(57)【要約】【課題】アクリル系繊維の特徴である良好な染色性、風合いなどを保ち、繊維の基本特性である単糸の強度、伸度を保持しながら、高伸縮性を有した芯鞘型アクリル系複合繊維を提供する。【解決手段】芯部がポリウレタン重合体で構成され、鞘部がアクリル系重合体で構成された芯鞘型アクリル系複合繊維であり、該芯部と該鞘部の芯鞘比率の割合いが繊維断面積比で１０：９０〜９０：１０であり、単繊維の強度が１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上５．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以下、伸長弾性率が５０％〜１５０％であることを特徴する芯鞘型アクリル系複合繊維。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯部がポリウレタン重合体、鞘部がアクリル系重合体で構成された芯鞘型アクリル系複合繊維であり、該芯部と該鞘部の芯鞘部分の面積率が単繊維断面積比で１０：９０〜９０：１０であり、単繊維の強度が１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上５．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以下、伸長弾性率が５０％〜１５０％であることを特徴する芯鞘型アクリル系複合繊維。
【請求項２】
ポリウレタン重合体を芯部に、アクリル系重合体を鞘部に配した芯鞘型アクリル系重合体を凝固浴中に湿式紡糸することを特徴とする芯鞘型アクリル系複合繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高伸縮性の芯鞘型アクリル系複合繊維およびその製造方法に関するものであり、さらに詳しくは、アクリル系繊維の特徴である、良好な染色性、風合い等を保ち、繊維の基本特性である、単糸の強度、伸度を保持し、高伸縮性を有した芯鞘型アクリル系複合繊維およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アクリル系繊維はその良好な染色性、風合いの豊かさなどにより、衣料、寝装、インテリア分野に広く用いられている。近年、加工方法、加工技術の進歩により、高収縮タイプの繊維を混紡して、高嵩高糸、人工獣毛などの素材として用いられてきている。
【０００３】
しかしながら、従来の高収縮タイプのアクリル系繊維は、長期間使用すると形くずれ（伸び、たるみ、へこみ、変形等）が生じ、著しく商品価値を低下させる傾向が著しかった。
【０００４】
その原因は、収縮綿、あるいは高収縮原綿の製造方法自体によるものである。
【０００５】
従来の高収縮原綿の製造方法としては、可塑性成分の量を通常より増加させ、延伸性や収縮率を上げるという方法や（例えば、特許文献１参照）、延伸後のトウの乾燥を緩和な条件下で行い、さらに必要ならば２次延伸を行い残留収縮率を上げた方法や（例えば、特許文献２、３参照）、アクリル系重合体にポリウレタンを混合し、収縮率を上げる等の方法（例えば、特許文献４参照）が提案されている。
【０００６】
前記特許文献１などの第１の方法により得られた収縮綿は、その耐熱性の低下のために、繊維自体の物性（耐熱性、形態安定性、強度、クリンプ安定性など）が低下し、特に収縮時に繊維が硬く、風合い的にゴワゴワしたものとなる。したがって少量の混紡では嵩高性の付与、風合いの改良が不十分であり、逆に多量の混紡では風合い外観の低下をまねくものであった。
【０００７】
また、前記特許文献２、３などの第２の方法により得られた繊維は、繊維自体の物性（耐熱性、形態安定性、クリンプ安定性等）が低く、かつ染色性、収縮時の再失透などに問題があった。
【０００８】
また、前記特許文献４などの第３の方法により得られた収縮綿は、アクリル系重合体とポリウレタンを均一混合しているため、操業性、繊維の耐熱性、形態安定性、風合い、染色性など満足するものではなかった。
【特許文献１】特公昭４９−８８１８号公報
【特許文献２】特公昭４０−１８２５号
【特許文献３】特公昭４０−１８７５号公報
【特許文献４】特公平２−２７４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、アクリル系繊維の特徴である良好な染色性、風合いなどを保ち、繊維の基本特性である単糸の強度、伸度を保持しながら、高伸縮性を有する芯鞘型アクリル系複合繊維およびその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は次の構成を有する。すなわち、
