JP6433837B2 - 消臭繊維 - Google Patents
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Landscapes
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Description
(メタ)アクリル酸(塩)系共重合体とセルロースを含む消臭繊維であって、
該(メタ)アクリル酸(塩)系共重合体が、モノエチレン性不飽和モノカルボン酸(塩)単量体(a)由来の構造単位(A)と、モノエチレン性不飽和ジカルボン酸(塩)またはその無水物である単量体(b)由来の構造単位(B)およびエーテル結合含有疎水性単量体(c)由来の構造単位(C)から選ばれる少なくとも1種と、を有する共重合体である。
重量平均分子量の測定は、下記条件にてゲルパーミエーションクラマトグラフィー(GPC)を用いて行った。
装置:株式会社日立製作所製 L−7000シリーズ
検出器:HITACHI RI Detector L−7490
カラム:株式会社昭和電工製 SHODEX Asahipak GF−310−HQ、GF−710−HQ、GF−1G 7B
カラム温度:40℃
流速:0.5ml/min
検量線:ソウワ化学社製 Polyacrylic acid standard
溶離液:0.1N酢酸ナトリウム/アセトニトリル=3/1(質量比)。
単量体の定量は、下記条件にて、液体クロマトグラフィーを用いて行った。
測定装置:株式会社日立製作所製 L−7000シリーズ
検出器:株式会社日立製作所製 UV検出器 L−7400
カラム:株式会社昭和電工製 SHODEX RSpak DE−413
温度:40.0℃
溶離液:0.1%リン酸水溶液
流速:1.0ml/min
3−スルホンプロピオン酸(3SPA)の濃度は、下記条件にて測定した。
装置:Waters社製グラジエントHPLCシステム
カラム:TSK−GEL ODS−100V 5μm 4.6×250mm 2本直列
溶離液:0.02Mりん酸ニ水素カリウム(pH2.5に調整)
流速:0.7mL/min
温度:30℃
検出器:UV検出器(210nm)
120℃に加熱したオーブンで共重合体(共重合体1.0gに水1.0gを加えたもの)を2時間放置して乾燥処理した。乾燥前後の質量変化から、固形分(%)と、揮発成分(%)を算出した。
共重合体の繊維からの離脱のしにくさを示す指標として、繊維離脱係数を測定した。
固形分を1%に調整した共重合体の水溶液5gを2cm×2cmのJIS木綿布に塗布し、100℃で1時間乾燥機にて乾燥処理した。処理した布を10gのイオン交換水(25℃)に浸漬し、25℃にて30分間静置した。30分経過後、速やかに布を取り出し、水溶液中に溶出した共重合体の量を、130℃にて1時間熱風乾燥後、固形分測定にて測定し、離脱した共重合体の質量割合を算出した。
容量100ccのビーカーに、0.001mol/Lの塩化カルシウム水溶液50gを採油し、共重合体の水溶液を固形分換算で10mg添加した。次に、この水溶液のpHを希水酸化ナトリウムで9〜11に調整した。その後、撹拌下、カルシウムイオン電極安定剤として、4mol/Lの塩化カリウム水溶液1mlを添加した。滴定装置(平沼AUTO TITRATOR COM−1700)およびカルシウムイオン複合電極(ORION 9720BNWP)を用いて、遊離のカルシウムイオンを測定し、共重合体1gあたり、炭酸カルシウム換算で、何mgのカルシウムイオンが捕捉されたかを計算で求めた。カチオン捕捉能の単位は「mgCaCO3/g」である。
(1)単量体の合成
還流冷却器、攪拌機(パドル翼)を備えた容量500mLのガラス製4つ口フラスコに、n−ブチルアルコール:370.0gと、ペレット状の水酸化ナトリウム:4.27gを仕込み、攪拌しながら60℃まで昇温した。次に、アリルグリシジルエーテル(以下、「AGE」とも称する。):57.0gを30分かけて添加し、その後、5時間反応させた。この溶液を1000mlのナスフラスコへ移し、ロータリーエバポレーターで脱溶媒した。ここに、20質量%塩化ナトリウム水溶液:200.0gを加え、この水溶液を500mlの分液ロートへ移し、よく振り混ぜた後、分層するまで静置し、下層を取り除いた。残った上層を300mlのナスフラスコへ移し、ロータリーエバポレーターで脱溶媒した。析出してきた塩を濾過により取り除き、単量体(1)を得た。
(2)重合
