JP3309299B2 - 改質アクリロニトリル系繊維の製造方法 - Google Patents
改質アクリロニトリル系繊維の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は改質アクリロニトリル系
繊維の製造方法に関するものである。
繊維の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、アクリロニトリル系繊維としては
各種のものが知られているが、いずれもアクリロニトリ
ルを主成分とするビニル共重合体からなる。このような
アクリロニトリル系繊維は、メリヤス、セーター、織
物、衣服、毛布等広範囲の繊維製品原料として利用され
ている。このアクリロニトリル系繊維は、羊毛に似た性
質を有する点に大きな特徴を有するが、吸湿性の点で
は、羊毛に比べて大きく劣っており、そのため、静電気
が発生しやすい、感触が冷たい等の問題を含む。アクリ
ロニトリル系繊維に見られるような問題を解決するため
に、その繊維にビニルモノマーをグラフト共重合反応さ
せることが試みられたが、アクリロニトリル系繊維にビ
ニルモノマーをグラフト共重合させることはむずかし
く、工業的に成功した例は皆無である。
各種のものが知られているが、いずれもアクリロニトリ
ルを主成分とするビニル共重合体からなる。このような
アクリロニトリル系繊維は、メリヤス、セーター、織
物、衣服、毛布等広範囲の繊維製品原料として利用され
ている。このアクリロニトリル系繊維は、羊毛に似た性
質を有する点に大きな特徴を有するが、吸湿性の点で
は、羊毛に比べて大きく劣っており、そのため、静電気
が発生しやすい、感触が冷たい等の問題を含む。アクリ
ロニトリル系繊維に見られるような問題を解決するため
に、その繊維にビニルモノマーをグラフト共重合反応さ
せることが試みられたが、アクリロニトリル系繊維にビ
ニルモノマーをグラフト共重合させることはむずかし
く、工業的に成功した例は皆無である。
【０００３】一方、合成繊維に脱臭機能を付与させるた
めに、合成繊維に酸性基を金属塩の形態で導入する方法
が提案されている（特開昭６２−１４２５６２号公報、
特開平５−７６１７号公報）。この方法は、酸性基を有
するビニルモノマーをグラフト共重合法により繊維に結
合させる工程を含むものである。この場合のグラフト共
重合は、ポリエステル繊維やポリアミド繊維を基材と
し、これに重合開始剤としての過酸化ベンゾイル等の有
機過酸化物の存在下で酸性基を有するビニルモノマーグ
ラフト重合させることによって行われている。この特許
公報には、アクリロニトリル系繊維に対してメタクリル
酸をグラフト共重合させる具体的方法については何ら示
唆されていない。
めに、合成繊維に酸性基を金属塩の形態で導入する方法
が提案されている（特開昭６２−１４２５６２号公報、
特開平５−７６１７号公報）。この方法は、酸性基を有
するビニルモノマーをグラフト共重合法により繊維に結
合させる工程を含むものである。この場合のグラフト共
重合は、ポリエステル繊維やポリアミド繊維を基材と
し、これに重合開始剤としての過酸化ベンゾイル等の有
機過酸化物の存在下で酸性基を有するビニルモノマーグ
ラフト重合させることによって行われている。この特許
公報には、アクリロニトリル系繊維に対してメタクリル
酸をグラフト共重合させる具体的方法については何ら示
唆されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の課題
は、吸湿性にすぐれた改質アクリロニトリル系繊維の製
造方法を提供することにある。本発明の他の課題は、消
臭効果を有する改質アクリロニトリル系繊維の製造方法
を提供することにある。本発明のさらに他の課題は、ア
クリロニトリル系繊維にメタクリル酸及び／又はヒドロ
キシル基含有メタクリル酸をグラフト共重合させる方法
を提供することにある。本発明のさらに他の課題は、以
下の記載において明らかに理解されるであろう。
は、吸湿性にすぐれた改質アクリロニトリル系繊維の製
造方法を提供することにある。本発明の他の課題は、消
臭効果を有する改質アクリロニトリル系繊維の製造方法
を提供することにある。本発明のさらに他の課題は、ア
クリロニトリル系繊維にメタクリル酸及び／又はヒドロ
キシル基含有メタクリル酸をグラフト共重合させる方法
を提供することにある。本発明のさらに他の課題は、以
下の記載において明らかに理解されるであろう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。即ち、本発明によれば、過酸化水素と二価鉄
