JP2908046B2 - 抗ピリング性アクリル系繊維及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は優れた抗ピリング性を有
するアクリル系合成繊維及びその製造方法に関するもの
である。更に詳しくは乾式紡糸法によって得られ優れた
風合いおよび紡績等の後加工性の良好な抗ピリング性ア
クリル系合成繊維及び該繊維の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】衣料の着用時に発生するピリングはその
美観ないしは風合いを著しく損ねることはよく知られて
いる。特にアクリル系繊維は従来よりその主たる用途が
スパンニット分野であることからピリングの発生が顕著
であり、その対策が強く望まれている。

【０００３】このため、これまでにもピリングの発生を
防止する方法として種々の提案がなされている。それら
を大別するとピリングの発生の主因となる毛羽を生ぜし
めない方法と毛羽が発生してもそれがピリングを形成す
る以前に脱落せしめる方法とに分けられる。前者は一般
に耐ピリング性において恒久性に乏しく、且つその方法
上から編織物の構造面もしくは組織の形態面の制約に依
存し、実用上広範な製品展開が期待出来ない等の欠点が
ある。実用上有利な抗ピリング性を与えるためには、後
者すなわち毛羽が絡みピリングを形成する前に毛羽を脱
落せしめる方法が効果的である。

【０００４】その具体的な方法としては、特開昭５７−
１２１６１０号公報等に示された繊維製造工程において
低い延伸倍率を採用したり、特開昭５６−１２８３２４
号公報に示された繊維に局所的な欠陥を付与することに
よって繊維の強度を低下させることが試みられている。
これらの方法により実用的に望ましい抗ピリング性が得
られた例は必ずしも少なくないが、反面、繊維の強度低
下に起因する後加工性の低下、すなわち紡績通過性が劣
り、とりわけ１００％使いの商品展開をはかる場合など
フライの発生、糸斑の増大及び紡績糸の強力低下を招
き、製品の品質低下や高次加工性を損なうという大きな
欠陥がある。

【０００５】一方単繊維強度の低下をきたすことなく充
分な引張り強力を有し、後加工性の良好な抗ピリング性
を有する繊維を得る方法としては、特開昭５１−１０２
１２０号公報に開示された技術がある。当該技術は繊維
形成用アクリロニトリル系重合体としてアクリロニトリ
ル単位９４％以上、強酸基含有単量体０．５〜３．５重
量％および他の単量体２．５〜５．５重量％なる組成の
ものを用い、このアクリロニトリル系重合体を湿式紡糸
後４〜７倍熱延伸、乾燥後さらに９０〜１８０℃で１．
１〜２．４倍延伸し、該延伸温度よりも高い温度で定長
セットすることをその内容としている。この技術は湿式
紡糸法を採用した際にはかなり有効な方法であるが、紡
糸法として乾式紡糸法を採用して得られる繊維は糸加工
時におけるフライの発生が多いこと、繊維の沸水収縮率
が高いため染色しにくいこと、また沸水収縮後の抗ピリ
ング性が原糸に比べ低下することなどの改良すべき点が
多々あった。

【０００６】また湿式紡糸法によるアクリル系繊維の場
合、特開昭５９−１１６４０９号公報等にみられるよう
にポリマー組成や紡糸条件を規定することにより繊維断
面を円形に近付ける方法があるが、乾式紡糸法によるア
クリル系繊維の場合、その亜鈴形の繊維断面に起因する
優れた光沢感や柔軟で嵩高な風合いに大きな特徴があ
り、上記のような円形断面形状への変更等の方法は適用
し難い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】乾式紡糸法によるアク
リル系繊維はその緻密な構造により平滑な表面と良好な
透明性等を有し衣料用繊維として好ましい特性を有する
反面、抗ピリング性が劣っており、製品用途を制限する
重大な原因となっている。

【０００８】本発明の目的は乾式紡糸法によるアクリル
系繊維の好ましい特性を生かすと共に、抗ピリング性に
優れ且つ後加工性にも優れたアクリル系繊維及びその製
造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は衣料用繊維
として広く消費者に好まれている乾式紡糸法によるアク
リル系繊維について上記欠陥を生ずることなく恒久性と
後加工性に優れた抗ピリング性アクリル系繊維を得るべ
く鋭意検討を進めた結果本発明に到達したものである。

