(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均酢化度５６．２％未満のセルロースアセテート又はセルロースからなる中間層を挟み、該中間層の外側に平均酢化度５６．２〜６２．５％のセルローストリアセテートからなる層が配置された３層の貼り合わせ構造をなしていることを特徴とするセルロースアセテート複合繊維。
【請求項２】
中間層が、複合繊維の５〜９０重量％を占めている請求項１記載のセルロースアセテート複合繊維。
【請求項３】
中間層が、平均酢化度４８．８％以上５６．２％未満のセルロースジアセテートである請求項１又は請求項２記載のセルロースアセテート複合繊維。
【請求項４】
中間層が、平均酢化度４８．８％未満の低酢化セルロースアセテート又はセルロースである請求項１又は請求項２記載のセルロースアセテート複合繊維。
【請求項５】
中間層が、その層端部にて繊維断面における繊維表面の５〜２０％を占めて繊維表面に露出している請求項４記載のセルロースアセテート複合繊維。
【請求項６】
平均酢化度４８．８％以上５６．２％未満のセルロースジアセテートを中間層成分、平均酢化度５６．２〜６２．５％のセルローストリアセテートを外側層成分とし、中間層成分及び外側層成分を溶剤にそれぞれ溶解し、粘度（測定２５℃）５００〜２５００Ｐａ・Ｓで、かつ紡糸原液間の粘度差を１０００Ｐａ・Ｓ以下とした２種の紡糸原液を用いて３層の貼り合わせ構造に乾式複合紡糸することを特徴とするセルロースアセテート複合繊維の製造方法。
【請求項７】
紡糸における中間層成分の紡糸原液の単位時間での吐出量中の固形分を、全吐出量中の固形分の５〜９０重量％とする請求項６記載のセルロースアセテート複合繊維の製造方法。
【請求項８】
請求項６又は請求項７により製造された複合繊維を、脱アセチル化処理して中間層成分を平均酢化度４８．８％未満の低酢化セルロースアセテート又はセルロースとすることを特徴とするセルロースアセテート複合繊維の製造方法。
【請求項９】
脱アセチル化処理として、アルカリ処理又は酸処理を用いる請求項８記載のセルロースアセテート複合繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セルロースアセテート複合繊維及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複合繊維は、繊維を複数のポリマー成分で構成し、貼り合わせ型、芯鞘型、海島型等の複合構造にすることにより、繊維に単一のポリマーのみでは得られぬ物理的又は化学的性質を発揮させるための機能性繊維、或いは細繊度の繊維に割繊する又は細繊度繊維を取り出すための前駆体繊維として広く知られ、ポリエステル系、ポリアミド系又はアクリロニトリル系等の複合繊維については数多くの提案がなされている。
【０００３】
しかしながら、セルロースアセテート繊維は、その乾式紡糸でのノズル孔径が他繊維における紡糸でのノズル孔径と比べ非常に小さく、ノズル孔からの紡糸原液の吐出流速度が極めて大きいため、安定に複合構造、特に貼り合わせ型構造の複合繊維を製造することは困難であり、乾式紡糸法によって直接複合繊維を得る方法及び複合繊維については未だ満足すべき提案がなされていないのが現状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、乾式紡糸において、特定のセルロースアセテートの組み合わせ、紡糸原液の粘度調整、特定の複合構造とすることによりセルロースアセテート複合繊維が得られることを見い出し、本発明に至ったものである。