JPS63165510A - アクリル系合成繊維 - Google Patents

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、新規なアクリル系合成繊維に関する。

更に詳しくは、本発明は、非常に緻密な繊維構造を有し
、そのため優れた透明性と発色性を有するアクリル系合
成繊維に関する。

〔従来の技術〕

アクリル系合成繊維は鮮明に染色することができる染色
特性を有しており、この特性は他のどの合成繊維よりも
優れており、アクリル系合成繊維の特徴の１つになって
いる。しかしながら、最近の消費者ニーズの多様化、高
度化に伴なって、より鮮明な染色特性と透明性を有する
アクリル系合成繊維への要求が次第に高くなってきてい
る。この要求に応えるために広範な研究が行なわれてい
るが、その１つとして特開昭６１−１１９７０７号公報
がある。

この公報には、繊維の表面がミクロフィブリル状構造物
が集合して形成されたフィブリル状構造物で構成された
アクリル系合成繊維と、アクリル系重合体の紡糸原液を
スキン層形成不能濃度範囲の溶剤を含有する凝固浴中に
紡出し、続いて上記と同様の濃度範囲の溶剤を含有する
延伸浴中で延伸するアクリル系合成繊維の製造法が記載
されている。ここに記載されているアクリル系合成繊維
は、これより前に知られているどのアクリル系合成繊維
よりも緻密な構造のアクリル系合成繊維であり、耐久性
や染色した場合の鮮明性において、優れた特性を有して
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者は、上記公報記載のアクリル系合成繊維につい
て研究を進めた結果、より優れた鮮明な染色性及び透明
性を要求するニーズに応えるためには更に改良を加えな
ければならないことを認知した。

本発明者の研究によれば、アクリル系合成繊維の鮮明な
染色性（以下、単に発色性という）及び透明性は、アク
リル系合成繊維の空孔率と密接な関係があり、発色性及
び透明性を改良するためには空孔率を極めて少なくしな
ければならないことが分った。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、アクリロニトリル８５重量％以上と、１５重
尾％以下のアクリロニトリルと共重合可能なビニル系モ
ノマーとから成るアクリル系重合体から成り、空孔率が
４％以下である、緻密なアクリル系合成繊維に係るもの
である。

〔作　用〕

以下、本発明のアクリル系合成繊維についてより詳しく
説明する。

本発明のアクリル系合成繊維は、空孔率が４％以下であ
るところに大きな特徴を有している。空孔率とは、後述
するその測定法において、浸液が侵入し得る繊維内部の
空隙の体積分率であり、光学的散乱因子である繊維内部
のボイドの体積量を表わす指標である。

空孔率が少ないということは、繊維のボイドが少なく、
繊維の光学的均一性が優れていることを表わすものであ
る。

本発明のアクリル系合成繊維は空孔率が４％以下であり
、これは前記公開公報に記載されているアクリル系繊維
では達成され得なかった極めてボイドの少ない繊維を意
味しており、その結果繊維は非常に緻密であり、発色性
、透明性において従来のどのアクリル系合成繊維よりも
優れているものである。

第１図は、本発明の実施例により得られたアクリル系合
成繊維及び従来より知られているアクリル系合成繊維に
ついて、空孔率と透明度の関係を示したグラフである。

ここで、透明度は、後述する測定法により求めたもので
、繊維の視覚による透明性を定量的に数値化したもので
ある。

第１図において、Ａ、Ｂ及びＣは本発明の実施例により
製造したアクリル系合成繊維であり、空孔率が４％以下
の場合、透明度が９０％以上であり、非常にすぐれた透
明性を有するアクリル系合成繊維であることが分る。こ
れに対して、Ｄは比較例により製造されたアクリル系合
成繊維（前記特開昭６１−１１９７０７号公報の実施例
３に従い、かつ従来の知見を加味して製造されたアクリ
ル系合成繊維）、Ｅ、Ｆ及びＧは市販されているアクリ
ル系合成繊維の空孔率と透明度を示したものである。

第１図から分るように、本発明のアクリル系合成繊維は
、従来のアクリル系合成繊維よりも空孔率が小さく、透
明性に優れているものである。特に、特開昭６１−１１
９７０７号公報記載のアクリル系合成繊維（Ｄ）と比較
してもその差は顕著である。

