(57)【要約】【課題】独特の風合いと吸湿性、良質な品質、性能を有する芯鞘型アクリル系繊維とその製造方法を提供すること。【解決手段】セルロース誘導体のみ、或いはセルロース誘導体とアクリロニトリル系重合体から構成される芯部と、アクリロニトリル系重合体から構成される鞘部とを有し、繊維軸方向に見た際に、鞘部のみからなる部位と、芯部及び鞘部からなる部位とを有する芯鞘型アクリル系複合繊維は、吸保湿性、消臭性等に優れるばかりでなく、嵩高で、従来のアクリル系繊維とは異なる独特の風合いを備えた繊維である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルロース誘導体から構成される芯部と、アクリロニトリル系重合体で構成される鞘部とを有し、繊維軸方向に見た際に、鞘部のみからなる部位と、芯部及び鞘部からなる部位とを有する芯鞘型アクリル系複合繊維。
【請求項２】
前記芯部が、セルロース誘導体とアクリロニトリル系重合体からなる請求項１記載の芯鞘型アクリル系複合繊維。
【請求項３】
アクリロニトリル系重合体／セルロース誘導体を４０／６０〜０／１００の質量比率で溶剤に溶解させた紡糸原液を芯部に、アクリロニトリル系重合体を溶剤に溶解させた紡糸原液を鞘部にそれぞれ用いて凝固液中で湿式紡糸し、その後湿熱条件下で延伸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、芯鞘型アクリル系複合繊維及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アクリル繊維やアクリル系繊維（以下併せてアクリル系繊維という。）は、発色性、嵩高性、保温性に優れ、衣料分野、建寝装分野など広く用いられている。しかし近年、消費者の嗜好は多様になり、新しい風合いや機能を有する繊維素材への要望が高い。その新しい機能性繊維を開発する技術手法として、異種ポリマーの複合化があり、特にアクリル系繊維に関してはセルロース誘導体との複合化が数多く検討され、報告がなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、アクリル系重合体とセルロース誘導体を複合化させ、消臭性能、吸湿性能を向上させると同時にドライ感を付与したアクリル系複合繊維が、また特許文献２には、連続する中空部を有し、保温性あるいは、吸水性を向上させた芯鞘型アクリル系複合繊維が開示されている。しかしながら、これらの方法はいずれも主に機能性付与を意図したものであり、独特の風合い発現させることについては充分に考慮されてはいなかった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−８９９２４号公報
【特許文献２】特開平７−１１８９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、独特の風合いと吸湿性、良質な品質、性能を有する芯鞘型アクリル系繊維とその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
即ち本発明の第一の要旨は、セルロース誘導体から構成される芯部と、アクリロニトリル系重合体で構成される鞘部とを有し、繊維軸方向に見た際に、鞘部のみからなる部位と、芯部及び鞘部からなる部位とを有する芯鞘型アクリル系複合繊維である。
【０００７】
本発明の第二の要旨は、アクリロニトリル系重合体／セルロース誘導体を４０／６０〜０／１００の質量比率で溶剤に溶解させた紡糸原液を芯部に、アクリロニトリル系重合体を溶剤に溶解させた紡糸原液を鞘部にそれぞれ用いて凝固液中で湿式紡糸し、その後湿熱条件下で延伸する芯鞘型アクリル系複合繊維の製造方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の芯鞘型アクリル系複合繊維は、セルロース誘導体から構成される芯部と、アクリロニトリル系重合体で構成される鞘部とを有し、繊維軸方向にみて、鞘部のみからなる部位と、芯部及び鞘部からなる部位とを有するので、吸保湿性、消臭性等に優れるばかりでなく、嵩高で、従来のアクリル系繊維とは異なる独特の風合いを備えた繊維である。
【０００９】
また、本発明の芯鞘型アクリル系複合繊維の製造方法は、上記優れた性能と独特の風合いを備えた芯鞘型アクリル系複合繊維を効率的に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
（アクリロニトリル系重合体）
本発明の芯鞘型アクリル系複合繊維の鞘部、必要に応じて芯部を構成するアクリロニトリル系重合体は、通常のアクリル系繊維の製造に用いられるアクリロニトリル系重合体であればよく、特に限定しない。芯部、鞘部を構成するアクリロニトリル系重合体は、同一組成であっても異なる組成であってもよいが、少なくとも５０質量％のアクリロニトリルを含有していることが好ましい。単量体組成は、アクリロニトリルと、これと共重合する単量体を用いることが好ましく、これによりアクリル繊維本来の特性を発現することができる。
【００１１】
