JP2004293011A - 吸湿性芯鞘アクリル系繊維およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】芯鞘アクリル系繊維中の鞘部にポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）を含有することにより、吸湿率差ΔＭＲが２％以上５％以下で、繊維としての基本特性である、単糸の強度、伸度を保持した吸湿性アクリル系繊維とその製造方法を提供すること。
【解決手段】芯部がアクリル系重合体、鞘部がポリビニルピロリドンを含有するアクリル系重合体からなる、少なくとも２種類のアクリル系重合体からなる芯鞘型アクリル系繊維であり、該芯部と該鞘部の芯鞘比率の割合い（繊維断面積の割合い）が１０：９０〜９０：１０であり、該鞘部のポリビニルピロリドンが芯鞘型アクリル系繊維に対し２〜３０重量％の含有量であり、単糸の強度が、１．５ＣＮ／ｄｔｅｘ以上５．５ＣＮ／ｄｔｅｘ以下、伸度が１５％以上４５％以下であり、吸湿率差ΔＭＲが２％以上５％以下であることを特徴する吸湿性芯鞘アクリル系繊維。
【選択図】なし
【解決手段】芯部がアクリル系重合体、鞘部がポリビニルピロリドンを含有するアクリル系重合体からなる、少なくとも２種類のアクリル系重合体からなる芯鞘型アクリル系繊維であり、該芯部と該鞘部の芯鞘比率の割合い（繊維断面積の割合い）が１０：９０〜９０：１０であり、該鞘部のポリビニルピロリドンが芯鞘型アクリル系繊維に対し２〜３０重量％の含有量であり、単糸の強度が、１．５ＣＮ／ｄｔｅｘ以上５．５ＣＮ／ｄｔｅｘ以下、伸度が１５％以上４５％以下であり、吸湿率差ΔＭＲが２％以上５％以下であることを特徴する吸湿性芯鞘アクリル系繊維。
【選択図】なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、快適な肌着、レッグ等の素材として最適な高吸湿性アクリル系繊維とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりアクリル系繊維はその優れた風合い、染色性等の特徴を活かし、主に短繊維となされ、肌着、セーター、ジャージ、ニット、レッグ等の衣料分野、ハイパイル、モケット等のインテリア分野、毛布等の寝装分野で幅広く用いられていた。
【０００３】
一方、綿や羊毛等に代表される天然繊維はその風合いや着心地の良さが好まれ、特に、肌に直接当たる肌着や中衣には適度な吸湿性を有する綿が多く用いられている。
【０００４】
しかし、綿の肌着は、しなやかさ、ドレープ性、光沢感等の審美性に欠けると共に、表面のなめらかなタッチ、着用時のひんやり感等についても不十分であり、特に女性の肌着には不向きであった。
【０００５】
これに対し、合成繊維であるアクリル系合成繊維は、染色性などに優れた特性を有するものの、天然繊維に比べ吸湿性が劣っている。そのため、着用により生じた水蒸気は十分吸湿されないので衣服外に放出されず、特に夏の高温多湿時の蒸れ感は大きく不快を感じるものであった。
【０００６】
そのため、吸湿性の改善として、ポリビニルピロリドンを含有させたアクリル繊維が提案されているが（特許文献１）、基本的な繊維の特性を保持し実用的なアクリル繊維に至って無く特に繊維残存モノマーであるビニルピロリドンの含有率が高いため、原綿の黄色度ｂ値が高く、衣料分野で使用できる製品まで至ってない。
【０００７】
また、異形芯鞘複合繊維中の芯部にポリビニルピロリドンを含有させているものも提案されているが（特許文献２）、このものでは充分な吸湿性が得られているとは言い難いものであった。
【０００８】
【特許文献１】特開昭５１−３７９８１号公報
【０００９】
【特許文献２】特開平８−３３７９２６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者らは、アクリル系繊維の吸湿性を向上すべく鋭意検討したところ本発明に至ったのである。
【００１１】
すなわち、本発明の目的は、芯鞘アクリル系繊維中の鞘部にポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）を含有することにより、吸湿率差ΔＭＲが２％以上５％以下で、繊維としての基本特性である、単糸の強度、伸度を保持した吸湿性アクリル系繊維とその製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は次の構成を有する。
【００１３】
すなわち、本発明の吸湿性芯鞘アクリル系繊維は、芯部がアクリル系重合体、鞘部がポリビニルピロリドンを含有するアクリル系重合体からなる、少なくとも２種類のアクリル系重合体からなる芯鞘型アクリル系繊維であり、該芯部と該鞘部の芯鞘比率の割合い（繊維断面積の割合い）が１０：９０〜９０：１０であり、該鞘部のポリビニルピロリドンが芯鞘型アクリル系繊維に対し２〜３０重量％の含有量であり、単糸の強度が、１．５ＣＮ／ｄｔｅｘ以上５．５ＣＮ／ｄｔｅｘ以下、伸度が１５％以上４５％以下であり、吸湿率差ΔＭＲが２％以上５％以下である吸湿性芯鞘アクリル系繊維である。
【００１４】
