JPS62162011A

JPS62162011A - 高難燃性モダクリル繊維の製造法

Info

Publication number: JPS62162011A
Application number: JP184886A
Authority: JP
Inventors: Minoru Sasaki; 実佐々木; Toshihiro Yamamoto; 俊博山本
Original assignee: Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Ltd
Priority date: 1986-01-07
Filing date: 1986-01-07
Publication date: 1987-07-17

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）本発明は高難燃性モダクリル繊維の製造法に関するもの
である。

（従来の技術）アクリル繊維は染色性、風合い、耐光性等、数々の優れ
た化学的並びに物理的性質を有している。

しかしながら近年、我々の生活環境は火災などの災害の
危険にさらされる度合いが増大しつつあシ、また国民の
生活水準の向上もあって繊維製品の難燃化に対する要求
が急速に高まシ、合成繊維、とくにアクリル繊維の易燃
性が大きな問題になってきている。アクリル繊維は本質
的に難燃性に欠けるため、防災性を必要とするカーテン
、カーペットなどのインテリア製品や、幼児、老人の寝
衣を中心とする着衣等に使用することは好ましくない。

そこでこれらの欠点を改良するために、塩化ビニル、塩
化ビニリデンや臭化ビニルなどの難燃性モノマーをアク
リロニトリル（以下ＡＮと略称）と共重合する方法が提
案され、既に種々なモダクリル繊維が上布されている。

一々− 一方、これらモダクリル繊維に天然繊維を１０〜８０チ
混紡して風合や吸湿性を改良する要望や高難燃性を要す
る高密度カーテンも要望されている。これらの要望にこ
たえるために、難燃性モノマーの比率を高める方法があ
るが、耐熱安定性が著しく低下すること、着色度合が大
きいこと、染色性も低下するなど、前記モダクリル繊維
に比べ品質が著しく低下する。そこで三酸化アンチモン
、五酸化アンチモン、酸化スズ、硼酸バリウム、硼酸亜
鉛、酸化ジルコニウムなどの金属化合物を中心とした離
燃添加剤を前記モダクリル繊維に１〜１０１重量チ添加
して、耐熱安定性、着色性、染色性などの品質を低下さ
せることなく高難燃繊維を得る方法が提案されているが
、金属化合物を多く添加する程−過性、口金詰ル、可紡
性などの操業性、カード通過性、精紡糸切れ性、編織性
などの紡積性、ブライト色調などを損なうことになり、
高嬌燃性と操業性、紡績性、品質を満足する繊維は未だ
得られていない。例えば、特公昭５４−２７８８４８公
報には、アセトン又はアセトニトリル不溶の難燃添加剤
（例えば、三酸化アンチモン、硼酸バリウム等の金属化
合物）を分散用重合体を含有するアセトン又はアセトニ
トリル溶液中で粉砕と分散を同時に行なう湿式粉砕によ
シ、均−Ｋｌμ以下に該難燃添加剤を超微細粉化した後
、紡糸原液に添加、紡糸すれば濾過性、ノズル詰シなど
のトラブルが回避出来ると提案している。しかるに粉砕
と分散を連続的Ｋ、かつ工業的有利に行なうことはむつ
かしく実用的でない。また特公昭５８−１５１７０号公
報には、ハロゲン含有不飽和単量体を共重合せしめたＡ
Ｎ系重合体組成物の溶剤溶液中に１００ｍμ以下の粒子
径を有する酸化アンチモンを分散せしめた紡糸原液を湿
式紡糸し、ゲル状繊維の内部水分率を５０〜１８０重量
−に調整してから乾燥緻密化すゐことによシ透明性、光
沢性に優れた難燃性アクリル系繊維の製造法が記載され
ている。しかし、該方法の様に酸化アンチモン、特に１
００ｍμ以下の粒子径を有する微粒子酸化アンチモンは
溶剤溶液中で２次凝集を起こしやすく、特に溶媒がジメ
チルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルス
ルホキシド又はアセトンの様な有機溶媒に於ては２次凝
集が大きく、濾過圧上昇やノズル詰シなどの操業性の低
下が著しい。また、上記有機溶媒による湿式紡糸の場合
、ゲル状繊維の内部水分率は一般に１８０〜１７０重量
％であ）、無機溶媒のように５０〜１８０重量％にする
ことは殆ど困難であると百ってよい。

