JPH06287806A - 難燃強化アクリル系合成繊維及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 難燃剤で高度に難燃強化した生産性に優れ、
かつ紡績等の後加工性も良好な他の天然繊維，化学繊維
に主に混ぜて使う、耐洗濯性を有するアクリル系合成繊
維及びその製造方法を提供する。 【構成】 アクリロニトリル３０〜８０重量％、塩化ビ
ニル及び／又は塩化ビニリデン２０〜７０重量％及び他
の不飽和単量体０〜１０重量％よりなる重合体に対し
て、３．０〜２０重量％の三酸化アンチモン及び一般式 【化１】 【化２】 で表わされるＢｒ系有機化合物である難燃剤３．０〜２
０重量％を含有してなる難燃強化アクリル系合成繊維及
びその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は難燃剤で高度に難燃強化
した生産性に優れ、かつ紡績等の後加工性も良好な他の
天然繊維，化学繊維に主に混ぜて使う、耐洗濯性を有す
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。

【０００２】

【従来の技術】難燃モダクリル繊維は、衣料品から毛
布，シーツなどの寝装品、あるいはカーテン，カーペッ
トのインテリア製品など目的に応じ、ポリエステル，羊
毛や木綿など各種易、可燃性繊維と混紡して製品化する
場合、難燃性が低下するという現象が起る。このため、
最近の難燃規制にともない、より高難燃性のモダクリル
繊維が必要となって来た。

【０００３】従来より各種難燃剤を紡糸原液に添加、あ
るいは繊維に後加工する事が行われている。例えば、ハ
ロゲン系有機化合物の難燃剤としてはＣｌ系よりもＢｒ
系の方が難燃効果が大きいが、特開昭４８−４７１８号
公報にはテトラブロモビスフェノールエーテルＡと三酸
化アンチモンを併用した例がある。

【０００４】又、無機難燃剤として特開昭４９−２０４
３６号公報には酸化ジルコニウム，特開昭５３−２８７
２８号公報には亜鉛化合物を各々単独で大量に、又はヘ
キサブロモベンゼン，テトラブロモブタン等のＢｒ系有
機化合物を併用した例が開示されている。

【０００５】しかし、この中で挙げられているＢｒ系有
機化合物はほとんど有機溶剤に可溶性のものであり、実
際には紡糸工程、その後の製造工程で脱落してしまう物
が少なくない。

【０００６】又、特公平４−１８０５０号公報にはハロ
ゲンを含む重合体に、アンチモン化合物を１２〜５０重
量％とかなり大量に添加して、難燃強化繊維を作り天然
繊維と複合し難燃繊維複合体にした例が開示されている
が、実際問題として５０重量％迄添加する事は紡糸時の
目詰り，繊維の後加工性の点で甚だ困難であり、実用性
に乏しいばかりか難燃性の点からしてもＢｒ系有機化合
物を併用する等の何種類かの難燃剤を組合せた方が好ま
しい。後加工による難燃性の付与は耐洗濯性に劣るとい
った問題点を有する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は最近の難燃性
の高度化に対するニーズに応じたものであり、即ち従来
の様な製造工程での脱落がほとんど無い三酸化アンチモ
ンとＢｒ系有機化合物の併用効果により難燃強化された
生産性，後加工性の良好な他の天然繊維，化学繊維に主
に混ぜて使う、耐洗濯性を有するアクリル系合成繊維及
びその製造法を提供する事にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、アクリロニトリル３０〜８０重量％、塩化ビニル
及び／又は塩化ビニリデン２０〜７０重量％及び他の不
飽和単量体０〜１０重量％よりなる重合体に対して、
３．０〜２０重量％の三酸化アンチモン及び一般式

【化５】

【化６】 で表わされるＢｒ系有機化合物である難燃剤３．０〜２
０重量％から構造されてなる難燃強化アクリル系合成繊
維である。

【０００９】また、アクリロニトリル３０〜８０重量
％、塩化ビニル及び／又は塩化ビニリデン２０〜７０重
量％及び他の不飽和単量体０〜１０重量％よりなる重合
体を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の群から選ばれる有機溶剤に１５〜
３０重量％になるように溶解した後、１５〜４０重量％
の粒径１．５μ以下の三酸化アンチモンの分散液及び１
５〜４０重量％の一般式

【化７】

【化８】 で表わされるＢｒ系有機化合物である難燃剤の分散液を
各成分が重合体当り３．０〜２０重量％の濃度になる様
混合して得られたアクリロニトリル系重合体溶液を有機
溶剤と水より成る凝固槽に吐出して紡糸する事を特徴と
する難燃強化アクリル系合成繊維の製造方法である。

【００１０】本発明に用いる三酸化アンチモンとしては
平均粒径が１．５μ以下である。１．５μを超えると、
紡糸時に目詰り等を起こすという欠点が生じる。又Ｂｒ
系有機化合物としてはその化学構造が一般式