また、本発明の吸湿性芯鞘アクリル系繊維の製造方法は、芯鞘口金から、芯部がアクリル系重合体からなり、鞘部がポリビニルピロリドンを含有するアクリル系重合体からなる、芯鞘型アクリル系重合体を凝固浴中に湿式紡糸することを特徴とする吸湿性芯鞘アクリル系繊維の製造方法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の吸湿性芯鞘アクリル系繊維は、吸湿率差△ＭＲが２％以上５％以下の所望の吸湿特性を得るために、まず、芯部にアクリル系重合体、鞘部にポリビニルピロリドン含有アクリル系重合体のそれぞれ異なった少なくとも２種類のアクリル系重合体で構成されたアクリル系重合体を、芯鞘口金を用いて湿式紡糸することで、鞘部のポリビニルピロリドンがアクリル系繊維に対し２〜３０重量％含有していることが重要である。
【００１６】
本発明において、アクリル系重合体としては、繊維形成性を有するアクリル系ポリマー、すなわち、アクリロニトリルを８０重量％以上含有するアクリル系ポリマーおよび共重合ポリマーであれば好ましく、特に限定されるものではないが、製糸性、耐失透性、染色性等の面から、アクリロニトリルを９０重量％以上含有し、共重合量が１０重量％以下であるものがさらに好ましい。
【００１７】
また、このアクリル系重合体における共重合成分には、例えばアクリル酸、メタクリル酸、およびそれらの低級アルキルエステル類、イタコン酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸ビニル、塩化ビニル、スチレン、塩化ビニリデン等のビニル系化合物の他に、ビニルスルホン酸、アクリルスルホン酸、メタクリルスルホン酸、パラスチレンスルホン酸等の不飽和スルホン酸およびそれらの塩類等の酸性モノマー類の同種または異種を用いることができる。
【００１８】
上記アクリル系重合体は、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等の有機溶剤中で適宜重合または溶解し、ポリマー濃度が１０〜２５重量％の紡糸原液とするのが好ましい。
【００１９】
次に、ＰＶＰグラフト重合体を得るためにグラフト重合で使用するＰＶＰは、Ｋ値が８０〜９０と大きいＰＶＰを用いるのが好ましい。
【００２０】
Ｋ値が８０〜９０と大きいＰＶＰを使用することで、グラフト重合時のＡＮ、あるいはメチルメタクリレート等との容易な反応性、グラフト重合後のグラフト重合体の耐久性が良い等の効果が上げられる。
【００２１】
例えば、Ｋ値が８０〜９０のような大きいＰＶＰの商品としては、ＢＡＳＦ社製の市販のもの（ＢＡＳＦ社製“ＬＵＶＩＴＥＣ”Ｋ８０，Ｋ９０ＰＯＷＤＥＲ：以下Ｋ８０、Ｋ９０と略す）等が好ましい。
【００２２】
このＰＶＰにＡＮをグラフト重合させるＡＮの比率は１５〜３０重量％、ＰＶＰにメチルメタクリレートをグラフト重合させる比率は５〜１５重量％が好ましい。
【００２３】
上記したＰＶＰグラフト重合体は、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等の有機溶剤中で適宜重合または溶解し、ポリマー濃度が１５〜２０重量％とするのが好ましい。
【００２４】
Ｋ値が低い１２〜５５のＰＶＰはグラフト重合時のＡＮ、あるいはメチルメタクリレート等との反応性の低下、グラフト重合後のグラフト重合体の耐久性が不足するなどの影響が上げられる。
【００２５】
高吸湿特性（ΔＭＲ２％以上５％以下）を繊維に付与するために、ポリビニルピロリドンがアクリル系繊維に対し、２〜３０重量％含有していることが好ましい。さらに好ましくは、１０〜２５重量％含有していることが好ましい。芯部と、鞘部の芯鞘比率の割合い（繊維断面積の割合い）は１０：９０〜９０：１０であることが重要であり、さらに好ましくは、２０：８０〜４０：６０が好ましい。
【００２６】
芯鞘比率の割合いとして、上述した比率よりも鞘部の比率が、芯部：鞘部＝９０以上：１０未満などと少ない場合はＰＶＰの含有率を高くすることが概して難しく、目標とする吸湿性が得られない。また、芯部と鞘部の芯鞘比率の割合いとして１０未満：９０以上などと鞘部の比率が多過ぎると、鞘部のＰＶＰの含有率が多くなり、得られた製品はべたつき感が発現し感触不良となり、しかも製糸性が不良となって安定して生産することができなくなる。
【００２７】
ここでいう芯部と鞘部の芯鞘比率の割合いとは、繊維断面積の割合い（％）で表す。
【００２８】
前記記載の芯部のアクリル系重合体、鞘部のポリビニルピロリドンを含有したアクリル系重合体のそれぞれ異なった２種類のアクリル系重合体を紡糸原液として口金孔から吐出して紡糸するとき、口金の種類は、芯鞘口金を用いるのが好ましい。ここでいう芯鞘口金とは、芯鞘繊維紡糸用の口金のことをいう。ここでいう芯鞘繊維とは、編芯芯鞘でもよい。
【００２９】
芯鞘口金の紡糸ノズルの孔径は０．０６ｍｍφ〜０．１２ｍｍφの孔径が好ましい。
【００３０】
本発明の芯鞘吸湿性アクリル系繊維の製造方法で用いる凝固浴は、凝固速度が速いことが重要で、無機溶剤に比して、凝固速度が速い、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（以下、ＤＭＳＯという）等の有機溶剤を水と混合して用いることができる。
【００３１】
