(57)【要約】【課題】  本発明は、アクリル系合成繊維を製造する際の原料である単量体、重合体および有機溶媒中に鉄分が含まれて製造した場合においても、優れた白色性を有するアクリル系繊維とその製造方法を提供する。【解決手段】  本発明は少なくともアクリロニトリル、エチレン性ビニルモノマーおよびスルホン酸含有ビニル系モノマーを重合成分として含むアクリロニトリル系共重合体からなる繊維であって、前記のアクリロニトリル系共重合体の重合時のキレート剤の添加量が重合時の仕込原料中に、０．００１ｇ／Ｌ以上０．０５ｇ／Ｌ以下であることを特徴とする白色アクリル系繊維である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともアクリロニトリル、エチレン性ビニルモノマーおよびスルホン酸含有ビニル系モノマーを重合成分として含むアクリロニトリル系共重合体からなる繊維であって、前記アクリロニトリル系共重合体の重合時のキレート剤の添加量が、重合時の仕込原料中に、０．００１ｇ／Ｌ以上０．０５ｇ／Ｌ以下であることを特徴とする白色アクリル系繊維。
【請求項２】
アクリロニトリル系共重合体の重合成分が、アクリロニトリル８４．５〜９６．０質量％、エチレン性ビニルモノマー２〜１５質量％およびスルホン酸含有ビニル系モノマー０．５〜６質量％からなることを特徴とする請求項１記載の白色アクリル系繊維。
【請求項３】
少なくともアクリロニトリル、エチレン性ビニルモノマーおよびスルホン酸含有ビニル系モノマーを重合成分として含むアクリロニトリル系共重合体からなる繊維の製造方法であって、前記アクリロニトリル系共重合体の重合時のキレート剤の添加量が、重合時の仕込原料中に、０．００１ｇ／Ｌ以上０．０５ｇ／Ｌ以下であることを特徴とする白色アクリル系繊維の製造方法。
【請求項４】
アクリロニトリル系共重合体の割合は、紡糸原液において２０〜２５質量％であり、その際有機溶媒の割合を７５〜８０質量％することを特徴とする請求項３記載の白色アクリル系繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、優れた白色性を有するアクリル系繊維とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アクリル繊維は、他の合成繊維に比べて最も羊毛に類似した柔軟な風合い、保温性、嵩高性ならびに優れた染色性を有しており、衣料用またはインテリア分野に多く利用されている。近年では、インナー用製品での白色または淡色染めにおいて、より鮮明な色合いを出すための繊維の白色化の要望は益々高まってきている。また、白色の染色加工における作業の簡素化および加工費低減の要求に対しても、繊維の白色化が必要とされているのが現状である。
【０００３】
従来、アクリル系繊維の白色化については、種々の提案がなされている。
【０００４】
繊維製造工程において、温水、例えば、４０~６０℃の温度の温水中でアクリル系繊維糸条中に含まれている溶媒を除去した後、熱処理温度を好ましくは１６０~１８０℃、より好ましくは１６５~１７５℃の温度で乾熱下、熱処理時間を好ましくは１０~３０秒間、より好ましくは１５~２５秒間とし、また、収縮率を好ましくは５％以下、より好ましくは１~３％の収縮率に保ちながら、乾燥と緻密化緊張熱処理が施されることにより、アクリル系繊維の白色化が得られるとする提案がなされている（特許文献１参照。）
しかしながら、この提案におけるアクリル系を製造する際の原料である単量体、重合体および有機溶媒中に鉄分が含まれて製造する場合は、アクリル系繊維の白色化にはなお不十分であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２０８９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明の目的は、アクリル系繊維を製造する際の原料である単量体、重合体および有機溶媒中に鉄分が含まれて製造した場合においても、優れた白色性を有するアクリル系繊維とその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決せんとするものであって、本発明の白色アクリル系繊維は、少なくともアクリロニトリル、エチレン性ビニルモノマーおよびスルホン酸含有ビニル系モノマーを重合成分として含むアクリロニトリル系共重合体からなる繊維であって、前記のアクリロニトリル系共重合体の重合時のキレート剤の添加量が、重合時の仕込原料中に、０．００１ｇ／Ｌ以上０．０５ｇ／Ｌ以下であることを特徴とする白色アクリル系繊維である。
