JPH0418110A - 耐侯性良好な高強力アクリル繊維及びその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規な耐候性に優ｎた高強力アクリル繊維及び
その製法に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕近年ア
クリル線維の高強度化の研究は目覚ましい吃のかあジ、
その用途は従来の衣料分野から産業資材分野へと拡大し
つつある。アクリル繊維は本来耐候性に優れた繊維とさ
れており、高強度と相壕って屋外で使用される用途分野
への展開が特に期待されている。しかしながら実際には
ポリアクリロニトリルが本来持ってｂる耐候性だけでは
未だ不十分であることが指摘されることが多いことも事
実であり、この点が改良されると高強力アクリルＩＩｋ
ａＩの用途を著しく拡大することが可能であると考えら
れる。

本発明者らはかかる状況に鑑み、特開昭６３−８５１０
８号公報などで提案されている高強力アクリル繊維の耐
候性の一層の向上をめざして鋭意研究を進めた結果本発
明を完成するに至った。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の要旨は、９５嗟以上がアクリロニトリルからな
るポリマー９８〜９９．９９４、紫外線吸収能を有する
添加剤００１〜２繋からなシ、初期引張シ強度が９９７
ｄ以上で且つ耐候性試験で２０００時間処理後の引張シ
強度が初期引張シ強度の９５４以上である耐候性良好な
高強力アクリル鰺維及びその製法にある。

高強度を有するアクリル繊維を製造する上で、原料とな
る７クリロニトリル系ポリマーの分子量を上げて且つ紡
糸延伸工程において高倍率で延伸することは既によく知
られており、本発明の繊維でも分子Ｉが４０万以上好ま
しくけ５０万以上より好ましくは７０万以上のポリマー
を原料とする。分子量が大きいことは得られる繊維の耐
候性の点からも望ましい。その守山はポリマーの劣化反
応はよく知られているように分子骨格中の異ｗ１結合が
開始点となり、分子鎖末端の不規則性はその典型として
埜げらｎ１従って分子鎖末端の数が相対的に少ない高分
子量ポリマーのほうが望ましいからである。

またアクリロニトリル系ポリマーとしてはアクリロニト
リルホモポリマー以外にも各槍コモノマーとの共重曾体
本当然含″１１″Ｌることになるが、得ら九る繊維の耐
候性はアクリロニトリル部分によるものであシ、該成分
が過少であると所望の耐候性は実現できなくなる。従っ
てポリマー中のアク９０ニトリル成分＃′１９５１以上
であることが必要である。

更にポリマーとして具備すべき性質は、分子量分布の広
がシを表わす指標としての（Ｍｗ／Ｍｎ　　）が小さい
ことである。その理山は実質的に前記の分子鎖末端の数
は、数平均分子量Ｍｎに直接反比例するものであシ、同
一重量平均分子量Ｍｗのポリマーで比較すると、Ｍｎが
大なるほど、つまり（Ｍｗ／Ｍｎ）が小なるほど、分子
鎖末端数が相対的に少なくなることが挙げらする。

別の見方をすると、分子量分布が広いと低分子量部分の
割合が増加し、該部分から相対的に速く進行した劣化反
応が全体の劣化反応を促進する作用を持つので、（Ｍ　
ｖ　／　Ｍ　ｎ　）が小さいことが望ましい。

具体的には、（ｍｗ／Ｍｎ）は２５以下であることが望
ましい。

かかるポリマーから得られるアクリル繊維はポリエステ
ル、ポリアミド等の縮合系ポリマーやポリエチレン、ポ
リプロピレンから得られるｔａＸに比べて、極めて耐候
性の優れたものであるが、本発明はかかるポリマーと紫
外線吸収能を有する添加剤とを組み合わせて用いること
で、更に飛躍的に１候性の優れた＃維を提供する吃ので
ある。

紫外線吸収能を有する添加剤としては、紫外線等の光Ｉ
！吸収の面から黒色、青色、赤色、緑色の顔料が特に好
箇しいＣ以下簡略のため顔料と記載する）。

例えば、フタロシアニン系、イソインドリノン系、キナ
クリドン糸、キノフタロン糸、アントラキノン系、イン
ダントロン糸、ピロロピラジン系、ジアザフェナレン系
、ベンゾキサンチン系、ナツタセキノン系、イソインド
キノリン系の各顔料を上げることができる。