本発明の目的は、セルローストリアセテート繊維独特のドライ感、清涼感を有しながら、吸湿・吸水性を有する新規なセルロースアセテート複合繊維を提供することにあり、また本発明の他の目的は、細繊度繊維に割繊可能な新規なセルロースアセテート複合繊維を提供することにあり、更に本発明の目的は、かかるセルロースアセテート複合繊維を乾式紡糸により安定に得ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、平均酢化度５６．２％未満のセルロースアセテート又はセルロースからなる中間層を挟み、該中間層の外側に平均酢化度５６．２〜６２．５％のセルローストリアセテートからなる層が配置された３層の貼り合わせ構造をなしていることを特徴とするセルロースアセテート複合繊維、及び、平均酢化度４８．８％以上５６．２％未満のセルロースジアセテートを中間層成分、平均酢化度５６．２〜６２．５％のセルローストリアセテートを外側層成分とし、中間層成分及び外側層成分を溶剤にそれぞれ溶解し、粘度（測定２５℃）５００〜２５００Ｐａ・Ｓで、かつ紡糸原液間の粘度差を１０００Ｐａ・Ｓ以下とした２種の紡糸原液を用いて３層の貼り合わせ構造に乾式複合紡糸することからなるセルロースアセテート複合繊維の製造方法、にある。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明のセルロースアセテート複合繊維は、２種の複合成分からなり、その一つの複合成分の層を中間層とし、他の複合成分の層が中間層を挟み中間層の両外側に配置された３層の貼り合わせ構造をなしており、本発明のセルロースアセテート複合繊維における中間層は、平均酢化度５６．２％未満のセルロースアセテート又はセルロースから構成され、また外側層は、平均酢化度５６．２〜６２．５％のセルローストリアセテートから構成される。
【０００７】
本発明のセルロースアセテート複合繊維の中間層を構成する平均酢化度５６．２％未満のセルロースアセテートとは、平均酢化度４８．８％以上５６．２％未満のセルロースジアセテート及び平均酢化度４８．８％未満の低酢化セルロースアセテートを指し、またセルロースとは、平均酢化度０％のものをいう。図１に本発明のセルロースアセテート複合繊維の断面を示す。図１において、１は外側層の平均酢化度５６．２〜６２．５％のセルローストリアセテート、２は中間層の平均酢化度５６．２％未満のセルロースアセテート又はセルロースである。
【０００８】
本発明のセルロースアセテート複合繊維において、中間層は、繊維全体に対する重量比として複合繊維の５〜９０重量％を占めていることが好ましく、中間層割合が５重量％未満或いは９０重量％を越えると明確な３層の貼り合わせ構造を示すのが困難となる。
【０００９】
本発明のセルロースアセテート複合繊維において、中間層の割合、中間層の露出比にも依るが、中間層が平均酢化度４８．８％以上５６．２％未満のセルロースジアセテートであり、外側層がセルローストリアセテートであるときは、ドライ感、清涼感に優れ、吸湿・吸水性があり、繊維物性の低下が少ないという優れた性能を示す。
【００１０】
また、中間層が平均酢化度４８．８％未満の低酢化セルロースアセテート又はセルロースであり、外側層がセルローストリアセテートであるときは、ドライ感、清涼感を備えながらも、高い吸湿・吸水性を呈する。この場合、中間層を構成する平均酢化度４８．８％未満の低酢化セルロースアセテート又はセルロースの性質をより発揮させる上で、中間層がその層端部にて繊維断面における繊維表面の５〜２０％を占めて繊維表面に露出していることが好ましく、中間層の露出割合が５％未満では、十分な吸湿・吸水性が示され難く、２０％を超えると、ドライ感、清涼感が不十分となり易い。また、本発明のセルロースアセテート複合繊維における中間層、外側層の各層は、３層の貼り合わせ構造を呈する限りにおいて、必ずしも均一厚みでなくともよい。