【００１０】即ち本発明は、９５重量％以上のアクリロ
ニトリル単位、４重量％以下の中性単量体及び０．３〜
５重量％の強酸基含有単量体よりなるアクリロニトリル
系重合体よりなり、引張り強力１．８〜４ｇ／ｄ、結節
強力（ｇ／ｄ）と結節伸度（％）の積が３０以下、沸水
収縮率が−３．４〜５％なる条件を満足する乾式紡糸法
により得られることを特徴とする坑ピリング性アクリル
系繊維にある。前記中性単量体としてはアクリル酸メチ
ルが好ましい。

【００１１】また本発明の抗ピリング性アクリル系繊維
の製造方法は、９５％重量以上のアクリロニトリル単
位、４重量％以下の中性単量体及び０．３〜５重量以上
の強酸基含有単量体よりなるアクリロニトリル系重合体
の紡糸原液を乾式紡糸し、該繊維を７０℃の温水〜熱水
中で１．２〜５倍の範囲で一次延伸し、ついで乾燥及び
緩和熱処理を施して１０〜５０％の収縮を与え、さらに
温度１６０〜２００℃で１．２〜２．５倍で、且つ一次
延伸倍率との積が３〜８の範囲で二次延伸した後、該延
伸温度以上の温度で定長熱処理することを特徴とする。

【００１２】本発明によって得られるアクリル系繊維は
充分な引張り強力と伸度を有し、紡績等の工程において
もフライの発生などはなく、後加工性に極めて優れてい
る。

【００１３】本発明により得られる繊維はその結節強力
（ＤＫＳと称す）と結節伸度（ＤＫＥと称す）の積（Ｄ
ＫＳ×ＤＫＥ）が極めて低い値を示す。通常の乾式紡糸
法によって製造した繊維のＤＫＳ×ＤＫＥ値は40〜80の
値となるが、本発明によって製造した繊維のＤＫＳ×Ｄ
ＫＥ値は３０以下である。また通常のアクリロニトリル
系重合体からなる繊維は沸水収縮率が高い場合、又はた
とえ沸水収縮率が低くても高い引張り強力を付与した場
合、原綿段階では抗ピリング性が良好であっても後加工
で沸水処理した後では抗ピル性の低下が認められ、高い
引張り強力と高度な抗ピリング性を兼備することは困難
であった。本発明は上述の如き特定の共重合組成のアク
リロニトリル系重合体よりなり、且つ特定のＤＫＳ×Ｄ
ＫＥ値及び沸水収縮率を満足して、初めて高い引張り強
力と高度な抗ピリング性を兼備する乾式紡糸法によるア
クリル系繊維が得られることを示す。

【００１４】以下本発明を作用と共に更に詳しく説明す
る。本発明の対象となるアクリロニトリル系重合体は９
５重量％以上のアクリロニトリル単位、４重量％以下好
ましくは２重量％以下の中性単量体及び０．３〜５重量
％の強酸基含有単量体を含有することが必要である。中
性単量体が４重量％を超えた場合は、高倍率延伸で高い
引張り強力を付与した場合、後加工の沸水処理後の抗ピ
リング性の低下が著しく高度の抗ピリング性は得られな
い。また強酸基含有単量体が０．３重量％未満の場合は
染色性が不足し、５重量％を超えた場合は過度の染色性
による染色斑等が発生し、双方とも衣料用として不適当
である。

【００１５】 共重合可能な中性単量体としては、具体
的にはアクリル酸メチル、メタアクリル酸メチル等の
（メタ）アクリル酸エステル類、酢酸ビニル、スチレ
ン、アクリルアミド類が挙げられる。耐熱性の面からは
アクリル酸メチルが望ましい。また強酸基含有単量体と
しては、具体的には（メタ）アクリル酸、（メタ）アリ
ルスルホン酸類やビニルベンゼンスルホン酸とそれらの
塩類、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ビ
ニルピリジン類が挙げられる。

【００１６】本発明に使用するアクリロニトリル系重合
体は通常の懸濁重合、溶液重合、乳化重合などのいかな
る方法によっても製造できる。該重合体の重合度はその
比粘度で表して０．１〜０．２の範囲が好ましい。

