JPS5845462B2 - アクリルコウゾウタイノ セイゾウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アクリロニＩ−ＩＪルを主成分とする重合体
（以下、アクリル重合体と略称する）と、下記式（１）
によって示される量の水及び、下記式（２）によって示
される量の２０℃の水に対する溶解度が５ ？／ １０
０ＴＬ１以上で、しかも２０℃に於いて固形の水溶性固
形状物質を含む組成物を１４０℃〜２３０℃に加熱して
熔融した後、押出し成型することを特徴とする、連続し
たアクリル構造体の製造法に関するものである。

（１） ０．００１７＜λ＜０．００８０（２）
０．１＜Ｙ＜１．５ Ｚ：水分率（重合体１重量部に対する重量部）Ｙ：水溶
性固形状物質重量 （重合体１重量部に対する重量部） Ａ：重合体中のアクリロニトリル含有率（重量％） そして、本発明の目的は、アクリル系不織布製造に、極
めて有利に使用できる。

アクリル構造体の製造法を提供することにある。

従来より、アクリル重合体は、繊維やフィルムの原料と
して有用なものであり、工業的に大量に生産されている
。

そして、更にこの重合体を用いた不織布を製造する方法
を数多く知られている。

例えば、アクリルフィラメントを通常の紡糸方法により
製造した後、ウェブを形成せしめ、次いでバインダー液
の噴霧、プリントあるいは塗布する等により、部分接着
を生じさせるのが、アクリル系長繊維不織布の典型的な
製造法である。

しかし上記の方法においては、通常の湿式又は乾式紡糸
法により、フィラメントの製造を行なうことが不可欠で
あって、多量のアクリル重合体溶剤を使用せねばならな
いこと、工程は、従来のアクリル系繊維製造の工程と同
様、極めて複雑化してくる等の不利な而があった。

本発明者等は、鋭意研究した結果、従来法の如き、フィ
ラメント製造を行なうことなくして、不織布製造可能な
るアクリル構造体の製造法を発見し、本発明となったも
のである。

本発明に言うところのアクリル構造体とはアクノロニト
リルを主成分とする重合体（Ｉ）及び、２０℃の水に対
する溶解度が５？／１００ｍ１以上で、しかも２０℃に
於いて固形の水溶性固形状物質（Ｉｆ）を下記式（２）
で示される量含んでおり、且つ、下記式（１）で示され
る量の水分（Ｉ）を含む混合組成物を１４０℃〜２３０
℃に加熱して熔融した後、押出し成型することにより得
られる連続した粒状物、テープ状物、シート状物のこと
である。

Ｙ：水溶性固形状物質重量 （重合体１重量部に対する重量部） Ａ：重合体中のアクリロニトリル含有率（重量％） （１） ０．００１７＜、＜０．００８０（２）
０．１＜Ｙ＜１．５ Ｚ：水分率（重合体１重量部に対する重量部） これらの構造物は、おどろくべきことには、熱水処理を
行なうことによって、微細連続繊維に解繊され、これら
を重ね合せることによって、不織布用ウェブが容易に得
られるものである。

次に、本発明”アクリル構造体の製造法”の詳細な説明
をすれば、まず、本発明実施に尚って、最も留意せねば
ならないことは、水分率についてである。

即ち、水の量は、下記式の範囲に抑えることが重要とな
る。

Ｏ，００１７＜ｉ＜０．００８０ Ｚ：水分量（重合体１重量部に対する重量部） Ａ：重合体中のアクリロニトリル含有率 （重量％） 水の作用効果を考えてみると、水溶性化合物に対しては
、溶解作用があり、一方、アクリル重合体に対しては、
可塑化作用があるために、水溶性化合物とアクリル重合
体の混合組成物は、加圧下、加熱することにより流動成
型性を持つようになるのである。

