JPH01260016A

JPH01260016A - アクリル系複合繊維及びその製造法

Info

Publication number: JPH01260016A
Application number: JP63088115A
Authority: JP
Inventors: Toshiji Yamamoto; 敏次山本
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1988-04-12
Filing date: 1988-04-12
Publication date: 1989-10-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はアクリル系複合繊維、特に嵩高な不織布の原料
繊維として、あるいは嵩高な不織布の接着用繊維として
優れた適性を有するアクリル系複合繊維に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来より、収縮特性の異なる二つのアクリル系重合体を
バイメタル型あるいは偏芯鞘芯的に接合したアクリル系
複合繊維は知られており（特公昭３８−１０２４号公報
）、この繊維は三次元捲縮の発現能力を有しており、こ
の特性を生かしてセーターなどの嵩高性が要求される繊
維製品の分野に多く用いられている。また、この繊維の
捲縮発現能力を利用して、この繊維も不織布に加工し、
嵩高性があり、かつアクリル系繊維の柔らかい手触りを
有する不織布も知られている（特開昭５１−３５７７２
号公報）。

不織布を製造する場合、その引張強度、引裂強度などの
物性は繊維相互の絡゛み合いにより改善され、この繊維
の絡み合いをニードルパンチングなどの方法によって一
般に行なっている。しかしながら、上記の物性は、繊維
相互の絡み合いのみでは実用的に不十分な場合が多く、
通常は更に合成樹脂系の接着剤を含浸させて繊維相互を
接着する処理が行なわれているが、これは不織布の柔軟
性が失なわれる、染色性が損なわれるなどの問題点があ
る。

更に、熱熔融性繊維を不織布の原料繊維中に少量混合し
、不織布に成形後これを熱処理して上記熱熔融性繊維の
熔融により繊維相互を接着する方法がある。このような
熱熔融性繊維として知られている繊維はポリプロピレン
とポリエチレンとからなる複合繊維がある。（特公昭５
２−３７０９７号公報）この複合繊維は、これを構成し
ている重合体が熱熔融性であり、また複合繊維の製造で
あるために、この繊維を接着用繊維として用いた不織布
は、その熱処理時に三次元捲縮を発現すると同時に、そ
の低融点成分であるポリエチレンの熔融によりこれが接
着剤として作用し、不織布の構成繊維を相互に接着する
。これによって不織布を構成する繊維が相互に固定され
、その物理的性質が改善されるのである。この繊維は、
嵩高な不織布を製造する場合、それ自身捲縮が発現する
ために、不織布の嵩高性を損うことがないという利点が
あり、更に、接着剤の含浸に比較して風合い、嵩高性な
どの風合の劣化を来たすことが少ない、という点で優れ
ている。

このような優れた特性は、不織布の原料繊維がポリオレ
フィン系繊維である場合には充分、発揮されるが、それ
がアクリル系繊維の時には多くの問題点があり、実用的
には使用しえないのが実情である。即ち、不織布の原料
繊維がアクリル系繊維である場合には、重合体の相違に
よる染色性の差異のために、均一に染色された不織布が
得られない。また、重合体の相違は得られる不織布の手
触りの変化となって現われ、アクリル系繊維の風合が、
ポリオレフィン系繊維の有するロウのような感触によっ
て損なわれてしまうのである。

このように、ポリオレフィン系複合繊維からなる熱熔融
性繊維は合成樹脂系エマルジョンあるいは溶液よりも優
れた接着剤としての機能を有していながら、アクリル系
繊維には適用できないのである。

熱熔融性アクリル系重合体及びそれから成る繊維は特開
昭６２−６２９０９号公報により知られているが、ここ
に開示されているアクリル系重合体は、１６０℃以上、
特に２００〜２５０℃の熱熔融温度を有しており、この
重合体から成る繊維を不織布の接着剤として他の通常知
られているアクリル系繊維に混合して用いた場合、熱熔
融温度が高いため通常のアクリル系繊維が熱によって黄
変し易く、不織布の商品価値を著しく損うことになる。