還流冷却器、攪拌機(パドル翼)を備えた容量1000mLのガラス製セパラブルフラスコに、純水:127.0gおよびモール塩:0.0043g、無水マレイン酸:127.5gを仕込み、撹拌しながら48%水酸化ナトリウム水溶液(以下、「48%NaOH」とも称する。):160.1gを滴下ロートより30分かけて投入した。攪拌しながら103℃まで昇温して沸騰還流を確認し、重合反応系とした。次に、攪拌下、沸点(105℃)に保持された重合反応系中に、80%アクリル酸水溶液(以下、「80%AA」とも称する。):117.1g、単量体(1):25.8g、15%過硫酸ナトリウム水溶液(以下、「15%NaPS」とも称する。):43.8g、および、35%過酸化水素水(以下、「35%H2O2」とも称する。):15.6gを、それぞれ別々のノズルより同時に滴下を開始し、重合開始とした。各溶液の滴下時間は、80%AAについては120分間、単量体(1)については90分間、15%NaPSについては120分間、35%H2O2については120分間とした。また、各溶液の滴下速度は一定とし、各溶液の滴下は連続的に行った。
80%AAの滴下終了後、さらに30分間、反応溶液を沸点(102℃)に保持(熟成)して重合を終了した。重合終了後、重合反応液を攪拌、放冷した。
このようにして、共重合体(1)を含む固形分濃度56%の共重合体水溶液(1)を得た。共重合体(1)の重量平均分子量は4000であった。
還流冷却器、攪拌機(パドル翼)を備えた容量1000mLのガラス製セパラブルフラスコに、純水128.4gおよびモール塩0.0187gを仕込み、攪拌しながら85℃まで昇温して重合反応系とした。次に、攪拌下、85℃に保持された重合反応系中に、80%AA:270.0g、単量体(1):62.7g、15%NaPS:80g、および、35%亜硫酸水素ナトリウム水溶液(以下、「35%SBS」とも称する。):30gを、それぞれ別々のノズルより滴下した。各溶液の滴下時間は、80%AAについては180分間、単量体(1)については120分間、15%NaPSについては190分間、35%SBSについては175分間とした。また、各溶液の滴下速度は一定とし、各溶液の滴下は連続的に行った。
80%AAの滴下終了後、さらに30分間、反応溶液を85℃に保持(熟成)して重合を終了した。重合終了後、重合反応液を攪拌、放冷しながら、48%NaOH:193.3gを徐々に滴下し、重合反応液を中和した。
このようにして、共重合体(2)を含む固形分濃度45%の共重合体水溶液(2)を得た。共重合体(2)の重量平均分子量は10000であった。また、残存アクリル酸は、120ppm、残存3SPAは、0.16%であった。
還流冷却器、攪拌機(パドル翼)を備えた容量2000mLのガラス製セパラブルフラスコに、純水:296.0gおよび無水マレイン酸:126gを仕込み、撹拌しながら48%NaOH:214.3gを滴下ロートより30分かけて投入した。攪拌しながら103℃まで昇温して沸騰還流を確認し、重合反応系とした。次に、攪拌下、沸点(103℃)に保持された重合反応系中に、80%AA:270g、15%NaPS:43.8g、および、35%H2O2:15.6gを、それぞれ別々のノズルより同時に滴下を開始し、重合開始とした。各溶液の滴下時間は、80%AAについては120分間、15%NaPSについては130分間、35%H2O2については120分間とした。また、各溶液の滴下速度は一定とし、各溶液の滴下は連続的に行った。
80%AAの滴下終了後、さらに30分間、反応溶液を沸点(102℃)に保持(熟成)して重合を終了した。重合終了後、重合反応液を攪拌、放冷した。
このようにして、共重合体(3)を含む固形分濃度45%の共重合体水溶液(3)を得た。共重合体(3)の重量平均分子量は60000であった。
還流冷却器、攪拌機(パドル翼)を備えた容量2000mLのガラス製セパラブルフラスコに、純水:296.0gおよび無水マレイン酸:196gを仕込み、撹拌しながら48%NaOH:333.3gを滴下ロートより30分かけて投入した。攪拌しながら104℃まで昇温して沸騰還流を確認し、重合反応系とした。次に、攪拌下、沸点(104℃)に保持された重合反応系中に、80%AA:270g、15%NaPS:43.8g、および、35%H2O2:15.6gを、それぞれ別々のノズルより同時に滴下を開始し、重合開始とした。各溶液の滴下時間は、80%AAについては120分間、15%NaPSについては130分間、35%H2O2については120分間とした。また、各溶液の滴下速度は一定とし、各溶液の滴下は連続的に行った。
