JP3278228B2 - 扁平アクリル繊維及びその製造方法 - Google Patents

扁平アクリル繊維及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、乾式紡糸方法で得られ
る優れた光沢を生かしつつ、且つ、より柔軟な風合いを
有する特殊な扁平断面を有するアクリル繊維及びその製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】乾式紡糸においてはノズルより吐出直後
の円形の糸状は、表面からの溶剤の蒸発によって収縮し
ながらスキン層が形成される一方、中心部の溶剤の蒸発
に伴って中心部の体積を減じた結果、湿式紡糸では得が
たい独特な亜鈴形断面を有し風合いの柔軟な繊維を得て
いる。
【0003】
【本発明が解決しようとする課題】しかしながら、通常
の乾式紡糸ではノズル直下での糸切れを避け紡糸安定性
を確保するため、またノズル直下での接着糸の発生を避
けるため吐出直前の紡糸原液粘度を20ポイズ以上に保
つべく紡糸原液中の重合体濃度を23〜40%に高める
必要がある。その結果、中心部の体積収縮効果が小さく
得られる亜鈴形断面の扁平度は本発明でいう扁平度(A
/C)の比率が5未満である。
【0004】一方、乾式紡糸にて扁平断面を得るには特
開平2−169711号公報、特開平2−169712
号公報に開示されているように特殊な扁平形状のノズル
より吐出させる方法があるが、湿式紡糸に比較し、より
扁平度の高いノズルが必要となりその結果得られる繊維
は太デニール品種に限定され、且つ断面形状は本発明で
いう扁平度(B/C)の比率が1.2未満であるため本
発明の目的とする柔軟な風合いは得られない。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、92重量%以
上のアクリロニトリルと0〜1.5%重量%の強酸基含
有単量体及び0〜8重量%のアクリロニトリルと共重合
性を有するモノエチレン性ビニル系単量体よりなるアク
リロニトリル系重合体(I)を鞘部、鞘部に用いるアク
リロニトリル系重合体(I)と同系のアクリロニトリル
系重合体(II)を、鞘部を構成するアクリロニトリル系
重合体(I)と紡糸原液の濃度を異ならしめて芯部とし
て乾式紡糸して得られる繊維断面の両端間長さ(A)、
先端極大部の厚さ(B)及びくびれ部の厚さ(C)がA
/C≧5及びB/C≧1.2を満足する扁平アクリル繊
維にある。
【0006】更に本発明は、上記において乾式紡糸に用
いるノズルとして断面円形の鞘芯型複合ノズルを用い、
鞘部には重合体(I)のノズル吐出時における粘度が2
0ポイズ以上の紡糸原液を、芯部には重合体(II)濃度
が15%以下で、且つ、ノズル吐出時における粘度が1
ポイズ以上の紡糸原液を用い、且つ、芯部の紡糸原液の
供給比率が全紡糸原液供給量の10〜60%になるよう
な条件で乾式紡糸することを特徴とする請求項1の扁平
アクリル繊維の製造方法にある。
【0007】以下、本発明を詳しく説明する。本発明に
おいて鞘部に用いるアクリロニトリル系重合体(I)
は、少なくとも92重量%のアクリロニトリルと0〜
1.5重量%好ましくは0〜1重量%の強酸基含有単量
体、及び0〜8重量%好ましくは3〜8重量%のアクリ
ロニトリルと共重合性を有するモノエチレン性ビニル系
単量体を含有することが必要である。
【0008】強酸基含有単量体が1.5重量%を超えた
場合は、得られる繊維は亜鈴形断面以外に一部三裂形等
種々の異なった断面を含んだ不定形を呈する。また、ア
クリロニトリルと共重合性を有するモノエチレン性ビニ
ル系単量体が8重量%を超えると繊維表面からの溶剤の
蒸発が遅く、得られる繊維は扁平度(A/C)が5以上
及び扁平度(B/C)が1.2以上の亜鈴形断面ではな
く円形に近い断面を呈する。
【0009】強酸基含有単量体の具体例としては、(メ
タ)アクリル酸、(メタ)アリルスルホン酸、ビニルベ
ンゼンスルホン酸とそれらの塩類が挙げられる。また、
アクリロニトリルと共重合性を有するモノエチレン性ビ