中でも、凝固速度が極めて速いＤＭＳＯが好ましく使用される。なお、凝固浴の組成としては、好ましくは有機溶剤１０〜７０重量％／水９０〜３０重量％、より好ましくは有機溶剤３０〜６０重量％／水７０〜４０重量％で使用する。
【００３２】
さらに凝固浴温度は、好ましくは５〜６０℃、より好ましくは２０〜４５℃の範囲に保持する。凝固浴温度が５℃より低いと紡糸性、特に可紡性が低下するので好ましくない。凝固浴温度が６０℃より高いと、得られる繊維に失透現象が起き、染色性が低下するので好ましくない。
【００３３】
凝固浴より導出された凝固糸条は、水洗処理、水洗と同時に延伸処理、延伸後水洗処理、水洗後延伸処理のいずれかの処理をした後に、乾燥して緻密化させる。その後、機械捲縮を付与し、６０〜９０℃の熱風で乾燥した後、所定の長さにカットして短繊維集合体を得ることができる。延伸は、３倍以上７倍以下の延伸倍率で行うことが好ましい。これは、糸の強度、伸度をもたらさしめるためである。
【００３４】
好ましく製造された本発明のアクリル系合成繊維は、吸湿率差△ＭＲが２％以上５％以下、単糸（単繊維）の強度が１．５ＣＮ／ｄｔｅｘ以上５．５ＣＮ／ｄｔｅｘ以下、伸度が１５％以上、４５％以下という特性を有する。このことは、吸湿性をもたらすとともに、従来同様の糸の強さ、柔軟さをもっているので、次工程である紡績工程での通過性についても問題ないという効果をもたらすものである。
【００３５】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【００３６】
ここで、本発明における各種特性値の測定方法について述べる。
＜Ｋ値＞ＰＶＰを濃度１％の水溶液とし、その相対粘度を測定し、Ｆｉｋｅｎｔｓｃｈｅｒの式により求める。ここでの測定回数は３回として、Ｋ値は３回の測定値を平均したものである。
ｌｏｇＺ＝Ｃ［７５ｋ２ ／（１＋１．５ｋＣ）＋ｋ］
但し、Ｚ：濃度Ｃの水溶液の相対粘度、ｋ：Ｋ値×１０−３、Ｃ：水溶液濃度（ｗｔ％）である。
＜吸湿率差；△ＭＲ＞
得られた原綿の△ＭＲの測定方法は、１回の測定で使用する約３ｇの試験片をそれぞれ１ｇ毎に分けて３枚準備する。試験片を重さが既知の秤量瓶に入れ６０℃に設定した熱風乾燥機に蓋をとって３０分間予備乾燥を行う。予備乾燥後、２０℃×６５％ＲＨに設定した恒温恒湿機内で２４時間調湿する。秤量瓶の蓋をした後、恒温恒湿機から取り出し、直ちに重量を測り秤量瓶の重量を差し引き試験片の重量を算出する（小数点以下４桁まで求める。これをＷ１とする）。次に３０℃×９０％ＲＨに設定した恒温恒湿機内で秤量瓶の蓋をとって２４時間調湿する。
【００３７】
秤量瓶の蓋をした後、恒温恒湿機から取り出しただちに重量を測り秤量瓶の重量を差し引き試験片の重量を算出する（小数点以下４桁まで求める。これをＷ２とする）。１０５℃で２時間熱風乾燥機で秤量瓶の蓋を取り乾燥し乾燥後、直ちに秤量瓶の蓋をした後、デシケータの中に入れて室温で３０分間放冷する。
【００３８】
その後デシケータから秤量瓶を取り出し重量を測り秤量瓶の重量を差し引き試験片の絶乾重量を求める（小数点以下４桁まで求める。これをＷ３とする）。
【００３９】
このように求めた絶乾前後の試験片の重さから次の式によって２０℃×６５％ＲＨと３０℃×９０％ＲＨの吸湿率差（△ＭＲ）を算出し３枚の平均値で表す（小数点以下１桁まで求める）。
【００４０】
△ＭＲ＝ＭＲ２−ＭＲ１
ＭＲ１＝（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ３×１００（％）
ＭＲ２＝（Ｗ２−Ｗ３）／Ｗ３×１００（％）
実施例１
アクリロニトリル（以下、ＡＮという）９４重量％、アクリル酸メチル５．５重量％、およびメタクリルスルホン酸ソーダ０．５重量％をＤＭＳＯ中で溶液重合し、アクリル系重合体を得た。
【００４１】
Ｋ値が８０のポリビニルピロリドン（以下ＰＶＰという）（ＢＡＳＦ社製“ＬＵＶＩＴＥＣ”Ｋ８０ ＰＯＷＤＥＲ：以下Ｋ８０と略す）を用い、このＰＶＰをジメチルスルホオキサイト（ＤＭＳＯ）に溶解し、ＡＮをＰＶＰに対して２４％、メチルメタクリレートをＰＶＰに対して６％入れ、シュウ酸２水和物、純水、ドデシルメルカプタン、過硫酸アンモニウムを入れ、５５℃で１１時間重合したＰＶＰグラフト重合体得た。
【００４２】
芯部に使用するアクリル系重合体、鞘部に使用するＰＶＰグラフト重合体を、アクリル系重合体に対し、ＰＶＰが４０重量％になるように混合した、ＰＶＰ含有アクリル系重合体の、芯部と鞘部に使用するそれぞれ異なった２種類の紡糸原液を作成した。
【００４３】
この芯部と鞘部に使用するそれぞれ異なった２種類の紡糸原液を紡糸ノズル孔径０．０８ｍｍφからなる芯鞘口金を用いて芯部と鞘部の芯鞘比率割合い４０：６０で凝固浴中に湿式紡糸して凝固糸条を作製した。
【００４４】
この凝固糸条を９８℃の熱水中で５．５倍に延伸し、この延伸糸条を温水で十分洗浄した後、１６０℃で乾燥緻密化した。次にこの糸条を７５℃で予熱し、機械捲縮を付与した後、８０℃の熱風で乾燥し、単繊維繊度３．３ｄｔｅｘ、単糸の強度が、３．２ＣＮ／ｄｔｅｘ、伸度が２０％のアクリル系繊維の繊維集合体を得た。
【００４５】
こうして得られた本発明の吸湿性芯鞘アクリル系繊維は、△ＭＲが２．５％であり優れた吸湿率を有するものであった。