80%AAの滴下終了後、さらに30分間、反応溶液を沸点(102℃)に保持(熟成)して重合を終了した。重合終了後、重合反応液を攪拌、放冷した。
このようにして、共重合体(4)を含む固形分濃度48%の共重合体水溶液(4)を得た。共重合体(4)の重量平均分子量は50000であった。
還流冷却器、攪拌機(パドル翼)を備えた容量2000mLのガラス製セパラブルフラスコに、純水:296.0gおよび無水マレイン酸:294gを仕込み、撹拌をしながら48%NaOH:500gを滴下ロートより30分かけて投入した。攪拌しながら104℃まで昇温して沸騰還流を確認し、重合反応系とした。次に、攪拌下、沸点(104℃)に保持された重合反応系中に、80%AA:270g、15%NaPS:43.8g、および、35%H2O2:150gを、それぞれ別々のノズルより同時に滴下を開始し、重合開始とした。各溶液の滴下時間は、80%AAについては120分間、15%NaPSについては130分間、35%H2O2については100分間とした。また、各溶液の滴下速度は一定とし、各溶液の滴下は連続的に行った。
80%AAの滴下終了後、さらに30分間、反応溶液を沸点(102℃)に保持(熟成)して重合を終了した。重合終了後、重合反応液を攪拌、放冷した。
このようにして、共重合体(5)を含む固形分濃度46%の共重合体水溶液(5)を得た。共重合体(5)の重量平均分子量は5000であった。
還流冷却器、攪拌機(パドル翼)を備えた容量1000mLのガラス製セパラブルフラスコに、純水:146.8gおよびモール塩:0.0186gを仕込み、攪拌しながら、85℃まで昇温して重合反応系とした。次に、攪拌下、85℃に保持された重合反応系中に、80%AA:270.0g、48%NaOH:12.5g、15%NaPS:40g、および、35%SBS:30gを、それぞれ別々のノズルより滴下した。各溶液の滴下時間は、80%AA、48%NaOHについては180分間、15%NaPSについては190分間、35%SBSについては175分間とした。また、各溶液の滴下速度は一定とし、各溶液の滴下は連続的に行った。
80%AAの滴下終了後、さらに30分間、反応溶液を85℃に保持(熟成)して重合を終了した。重合終了後、重合反応液を攪拌、放冷しながら、48%NaOH:197.5gを徐々に滴下し、重合反応液を中和した。
このようにして、重合体(C1)を含む固形分濃度45%の重合体水溶液(C1)を得た。重合体(C1)の重量平均分子量は5000であった。
還流冷却器、攪拌機(パドル翼)を備えた容量1000mLのガラス製セパラブルフラスコに、純水:146.8gおよびモール塩:0.0186gを仕込み、攪拌しながら、85℃まで昇温して重合反応系とした。次に、攪拌下、85℃に保持された重合反応系中に、80%AA:270.0g、48%NaOH:12.5g、15%NaPS:40g、および、35%SBS:70gを、それぞれ別々のノズルより滴下した。各溶液の滴下時間は、80%AA、48%NaOHについては180分間、15%NaPSについては190分間、35%SBSについては175分間とした。また、各溶液の滴下速度は一定とし、各溶液の滴下は連続的に行った。
80%AAの滴下終了後、さらに30分間、反応溶液を85℃に保持(熟成)して重合を終了した。重合終了後、重合反応液を攪拌、放冷しながら、48%NaOH:197.5gを徐々に滴下し、重合反応液を中和した。
このようにして、重合体(C2)を含む固形分濃度45%の重合体水溶液(C2)を得た。重合体(C2)の重量平均分子量は2000であった。
還流冷却器、攪拌機(パドル翼)を備えた容量1000mLのガラス製セパラブルフラスコに、純水:146.8gおよびモール塩:0.0186gを仕込み、攪拌しながら、85℃まで昇温して重合反応系とした。次に、攪拌下、85℃に保持された重合反応系中に、80%AA:270.0g、48%NaOH:12.5g、15%NaPS:20g、および、35%SBS:10gを、それぞれ別々のノズルより滴下した。各溶液の滴下時間は、80%AA、48%NaOHについては180分間、15%NaPSについては190分間、35%SBSについては175分間とした。また、各溶液の滴下速度は一定とし、各溶液の滴下は連続的に行った。