従って、水の量が、上記式によって示される量以下とな
れば、可塑化効果及び溶解効果が少なくなり、混合組成
物の流動性が乏しくない加熱成型が困難となる。

水のアクリル重合体に対する別なる作用として、アクリ
ル重合体を可塑化するに必要な量販上の水は、成型時の
発泡を惹起させる起泡剤としての効果がある。

従って、水の量が、上記式によって示される量販上とな
ると、水の瞬間的な蒸発が激しくなり、構造体がひきち
ぎられ、連続した製品が得難くなってくるものである。

次に２０℃の水に対する溶解度が５ｆ／１００ＴＬ１以
上で、しかも２０℃に於いて固形の水溶性固形状物質に
ついてであるが、描該物質を含む組成物より得られた構
造体は、熱水処理を施すことによって、上記化合物の一
部又は全てを除去し去ると実におどろくべきことである
が極めて、細繊度の単糸に解繊されるのである。

即ち、上記物質を含む組成物を単一孔のダイスから、吐
出して得られた連続したアクリル構造体を短時間・熱水
中に浸漬すると、極微細繊度の連続繊維集合体（ウェブ
）が得られるのである。

水溶性固形状物質の水に対する溶解度が２０°Ｃで５ｆ
／１００ｍ１よりも小さい場合には、該物質の除去が十
分行われず、微細な繊維集合体が得られない。

この効果は、上記物質の含有量によって大きく左右され
る。

上記物質の含有量が、アクリル重合体の１割以下である
と、得られた構造体を長時間熱水処理しても、均一な微
細繊維に解繊されることはなく、不織布用ウェブを製造
することができない。

上記物質の含有量が増大するにつれ、解繊された単繊維
の繊度は細かくなる傾向となるが、上記物質の溶出を完
全に行なわなければ、ウェブを乾燥した後の風合が硬く
なり、紙様の風合となる。

又、上記物質の溶出が多くなるにつれ、回収という点で
不利となるため、上記物質の含有量は、下記式の範囲に
することが工業上且つ、好適製品を得る上で好ましい。

０．１＜Ｙ＜１．５ Ｙ：水溶性固形状物質重量 （重合体１重量部に対する重量部） 次に上記物質の別なる作用であるが、実に不思議なこと
には、加熱熔融押出製品の水による発泡を抑制する作用
が認められることである。

例えばスリット型ダイスにより得られたテープで、上記
化合物が存在しない組成物より得られたものは、水の発
泡の跡である縞模様のある連続テープとなるのに対し、
上記物質が混合された組成物により得られたものは、縞
模様の比較的少ない、均一な連続テープとなる。

本発明に好適に使用される上記物質としては、２０℃の
水に５ ′ｆｆ／ １００１ｒＬ１以上の溶解度を持ち
、しかも２０℃で固形状であって、且つ耐熱安定性に富
んだものがよい。

２０℃で液体状の物質を使用することにより得られた構
造体は、熱水処理によっても単繊維に開繊されないため
、固形状物質を使用せねばならない。

上記物質としては、例えば、ポリアクリルアミド、ポリ
ビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル部分ケン（ｔＪ７、
ポリエチレンオキシド、ポリアクリロニトリル部分変性
物、ＣＭＣ澱粉、蔗糖等の水溶性有機高分子及び硫酸マ
グネシウム、硫酸ソーダ、硫酸カリウム、リン酸マグネ
シウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属の硫酸塩、
リン酸塩等の無機化合物等であるが、本発明は、上記物
質のみに限定されるものではない。

本発明の最適押出し温度は、前記重合体の組成、重合度
及び、水溶性物質の種類、量且つ水分率によって適宜選
定する必要があるが、一般に１４０℃以下であると、押
出圧が高く、連続して製品を取り出すことが困難となっ
てくる。