【０００８】
本発明の白色アクリル系繊維の好ましい態様によれば、前記のアクリロニトリル系共重合体の重合成分が、アクリロニトリル８４．５〜９６．０質量％、エチレン性ビニルモノマー２〜１５質量％およびスルホン酸含有ビニル系モノマー０．５〜６質量％からなることである。
【０００９】
本発明の白色アクリル系繊維の製造方法は、少なくともアクリロニトリル、エチレン性ビニルモノマーおよびスルホン酸含有ビニル系モノマーを重合成分として含むアクリロニトリル系共重合体からなる繊維の製造方法であって、前記のアクリロニトリル系共重合体の重合時のキレート剤の添加量が、重合時の仕込原料中に、０．００１ｇ／Ｌ以上０．０５ｇ／Ｌ以下であることを特徴とする白色アクリル繊維の製造方法である。
【００１０】
本発明の白色アクリル系繊維の製造方法の好ましい態様によれば、前記のアクリロニトリル系共重合体の割合は、紡糸原液において２０〜２５質量％であり、その際有機溶媒の割合を７５〜８０質量％することである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、アクリル系繊維を製造する際に、原料である単量体、重合体および有機溶媒中に鉄分が含まれて製造した場合においても、優れた白色性を有するアクリル系繊維が得られる。本発明で得られる優れた白色性を有するアクリル系繊維は、セーター、肌着、ジャージおよび靴下等の衣料用途において、単独あるいは綿、レーヨン、ウール等および他繊維と混紡し、紡績することができ、白色かつ淡色染めでより鮮明で良質な品質を有する繊維製品を提供することを可能にする。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の白色アクリル系繊維の詳細について説明する。
【００１３】
本発明の白色アクリル繊維は、少なくともアクリロニトリル、エチレン性ビニルモノマーおよびスルホン酸含有ビニル系モノマーを重合成分として含むアクリロニトリル系共重合体からなる繊維であって、前記のアクリロニトリル系共重合体の重合時のキレート剤の添加量が重合時の仕込原料中に、０．００１ｇ／Ｌ以上０．０５ｇ／Ｌ以下であることを特徴とする白色アクリル系繊維である。
【００１４】
本発明の白色アクリル系繊維とは、ハンター表色系においてｂが＋１．５〜＋５．０の白色アクリル系繊維である。ハンター表色系においてｂが＋５．０より高くなると、繊維を単独あるいは綿、レーヨン、ウール等および他繊維と混紡し、紡績した際、白色と淡色染めでより鮮明な品質を有する繊維製品が得られない。
【００１５】
本発明で用いられるアクリロニトリル系共重合体は、重合成分としてのアクリロニトリルの含有量が、好ましくは８４．５〜９６．０質量％であり、より好ましくは８６．０〜９５．０質量％であり、特に好ましくは８８．０〜９５．０質量％の共重合体であり、さらに前記のアクリロニトリルと共重合可能な共重合成分としてのエチレン性ビニルモノマーとスルホン酸含有ビニルモノマーが共重合される。アクリロニトリルの含有量が８４．５質量％未満の場合は、製糸工程で予め付与された緊張状態でのヒートセット性が高次加工工程における染色あるいは蒸気熱処理等によって著しく低下し、また、アクリロニトリルの含有量が９６．０質量％より大きい場合は、延伸性が著しく低下し生産性を損なう傾向を示す。
【００１６】
上記のエチレン性ビニルモノマーの共重合率は、好ましくは２〜１５質量％であり、より好ましくは３．０〜１１．０質量％である。エチレン性ビニルモノマーの共重合率が２質量％未満の場合は、延伸性が乏しく安定した生産が困難となることがある。一方、エチレン性ビニルモノマーの共重合率が１５質量より多くなると、抗ピル性能が低下する傾向を示す。
【００１７】