ニル系単量体としてはアクリル酸メチル、メタアクリル
酸メチル等の(メタ)アクリル酸エステル類、酢酸ビニ
ル、スチレン、アクリルアミド類が挙げられる。
【0010】一方、芯部に用いるアクリロニトリル系重
合体(II)は、通常のアクリロニトリル系重合体の溶剤
に溶解できるもので、鞘部に用いるアクリロニトリル系
重合体(I)との相溶性が良好で剥離しないことが必要
である。本発明において得られる繊維の断面形状は鞘部
に用いるアクリロニトリル系重合体(I)に支配され芯
部に用いるアクリロニトリル系重合体(II)にはほとん
ど影響しない。しかし、芯部に用いるアクリロニトリル
系重合体(II)は、鞘部に用いるアクリロニトリル系重
合体(I)と同系のアクリロニトリル系重合体が好まし
い。
【0011】本発明に使用する重合体は通常の懸濁重
合、溶液重合、乳化重合などのいかなる方法によっても
製造できる。重合体の重合度はその比粘度で表わして
0.1〜0.2の範囲が好ましい。
【0012】鞘部及び芯部の紡糸原液は重合体(I)及
び重合体(II)をそれぞれ通常のアクリロニトリル系重合
体の溶剤、例えば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に溶解して作られる
が、特に重合体の溶解性、溶剤回収の面からジメチルホ
ルムアミドが望ましい。
【0013】鞘部に用いる紡糸原液はノズル直下での糸
切れ及びノズル直下での接着糸の発生を避けるため吐出
時の粘度を20ポイズ以上に保つ必要がある。紡糸原液
中の重合体濃度は重合体(I)の重合度および吐出時の
紡糸原液温度により若干異なるが23〜43%の範囲で
あり、特に繊維断面中心部の体積収縮効果を高め扁平度
(A/C)を高める意味からも低いのが好ましい。
【0014】芯部に用いる紡糸原液は芯鞘構造の破壊及
びノズル直下での接着糸の発生を避けるため吐出直前の
紡糸原液粘度を1ポイズ以上に保つ必要がある。紡糸原
液中の重合体濃度は重合体(II)の重合度および吐出時の
紡糸原液温度により若干異なるが、特に繊維断面中心部
の体積収縮効果を高め扁平度(A/C)を高める意味か
らも15%以下であることが必要である。本発明におい
て鞘部または芯部に用いる紡糸原液中に可塑剤物質、白
度向上剤、熱安定剤、及び酸化チタン等を添加しうるこ
とはもちろんである。
【0015】上記のごとくして調製された二種の紡糸原
液は、100〜150℃に加熱された後、通常の円形孔
形状を有する芯鞘型複合ノズルを介して160〜280
℃の不活性ガス中に吐出し溶剤を蒸発させ未延伸糸を得
る。芯部の紡糸原液の供給量比率は全紡糸原液供給量の
10〜60重量%、好ましくは20〜50重量%が必要
である。本比率が10重量%未満の場合、繊維断面中心
部の体積収縮効果が十分でなく、得られる繊維断面の扁
平度(A/C)は5より小さい。一方、芯部の比率が6
0重量%を超えると、完全な芯鞘構造は得られず、ノズ
ル直下での糸の接着及び糸切れが問題となる。紡糸原液
の加熱温度、不活性ガスの温度は溶剤の蒸発を高め断面
の扁平度を高める意味から高いのが好ましい。
【0016】このようにして紡糸した未延伸糸は引き続
いて80〜100℃の熱水中で3〜6倍延伸され、更に
延伸処理と同時あるいはその前後を通じて80〜100
℃の熱水中で洗浄される。洗浄後の残存溶剤量は普通2
%以下となる。延伸洗浄処理された糸条は次いで乾燥お
よび緩和処理を施す。一般に延伸処理により最終的に得
られる繊維の断面の扁平度は未延伸糸のものより低下す
るが、本発明で規定する扁平度は最終的に得られる繊維
の扁平度を意味する。
【0017】乾燥は通常表面温度約115〜150℃の
熱ロール上を緊張下に通過せしめるのが代表的な方法で
ある。この場合は繊維の緻密化も同時に達成される。一
方、乾燥と同時に緩和処理をすることも可能であり、熱
水延伸後の糸条を無緊張下に湿潤状態のまま相対湿度約
10〜40%、温度110〜160℃の範囲の加熱空気
中で処理することも好ましい方法である。また別の緩和
熱処理の方法として、上記一旦乾燥された糸条を温度約
