロー
スジアセテート（Ａ）と水系懸濁重合法により得た０．
５％ジメチルホルムアミド測定の還元粘度が１．９８の
アクリロニトリル系重合体（アクリロニトリル／酢酸ビ
ニル＝９３／７重量比）（Ｂ）の固形分比率を表１の割
合として、ジメチルアセトアミドに固形分濃度が２２％
となるように混合溶解し、紡糸原液を得た。この紡糸原
液を、３５℃、５６％ジメチルアセトアミド水溶液を満
たした紡糸浴中に丸型口金を用いて湿式紡糸し、沸水中
で溶剤を洗浄しながら６倍に延伸し、さらに乾燥、緩和
熱処理を施し、単繊維繊度２．２ｄＴｅｘの繊維を得
た。

【００５１】（Ａ）／（Ｂ）の固形分比率を変更した繊
維について、紡糸性、海島構造の有無、繊維断面の最長
径と最短径の比率、繊維断面外周部に発現する幅０．３
μｍ以上３μｍ以下で、かつ深さ０．３μｍ以上３μｍ
以下の凹部の数、風合、イソ吉草酸、酢酸の消臭性の評
価を、表１に示した。また、実施例４の紡糸ノズルを繊
維の長軸と短軸の比が２．０となるような楕円ノズルを
用いた他は丸断面ノズルとした。なお、実施例３で得ら
れた複合繊維（単繊維繊度２．２ｄＴｅｘ）と、アクリ
ル繊維（単繊維繊度２．２ｄＴｅｘ）について、ノネナ
ールに対する消臭性を評価したところ、消臭率はそれぞ
れ９５％、３８％であった。また、実施例１、３、５及
び比較例１、２に用いた繊維について、吸保湿性の評価
を、表２に示した。

【００５２】

【表１】

【００５３】

【表２】

【００５４】図１（ａ）〜（ｄ）は、表１に示した実施
例１、実施例３、比較例２及び比較例４により得られた
各繊維の横断面を走査型電子顕微鏡写真で順次示してい
る。また、図２（ａ）〜（ｄ）は、同じく各例における
対応する繊維の縦断面を走査型電子顕微鏡写真で順次示
している。ただし、これらの繊維は７０℃のアセトン中
に３０分間浸漬して、繊維中のセルロースジアセテート
成分を抽出したのち、９０秒間のイオンプラズマ・エッ
チング処理を施し、その処理面に金属蒸着を行ってい
る。

【００５５】これらの図から、セルロースジアセテート
（Ａ）の繊維成分とアクリロニトリル系重合体（Ｂ）と
は、アクリロニトリル系重合体（Ｂ）が海成分、セルロ
ースジアセテート（Ａ）が島成分となる海島構造の複合
繊維であり、セルロースジアセテート（Ａ）は繊維方向
に延びるとともに、互いが一部で連通していることが理
解できる。さらに、表面に存在するセルロースジアセテ
ート（Ａ）の成分は紡糸浴中に溶出するとともに、凝固
時のセルロースジアセテート（Ａ）とアクリロニトリル
系重合体（Ｂ）の収縮速度の差から繊維表面に微細な凹
部を形成している。

【００５６】従って、セルロースジアセテート（Ａ）と
アクリロニトリル系重合体（Ｂ）との固形分比率（Ａ）
／（Ｂ）を変更すれば、アクリロニトリル系重合体
（Ｂ）中に存在するセルロースジアセテート（Ａ）の容
積と、得られる複合繊維表面の凹部の寸法及び数を制御
することが可能である。

【００５７】なお、表１に示す実施例４、比較例１、比
較例３および比較例５については、繊維断面の最長径と
最短径との比が表１となるように口金形状を丸型から楕
円型に変更した以外は、他の実施例および比較例と同一
の条件をもって得られた繊維の評価を行った。