【００１１】
本発明のセルロースアセテート複合繊維の製造方法を説明すると、平均酢化度４８．８％以上５６．２％未満のセルロースジアセテートを中間層成分、平均酢化度５６．２〜６２．５％のセルローストリアセテートを外側層成分とし、中間層成分及び外側層成分を溶剤にそれぞれ溶解し、粘度（測定２５℃）５００〜２５００Ｐａ・Ｓで、かつ紡糸原液間の粘度差を１０００Ｐａ・Ｓ以下になるようにして２種の紡糸原液を調製し、この２種の紡糸原液を用いて中間層を外側層が挟む３層の貼り合わせ構造に乾式複合紡糸する。
【００１２】
本発明方法においては、複合成分の組み合わせを平均酢化度４８．８％以上５６．２％未満のセルロースジアセテートと平均酢化度５６．２〜６２．５％のセルローストリアセテートとの組み合わせとすること、複合紡糸に用いる２種の紡糸原液を粘度（測定２５℃）５００〜２５００Ｐａ・Ｓで、かつ紡糸原液間の粘度差を１０００Ｐａ・Ｓ以下とすること、そして複合構造を３層の貼り合わせ構造とすることが本発明のセルロースアセテート複合繊維の製造方法における必須の要件である。
【００１３】
平均酢化度４８．８％以上５６．２％未満のセルロースジアセテートと平均酢化度５６．２〜６２．５％のセルローストリアセテートとは、ともにセルロースアセテート繊維の乾式紡糸に用いられる溶剤である塩化メチレン／メタノール混合溶剤に可溶であり、３層の貼り合わせ構造は、芯鞘構造や海島構造とは異なり、２種のポリマーを繊維表面に露出させそれぞれのポリマーの特性を繊維表面上で直接的に発揮させる構造であり、３層の貼り合わせ構造が本発明の目的を達成する上で有効なるものである。
【００１４】
紡糸原液の粘度は、乾式複合紡糸における吐出性・曳糸性並びにノズル孔からの紡糸原液の吐出流の方向バランスに大きく関与しており、本発明方法においては、特に好ましくは２種の紡糸原液の粘度（測定２５℃）を８００〜１５００Ｐａ・Ｓで、かつ紡糸原液間の粘度差を５００Ｐａ・Ｓ以下に調整することが望ましい。どちらか一方の紡糸原液の粘度が５００Ｐａ・Ｓ未満では、ノズル孔からの吐出流が極めて不安定で曳糸性が低下し、紡糸困難となり、またどちらか一方の紡糸原液の粘度が２５００Ｐａ・Ｓを超えると、ノズル孔からの吐出が極めて困難となる。また、２種の紡糸原液間の粘度差が１０００Ｐａ・Ｓを超えると、ノズル孔からの吐出流における２成分の方向バランスが乱れ易く、紡糸不安定になる。
【００１５】
紡糸原液の粘度の調整は、ポリマーを所定の粘度となるよう溶剤に溶解する固形分濃度で行うことが好ましい。また、複合紡糸に用いるノズルとしては、少なくともノズルの吐出口で中間層となる紡糸原液流と中間層を挟んで外側層となる紡糸原液流との貼り合わせ状態が形成される構造のものであれば特に制限はなく、またノズル孔形状も３層の貼り合わせ状態が維持される限り特に制限はない。
【００１６】
本発明方法における乾式複合紡糸は、中間層成分の平均酢化度４８．８％以上５６．２％未満のセルロースジアセテートと外側層成分の平均酢化度５６．２〜６２．５％のセルローストリアセテートを、塩化メチレン／メタノール混合溶剤にそれぞれ溶解して前記粘度に調整した２種の紡糸原液を調製し、これら紡糸原液を複合紡糸ノズルから加熱雰囲気中に吐出し、溶剤を蒸発させて繊維状体を形成させるとともに、この繊維状体を引き取って完全な繊維の形態にする工程をとる。乾式複合紡糸に際しては、中間層成分及び外側層成分の各紡糸原液の吐出量比は所望の中間層割合に応じて決定されるが、中間層成分の紡糸原液の単位時間での吐出量中の固形分を、全吐出量中の固形分の５〜９０重量％とすることが好ましい。
