JPS6257911A

JPS6257911A - 高難燃性モダクリル繊維の製造法

Info

Publication number: JPS6257911A
Application number: JP18498185A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Yamamoto; 俊博山本; Minoru Sasaki; 実佐々木
Original assignee: Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Ltd
Priority date: 1985-08-21
Filing date: 1985-08-21
Publication date: 1987-03-13

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。

（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り、また国民の
生活水準の向上もあって繊維製品の錯燃化に対する要求
が急速に高まり、合成ｍ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
的に離燃性に欠けるため、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（以下へＮと略称）Ｙ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型されている。

一方、これらモダクリル繊維に天然ｍ維を１０〜３０％
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ｄ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難燃
添加剤を前記モダクリル繊維に１〜１０重量％添加して
耐熱安定性、青色性、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（添°加する程−過性、口金詰り、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
の紡績性、ブライト色調などを損なうことになり、高難
燃性と操業性、紡績性、品質を満足するＩａ維は未だ得
られていない。例えば、特公昭５４−２７３８４号会報
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、二酸化アンチモン、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り
、均一に１μ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、紡糸すれば一過性、ノズル詰りなどの
トラブルが回避出来ると提案している。しかるに粉砕と
分散を連続的に、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５３−１５１７０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ＡＮ
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５０〜１３ｏｉ量％
に調整してから乾燥緻密化することにより透明性、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１０
０ｍμ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
ルホルムア廻ド、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
が太きく、？濾過圧丘昇やノズル詰りなどの操業性の低
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１３０〜１７０重盪
％であり、無機溶媒のように５０〜１３０！ｆｆｉ％に
することは殆ど困難であると言ってよい。

（発明が解決しようとする問題点）本発明の目的はブライト性良好な高難燃性モダクリル繊
維を提供するにある。他の目的は、五酸化アンチモンの
二次凝集による一過圧上昇がなく、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
、該モダクリル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
含有モノマーよりなる重合体であり、用途に応じ適宜割
合を決めることができるが、ＡＮ４０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２０〜３
５重遣％であり、好ましくは２３〜３０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
な繊維が得られるばかりか、溶媒回収負荷も任滅するの
で好ましい。紡糸原液の溶媒は、と化モダクリル重合体
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　゛シトであり、
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
あり、好ましくは５０〜６５重量％である。凝固浴の温
度は１０〜６０°Ｃが一般的であり、好ましくは１５〜
５０°Ｃである。

本発明に使用される分散液は、有機溶媒とモダクリル重
合体と五酸化アンチモンとからなる。分散液中のモダク
リル重合体は五酸化アンチモンより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
方が良い。そうすることにより有機溶媒中・に分散した
五酸化アンチモンの表面にモダクリル重合体の皮膜が出
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
液中にモダクリル重合体の有機溶媒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り安定で
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、−過、圧上昇
、ノズル詰りをもたらすので好ましくない。

分散液中のモダクリル重合体濃度は、通常１０重量％以
下、好ましくは２〜８重量％である。

分散液中の五酸化アンチモン濃度は、通常５〜４０重世
％、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
であり、好ましくは１０へ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
モダクリル重゛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３００ｍμ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ぢ４溶媒のコロイドが好
ましい。五酸化アンチモンに限らず、金屑化合物は一般
に粉末状では微粒子であっで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、
分散液としてはモダクリル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良い。好ましい五酸
化アンチモン濃度は１０〜５０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〜
１０重量％であり、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−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、−過圧上昇、ノズル詰りなどなく
、長時間安定紡糸でき、しかも紡糸中糸切れも発生しな
いばかりか、１００ｍμ以下の五酸化アンチモンを使用
すればブ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ａ維を１０〜
３ＯＮ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％１００ｍμ１００ｍμ以下ンチモンを
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
、カチオン染料の群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）以下実施例により本発明を詳述する。なお、実施例に示
される部及び％は特に断りのない限りすべて重量基準に
よるものである。また、本明細書における特性値の測定
法を先ず記述する。

Ａ　繊維の透明性（ＢＡ値）繊維をハンドカードで引きそろえ、３備の長さに切断し
、これを０．０４９測り取り、２０ＭＩＩガラスセルに
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素指数法（ＬＯＩ）によった。すなわち、３デニ
ールの高難燃モダクリル繊維を５傭に切断し、０．３５
ｇ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。