また、この第１図は、空孔率と透明度の関係は単に連続
的に変化するものではなく、空孔率が４％より大きくな
ると透明度が急激に悪くなることをも示している。

第２図は同じ繊維について、空孔率と発色性の関係を示
したものである。ここで、発色性の評価は後述するよう
に、染色した試料繊維を、官能評価により、発色性の良
いものから順に、５級、４級、３級というようにランク
づけした。第２図の結果より、空孔率が増加するに従い
、発色性ランクは低下する。

以上の結果より、透明性・発色性は空孔率が低いアクリ
ル系繊維はど優れており、さらに空孔率を４％以下にす
ることで透明性が著しく向上することが理解される。

以上述べたように、本発明のアクリル系合成繊維は、空
孔率が４％以下である点において従来から知られている
アクリル系合成繊維とは極立った相違を有しており、す
ぐれた効果を発現するものである。

本発明のアクリル系合成繊維は、アクリロニトリル８５
重量％以上と、アクリロニトリルと共重合可能なビニル
系モノマーとから成るアクリル系重合体から成る繊維で
あり、アクリロニトリルと共重合可能なビニル系モノマ
ーとしては、酢酸ビニル、アクリルアミド、アクリル酸
及びそのエステル類、メタクリル酸及びそのエステル類
、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル等のハロゲ
ン含有モノマー類、メタリルスルホン酸ソーダ、スチレ
ンスルホン酸ソーダ等のスルホン酸基含有モノマー類等
を挙げることができる。

この繊維は、上記重合体をその溶剤に溶解して紡糸原液
となし、これをスキン層形成不能濃度範囲の溶剤を含有
する凝固液中に紡出した後、紡糸ドラフト５以上となる
速度で引き上げることにより製造することができる。こ
こで紡糸ドラフトは次式で示される。

紡糸ドラフト＝（引き上げローラー速度）／（ノズル孔
よりの紡糸ドープ吐出線速度）次いで、凝固液から引き
上げた糸条体をスキン層形成不能濃度範囲の溶剤を含む
延伸液中で６倍以上に延伸する。この場合、延伸液中で
の糸条体の浸漬長ｌ　（ｍ）は、糸条体の延伸液中へ入
る速度をＶ＋（ｍ／ｍ＋ｎ）、延伸液から出る速度をＶ
２（ｍ／ｍ１ｎ）とするとき、 である。即ち、本発明では、糸条体の延伸媒体中に浸漬
される長さは、糸条体の速度との関連において相対的に
短かくする、という技術思想によるのであり、これは従
来は十分長くとり、十分加熱してその後延伸するという
技術思想とは反対のものである。

本発明は、この凝固時の条件と延伸時の条件の組み合せ
が、得られる繊維の空孔率を左右する重要な因子である
ことを見出したもので、この点で特開昭６１−１１９７
０７号公報記載の発明を改良したものである。

即ち、上記先行技術には凝固時の紡糸トラフ１−と延伸
時の糸条体速度とその浸漬長については何ら考慮されて
いないが、本発明者は、この条件を特に前記の範囲に限
定して組み合せたときには、繊維の空孔率が極めて小さ
くなる、という事実を発見したものである。

この条件の組み合せを満たさない場合には、空孔率が４
％以下のアクリル系合成繊維は得られないのである。こ
こで、スキン層形成不能濃度範囲は走査型電子顕微鏡に
よって決定することができる。繊維形成に使用されるド
ープを、スライドグラス上に数−〜１　ａｍ程度の厚さ
に塗布し、これを溶剤と凝固剤から調製された凝固浴に
浸漬する。

凝固浴の温度は繊維形成に使用される温度に設定する。

凝固浴は、溶剤の凝固浴中に占める重量百分率が１％間
隔になるように濃度を変化させたものを必要な数用意す
る。凝固完了後、水洗し、メタノールで洗浄後、風乾し
てフィルム状物を得る。