実施例２
アクリロニトリル（以下、ＡＮという）９４重量％、アクリル酸メチル５．５重量％、およびメタクリルスルホン酸ソーダ０．５重量％をＤＭＳＯ中で溶液重合し、アクリル系重合体を得た。
【００４６】
Ｋ値が８０のポリビニルピロリドン（以下ＰＶＰという）（ＢＡＳＦ社製“ＬＵＶＩＴＥＣ”Ｋ８０ ＰＯＷＤＥＲ：以下Ｋ８０と略す）を用い、このＰＶＰをジメチルスルホオキサイト（ＤＭＳＯ）に溶解し、ＡＮをＰＶＰに対して２４％、メチルメタクリレートをＰＶＰに対して６％入れ、シュウ酸２水和物、純水、ドデシルメルカプタン、過硫酸アンモニウムを入れ、５５℃で１１時間重合したＰＶＰグラフト重合体得た。
【００４７】
芯部に使用するアクリル系重合体、鞘部に使用するＰＶＰグラフト重合体を、アクリル系重合体に対し、ＰＶＰが４０重量％になるように混合したＰＶＰ含有アクリル系重合体の芯部と鞘部に使用する、それぞれ異なった２種類の紡糸原液を作成した。
【００４８】
この芯部と鞘部に使用するそれぞれ異なった２種類の紡糸原液を紡糸ノズル孔径０．０８ｍｍφからなる芯鞘口金を用いて芯部と鞘部の芯鞘比率割合い３０：７０で凝固浴中に湿式紡糸して凝固糸条を作製した。
【００４９】
この凝固糸条を９８℃の熱水中で５．５倍に延伸し、この延伸糸条を温水で十分洗浄した後、１６０℃で乾燥緻密化した。次にこの糸条を７５℃で予熱し、機械捲縮を付与した後、８０℃の熱風で乾燥し、単繊維繊度３．３ｄｔｅｘ、単糸の強度が、３．０ＣＮ／ｄｔｅｘ、伸度が１８％のアクリル系繊維の繊維集合体を得た。
【００５０】
こうして得られた本発明の吸湿性芯鞘アクリル系繊維は、△ＭＲが２．８％であり優れた吸湿率を有するものであった。
実施例３
アクリロニトリル（以下、ＡＮという）９４重量％、アクリル酸メチル５．５重量％、およびメタクリルスルホン酸ソーダ０．５重量％をＤＭＳＯ中で溶液重合し、アクリル系重合体を得た。
【００５１】
Ｋ値が８０のポリビニルピロリドン（以下ＰＶＰという）（ＢＡＳＦ社製“ＬＵＶＩＴＥＣ”Ｋ８０ ＰＯＷＤＥＲ：以下Ｋ８０と略す）を用い、このＰＶＰをジメチルスルホオキサイト（ＤＭＳＯ）に溶解し、ＡＮをＰＶＰに対して２４％、メチルメタクリレートをＰＶＰに対して６％入れ、シュウ酸２水和物、純水、ドデシルメルカプタン、過硫酸アンモニウムを入れ、５５℃で１１時間重合したＰＶＰグラフト重合体得た。
【００５２】
芯部に使用するアクリル系重合体、鞘部に使用するＰＶＰグラフト重合体を、アクリル系重合体に対し、ＰＶＰが４０重量％になるように混合した、ＰＶＰ含有アクリル系重合体の、芯部と鞘部に使用するそれぞれ異なった２種類の紡糸原液を作成した。
【００５３】
この芯部と鞘部に使用するそれぞれ異なった２種類の紡糸原液を紡糸ノズル孔径０．０８ｍｍφからなる芯鞘口金を用いて芯部と鞘部の芯鞘比率割合い２０：８０で凝固浴中に湿式紡糸して凝固糸条を作製した。
【００５４】
この凝固糸条を９８℃の熱水中で５．５倍に延伸し、この延伸糸条を温水で十分洗浄した後、１６０℃で乾燥緻密化した。次にこの糸条を７５℃で予熱し、機械捲縮を付与した後、８０℃の熱風で乾燥し、単繊維繊度３．３ｄｔｅｘ、単糸の強度が、２．７ＣＮ／ｄｔｅｘ、伸度が１６％のアクリル系繊維の繊維集合体を得た。
【００５５】
こうして得られた本発明の吸湿性芯鞘アクリル系繊維は、△ＭＲが３．２％であり、優れた吸湿率を有するものであった。
比較例１
アクリロニトリル（以下、ＡＮという）９４重量％、アクリル酸メチル５．５重量％、およびメタクリルスルホン酸ソーダ０．５重量％をＤＭＳＯ中で溶液重合し、アクリル系重合体を得た。
【００５６】
Ｋ値が８０のポリビニルピロリドン（以下ＰＶＰという）（ＢＡＳＦ社製“ＬＵＶＩＴＥＣ”Ｋ８０ ＰＯＷＤＥＲ：以下Ｋ８０と略す）を用い、このＰＶＰをジメチルスルホオキサイト（ＤＭＳＯ）に溶解し、ＡＮをＰＶＰに対して２４％、メチルメタクリレートをＰＶＰに対して６％入れ、シュウ酸２水和物、純水、ドデシルメルカプタン、過硫酸アンモニウムを入れ、５５℃で１１時間重合したＰＶＰグラフト重合体を得た。
【００５７】
芯部に使用するアクリル系重合体、鞘部に使用するＰＶＰグラフト重合体を、アクリル系重合体に対し、ＰＶＰが４０重量％になるように混合した、ＰＶＰ含有アクリル系重合体の、芯部と鞘部に使用するそれぞれ異なった２種類の紡糸原液を作成した。
【００５８】
この芯部と鞘部に使用するそれぞれ異なった２種類の紡糸原液を紡糸ノズル孔径０．０８ｍｍφからなる芯鞘口金を用いて芯部と鞘部の芯鞘比率割合い８０：２０で凝固浴中に湿式紡糸して凝固糸条を作製した。
【００５９】
この凝固糸条を９８℃の熱水中で５．５倍に延伸し、この延伸糸条を温水で十分洗浄した後、１６０℃で乾燥緻密化した。次にこの糸条を７５℃で予熱し、機械捲縮を付与した後、８０℃の熱風で乾燥し、単繊維繊度３．３ｄｔｅｘ、単糸の強度が、１．４ＣＮ／ｄｔｅｘ、伸度が１３％のアクリル系繊維の繊維集合体を得た。
【００６０】
こうして得られた本発明の吸湿性芯鞘アクリル系繊維は、△ＭＲが１．８％であり、満足する吸湿率を有するものが得られなかった。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、芯鞘アクリル系繊維中の鞘部にポリビニルピロリドンを含有させることにより高吸湿化したアクリル系繊維を提供できる。