Ｏ濾過テスト紡糸液を６０℃、濾過１１１５０　ｃｃ　、／ｆｎｉｎ
ｄで濾過し、６０分間の一過圧上昇を測定した。なお胛
材はゴーザミンを使用した。

Ｄ　水膨潤度紡糸、延伸、水洗工程を通り、乾熾工程入る前のゲル状
モダクリル系繊維を遠心脱水機に投入し、３　Ｑ　Ｑ　
Ｑ　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（％）を測定する。測定された該水分率
から一定値１０％（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と略称する）溶媒４
６部に対し、ＡＮ／塩化ビニリデン／アリルスルホン酸
ソーダ＝５５／４２／３　ＣＭ重量比のモダクリル重合
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３０％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２５９６、水６９６
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０．０６χφＸ３０００Ｈの口金を
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３デニールのフィラメントを得た
。紡糸倍率４倍延伸後水洗上り糸の水膨潤度は１６０％
であった。

また、得られた繊維の強伸度は８．５り／ｄ，４０％、
酸素指数ＬＯＩは３４、透明度ＢＡ値は６０％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実施
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
液を用いた一過テストの結果を表１に掲゛げた。

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，
ＯＳ　＄φ、孔ｆｉ３０００Ｈの口金を通し、紡浴ＤＭ
Ｆ／水＝５５／４５（″Ｘ量比）、１８°Ｃ中に紡出し
た。

な８１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３．５倍後水
洗上り糸の水膨潤度は１７０％であった。更に乾燥、ク
リンパ−、クリンブセフトを行ない、単糸デニール３デ
ニールのフィラメントを得た。得られた繊維の強伸度は
３．３り／ｄ、３７％、酸素指数ＬＯＩは３５、透明度
ＢＡ値は５７％、螢光Ｘ線による五酸化アンチモン量は
４．１％であった。

該繊維を木綿と各穏割合に混紡し、３２番双糸を作り丸
編（日付３００ｇ／ｍ）布にした。更に洗濯脱脂を３回
行なった後、オイリングを行ない、乾燥冷却後ＤＯＯ−
ＦＦ３−７１法（垂直３秒接炎、ｎ＝２０　’）に準じ
て難燃テストを行なった。なお、ブランクとして五酸化
アンチモンのない繊維を使用した。その結果を第２表に
示した。

第２表即ち、五酸化アンチモン４％入った該モダクリル繊維は
、と記目付の九ｉ　ａ　ｔ”：ｑであると、木綿混３０
％まで平均炭と長は１０Ｃ１ｎ以下でありＤＯＣ−ＦＦ
３−７１に合格した。

実施例３Ｄ　Ｍ　Ｆ　４８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３０％溶液を２５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６％
を含むＤＭＦ溶液溶液２０部０液を１５０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、０６χφＸ
３０００Ｈの口金を通し、紡浴ＤＭＦ／水＝６０／４０
（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３ｄのフィラメ
ントを得た。

なお、紡糸倍率４．５倍延伸後水洗上り糸の水膨潤度は
１５０９６であった。得られた繊維の強伸度は８、２り
／ｄ，３８％、酸素指数ＬＯＩは３４、透明度ＢＡ値は
６２％であった。

実施例４　　　　゛ＤＭＦ４４部に対し、実施例１と同じモダクリル重合体
６部を溶解させ、該溶液を撹拌混合させながら、平均粒
径４Ｑｍμの五酸化アンチモンのＤＭＦコロイダルの３
０％溶液を１００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６％
を含むＤＭＦ溶液溶液２０部０Ｘ３０００Ｈ’の口金を通し紡浴ＤＭＦ／水＝６０／４
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得て、単糸３ｄのフィ
ラメントを得た。なお紡糸倍率４倍延伸後水洗上り糸の
水膨潤度は１６０％であった。得られた繊維の強伸度は
３．６り／ｄ。

４０％、酸素指数ＬＯＩは３４、透明度ＢＡ呟は５８１
％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、該モダクリル重合体の有機溶
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）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。
（５）分散液中のモダクリル重合体濃度が２〜８重量％
である特許請求の範囲第１項記載の製造法。
（６）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。
（７）分散液がモダクリル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。
（８）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７項記載の製造法。