このフィルムの表面を走査型電子顕微鏡、たとえば、日
本電子特製走査電子顕微鏡ＪＳＭ　−３５ＣＦを使用し
、加速電圧５〜Ｌ５ＫＶ、倍率１００００倍で観察する
。観察に際しては、５０〜５００人の厚さのＡｕを表面
にコーティングする。この観察によって、スキン層が形
成される場合は、１００００倍の倍率において、フィル
ムの表面は平滑で多少の起伏、付着物が観察されるのみ
である。スキン層が形成不能濃度範囲に入ると、表面に
０．０５μ〜数七如の孔や、０．０５７１１１〜０．５
−程度の粒状物が観察されるようになる。この方法によ
って、スキン層形成不能濃度範囲の゛下限濃度を決定す
ることができる。上限濃度はドープの凝固不能濃度とし
て決定することができる。

本発明で使用するアクリル系重合体の溶剤としては硝酸
、塩化亜鉛、ロダン塩の濃厚水溶液、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
が用いられ、凝固液としてはそれらの低濃度水溶液が用
いられる。

スキン層形成不能濃度範囲はアクリル系重合体の溶剤の
種類によって異なるが、硝酸では３８〜５０重量％、ジ
メチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチル
スルホキシドでは６５〜９０重間％、ロダン塩、塩化亜
鉛では２０〜４０重量％の範囲が好んで使用されるが、
温度や第三成分の添加によっても多少適正濃度が変化す
るため、正確な決定は、前述した走査型電子顕微鏡を利
用することによって行うべきである。

次に、延伸された繊維に、通常の水洗処理を行ない、溶
剤を０．１％未満に除去する。溶剤を除去した繊維は、
さらに緻密化させるため乾燥を行なう。乾燥は、通常用
いられるドラム乾燥機、シリンダー乾燥機、ネット乾燥
機など公知のものを用いて行なってよい。乾燥温度とし
ては７０〜１５０℃、好ましくは１ｉｏ−ｔ、ｉｏ℃が
よい。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。

なお、空孔率、透明度、発色性ランクは下記の方法によ
って測定乃至算出した値である。

（１）空孔率（％） カール・ツアイス・ジェーナ（Ｃａｒｌ　Ｚｅｉｓｓ　
Ｊｅｎａ）社製干渉顕微鏡インターフアコを用いて、波
長５５０ｎｍの光を繊維の側面から入射した場合の、繊
維軸に平行な振動面を持つ偏光の屈折率（ｎ〃）を測定
する。屈折率を測定する浸液としては、■。

１．２．２−テトラクロロエタンと、１．２−ジブロモ
エタンを用いた。ｎ／／　の値は、浸液の屈折率ｎ、ｌ
、試料の厚さｄ　（ｎｍ）　、リターゼーションＲ（ｎ
ｎ）とすると、 ｎ、＝Ｒ／ｄ十ｎＲ で与えられる。

浸液の屈折率に対する試料の屈折率ｎ／　の関係を求め
ると ｎ／１−ａ　Ｘ　ｎＨ→−ｂ が成立する。このとき 空孔率（％）＝１００ｘａ で与えられる。

（２）透明度（％） メチルアルコールで３０℃の屈折率を１．５０２に調整
したトリクレジルホスフェート２ｍｌに、長さ２龍にカ
ットした試料繊維０．０２５　ｇを分散させ、ｌＣＩセ
ルを用いて４２０ｎｍの透過率を測定し、この値を透明
度として表示する。

（３）発色性ランク アイゼン　カチロン　イエロー３ＧＬＨ（ＡｉｚｅｎＣ
ａｔｈｉｌｏｎ　Ｙｅｌｌｏｗ　３ＧＬＨ）（保土ケ谷
化学株式会社製染料名）（Ｃ，１，Ｂａ５ｉｃ　Ｙｅｌ
ｌｏｗ　１１）を染料として用い、２％ｏｗｆ　、浴比
１：５０の条件下に１時間染色した試料繊維を開繊した
後、直径ＩＣＩＩのガラス管に充填し、白色台紙上に立
てて、上方から観察した時の色の濃淡により、発色性を
評価する。

ここで、あらかじめ同条件で染色したアクリル系繊維で
、１級〜５級までの基準サンプルを作成して、この基準
サンプルとの比較で発色性ランクを決定した。発色性は
、５級がもっとも良く、１級がもっとも悪い、尚、該基
準サンプル作製に当っては染色に詳しい１０人の専門家
の意見を統計的に処理し、ランク付けを行なった。