【化９】

【化１０】 で示される分子量９００以上である化合物を用いると紡
糸、その後の製造工程で脱落が少なく、品質が安定す
る。

【００１１】本発明に使用する重合体はアクリロニトリ
ル３０〜８０重量％、塩化ビニル及び／又は塩化ビニリ
デン２０〜７０重量％、及び他の不飽和単量体０〜１０
重量％よりなるものである。不飽和単量体の中でも、ス
ルホン酸基含有モノマーが繊維に緻密性，染色性を付与
する点で好ましい。

【００１２】本発明に使用するスルホン酸含有モノマー
としてはアリルスルホン酸ソーダ，メタリルスルホン酸
ソーダ，ビニルスルホン酸ソーダ，スチレンスルホン酸
ソーダ，２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスル
ホン酸ソーダ等が挙げられる。

【００１３】本発明の湿式紡糸に使用する有機溶剤とし
てはジメチルホルムアミド，ジメチルアセトアミド又は
ジメチルスルホキシドがあり、ポリマーの溶解性，溶剤
回収，取り扱い性の点で好ましい。

【００１４】本発明に使用する三酸化アンチモンは粒径
を１．５μ以下に微粒化されたものであり、重合体に対
して３．０〜２０重量％含有せしめる。必要に応じてチ
タネート系又はシラン系カップリング剤を表面処理する
事で有機溶剤に対する分散性，ポリマーとの相性が改善
される。

【００１５】併用するＢｒ系有機化合物は分子量が９０
０以上の一般式

【化９】

【化１０】で表わされるＢｒ系有機化合物であり重合体
に対して３．０〜２０重量％含有せしめる。

【００１６】三酸化アンチモン，Ｂｒ系有機化合物とも
に、３．０重量％未満であると他繊維に混紡した時の難
燃性が不足する。又、２０重量％を超えると紡糸時に目
詰り等を起こし、操業性が低下する。

【００１７】これらの化合物は分子量がある程度大き
く、構造的に有機溶剤に難溶性のため繊維製造時の工程
脱落がほとんど無く、凝固液の回収，再調製の上で有利
であり、又添加した難燃剤が有効に繊維中に残るため品
質が安定する。

【００１８】各々の難燃剤の添加量については、トータ
ル量が同じ場合は三酸化アンチモンとＢｒ系有機化合物
をほぼ当量かＢｒ系有機化合物をやや多目にした方が本
発明で使用している重合体に関しては難燃性が高く、紡
糸時の目詰りも少なかった。即ち三酸化アンチモン単
独、又はＢｒ系有機化合物単独で大量に添加したものよ
りも品質的に優れている事が判った。

【００１９】本発明の方法に於いて、使用する分散操置
としては公知の湿式粉砕機ならば何でも良いが、分散液
を連続的に紡糸原液に添加せしめるためにはサンドグラ
インダー，パールミル，グレンミル，ダイノミルなどの
流通管型粉砕機が好適である。

【００２０】本発明において使用する三酸化アンチモン
及びＢｒ系有機化合物の有機溶剤溶液の分散濃度は１５
〜４０重量％、好ましくは１５〜３０重量％である。こ
の濃度が１５重量％未満では、微粉末の添加量にもよる
が紡糸原液の濃度が下がり可紡性が低下するとともに繊
維物性が低下する。また４０重量％を越えると、良好な
る均一微分散状態が得られず工業的容易に製造する事が
困難となる。

【００２１】紡糸は通常のアクリル系合成繊維と同様な
条件で行えば良く数段の浴槽を通し、順次延伸，水洗，
乾燥，後処理を行なう。

【００２２】

【発明の効果】本発明の難燃強化アクリル系合成繊維
は、優れた難燃性を有し、かつ通常のアクリル系合成繊
維の繊維性能をそのまま有すると共に、耐洗濯性による
難燃性の低下もほとんど無いのである。また本発明のア
クリル系合成繊維の製造方法は斯かる繊維を通常のアク
リル系合成繊維の製造条件及び装置で工業的容易にかつ
安価に製造出来るものである。

【００２３】本発明によって得られた繊維は、通常の木
綿，羊毛等の天然繊維，化学繊維に混ぜて使う事で各々
の繊維の風合や吸湿性といった性質を維持して難燃性も
有する繊維製品となる。

【００２４】

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。尚、実施例中「％」とあるのは「重量％」を意味
する。

【００２５】なお、この発明において使用する限界酸素
指数（以下「ＬＯＩ」と記す。）はＪＩＳ−Ｋ７２０１
に規定されるものであり、下記のような試験を行ってそ
の値を求めるようにした。

【００２６】ＬＯＩを求めるにあたっては、本発明の繊
維と他の繊維を混綿し、ハンドカードで解綿後、約０．
５ｇの綿を取り、これを２５ｃｍの長さに均一に伸ば
し、加撚機にて７０回の撚りをかけて２つ折りにして撚
り棒を作った。そして、窒素ガスと酸素ガスの混合ガス
中にて上記撚り棒の上端に接炎し、この撚り棒が５ｃｍ
だけ燃焼した際における混合ガス中の酸素ガス濃度を測
定して、下記の式により求めるようにした。 ＬＯＩ＝〔酸素ガス／（窒素ガス＋酸素ガス）〕×１０
０

