JP2580717B2 - 難燃性繊維 - Google Patents
難燃性繊維Info
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- JP2580717B2 JP2580717B2 JP63141242A JP14124288A JP2580717B2 JP 2580717 B2 JP2580717 B2 JP 2580717B2 JP 63141242 A JP63141242 A JP 63141242A JP 14124288 A JP14124288 A JP 14124288A JP 2580717 B2 JP2580717 B2 JP 2580717B2
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- flame
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- carboxyl group
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、低膨潤度で且つカードがけ等の加工に耐え
る実用性能を備えた高度難燃性繊維に関する。
る実用性能を備えた高度難燃性繊維に関する。
（従来の技術と問題点） 従来により、難燃性繊維を得るため多くの方法が提案
されており、その一方法としてリン化合物、ハロゲン化
合物などの難燃剤を繊維表面に付着固定させる後加工法
があるが、この方法では一般に耐久性、風合変化、難燃
剤自体及び燃焼時の毒性など種々の欠点がある。
されており、その一方法としてリン化合物、ハロゲン化
合物などの難燃剤を繊維表面に付着固定させる後加工法
があるが、この方法では一般に耐久性、風合変化、難燃
剤自体及び燃焼時の毒性など種々の欠点がある。
また、他の代表例としてハロゲン化ビニル、ハロゲン
化ビニリデン等のハロゲン化単量体を共重合させた重合
体を用いて繊維を形成させる方法があるが、この方法で
高度難燃性繊維を得るためにはハロゲン化単量体を多量
に共重合させる必要があり、その結果、やはり燃焼時の
有毒ガス発生などの本質的欠点がある。
化ビニリデン等のハロゲン化単量体を共重合させた重合
体を用いて繊維を形成させる方法があるが、この方法で
高度難燃性繊維を得るためにはハロゲン化単量体を多量
に共重合させる必要があり、その結果、やはり燃焼時の
有毒ガス発生などの本質的欠点がある。
（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、上述した耐久性、燃焼時の毒性など
の本質的欠点がなく、カードがけ等の加工に耐える実用
性能を備えた高度難燃性繊維を提供することである。
の本質的欠点がなく、カードがけ等の加工に耐える実用
性能を備えた高度難燃性繊維を提供することである。
（課題を解決するための手段） 上述した本発明の目的は、コンゴーレッド（以下、CR
ともいう）二色性比が0.4以上のアクリル系繊維からな
る架橋アクリル系繊維の加水分解反応によりニトリル基
が実質的に消失され、1.0〜4.5m mol/gのカルボキシル
基と残部にアミド基が導入され且つZn,Cu,Ca,Feから選
ばれる多価金属により金属量として0.5〜3.5m eq/gのイ
オン架橋が前記カルボキシル基と形成されており、1g/d
以上の引張強度、100％以下の水膨潤度及び30以上の限
界酸素指数を有する難燃性繊維によって達成される。
ともいう）二色性比が0.4以上のアクリル系繊維からな
る架橋アクリル系繊維の加水分解反応によりニトリル基
が実質的に消失され、1.0〜4.5m mol/gのカルボキシル
基と残部にアミド基が導入され且つZn,Cu,Ca,Feから選
ばれる多価金属により金属量として0.5〜3.5m eq/gのイ
オン架橋が前記カルボキシル基と形成されており、1g/d
以上の引張強度、100％以下の水膨潤度及び30以上の限
界酸素指数を有する難燃性繊維によって達成される。
ここで、架橋アクリル系繊維は、出発繊維として後述
するCR二色性比が0.4以上の高配向のアクリル系繊維で
ある必要があるが、架橋自体は加水分解反応により水溶
性重合体を形成して繊維形態を維持し得なくなるもので
