(57)【要約】【課題】吸湿性を損なうことなく、低着色の架橋アクリル系吸湿繊維を提供すること。【解決手段】アクリル系繊維を原料として架橋処理と加水分解処理された架橋アクリル系吸湿繊維であって、架橋アクリル系吸湿繊維を形成する重合体が主としてビニル骨格からなり、該ビニル骨格中に占めるアクリロニトリル骨格のモル分率が２０％以下であり、かつ前記ビニル骨格中に占めるアクリル酸またはその塩骨格のモル分率が２０〜８０％である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクリル系繊維を原料として架橋処理と加水分解処理してなる架橋アクリル系吸湿繊維であって、架橋アクリル系吸湿繊維を形成する重合体が主として下記の一般式（Ｉ）で表されるビニル骨格からなり、該ビニル骨格中に占めるアクリロニトリル骨格のモル分率が２０％以下であり、かつ該ビニル骨格中に占めるアクリル酸またはその塩骨格のモル分率が２０〜８０％であることを特徴とする低着色架橋アクリル系吸湿繊維。
【化１】
2004277960.tif 000005
【請求項２】
吸湿率が２０％以上である請求項１に記載の低着色架橋アクリル系吸湿繊維。
【請求項３】
着色の尺度ａ＊が安定状態で１０以下である請求項１または請求項２のいずれかに記載の低着色架橋アクリル系吸湿繊維。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクリル系繊維を原料として架橋処理と加水分解処理してなる架橋アクリル系吸湿繊維に関するものである。さらに詳しくは、吸湿性を損なうことなく、低着色の架橋アクリル系吸湿繊維に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アクリル系繊維は合成繊維の１種として広く用いられている。しかるに、通常、アクリル系繊維は綿などの吸湿性繊維と比較して吸湿性に劣るため、アクリル系繊維を衣料や寝装などに用いると発汗時に蒸れるという問題があった。
【０００３】
これに対し、このような低吸湿のアクリル系繊維に吸湿性を付加するためにアクリル系繊維に架橋処理と加水分解処理を施す方法（例えば、特許文献１〜３参照）が提案されている。
【０００４】
しかるに、かかる方法で得られた架橋アクリル系吸湿繊維は膨潤することなく良好な吸湿性を有するものの、通常、染色前の原糸の状態でピンク色を呈していた。そのため、かかるピンク色を呈する繊維では白色、淡色を表現することができないという問題や、濃色に染色すると色が濁ってしまいその商品価値が低下するという問題があった。
【０００５】
このような理由から、吸湿性を損なうことなく、着色されていない架橋アクリル系吸湿繊維の提案が望まれていた。
【０００６】
【特許文献１】
特開平２−９１２７１号公報
【特許文献２】
特許第２９９８９５８号公報
【特許文献３】
特許第３０３０７６９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来技術の問題を解消するためになされたものであり、その課題は、吸湿性を損なうことなく、低着色の架橋アクリル系吸湿繊維を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、ピンク色の着色がアクリル系繊維を架橋処理や加水分解処理時に発生するのではなく、アクリル系繊維を架橋処理や加水分解処理したのち徐々に進行し１週間程度で完結することを見出した。そして、かかるピンク着色は重合体の共役結合部分で発生しているのではないかと推定し、該共役結合を抑制すべく鋭意検討した結果、架橋アクリル系吸湿繊維を形成する重合体が特定のビニル骨格を有するとき、吸湿性を損なうことなく経時的に着色しないことを見出した。そして、さらに鋭意検討することにより本発明に到達した。
【０００９】
