JPH08269813A - 難燃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】ポリエステルと主に混ぜて使うことのできる耐
洗濯性と白度の良好な高難燃性アクリル系合成繊維、及
びその製造方法。 【構成】アクリロニトリル／塩化ビニル及び又は塩化ビ
ニリデンを主成分とするアクリル系共重合体に、アンチ
モン酸化物、及び燐酸グアニジンやスルファミン酸グア
ニジンなどのグアニジン系化合物を含有させた難燃アク
リル系合成繊維。該アクリル系共重合体の有機溶剤溶液
にアンチモン酸化物を添加して湿式紡糸し、延伸水洗後
のゲル膨潤状態にある繊維に前記グアニジン系化合物を
芳香族スルホン酸と共に付与後、乾燥緻密化処理を行う
難燃アクリル系合成繊維の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高度に難燃性を強化し
た耐洗濯性と白度の良好な難燃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】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。従来よりモダクリル繊維の難燃性を
上げるのに、金属酸化物を添加する事が汎く行われてい
るが、その中でも三酸化アンチモン，五酸化アンチモン
等のアンチモン酸化物の効果が大きく、又経済的であ
る。

【０００３】一方、インテリア製品、特にカーテンは火
災の出火原因としてかなりのウエイトを占めており、カ
ーテンの難燃化は益々重要性を増している。カーテンは
ポリエステルを経糸に使用した物が主流であり、ポリエ
ステルの難燃化は従来有機リン系化合物を後加工する事
が汎く行われている。但し、こういった後加工品はアミ
ノプラスト系樹脂やアクリル酸エステル系樹脂等のバイ
ンダーを用いなければ難燃剤の脱落が避けられず、又か
ような樹脂が可燃性を向上させる、風合いを硬化させる
等の問題があり好ましい方法とは言えない。又ポリエス
テル繊維製造時にリン系難燃剤を添加する例もあるが、
その様なリン系難燃剤は非常にコストが高いというのが
現状である。

【０００４】

【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、他繊維、
特にポリエステルと主に混ぜて使う耐洗濯性と白度の良
好な難燃アクリル系合成繊維及びその製造方法を提供す
る事を目的とする。

【０００５】

【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％より成る重合体に対して２．
０〜１０重量％のアンチモン酸化物及び０．１〜５．０
重量％のグアニジン系化合物を含有してなる難燃アクリ
ル系合成繊維である。又、難燃アクリル系合成繊維を構
成する重合体の有機溶媒溶液にアンチモン酸化物を重合
体に対して２．０〜１０重量％添加し湿式紡糸して延伸
水洗後のゲル膨潤状態にある前記繊維にグアニジン系化
合物と芳香族スルホン酸を付与後乾燥緻密化を行い繊維
重量に対して該グアニジン系化合物を０．１〜５．０重
量％含有させる事を特徴とする難燃アクリル系合成繊維
の製造方法である。

【０００６】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。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。

【０００７】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ポリマーの溶解性，溶剤回収，
取り扱い性の点で好ましい。

【０００８】本発明に使用するアンチモン酸化物は三酸
化アンチモンや五酸化アンチモンが好適であり、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２．０〜１０重量％含有せしめる。１．５μを超える
と紡糸時に目詰りを起こすという欠点がある。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。アンチモン酸化物の添加量が２．０重量
％未満であると他繊維を混ぜた時の難燃性が不足する。
又、１０重量％を超えると生産性，製造コストの点で好
ましくない。

【０００９】本発明の方法に於いて、使用する分散装置
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。本発明において使用する
アンチモン酸化物の有機溶剤溶液の分散濃度は１５〜４
０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。

【００１０】本発明に於いては通常のアクリル系合成繊
維と同様な条件で湿式紡糸を行い延伸、水洗後のゲル膨
潤状態の繊維に工程油剤としてアニオン系，ノニオン
系，又はカチオン系の界面活性剤とグアニジン系化合物
と芳香族スルホン酸を付与後、乾燥緻密化する事によっ
て繊維内部，表面にグアニジン系化合物を０．１〜５．
０重量％含有せしめる。界面活性剤は特に限定されるも
のではないがホスフェート系成分を含んでいると防電効
果があり工程通過性，紡績性が向上する。

【００１１】本発明に於けるグアニジン系化合物とはグ
アニジン又はその誘導体と各種酸性物質との酸〜塩基対
型の化合物を言い、具体的にはスルファミン酸グアニジ
ン，リン酸グアニジン，メチロールリン酸グアニジン，
塩酸グアニジン，炭酸グアニジン，テトラホウ酸グアニ
ジン，テトラリン酸グアニジン等が挙げられる。その中
でも、特にスルファミン酸グアニジン，リン酸グアニジ
ンが好ましい。元来、グアニジン系化合物を難燃性付与
を目的としてアクリル繊維へ応用した例は殆ど無く特
に、ポリエステルと混合した際の難燃性を考慮すると混
合割合にもよるがグアニジン化合物の含有量が０．１重
量％未満では充分な性能が得られず、又５．０重量％を
超えると難燃性能が飽和するばかりでなく乾燥緻密化工
程での着色が甚だしい。