100〜140℃の加圧スチーム中で熱処理する方法も
また簡便で有効である。上記の如き熱処理により繊維に
10〜40%の収縮を与える。この緩和収縮処理により
衣料用繊維として必要な染色性、形態安定性等の基本性
能が付与される。
【0018】
【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。説明文中「%」は重量%を表わす。又、「比粘
度」は、重合体0.1gを0.1Nのロダンソーダを含
有するジメチルホルムアミド100mlに溶解して25
℃で測定した。本発明の繊維断面形状を規定する数値の
うち繊維断面の両端間長さ(A)は扁平亜鈴断面を伸ば
した場合の長軸長さを示し、先端極大部の太さ(B)及
びくびれ部の太さ(C)は長軸に直角な太さの最大値及
び最小値を示す。(図1参照)風合いは最終的に得られ
た原綿を感触判定したもので◎:非常に柔軟、〇:柔
軟、×:硬い、を表わしている。
【0019】[実施例1] (1)アクリロニトリル93.5%、アクリル酸メチル
6.0%、メタリルスルホン酸ソーダ0.5%からなる
比粘度0.161のアクリル系共重合体をジメチルホル
ムアミドに溶解し、重合体濃度30%の原液(A)を調
整した。別に(2)アクリロニトリル98%、メタリル
スルホン酸ソーダ2%からなる比粘度0.194のアク
リル系共重合体をジメチルホルムアミドに溶解し、重合
体濃度12%の原液(B)を調整した。
【0020】上記原液(A)および原液(B)を130
℃に加熱した後、孔数600、オリフィス孔径0.20
mmφの芯鞘型複合ノズルを通して原液(A)を鞘部よ
り原液(B)を芯部より、芯部の紡糸原液の供給量比率
を変更しながら200℃の不活性ガス中に吐出し芯鞘構
造の未延伸糸を得た。原液(A)及び原液(B)の吐出
時の粘度はそれぞれ70ポイズ及び5ポイズであった。
この未延伸糸を100℃の熱水中で3.75倍延伸し、
更に95℃の熱水中で洗浄、油剤付与を施した後得られ
た繊維束を無緊張下に相対湿度40%、温度150℃で
乾燥、緩和処理を行なった。得られた繊維は約3dであ
った。各条件における紡糸工程通過性および得られた繊
維断面の概形、扁平度(A/C)及び扁平度(B/C)
を表1に示した。本発明による繊維(No.2、3、
4、5)は良好な紡糸通過性と高い扁平度及び非常に柔
軟な風合いを示した。
【0021】
【表1】
【0022】[実施例2] (1)アクリロニトリル91%、酢酸ビニル9%からな
る比粘度0.170のアクリル系共重合体をジメチルホ
ルムアミドに溶解し、重合体濃度30%の原液(A)を
調整した。 (2)アクリロニトリル93%、酢酸ビニル7%からな
る比粘度0.170のアクリル系共重合体をジメチルホ
ルムアミドに溶解し、重合体濃度30%の原液(B)を
調整した。 (3)アクリロニトリル93.5%、アクリル酸メチル
6%、メタリルスルホン酸ソーダ0.5%からなる比粘
度0.161のアクリル系共重合体をジメチルホルムア
ミドに溶解し、重合体濃度30%の原液(C)を調整し
た。 (4)アクリロニトリル98%、メタリルスルホン酸ソ
ーダ2%からなる比粘度0.194のアクリル系共重合
体をジメチルホルムアミドに溶解し、重合体濃度25%
の原液(D)及び重合体濃度12%の原液(E)を調整
した。
【0023】上記原液(A)から原液(D)までのいず
れか一種の原液を鞘部より、上記原液(E)を芯部よ
り、芯部の紡糸原液の供給量比率を40%として、それ
ぞれ130℃に加熱した後、孔数600、オリフィス孔
径0.20mmφの芯鞘型複合ノズルを通して200℃
の不活性ガス中に吐出し、それぞれ芯鞘構造の未延伸糸
を得た。鞘部の原液の吐出時の粘度は50〜100ポイ
ズ、芯部の原液(E)の吐出時の粘度は5ポイズであっ
た。
【0024】この未延伸糸を100℃の熱水中で3.7
5倍延伸し、更に95℃の熱水中で洗浄、次いで油剤付
与を施した後得られた繊維束を無緊張下に相対湿度40
%、温度150℃で乾燥、緩和処理を行なった。得られ
た繊維は約3dであった。各条件における紡糸工程通過