このように、従来より知られている熱熔融性繊維を接着
剤として用いると、アクリル系繊維を原料繊維として用
いる限り、商品として十分に実用価値のある不織布は得
られていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、上述のような現状に鑑み、アクリル系繊維を
不織布の原料繊維として用いる時に、その熱接着性繊維
として、アクリル系繊維からなる不織布の風合や手触り
を変化させることなく、それと同等の染色性を有し、し
かも原料のアクリル系繊維を熱着色しないような低温で
熱熔融性を有しているアクリル系複合繊維を提供するも
のである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、３０〜８０重量％のアクリロニトリルと７０
〜２０重量％のアクリロニトリルと共重合可能なビニル
系モノマーとからなり、メルトインデックスが５〜１０
０であるアクリル系重合体（Ａ成分）と、８０重景％以
上のアクリロニトリルと２０重量％までのアクリロニト
リルと共重合可能なビニル系モノマーとからなり、実質
的なメルトインデックスを示さないアクリル系重合体（
Ｂ成分）とからなり、上記Ａ及びＢ成分が繊維の長さ方
向に沿って接合されており、かつ上記Ａ成分が少なくと
も繊維の外表面の一部を成形していることを特徴とする
アクリル系複合繊維とその製造法である。

以下、本発明のアクリル系複合繊維について詳細に説明
する。

本発明のアクリル系複合繊維を構成するアクリル系重合
体（Ａ成分という）は、３０〜８０重量％のアクリロニ
トリルと７０〜２０重量％のアクリロニトリルと共重合
可能なビニル系モノマーとの共重合体であって、メルト
インデックスが５〜１００であることが必要である。ア
クリロニトリルの含有量が３０重量％より少ないと、他
の重合体と染色性の相違が顕著になり、またアクリル系
繊維としての柔軟な風合や感触が失なわれるために好ま
しくない。一方、アクリロニトリルが８０重量％を超え
るようになると、メルトインデックスが５〜１００重合
体が得難（なるので好ましくない。

次に、Ａ成分のメルトインデックスは５〜１００である
ことが必要である。メルトインデックスは重合体の熱に
よる流動性を示す指標であり、この値が大きい程熱によ
る重合体の流動量が大きいことを表わすものである。本
発明のＡ成分はこの値が５〜１００であることが必要で
、５より小さいとＡ成分の流動性が少なく、この重合体
を１成分とした複合繊維を、不織布の接着剤として使用
した時、該Ａ成分が十分流れないため、他の繊維との接
着が不十分となり、接着剤としての機能を果さなくなる
。また、この値が１００を越えると、流動性は十分であ
るが、却って流動性が過大であるため、この値が１００
を越える重合体を１成分とする複合繊維を不織布の接着
剤として用いる場合には、熱処理温度管理が厳しくなる
など、その取扱い性に問題が生じる。

次に、本発明の複合繊維を形成する他方の重合体（Ｂ成
分という）は、８０重量％以上のアクリロニトリルと２
０重量％までのアクリロニトリルと共重合可能なビニル
系モノマーとの共重合体であって、実質的にメルトイン
デックスを示さない重合体である。この重合体は、通常
知られているアクリル系繊維を製造するために従来より
知られている重合体である。このＢ成分重合体は、複合
繊維を形成するために必要な成分である。

尚、本発明のメルトインデックスは、ＡＳＴＭ試験法Ｄ
−１２３８−６２７により、１９０℃、荷重１２．５　
ｋｇの条件で測定し、ｇ／　１０分で表わした値を意味
する。

本発明でいうＡ、Ｂ両成分重合体において、アクリロニ
トリルと共重合可能なビニル系モノマーはメチルアクリ
レート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、メ
チルメタアクリレート、エチルメタアクリレート、ブチ
ルメタアクリレート、ヘキシルメタアクリレート、２−
エチルへキシルアクリレート、塩化ビニル、塩化ビニリ
デン、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、アクリ
ルアミド、メタアクリルアミド、メタアクリロニトリル
、α−メチルアクリロニトリル、α−シアノアクリロニ
トリル、アリルスルホン酸塩、メタリルスルホン酸塩、
酢酸ビニル、スチレンなどである。