【００６２】
従って、吸湿性に優れ、着用感に優れたアクリル系繊維の衣料用布帛製品とすることができ、特に、吸湿性と供に審美性も要求される各種衣料用アクリル系繊維製品として適用できる。例えば、肌に直接着用されるインナーウェアや靴下として、また、スポーツウェアとして好適である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、快適な肌着、レッグ等の素材として最適な高吸湿性アクリル系繊維とその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりアクリル系繊維はその優れた風合い、染色性等の特徴を活かし、主に短繊維となされ、肌着、セーター、ジャージ、ニット、レッグ等の衣料分野、ハイパイル、モケット等のインテリア分野、毛布等の寝装分野で幅広く用いられていた。
【０００３】
一方、綿や羊毛等に代表される天然繊維はその風合いや着心地の良さが好まれ、特に、肌に直接当たる肌着や中衣には適度な吸湿性を有する綿が多く用いられている。
【０００４】
しかし、綿の肌着は、しなやかさ、ドレープ性、光沢感等の審美性に欠けると共に、表面のなめらかなタッチ、着用時のひんやり感等についても不十分であり、特に女性の肌着には不向きであった。
【０００５】
これに対し、合成繊維であるアクリル系合成繊維は、染色性などに優れた特性を有するものの、天然繊維に比べ吸湿性が劣っている。そのため、着用により生じた水蒸気は十分吸湿されないので衣服外に放出されず、特に夏の高温多湿時の蒸れ感は大きく不快を感じるものであった。
【０００６】
そのため、吸湿性の改善として、ポリビニルピロリドンを含有させたアクリル繊維が提案されているが（特許文献１）、基本的な繊維の特性を保持し実用的なアクリル繊維に至って無く特に繊維残存モノマーであるビニルピロリドンの含有率が高いため、原綿の黄色度ｂ値が高く、衣料分野で使用できる製品まで至ってない。
【０００７】
また、異形芯鞘複合繊維中の芯部にポリビニルピロリドンを含有させているものも提案されているが（特許文献２）、このものでは充分な吸湿性が得られているとは言い難いものであった。
【０００８】
【特許文献１】特開昭５１−３７９８１号公報
【０００９】
【特許文献２】特開平８−３３７９２６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明者らは、アクリル系繊維の吸湿性を向上すべく鋭意検討したところ本発明に至ったのである。
【００１１】
すなわち、本発明の目的は、芯鞘アクリル系繊維中の鞘部にポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）を含有することにより、吸湿率差ΔＭＲが２％以上５％以下で、繊維としての基本特性である、単糸の強度、伸度を保持した吸湿性アクリル系繊維とその製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は次の構成を有する。
【００１３】
すなわち、本発明の吸湿性芯鞘アクリル系繊維は、芯部がアクリル系重合体、鞘部がポリビニルピロリドンを含有するアクリル系重合体からなる、少なくとも２種類のアクリル系重合体からなる芯鞘型アクリル系繊維であり、該芯部と該鞘部の芯鞘比率の割合い（繊維断面積の割合い）が１０：９０〜９０：１０であり、該鞘部のポリビニルピロリドンが芯鞘型アクリル系繊維に対し２〜３０重量％の含有量であり、単糸の強度が、１．５ＣＮ／ｄｔｅｘ以上５．５ＣＮ／ｄｔｅｘ以下、伸度が１５％以上４５％以下であり、吸湿率差ΔＭＲが２％以上５％以下である吸湿性芯鞘アクリル系繊維である。
【００１４】
また、本発明の吸湿性芯鞘アクリル系繊維の製造方法は、芯鞘口金から、芯部がアクリル系重合体からなり、鞘部がポリビニルピロリドンを含有するアクリル系重合体からなる、芯鞘型アクリル系重合体を凝固浴中に湿式紡糸することを特徴とする吸湿性芯鞘アクリル系繊維の製造方法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の吸湿性芯鞘アクリル系繊維は、吸湿率差△ＭＲが２％以上５％以下の所望の吸湿特性を得るために、まず、芯部にアクリル系重合体、鞘部にポリビニルピロリドン含有アクリル系重合体のそれぞれ異なった少なくとも２種類のアクリル系重合体で構成されたアクリル系重合体を、芯鞘口金を用いて湿式紡糸することで、鞘部のポリビニルピロリドンがアクリル系繊維に対し２〜３０重量％含有していることが重要である。
【００１６】
本発明において、アクリル系重合体としては、繊維形成性を有するアクリル系ポリマー、すなわち、アクリロニトリルを８０重量％以上含有するアクリル系ポリマーおよび共重合ポリマーであれば好ましく、特に限定されるものではないが、製糸性、耐失透性、染色性等の面から、アクリロニトリルを９０重量％以上含有し、共重合量が１０重量％以下であるものがさらに好ましい。
【００１７】