（発明が解決しようとする問題点）本発明の目的は染色後ブライト性良好な高難燃性モダク
リル繊維を提供するＫある。他の目的は、五酸化アンチ
モンの二次凝集による濾過圧上昇がなく、長時間安定紡
糸でき、しかも紡糸中糸切れの少ない高難燃性モダクリ
ル繊維の製造法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段および作用）本発明によ
れば本発明の上記目的および利点は、塩化ビニル及び／
又は塩化ビニリデンを含有するモダクリル重合停会有機
溶媒に溶解した紡糸原液を、該有機溶媒の水溶液よりな
る凝固浴中に紡出してモダクリルｌ＃１．ｉａ、を製造
するに際し、アニオン性モノマーを共重合成分として含
有するアクリル系重合体の有機溶媒溶液に五酸化アンチ
モンを分散せしめた分散液を前記紡糸原液中に添加混合
することによって達成される。

本発明方法に於いて使用するモダクリル重合体は、塩化
ビニル及び／又は塩化ビニリデンとＡＮ及びスルホン酸
＠ゼモノマーよｐなる重合体であシ、用途に応じ適ｉ割
合を決めることができるが、ＡＮ４　ｏｘ量慢以上と塩
化ビニル及び／又は塩化ビニリデン２０〜６０重量％と
スルホン酸含有モノマー５菖Ｊ！：９６以下よりなる重
合体が好ましい。

紡糸原液中のモダクリル重合体の濃度は、通常２０〜８
５重量％であシ、好ましく＃−１−２８〜８０重量％で
ある。また、紡糸原液中にモダクリル重合体、溶媒の外
に１０重量％以下の水が入っていても何等さしつかえな
く、特に２〜６重量％の水が存在すると、ボイドの少な
い緻密な繊維が得られるはかｐか、溶媒回収負荷も低減
するので好ましい。紡糸原液の溶媒は、上記モダクリル
重合体を溶解させるものであれば良く特に限定はされな
いが、好ましくはジメチルホルムアミド、ジメチルアセ
トアミド、アセトン又はジメチルスルホキシドであシ、
また１０重量％以下の水分を含んでいても何等さしつか
えない。

凝固浴中の有機溶媒濃度は４０〜７０重量％が一般的で
あシ、好ましくは５０〜６６重量％である。凝固浴の温
度Ｉ／′ｉ１０〜６０℃が一般的であシ、好ましくは１
５〜５０℃である。

分散液に使用するアクリル系重合体のアニオン性モノマ
ーとじてはアクリル酸、メタクリル酸、アリルスルホン
酸、メタアリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、２−
アクリルアミド２−メチルプロパンスルホン酸及びそれ
らの塩がある。好ましくは、２−アクリルアミド２−メ
チルプロパンスルホン酸（以下ＡＭＰＳと絹称）あるい
け２−アクリルアミド２−メチルプロパンスルホン酸ソ
ーダ（以下ＳＡＭＪ’Ｓと略称）が良い。

アクリル系重合体ｒＩｉ通常アクリロニトリル８０〜９
５重ｉ％、アニオン性モノマー２０〜５亜斌チ及び他の
共重合体成分０〜２０重量％よりなるものである。

本発明に使用される分散液は、有機溶媒とアクリル系重
合体と五酸化アンチモンとからなる。分散液中のアクリ
ル系重合体は五酸化アンチモンよ）先に有機溶媒に溶解
撹拌させておき、しかる後に五酸化アンチモンを加える
方が艮い。そうすることによシ有機溶媒中に分散した五
酸化アンチモンの表面にアクリル系重合体の皮膜が出来
、五酸化アンチモンの２次凝集が防止できる。逆に、分
散液を生成する場合、五酸化アンチモンの有機溶媒溶液
中にアクリル系重合体の有機Ｉ＠謀溶液を添加すると五
酸化アンチモンが２次凝集を起こすことがある。勿論、
五酸化アンチモン単独では有機溶媒溶液中かなシ安定で
２次凝集を起こさないが、そのままモダクリル重合体の
紡糸原液に添加すると２次凝集を起こし、涙過圧上昇、
ノズル詰）をもたらすので好ましくない。