なければ良い。
するCR二色性比が0.4以上の高配向のアクリル系繊維で
ある必要があるが、架橋自体は加水分解反応により水溶
性重合体を形成して繊維形態を維持し得なくなるもので
なければ良い。
アクリル系繊維に架橋結合を導入する方法としては、
ニトリル基を利用してヒドラジン、ヒドロキシルアミン
等で処理する、アミド基を利用してホルムアルデヒド、
ベンズアルデヒド等のアルデヒド類と酸性触媒存在下で
反応させる等が挙げられる。
ニトリル基を利用してヒドラジン、ヒドロキシルアミン
等で処理する、アミド基を利用してホルムアルデヒド、
ベンズアルデヒド等のアルデヒド類と酸性触媒存在下で
反応させる等が挙げられる。
なお、アクリル系繊維は、アクリロニトリル（以下、
ANという）を40重量％以上、好ましくは50％以上含有す
るAN系重合体より形製された繊維であり、短繊維、ト
ウ、糸、編織物、不織布等いづれの形態のものでもよ
く、また、製造工程中途品、廃繊維などでも構わない。
AN形重合体は、AN単独重合体、ANと他のモノマーとの共
重合体のいずれでも良く、他のモノマーとしては、ハロ
ゲン化ビニル及びハロゲン化ビニリデン；（メタ）アク
リル酸のエステル；メタリルスルホン酸、ｐ−スチレン
スルホン酸等のスルホン酸含有モノマー及びその塩；
（メタ）アクリル酸、イタコン酸等のカルボン酸含有モ
ノマー及びその塩；アクリルアミド、スチレン、酢酸ビ
ニル等のその他のモノマーが挙げられる。
ANという）を40重量％以上、好ましくは50％以上含有す
るAN系重合体より形製された繊維であり、短繊維、ト
ウ、糸、編織物、不織布等いづれの形態のものでもよ
く、また、製造工程中途品、廃繊維などでも構わない。
AN形重合体は、AN単独重合体、ANと他のモノマーとの共
重合体のいずれでも良く、他のモノマーとしては、ハロ
ゲン化ビニル及びハロゲン化ビニリデン；（メタ）アク
リル酸のエステル；メタリルスルホン酸、ｐ−スチレン
スルホン酸等のスルホン酸含有モノマー及びその塩；
（メタ）アクリル酸、イタコン酸等のカルボン酸含有モ
ノマー及びその塩；アクリルアミド、スチレン、酢酸ビ
ニル等のその他のモノマーが挙げられる。
また、加水分解反応によりニトリル基を実質的に消失
させ、1.0〜4.5m mol/g、好ましくは1.0〜3.5m mol/gの
カルボキシル基と残部にアミド基を導入する方法として
は、アルカリ金属水酸化物、アンモニア等の塩基性水溶
液、或は硝酸、硫酸、塩酸等の鉱酸の水溶液を含浸、又
は該水溶液中に原料繊維を浸漬した状態で加熱処理する
手段が挙げられる。なお、前記架橋結合の導入と同時に
加水分解反応を行なうこともできるが、架橋結合導入後
に加水分解を行なったものの方が難燃性の点で好まし
い。
させ、1.0〜4.5m mol/g、好ましくは1.0〜3.5m mol/gの
カルボキシル基と残部にアミド基を導入する方法として
は、アルカリ金属水酸化物、アンモニア等の塩基性水溶
液、或は硝酸、硫酸、塩酸等の鉱酸の水溶液を含浸、又
は該水溶液中に原料繊維を浸漬した状態で加熱処理する
手段が挙げられる。なお、前記架橋結合の導入と同時に
加水分解反応を行なうこともできるが、架橋結合導入後
に加水分解を行なったものの方が難燃性の点で好まし
い。
なお、カルボキシル基が上記下限に満たない場合に
は、最終的に高度の難燃性繊維を提供することができ
ず、また上限を越えると、実用上満足し得る特性のもの
が得られない。
は、最終的に高度の難燃性繊維を提供することができ
ず、また上限を越えると、実用上満足し得る特性のもの
が得られない。
イオン架橋法としては、Zn、Cu、Ca、Fe等の多価金
属、中でもZnの塩の１〜20重量％水溶液で10〜100℃の
温度で処理することが望ましい。なお、イオン架橋によ
る多価金属の導入量としては、本発明の目的達成上0.5
〜3.5m eq/g、好ましくは1.0〜3.0m eq/gの範囲内が望
ましい。
属、中でもZnの塩の１〜20重量％水溶液で10〜100℃の
温度で処理することが望ましい。なお、イオン架橋によ
る多価金属の導入量としては、本発明の目的達成上0.5
〜3.5m eq/g、好ましくは1.0〜3.0m eq/gの範囲内が望
ましい。
このようにして、引張強度が1g/d以上、好ましくは1.