その含有量は、繊維のうちの００１〜２嗟とすることが
必要である。α０１４未満では耐候性の向上を望めず、
他方２４を越えると増量しても何らの効果向上もなく、
経済的でないだけでなく、繊維強度が低下するという弊
害があり好ましくない。

本発明の繊維は、繊維物性の点からは、その初期引張シ
強度がｑ　ｔ　／　６以上で且つ耐候性試験での２００
０時間処理後の強度保持率が９５優以上であることで特
徴づけらｆる。

本発明のもう一つの目的は、かかる繊維を効率的に製造
する方法を提供することにある。

顔料を混入する方法は、特開昭６１−１６７０１４号公
報にポリマー溶液に顔料を混入し、しかる後に５μの目
開きを有するフィルターで濾過した後、紡糸する方法が
提案されている。

この方法はフィルターの目開きが小さいために紡糸性は
良好であるものの濾過能率が悪く所謂フィルター寿命が
短く生産性は極めて限られてしまうのである０本発明者
らは、特定の方法で製造されたポリマー分散液子に、好
適にけポリマー溶液中に顔料を分散した分散液を混入し
、しかる後に加熱溶解、濾過すること、更には混合後の
溶液粘度を特定値以下に限定することにより、極めて長
期に亘り安定な濾過ならびに紡糸することができること
を見出したものである。

９５優以上がアクリロニトリルからなるポリマーで、ポ
リマーの重量平均分子量Ｍｖが４０万以上、Ｍ　ｗ　／
　Ｍ　ｎが２５以下であるポリマー（巧を、５０℃以上
で該ポリマーを３〜１５４溶解しうる溶剤（Ｓ）を１０
℃以下に冷却した中に、３〜１５憾となるように且つポ
リマーの大部分力；溶解していないが均一に分散された
分散液（戯に、粒径５μ以下の顔料を１〜１５嗟溶剤＜
８）に分散した分散液を、最終的な溶液粘度が５０℃に
おいて３００〜１０００ボイズであシ且つ顔料がポリマ
ーとの和九対してｌ１１〜２憾になるように混合した後
、８０℃以上に加熱するとともに、適当な剪断下でポリ
マーを完全に溶解した後、８〜３５μのフィルターでｌ
ｌ［過し、湿式または乾湿式法により紡糸し、得られた
凝固糸を、溶剤（Ｓ１を含んだ状態で、空中で２倍以上
延伸し、次に温熱と必要に応じて乾熱とを組み合わせて
全延伸倍率が１０倍以上となるように延伸する。

本発明の方法で使用するポリマーは、前記したとおりで
あるが、％開開６１−１１１３０３号、特開昭６１−１
１１．３１０号、特開昭６３−１’１６Ｄ９号、特開昭
６５−１２６１Ｄ号等の各公報に記載された方法によっ
て製造さ九る。

分散液１元を製造する溶剤（Ｓ）は、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、
γ−ブチロラクトン、エチレンカーボネート等である。

また、分散液（Ａ）の溶剤＋Ｓ）の温度は、１０℃以上
ではポリマーの粉粒塊表面が部分的に溶解し、完全溶解
が困難となシ好ましくない。

分散液（ム）中のポリマー濃度が５畳未満のときは本発
明の方法を効率的に実行できないし１５優をＪｌ！！え
ると粘度が高ぐな夛すぎて同様に本発明を実現できなり
０ 顔料を含む分散液（釦において、予めポリマーを０３〜
２彊溶解しておくことは顔料の分散性向上の面〃為ら好
しいことでろる。

顔料は溶解ポリマーの粘度効果によ多分散安定化されて
分散液（Ｂ）が製造される。このときポリマーが１５優
未満では安定化効果が不十分であり、２４よシも多いと
粘度が高すぎて均質な分散状態とならない。

ここに混合する顔料粒子径は、５μ以下であることが紡
糸原液のろ過性から望ましい。

次に分散液（ａ）、　（Ｂ）を合わせて８０℃以上に加
熱しポリマーを完全に溶解し紡糸原液を得る。

このとき分散＃（Ａ）と（Ｂ）の混合比率は、顔料、ポ
リマーの所望の最終的な組成に基づｂて決めらｎるが、
もう一つ重要な点は５０℃での粘度が３００〜１０００
ボイズになるようにすることである。これよシも低いと
十分な曳糸性が得られず、逆に高い場合には凝固糸は十
分な延伸性を示さず、またろ過特にその能率が著′シ〈
劣ることになる。