また、上記のスルホン酸含有ビニルモノマーの共重合率は、好ましくは０．５〜６質量％であり、より好ましくは１．０〜５．０質量％である。スルホン酸含有ビニルモノマーの共重合率が０．５質量％未満の場合は十分な染色性能が得られず、また、６質量％より多くなると、染色性能は高まるものの、凝固が遅く紡糸工程で繊維同士の接着が発生し易くなる。また、得られた繊維もリング染色などの染色斑を引き起こすことがある。
【００１８】
本発明で用いられるアクリロニトリル系共重合体中に共重合成分として含まれるエチレン性ビニルモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸またはこれらのエステル類、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸ビニル、塩化ビニルおよび塩化ビニリデンなどが挙げられ、特にアクリル酸メチルが好ましく用いられる。
【００１９】
また、共重合成分として含まれるスルホン酸含有ビニルモノマーとしては、ビニルスルホン酸、アクリルスルホン酸、メタリルスルホン酸およびＰ−スチレンスルホン酸などの不飽和スルホン酸またはこれらの塩類などの酸性モノマーなどが挙げられ、特にメタリルスルホン酸ナトリウムが好ましく用いられる。
【００２０】
本発明で用いられるキレート剤としては、例えば、有機系のアミノカルボン酸塩が挙げられ、特にニトリロ三酢酸（以下、ＮＴＡということがある。）が好ましく用いられる。
【００２１】
本発明で用いられるキレート剤の添加量は、重合時の仕込原料中に、０．００１ｇ／Ｌ以上０．０５ｇ／Ｌ以下であることが必要である。キレート剤の添加量は、好ましくは０．００１〜０．００４ｇ／Ｌであり、より好ましくは０．００１〜０．００３ｇ／Ｌである。キレート剤の添加量が、０．００１ｇ／Ｌ未満の場合、重合時の仕込原料中に含まれる鉄分が十分にキレートされずアクリル繊維が黄変する。一方、キレート剤の添加量が０．０５ｇ／Ｌよりも多くなると、鉄分はキレートされるが、余剰なキレート剤がゲル核となりフィルター詰まりトラブルの要因となる。
【００２２】
本発明で用いられるアクリロニトリル系共重合体には、必要に応じ、添加材として、重合開始剤、ｐＨ調整剤および分子量調整剤等を配合することができる。
【００２３】
本発明で用いられるアクリロニトリル系共重合体の重合方法は、懸濁重合法、乳化重合法および溶液重合法等のうち何れも用いることができる。また、使用する有機溶媒としては、ジメチルスルホキシド（以下、ＤＭＳＯということがある。）、ジメチルアセトアミドおよびジメチルホルムアミド等の有機溶媒が挙げられ、特にＤＭＳＯが好ましく用いられる。
【００２４】
アクリロニトリル系共重合体の割合は、紡糸原液として好ましくは２０〜２５質量％であり、その際有機溶媒の割合を７５〜８０質量％とすることが好ましい態様である。アクリロニトリル系共重合体の割合は、より好ましくは２１〜２４質量％であり、有機溶媒の割合は、より好ましくは７６〜７９質量％である。
【００２５】
紡糸原液において、アクリロニトリル系共重合体の割合が２０質量％より少ないと、得られる繊維が失透し光沢が失われるとともに染色性低下をきたすことがある。一方、アクリロニトリル系重合体の割合が、２５質量％を超えると紡糸性が著しく悪化する傾向がある。
【００２６】
このようにして作製された紡糸原液は、通常の湿式紡糸装置を使用して紡糸され、凝固浴に導かれる。
【００２７】
凝固浴としては、ＤＭＳＯ、ジメチルホルムアミドおよびジメチルアセトアミド等の有機溶媒が挙げられ、特にＤＭＳＯ水溶液が好ましく用いられる。
【００２８】
紡糸浴に紡糸原液を吐出する際の紡糸ドラフトは、１．５〜２．２の範囲が好ましい。紡糸ドラフトが１．５未満では口金から引き取りローラー間で糸条が緩み、浴中の乱流による糸揺れによる糸切れが起こり易い。また、紡糸ドラフトが２．２を超えると、糸が張りすぎることにより口金面から糸条が切れることがある。
【００２９】
紡糸性を保持するための凝固浴の組成は、有機溶媒濃度が好ましくは６０〜７０質量であり、その他、水が３０〜４０質量％含まれていることが好ましい態様である。有機溶媒濃度が６０質量％未満の場合は、凝固浴での糸の張力が高くなり、口金面での糸切れが多くなる。また、有機溶媒濃度が７０質量％より高い場合は、糸の凝固不足により引き取りローラー部での接着が発生する。