アクリロニトリルと共重合する単量体としては、通常アクリル系繊維を構成するアクリル系重合体を構成する単量体であれば特に限定されず、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチルなどに代表されるアクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピルなどに代表されるメタクリル酸エステル類、さらにアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、アクリルアミド、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、臭化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデンなどが挙げられる。
【００１２】
また、アクリロニトリル系重合体に、ｐ−スルホフェニルメタリルエーテル、メタリルスルホン酸、アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2メチルプロパンスルホン酸、及びこれらのアルカリ塩を共重合すると、染色性が改良されるために好ましい。
【００１３】
（芯部）
本発明の芯鞘型アクリル系複合繊維の芯部は、セルロース誘導体のみ、又はセルロース誘導体とアクリロニトリル系重合体との混合物からなるものであり、その成分比率は、アクリロニトリル系重合体０〜４０質量％、セルロース誘導体６０〜１００質量％が好ましい。セルロース誘導体を６０質量％以上とすることにより、鞘部のみからなる部位と、芯部及び鞘部からなる部位とを良好に形成させることができ、本発明の特徴である独特の風合いが充分なものとなる。セルロース誘導体の割合は、７５質量％以上とすると、鞘部のみからなる部位の比率を好ましい範囲とするのに役立つ。
【００１４】
（セルロース誘導体）
本発明で用いられるセルロース誘導体は、セルロース、セルロースジアセテート、セルローストリアセテートなどを単独又は混合して用いることができる。
【００１５】
本発明における芯鞘型アクリル系複合繊維中のセルロース誘導体の含有量は５〜５０質量％が好ましい。５質量％以上とすることで、独特の風合いや吸湿性などを十分に達成することができ、５０質量％以下とすることで、強度等の充分な繊維物性を保ち、紡績工程など製品加工工程の通過性を良好とすることができる。芯鞘型アクリル系複合繊維中のセルロース誘導体の含有量は１０〜４０質量％がより好ましい。
【００１６】
本発明における芯鞘型アクリル系複合繊維は、繊維軸方向にみて、鞘部のみからなる部位と、芯部及び鞘部からなる部位とを不規則に有する。後述の鞘部のみからなる部位の比率は５〜４０％が好ましい。この比率を５％以上とすることにより、良好な嵩高性と独特の風合いを与えることができる。一方、この比率を４０％以下とすれば、繊維のつぶれ等が生じ難くなる。この比率の下限は１５％がより好ましく、２０％が更に好ましい。また、上限は３５％が好ましく、３０％が更に好ましい。
【００１７】
なお、鞘部のみからなる部位の比率は、芯鞘型アクリル系複合繊維４０〜５０本について、繊維軸に直交する方向の断面を観察し、断面が鞘部のみからなる繊維の本数と、断面が芯部及び鞘部からなる繊維の本数とをそれぞれ計数することにより、鞘部のみからなる繊維の本数が観察総本数に占める割合として求めることができる。
【００１８】
（製造方法）
（紡糸原液）
次に、本発明の芯鞘型複合アクリル系繊維の製造方法を説明する。まず鞘部の成分となるアクリロニトリル系重合体を有機溶剤に溶解し、鞘部紡糸原液とする。一方、芯部の成分となるアクリロニトリル系重合体とセルロース誘導体を、アクリロニトリル系重合体／セルロース誘導体の質量比が４０／６０〜０／１００、好ましくは２５／７５〜０／１００となるように有機溶剤に溶解し芯部紡糸原液とする。
【００１９】
上記の各紡糸原液を調整するための有機溶剤は、アクリル系繊維の紡糸で一般的に使用される有機溶剤のうち、使用するセルロース誘導体を溶解できる溶剤が使用可能であり、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、アセトンなどの有機溶剤を好ましく用いることができる。
【００２０】
各紡糸原液の固形分濃度、温度は、特に限定されないが、鞘部、芯部の各紡糸原液中の固形分濃度を１０質量％以上とすれば、紡糸後の繊維中にボイドが発生したり、繊維物性が低下したり、生産性が低下したりすることを防ぐことができる。
【００２１】
繊維の芯鞘複合状態を安定化させる為には、芯部紡糸原液の粘度が鞘部紡糸原液の粘度よりも高くなる様にそれぞれの固形分濃度を設定することが好ましい。必要に応じて各紡糸原液中に染料、顔料などの着色剤、抗菌剤、消臭剤などの機能剤を添加することが可能である。
【００２２】
セルロース誘導体及びアクリロニトリル系重合体を共通溶媒に溶解し、芯部紡糸原液とした際には、両成分は通常相分離状態となり、一方の海成分の中に他方が島成分として存在する。ここで、セルロース誘導体の質量比が６０％以上となるようにアクリル系重合体と混合して調整した場合、セルロース誘導体が海成分、アクリロニトリル系重合体が島成分となる。
【００２３】
（紡糸）