塩を含む水溶液中において、アクリロニトリル系繊維に
メタクリル酸及び／又はヒドロキシ基含有メタクリレー
トをグラフト共重合反応させることを特徴とする改質ア
クリロニトリル系繊維の製造方法が提供される。
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。即ち、本発明によれば、過酸化水素と二価鉄
塩を含む水溶液中において、アクリロニトリル系繊維に
メタクリル酸及び／又はヒドロキシ基含有メタクリレー
トをグラフト共重合反応させることを特徴とする改質ア
クリロニトリル系繊維の製造方法が提供される。
【０００６】本発明で用いるアクリロニトリル系繊維
は、ポリアクリロニトリル又はアクリロニトリルとビニ
ルモノマーとの共重合体からなる。ビニルモノマーとし
ては、アクリル酸メチル、酢酸ビニル、アクリル酸、メ
タクリル酸、塩化ビニル、塩化ビニリデン、メチルビニ
ルピリジン、スチレンスルホン酸等が用いられる。本発
明で用いる好ましいアクリロニトリル系繊維は、アクリ
ロニトリル含有率が２０〜１００重量％、好ましくは３
５〜９０重量％のもので、コモノマーとして、塩化ビニ
ル、塩化ビニリデン、アクリル酸メチル、スチレンスル
ホン酸、メタクリル酸メチル等の少なくとも１種を含む
ものである。また、アクリロニトリル系繊維には他の繊
維が含まれていてもよい。繊維の形状は、糸状や綿状、
布状、トウ状、不織布状等であることができる。
は、ポリアクリロニトリル又はアクリロニトリルとビニ
ルモノマーとの共重合体からなる。ビニルモノマーとし
ては、アクリル酸メチル、酢酸ビニル、アクリル酸、メ
タクリル酸、塩化ビニル、塩化ビニリデン、メチルビニ
ルピリジン、スチレンスルホン酸等が用いられる。本発
明で用いる好ましいアクリロニトリル系繊維は、アクリ
ロニトリル含有率が２０〜１００重量％、好ましくは３
５〜９０重量％のもので、コモノマーとして、塩化ビニ
ル、塩化ビニリデン、アクリル酸メチル、スチレンスル
ホン酸、メタクリル酸メチル等の少なくとも１種を含む
ものである。また、アクリロニトリル系繊維には他の繊
維が含まれていてもよい。繊維の形状は、糸状や綿状、
布状、トウ状、不織布状等であることができる。
【０００７】本発明においては、アクリロニトリル系繊
維（以下、単に繊維とも言う）に親水基を導入するため
に、過酸化水素と二価鉄塩を含有する水溶液中で、繊維
に対してメタクリル酸及び／又はヒドロキシ基含有メタ
クリレート（以下、単にメタアクリル系モノマーとも言
う）をグラフト共重合させる。ヒドロキシ含有メタクリ
レートとしては、メタクリレートのアルコール成分にヒ
ドロキシ基を含有するもの、例えば、メタクリル酸２−
ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピ
ル等が挙げられる。二価鉄塩としては、水中において２
価鉄イオンを放出し得るものであれば任意のものが用い
られる。このようなものとしては、硫酸第一鉄、塩化第
一鉄、硫酸第一鉄アンモニウム、硝酸第一鉄等がある。
この二価鉄塩と過酸化水素の組合せは、レドックス系触
媒を構成し、メタクリル系モノマーのグラフト共重合反
応を促進させる。水溶液中の過酸化水素濃度は、０．０
１〜０．１モル／ｌ、好ましくは０．０３〜０．０６モ
ル／ｌである。また、鉄塩濃度は、０．５〜２ミリモル
／ｌ、好ましくは０．７〜１．５ミリモル／ｌである。
維（以下、単に繊維とも言う）に親水基を導入するため
に、過酸化水素と二価鉄塩を含有する水溶液中で、繊維
に対してメタクリル酸及び／又はヒドロキシ基含有メタ
クリレート（以下、単にメタアクリル系モノマーとも言
う）をグラフト共重合させる。ヒドロキシ含有メタクリ
レートとしては、メタクリレートのアルコール成分にヒ
ドロキシ基を含有するもの、例えば、メタクリル酸２−
ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピ
ル等が挙げられる。二価鉄塩としては、水中において２
価鉄イオンを放出し得るものであれば任意のものが用い
られる。このようなものとしては、硫酸第一鉄、塩化第
一鉄、硫酸第一鉄アンモニウム、硝酸第一鉄等がある。
この二価鉄塩と過酸化水素の組合せは、レドックス系触
媒を構成し、メタクリル系モノマーのグラフト共重合反
応を促進させる。水溶液中の過酸化水素濃度は、０．０
１〜０．１モル／ｌ、好ましくは０．０３〜０．０６モ
ル／ｌである。また、鉄塩濃度は、０．５〜２ミリモル