80%AAの滴下終了後、さらに30分間、反応溶液を85℃に保持(熟成)して重合を終了した。重合終了後、重合反応液を攪拌、放冷しながら、48%NaOH:197.5gを徐々に滴下し、重合反応液を中和した。
このようにして、重合体(C3)を含む固形分濃度45%の重合体水溶液(C3)を得た。重合体(C3)の重量平均分子量は50000であった。
合成例1で得られた共重合体(1)を、主成分がセルロースに対して6質量%となるように、原料ビスコースへ添加し、混合機にて攪拌混合を行い、紡糸用ビスコース液を調製した。温度は20℃に保った。原料ビスコースとしては、セルロース8.5質量%、水酸化ナトリウム5.7質量%、二硫化炭素2.8質量%を含むビスコース原液を用いた。
得られた紡糸用ビスコース液を、2浴緊張紡糸法により、紡糸速度60m/分、延伸率50%で紡糸して、繊度1.4dtexのビスコースレーヨンの糸条を得た。第1浴(紡糸浴)としては、硫酸100g/L、硫酸亜鉛15g/L、硫酸ナトリウム350g/Lを含むミューラー浴(50℃)を用いた。また、ビスコースを吐出する紡糸口金には、円形ノズル(孔径0.06mm、ホール数4000)を用いた。紡糸中、単糸切れ等の不都合は生じず、混合ビスコースの紡糸性は良好であった。
上記で得られたビスコースレーヨンの糸条を、繊維長38mmにカットし、精練処理を行った。精練工程では、熱水処理後に水洗を行い、水硫化ソーダをシャワーして脱硫を実施した。得られた処理綿を再度水洗し、油剤をシャワーにて付与して、圧縮ローラーで余分な水分と油剤を繊維から落とし、乾燥処理(60℃、7時間)を施し、繊維(1)を得た。
結果を表1に記載した。
合成例1で得られた共重合体(1)に代えて、合成例2で得られた共重合体(2)を用いた以外は、実施例1と同様に行い、繊維(2)を得た。
結果を表1に記載した。
合成例1で得られた共重合体(1)に代えて、合成例3で得られた共重合体(3)を用いた以外は、実施例1と同様に行い、繊維(3)を得た。
結果を表1に記載した。
合成例1で得られた共重合体(1)に代えて、合成例4で得られた共重合体(4)を用いた以外は、実施例1と同様に行い、繊維(4)を得た。
結果を表1に記載した。
合成例1で得られた共重合体(1)に代えて、合成例5で得られた共重合体(5)を用いた以外は、実施例1と同様に行い、繊維(5)を得た。
結果を表1に記載した。
合成例1で得られた共重合体(1)に代えて、比較合成例1で得られた重合体(C1)を用いた以外は、実施例1と同様に行い、繊維(C1)を得た。
結果を表2に記載した。
合成例1で得られた共重合体(1)に代えて、比較合成例2で得られた重合体(C2)を用いた以外は、実施例1と同様に行い、繊維(C2)を得た。
結果を表2に記載した。
合成例1で得られた共重合体(1)に代えて、比較合成例3で得られた重合体(C3)を用いた以外は、実施例1と同様に行い、繊維(C3)を得た。
結果を表2に記載した。
Claims (4)
- セルロースを含む繊維に用いられる(メタ)アクリル酸(塩)系共重合体であって、
該(メタ)アクリル酸(塩)系共重合体が、モノエチレン性不飽和モノカルボン酸(塩)単量体(a)由来の構造単位(A)と、モノエチレン性不飽和ジカルボン酸(塩)またはその無水物である単量体(b)由来の構造単位(B)およびエーテル結合含有疎水性単量体(c)由来の構造単位(C)から選ばれる少なくとも1種と、を有する共重合体であり、
該エーテル結合含有疎水性単量体(c)が、化学式(2)で表される1−アリルオキシ−3−ブトキシプロパン−2−オール、化学式(3)で表されるイソプレノールのヘキセンオキサイド付加物、化学式(4)で表されるアリルブチルエーテルから選ばれる少なくとも1種である、
(メタ)アクリル酸(塩)系共重合体。
- 前記(メタ)アクリル酸(塩)系共重合体中の全単量体由来の構造単位の合計に対する、前記構造単位(A)と前記構造単位(B)と前記構造単位(C)の合計の含有割合が、90モル%〜100モル%である、請求項1に記載の(メタ)アクリル酸(塩)系共重合体。
- 前記(メタ)アクリル酸(塩)系共重合体の重量平均分子量が1000〜500000である、請求項1または2に記載の(メタ)アクリル酸(塩)系共重合体。
- 前記エーテル結合含有疎水性単量体(c)が、1−アリルオキシ−3−ブトキシプロパン−2−オールである、請求項1から3までのいずれかに記載の(メタ)アクリル酸(塩)系共重合体。
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