JPH0333212A

JPH0333212A - 機能性アクリル系繊維及びその製造法

Info

Publication number: JPH0333212A
Application number: JP16366089A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Kanzaki; 神崎　英俊; Naoki Kanamori; 金森　直樹
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1989-06-28
Filing date: 1989-06-28
Publication date: 1991-02-13

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、特定の繊維形態を有するアクリル系繊維に機
能性物質を含浸してなるアクリル系繊維及びその製造法
に関するものである。

（従来の技術）最近は、生活の高度化に伴ってより優れた機能を有する
と同時に、いくつかの機能を併せ有する繊維が要求され
つつある。

例えば、医療機関で用いられる衣服、包帯、ガーゼ、タ
オル、あるいは病人用衣服などには、殺菌性能を有する
繊維が要求されている。また、このような殺菌性能に加
えて、消臭性能を併せ有している繊維は、特に病人用衣
料として優れた適性を有している。更に、防虫性、防黴
性、芳香性を有する繊維は、カーペット、シーツなどの
寝装品分野での要求が高まりつつある。

このような機能を繊維に付与する一般的な方法は、殺菌
剤、消臭剤等の機能性薬剤を繊維製造時に混入するか、
または機能性薬剤で繊維製品を処理する方法である。

前者の方法は、繊維の製造法によって使用する機能性薬
剤が制限されること、および繊維からの薬剤の脱落が早
いことなどの欠点がある。また、後者の方法は、繊維の
最終製品での薬剤処理が可能であるという利点はあるも
のの、薬剤の脱落が早く、効果の永続性は殆ど期待でき
ない。

このような現状に対して、最近、多孔質な繊維を製造し
、該繊維の空孔部に各種薬剤を含浸させ、この繊維を更
に熱セットして、繊維を緻密化してなる繊維が提案され
ている（特開昭６’３−３０９６１３号公報）。

ここに開示されている繊維は、該繊維の空孔部分に薬剤
が含浸されており、しかも熱セットによって繊維が緻密
化されているために、薬剤の脱落が少なく、薬効の永続
性はあるが、空孔が小さく、薬剤含浸量が少ないという
欠点がある。また、該公報に記載されている繊維は、微
多孔質な構造の繊維であり、空孔が独立気泡を呈してい
る。このような微多孔質な独立気泡であるところに、薬
剤の含浸量が少ない原因があるものと考えられる。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、使用する機能性薬剤に制限がなく、繊維から
の脱落の少ない、長期間にわたって薬剤の効果が保持で
きる繊維及びその製造法を提供するものである。

（課題を解決するための手段）本発明者らは、特殊な形態を有するアクリル系繊維が機
能性薬剤の含浸が容易で、しかもその保有量が多く、し
かも含浸薬剤の脱落が少なく、含浸薬剤の効果が長期間
にわたって発揮できることを発見して、本発明を完成す
るに至ったものである。

即ち、本発明は； ■　繊維の横断面に不特定な形状を有する開口を多数有
しており、該開口の各々は繊維の内部において繊維の長
さ方向に沿って略平行な６０μ以上の長さを有する筋状
（ストロ−状）の空隙を形成しているアクリル系繊維の
該空隙に機能性物質を含有する機能性アクリル系繊維、
及び■繊維の横断面に不特定な形状を有する開口を多数
有しており、該開口の各々は繊維の内部において繊維の
長さ方向に沿って略平衡な６０μ以上の長さを有する筋
状（ストロ−状）の空隙を形成しているアクリル系繊維
を機能性物質含有液体と接触させ、上記繊維の空隙に該
機能性物質を含有させ、その後乾燥することを特徴とす
る、機能性アクリル系繊維の製造法である。

以下、本発明の機能性アクリル系繊維およびその製造法
について、更に詳細に説明する。

本発明の繊維は、その原料繊維として特殊な繊維形態を
有しているアクリル系繊維を用いているところに特徴が
ある。

即ち、本発明で用いる原料繊維は、繊維の横断面に不特
定な形状を有する開口を多数有しており、該開口の各々
は繊維の内部において繊維の長さ方向にそって略６０μ
以上の長さを有する筋状（ストロ−状）の空隙を形成し
ているアクリル糸繊維である。

アクリル系繊維の有するこの特殊な繊維構造のために、
機能性物質を該繊維の多量含浸させることができ、しか
も、該物質の繊維からの脱落が少ない、という効果が発
現される。

第１図及び第２図は、本発明の上記アクリル系繊維の横
断面及び縦断面の形状についての電子顕微鏡写真（４，
０００倍）である。

本発明の上記アクリル系繊維は、第１図に示されるよう
に、その横断面に不特定の形状をした開口を多数有して
いるものである。即ち、その開口の形状は略円形状のも
の、偏平状のもの、縁が鋭角的な屈曲を繰返しているも
の、断面開口が大きいもの又は小さいものなど、その形
状、大きさが一定せず、不規則なものである。