実施例１ アクリロニトリル９１．５％、アクリル酸メチル８％、
メタリルスルホン酸ソーダ０．５％から成る共重合体を
、５０℃で、市販の９８％ジメチルホルムアミドに溶解
し、２３重壇％の紡糸原液を調製した。

ついで、この原液を５０℃で孔径Ｑ、４　ａｍφ、孔数
１００のノズルを使用して、０．５　ｍ　／ｍｉｎの吐
出線速度で凝固浴中へ押し出し、６．５ｍ／ｍｉｎの巻
取速度で凝固浴から取り出した。この時、凝固浴は７５
重猾％ジメチルホルムアミド水溶液から構成され、温度
は２５℃であった。引き続き、７５重量％ジメチルホル
ムアミド水溶液から構成された浴温８０℃、長さ１ｍの
延伸浴で８倍に延伸した。延伸を完了した繊維を、水洗
後、１３０℃の熱風中で十分乾燥し、１１８℃の水蒸気
中で熱弛緩処理を行ない、３デニールの繊維（Ａ）を作
製した。

更に、凝固浴を８０重鼠％ジメチルホルムアミド水溶液
とする以外は繊維（Ａ）と同様にして繊維（Ｂ）を作製
した。

また、繊維（Ａ）と同様にして８倍に延伸した繊維を、
熱風中で乾燥する前に、９５℃の熱水中で１．２倍の延
伸を施して、繊維（Ｃ）を作製した。

比較例１ アクリロニトリル９１．５％、アクリル酸メチル８％、
メタリルスルホン酸ソーダ０．５％から成る共重合体を
、５０℃で、市販の９８％ジメチルホルムアミドに溶解
し、２５重量％の紡糸原液を調製した。

ついで、この原液を孔径０．４Ｄφ、孔数１００のノズ
ルを使用して、０．５ｍ／ｓｉｎの吐出線速度で凝固浴
中へ押し出し、７．　Ｏｍ　／ｗｉｎの巻取速度で凝固
浴から取り出した。この時、凝固浴は７５重量％ジメチ
ルホルムアミド水溶液から構成され、温度は３０℃であ
った。引き続き、７５重量％ジメチルホルムアミド水溶
液から構成された浴温７５℃、長さ４ｍの延伸浴で８倍
に延伸した。延伸を完了した繊維を、水洗後、１３０℃
で熱風中で十分乾燥し、１１８℃の水蒸気中で熱弛緩処
理を行ない、３デニールの繊維（Ｄ）を作製した。

このようにして得られた４種類の供試繊維（Ａ〜Ｄ）、
及び以下に示す市販アクリル系繊維（Ｅ〜Ｇ）の緒特性
を測定した結果を第１表に記す。

第１表 Ｅ：東邦ベスロン製　　Ｂｅ５ｌｏｎ　ＷＯ４１３ｄＦ
；三菱レイヨンＷ　　　Ｖｏｎｎｅｌ　　Ｖ１７　ＢＲ
３ｄＧ：日本エクスラン製　Ｅｘｌａｎｅ　Ｋ２Ｏ２Ｂ
Ｒ３ｄ〔発明の効果〕 本発明によれば、４％以下の空孔率を有する、非常に透
明感に優れた、発色性の良い繊維であるとともに、強伸
度に関しても実用上満足し得る水準を維持しており、商
品価値が著しく高いアクリル系繊維を、湿式紡糸法によ
って安定にかつ装置の大幅な改良を要することなく得る
ことができ、衣料用途及びインテリア、寝装用として、
これまでにない透明性、発色性にすぐれたアクリル系繊
維を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１表に示した実施例、比較例及び市販のア
クリル系合成繊維の空孔率と透明度の関係を示したグラ
フである。第２図は、それらの繊維の空孔率と発色性の
関係を示したグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、アクリロニトリル８５重量％以上と、１５重量％以
   下のアクリロニトリルと共重合可能なビニル系モノマー
   とから成るアクリル系重合体から成り、空孔率４％以下
   であるアクリル系合成繊維。