また、このアクリル系重合体における共重合成分には、例えばアクリル酸、メタクリル酸、およびそれらの低級アルキルエステル類、イタコン酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸ビニル、塩化ビニル、スチレン、塩化ビニリデン等のビニル系化合物の他に、ビニルスルホン酸、アクリルスルホン酸、メタクリルスルホン酸、パラスチレンスルホン酸等の不飽和スルホン酸およびそれらの塩類等の酸性モノマー類の同種または異種を用いることができる。
【００１８】
上記アクリル系重合体は、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等の有機溶剤中で適宜重合または溶解し、ポリマー濃度が１０〜２５重量％の紡糸原液とするのが好ましい。
【００１９】
次に、ＰＶＰグラフト重合体を得るためにグラフト重合で使用するＰＶＰは、Ｋ値が８０〜９０と大きいＰＶＰを用いるのが好ましい。
【００２０】
Ｋ値が８０〜９０と大きいＰＶＰを使用することで、グラフト重合時のＡＮ、あるいはメチルメタクリレート等との容易な反応性、グラフト重合後のグラフト重合体の耐久性が良い等の効果が上げられる。
【００２１】
例えば、Ｋ値が８０〜９０のような大きいＰＶＰの商品としては、ＢＡＳＦ社製の市販のもの（ＢＡＳＦ社製“ＬＵＶＩＴＥＣ”Ｋ８０，Ｋ９０ＰＯＷＤＥＲ：以下Ｋ８０、Ｋ９０と略す）等が好ましい。
【００２２】
このＰＶＰにＡＮをグラフト重合させるＡＮの比率は１５〜３０重量％、ＰＶＰにメチルメタクリレートをグラフト重合させる比率は５〜１５重量％が好ましい。
【００２３】
上記したＰＶＰグラフト重合体は、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等の有機溶剤中で適宜重合または溶解し、ポリマー濃度が１５〜２０重量％とするのが好ましい。
【００２４】
Ｋ値が低い１２〜５５のＰＶＰはグラフト重合時のＡＮ、あるいはメチルメタクリレート等との反応性の低下、グラフト重合後のグラフト重合体の耐久性が不足するなどの影響が上げられる。
【００２５】
高吸湿特性（ΔＭＲ２％以上５％以下）を繊維に付与するために、ポリビニルピロリドンがアクリル系繊維に対し、２〜３０重量％含有していることが好ましい。さらに好ましくは、１０〜２５重量％含有していることが好ましい。芯部と、鞘部の芯鞘比率の割合い（繊維断面積の割合い）は１０：９０〜９０：１０であることが重要であり、さらに好ましくは、２０：８０〜４０：６０が好ましい。
【００２６】
芯鞘比率の割合いとして、上述した比率よりも鞘部の比率が、芯部：鞘部＝９０以上：１０未満などと少ない場合はＰＶＰの含有率を高くすることが概して難しく、目標とする吸湿性が得られない。また、芯部と鞘部の芯鞘比率の割合いとして１０未満：９０以上などと鞘部の比率が多過ぎると、鞘部のＰＶＰの含有率が多くなり、得られた製品はべたつき感が発現し感触不良となり、しかも製糸性が不良となって安定して生産することができなくなる。
【００２７】
ここでいう芯部と鞘部の芯鞘比率の割合いとは、繊維断面積の割合い（％）で表す。
【００２８】
前記記載の芯部のアクリル系重合体、鞘部のポリビニルピロリドンを含有したアクリル系重合体のそれぞれ異なった２種類のアクリル系重合体を紡糸原液として口金孔から吐出して紡糸するとき、口金の種類は、芯鞘口金を用いるのが好ましい。ここでいう芯鞘口金とは、芯鞘繊維紡糸用の口金のことをいう。ここでいう芯鞘繊維とは、編芯芯鞘でもよい。
【００２９】
芯鞘口金の紡糸ノズルの孔径は０．０６ｍｍφ〜０．１２ｍｍφの孔径が好ましい。
【００３０】
本発明の芯鞘吸湿性アクリル系繊維の製造方法で用いる凝固浴は、凝固速度が速いことが重要で、無機溶剤に比して、凝固速度が速い、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（以下、ＤＭＳＯという）等の有機溶剤を水と混合して用いることができる。
【００３１】
中でも、凝固速度が極めて速いＤＭＳＯが好ましく使用される。なお、凝固浴の組成としては、好ましくは有機溶剤１０〜７０重量％／水９０〜３０重量％、より好ましくは有機溶剤３０〜６０重量％／水７０〜４０重量％で使用する。
【００３２】
さらに凝固浴温度は、好ましくは５〜６０℃、より好ましくは２０〜４５℃の範囲に保持する。凝固浴温度が５℃より低いと紡糸性、特に可紡性が低下するので好ましくない。凝固浴温度が６０℃より高いと、得られる繊維に失透現象が起き、染色性が低下するので好ましくない。
【００３３】
凝固浴より導出された凝固糸条は、水洗処理、水洗と同時に延伸処理、延伸後水洗処理、水洗後延伸処理のいずれかの処理をした後に、乾燥して緻密化させる。その後、機械捲縮を付与し、６０〜９０℃の熱風で乾燥した後、所定の長さにカットして短繊維集合体を得ることができる。延伸は、３倍以上７倍以下の延伸倍率で行うことが好ましい。これは、糸の強度、伸度をもたらさしめるためである。
【００３４】
好ましく製造された本発明のアクリル系合成繊維は、吸湿率差△ＭＲが２％以上５％以下、単糸（単繊維）の強度が１．５ＣＮ／ｄｔｅｘ以上５．５ＣＮ／ｄｔｅｘ以下、伸度が１５％以上、４５％以下という特性を有する。このことは、吸湿性をもたらすとともに、従来同様の糸の強さ、柔軟さをもっているので、次工程である紡績工程での通過性についても問題ないという効果をもたらすものである。