／ｌ、好ましくは０．７〜１．５ミリモル／ｌである。
【０００８】また、この水溶液中には、必要に応じ、酸
を添加することができる。この酸の添加により、メタク
リル系モノマーの反応率(グラフト化率)を向上させるこ
とができる。酸としては、例えば、硫酸、塩酸、リン
酸、酢酸、ギ酸等が挙げられる。水溶液中の酸濃度は、
２〜４ミリモル／ｌ、好ましくは２．５〜３．５ミリモ
ル／ｌである。さらに、この水溶液中には、従来公知の
金属封鎖剤、例えば、リン酸系やホスホン酸系のものの
他、ＥＤＴＡ、ＮＴＡ等を添加することができる。アク
リロニトリル系繊維（絶乾重量）に対する水溶液の重量
比（浴比）は、５〜３０、好ましくは５〜１５である。
反応温度は、７０〜１１０℃、好ましくは９０〜１００
℃であり、反応時間は、３０〜１８０分、好ましくは６
０〜９０分である。本発明において用いるメタクリル系
モノマーの使用割合は、アクリロニトリル系繊維（絶乾
重量）１００重量部に対して、５〜１００重量部、好ま
しくは１０〜６０重量部である。メタクリル系モノマー
の使用割合がこれより少ないと、親水基の導入割合が少
なすぎるために、改質効果が十分でなく、一方、多けれ
ば多いほど親水基導入割合は増加するが、効果の格別の
向上は得られず、経済的に不利である。
を添加することができる。この酸の添加により、メタク
リル系モノマーの反応率(グラフト化率)を向上させるこ
とができる。酸としては、例えば、硫酸、塩酸、リン
酸、酢酸、ギ酸等が挙げられる。水溶液中の酸濃度は、
２〜４ミリモル／ｌ、好ましくは２．５〜３．５ミリモ
ル／ｌである。さらに、この水溶液中には、従来公知の
金属封鎖剤、例えば、リン酸系やホスホン酸系のものの
他、ＥＤＴＡ、ＮＴＡ等を添加することができる。アク
リロニトリル系繊維（絶乾重量）に対する水溶液の重量
比（浴比）は、５〜３０、好ましくは５〜１５である。
反応温度は、７０〜１１０℃、好ましくは９０〜１００
℃であり、反応時間は、３０〜１８０分、好ましくは６
０〜９０分である。本発明において用いるメタクリル系
モノマーの使用割合は、アクリロニトリル系繊維（絶乾
重量）１００重量部に対して、５〜１００重量部、好ま
しくは１０〜６０重量部である。メタクリル系モノマー
の使用割合がこれより少ないと、親水基の導入割合が少
なすぎるために、改質効果が十分でなく、一方、多けれ
ば多いほど親水基導入割合は増加するが、効果の格別の
向上は得られず、経済的に不利である。
【０００９】本発明の改質アクリロニトリル系繊維にお
いて、メタクリル系モノマーのグラフト化率（繊維に対
するメタクリル系モノマーの反応重量比）は、３〜６０
重量％、好ましくは５〜４０重量％である。このグラフ
ト化率が前記範囲を超えると、グラフト共重合反応に長
時間を要し、経済的に不利である。一方、前記範囲より
少ないと、十分な改質効果を得ることができない。グラ
フト化率は、繊維に対するメタクリル系モノマーの使用
割合及び反応条件で調節することができる。前記のよう
にして得られるメタクリル系モノマーをグラアト共重合
させた繊維は、必要に応じ、これに塩形成性陽イオンを
反応させてそのカルボキシル基ＣＯＯＨをＣＯＯＭ（式
中、Ｍは塩形成性陽イオンを示す）に変換させることが
できる。この場合の陽イオンとしては、ナトリウムイオ
ン、カルシウムイオン、二価鉄イオン、二価銅イオン、
亜鉛イオン、二価マンガンイオン、銀イオン等の金属イ
オンの他、第４級アンモニウムイオン、第４級有機アン
モニウムイオン等が挙げられる。
いて、メタクリル系モノマーのグラフト化率（繊維に対
するメタクリル系モノマーの反応重量比）は、３〜６０
重量％、好ましくは５〜４０重量％である。このグラフ
ト化率が前記範囲を超えると、グラフト共重合反応に長
時間を要し、経済的に不利である。一方、前記範囲より
少ないと、十分な改質効果を得ることができない。グラ
フト化率は、繊維に対するメタクリル系モノマーの使用
割合及び反応条件で調節することができる。前記のよう
にして得られるメタクリル系モノマーをグラアト共重合
させた繊維は、必要に応じ、これに塩形成性陽イオンを
反応させてそのカルボキシル基ＣＯＯＨをＣＯＯＭ（式
中、Ｍは塩形成性陽イオンを示す）に変換させることが
できる。この場合の陽イオンとしては、ナトリウムイオ
ン、カルシウムイオン、二価鉄イオン、二価銅イオン、
亜鉛イオン、二価マンガンイオン、銀イオン等の金属イ
オンの他、第４級アンモニウムイオン、第４級有機アン
モニウムイオン等が挙げられる。