第２図は、本発明の上記アクリル系繊維の縦断面の形状
を示したもので、黒い筋状の部分が空隙部である。この
図面から、前記開口が、繊維の長さ方向に、その内部に
おいてほぼ平衡な筋状（スドロー状）の空隙を形成して
いることが分かる。

その長さは６０μ以上であることが機能性物質を繊維内
部に容易に含浸させるうえで好ましいものである。この
理由は、機能性物質含有溶液が毛細管現象により繊維内
部に該溶液が十分に浸透するところにある。

本発明の機能性アクリル系繊維は、上記のアクリル系繊
維に機能性物質を含有させたものである。

Ｌ記アクリル系繊維に含有させる機能性物質は、特定の
機能を発現できる物質であって、例えば殺菌剤、防黴剤
、殺虫剤、除草剤、動物治療剤、検査薬、指示薬、芳香
剤、消臭剤、植物養分、難燃剤、静電防止剤、酵素、触
媒、熱感応性染料または顔料、金属塩、金属あるいは金
属酸化物の微粒子などである。これらの機能性物質の中
でも、特に、水または各種有機溶媒に熔解することがで
きる物質は繊維への含浸が容易であり、好ましいもので
ある。また、これらの機能性物質は、マイクロカプセル
の形で繊維に含まれていてもよい。

本発明の上記機能性物質含有アクリル系繊維は、該繊維
に含まれている該物質が本来有している特性を発現する
ものであるが、以下の利点を有するものである。

■ｆａｎ性物質の有する特性を長期間にわたって、安定
に発現することができる。

■機能性物質の浪費を防ぐことができる。

■機能性物質の使用形態を広げ、その利用範囲を拡大す
ることができる。

■機能物質の脱落が少ない。

次に、本発明の機能性アクリル系繊維の製造法について
説明する。

本発明の機能性アクリル系繊維は、前記のとおり、その
原料として用いる繊維に特徴を有しており、この繊維は
従来から知られているアクリル系繊維とは異なる新規な
繊維である。

このアクリル系繊維はアクリロニトリルを少なくとも４
０重量％（以下％は特定しない限り重量を示す）と６０
％までのアクリロニトリルと共重合可能なエチレン系単
量体との重合体または、少なくとも２つのアクリル系重
合体の混合物から成るものである。該混合重合体の場合
は、混合重合体の重量を基準にしてアクリロニトリルを
４０％以上含まれていることが好ましい。

アクリロニトリルと共重合可能なエチレン系単量体とし
ては、従来より知られている単量体であり、例えば、ア
クリル酸、メタクリル酸及びそのエステル（アクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタ
クリル酸エチル等）、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビ
ニリデン、アクリルアミド、メタクリルアごド、メアク
リロニトリル、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸
、スチレンスルホン酸、ビニルピリジン、２−メチル５
−ビニルピリジン、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノエチルメタ
クリレートなどである。

上記重合体は、従来より知られているアクリル系重合体
の溶剤、例えばジメチルホルムアミド、ジメチルアセド
アミド、ジメチルスルホキシドのような有機溶剤、ロダ
ン塩、塩化亜鉛、硝酸などの無機塩系濃厚水溶液、無８
ｇ酸系濃厚水溶液に溶解して紡糸原液を調製する。この
場合、重合体濃度は溶剤の種類によって最適濃度は異な
るが、概ね１０〜３０％が好ましい。

次に、上記紡糸原液に、ポリアルキレングリコールを添
加する。

本発明で用いる上記ポリアルキレングリコールは、エチ
レンオキサイド、プロピレンオキサイドが重量比で８０
：２０〜２０　：　８０のランダム型共重合体あるいは
ブロック型共重合体であり、その数平均分子量は５，０
００〜ｓｏ　、　ｏｏｏまで、好古しくは１０，０００
〜２０，０００である。数平均分子量が、５，０００よ
り小さい場合には繊維の長さ方向に連続した空隙が得ら
れず、掻く微細な略球形状の空洞部を有する微多孔質の
繊維となる。一方、その数平均分子量が５０．０００を
越えると、巨大な筋状の空洞部を有する繊維となり、し
かも繊維の横断面において、多くても高々数十個の空洞
部を有する繊維となる。このようなＭＩｓｔは、液体の
柱状流のような外力によって微細な繊維に分割されるこ
とはない。特にその数平均分子量が１０，０００〜２０
，０００の時に、繊維の長さ方向に沿って微細で、繊維
の横断面において、断面形状が不特定の形状である細長
い空隙を有する繊維が得られる。