【００５８】（Ａ）／（Ｂ）の固形分比率を５０／５０
とする比較例４にあっては、ノズル切れおよび延伸切れ
が多発し紡糸性が不良であったため、安定して繊維を得
ることはできず、その評価を行うことも不可能であっ
た。表１から理解できるように、複合繊維の最長径と最
短径との比率が２であっても、繊維表面に表出する凹部
の数が４以下であるとドライ感に乏しくなり、イソ吉草
酸および酢酸に対する消臭性能も低い。

【００５９】また、比較例５である市販品セルロースジ
アセテート１００％繊維（三菱レイヨン（株）製「リン
ダ」３．３ｄＴｅｘ）に対する風合評価は、ドライ感お
よびコシ感は本発明のアクリル系複合繊維と同等である
もののソフト感については本発明のアクリル系複合繊維
と比して劣るものであった。

【００６０】「実施例１、３、５及び比較例６の紡績工
程通過性」次に、上記実施例１、実施例３、実施例５及
び新たな比較例６による複合繊維について、各単繊維の
強度、乾伸度、結節強度、結節伸度及び紡績工程通過性
を評価した。その結果を表３に示す。ここで比較例６の
複合繊維は、比較例４において延伸倍率を３倍に変更す
る以外は同様の条件にて作成した。

【００６１】紡績工程通過性の評価にあたっては、
（Ａ）／（Ｂ）の固形分比率が異なる実施例１、実施例
３、実施例５及び比較例６の複合繊維を５１ｍｍにカッ
トし、２．２ｄＴｅｘ繊維長５１ｍｍの通常アクリル繊
維との混率が３０／７０になるように混紡し、２／３２
番手の紡績糸を作成した。

【００６２】

【表３】

【００６３】表３から明らかなように、実施例１及び実
施例３については紡績通過性に全く問題はなく、（Ａ）
／（Ｂ）の固形分比率が４０／６０（実施例５）の紡績
工程通過性には、ややフライが発生するもののほとんど
問題ないレベルであった。これに対して、（Ａ）／
（Ｂ）の固形分比率が５０／５０である比較例６の複合
繊維の紡糸性は、延伸切れは発生する傾向にあり、また
紡績工程通過性についてみると、フライが発生し、工程
通過性は不良であった。

【００６４】このことは、上記複合繊維の単繊維強度が
１．８ＣＮ／ｄＴｅｘ以上、乾伸度が３０％以上、結節
強度が１．８ＣＮ／ｄＴｅｘ以上、結節伸度が３０％以
上であれば、通常アクリル繊維の紡績工程と同等の工程
通過性が得られることが分かる。比較例６の複合繊維の
ように、これらの値を満足しない場合は、紡績の工程通
過性が不良となる。

【００６５】「各種紡績糸の酢酸、アンモニア、ノネナ
ールに対する消臭性」実施例３で得られた複合繊維（単
繊維繊度２．２ｄＴｅｘ）と、アクリル繊維単独（単繊
維繊度２．２ｄＴｅｘ）と、レーヨン単独（単繊維繊度
１．３ｄＴｅｘ）と、ラムウール（６４Ｓ）とを、それ
ぞれ５１ｍｍにカットし、表４に示す混率で混紡し、１
／５２番手の紡績糸を作製後、天竺組織の編地を編成し
た。一方、純水１０００ｇに、染料（保土谷化学株式会
社、カチロンＢｌｕｅＫＧＬＨ）０．２５ｇ、酢酸
１ｇ、酢酸ナトリウム０．２５ｇを添加して染液を用意
した。この染液を１００℃まで昇温し、前記編地５０ｇ
を同染液に浸漬し、１００℃で３０分間保持した後、水
洗、脱水、乾燥してカチオン染色を行った。この編地の
酢酸、アンモニアに対する消臭性を評価した。その結果
を表４に示す。なお、実施例６と比較例７の編地のノネ
ナールに対する消臭性を評価したところ、消臭率はそれ
ぞれ９０％、３８％であった。