劣敗液中のアクリル系重合体濃度は、通常１０嵐量−以
下、好ましくは２〜８恵量チである。

分散液中の五酸化アンチモン濃度は、通常５〜４０菖量
饅、好ましくは１０〜２０重量−である。

使用する五酸化アンチモンの粒径は特に限定されないが
、透明性及び光沢を要望される用途では１００ｍμ以下
であシ、好ましくは１０〜８０ｍμである。一般に五酸
化アンチモンの粒径が小さくなるにつれ２次凝集を起こ
しやすく、特に１０〜８０ｍμの粒径をもつ五酸化アン
チモンを使用する場合は、本発明のように分散液中にア
クリル系重合体を入れ、五酸化アンチモンの表面に皮膜
を形成し、２次凝集を防止することが重要である。

五酸化アンチモンとしては、粒径が８００ｍμ以上であ
ると粉末状のものでも良いが、それ以下特に１００ｍμ
以下の粒径を有するものでは有機溶媒のコロイドが好ま
しい。五酸化アンチモンに限らず、金属化合物は一般に
粉末状では微粒子であっても有機溶媒に分散させる時、
２次凝集を起こすことがよく知られている。それ故、分
散液としてはアクリル系重合体の有機溶媒溶液と五酸化
アンチモンの該有様溶媒コロイドとを混合したものが好
ましい。また、五酸化アンチモンの該有機溶媒コロイド
中の五酸化アンチモン濃度は特に限定されないが、一般
に低濃度である方が分散安定性は艮い。好ましい五酸化
アンチモン濃度ａｉｏ〜６０重量％である。分散液をモ
ダクリル重合体紡糸原液に添加混合するが、一般的には
五酸化アンチモンはモダクリル重合体全量に対し１〜１
０重量−であシ、好ましくは１〜５重量％である。分散
液をモダクリル重合体紡糸原液に添加混合する場合、添
加場所は重合終了後未反応モノマーを回収した後であれ
ばどこでもよいが、紡糸直前が好ましい。

なお、添加混合する機器は特に限定されないが、短時間
に均一化出来る点でホモミキサーが好ましい。紡糸後水
洗、延伸、前オイル付与、乾燥、延伸、後オイル付与、
クリンパ−、クリンプセット、乾燥などの工程はもちろ
んモダクリル繊維の通常の工程をそのまま適用すること
ができる。

（発明の効果）かくして得られた分散液をモダクリル重合体の有機溶媒
紡糸原液中に添加混合すれば五酸化アンチモンの２次凝
集を防止出来るので、濾過圧上外、ノズル詰ルなどなく
、長時間安定紡糸でき、しかも紡糸中糸切れも発生しな
いばかシか、１００ｍμ以下の五酸化アンチモン及び分
散液に使用するアニオン性モノマーを共重合成分として
含有するアクリル系重合体によシ、染色後再失透のない
プライト性良好な高難燃性モダクリル繊維が容易に製造
出来る。

本発明の高難燃性モダクリル繊維は高密度カーテンに適
用しても良く、また天然繊維などの易燃性繊維を１０〜
８０重量％混紡した衣料にしてもまだ十分な難燃性を有
している。また、１００ｍμ以下の五酸化アンチモンを
使用した場合にはブライト性良好な繊維が得られるため
、カチオン染料の鮮かな発色性がそのまま生かされるな
ど非常に有用である。

（実施例）以下実施例によシ本発明を詳述する。なお、実施例に示
される部及びチは特に断ルのない限シすべて重量基準に
よるものである。また、本明Ｍ書における特性値の測定
法を先ずお述する。