【００３０】
このようにして作製された凝固糸条は、例えば３０％以下の濃度のＤＭＳＯ水溶液中で、好ましくは３．５〜５．０倍に延伸される。この延伸倍率が３．５倍より小さいと、得られた繊維の紡績工程通過性が低下することがあり、また、延伸倍率が５．０倍を超えると抗ピル性が低下することがある。
【００３１】
本発明の白色アクリル系繊維は、カットして短繊維とされた後、紡績される。紡績糸の構成は、本発明の白色アクリル系繊維を１００質量％としても良く、他の繊維、例えば、ポリエステル系繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維等の合繊繊維または化学繊維、綿、ウールおよび絹等の天然繊維と混紡して紡績することも可能である。
【００３２】
さらに、本発明で得られる白色アクリル系繊維の用途は、セーター、肌着、ジャージおよび靴下等の衣料用途において、優れたソフト風合いと、白色、淡色染めでより鮮明で良質な品質を有する繊維製品を提供することを可能にする。
【実施例】
【００３３】
次に、実施例により本発明の白色アクリル系繊維とその製造方法について具体的に説明する。
【００３４】
（１）「鉄分の測定方法」：
ＪＩＳ  Ｇ１２５７：（２０１３年）鉄および鋼の原子吸光分析方法によって、測定した。
【００３５】
（２）「ハンター表色系ｂの測定方法」：
試料２．５ｇを測色セル（１６ｃｍ３の正方形セル）に充填し、スガ試験機株式会社製ＳＭカラーコンピューターＳＭ−３を用いて、試料台にセットし測色する。測定は、セット時と測色セルを９０°回転させたときの２回の平均値を求めた。
【００３６】
（３）「単繊維繊度、引っ張り強度の測定方法：
ＪＩＳ  Ｌ１０１５：（２０１０年）化学繊維ステープル試験方法によって、測定した。
【００３７】
［実施例１］
原料モノマーとしてアクリロニトリルと、共重合成分としてアクリル酸メチルと、メタリルスルホン酸ソーダおよび溶液重合の溶媒としＤＭＳＯを用いた。紡糸時のＤＭＳＯの鉄分を測定し、２ｐｐｍであった。そして、前記のアクリロニトリル／アクリル酸メチル／メタリルスルホン酸ソーダを、ＤＭＳＯに溶解させこれらの原料中にキレート剤としてＮＴＡを０．００１ｇ／Ｌ添加し溶液重合を行い、アクリロニトリル共重合体中におけるアクリロニトリル／アクリル酸メチル／メタリルスルホン酸ソーダをそれぞれ質量％で８８／１１／１の割合で作製したアクリロニトリル系共重合体のＤＭＳＯ溶液を、紡糸原液とした。このようにして得られた紡糸原液を、濃度６４％のＤＭＳＯ水溶液の凝固浴中に口金を使用して吐出し、湿式紡糸を行い単繊維繊度が４．６ｄｔｅｘで、引っ張り強度が３．８ｃＮ／ｄｔｅｘであり、ハンター表色系ｂが＋３．３の白色性を有するアクリル系繊維を得た。このとき、紡糸フィルター詰まりの発生もなかった。結果を表１に示す。
【００３８】
［実施例２］
キレート剤として、ＮＴＡの添加量を０．０５ｇ／Ｌとしたこと以外は、実施例１と同様にして作製したアクリロニトリル系共重合体のＤＭＳＯ溶液を紡糸原液として使用して、湿式紡糸を行い、単繊維繊度が４．６ｄｔｅｘで、引っ張り強度が３．８ｃＮ／ｄｔｅｘであり、ハンター表色系ｂが＋３．３の白色性を有するアクリル繊維を得た。このとき、紡糸フィルター詰まりの発生もなかった。結果を表１に示す。
【００３９】
［実施例３］
アクリロニトリル共重合体中におけるアクリロニトリル／アクリル酸メチル／メタリルスルホン酸ソーダの割合を、それぞれ質量％で８９／１０／１の割合としたこと以外は、実施例１と同様にして作製したアクリロニトリル系共重合体のＤＭＳＯ溶液を紡糸原液として使用して、湿式紡糸を行い、単繊維繊度が３．４ｄｔｅｘで、引っ張り強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘであり、ハンター表色系ｂが＋４．０の白色性を有するアクリル系繊維を得た。このとき、紡糸フィルター詰まりの発生もなかった。結果を表１に示す。
【００４０】
［実施例４］