【００１０】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明する。なお、以下において示す％は重量％である。
明する。なお、以下において示す％は重量％である。
【００１１】実施例１ 過酸化水素水（Ｈ2Ｏ2濃度：３５％）：０．３％、硫酸
第一鉄：０．０２％、メタクリル酸：１．５％、キレス
トＮＴＢ（キレスト化学（株）、金属封鎖剤）：０．０
３％、硫酸（５０°Ｂｅ）：０．０６％を含む水溶液１
５０ｍｌによく洗浄したカシミロン（３D ×７６V Ｇ
Ｋ、旭化成工業製アクリル繊維）１０ｇを浸漬して、常
温より徐々に昇温、１００℃に至らしめ、その温度で１
時間処理し、よく水洗し、乾燥する。加工器内及び繊維
の表面にホモポリマーの付着は見掛けられない。化学分
析により算出したグラフト率は１０．６％であった。
第一鉄：０．０２％、メタクリル酸：１．５％、キレス
トＮＴＢ（キレスト化学（株）、金属封鎖剤）：０．０
３％、硫酸（５０°Ｂｅ）：０．０６％を含む水溶液１
５０ｍｌによく洗浄したカシミロン（３D ×７６V Ｇ
Ｋ、旭化成工業製アクリル繊維）１０ｇを浸漬して、常
温より徐々に昇温、１００℃に至らしめ、その温度で１
時間処理し、よく水洗し、乾燥する。加工器内及び繊維
の表面にホモポリマーの付着は見掛けられない。化学分
析により算出したグラフト率は１０．６％であった。
【００１２】実施例２ 過酸化水素水：０．５％、硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ4・７
Ｈ2Ｏ）：０．０２％、メタクリル酸：２．５％、キレ
ストＮＴＢ ０．０５％、硫酸（５０°Ｂｅ）：０．１
％を含む水溶液１００ｍｌに、よく洗浄したカネボウア
クリルＷＱ−１（１．８D ×７６mm、鐘紡製アクリル繊
維）１０ｇを浸漬して、実施例１と同様に処理した。加
工後の繊維の重量の増加率は１０．１％であった。
Ｈ2Ｏ）：０．０２％、メタクリル酸：２．５％、キレ
ストＮＴＢ ０．０５％、硫酸（５０°Ｂｅ）：０．１
％を含む水溶液１００ｍｌに、よく洗浄したカネボウア
クリルＷＱ−１（１．８D ×７６mm、鐘紡製アクリル繊
維）１０ｇを浸漬して、実施例１と同様に処理した。加
工後の繊維の重量の増加率は１０．１％であった。
【００１３】実施例３ 過酸化水素水：０．５％、硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ4・７
Ｈ2Ｏ）：０．０２％、メタクリル酸：３％、キレスト
ＮＴＢ：０．０５％、硫酸：０．０５％を含む水溶液１
００ｍｌに、トレロン１．５×３８ｍｍ（東レ製）１０
ｇを浸漬し、実施例１と同様に処理した。加工後の繊維
重量の増加率は９．６％であった。
Ｈ2Ｏ）：０．０２％、メタクリル酸：３％、キレスト
ＮＴＢ：０．０５％、硫酸：０．０５％を含む水溶液１
００ｍｌに、トレロン１．５×３８ｍｍ（東レ製）１０
ｇを浸漬し、実施例１と同様に処理した。加工後の繊維
重量の増加率は９．６％であった。
【００１４】実施例４ 実施例３のトレロンの代りに、カネカロン（カネカロン
製モダクリル繊維）を用い、同様に処理した。化学分析
によるグラフト率は８．１％であった。
製モダクリル繊維）を用い、同様に処理した。化学分析
によるグラフト率は８．１％であった。
【００１５】実施例５ 実施例１においてメタクリル酸の代りに２−ヒドロキシ
エチルメタクリレートを用いた以外は同様に処理を行っ
た。加工後の繊維重量の増加率は９．３％であった。
エチルメタクリレートを用いた以外は同様に処理を行っ
た。加工後の繊維重量の増加率は９．３％であった。
【００１６】実施例６ 過酸化水素水：０．５％、硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ4・７
Ｈ2Ｏ）：０．０２％、メタクリル酸：１．５％、２−
ヒドロキシエチルメタクリレート：１．５％、キレスト
ＮＴＢ：０．０５％、硫酸：０．１％を含む水溶液１０
０ｍｌに、よく洗浄したシルパロン糸１００ｄ／−４８
ｆ（三菱レーヨン製）１０ｇを浸漬し、１００℃で１時
間処理した後、よく水洗乾燥する。処理後の繊維重量増
加率は１４％、化学分析によるカルボキシル基含有率は
６．４％であった。
Ｈ2Ｏ）：０．０２％、メタクリル酸：１．５％、２−
ヒドロキシエチルメタクリレート：１．５％、キレスト
ＮＴＢ：０．０５％、硫酸：０．１％を含む水溶液１０
０ｍｌに、よく洗浄したシルパロン糸１００ｄ／−４８
ｆ（三菱レーヨン製）１０ｇを浸漬し、１００℃で１時
間処理した後、よく水洗乾燥する。処理後の繊維重量増