【００３５】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【００３６】
ここで、本発明における各種特性値の測定方法について述べる。
＜Ｋ値＞ＰＶＰを濃度１％の水溶液とし、その相対粘度を測定し、Ｆｉｋｅｎｔｓｃｈｅｒの式により求める。ここでの測定回数は３回として、Ｋ値は３回の測定値を平均したものである。
ｌｏｇＺ＝Ｃ［７５ｋ２ ／（１＋１．５ｋＣ）＋ｋ］
但し、Ｚ：濃度Ｃの水溶液の相対粘度、ｋ：Ｋ値×１０−３、Ｃ：水溶液濃度（ｗｔ％）である。
＜吸湿率差；△ＭＲ＞
得られた原綿の△ＭＲの測定方法は、１回の測定で使用する約３ｇの試験片をそれぞれ１ｇ毎に分けて３枚準備する。試験片を重さが既知の秤量瓶に入れ６０℃に設定した熱風乾燥機に蓋をとって３０分間予備乾燥を行う。予備乾燥後、２０℃×６５％ＲＨに設定した恒温恒湿機内で２４時間調湿する。秤量瓶の蓋をした後、恒温恒湿機から取り出し、直ちに重量を測り秤量瓶の重量を差し引き試験片の重量を算出する（小数点以下４桁まで求める。これをＷ１とする）。次に３０℃×９０％ＲＨに設定した恒温恒湿機内で秤量瓶の蓋をとって２４時間調湿する。
【００３７】
秤量瓶の蓋をした後、恒温恒湿機から取り出しただちに重量を測り秤量瓶の重量を差し引き試験片の重量を算出する（小数点以下４桁まで求める。これをＷ２とする）。１０５℃で２時間熱風乾燥機で秤量瓶の蓋を取り乾燥し乾燥後、直ちに秤量瓶の蓋をした後、デシケータの中に入れて室温で３０分間放冷する。
【００３８】
その後デシケータから秤量瓶を取り出し重量を測り秤量瓶の重量を差し引き試験片の絶乾重量を求める（小数点以下４桁まで求める。これをＷ３とする）。
【００３９】
このように求めた絶乾前後の試験片の重さから次の式によって２０℃×６５％ＲＨと３０℃×９０％ＲＨの吸湿率差（△ＭＲ）を算出し３枚の平均値で表す（小数点以下１桁まで求める）。
【００４０】
△ＭＲ＝ＭＲ２−ＭＲ１
ＭＲ１＝（Ｗ１−Ｗ３）／Ｗ３×１００（％）
ＭＲ２＝（Ｗ２−Ｗ３）／Ｗ３×１００（％）
実施例１
アクリロニトリル（以下、ＡＮという）９４重量％、アクリル酸メチル５．５重量％、およびメタクリルスルホン酸ソーダ０．５重量％をＤＭＳＯ中で溶液重合し、アクリル系重合体を得た。
【００４１】
Ｋ値が８０のポリビニルピロリドン（以下ＰＶＰという）（ＢＡＳＦ社製“ＬＵＶＩＴＥＣ”Ｋ８０ ＰＯＷＤＥＲ：以下Ｋ８０と略す）を用い、このＰＶＰをジメチルスルホオキサイト（ＤＭＳＯ）に溶解し、ＡＮをＰＶＰに対して２４％、メチルメタクリレートをＰＶＰに対して６％入れ、シュウ酸２水和物、純水、ドデシルメルカプタン、過硫酸アンモニウムを入れ、５５℃で１１時間重合したＰＶＰグラフト重合体得た。
【００４２】
芯部に使用するアクリル系重合体、鞘部に使用するＰＶＰグラフト重合体を、アクリル系重合体に対し、ＰＶＰが４０重量％になるように混合した、ＰＶＰ含有アクリル系重合体の、芯部と鞘部に使用するそれぞれ異なった２種類の紡糸原液を作成した。
【００４３】
この芯部と鞘部に使用するそれぞれ異なった２種類の紡糸原液を紡糸ノズル孔径０．０８ｍｍφからなる芯鞘口金を用いて芯部と鞘部の芯鞘比率割合い４０：６０で凝固浴中に湿式紡糸して凝固糸条を作製した。
【００４４】
この凝固糸条を９８℃の熱水中で５．５倍に延伸し、この延伸糸条を温水で十分洗浄した後、１６０℃で乾燥緻密化した。次にこの糸条を７５℃で予熱し、機械捲縮を付与した後、８０℃の熱風で乾燥し、単繊維繊度３．３ｄｔｅｘ、単糸の強度が、３．２ＣＮ／ｄｔｅｘ、伸度が２０％のアクリル系繊維の繊維集合体を得た。
【００４５】
こうして得られた本発明の吸湿性芯鞘アクリル系繊維は、△ＭＲが２．５％であり優れた吸湿率を有するものであった。
実施例２
アクリロニトリル（以下、ＡＮという）９４重量％、アクリル酸メチル５．５重量％、およびメタクリルスルホン酸ソーダ０．５重量％をＤＭＳＯ中で溶液重合し、アクリル系重合体を得た。
【００４６】
Ｋ値が８０のポリビニルピロリドン（以下ＰＶＰという）（ＢＡＳＦ社製“ＬＵＶＩＴＥＣ”Ｋ８０ ＰＯＷＤＥＲ：以下Ｋ８０と略す）を用い、このＰＶＰをジメチルスルホオキサイト（ＤＭＳＯ）に溶解し、ＡＮをＰＶＰに対して２４％、メチルメタクリレートをＰＶＰに対して６％入れ、シュウ酸２水和物、純水、ドデシルメルカプタン、過硫酸アンモニウムを入れ、５５℃で１１時間重合したＰＶＰグラフト重合体得た。
【００４７】
芯部に使用するアクリル系重合体、鞘部に使用するＰＶＰグラフト重合体を、アクリル系重合体に対し、ＰＶＰが４０重量％になるように混合したＰＶＰ含有アクリル系重合体の芯部と鞘部に使用する、それぞれ異なった２種類の紡糸原液を作成した。
【００４８】
この芯部と鞘部に使用するそれぞれ異なった２種類の紡糸原液を紡糸ノズル孔径０．０８ｍｍφからなる芯鞘口金を用いて芯部と鞘部の芯鞘比率割合い３０：７０で凝固浴中に湿式紡糸して凝固糸条を作製した。
【００４９】
この凝固糸条を９８℃の熱水中で５．５倍に延伸し、この延伸糸条を温水で十分洗浄した後、１６０℃で乾燥緻密化した。次にこの糸条を７５℃で予熱し、機械捲縮を付与した後、８０℃の熱風で乾燥し、単繊維繊度３．３ｄｔｅｘ、単糸の強度が、３．０ＣＮ／ｄｔｅｘ、伸度が１８％のアクリル系繊維の繊維集合体を得た。