次に、準備した鞘部、芯部の紡糸原液を、芯鞘型紡糸口金を用いて、溶剤と水からなる凝固液を満たした凝固浴中に吐出させ凝固し凝固糸条とする。この凝固液の溶剤濃度、温度には特に制限はないが、溶剤濃度は２０％以上とすると、紡糸性を一定のレベルに保つころができ、７０質量％以下とすると、凝固浴中での接着繊維の発生などを抑制することができるため好ましい。また、凝固液の温度は３０〜５５℃とすることで紡糸性と繊維物性を良好に保つことが可能となるため好ましい。
【００２４】
凝固糸条は、湿熱条件下で延伸を行うことにより、芯部において延伸性に乏しいセルロース誘導体成分が海成分となっているため、繊維軸方向に見た際に、鞘部のみからなる部位と、芯部及び鞘部からなる部位とが交互に形成される。また、鞘部のみからなる部位と、芯部及び鞘部からなる部位とでは繊度差が発生するとともに、延伸による歪状態も異なるため、緩和処理後の繊維は独特の風合いを得ることができる。
【００２５】
延伸倍率は３．０〜９．０倍が好ましく、より好ましくは３．５〜８．０倍、更に好ましくは４．０〜６．０倍である。延伸倍率は３．５倍以上であれば、十分な繊維物性のアクリル系繊維が得られ、８．０倍以下にとどめることで紡糸での安定性を一定に保つことができる。
【００２６】
延伸は、湿熱条件下で行う。具体的には、６０℃以上の熱水中で行うことが好ましく、アクリル繊維のガラス転移温度である７０〜８０℃以上で行うことが更に好ましい。
【００２７】
延伸したあと、油剤付与、乾燥させた後に緩和処理を施される。また、乾燥、緩和処理は、従来アクリル系繊維の製造に用いられる、熱ロールやネットプロセスによる乾燥とアニール、熱板緩和、スチーム緩和といった緩和方法を単独あるいは組み合わせて行うことができる。
【００２８】
本発明の芯鞘型アクリル系複合繊維は、アルカリ鹸化処理を施すことにより吸湿性を向上させることが可能である。なお、この鹸化処理において、セルロース誘導体として用いたセルロースアセテートは、アクリロニトリル系重合体に比べ、容易に鹸化されてセルロース化するが、アクリロニトリル系重合体の受ける影響が最小となる条件を採用することが好ましい。
【００２９】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明する。
【実施例１】
【００３０】
アクリロニトリル単位９４質量％、酢酸ビニル単位５．５質量％、メタリルスルホン酸ナトリウム単位０．５質量％からなるアクリロニトリル系重合体をジメチルアセトアミドに溶解して、固形分濃度２０質量％の鞘部紡糸原液Ａを調整した。また、芯部紡糸原液として、市販のセルロースジアセテート（ダイセル化学工業製：ＭＩ品種）をジメチルアセトアミドに溶解して、固形分濃度２２質量％の紡糸原液Ｂを調整した。
【００３１】
紡糸原液Ａ及びＢを８０℃に加熱した後、孔数１０００、孔径０．０８ｍｍの芯鞘複合紡糸口金を用いて、芯部／鞘部の紡糸原液吐出比＝２９／７１で、ジメチルアセトアミド５０質量％水溶液の凝固液中へ吐出させた後、９５℃の熱水中で延伸、脱溶媒を行い、続けて油剤付与、乾燥緻密化を行った後、１３０℃加圧水蒸気下で緩和することにより単繊維繊度３．３ｄｔｅｘの芯鞘型アクリル系複合繊維を得た。
【００３２】
得られた繊維について触手による風合い評価を行うとともに、光学顕微鏡を用いて観察し繊維軸方向に、鞘部のみからなる部位の存在の有無を確認した。また走査型電子顕微鏡（以下ＳＥＭと称する）にて観察し、そのＳＥＭ像から鞘部のみからなる部位の比率を求めた。その結果を紡糸時の操業安定性と併せて表２に示した。
【００３３】
鞘部のみからなる部位の比率は、繊維を束にしてポリエチレン製チューブに入れ、安全かみそりにて２ｍｍの長さに切断した後、観察する面を定法により金属蒸着したのち、走査型電子顕微鏡（日本電子株式会社製ＪＳＭ−Ｔ２０）にて観察し、そのＳＥＭ像内の繊維４０〜５０本について、断面が鞘部のみからなる繊維の本数と、断面が芯部及び鞘部からなる繊維の本数とをそれぞれ計数することにより算出した。
【００３４】
繊維の風合い評価は、繊維のドライ感、ボリューム感について、被験者５人の触手による官能性試験により行った。被験者５人全員が良好と判定した場合には○、一人でも不良と判断した場合には×とした。
【００３５】
（実施例２〜７、比較例１〜４）
芯部の紡糸原液組成、原液固形分濃度、芯部／鞘部の紡糸原液吐出比、繊維中セルロースアセテート含量を表１に示す値とした以外は、実施例１と同様にして芯鞘型アクリル系複合繊維を製造し、実施例１と同様の評価を行った。結果を表２に示した。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例３の芯鞘型アクリル系複合繊維の断面写真である。
【図２】本発明の実施例５の芯鞘型アクリル系複合繊維の断面写真である。
【図３】比較例１の芯鞘型アクリル系複合繊維の断面写真である。
【図４】比較例２の芯鞘型アクリル系複合繊維の断面写真である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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