5g/d以上、水膨潤度が100％以下、好ましくは80％以
下、限界酸素指数（LOI）が30以上、好ましくは32以上
の難燃性繊維を提供することができる。
5g/d以上、水膨潤度が100％以下、好ましくは80％以
下、限界酸素指数（LOI）が30以上、好ましくは32以上
の難燃性繊維を提供することができる。
なお、実用上問題のない繊維物性を維持し、かつ水膨
潤度も可及的に抑えながら所定量のカルボキシル基、多
価金属イオン架橋を導入し、高度の難燃性を備えた繊維
を提供するためには、特に下記特性を備えた出発アクリ
ル系繊維を採用することが必要である。
潤度も可及的に抑えながら所定量のカルボキシル基、多
価金属イオン架橋を導入し、高度の難燃性を備えた繊維
を提供するためには、特に下記特性を備えた出発アクリ
ル系繊維を採用することが必要である。
即ち、繊維を形成するAN系重合体分子が十分に配向し
ておりコンゴーレッド（以下CRという）二色性比が0.4
以上、更に好ましくは0.5以上のアクリル系繊維を採択
することが望ましい。なお、CR二色性比は、高分子科学
23（252）193（1966）記載の方法に従って求めた。
ておりコンゴーレッド（以下CRという）二色性比が0.4
以上、更に好ましくは0.5以上のアクリル系繊維を採択
することが望ましい。なお、CR二色性比は、高分子科学
23（252）193（1966）記載の方法に従って求めた。
なお、かかるアクリル系繊維の製造手段に限定はな
く、上記CR二色性比が満たされる限り、適宜公知の手段
を用いることができるが、中でも全延伸倍率を６倍以
上、好ましくは８倍以上とし、かつ工程収縮率を30％以
上、好ましくは20％以下とする手段の採用により工業的
有利に所望のアクリル系繊維を作製することができる。
く、上記CR二色性比が満たされる限り、適宜公知の手段
を用いることができるが、中でも全延伸倍率を６倍以
上、好ましくは８倍以上とし、かつ工程収縮率を30％以
上、好ましくは20％以下とする手段の採用により工業的
有利に所望のアクリル系繊維を作製することができる。
（発明の効果） このようにして得られた本発明の難燃性繊維は、難燃
性能の耐久性、燃焼時の毒性などの問題がなく、実用上
問題のない繊維物性を維持し、かつ水膨潤度も一定水準
以下に抑えられており、しかも高度の難熱性を有するも
のであり、かかる難燃性繊維は、任意の使用形態で、難
燃性の求められる用途分野に広く用いられる。
性能の耐久性、燃焼時の毒性などの問題がなく、実用上
問題のない繊維物性を維持し、かつ水膨潤度も一定水準
以下に抑えられており、しかも高度の難熱性を有するも
のであり、かかる難燃性繊維は、任意の使用形態で、難
燃性の求められる用途分野に広く用いられる。
（実施例） 以下、実施例により本発明を具体的に説明する。実施
例中の部及び百分率は、断りのない限り重量基準で示
す。
例中の部及び百分率は、断りのない限り重量基準で示