【００５０】
こうして得られた本発明の吸湿性芯鞘アクリル系繊維は、△ＭＲが２．８％であり優れた吸湿率を有するものであった。
実施例３
アクリロニトリル（以下、ＡＮという）９４重量％、アクリル酸メチル５．５重量％、およびメタクリルスルホン酸ソーダ０．５重量％をＤＭＳＯ中で溶液重合し、アクリル系重合体を得た。
【００５１】
Ｋ値が８０のポリビニルピロリドン（以下ＰＶＰという）（ＢＡＳＦ社製“ＬＵＶＩＴＥＣ”Ｋ８０ ＰＯＷＤＥＲ：以下Ｋ８０と略す）を用い、このＰＶＰをジメチルスルホオキサイト（ＤＭＳＯ）に溶解し、ＡＮをＰＶＰに対して２４％、メチルメタクリレートをＰＶＰに対して６％入れ、シュウ酸２水和物、純水、ドデシルメルカプタン、過硫酸アンモニウムを入れ、５５℃で１１時間重合したＰＶＰグラフト重合体得た。
【００５２】
芯部に使用するアクリル系重合体、鞘部に使用するＰＶＰグラフト重合体を、アクリル系重合体に対し、ＰＶＰが４０重量％になるように混合した、ＰＶＰ含有アクリル系重合体の、芯部と鞘部に使用するそれぞれ異なった２種類の紡糸原液を作成した。
【００５３】
この芯部と鞘部に使用するそれぞれ異なった２種類の紡糸原液を紡糸ノズル孔径０．０８ｍｍφからなる芯鞘口金を用いて芯部と鞘部の芯鞘比率割合い２０：８０で凝固浴中に湿式紡糸して凝固糸条を作製した。
【００５４】
この凝固糸条を９８℃の熱水中で５．５倍に延伸し、この延伸糸条を温水で十分洗浄した後、１６０℃で乾燥緻密化した。次にこの糸条を７５℃で予熱し、機械捲縮を付与した後、８０℃の熱風で乾燥し、単繊維繊度３．３ｄｔｅｘ、単糸の強度が、２．７ＣＮ／ｄｔｅｘ、伸度が１６％のアクリル系繊維の繊維集合体を得た。
【００５５】
こうして得られた本発明の吸湿性芯鞘アクリル系繊維は、△ＭＲが３．２％であり、優れた吸湿率を有するものであった。
比較例１
アクリロニトリル（以下、ＡＮという）９４重量％、アクリル酸メチル５．５重量％、およびメタクリルスルホン酸ソーダ０．５重量％をＤＭＳＯ中で溶液重合し、アクリル系重合体を得た。
【００５６】
Ｋ値が８０のポリビニルピロリドン（以下ＰＶＰという）（ＢＡＳＦ社製“ＬＵＶＩＴＥＣ”Ｋ８０ ＰＯＷＤＥＲ：以下Ｋ８０と略す）を用い、このＰＶＰをジメチルスルホオキサイト（ＤＭＳＯ）に溶解し、ＡＮをＰＶＰに対して２４％、メチルメタクリレートをＰＶＰに対して６％入れ、シュウ酸２水和物、純水、ドデシルメルカプタン、過硫酸アンモニウムを入れ、５５℃で１１時間重合したＰＶＰグラフト重合体を得た。
【００５７】
芯部に使用するアクリル系重合体、鞘部に使用するＰＶＰグラフト重合体を、アクリル系重合体に対し、ＰＶＰが４０重量％になるように混合した、ＰＶＰ含有アクリル系重合体の、芯部と鞘部に使用するそれぞれ異なった２種類の紡糸原液を作成した。
【００５８】
この芯部と鞘部に使用するそれぞれ異なった２種類の紡糸原液を紡糸ノズル孔径０．０８ｍｍφからなる芯鞘口金を用いて芯部と鞘部の芯鞘比率割合い８０：２０で凝固浴中に湿式紡糸して凝固糸条を作製した。
【００５９】
この凝固糸条を９８℃の熱水中で５．５倍に延伸し、この延伸糸条を温水で十分洗浄した後、１６０℃で乾燥緻密化した。次にこの糸条を７５℃で予熱し、機械捲縮を付与した後、８０℃の熱風で乾燥し、単繊維繊度３．３ｄｔｅｘ、単糸の強度が、１．４ＣＮ／ｄｔｅｘ、伸度が１３％のアクリル系繊維の繊維集合体を得た。
【００６０】
こうして得られた本発明の吸湿性芯鞘アクリル系繊維は、△ＭＲが１．８％であり、満足する吸湿率を有するものが得られなかった。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、芯鞘アクリル系繊維中の鞘部にポリビニルピロリドンを含有させることにより高吸湿化したアクリル系繊維を提供できる。
【００６２】
従って、吸湿性に優れ、着用感に優れたアクリル系繊維の衣料用布帛製品とすることができ、特に、吸湿性と供に審美性も要求される各種衣料用アクリル系繊維製品として適用できる。例えば、肌に直接着用されるインナーウェアや靴下として、また、スポーツウェアとして好適である。
Claims (2)
- 芯部がアクリル系重合体、鞘部がポリビニルピロリドンを含有するアクリル系重合体からなる、少なくとも２種類のアクリル系重合体からなる芯鞘型アクリル系繊維であり、該芯部と該鞘部の芯鞘比率の割合い（繊維断面積の割合い）が１０：９０〜９０：１０であり、該鞘部のポリビニルピロリドンが芯鞘型アクリル系繊維に対し２〜３０重量％の含有量であり、単糸の強度が、１．５ＣＮ／ｄｔｅｘ以上５．５ＣＮ／ｄｔｅｘ以下、伸度が１５％以上４５％以下であり、吸湿率差ΔＭＲが２％以上５％以下であることを特徴する吸湿性芯鞘アクリル系繊維。
- 芯鞘口金から、芯部がアクリル系重合体からなり、鞘部がポリビニルピロリドンを含有するアクリル系重合体からなる、芯鞘型アクリル系重合体を凝固浴中に湿式紡糸することを特徴とする吸湿性芯鞘アクリル系繊維の製造方法。
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