更に、上記のようにして、ポリアルキレングリコールを
溶解して調製した紡糸原液は、その後金なくとも４時間
熟成する。

ここで、熟成とは、上記アクリル系重合体とポリアルキ
レングリコールとを溶解して調製した紡糸原液を、激し
く攪拌したり、振動したりすることなく、例えば静置し
ておく、あるいは緩やかに移動、例えば配管中を緩やか
に送液することを云う。

本発明のポリアルキレングリコールの添加量は、アクリ
ル系重合体に対して５〜２０％、好ましくは１０〜１５
％である。５％より少ない場合には、繊維の横断面にお
ける空隙の数が少なくなり、その数が多数、例えば１０
０個以上である繊維が得られない、また、その添加量が
２０％を越えると、開口の数は多くなるが、多くなり過
ぎ、繊維の製造工程で繊維が分割したり、紡糸が安定に
できなくなる等の問題が生じる。ポリアルキレングリコ
ールの添加量が１０〜１５％の時に、開口の数、紡糸安
定性等において最もバランスがとれている。

この紡糸原液は、紡糸口金を通して、紡糸原液の凝固媒
体中に押出し、水洗、延伸、乾燥等の工程を経た後、必
要に応じて更に熱セットを行う。

このような製造工程において、紡糸原液に添加したポリ
アルキレングリコールは凝固、水洗、延伸等の過程で、
凝固糸条体から溶出する。紡糸以降の工程は、従来より
知られているアクリル系合成繊維の製造法をそのまま採
用することができる。

即ち、前記紡糸原液の紡糸方法は、溶媒の稀薄水溶液中
に押出す湿式紡糸法、空気、窒素ガスのような不活性な
気体中に押出す乾式紡糸法、あるいは、上記の不活性な
気体中に一旦押出し、その後溶媒の１４清な水溶液中に
導く乾湿式紡糸法などを採用することができる。紡糸後
の凝固糸条体は、水洗後延伸、水洗と同時に延伸あるい
は延伸後水洗することにより、溶剤を除去する。

次に、本発明の機能性アクリル系繊維の製造法について
述べる。

本発明のｉ能性アクリル系繊維は、上記の方法によって
製造されたアクリル系繊維を、前記機能性物質含有液体
と接触させ、該機能物質含有液体を繊維の空隙部に含浸
させ、その後、乾燥することによって得られる。

機能性物質含有液体と繊維との接触法は、機能性液体溶
液中に繊維を浸漬する方法、あるいは繊維に機能性物質
含有液体を散布または噴霧する方法により行う０Ｍ！＆
能性物質性物質または有機液体に溶解した溶液が繊維に
含浸し安いために好ましいが、該物質の微粒子またはマ
イクロカプセルの分散液、乳化液であってもよい。

上記有機液体は、アクリル系重合体の比溶媒であること
が好ましく、溶媒を用いる場合には、比溶媒との混合物
として、アクリル系繊維を溶解しない濃度とすることが
好ましい。

上記有機液体としては、メタノール、エタノールなどの
アルコール類、ベンゼン、トルエン、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な
どが挙げられる。

機能性物質含有液体と繊維との接触温度は、特別な限定
はなく、通常１０°Ｃ〜３０°Ｃが好ましい。

（実施例）以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、これ
らは本発明の範囲を制限するものでない。

実施例１アクリロニトリル９５．０％（以下％は重量を示す）、
アクリル酸メチル４．５％及びメタリルスルホン酸ソー
ダ０．５％からなる重合体、ポリエチレンオキサイド−
ポリプロピレンオキサイド−ポリエチレンオキサイドの
ブロック型ポリエーテル（数平均分子！１０，０００．
ポリエチレンオキサイドとポリプロピレンオキサイドの
割合は７０　：　３０）をジメチルホルムアミドに溶解
して、アクリル系重合体２３％、ブロック型ポリエーテ
ル２．３％の紡糸原液を調製した。

この紡糸原液を６時間静置した後、紡糸口金を通して、
温度３５°Ｃ１ジメチルホルムアミド濃度７５％の凝固
浴中に押出し、水洗後、沸騰水中で１２倍延伸し、８０
°Ｃの熱風中で乾燥して１，５ｄの繊維を製造した。

この繊維の長さ方向に切断した縦断面の形状（以下、縦
断面という）の電子顕微鏡写真（４０００倍）を第１図
に示し、かつ繊維の横断面の形状の同様の写真を第２図
に示す。

第１図において、黒い部分が空隙部であり、該空隙部は
繊維の長さ方向に沿って略平行に筋状（ストロ−状）に
連続していることが分かる。

また、第２図において、同様に黒い部分は開口であり、
その断面形状が略円形のもの、偏平形状をしたもの、ま
たは開口の縁が鋭角的な屈曲を繰り返しているもの、断
面の大きいもの、小さいものなど、不特定の形状をした
開口が多数不規則に混在していることが分かる。