【００１２】本発明に於ける芳香族スルホン酸としては
例えばベンゼンスルホン酸，ｏ−トルエンスルホン酸，
ｐ−トルエンスルホン酸，ｐ−フェノールスルホン酸，
ｏ−フェノールスルホン酸，ｐ−クロルベンゼンスルホ
ン酸等が挙げられる。本発明に於いて芳香族スルホン酸
をグアニジン化合物と共存させ繊維へ付与する事は必要
不可欠である。芳香族スルホン酸の使用量は界面活性剤
とグアニジン化合物溶液のｐＨを６．０以下に保つよう
に決定すればよく、ｐＨが６．０を超えるとグアニジン
化合物の繊維への含有量が５．０重量％以下でも乾燥緻
密化工程での着色が起こり商品価値を低下させる。

【００１３】本発明に於いて乾燥緻密化する条件はロー
ラー式乾燥機の表面温度が１２０〜１６０℃、及び／又
は乾熱１２０〜１８０℃の熱風乾燥機で行うのが好まし
い。乾燥時間としては１〜７分が好ましい。本発明にお
いて乾燥緻密化後の熱処理は通常乾熱１８０℃以下及び
／又は湿熱１２０℃以下で行うのが好ましい。

【００１４】

【発明の効果】本発明の難燃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。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，化合繊特にポリエステ
ル繊維に混ぜて使う事で各々の繊維の風合いや吸湿性等
の性質を維持して難燃性も有する繊維製品となる。

【００１５】

【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、実施例中に「％」とあるのは「重量％」を意
味する。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。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）〕×１００ グアニジン系化合物の付着量は化合物中に含まれるリ
ン，イオウ量を理学（株）製蛍光Ｘ線分析装置３２７０
型を用いて定量し、繊維に付着したグアニジン系化合物
に換算した。原綿白度はハンドカードで解綿後１．０ｇ
の綿を取りセルに入れてマクベス（株）製測色計カラー
アイ ＣＥ−７０００を用いてｂ^* 値にて評価した。

【００１６】実施例１〜４，比較例１〜４ アクリロニトリル／塩化ビニリデン（ＶＣＬ₂ ）／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）＝５７／４０／３（重量比）からなるアクリ
ル系共重合体のジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）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２５％の紡
糸原液とした。上記紡糸原液を２０℃，５８％ＤＭＦ水
溶液中に紡出し、通常の延伸水洗工程を経た後のゲル膨
潤状態の繊維に表１記載のグアニジン化合物と処理液の
ｐＨになる様にｐ−トルエンスルホン酸を繊維油剤と共
に付与した。次いでローラー式乾燥機を用い１４０℃で
乾燥緻密化を行った。次に機械クリンプを付与後湿熱１
１０℃でクリンプセットを行い３ｄの繊維を得た。上記
の方法にて得られた繊維を５１ｍｍに定長カットし難燃
性，原綿白度を調べた。又、難燃性はポリエステル（Ｐ
ＥＴ）３ｄ×５１ｍｍを５０％混綿したものについても
調べた。比較例１はグアニジン化合物が含まれていない
ためＰＥＴ混での難燃性が不足しており、比較例３は三
酸化アンチモンが無く全体的に難燃性が不足していた。
比較例２はｐＨ調整が適正でなく黄変した繊維となっ
た。

【００１７】実施例５ 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を８．０％／ｐ添加し攪拌して紡
糸原液とした。上記紡糸原液を２０℃，５８％ＤＭＦ水
溶液中に紡出し、通常の延伸水洗工程を経た後のゲル膨
潤状態の繊維にリン酸グアニジンを２．０％／ｐと、処
理液のｐＨが５．５になる様Ｐ−トルエンスルホン酸を
繊維油剤と共に付与した。次いでローラー式乾燥機を用
い１４０℃で乾燥緻密化を行った。次に機械クリンプを
付与後湿熱１１０℃でクリンプセットを行い３ｄの繊維
を得た。上記方法で得られた繊維にポリエステルを５０
％混綿しテトロンネットに入れて下記条件での家庭洗濯
１０，２０回後の難燃性を調べた。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。 洗濯条件 市販小型電気洗濯機使用 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

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 27/08 ＬＦＵ Ｃ０８Ｌ 27/08 ＬＦＵ 33/20 ＬＪＪ 33/20 ＬＪＪ

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％より成る重合体に
   対して２．０〜１０重量％のアンチモン酸化物及び０．
   １〜５．０重量％のグアニジン系化合物を含有してなる
   難燃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％よりなる重合体の
   有機溶媒溶液にアンチモン酸化物を重合体に対して２．
   ０〜１０重量％添加し湿式紡糸して延伸水洗後のゲル膨
   潤状態にある前記繊維にグアニジン系化合物と芳香族ス
   ルホン酸を付与後乾燥緻密化を行い、繊維重量に対して
   該グアニジン系化合物を０．１〜５．０重量％含有させ
   る事を特徴とする難燃アクリル系合成繊維の製造方法。