押出温度の上限については、特に限定する必要はないが
、製品の着色という点から２３０℃以内に抑える方が望
ましい。

次に、本発明に於けるダイスの形状についてであるが、
これは特に限定する必要はないが、連続取り出し性とい
う点からはスリット形式のものが好ましい。

ダイスより、加熱熔融組成物を吐出する雰囲気であるが
、これは、得られる製品の風合に微妙な影響を及ぼすた
め、目的とする連続した構造体によって最適のものを選
定する必要があるが、大気圧下、加圧下、更には加温雰
囲気等のいずれも使用可能である。

吐出された、アクリル構造体を連続して取り出すことに
より、本発明は完成する訳であるが、取り出し時のドラ
フトによって、製品の風合・形態が異なってくることに
留意する必要がある。

即ち取り出しドラフトが小さいと、水の発泡が活発とな
るため、発泡性構造体となり易いため、ドラフトを１よ
り大きくし、水の発泡を抑える方向で、取り出しを行な
う方が、連続した、均一製品を得る上には好都合となる
。

このようにして得られた構造体を後延伸或は、加熱圧縮
等の処理を更に加えることは、例等差しつかえがない。

本発明に於ける混合組成物の調整法は、高温、加圧の押
出し成型時に、ニトリル基と水との水利が生ずることを
勘案すると、いかなる方法でも採用し得る訳であるが、
単純に混合した組成物は、生産性を向上させるために、
押出機中の滞在時間を短かくする際には、水利が充分進
行せず、安定な操作ができにくＳなる。

従って、高速生産時には、ニトリル基と水との水和かあ
る程度生じている水利組成物を用いるのがよい。

水利組成物は、前記重合体と水との混合物を自生圧下、
或は加圧下で１００℃以上に加熱することによって得ら
れる。

最も有利に、使用可能な本発明組成物の製造法は、水中
重合により製造した、アクリル重合体を脱水後、自生圧
下で１００℃以上の条件で乾燥し、所定の水分率に設定
したものに、水溶性物質を添加する方法である。

本発明に言うところのアクリル重合体とは、アクＩＪ
ロニトリルを３０重重重風上含有した重合体のことであ
る。

アクリロニトリル以外の単量体としては、アクリル酸又
はメタクリル酸のメチル、エチル、ブチル、２−エチル
ヘキシルエステル、酢酸ビニル、アクリルアミド、メタ
クリレ−ドリル、ビニルエチルエーテル、アリルアルコ
ール、塩化ビニル、塩化ビニリデン等の中性単量体、エ
チレンスルホン酸、スチレンスルホン酸、メタリルスル
ホン酸、アクリル酸、メタクリル酸又は、そのアンモニ
ウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等の酸性型単量体及
びビニルピリジン、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミンエチルメタ
クリレート、ビニルイミタソール等の塩基性単量体等の
ことであるが、使用可能な単量体としては、上記単量体
にのみ限定されるものではない。

又、本発明に使用し得る重合体としては、２種以上の混
合重合体であっても差しつかえはな−い。

本発明を実施するに当って、耐熱安定前ＩＬ耐安定剤、
着色顔料その他の充填物を併用することも可能である。

以下、本発明を実施例により詳細に説明するが実施例中
の部、咎は全て重量部、単量体を表わしている。

実施例 １ 水系懸濁重合により、アクリロニトリル／アクリル酸メ
チル／スチレン・スルホン酸ソーダの共重合体スラリー
（共重合比： ９４１５．５１０．５重量比）を製造し
た。

この重合体を乾燥し、ジメチルフォルムアミドに溶解し
、Ｒ−Ｌ−Ｃ１ｅｌａｎｄの式（ジャーナル・オブ・ポ
リマーサイエンス１７巻４７３頁１９５５年）〔η）
＝２．４３ Ｘ １０’ＭＯ７５より平均分子量を求め
、アクリロニトリルの分子量で除して平均重合度を求め
たところ１０００であった。