次に、抗菌剤として２，４，４°−トリクロロ−２′−
ハイドロオキシジフェニルエーテル（ＴＨＤＥ）をジメ
チルホルムアミド（ＤＭＦ）に溶解し、この溶液に水を
加えて、ＴＨＤＥＩＯ％、ＤＭＦ４５％及び水４５％か
らなる水溶液を調製した。

この水溶液中に上記繊維を室温で浸漬し、水洗後８０゛
Ｃで乾燥し、さらに１２０″Ｃで弛緩熱処理した。

このようにして得られた繊維はＴＨＤＥを約０゜０１％
（繊維基準）含んでいた。

この繊維で編地を作り、これを５　ｃｖｓ　Ｘ　５　ｃ
ｌｌの大きさに切り、寒天培地に載置し、白瑠菌、黄色
ブドウ球菌、及び大腸菌の培養液を散布し、３７°Ｃで
２４時間、菌の培養を行った。その結果、いずれの編地
についても菌の成育は認められなかった。

なお、繊維中のＴＨＤＥ濃度は、ＴＨＤＥ無添加の繊維
のＤＭＦ溶液を対照とし、対照液と同し重合体濃度で試
料をＤＭＦに溶解し、１０ｍｍの石英セルを用いて、２
８３　ｎｍの紫外吸収の吸光度を測定し、予め作成して
おいた検量線によりその濃度を分析した。

実施例２実施例１で製造したアクリル系繊維にライラック調合香
料（高砂香料工業製）を０．　３％含有する水分散液を
、該繊維に４０％ｏｗｆ含浸し、次いで自然乾燥後、９
５℃の水蒸気中で弛緩熱処理した。

得られた繊維を１５〜３０゛Ｃの通風のよい室内に置い
た後、繊維中の香料の残存率は５０％であった。

実施例３実施例１で製造したアクリル系繊維を、硫酸銅を２０％
含有するＰＨ３，５の水溶液中に２５°Ｃで１０分間浸
漬した０次に、この繊維を水洗後、８５°Ｃの熱風で乾
燥した後、１２０°Ｃの水蒸気中で１０分間弛緩処理し
、１５％ｏｗｆの硫酸銅を含有している繊維を得た。

この繊維を２５゛Ｃの流水中に浸漬し、繊維中の硫酸銅
の含有量の変化を観察したところ、１ケ月後に約１４％
ｏｗｒ、３ケ月後に１２％ｏｗｆの硫酸鋼が含有されて
いることが分かった。

また、この繊維は、硫酸銅を含有しているために、抗菌
作用、杭機作用を有していた。

実施例４実施例３の硫Ｍ銅水溶液中浸漬した繊維を水洗後、硫酸
ヒドロキシルア亙ンを１５％含有する水溶液中で１００
℃、３０分間処理し、次いで硫化ナトリウムを１．５％
含有するＰＨ３の水溶液中で、９０℃、４０分間加熱処
理した６次に、繊維を十分水洗した後、８５°Ｃで乾燥
し、更に１２０℃の水蒸気中で１０分間弛緩処理した。

このようにして、得られた繊維は約１５％ＱＷｆの硫化
鋼を含有しており、その電気抵抗値は５゜２ＸＩＯ−”
Ω・０と、良好な導電性を有していた。

この繊維をＪＩＳ規格Ｌ１０４５、Ａ−２法により５０
回の洗濯を繰り返したところ、電気抵抗値は殆ど変化し
なかった。

（発明の効果）本発明の繊維は、その空隙部に機能性物質を含有させた
ものであり、空隙部の特殊な形態により含有されている
機能性物質の繊維からの脱落が少なく、機能性物質の有
する機能を長期間にわたって発現させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明の原料アクリル糸繊維の横
断面および縦断面の形状を示す電子顕微鏡写真である。第図手続補正書（自発）平成２年７月１８日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）繊維の横断面に不特定な形状を有する開口を多数
有しており、該開口の各々は繊維の内部において繊維の
長さ方向に沿って略平行な６０μ以上の長さを有する筋
状（ストロー状）の空隙を形成しているアクリル系繊維
の該空隙に機能性物質を含有する機能性アクリル系繊維
。
（２）繊維の横断面に不特定な形状を有する開口を多数
有しており、該開口の各々は繊維の内部において繊維の
長さ方向に沿って略平行な６０μ以上の長さを有する筋
状（ストロー状）の空隙を形成しているアクリル系繊維
を機能性物質含有液体と接触させ、上記繊維の空隙に該
機能性物質を含有させ、その後、乾燥することを特徴と
する、アクリル系繊維の製造法。