加率は１４％、化学分析によるカルボキシル基含有率は
６．４％であった。
【００１７】
【発明の効果】本発明による改質アクリロニトリル系繊
維の製造方法においては、前記のように、触媒として用
いる鉄塩の量が極めて少ないことから、改質繊維には着
色もなく、改質繊維から鉄塩を水洗除去するような脱鉄
処理は特に必要とされない。また、反応温度の制御も容
易であるため、繊維に対するメタクリル系モノマーのグ
ラフト共重合を均一に行うことができる。本発明の改質
アクリロニトリル系繊維は、その分子中にカルボキシル
基やヒドロキシ基を導入したことから、親水性の向上し
たものであると同時に、アンモニアやアミン、屎尿臭等
の塩基性悪臭物質に対する吸着性にすぐれたもので、脱
臭性繊維としての作用を示すものである。
維の製造方法においては、前記のように、触媒として用
いる鉄塩の量が極めて少ないことから、改質繊維には着
色もなく、改質繊維から鉄塩を水洗除去するような脱鉄
処理は特に必要とされない。また、反応温度の制御も容
易であるため、繊維に対するメタクリル系モノマーのグ
ラフト共重合を均一に行うことができる。本発明の改質
アクリロニトリル系繊維は、その分子中にカルボキシル
基やヒドロキシ基を導入したことから、親水性の向上し
たものであると同時に、アンモニアやアミン、屎尿臭等
の塩基性悪臭物質に対する吸着性にすぐれたもので、脱
臭性繊維としての作用を示すものである。
Claims (2)
- 【請求項１】 過酸化水素と二価鉄塩を含む水溶液中に
おいて、アクリロニトリル系繊維にメタクリル酸及び／
又はヒドロキシ基含有メタクリレートをグラフト共重合
反応させることを特徴とする改質アクリロニトリル系繊
維の製造方法。 - 【請求項２】 アクリロニトリル系繊維に対する前記メ
タクリル酸及び／又はヒドロキシ含有メタクリレートの
グラフト化率が３〜６０重量％であることを特徴とする
請求項１の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4999894A JP3309299B2 (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 改質アクリロニトリル系繊維の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4999894A JP3309299B2 (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 改質アクリロニトリル系繊維の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07238469A JPH07238469A (ja) | 1995-09-12 |
| JP3309299B2 true JP3309299B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=12846683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4999894A Expired - Lifetime JP3309299B2 (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 改質アクリロニトリル系繊維の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3309299B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001292881A (ja) * | 2000-04-17 | 2001-10-23 | Masao Nakagome | 静電気放電機能及び／又は消臭機能を備えた備品 |
| JP5221572B2 (ja) * | 2010-01-15 | 2013-06-26 | 東洋紡スペシャルティズトレーディング株式会社 | 吸湿性紡績糸を用いた編地 |
-
1994
- 1994-02-24 JP JP4999894A patent/JP3309299B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07238469A (ja) | 1995-09-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
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