す。
なお、ニトリル基の存否、カルボキシル基量（m mol/
g）、多価金属導入量（m eq/g）、水膨潤度（％）及びL
OIは、以下の方法により求めた。
g）、多価金属導入量（m eq/g）、水膨潤度（％）及びL
OIは、以下の方法により求めた。
（１） ニトリル基の存否 供試繊維のIRスペクトルを求め、ニトリル基の吸収ピ
ークの存否を確認した。
ークの存否を確認した。
（２） カルボキシル基量（m mol/g） 十分乾燥した供試繊維約1gを精秤し（Xg）、これに20
0mlの水を加えた後、50℃に加温しながら1N塩酸水溶液
を添加してpH2にし、次いで0.1N苛性ソーダ水溶液で常
法に従って滴定曲線を求めた。該滴定曲線からカルボキ
シル基に消費された苛性ソーダ水溶液消費量（Ycc）を
求めた。以上の測定結果から、次式によって算出した。
0mlの水を加えた後、50℃に加温しながら1N塩酸水溶液
を添加してpH2にし、次いで0.1N苛性ソーダ水溶液で常
法に従って滴定曲線を求めた。該滴定曲線からカルボキ
シル基に消費された苛性ソーダ水溶液消費量（Ycc）を
求めた。以上の測定結果から、次式によって算出した。
尚、多価カチオンが含まれる場合は、常法によりこれ
らのカチオンの量を求め、上式を補正する必要がある。
らのカチオンの量を求め、上式を補正する必要がある。
（３） 多価金属導入量（m eq/g） 元素分析により求めた。
（４） 水膨潤度（％） 供試繊維約0.4gを25℃の純水300ml中に30分間浸漬し
た後、遠心脱水（300G×３分、但しＧは重力加速度）し
て調整した試料の重量を測定（W1g）し、次に該試料を8
0℃の真空乾燥機中で恒量になるまで乾燥した繊維の重
量を測定（W2g）し、次式によって算出した。
た後、遠心脱水（300G×３分、但しＧは重力加速度）し
て調整した試料の重量を測定（W1g）し、次に該試料を8
0℃の真空乾燥機中で恒量になるまで乾燥した繊維の重
量を測定（W2g）し、次式によって算出した。
（５） LOI JIS K7201の最低酸素指数の測定法に従って行なっ
た。
た。
実施例 １ AN90％及びアクリル酸メチル（以下、MAという）10％
からなるAN系重合体（30℃ジメチルホルムアミド中での
極限粘度〔η〕:1.2）10部を48％のロダンソーダ水溶液
90部に溶解した紡糸原液を、常法に従って紡糸、延伸
（全延伸倍率;10倍）した後、乾球／湿球＝120℃/60℃
の雰囲気下で乾燥（工程収縮率14％）して単繊維繊度1.
5dの原料繊維１（CR二色性比0.58）を得た。
からなるAN系重合体（30℃ジメチルホルムアミド中での
極限粘度〔η〕:1.2）10部を48％のロダンソーダ水溶液
90部に溶解した紡糸原液を、常法に従って紡糸、延伸
（全延伸倍率;10倍）した後、乾球／湿球＝120℃/60℃
の雰囲気下で乾燥（工程収縮率14％）して単繊維繊度1.