【００１７】重合体紡糸原液は、該重合体を通常のアク
リロニトリル系重合体の溶剤、例えばジメチルホルムア
ミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等
の溶剤に重合体濃度が２０〜４０重量％になるよう溶解
して作られるが、ポリマーの溶解性及び溶剤回収面から
特にジメチルホルムアミドが好ましい。

【００１８】採用する乾式紡糸法は公知の方法でよく、
上記紡糸原液をオリフィスを通じて高温度の空気または
不活性ガス中に吐出し溶剤を蒸発させ未延伸糸を得る。
未延伸糸は７０℃の温水〜熱水中で１．２〜５倍の範囲
で一時延伸する。延伸温度が７０℃未満の場合は十分な
延伸性及び洗浄性が得られない。延伸倍率が1.2 未満の
場合、たとえ二次延伸倍率を高めても最終的に得られる
繊維に十分な強力が付与されず、一方５倍を超えると延
伸中に糸切れが生じ易く、また二次延伸時の延伸がかか
りにくく、その結果ＤＫＳ，ＤＫＥが高くなり、抗ピリ
ング性が不良となる。

【００１９】未延伸糸は上記延伸処理と同時またはその
前後を通じて熱水中で洗浄される。熱水の温度は８０〜
１００℃が好ましい。洗浄後の残存溶剤量は普通２％以
下となる。延伸洗浄処理された繊維束はついで乾燥及び
緩和処理を施す。乾燥は通常表面温度が約１１５〜１５
０℃の熱ロール上を緊張下に通過せしめるのが代表的な
方法である。この場合は繊維の緻密化も同時に達成され
る。

【００２０】一方、乾燥と同時に緩和熱処理をすること
も可能であり、熱水延伸後の糸条を無緊張下に湿潤状態
のまま相対湿度約１０〜４０％、温度１１０〜１６０℃
の範囲の加熱空気中で処理することも好ましい方法であ
る。また別の緩和熱処理の方法として、上記一旦乾燥さ
れた糸条を温度約１００〜１４０℃の加圧スチーム中で
熱処理する方法もまた簡便で有効である。

【００２１】かかる緩和熱処理により繊維に10〜50％の
収縮を与える。この緩和収縮処理により衣料用繊維とし
て必要な染色性、形態安定性等の基本性能が付与され
る。収縮率が１０％より小さい場合は充分な染色性が得
られないし、５０％を超える収縮率を与えると本発明の
その後のプロセスを通すとき最終的にＤＫＳ×ＤＫＥ値
が抗ピリング性の低下を招来する値となる。

【００２２】乾燥及び緩和熱処理を施した繊維束を温度
１６０〜２００℃の範囲で１．２〜２．５倍に二次延伸
する。これにより繊維の強力が一層向上し、良好な紡績
等の後工程における通過性が確保されると同時にＤＫＳ
×ＤＫＥ値が低下し抗ピリング性も向上する。二次延伸
は加熱された熱ロール間、熱板上あるいは加熱スチーム
中で行う。延伸温度が１６０℃より低い場合は二次延伸
性が低く毛羽発生の原因になったり、２００℃を超える
と再び延伸性が低下し繊維の着色傾向が大きくなり単繊
維間の融着が生じ製品価値が低下する。

【００２３】 二次延伸倍率を1.2 以上とすることによ
り目的とする効果が得られるが、その倍率が2.5 を超え
ると一般に糸切れが頻発し安定な操業がなしえない。ま
た一次延伸倍率と二次延伸倍率の積が３未満の場合、最
終的に得られる繊維の引張り強力が不足し安定した後工
程通過性が確保できないし、８を超えると糸切れが発生
する。安定な後工程通過性を確保するため繊維に求めら
れる引張り強力は1.8 ｇ／ｄ以上好ましくは2.0 ｇ／ｄ
以上である。