かくして、本発明によれば、「アクリル系繊維を原料として架橋処理と加水分解処理された架橋アクリル系吸湿繊維であって、架橋アクリル系吸湿繊維を形成する重合体が主として、下記の一般式（Ｉ）で表されるビニル骨格からなり、該ビニル骨格中に占めるアクリロニトリル骨格のモル分率が２０％以下であり、かつ該ビニル骨格中に占めるアクリル酸またはその塩骨格のモル分率が２０〜８０％であることを特徴とする低着色架橋アクリル系吸湿繊維」が提供される。
【００１０】
【化２】
2004277960.tif 000002
【００１１】
その際、低着色架橋アクリル系吸湿繊維の吸湿率としては２０％以上であることが好ましい。また、低着色架橋アクリル系吸湿繊維の着色が安定状態において着色の尺度ａ＊で１０以下であることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、本発明の架橋アクリル系吸湿繊維は、アクリル系繊維を原料として架橋処理と加水分解処理されたものであり、架橋アクリル系吸湿繊維を形成する重合体が主として下記の一般式（Ｉ）で表されるビニル骨格からなる。
【００１３】
【化３】
2004277960.tif 000003
【００１４】
一般式（Ｉ）において、ハロゲンとしては、塩素、臭素などが好適であり、アルキルとしてはメチル、エチル、ブチルなどが好適である。
【００１５】
ここで、「主として」とはモル分率が５０％以上（好ましくは７０％以上）という意味であり、架橋アクリル系吸湿繊維を形成する重合体中にビニリデン骨格など他の骨格が少量含まれていてもよい。また、基本骨格の繰り返し数（重合度）は特に限定されない。
【００１６】
本発明の架橋アクリル系吸湿繊維において、前記のビニル骨格中に占めるアクリロニトリル骨格のモル分率が２０％以下（好ましくは１０％以下、特に好ましくは２％以下）である必要がある。該アクリロニトリル骨格のモル分率は小さいほどよく、０％であってもよい。
【００１７】
アクリロニトリル骨格は茶色着色の原因となる骨格であり、ビニル骨格中に占める該アクリロニトリル骨格のモル分率が２０％を越えると繊維が茶色を呈し好ましくない。
【００１８】
なお、アクリロニトリル骨格とは、前記の一般式（Ｉ）においてＸがＣＮである場合に相当する。
【００１９】
さらに、本発明の架橋アクリル系吸湿繊維において前記ビニル骨格中に占めるアクリル酸またはその塩骨格のモル分率が２０〜８０％（好ましくは３０〜７０％）である必要がある。
【００２０】
アクリル酸またはその塩骨格とは、前記の一般式（Ｉ）において、ＸがＣＯＯＭ３（ただし、Ｍ３はＨ、金属、アンモニウム、アルキルの群より選択されるいずれか１種をしめす。）である場合に相当する。なお、アルキルとしてはメチル、エチル、ブチルなどが好適である。
【００２１】
アクリル酸またはその塩骨格は、吸湿性という長所と、ピンク色を呈するという短所とを併せ持つものであり、ビニル骨格中に前記の特定量含まれる必要がある。ここで、ビニル骨格中に占める該アクリル酸またはその塩骨格が８０％を越えると、優れた吸湿性は得られるものの、繊維がピンク色を呈するため好ましくない。逆に、該アクリル酸またはその塩骨格が２０％よりも小さいと、繊維がピンク色を呈することがないものの吸湿性が損なわれるため好ましくない。
【００２２】
本発明の架橋アクリル系吸湿繊維は、アクリル系繊維を原料として架橋処理と加水分解処理されたものであるが、原料となるアクリル繊維や架橋処理、加水分解処理などの加工条件は、前記のビニル骨格の要件が満足される限り特に限定されるものではない。また、かかる架橋処理と加水分解処理は別々に行ってもよいし、同時に行ってもよい。
【００２３】
本発明の架橋アクリル系吸湿繊維の製造方法について以下例示して説明する。まず、原料となるアクリル系繊維を形成する重合体としては、アクリロニトリルを２０重量％以上含むことが好ましい。特に、アクリロニトリル２０〜８０重量％（より好ましくは４５〜６５重量％）と、共重合モノマー２０〜８０重量％（より好ましくは３５〜５５重量％）からなる共重合体がより好ましく例示される。