【００１７】
本発明のセルロースアセテート複合繊維が中間層が平均酢化度４８．８％未満の低酢化セルロースアセテート又はセルロースで、外側層が平均酢化度５６．２〜６２．５％のセルローストリアセテートである場合は、その製造方法は、前記方法で製造された中間層が平均酢化度４８．８％以上５６．２％未満のセルロースジアセテートで、外側層がセルローストリアセテートである複合繊維を、脱アセチル化処理して中間層成分の平均酢化度４８．８％以上５６．２％未満のセルロースジアセテートを平均酢化度４８．８％未満の低酢化セルロースアセテートとし又は更に処理を進行させてセルロースとする。
【００１８】
脱アセチル化処理としては、水酸化ナトリウム、炭酸カルシウム等のアルカリ水溶液によるアルカリ処理又は酢酸、硫酸等の酸水溶液による酸処理を用いる。処理条件は特に限定はなく、処理溶液濃度、処理温度、処理時間等は目的とする脱アセチル化度に応じて決定されるが、外側層の平均酢化度５６．２〜６２．５％のセルローストリアセテートが酢化度５６．２％以下には脱アセチル化されないような条件を用いる。平均酢化度４８．８％以上５６．２％未満のセルロースジアセテートをセルロースまで脱アセチル化する好ましい処理条件を挙げるならば、水酸化ナトリウム１〜２重量％水溶液で処理温度６０゜C、処理時間３〜１０分で浸漬処理する。
【００１９】
かかる脱アセチル化処理により得られる中間層が平均酢化度４８．８％未満の低酢化セルロースアセテート又はセルロースで、外側層が平均酢化度５６．２〜６２．５％のセルローストリアセテートの複合繊維は、低酢化セルロースアセテートの溶剤やセルロースの分解酵素により割繊処理するならば、セルローストリアセテート主体の細繊維を得ることもできる。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。なお、実施例における吸湿・吸水性を示す水分率の測定は下記の方法に拠った。
【００２１】
水分率：
試料繊維を温度６５℃の熱風乾燥器中で１．５時間処理した後、温度２０℃、相対湿度６５％下で２４時間放置し、重量（Ａ）を測定し、 その後温度１１０℃の通風乾燥機で１５分間処理した後、重量（Ｂ）を測定し、次式で算出した。
水分率（％）＝〔（Ａ−Ｂ）／Ｂ〕×１００
風合い：
ドライ感、清涼感について、試料繊維で編成の筒編物を手触りで評価し、次の基準で判定した。
○：良好
△：普通
×：不良
【００２２】
（実施例１〜３）
外側層成分として平均酢化度が６１．６％のセルローストリアセテートを塩化メチレン／メタノ−ル混合溶剤に溶解し、固形分濃度が２１．９５重量％（粘度１３５０Ｐａ・Ｓ）の外側層形成用の紡糸原液ａを調製した。また、中間層成分として平均酢化度５５．２％のセルロースジアセテートを塩化メチレン／メタノ−ル混合溶剤に溶解し、固形分濃度が２２．１０重量％（粘度１１５０Ｐａ・Ｓ）の中間層形成用の紡糸原液ｂを調製した。
【００２３】
前記２種の紡糸原液を用いて、ノズル孔形状が円形、ノズル孔径が０．０３８ｍｍ、ノズル孔数２０の複合紡糸ノズルにて、表１に示す中間層割合にし、かつ中間層がセルロースジアセテート、外側層がセルローストリアセテートになるように配し、紡糸速度５００ｍ／分で乾式複合紡糸し、８４ｄｔｅｘ／２０フィラメントの中間層がセルロースジアセテート、両外側層がセルローストリアセテートの３層貼り合わせ構造のセルロースアセテート複合繊維を得た。表１に得られた複合繊維の繊維性能を示した。
【００２４】