性および得られた繊維断面の概形、扁平度(A/C)及
び扁平度(B/C)を表2に示した。No.7はほぼ円
形の断面、No.10は亜鈴形に加え多くの三裂形が混
在する不定形断面を呈した。
【0025】
【表2】
【0026】[実施例3]アクリロニトリル93.5
%、アクリル酸メチル6%、メタリルスルホン酸ソーダ
0.5%からなる比粘度0.161のアクリル系共重合
体をジメチルホルムアミドに溶解し、重合体濃度33%
の原液(A)、重合体濃度12%の原液(B)及び重合
体濃度6%の原液(C)を調整した。
【0027】上記原液(A)を鞘部より、原液(B)ま
たは原液(C)を芯部より、それぞれ130℃に加熱し
た後、孔数600、オリフィス孔径0.20mmφの芯
鞘型複合ノズルを通して芯部の紡糸原液の供給量比率を
変更しながら200℃の不活性ガス中に吐出し芯鞘構造
の未延伸糸を得た。原液(A)、原液(B)及び原液
(C)の吐出時の粘度はそれぞれ130ポイズ、4ポイ
ズ及び0.5ポイズであった。
【0028】この未延伸糸を100℃の熱水中で3.7
5倍延伸し、更に95℃の熱水中で洗浄、次いで油剤付
与を施した後得られた繊維束を無緊張下に相対湿度40
%、温度150℃で乾燥、緩和処理を行なった。各条件
における紡糸工程通過性および得られた繊維断面の概
形、扁平度(A/C)及び扁平度(B/C)を表3に示
した。芯部の原液粘度が低過ぎる条件(No.14,1
5,16)はノズル直下にて接着糸が発生した。
【0029】
【表3】
【0030】
【発明の効果】本発明による繊維は、元来乾式アクリル
繊維の有する柔軟な風合いを、より一層高め衣料等に幅
広い展開が期待できる。更に本発明は、芯部に使用する
熱可塑性重合体または各種添加物等による機能性付加も
期待でき、その産業上の意義は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明扁平糸の一例を示す繊維断面形状図であ
る。
【符号の説明】
A 両端間長さ B 先端極大部厚さ C くびれ部厚さ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−31127(JP,A) 特開 昭59−94611(JP,A) 特開 昭63−50518(JP,A) 特開 昭52−152515(JP,A) 特開 平2−26914(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D01F 8/08 D01D 5/253 D01F 6/18,6/38

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 92重量%以上のアクリロニトリルと0
    〜1.5%重量%の強酸基含有単量体及び0〜8重量%
    のアクリロニトリルと共重合性を有するモノエチレン性
    ビニル系単量体よりなるアクリロニトリル系重合体
    (I)を鞘部、鞘部に用いるアクリロニトリル系重合体
    (I)と同系のアクリロニトリル系重合体(II)を、鞘
    部を構成するアクリロニトリル系重合体(I)と紡糸原
    液の濃度を異ならしめて芯部として乾式紡糸して得られ
    る繊維断面の両端間長さ(A)、先端極大部の厚さ
    (B)及びくびれ部の厚さ(C)がA/C≧5及びB/
    C≧1.2を満足する扁平アクリル繊維。
  2. 【請求項2】 乾式紡糸に用いるノズルとして断面円形
    の鞘芯型複合ノズルを用い、鞘部には重合体(I)のノ
    ズル吐出時における粘度が20ポイズ以上の紡糸原液
    を、芯部には重合体(II)濃度が15%以下で、且つ、
    ノズル吐出時における粘度が1ポイズ以上の紡糸原液を
    用い、且つ、芯部の紡糸原液の供給比率が全紡糸原液供
    給量の10〜60%になるような条件で乾式紡糸するこ
    とを特徴とする請求項1の扁平アクリル繊維の製造方
    法。
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