本発明の芯鞘型アクリル系複合繊維は、芯部がポリウレタン重合体、鞘部がアクリル系重合体で構成された芯鞘型アクリル系複合繊維であり、該芯部と該鞘部の芯鞘部分の面積率が繊維断面積比で１０：９０〜９０：１０であり、単繊維の強度が１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上５．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以下、伸長弾性率が５０％〜１５０％であることを特徴するものである。
【００１１】
また、本発明の芯鞘型アクリル系複合繊維の製造方法は、ポリウレタン重合体を芯部に、アクリル系重合体を鞘部に配した芯鞘型アクリル系重合体を凝固浴中に湿式紡糸することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、芯鞘型アクリル系複合繊維中の芯部にポリウレタン重合体溶液を含有させ、製造工程で乾燥緻密化を行わないことにより、高伸縮性を有し、アクリル系繊維の特徴である他素材との同色性、発色性が良く、ソフトな風合いを有する高伸縮性芯鞘型アクリル系複合繊維が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の芯鞘型アクリル系複合繊維は、伸長弾性率が５０％以上１５０％以下の所望の伸長弾性率を得るために、まず、芯部にポリウレタン重合体溶液、鞘部にアクリル系重合体からなる芯鞘型アクリル系重合体を、芯鞘口金を用いて湿式紡糸することで、芯部のポリウレタン重合体溶液と鞘部のアクリル系重合体の芯鞘部分の面積率が１０：９０〜９０：１０の比率で含有し、得られた芯鞘型アクリル系複合繊維糸条を乾燥緻密化しないことにより得られる。
【００１４】
芯鞘型アクリル系複合繊維糸条を乾燥緻密化すると、繊維糸条中の水分を発散させることによって、芯部のポリウレタン重合体溶液の繊維に熱が加わり、これにより、ポリウレタン重合体溶液の繊維の配向が促進されて硬化する傾向にあるため、目標とする伸長弾性率のアクリル系繊維を得ることができない。
【００１５】
本発明において用いるアクリル系重合体は、繊維形成性を有するアクリル系ポリマー、すなわち、アクリロニトリルを８０重量％以上含有するアクリル系ポリマーおよび共重合ポリマーであれば好ましく、特に限定されるものではないが、製糸性、耐失透性、染色性などの面から、アクリロニトリルを９０重量％以上含有し、共重合量が１０重量％以下であるものがさらに好ましい。
【００１６】
また、このアクリル系重合体における共重合成分には、例えばアクリル酸、メタクリル酸およびそれらの低級アルキルエステル類、イタコン酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸ビニル、塩化ビニル、スチレン、塩化ビニリデンなどのビニル系化合物の他に、ビニルスルホン酸、アクリルスルホン酸、メタクリルスルホン酸、パラスチレンスルホン酸などの不飽和スルホン酸およびそれらの塩類などの酸性モノマー類の同種または異種を用いることができる。
【００１７】
上記アクリル系重合体は、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などの有機溶剤中で適宜重合または溶解し、ポリマー濃度が１０〜２５重量％の紡糸原液とするのが好ましい。
【００１８】
次に、本発明で用いるポリウレタン重合体溶液は通常のものが使用できる。例えば、ポリウレタン重合体の組成は、エステル系、エステル／エーテル系、エーテル系、ポリカーボネート系が挙げられる。
【００１９】
また、アクリル系重合体とポリウレタン重合体溶液は、混合しても相溶性がないことが好ましい。アクリル系重合体とポリウレタン重合体溶液を混合したときのアクリル系重合体の比率が５０重量％以上になると相溶性が生じ、両者は少ない芯鞘比率でも十分均質溶液となり、新たな分子の配置構造をとるようになり、繊維の耐熱性の低下、強度の低下、伸度の低下などを起こす原因となるので好ましくない。
【００２０】
混和性は有するが、相溶性のないものを芯成分のポリウレタン重合体溶液に使用することで、初めて巾広い芯鞘部分の面積率の範囲で高伸縮性良好なアクリル系繊維を得ることができるが、そのためのポリウレタン重合体溶液と、アクリル系重合体の芯鞘比率の割合いは１０：９０〜９０：１０であることが重要であり、さらに好ましくは２０：８０〜４０：６０が好ましい。