八　繊維の透明性（ＢＡ値）繊維をハンドカードで引きそろえ、ｆＪｔｘの長さに切
断し、これを０．０４　ｆ／測シ取シ、２０１ｍがラス
セルにベンジルアルコールと共に入れ、５６２ｍμにて
光の透過率を分光光度計で測定する。尚、ベンジルアル
コールを透過率１００として比較した。

Ｂ　繊維の難燃性限界酸累指数法（ＬＯＩ）によった。すなわち、８デニ
ールの高難燃モダクリル繊維を５ｃｍに切断し、０．８
５ｇを測り、１２本のコヨリを作成した。

これを酸素指数試験器のホルダーに直立させ、このサン
プルが５ｃｍ燃え続けるのに必要な最少酸素濃度を測定
し、これをＬＯＩ値とした。

Ｃ濾過テスト紡糸液を６０℃、濾過量１５．Ｏｍｌ、７ｈｄで濾過し
、６０分間の濾過圧上昇を測定した。なお炉材はゴーザ
ミンを使用した。

Ｄ　水膨潤度紡糸、延伸、水洗工程を通）、乾燥工程式る前のゲル状
モダクリル系繊維を遠心脱水機に投入し、８０００　ｒ
、ｐ、ｍ、で２分間該ゲル状繊維を脱水し、しかる後乾
燥減量法にてゲル状モダクリル系繊維に残留する水分率
（チ）を測定する。測定された該水分率から一定［１（
１（内部水分率に関与しない余剰水分率）を差し引いた
値を水膨潤度として採用した。

実施例１ジメチルホルムアミド（以下ＤＭＦと略称）溶媒４６部
に対し、ＡＮ／ＳＡＭＰＳ＝８０／２０（重量比）のア
クリル系重合体を４部溶解させ、該溶液を撹拌混合させ
ながら、平均粒径４０ｍμの五酸化アンチモンの８０　
％ＤＭＦコロイドを５０部徐々に投入して分散液を得た
。

次に、上記組成のモダクリル重合体２５％、水６チを含
むＤＭＦ溶液溶液２０部０１００部をホモミキサーで撹拌しながら添加混合し、紡
糸原液を得た。

この紡糸原液を孔径０．０６ｔｌ−Ｘ８０００）１のロ
金を通し、紡浴ＤＭＦ／水＝６０／４０　（重量比）、
２２℃中に紡出した。なお、１時間紡出したが、キャン
ドル圧、口金圧上昇や単糸切れもなく紡出出来、延伸、
乾燥などの諸工程を経て単糸８デニールのフィラメント
を得た。紡糸倍率４倍延伸後水洗上シ糸の水膨潤度は１
６５％であった。また、得られた繊維の強伸度は８．４
　９／ｄ　、　４　２％、酸素指数ＬＯＩは８４、透明
度ＢＡ値８８％、海水処理後ＢＡ値７５チであった。

比較例１分散液中のモダクリル重合体４部を入れない以外は５１
！施例１と同一方法にて紡糸原液を得、実施例１と同一
方法にて紡糸をした。その時の単糸切れ状況及び上記紡
糸原液を用い九濾過テストの結第１表　濾過圧／単糸切
れ実施例２実施例１と同じ分散液を１４０部添加する以外は実施例
１と同様にして紡糸原液を得た。該紡糸原液を孔径ｏ．
ｏｓｇ−１孔数８　０　０　０Ｈの口金を通し、紡浴Ｄ
ＭＦ／水冨５　５／４　５　（重量比）、１８℃中に紡
出した。

なお１時間紡出中、キャンドル圧、口金圧上昇もなく、
また単糸切れもなく紡出できた。紡糸延伸８．５倍後水
洗上シ糸の水膨潤度は１７５％であった。更に乾燥、ク
リンパ−、クリンプセットを一五〇− 行すい、単糸デニール８デニールのフィラメントと得た
。得られた繊維の強伸度は８．２ｇ／ｄ、８５チ、酸素
指数ＬＯＩＨ８５、透明度ＢＡｉｔＦｉ８５チ、海水処
理後７２％であった。蛍光Ｘ１ｌＡＫよる五酸化アンチ
モン量は４．１φであった。