【００２４】
ここで、アクリロニトリルの含有量が２０重量％よりも小さいと、架橋及び加水分解反応速度が遅くなる恐れがある。逆に、アクリロニトリルの含有量が８０重量％よりも大きいと、前記のアクリル酸またはその塩骨格のモル分率が得られない恐れがある。
【００２５】
前記の共重合モノマーとしては、塩化ビニル、臭化ビニル等のハロゲン化ビニル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類；ビニルスルホン酸、（メタ）アリルスルホン酸、ｐ−スチレンスルホン酸等のエチレン系不飽和スルホン酸およびこれらの塩類；（メタ）アクリルアミド、メタアクリルアミド等のビニル化合物類；（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル等の（メタ）アクリル酸エステル類があげられる。なかでも、吸湿性等の点で、ビニルエステルとアクリル酸エステルが好ましい。
【００２６】
なお、原料となるアクリル系繊維を形成する重合体中には、塩化ビニリデン、臭化ビニリデン、シアン化ビニリデンなどビニル骨格を有していない共重合モノマーが少量含まれていてもさしつかえない。
【００２７】
前記アクリル系繊維の繊度は特に限定されないが、吸湿速度の点で細繊度ほど好ましく、単糸繊度で６ｄｔｅｘ以下が好ましい。
【００２８】
また、前記アクリル系繊維の繊維形態や単糸の横断面形状についても特に限定されず、短繊維、長繊維、不織布などの繊維形態や、丸、三角、扁平などの横断面形状など用途に応じて適宜採用できる。
【００２９】
次に、かかるアクリル系繊維に架橋処理と加水分解処理が施される。その際、架橋方法としては公知の方法が使用できる。架橋剤としても、ホルマリン、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン等公知のものが用いられる。なかでも、反応の効率の点からヒドラジンがもっとも好ましい。
【００３０】
また、アクリル系繊維の加水分解処理としても公知の方法が使用でき、酸およびアルカリのいずれで行ってもよい。
【００３１】
その際、アルカリ処理に用いるアルカリは、ｐＨ９以上を達成可能なものであれば任意に使用できるが、経済性、取り扱い性等の点で、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩等が好ましく例示される。
【００３２】
かかるアルカリ処理の条件としては、アルカリのｐＨ、処理温度、処理時間等適宜選定可能であるが、ｐＨ９〜１４、処理温度８０〜１４０℃、処理時間１〜１２０分が好ましい条件である。
【００３３】
前記のアクリル系繊維にこれらの架橋処理と加水分解処理を施すことにより、アクリル系繊維を形成する重合体において、アクリルニトリル骨格がアクリル酸骨格に変化する。同時に、アクリル系繊維に含まれる共重合モノマーから、その種類によっては、アクリル酸骨格が形成されることもある。例えば、共重合モノマーとしてアクリル酸メチルが含まれていると、該アクリル酸メチルから一部アクリル酸骨格が形成されることもある。
【００３４】
かくして得られた架橋アクリル系吸湿繊維において、吸湿率が２０％以上（より好ましくは２４％以上）であることが好ましい。
【００３５】
また、該架橋アクリル系吸湿繊維において、着色の尺度ａ＊が安定状態（経日的に着色状態が変化しない）において１０以下であることが好ましい。
【００３６】
本発明の架橋アクリル系吸湿繊維において、ビニル骨格が前記の特定要件を満足するため、吸湿性を損なうことなくピンク色の着色が低減される。ピンク色の着色が低減される理由についてはまだ十分には解明されていないが、重合体中において、空気酸化によるピンク着色の直接の原因と思われる長い共役結合部分が抑制されているためではないかと推定している。
【００３７】
【実施例】