本発明のアクリル系複合繊維は上記Ａ及びＢ成分重合体
を繊維の長さ方向に沿って接合した形態を有するもので
ある。Ａ成分及びＢ成分の接合形態は、少なくとも、Ａ
成分が繊維の外表面の一部を形成していることが必要で
ある。これは、Ａ成分が熱により熔融し、流動すること
によって他繊維と接触し、接着するという熱接着の機構
上要求されるものである。Ａ成分とＢ成分の接合形態は
バイメタル型が好ましいが、これ以外に、Ａ成分を鞘に
、Ｂ成分を芯とする鞘芯型でもよく、この場合、捲縮の
出易さから、偏芯鞘芯型が好ましい。

また、Ａ成分とＢ成分の接合比は重量比で２０＝８０〜
８０：２０、好ましくは４０：６０〜６０：４０がよい
。いずれか一方の成分が２０重量％より少なくなると、
複合繊維を熱処理した時、三次元捲縮の発現性が悪くな
り、不織布のバルキー性が損なわれて好ましくない。ま
た、Ａ成分が２０％より少なくなると、接着成分が少な
くなり、接着剤としての機能を十分発現することができ
なくなる。

次に、本発明のアクリル系複合繊維の製造法について説
明する。

本発明のＡ成分重合体は、アクリロニトリルと、これと
共重合可能な他のビニル糸上ツマ−を水系媒体中で、ド
デシルベンゼンスルホン酸等の界面活性剤の存在下に過
硫酸カリウムや過硫酸アンモニウムのような過硫酸塩と
、酸性亜硫酸或はその塩やメルカプタン系の重合調節剤
の組合せ、或はアゾ系触媒とメルカプタン系触媒の組合
せにより、ラジカル重合を行い、乳化重合体を作成し、
硫酸アルミニウムや硫酸マグネシウム等の多価金属塩で
塩析処理を施し、アクリル系共重合体を得ることができ
る。

本発明のＡ成分重合体はメルトインデックスが５〜１０
０であるところに特徴があるが、このメルトインデック
スを５〜１００に調節する方法は、アクリロニトリルと
共重合する七ツマ−を適宜選択する、或は共重合体の重
合度を調節する等の方法がある。共重合体の重合度は前
記の重合度調節剤によりおこなうことができる。本発明
のこのＡ成分重合体の重合度は、還元粘度で表すとその
値が０．４〜２の範囲が好ましい。

次に、本発明のＢ成分重合体は、通常市販されているア
クリル繊維を構成している重合体であり、一般によく知
られている重合体である。この重合体は繊維を形成する
ための重合体であり、従来より、一般に知られている方
法で重合することにより得ることができる。

これらの二種類の重合体は、それぞれ別個にアクリル系
重合体の溶剤に溶解して紡糸原液とした後、複合紡糸口
金より凝固媒体中に押し出すことにより繊維にすること
ができる。アクリル系重合体の溶剤としては、従来より
知られている溶剤であり、例えば硝酸水溶液、塩化亜鉛
水溶液、ロダン塩水溶液等の無機塩系溶剤、或はジメチ
ルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスル
ホキシドの様な有機系溶剤である。

これらの溶剤に、前記Ａ及びＢ重合体を溶解する場合、
重合体の濃度は、紡糸法により異なるが、通常は１０〜
３０重量％が好ましい。紡糸法は乾式紡糸、湿式紡糸、
乾湿式紡糸等いずれでも良く、また凝固媒体は乾式紡糸
の場合は空気或はその他の不活性な気体であり、湿式紡
糸の場合は溶剤の希薄溶液が好ましい。乾湿式紡糸の場
合は空気或はその他の不活性な気体及び溶剤の希薄溶液
の組合せが好ましい。

凝固媒体中に押し出され、凝固した糸条体は水洗するこ
とにより溶媒を除去した後、延伸、乾燥等の工程を経て
繊維となる。延伸は９０℃以下の熱水中で行ない、延伸
倍率は４倍以上が好ましい。

延伸時の熱水浴の温度が９０℃を越えると、単糸間の接
着が発生するようになり、紡績工程でトラブルを起すの
で好ましくない。延伸倍率は４倍以上であれば特に制限
はないが、１５倍以上の延伸は延伸温度を高くする必要
があり、上記のような単糸間の接着等のトラブルの原因
になり、好ましくない。また、延伸が４倍より低いと繊
維の物性が低いために好ましくない。次に、乾燥温度は
９０℃以、下の熱風中で行なうのがよく、これより高い
温度では単糸間接着が起り、好ましくない。乾燥温度は
６０〜８５°Ｃが最も好ましい。