5dの原料繊維１（CR二色性比0.58）を得た。
原料繊維１をヒドラジンヒドラート300g/の水溶液
に浸漬（浴比1:30）して100℃×３時間処理し、次に10N
硝酸水溶液を用いて80℃×３時間浸漬処理した。
に浸漬（浴比1:30）して100℃×３時間処理し、次に10N
硝酸水溶液を用いて80℃×３時間浸漬処理した。
得られた繊維には実質的にニトリル基は残存しておら
ず、カルボキシル基量は2.8m mol/gであった。
ず、カルボキシル基量は2.8m mol/gであった。
次に、この繊維を５％塩化亜鉛水溶液で20℃×30分間
処理して繊維（Ｉ）を作製した。
処理して繊維（Ｉ）を作製した。
繊維（Ｉ）の引張強度は1.8g/d、水膨潤度は50％、Zn
導入量は2.0m eq/g、LOIは33であった。
導入量は2.0m eq/g、LOIは33であった。
なお、10N硫酸水溶液を用い95℃×５時間処理して4.7
m mol/gのカルボキシル基を導入する外は繊維（Ｉ）と
同様にして作製した比較繊維（Ａ）は非常に脆く、0.7g
/dの引張強度しか有していなかった。
m mol/gのカルボキシル基を導入する外は繊維（Ｉ）と
同様にして作製した比較繊維（Ａ）は非常に脆く、0.7g
/dの引張強度しか有していなかった。
また、5N硫酸水溶液を用い50℃×３時間処理して0.8m
mol/gのカルボキシル基を導入する外は繊維（Ｉ）と同
様にして比較繊維（Ｂ）を作製した。
mol/gのカルボキシル基を導入する外は繊維（Ｉ）と同
様にして比較繊維（Ｂ）を作製した。
この繊維（Ｂ）は2.0g/dの引張強度を有していたが、
LOIは26と不十分なものであった。
LOIは26と不十分なものであった。
実施例 ２ MAに変えて塩化ビニルデンを使用する外は実施例１と
同様にして原料繊維２（CR二色性比0.55）を得、これを
実施例１と同様に処理して繊維（II）を作製した。
同様にして原料繊維２（CR二色性比0.55）を得、これを
実施例１と同様に処理して繊維（II）を作製した。
繊維（II）のカルボキシル基量は2.6m mol/g、引張強
度は1.7g/d、水膨潤度30％、Zn導入量は1.8m eq/g、LOI
は36であった。
度は1.7g/d、水膨潤度30％、Zn導入量は1.8m eq/g、LOI
は36であった。
実施例 ３ MAに変えて酢酸ビニルを使用する外は実施例１と同様
にして原料繊維３（CR二色性比0.56）を得た。
にして原料繊維３（CR二色性比0.56）を得た。
これをヒドロキシルアミン硫酸塩50g/水溶液を苛性
ソーダでpH8に調節して処理液を用い（浴比1:10）100℃
×30分間処理し、次に15N硝酸水溶液を用いて65℃×３
時間処理した。
ソーダでpH8に調節して処理液を用い（浴比1:10）100℃
×30分間処理し、次に15N硝酸水溶液を用いて65℃×３
時間処理した。
得られた繊維にはニトリル基の存在が認められず、2.
9m mol/gのカルボキシル基が導入されていた。
9m mol/gのカルボキシル基が導入されていた。
この繊維を10％硫酸銅で20℃×30分間処理して繊維
（III）を作製した。
（III）を作製した。
繊維（III）の引張強度は1.5g/d、水膨潤度は60％、C
u導入量は2.3m eq/g、LOIは33であった。
u導入量は2.3m eq/g、LOIは33であった。
Claims (1)
- 【請求項１】コンゴーレッド二色性比が0.4以上のアク
リル系繊維からなる架橋アクリル系繊維の加水分解反応
によりニトリル基が実質的に消失され、1.0〜4.5m mol/
gのカルボキシル基と残部にアミド基が導入され且つZn,
Cu,Ca,Feから選ばれる多価金属により金属量として0.5
〜3.5m eq/gのイオン架橋が前記カルボキシル基と形成
されており、1g/d以上の引張強度、100％以下の水膨潤
度及び30以上の限界酸素指数を有する難燃性繊維。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63141242A JP2580717B2 (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | 難燃性繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63141242A JP2580717B2 (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | 難燃性繊維 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01314780A JPH01314780A (ja) | 1989-12-19 |
| JP2580717B2 true JP2580717B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=15287398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63141242A Expired - Lifetime JP2580717B2 (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | 難燃性繊維 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2580717B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1922214B (zh) * | 2004-02-20 | 2011-04-13 | 东丽株式会社 | 含耐火聚合物的溶液及碳成形品 |
| JP4529146B2 (ja) | 2004-09-07 | 2010-08-25 | 日本エクスラン工業株式会社 | 高度難燃吸湿性繊維および繊維構造物 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5242916B2 (ja) * | 1972-05-31 | 1977-10-27 | ||
| JPS5133209B2 (ja) * | 1973-07-19 | 1976-09-18 |
-
1988
- 1988-06-07 JP JP63141242A patent/JP2580717B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01314780A (ja) | 1989-12-19 |
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