キレート剤として、ＮＴＡの添加量を０．０５ｇ／Ｌとしたこと以外は、実施例３と同様にして作製したアクリロニトリル系共重合体のＤＭＳＯ溶液を紡糸原液として使用して、湿式紡糸を行い、単繊維繊度が３．４ｄｔｅｘで、引っ張り強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘであり、ハンター表色系ｂが＋４．０の白色性を有するアクリル繊維を得た。このとき、紡糸フィルター詰まりの発生もなかった。結果を表１に示す。
【００４１】
［実施例５］
アクリロニトリル共重合体中におけるアクリロニトリル／アクリル酸メチル／メタリルスルホン酸ソーダの割合を、それぞれ質量％で９５／３／２の割合としたこと以外は、実施例１と同様にして作製したアクリロニトリル系共重合体のＤＭＳＯ溶液を紡糸原液として使用して、湿式紡糸を行い、単繊維繊度が３．３ｄｔｅｘで、引っ張り強度が２．３ｃＮ／ｄｔｅｘであり、ハンター表色系ｂが＋４．３の白色性を有するアクリル系繊維を得た。このとき、紡糸フィルター詰まりの発生もなかった。結果を表１に示す。
【００４２】
［実施例６］
キレート剤として、ＮＴＡの添加量を０．０５ｇ／Ｌとしたこと以外は、実施例５と同様にして作製したアクリロニトリル系共重合体のＤＭＳＯ溶液を紡糸原液として使用して、湿式紡糸を行い、単繊維繊度が３．３ｄｔｅｘで、引っ張り強度が２．３ｃＮ／ｄｔｅｘであり、ハンター表色系ｂが＋４．３の白色性を有するアクリル系繊維を得た。また、このとき、紡糸フィルター詰まりの発生もなかった。結果を表１に示す。
【００４３】
［実施例7］
キレート剤として、ＮＴＡの添加量を０．０３ｇ／Ｌとしたこと以外は、実施例５と同様にして作製したアクリロニトリル系共重合体のＤＭＳＯ溶液を紡糸原液として使用して、湿式紡糸を行い、単繊維繊度が３．３ｄｔｅｘで、引っ張り強度が２．３ｃＮ／ｄｔｅｘであり、ハンター表色系ｂが＋４．３の白色性を有するアクリル系繊維を得た。また、このとき、紡糸フィルター詰まりの発生もなかった。結果を表１に示す。
【００４４】
［比較例１］
キレート剤として、ＮＴＡの添加をしなかったこと以外は、実施例３と同様にして作製したアクリロニトリル系共重合体のＤＭＳＯ溶液を紡糸原液として用いて、湿式紡糸を行い、単繊維繊度が４．６ｄｔｅｘで、引っ張り強度が３．８ｃＮ／ｄｔｅｘであり、ハンター表色系ｂが＋５．３のアクリル系繊維を得た。このとき、紡糸フィルター詰まりの発生もなかった。結果を表１に示す。
【００４５】
［比較例２］
キレート剤として、ＮＴＡの添加をしなかったこと以外は、実施例３と同様にして作製したアクリロニトリル系共重合体のＤＭＳＯ溶液を紡糸原液として用いて、湿式紡糸を行い、単繊維繊度が３．４ｄｔｅｘで、引っ張り強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘであり、ハンター表色系ｂが＋５．９のアクリル系繊維を得た。このとき、紡糸フィルター詰まりの発生もなかった。結果を表１に示す。
【００４６】
［比較例３］
キレート剤として、ＮＴＡの添加をしなかったこと以外は、実施例５と同様にして作製したアクリロニトリル系共重合体のＤＭＳＯ溶液を紡糸原液として用いて湿式紡糸を行い、単繊維繊度が３．３ｄｔｅｘで、引っ張り強度が２．３ｃＮ／ｄｔｅｘであり、ハンター表色系ｂが＋６．５のアクリル繊維を得た。このとき、紡糸フィルター詰まりの発生もなかった。結果を表１に示す。
【００４７】
［比較例４］
キレート剤として、ＮＴＡの添加量を０．１ｇ／Ｌとしたこと以外は、実施例５と同様にして作製したアクリロニトリル系共重合体のＤＭＳＯ溶液を紡糸原液として用いて、湿式紡糸を行い、単繊維繊度が３．３ｄｔｅｘで、引っ張り強度が２．３ｃＮ／ｄｔｅｘであり、ハンター表色系ｂが＋４．３の白色性を有するアクリル系繊維を得た。このとき、紡糸フィルター詰まりが多発した。結果を表１に示す。
【００４８】
【表１】
2017089062.tif 000002
【００４９】
表１から明らかなように、本発明の実施例１〜７では、紡糸フィルター詰まりの発生がなく、かつ、優れた白色性を有するアクリル系繊維を得ることができた。これに対し、比較例１〜３で得られたアクリル系繊維は、本発明の実施例に比較して白色性が劣っており、また比較例４では、フィルター詰まりが発生した。