【００２１】
上述した比率よりも芯部と鞘部の芯鞘部分の面積率が９０よりも高く：１０未満などとポリウレタン重合体溶液が多い場合はアクリル系繊維の特徴が失われることになる。
【００２２】
また、芯部と鞘部の芯鞘部分の面積率が１０未満：９０よりも高いなどと鞘部の面積率が多過ぎると芯部のポリウレタン樹脂溶液の比率が少なくなり、目標とする伸長弾性率のアクリル系繊維を得ることができない。
【００２３】
ここでいう芯部と鞘部の芯鞘部分の面積率は、単繊維の横断面切片を光学顕微鏡を用い撮影し、単繊維横断面の全体の面積（Ａ）、単繊維横断面の芯部分の面積（Ｂ）を測定し、下記式で計算されるものである。なお、測定Ｎ数は３で実施し、その平均値とした。
【００２４】
芯部分の面積率（％）＝（単繊維横断面の芯部分の面積Ｂ／単繊維横断面の全体の面積Ａ）×１００
鞘部分の面積率（％）＝１００−芯部分の面積率（％）
前記の芯部のポリウレタン樹脂溶液、鞘部のアクリル系重合体を紡糸原液として口金孔から吐出して紡糸するとき、通常の芯鞘型繊維紡糸用口金を用いることができる。芯鞘型繊維紡糸用口金の構成としては、例えば、芯部のポリウレタン重合体溶液の紡糸原液と鞘部のアクリル系重合体の紡糸原液を導入する導入孔を有し、３〜１０枚からなる分配板とそれぞれの重合体を芯鞘型に紡糸する紡糸ノズルをホルダーに装着して構成された芯鞘型口金などを用いることができる。
【００２５】
また、本発明における芯鞘型繊維は、同心芯鞘型に限らず、偏心芯鞘型であってもよい。
【００２６】
芯鞘口金の紡糸ノズルの孔径は０．０６ｍｍφ〜０．１２ｍｍφの孔径が好ましい。
【００２７】
本発明の高伸縮性芯鞘型アクリル系複合繊維の製造法で用いる凝固浴は、凝固速度が速いことが好ましく、無機溶剤に比べて凝固速度の速い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（以下ＤＭＳＯという）等の有機溶剤を水と混合して用いることができる。
【００２８】
中でも凝固速度が速いＤＭＳＯが好ましく使用される。なお、凝固浴の組成としては好ましくは有機溶剤１０〜７０重量％／水９０〜１０重量％、より好ましくは有機溶剤３０〜６０重量％／水７０〜４０重量％で使用する。
【００２９】
さらに凝固浴温度は、好ましくは５〜６０℃、より好ましくは２０〜４５℃の範囲に保持する。凝固浴温度が５℃より低いと紡糸性、特に可紡性が低下するので好ましくない。
【００３０】
凝固浴温度が６０℃より高いと、得られる繊維に失透現象が起き、染色性が低下するので好ましくない。
【００３１】
凝固浴より導出された凝固糸条は、水洗処理、水洗と同時に延伸処理、延伸後水洗処理、水洗後延伸処理のいずれかの処理をした後に、乾燥緻密化前の状態で機械捲縮を付与し、６０〜９０℃の熱風で乾燥した後、所定の長さにカットして短繊維集合体を得ることができる。
【実施例】
【００３２】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
【００３３】
実施例中のポリウレタン重合体溶液である市販のサンプレンＬＱ−３３６Ｎは、次のような性状を有するものである。
【００３４】
外観：淡黄色液状、粘度：１００，０００Ｍｐａ・ｓ（２０℃），蒸発残分質量％：３０、エステル系のポリウレタン重合体溶液
実施例中の単繊維強度、伸縮率(伸長弾性率)は、下記の測定方法による。
【００３５】
［単繊維引張り強度及び伸度の測定方法］
ＪＩＳ−Ｌ−１０１５、８．７の引張強さ及び伸び率の測定方法により測定し算出する。試験回数は３０回、その平均値をＪＩＳ  Ｚ  ８４０１によって強度は小数点以下２けた、伸度は小数点以下１けたに丸めて算出した値である。
【００３６】
［伸長弾性率測定方法］
試験測定法は、ＪＩＳ−Ｌ１０５、８．１０、Ａ法により測定し算出する。１０回の試験回数試験し、その平均値をＪＩＳ Ｚ ８４０１によって整数位まで算出した値である。
【００３７】
実施例１
アクリロニトリル（以下、ＡＮという）９４重量％、アクリル酸メチル５．５重量％、およびメタクリルスルホン酸ソーダ０．５重量％をＤＭＳＯ中で溶液重合し、アクリル系重合体を得た。
【００３８】
芯部に使用するポリウレタン重合体溶液は市販のサンプレンＬＱ−３３６Ｎ（三洋化成工業（株））を用い、芯部と鞘部に使用する２種類の紡糸原液を準備した。
【００３９】