【００６６】

【表４】

【００６７】表４から明らかなように、通常のアクリル
繊維からなる編地（比較例７）の消臭性は全く満足のい
くものではなかった。一方、実施例３の複合繊維とアク
リル繊維との混紡編地は、アンモニアに対する消臭性の
評価はやや低いものであったが実用上で問題はなく、し
かも酢酸に対する消臭性評価は高いことから、本発明の
複合繊維が優れた消臭性をも有していることが容易に理
解できる。

【００６８】「各種紡績糸の吸保湿性」実施例３で得ら
れた複合繊維（単繊維繊度２．２ｄＴｅｘ）とアクリル
繊維（単繊維繊度２．２ｄＴｅｘ）をそれぞれ５１ｍｍ
にカットし、混率５０／５０で混紡し、１／５２番手の
紡績糸を作製後、天竺組織の編地を編成した。その後、
上記と同様のカチオン染色を行った編地を得た（実施例
９）。この編地と通常のアクリル繊維からなる編地（比
較例７）を気温２０℃、湿度６５％ＲＨ環境下に４時間
放置後、気温４０℃、湿度９０％ＲＨ環境下に２４時間
放置し、引続き、気温２０℃、湿度６５％ＲＨ環境下に
２４時間放置し吸保湿性を評価した。その結果を図３に
示す。

【００６９】実施例９はアクリル繊維編地（比較例７）
に対して明らかに優位性を示し、異なる環境条件下にお
いて吸保湿性をいずれも満足するものであった。なお、
セルロースジアセテートのトウ（単繊維繊度２．２ｄＴ
ｅｘ）とアクリル繊維のトウ（単繊維繊度２．２ｄＴｅ
ｘ）を１５：８５の比率でスライバーにて引き揃えた混
繊糸について、気温２０℃、湿度６５％ＲＨ環境下に２
４時間放置した吸湿性を評価したところ、吸湿率は１．
８％であり実施例９に劣るものであった。

【００７０】（実施例１０〜１１及び比較例８〜１０の
吸湿性）実施例１０及び１１として、実施例３、４で得
られた繊維を６０℃、３０分の条件下でＮａＯＨの添加
量条件を変更し処理を行った。比較例８及び９には、比
較例１で得られた繊維を６０℃、３０分の条件下でＮａ
ＯＨの添加量条件を変更し処理を行っている。比較例１
０は、比較例２で得られた繊維を同一の温度条件下でＮ
ａＯＨの添加量１２％として処理を行った。得られた繊
維の吸湿性、重量減少率についての評価を表５に示し
た。なお、実施例１０及び１１のアクリル系複合繊維に
はセルロースアセテート及びセルロースとアクリロニト
リル系重合体が存在している。比較例１０も同様にアク
リル系複合繊維にはセルロースアセテート及びセルロー
スとアクリロニトリル系重合体が存在しているが、セル
ロースジアセテートが５％のため、満足しうる性能は得
られていない。

【００７１】（実施例１２の吸湿性）実施例１２とし
て、実施例５で得られた繊維を８０℃、３０分の条件下
でＮａＯＨの添加量条件を添加量１４％として処理を行
った。アクリル系複合繊維にはセルロースアセテートが
アルカリ処理によってセルロースとなり、セルロースと
アクリロニトリル系重合体が存在している。得られた繊
維の吸湿性、重量減少率についての評価を表５に示し
た。

【００７２】

【表５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１、３及び比較例２、４の各繊
維の電子顕微鏡写真による横断面図である。