（比較例１〜２）
実施例１において、中間層割合を４重量％及び９５重量％にそれぞれ変更した以外は、実施例１と同様にして３層貼り合わせ構造の複合繊維を得ようとしたが、繊維の貼り合わせ構造が極めて不安定なもので明瞭な３層構造の繊維は得られなかった。
【００２５】
（実施例４）
外側層成分として平均酢化度が６１．６％のセルローストリアセテートを塩化メチレン／メタノ−ル混合溶剤に溶解し、固形分濃度が１８．００重量％（粘度６８０Ｐａ・Ｓ）の外側層形成用の紡糸原液ａを調製した。また、中間層成分として平均酢化度５５．２％のセルロースジアセテートを塩化メチレン／メタノ−ル混合溶剤に溶解し、固形分濃度が２２．１０重量％（粘度１１５０Ｐａ・Ｓ）の中間層形成用の紡糸原液ｂを調製した。
【００２６】
前記２種の紡糸原液を用いた以外は、実施例１と同様にして、表１に示す中間層割合にし、かつ中間層がセルロースジアセテート、外側層がセルローストリアセテートになるように配して乾式複合紡糸し、８４ｄｔｅｘ／２０フィラメントの３層貼り合わせ構造のセルロースアセテート複合繊維を得た。表１に得られた複合繊維の繊維性能を示した。
【００２７】
（実施例５）
外側層成分として平均酢化度が６１．６％のセルローストリアセテートを塩化メチレン／メタノ−ル混合溶剤に溶解し、固形分濃度が２４．００重量％（粘度１９００Ｐａ・Ｓ）の外側層形成用の紡糸原液ａを調製した。また、中間層成分として平均酢化度５５．２％のセルロースジアセテートを塩化メチレン／メタノ−ル混合溶剤に溶解し、固形分濃度が２２．１０重量％（粘度１１５０Ｐａ・Ｓ）の中間層形成用の紡糸原液ｂを調製した。
【００２８】
前記２種の紡糸原液を用いた以外は、実施例１と同様にして、表１に示す中間層割合にし、かつ中間層がセルロースジアセテート、外側層がセルローストリアセテートになるように配して乾式複合紡糸し、８４ｄｔｅｘ／２０フィラメントの３層貼り合わせ構造のセルロースアセテート複合繊維を得た。表１に得られた複合繊維の繊維性能を示した。
【００２９】
（比較例３）
外側層成分として平均酢化度が６１．６％のセルローストリアセテートを塩化メチレン／メタノ−ル混合溶剤に溶解し、固形分濃度が１６．００重量％（粘度４６０Ｐａ・Ｓ）の外側層形成用の紡糸原液ａを調製した。また、中間層成分として平均酢化度５５．２％のセルロースジアセテートを塩化メチレン／メタノ−ル混合溶剤に溶解し、固形分濃度が２２．１０重量％（粘度１１５０Ｐａ・Ｓ）の中間層形成用の紡糸原液ｂを調製した。
【００３０】
前記２種の紡糸原液を用いた以外は、実施例１と同様にして、表１に示す中間層割合にし、かつ中間層がセルロースジアセテート、外側層がセルローストリアセテートになるように配して乾式複合紡糸しようとしたが、曳糸性がなく紡糸不良で繊維を得ることができなかった。
【００３１】
（比較例４）
外側層成分として平均酢化度が６１．６％のセルローストリアセテートを塩化メチレン／メタノ−ル混合溶剤に溶解し、固形分濃度が２６．００重量％（粘度２７００Ｐａ・Ｓ）の外側層形成用の紡糸原液ａを調製した。また、中間層成分として平均酢化度５５．２％のセルロースジアセテートを塩化メチレン／メタノ−ル混合溶剤に溶解し、固形分濃度が２２．１０重量％（粘度１１５０Ｐａ・Ｓ）の中間層形成用の紡糸原液ｂを調製した。
【００３２】
前記２種の紡糸原液を用いた以外は、実施例１と同様にして、表１に示す中間層割合にし、かつ中間層がセルロースジアセテート、外側層がセルローストリアセテートになるように配して乾式複合紡糸しようとしたが、全てのノズル孔から安定に吐出せず、紡糸不良で繊維を得ることができなかった。
【００３３】