【００２４】二次延伸された糸条は直ちにその延伸温度
以上で数秒〜数分間定長処理される。前記延伸温度より
低い温度で定長熱処理を行う場合は、得られる原糸また
は紡績糸の沸水収縮率が大きくなり染色後の繊維のＤＫ
Ｓ×ＤＫＥ値が再び増大し、目的とする抗ピリング性が
消失する。ＤＫＳ×ＤＫＥ値が３０を超えると十分な抗
ピリング性は得られず、またＤＫＳ×ＤＫＥ値が３０以
下の場合でも沸水収縮率が５％を超えると上記理由によ
り目的とする抗ピリング性は得られない。

【００２５】かくして得られた繊維はそのままあるいは
適当に機械捲縮が付与され、トウの状態でまたは切断さ
れてステープルとして次の紡績等の工程へ導かれる。

【００２６】本発明の繊維は単独にあるいは他の合成繊
維または天然繊維と混合して広範な用途に使用しうる。

【００２７】以上本発明の基本的要件を説明したが、そ
れ以外に種々の公知の付加的条件を採用することもあり
得る。例えば紡糸原液に酸化チタンや水酸化アルミニウ
ムの如き無機化合物や水又はエチレングリコール等のア
クリロニトリル系重合体の非溶剤を添加したり複合紡糸
やブレンド紡糸の手法を応用することも差し支えない。

【００２８】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。「抗ピル性」の測定方法は以下の方法によった。JI
S I-1076にて規定されたICI型試験法Ａ法（６０rpm ，
５時間）により実施し、編み地の外観変化により１〜５
級に区別した。( 以下ICI 抗ピルテストと称す。）抗ピ
リング性良好な原綿とはICI 抗ピルテストで３級以上の
ものを意味する。またテストに用いた編み地試料は原綿
をスフ紡績して４８番単糸とし染料カチオンブルーＣ
Ｄ．ＲＬＨ（保土ヶ谷科学製）の２％ｏｗｆを用いて１
００℃にて６０分間ボイル染色した染糸で編成した１８
０ｇ／m²の編み地を用いた。

【００２９】実施例１ アクリロニトリル単位９８．３重量％、メタリルスルホ
ン酸ソーダ単位１．７重量％からなる比粘度０．１９４
のアクリロニトリル系重合体をジメチルホルムアミドに
溶解し、固形分濃度２５％の原液を調製した。

【００３０】上記各原液を１３０℃に加熱した後、孔数
６００、孔径０．２mmφのオリフィスより２００℃に加
熱された不活性ガス中に吐出し紡糸速度３５０ｍ／分に
て未延伸糸を得た。この未延伸糸を集束し４８万デニー
ルの繊維束とし、熱水中で１．５〜３．６倍に延伸し、
更に熱水中で洗浄、油剤付与を施した後、得られた繊維
束を無緊張下に相対湿度４０％、温度１５０℃で乾燥・
緩和処理を行った。更に２００℃の熱ローラーにより
１．５〜２．１６倍に二次延伸した後定長熱セットした
トウに適当な機械捲縮を付与し５１mmにカットした。得
られた繊維のＤＳ、ＤＫＳ×ＤＫＥ値及びICI 抗ピルテ
ストの結果を表１に示した。

【００３１】なお、単繊維繊度はいずれも約２デニール
であった。「重合体の比粘度」は重合体０．１Ｎのロダ
ンソーダを含有するジメチルホルムアミド１００ｍｌに
溶解し、２５℃で測定した。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１に示す通り、中性単量体を含まないア
クリロニトリル系重合体より得られた繊維はＤＫＳ×Ｄ
ＫＥ値が高い場合を除き、いずれも抗ピリング性は４級
と良好であった。また一次延伸倍率と二次延伸倍率との
積（以下トータル延伸倍率と称す。）が低い場合は紡績
性が不良であった。

【００３４】実施例２ アクリロニトリル単位９５．０重量％、アクリル酸メチ
ル単位４．０重量％、メタリルスルホン酸ソーダ単位
１．０重量％からなる比粘度０．１４１のアクリロニト
リル系重合体をジメチルホルムアミドに溶解し、固形分
濃度３１％の原液を調製した。