【００２７】実施例１〜５、比較例１〜３ アクリロニトリル／塩化ビニリデン（ＶＣｌ₂ ）／アリ
ルスルホン酸ソーダ（ＳＡＳ）＝５７／４０／３からな
るアクリル系共重合体のジメチルホルムアミド溶液を準
備した。そのアクリル系共重合体に対して三酸化アンチ
モンをジメチルホルムアミドにあらかじめサンドグライ
ンダーを用いて４０％分散した液と一般式

【化１１】 で示される臭素化芳香族トリアジン化合物、又は一般式

【化１２】 で示されるデカブロモジフェニルエーテルをジメチルホ
ルムアミドに４０％分散した液を表１記載の量で上記ア
クリル系共重合体溶液に添加し攪拌して紡糸原液とし
た。

【００２８】上記紡糸原液を２０℃，６０％ジメチルホ
ルムアミド水溶液中に紡出し、脱溶媒させながら延伸水
洗後油剤を付与して乾燥緻密化した。この繊維にクリン
プを付与した後、湿熱１１５℃にて湿熱処理して難燃強
化したアクリル系合成繊維を得た。

【００２９】上記の方法にて得られた繊維に綿を表１記
載の量で混綿し難燃性、及び綿の特徴（官能試験で○〜
×の３段階で判定）を有するか否か調べた。又、紡糸時
の目詰り，糸切れ，後加工性についても評価した。

【００３０】尚、比較例として三酸化アンチモン，Ｂｒ
系有機化合物の添加量が本発明の範囲ではない場合の例
を挙げた。

【００３１】

【表１】

【００３２】比較例１は、三酸化アンチモンが多いため
目詰りがみられたものの、一応繊維化できた。しかし綿
としての特徴が減少し、三酸化アンチモンの添加量が多
いわりにＬＯＩ値も低かった。比較例２は、三酸化アン
チモンを添加していないためＬＯＩ値が低かった。

【００３３】実施例６ アクリロニトリル／塩化ビニリデン／２アクリルアミド
−２−メチルプロパンスルホン酸ソーダ（ＳＡＭ）＝５
３／４４／３からなるアクリル系共重合体のジメチルホ
ルムアミド溶液を準備した。そのアクリル系共重合体に
対し三酸化アンチモン，Ｂｒ系有機化合物としてデカブ
ロモジフェニルエーテルを各々８．０％ずつ添加し攪拌
して紡糸原液とした。

【００３４】上記紡糸原液を２０℃，６０％ジメチルホ
ルムアミド水溶液中に紡出し、脱溶媒させながら延伸水
洗後、油剤を付与して乾燥緻密化した。この繊維にクリ
ンプを付与した後、湿熱１１５℃にて湿熱処理して難燃
強化したアクリル系合成繊維を得た。その際の紡糸操業
性は良好だった。

【００３５】上記方法で得られた繊維に羊毛を７０％混
綿しテトロンネットに入れて家庭洗濯１０，２０回後の
難燃性，羊毛の特徴を有するか否か調べた。

【００３６】その結果、表２に示すごとく２０回の洗濯
後でも良好な性能を有する事が判った。

【００３７】洗濯条件 市販小型電機洗濯機使用 温度×時間 ４０℃×
５分間 中性洗剤 １ｇ／ｌ 水洗 １０分間 浴比 １：１００ 乾燥 ８０℃×
１時間

【００３８】

【表２】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクリロニトリル３０〜８０重量％、塩
   化ビニル及び／又は塩化ビニリデン２０〜７０重量％及
   び他の不飽和単量体０〜１０重量％よりなる重合体に対
   して、３．０〜２０重量％の三酸化アンチモン及び一般
   式 【化１】 【化２】 で表わされるＢｒ系有機化合物である難燃剤３．０〜２
   ０重量％を含有してなる難燃強化アクリル系合成繊維。
2. 【請求項２】 アクリロニトリル３０〜８０重量％、塩
   化ビニル及び／又は塩化ビニリデン２０〜７０重量％及
   び他の不飽和単量体０〜１０重量％よりなる重合体をジ
   メチルホルムアミド，ジメチルアセトアミド，ジメチル
   スルホキシドの群から選ばれる有機溶剤に１５〜３０重
   量％になるように溶解した後、１５〜４０重量％の粒径
   １．５μ以下の三酸化アンチモンの分散液及び１５〜４
   ０重量％の一般式 【化３】 【化４】 で表わされるＢｒ系有機化合物である難燃剤の分散液を
   各成分が重合体当り３．０〜２０重量％の濃度になる様
   混合して得られたアクリロニトリル系重合体溶液を有機
   溶剤と水より成る凝固槽に吐出して紡糸する事を特徴と
   する難燃強化アクリル系合成繊維の製造方法。