（比較例５）
外側層成分として平均酢化度が６１．６％のセルローストリアセテートを塩化メチレン／メタノ−ル混合溶剤に溶解し、固形分濃度が１８．００重量％（粘度６８０Ｐａ・Ｓ）の外側層形成用の紡糸原液ａを調製した。また、中間層成分として平均酢化度５５．２％のセルロースジアセテートを塩化メチレン／メタノ−ル混合溶剤に溶解し、固形分濃度が２４．００重量％（粘度２２００Ｐａ・Ｓ）の中間層形成用の紡糸原液ｂを調製した。
【００３４】
前記２種の紡糸原液を用いた以外は、実施例１と同様にして、表１に示す中間層割合にし、かつ中間層がセルロースジアセテート、外側層がセルローストリアセテートになるように配して乾式複合紡糸しようとしたが、吐出流が不安定であり、紡糸不良で繊維を得ることができなかった。
【００３５】
（参考例１）
平均酢化度が６１．６％のセルローストリアセテートを塩化メチレン／メタノ−ル混合溶剤に溶解し、固形分濃度が２１．９５重量％（粘度１３５０Ｐａ・Ｓ）の紡糸原液を調製した。この紡糸原液を用いて、ノズル孔形状が円形、ノズル孔径が０．０３８ｍｍ、ノズル孔数２０のノズルにて、紡糸速度５００ｍ／分で乾式紡糸し、８４ｄｔｅｘ／２０フィラメントのセルローストリアセテート繊維を得た。表１に得られた繊維の繊維性能を示した。
【００３６】
（参考例２）
平均酢化度が５５．２％のセルロースジアセテートを塩化メチレン／メタノ−ル混合溶剤に溶解し、固形分濃度が２２．１０重量％（粘度１１５０Ｐａ・Ｓ）の紡糸原液を調製した。この紡糸原液を用いて、ノズル孔形状が円形、ノズル孔径が０．０３８ｍｍ、ノズル孔数２０のノズルにて、紡糸速度５００ｍ／分で乾式紡糸し、８４ｄｔｅｘ／２０フィラメントのセルロースジアセテート繊維を得た。表１に得られた繊維の繊維性能を示した。
【００３７】
【表１】
0003758126.tif 000002
【００３８】
（実施例６〜８、比較例６）
実施例１〜３で用いたと同じ２種の紡糸原液を用い、実施例１〜３と同様にして乾式複合紡糸し、表２に示すような中間層割合及び中間層露出比の８４ｄｔｅｘ／２０フィラメントの３層貼り合わせ構造のセルロースアセテート複合繊維をそれぞれ得た。得られた複合繊維を前駆体繊維とし、下記の条件でアルカリ処理して前駆体繊維である複合繊維の中間層の平均酢化度５５．２％のセルロースジアセテートを脱アセチル化によりセルロースに変換し、中間層がセルロース、両外側層がセルローストリアセテートの３層貼り合わせ構造の複合繊維を得た。表２に得られた複合繊維の繊維性能を示した。
【００３９】
アルカリ処理条件
アルカリ水溶液；水酸化ナトリウム１重量％水溶液
処理温度      ；６０℃
処理時間      ；１０分
処理方式      ；浴比１：１００で浸漬
【００４０】
【表２】
0003758126.tif 000003
【００４１】
【発明の効果】
本発明のセルロースアセテート複合繊維は、セルローストリアセテート繊維独特のドライ感、清涼感を有しながら、吸湿・吸水性を有する新規なセルロースアセテート複合繊維であり、また細繊度繊維に割繊可能な前駆体繊維ともなるものであり、更に本発明方法によれば、かかるセルロースアセテート複合繊維を、乾式紡糸により安定した明瞭な複合構造に紡糸性良好に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のセルロースアセテート複合繊維の断面図である。
【符号の説明】
１  平均酢化度５６．２〜６２．５％のセルローストリアセテート
２  平均酢化度５６．２％未満のセルロースアセテート又はセルロース
【図１】
0003758126.tif 000004