この芯部と鞘部に使用する２種類の紡糸原液を紡糸ノズル孔径０．０８ｍｍφからなる芯鞘口金を用いて芯部と鞘部の芯鞘比率割合２０：８０で凝固浴中に湿式紡糸して凝固糸条を作製した。
【００４０】
この凝固糸条を９８℃の熱水中で５．５倍に延伸し、この延伸糸条を十分水洗した後、この糸条を７５℃で予熱し、機械捲縮を付与した後、８０℃の熱風で乾燥し、単繊維繊度３．３ｄｔｅｘの芯鞘型アクリル系複合繊維の繊維集合体を得た。
【００４１】
こうして得られた芯鞘型アクリル系複合繊維は、単繊維の強度が３．２４ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が３０．２％、伸長弾性率が８５％の優れた高伸縮性を有する芯鞘型アクリル系複合繊維であった。
【００４２】
実施例２
ＡＮ９４重量％、アクリル酸メチル５．５重量％、およびメタクリルスルホン酸ソーダ０．５重量％をＤＭＳＯ中で溶液重合し、アクリル系重合体を得た。
【００４３】
芯部に使用するポリウレタン重合体溶液は市販のサンプレンＬＱ−３３６Ｎ（三洋化成工業（株）を用い、芯部と鞘部に使用する２種類の紡糸原液を準備した。
【００４４】
この芯部と鞘部に使用する２種類の紡糸原液を紡糸ノズル孔径０．０８ｍｍφからなる芯鞘口金を用いて芯部と鞘部の芯鞘比率割合３０：７０で凝固浴中に湿式紡糸して凝固糸条を作製した。
【００４５】
この凝固糸条を９８℃の熱水中で５．５倍に延伸し、この延伸糸条を十分水洗した後、この糸条を７５℃で予熱し、機械捲縮を付与した後、８０℃の熱風で乾燥し、単繊維繊度３．３ｄｔｅｘの芯鞘型アクリル系複合繊維の繊維集合体を得た。
【００４６】
こうして得られた芯鞘型アクリル系複合繊維は、単繊維の強度が２．９１ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が２８．７％、伸長弾性率が１１５％の優れた高伸縮性を有する芯鞘型アクリル系複合繊維であった。
【００４７】
実施例３
ＡＮ９４重量％、アクリル酸メチル５．５重量％、およびメタクリルスルホン酸ソーダ０．５重量％をＤＭＳＯ中で溶液重合し、アクリル系重合体を得た。
【００４８】
芯部に使用するポリウレタン重合体溶液は市販のサンプレンＬＱ−３３６Ｎ（三洋化成工業（株）を用い、芯部と鞘部に使用する２種類の紡糸原液を準備した。
【００４９】
この芯部と鞘部に使用する２種類の紡糸原液を紡糸ノズル孔径０．０８ｍｍφからなる芯鞘口金を用いて芯部と鞘部の芯鞘比率割合４０：６０で凝固浴中に湿式紡糸して凝固糸条を作製した。
【００５０】
この凝固糸条を９８℃の熱水中で５．５倍に延伸し、この延伸糸条を十分水洗した後、この糸条を７５℃で予熱し、機械捲縮を付与した後、８０℃の熱風で乾燥し、単繊維繊度３．３ｄｔｅｘの芯鞘型アクリル系複合繊維の繊維集合体を得た。
【００５１】
こうして得られた芯鞘型アクリル系複合繊維は、単繊維の強度が２．６６ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が２７．３％、伸長弾性率が１３０％の優れた高伸縮性を有する芯鞘型アクリル系複合繊維であった。
【００５２】
比較例１
ＡＮ９４重量％、アクリル酸メチル５．５重量％、およびメタクリルスルホン酸ソーダ０．５重量％をＤＭＳＯ中で溶液重合し、アクリル系重合体を得た。
【００５３】
芯部に使用するポリウレタン重合体溶液は市販のサンプレンＬＱ−３３６Ｎ（三洋化成工業（株）を用い、芯部と鞘部に使用する２種類の紡糸原液を準備した。
【００５４】
この芯部と鞘部に使用する２種類の紡糸原液を紡糸ノズル孔径０．０８ｍｍφからなる芯鞘口金を用いて芯部と鞘部の芯鞘比率割合５：９５で凝固浴中に湿式紡糸して凝固糸条を作製した。
【００５５】
この凝固糸条を９８℃の熱水中で５．５倍に延伸し、この延伸糸条を十分水洗した後、この糸条を７５℃で予熱し、機械捲縮を付与した後、８０℃の熱風で乾燥し、単繊維繊度３．３ｄｔｅｘの芯鞘型アクリル系複合繊維の繊維集合体を得た。
【００５６】
こうして得られた芯鞘型アクリル系複合繊維は、単繊維の強度が３．８８ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が３１．６％、伸長弾性率が４０％であり、満足する高伸縮性を有するものが得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の芯鞘型アクリル系複合繊維は、レッグ、ジャージィー、人工獣毛、針灸治療用貼付材、その他の高伸縮性を要求される分野の素材として用いることができる。