次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。
＜吸湿率＞下記式により求めた。
吸湿率＝（（Ｂ１−Ｂ０）／Ｂ０）×１００（％）
ここで、Ｂ０は吸湿繊維を１０５℃で２時間乾燥したのちの重量であり、Ｂ１は吸湿繊維を２０℃、６５ＲＨ％の環境下で２４時間放置した後の重量の重量である。
＜着色＞マクベス社製分光測色計  ＣＯＬＯＲ  ＥＹＥ３１００を用い、綿の状態で測色した際のａ＊をもってピンク色着色の尺度とした。ａ＊が３０以上のとき、ピンク色に着色されていると判断する。逆に、ａ＊が１０未満のとき、実質的に着色していないと判断する。
＜組成分析＞全ビニル骨格に対するアクリルニトリル骨格のモル分率は、顕微ＦＴ−ＩＲを用いてＣＮのピーク値より推算した。また、全ビニル骨格に対するアクリル酸またはその塩骨格のモル分率は固体ＮＭＲで測定した。
【００３８】
［実施例１］
アクリルニトリル５０．６重量％、アクリル酸メチル９．５重量％、酢酸ビニル４０．９重量％の共重合体からなる繊度５．５ｄｔｅｘのアクリル系繊維を、５％ヒドラジン水溶液中にて、９８℃で５時間架橋処理した後、１０％炭酸ソーダ水溶液中にて、９８℃で２時間加水分解を施し、吸湿率２５％、ａ＊＝９の架橋アクリル系吸湿繊維を得た。該架橋アクリル系吸湿繊維を形成する重合体は、ビニル骨格１００％で形成されており、該ビニル骨格に占めるアクリロニトリル骨格のモル分率は１％以下であり、アクリル酸またはその塩骨格のモル分率は７０％であった。該架橋アクリル系吸湿繊維はその後２８日経時した時点においても着色はなかった。吸湿率と着色の経時変化を表１に示す。
【００３９】
［実施例２］
アクリルニトリル２０．５重量％、アクリル酸メチル９．５重量％、酢酸ビニル７０．０重量％の共重合体からなる繊度５．５ｄｔｅｘのアクリル系繊維を、５％ヒドラジン水溶液中にて、９８℃で５時間架橋処理した後、１０％炭酸ソーダ水溶液中にて、９８℃で２時間加水分解を施し、吸湿率２２％、ａ＊＝９の架橋アクリル系吸湿繊維を得た。該架橋アクリル系吸湿繊維を形成する重合体は、ビニル骨格１００％で形成されており、該ビニル骨格に占めるアクリロニトリル骨格のモル分率は１％以下であり、アクリル酸またはその塩骨格のモル分率は３０％であった。該架橋アクリル系吸湿繊維はその後２８日経時した時点においても着色はなかった。吸湿率と着色の経時変化を表１に示す。
【００４０】
［比較例１］
アクリルニトリル９０重量％、アクリル酸メチル１０重量％の共重合体からなる繊度５．５ｄｔｅｘのアクリル系繊維を、実施例１と同様に架橋処理と加水分解処理して、吸湿率４０％の架橋アクリル系吸湿繊維を得た。該架橋アクリル系吸湿繊維を形成する重合体は、ビニル骨格１００％で形成されており、該ビニル骨格に占めるアクリロニトリル骨格のモル分率は１％以下であり、アクリル酸またはその塩骨格のモル分率は９９％以上であった。該架橋アクリル系吸湿繊維は、処理直後より徐々にピンク色に着色した。吸湿率と着色の経時変化を表１に示す。
【００４１】
［比較例２］
実施例１記載のアクリル系繊維を実施例１と同様に架橋処理を行なった後、炭酸ナトリウム濃度を１％とする以外は実施例１と同様に加水分解処理して、吸湿率１５％の茶色をした架橋アクリル系吸湿繊維を得た。該架橋アクリル系吸湿繊維を形成する重合体は、ビニル骨格１００％で形成されており、該ビニル骨格に占めるアクリロニトリル骨格のモル分率は２３％であり、アクリル酸またはその塩骨格のモル分率は７０％であった。吸湿率と着色の経時変化を表１に示す。
【００４２】
【表１】
2004277960.tif 000004
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、吸湿性を損なうことなく、低着色の架橋アクリル系吸湿繊維が提供される。かかる架橋アクリル系吸湿繊維を用いて衣服とした場合、発汗時の不快な蒸れ感を解消することができるだけでなく、着色の問題も低減可能である。