【００３５】上記の原液を１３０℃に加熱した後、孔数
６００、孔径０．２mmφのオリフィスより２００℃に加
熱された不活性ガス中に吐出し未延伸糸を得た。この未
延伸糸を集束し４８万デニールの繊維束とし、熱水中で
２．５〜３．０倍に延伸し、更に熱水中で洗浄、油剤付
与を施した後、得られた繊維束を無緊張下に相対湿度４
０％、温度１５０℃で乾燥・緩和処理を行った。更に２
００℃の熱ローラーにより１．５〜１．８倍に二次延伸
した後、定長熱セットしたトウに適当な機械捲縮を付与
し51mmにカットした。得られた繊維のＤＳ、ＤＫＳ×Ｄ
ＫＥ値及びICI抗ピルテストの結果を表２に示した。な
お、単繊維繊度はいずれも約２デニールであった。

【００３６】

【表２】

【００３７】比較例１ アクリロニトリル単位９３．５重量％、アクリル酸メチ
ル単位６．０重量％、メタリルスルホン酸ソーダ単位
０．５重量％からなる比粘度０．１６１のアクリロニト
リル系重合体をジメチルホルムアミドに溶解し、固形分
濃度３０％の原液を調製した。

【００３８】上記の原液を１３０℃に加熱した後、孔数
６００、孔径０．２mmφのオリフィスより２００℃に加
熱された不活性ガス中に吐出し未延伸糸を得た。この未
延伸糸を集束し４８万デニールの繊維束とし、熱水中で
２．２５〜３．３３倍に延伸し、更に熱水中で洗浄、油
剤付与を施した後得られた繊維束を無緊張下に相対湿度
４０％、温度１５０℃で乾燥・緩和処理を行った。更に
２００℃の熱ローラーにより１．５〜２．０倍に二次延
伸した後、定長熱セットしたトウに適当な機械捲縮を付
与し５１mmにカットした。得られた繊維のＤＳ、ＤＫＳ
×ＤＫＥ値およびＩＣＩ抗ピルテストの結果を表３に示
した。なお、単繊維繊度はいずれも約２デニールであっ
た。

【００３９】

【表３】

【００４０】表３に示す通り、中性単量体の共重合比率
が高いアクリロニトリル系重合体より得られる繊維はＤ
ＫＳ×ＤＫＥ値は低いにもかかわらず、抗ピリング性は
１〜２級と不良であった。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く本発明は、
従来の乾式紡糸法によるアクリル系繊維では得られなか
った高い引張り強度及び高度の抗ピリング性を兼備する
アクリル系繊維及びその製造方法を提供するもので、後
加工性に優れ、乾式紡糸法によるアクリル系繊維の持つ
良好な風合いを損なうことなく、しかもピリングの発生
がないため、肌着を初めとした衣料等への巾広い展開が
期待でき、その産業上の意義は大きい。

【００４２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古谷 禧典 広島県大竹市御幸町20番１号 三菱レイ ヨン株式会社 大竹事業所内 (56)参考文献 特開 昭57−143513（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−12909（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D01F 6/18,6/38

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ９５重量％以上のアクリロニトリル単
   位、４重量％以下の中性単量体及び０．３〜５重量％の
   強酸基含有単量体よりなるアクリロニトリル系重合体よ
   りなり、引っ張り強力1.8 〜4 ｇ／ｄ、結節強力（ｇ／
   ｄ）と結節伸度（％）の積が３０以下、沸水収縮率が−
   ３．４〜５％なる条件を満足する乾式紡糸法により得ら
   れることを特徴とする抗ピリング性アクリル系繊維。
2. 【請求項２】 中性単量体がアクリル酸メチルである請
   求項１記載のアクリル系繊維。
3. 【請求項３】 ９５重量％以上のアクリロニトリル単
   位、４重量％以下の中性単量体及び０．３〜５重量％以
   上の強酸基含有単量体よりなるアクリロニトリル系重合
   体の紡糸原液を乾式紡糸し、該繊維を７０℃の温水〜熱
   水中で１．２〜５倍の範囲で一次延伸し、ついで乾燥及
   び緩和熱処理を施して１０〜５０％の収縮を与え、さら
   に温度１６０〜２００℃で１．２〜２．５倍で且つ一次
   延伸倍率との積が３〜８の範囲で二次延伸した後、該延
   伸温度以上の温度で定長熱処理することを特徴とする請
   求項１記載の抗ピリング性アクリル系繊維の製造方法。