また、糸条体の乾燥は、自然捲縮が発生しない程度の張
力を糸条体に与えて行なうのがよい。これは、本発明の
繊維は嵩高不織布を製造するための原料繊維として用い
ることを目的としているもので、この目的のためには、
該繊維を不織布に形成した後、例えば熱処理などにより
、該繊維のもつ潜在捲縮を発現させることが好ましい。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により、更に詳細に説明する。尚
、実施例中、部及び％は特記しない限り重量を表わす。

また、メルトインデックス（以下Ｍｌと略記する）は前
記のように、Ａ３７Ｍ試験法ロー１２３８−６２７によ
り、温度１９０℃、荷重１２．５ｋｇの条件で測定し、
８７１０分で表わす。ＭＩ＝Ｏと表示したものについて
は、１９０℃でのアクリル系重合体の流れが確認されな
かったもの及び１９０℃で実質的に熔融状態を呈さなか
ったものの両方を含めた表示を意味するものである。

実施例１（Ａ成分重合体の製造）アクリロニトリル３５０部、アクリル酸メチル１５０部
、水ｌ０００部、乳化剤（ネオペレックスＦ−２５−花
王製）１０部、過硫酸カリウム４部、ｎ−オクチルメル
カプタン０．４部を反応容器に仕込み、６５℃で約６時
間重合した。重合槽内のアクリロニトリル共重合体ラテ
ックスを硫酸アルミニウム水溶液で塩析し、脱水、水洗
後、重合体を５０℃で乾燥した。得られた重合体の還元
粘度ば０．６でＭｌは３０ｇ／１０分であった。

（Ｂ成分重合体の製造）重合槽に水１０００部、過硫酸アンモニウム２部、酸性
亜硫酸アンモニウム３部、アクリロニトリル４５７．５
部、アクリル酸メチル４０部及びメタリルスルホン酸ア
ンモニウム２．５部を仕込み、５５℃で約６時間重合し
た。得られた重合体を水洗し、脱水後５０℃で乾燥した
。得られた重合体は重量平均分子量が１４万で、実質的
にメルトインデックスを示さないものであった。

（繊維の製造）上記二種類の重合体を夫々別個に６７％の硝酸水溶液に
溶解して、重合体濃度１７％の紡糸原液とした。次いで
、この二種の紡糸原液を５０　：　５０の接合比率でバ
イメタル型複合紡糸口金から０℃の３３％の硝酸水溶液
中に押し出し、凝固糸条体を水洗し、８５℃の熱水中で
８倍に延伸し、８５℃の熱風で収縮させることなく乾燥
した。このようにして得られた繊維の繊度約３ｄ、引張
強度２．２ｇ／ｄ、引張伸度３８％であった。

実施例２（Ａ成分重合体の製造）実施例１と同様の方法で、アクリロニトリル３００部及
びアクリル酸メチル１５０部及び酢酸ビニル５０部を重
合槽に仕込んでアクリル系重合体を製造した。得られた
重合体のＭＩは５０ｇ／１０分であった。

（繊維の製造）この重合体と実施例１のＢ成分重合体とを、実施例１と
同様の方法で硝酸に溶解し、バイメタル型複合紡糸口金
から硝酸水溶液中に押し出し、複合繊維を得た。

実施例３アクリロニトリルとアクリル酸メチルから、重合温度と
時間及びｎ−オクチルメルカプタンの量を変える以外は
実施例１と同様の方法を繰返し、Ｍｌの種々異なるアク
リル系重合体を得た。得られた重合体のＭｌと、重合温
度及び時間を第１表に示す。

以下　余白第１表これらの重合体と実施例１で用いたＢ成分重合体とから
、接合比率を変える以外は実施例１と同じ紡糸方法によ
りバイメタル型複合繊維を得た。

得られた複合繊維の各々について各重合体の接合比率及
び繊維物性について第２表に示す。

以下　余白第２表実施例４（不織布の製造）実施例１〜実施例３で得られた繊維を用いて下記の方法
で不織布を製造した。

各繊維に機械捲縮を１インチ当り７〜１０ケ付与し、切
断して６４鶴の繊維長を有する短繊維にした。この短繊
維を紡績用カードローラーで目付約５０　ｇ　／　ｒｄ
のフリース状物とした。次いで、このフリース状物を１
５０℃の加熱された熱板の間に挟んで１０分間熱処理し
、Ａ成分重合体を熔融させて不織布を得た。