上記スラリーを濾過し、１２８℃で乾燥して、見掛上、
乾燥した重合体を得た。

この重合体中の水分率はＺ／Ａ＝ ０．００４２であっ
た。

この見掛ふ乾燥した重合体に、ポリエチレンオキシド（
重合度６０００００ ）を混合し、下記に（イ）：Ｙ−
０ （ロ）：Ｙ＝０．１ （ハ）：Ｙ＝０．５ 示す組成物を得た。

これらの組成物は１８０℃に設定され、且つ４０ｍｍ×
０．１ｍｒｎのスリット型オリフィスを備えた押出機の
ホッパーに供給した。

次いでホッパ一部に１５ ｋｇ／ｃｒｊ、の窒素圧を印
加し、大気中に吐出を開始した。

この時の押出圧ば５０ｋｇ／ｃ１ｉｔであった。吐出さ
れた熔融体を、取り出しドラフト１．３で４０ｍ／ｍｖ
ｔの巻取速度で巻きとった。

得られた構造体は、（イ）が縞模様のあるテープであり
、（ロ）は縞模様の比較的少ないテープであり、（ハ）
は均一なテープであった。

上記構造体を１００℃熱水中に５分間浸漬したところ、
（ハ）は、微細繊維に開繊された。

０）、（ロ）は更に長時間の浸漬を続けたが、（イ）は
全く変化がなく（ロ）が若干はぐされた状態であったが
、単繊維に開繊されることはなかった。

（ハ）のテープを２枚重ねして連続して浸漬処理を行な
ったところ、不織布用に好適なるウェブが連続して得ら
れた。

本ウェブの単繊維の繊度は０．５デニール〜３デニール
の範囲であり、単繊維強度は平均１．３ ｆ／ｄであっ
た。

本ウェブを乾燥したところ極めて、柔軟な感触の不織布
が得られた。

実施例 ２ 下記に示す共重合体を製造し第−表に示す組成物を調整
し、実施例１の装置を用いて、吐出、取り出しくドラフ
ト１．１）を行ない、得られたテープの熱水開繊度の測
定を（１００℃の熱水中３０分間処理）行なった。

その結果を第−表に示す。重合体
平均。

重合体組成 番号 含塵 ａ アクリロニトリル 酢酸ビニル アクリルアミド アクリロニトリル Ｃアクリロニトリル メタクリロニトリル アクリル酸 ｄ アクリロニトリル アクリル酸エチル 塩化ビニル ｅ アクリロニトリル アクリル酸 メタリルスルホン 酸ソーダ ８２φ １５ １０００ １００ ９００ ５ ４０ １０００ ５ ０ １０ ８００ ０ ０ ９ １４５０ 比較例 １ 実施例１に於いて、押出温度を２３５℃に変更し実施例
１と全く同様な操作を行なった。

得ら−れた製品はいずれも激しく着色していた。

実施例 ３ 実施例１に於いて、組成物（ハ）を、１００℃加熱気体
中に吐出を行なった。

得られた構造体の熱水開繊状態は、実施例１と大差はな
かったが、乾燥したウェブの風合は、実施例１よりも硬
い感触であった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ アクリロニトリルを３００重量部上含む重合体（Ｉ
   ）及び、２０℃の水に対する溶解度が５Ｖ１００ａ以上
   で、しかも２０℃に於いて固形の水溶性固形状物質（Ｉ
   Ｉ）を下記式（２）で示される量含んでおり、且つ、下
   記式（１）で示される量の水分（ｌ［）を含む混合組成
   物を１４０°Ｃ〜２３０℃に加熱して、熔融した後、押
   出し成型することを特徴とするアクリル構造体の製造法 （１） ０．００１７＜−ｚ＜０．００８０（２）
   ０．１ ＜Ｙ＜ １．５Ｚ：水分率（重合体１
   重量部に対する重量部）Ｙ：水溶性固形状物質重量 （重合体１重量部に対する重量部） Ａ：重合体中のアクリロニトリル含有率 （重量％）