実施例８ＤＭＦ４８部に対し、実施例１と同じモダクリル重合体
２部を溶解させ、該溶液を撹拌混合させながら、平均粒
径４０ｍμの五酸化アンチモンのＤＭＦコロイダルの８
ｏｓ溶液を２６部徐々に投入して分散液を得た。

次に、実施例１と同じモダクリル重合体２５％、水６１
％を含むＤＭＦ溶液溶液２０部０液を１６０部ホモミキ
サーにて撹拌しながら添加混合し、紡糸原液を得た。こ
の紡糸原液を孔径０、０６ｍ（　ｘ　８０００８Ｑ口金
を通し、紡浴ＤＭＦ／水＝６　０／４　０　（重量比）
、２０°Ｃ中に紡出した。なお１時間紡出したが、キャ
ンドル圧、口金圧上昇や単糸切れなく紡出出来、延伸、
乾燥などの諸工程を経て単糸８ｄのフィラメントを得た
。

なお、紡糸倍率４．５倍延伸後水洗上シ糸の水膨潤度は
１５５％であった。得られた繊維の強伸度は８．１ｇ／
ｄ、８７チ、酸素指数ＬＯＩは８４、透明度ＢＡ値は８
７チ、海水処理後７５チであった。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）塩化ビニル及び／又は塩化ビニリデンを含有する
モダクリル重合体を有機溶媒に溶解した紡糸原液を、該
有機溶媒の水溶液よりなる凝固浴中に紡出してモダクリ
ル繊維を製造するに際し、アニオン性モノマーを共重合
成分として含有するアクリル系重合体の有機溶媒溶液に
五酸化アンチモンを分散せしめた分散液を前記紡糸原液
中に添加混合することを特徴とする高難燃性モダクリル
繊維の製造法。
（２）モダクリル重合体がアクリロニトリル４０重量％
以上と塩化ビニル及び／又は塩化ビニリデン２０〜６０
重量％とスルホン酸含有モノマー５重量％以下とよりな
る重合体である特許請求の範囲第１項記載の製造法。
（３）紡糸原液の溶媒がジメチルホルムアミド、ジメチ
ルアセトアミド、アセトン又はジメチルスルホキシドで
ある特許請求の範囲第１項記載の製造法。
（４）アニオン性モノマーがアリルスルホン酸ソーダ、
メタリルスルホン酸ソーダ、２−アクリルアミド２−メ
チルプロパンスルホン酸、２−アクリルアミド２−メチ
ルプロパンスルホン酸ソーダから選ばれた少なくとも一
種である特許請求の範囲第１項記載の製造法。
（５）アニオン性モノマーが２−アクリルアミド２−メ
チルプロパンスルホン酸、あるいは２−アクリルアミド
２−メチルプロパンスルホン酸ソーダである特許請求の
範囲第１項記載の製造法。
（６）アクリル系重合体がアクリロニトリル８０〜９５
重量％、アニオン性モノマー２０〜５重量％及び他の共
重合体成分０〜２０重量％とよりなる特許請求の範囲第
１項記載の製造法。
（７）アクリル系重合体がアクリロニトリル４０〜９０
重量％とアニオン性モノマー２０〜５重量％と塩化ビニ
ル及び／又は塩化ビニリデン４０〜５重量％とよりなる
特許請求の範囲第１項記載の製造法。
（８）五酸化アンチモンの平均粒径が１０〜８０ミリミ
クロンである特許請求の範囲第１項記載の製造法。
（９）分散液中のアクリル系重合体濃度が２〜８重量％
である特許請求の範囲第１項記載の製造法。
（１０）分散液中の五酸化アンチモン濃度が１０〜２０
重量％である特許請求の範囲第１項記載の製造法。
（１１）分散液がアクリル系重合体の有機溶媒溶液と五
酸化アンチモンの該有機溶媒コロイドとを混合せしめた
ものである特許請求の範囲第１項記載の製造法。
（１２）五酸化アンチモンの該有機溶媒コロイド中の五
酸化アンチモン濃度が１０〜５０重量％である特許請求
の範囲第１１項記載の製造法。