このようにして得られた不織布は、Ａ成分重合体が熔融
し、しかも流動して不織布の構成繊維相互に接着してい
ることが観察された。

また、この不織布は熱処理時に、Ａ、Ｂ両成分の熱収縮
性の違いによる三次捲縮の発現があり、バルキー性に冨
んだ不織布であり、しかも通常市販されているアクリル
系複合繊維から上記と同様にして製造したフリースにポ
リアクリル酸系接着剤を含浸させて得られた不織布に比
較して、略同−裂断長であるにもかかわらず、非常に柔
軟な手触り感を与えるものであった。更に、繊維Ｎｌｌ
５−６から製造した不織布はＡ成分重合体の流動性が激
しく、接着剤として過大な作用を有しており、硬い手触
り感のある不織布であり、また三次捲縮の発現も乏しく
、バルキー性に欠けるものであった。一方、繊維隘３〜
７からなる不織布は、Ａ成分重合体の流動性に乏しいた
め、自己接着性に欠けており、強度の低い不織布であっ
た。

実施例５実施例１で用いたＡ成分及びＢ成分重合体の紡糸原液を
両型合体の接合比率を５０：５０の割合で０℃の３５％
硝酸水溶液中に、バイメタル型複合紡糸口金を通して押
し出し、凝固糸条体を水洗後延伸し、熱水浴温度を６０
℃、８５℃及び９５℃と変えて延伸し、また、該延伸糸
を７０℃、９０℃及び１）０℃と変えて緊張乾燥した。

このようにして得られた繊維の物性及び単繊維間の接着
状態を第３表に示す。

第３表から明らかなように、本発明の複合繊維の製造時
に、延伸浴の温度及び乾燥温度が９０℃より高い場合に
は、単繊維間の接着が多（なり、物性の低下が生じる。

これは、Ａ成分重合体が熔融することにより生じるもの
と考えられる。

以下　余白第３表〔発明の効果〕本発明のアクリル系複合繊維は、原料のアクリル系繊維
が熱着色しないような低温で熱融着性を有すると共に、
アクリル系繊維１００％使いの不織布の風合、染色性を
維持させ得るものであり、アクリル系繊維不織布の用途
展開を可能にしたものである。更に、本発明の製造法は
、工業的な製造法を可能にしたものである。

特許出願人　　旭化成工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）３０〜８０重量％のアクリロニトリルと７０〜２
０重量％のアクリロニトリルと共重合可能なビニル系モ
ノマーとからなり、メルトインデツクスが５〜１００で
あるアクリル系重合体（Ａ成分）と、８０重量％以上の
アクリロニトリルと２０重量％までのアクリロニトリル
と共重合可能なビニル系モノマーとからなり、実質的な
メルトインデックスを示さないアクリル系重合体（Ｂ成
分）とからなり、上記Ａ及びＢ成分が繊維の長さ方向に
沿つて接合されており、かつ該Ａ成分が少なくとも繊維
の外表面の一部を形成していることを特徴とするアクリ
ル系複合繊維
（２）３０〜８０重量％のアクリロニトリルと７０２０
重量％のアクリロニトリルと共重合可能なビニル系モノ
マーとからなり、メルトインデツクスが５〜１００であ
るアクリル系重合体（Ａ成分）と、８０重量％以上のア
クリロニトリルと２０重量％までのアクリロニトリルと
共重合可能なビニル系モノマーとからなり、実質的なメ
ルトインデツクスを示さないアクリル系重合体（Ｂ成分
）を、夫々別個に溶剤に溶解した紡糸原液を複合紡糸口
金から溶剤と水とからなる凝固媒体中に押出し、凝固糸
条体を水洗し、９０℃以下の熱水中で延伸し、９０℃以
下の温度で乾燥することを特徴とするアクリル系複合繊
維の製造法
（３）延伸を４〜１５倍にする請求項２に記載の製造法
（４）乾燥を繊維に緊張を与えながら行なう請求項２に
記載の製造法