加熱溶解にさいしては、剪断力を与えることは好ましい
ことであシ、その方法としては攪拌機による攪拌、静的
多段攪拌機、ホモジナイザ−或いは加熱されたスリット
間を通過させる等の方法を採用する。

得られた紡糸原液は、目開き８〜３０μのフィルターで
ろ過され、常法により紡糸し、延伸法を組み合わせて１
０倍以上の延伸を施して、本発明の繊維が得られる。

この場合、このような目開きの大きなフィルターでも十
分な紡糸性が得られるとともに、長期にろ途が可能であ
った。

また凝固糸が溶剤（Ｓ）を含んだ状態で空中延伸するい
わゆるプラスチックストレッチは、繊維強度及び顔料の
保持性からも望ましい。

〔実施例〕

以下実施例によｐ本発明を具体的に説明する。

「参」は「重量係」を表わす。「耐候性試験」はサンシ
ャインウエザオメーター（登録商標）を使用して試料を
２０００時間処理して初期側ｇＩり強度と処理後の引張
シ強度を測定して強度保持率を計算した。

実施例１〜５．比較例１〜３ 第１表に示すような各種ポリマーをジメチルアセトアミ
ドに溶解して分散液（Ａ）を得、同様に各種ポリマーを
ジメチルアセトアミドに溶解した液に顔料として粒径３
μのフタロシアニンを分散した分散液（Ｂｌを得た。

（Ａ）、顔料を分散した（Ｂ）を８０℃で混合し、次い
で乾湿式紡糸してジメチルアセトアミド／水の凝固洛中
に紡糸した後、空中で２倍延伸し、次いで７０℃水、温
水、グリセリンを適宜併用して延伸してアクリル繊維を
得た。

第１表から本発明の繊維は耐候性に非常に優れているこ
とが明らかである。

またいずｎ４目開き２０μのフィルターでろ過したとこ
ろ、ポリマー通過量が２５０　ｋｌ　／　ｍ’でフィル
ターの閉塞は全く認められなかった。

比較例４ 実施例４でフィルター口開き５μとした場合、ポリマー
通過量が１００ｋｌＩ／−で閉塞した。

比較例５ 実施例４と同一組成で、ポリマー溶液と顔料を同時に溶
剤中に混合したところ、２０μの目開きのフィルターで
ろ過したところ、ポリマー通過量が８０　ｋｌ／ｍ”て
閉塞した。

／ ／ ／ 、／ ／ ／ ／ ／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、９５％以上がアクリロニトリルからなるポリマー９
   ８〜９９．９９％、紫外線吸収能を有する添加剤０．０
   １〜２％からなり、初期引張り強度が９ｇ／ｄ以上で、
   且つ耐候性試験で２０００時間処理後の引張り強度が初
   期引張り強度の９５％以上である耐候性良好な高強力ア
   クリル繊維。 ２、ポリマーの重量平均分子量Ｍｗが４０万以上で且つ
   数平均分子量Ｍｎとの比（Ｍｗ／Ｍｎ）が２．５以下で
   ある請求項１記載の繊維。 ３、紫外線吸収能を有する添加剤が顔料である請求項１
   記載の繊維。 ４、５０℃以上でポリマーを３〜１５％溶解しうる溶剤
   （Ｓ）を１０℃以下に冷却した中に、ポリマー（Ｐ）を
   ３〜１５％ポリマーの大部分が溶解していないが均一に
   分散した分散液（Ａ）に粒径５μ以下の紫外線吸収能を
   有する添加剤を１〜１５％溶剤（Ｓ）に分散した分散液
   （Ｂ）を最終的な溶液粘度が５０℃において３００〜１
   ０００ポイズで且つ顔料が０．１〜２％となるように混
   合した後、８０℃以上に加熱するとともにポリマーを完
   全に溶解した後、８〜３５μのフイルターでろ過し、湿
   式または乾湿式法により紡糸し、得られた凝固糸を溶剤
   を含んだ状態で空中で２倍以上延伸し、次に湿熱と必要
   に応じて乾熱とを組み合わせて全延伸倍率が１０倍以上
   となるように延伸する請求項１記載の繊維の製法。