【図２】同縦断面図である。

【図３】実施例９及び比較例７の繊維の時間経過による
吸湿性の評価結果を示す線図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者越智亮広島県大竹市御幸町20番１号三菱レイヨン株式会社大竹事業所内 (72)発明者笠坊行生大阪府大阪市北区天満橋１−８−30 三菱レイヨン株式会社大阪支店内 (72)発明者桜井英三愛知県名古屋市東区砂田橋４丁目１番60号三菱レイヨン株式会社商品開発研究所内 (72)発明者赤坂昌紀大阪府大阪市北区天満橋１−８−30 三菱レイヨン株式会社大阪支店内Ｆターム(参考） 4L035 BB03 BB06 DD01 DD08 EE05 EE20 LB11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セルロースアセテート及び／又はセルロ
ース１０〜４０重量％、アクリロニトリル系重合体６０
〜９０重量％からなり、繊維軸と直角方向の断面におい
てセルロースアセテート及び／又はセルロースが島成
分、アクリロニトリル系重合体が海成分となる繊維構造
を有してなることを特徴とするアクリル系複合繊維。
【請求項２】繊維軸方向に沿った断面において島成分
であるセルロースアセテート及び／又はセルロースが連
通した構造を有してなることを特徴とする請求項１に記
載のアクリル系複合繊維。
【請求項３】繊維内部に空孔を有してなること特徴と
する請求項１又は２に記載のアクリル系複合繊維。
【請求項４】繊維断面の最長径と最短径の比率が２以
下で、繊維断面外周部に幅０．３μｍ以上３μｍ以下
で、且つ深さ０．３μｍ以上３μｍ以下の凹部をを５個
以上有してなることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
かに記載のアクリル系複合繊維。
【請求項５】単繊維強度が１．８ＣＮ／ｄＴｅｘ以
上、乾伸度が３０％以上、結節強度が１．８ＣＮ／ｄＴ
ｅｘ以上、結節伸度が３０％以上であることを特徴とす
る請求項１〜４のいずれかに記載のアクリル系複合繊
維。
【請求項６】カルボン酸に対する消臭率が９０％以上
であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載
のアクリル系複合繊維。
【請求項７】酢酸に対する消臭率が９５％以上である
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のアク
リル系複合繊維。
【請求項８】ノネナールに対する消臭率が９０％以上
であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載
のアクリル系複合繊維。
【請求項９】気温４０℃、湿度９０％ＲＨ環境下にお
ける吸湿率Ａａが１５．０％以下で、気温２０℃、湿度
６５％ＲＨ環境下における吸湿率Ａｂが２％を超え、気
温４０％、湿度９０％ＲＨ環境下から、気温２０℃、湿
度６５％ＲＨ環境下に移行したときの吸湿率の差ΔＡ
（＝Ａａ−Ａｂ）が１．５未満であることを特徴とする
請求項１〜８のいずれかに記載のアクリル系複合繊維。
【請求項１０】気温４０℃、湿度９０％ＲＨ環境下にお
ける吸湿率Ａａが３．０％以上８．０％以下であり、気
温２０℃、湿度６５％ＲＨ環境下における吸湿率Ａｂが
２．０％を超え６．５％未満であることを特徴とする請
求項９に記載のアクリル系複合繊維。
【請求項１１】下記成分（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）を混合
して得られる紡糸原液を用いて湿式紡糸することを特徴
とするアクリル系複合繊維の製造方法。（Ａ）セルロースアセテート（Ｂ）アクリロニトリル系重合体（Ｃ）セルロースアセテート及びアクリロニトリル系重
合体を同時に溶解できる溶媒
【請求項１２】請求項１１における成分（Ａ）を成分
（Ｃ）に溶解させた溶液と、成分（Ｂ）を成分（Ｃ）に
溶解させた溶液を混合して得られる紡糸原液を用いて紡
糸することを特徴とするアクリル系複合繊維の製造方
法。
【請求項１３】セルロースアセテート１０〜４０重量
％、アクリロニトリル系重合体６０〜９０重量％からな
り、繊維軸と直角方向の断面においてセルロースアセテ
ートが島成分、アクリロニトリル系重合体が海成分とな
る繊維構造を有するアクリル系合成繊維を、アルカリ下
で加熱処理することを特徴とするアクリル系合成繊維の
製造方法。
【請求項１４】セルロースアセテートの重量減少率が５
〜４０％であることを特徴とする請求項１３記載のアク
リル系複合繊維の製造方法。
【請求項１５】前記請求項１〜１０のいずれかに記載
のアクリル系複合繊維を使ったことを特徴とする繊維複
合体。