JP2601774B2

JP2601774B2 - 難燃アクリル系複合繊維

Info

Publication number: JP2601774B2
Application number: JP33377588A
Authority: JP
Inventors: 雅人大野; 俊博山本
Original assignee: 鐘紡株式会社
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1997-04-16
Anticipated expiration: 2012-04-16
Also published as: JPH02182915A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は優れた難燃性及び潜在捲縮発現性を有する難
燃アクリル系複合繊維に関するものである。

（従来の技術）従来、一般のアクリル系繊維は羊毛に類似した嵩高な
風合、優れた物質的性質、堅実な染色性や染色鮮明性を
有し、広範囲な用途に使用されている。しかしアクリル
系繊維は大多数の天然繊維や合成繊維と同じく易燃性で
あるため、例えば衣料、インテリア製品及び産業用及び
建装用等の用途に於ては火災の伝播を助けるなどその需
要範囲が狭ばめられていた。一方難燃アクリル系繊維は
難燃性、自己消化性という性能を有しているが、製品の
腰感、バルキー性、ヘタリ等の性能において通常のアク
リル系繊維に及ばず、量的に未だ十分使用されている状
況ではない。そこで難燃アクリル系繊維製品において、
上記欠点の改良の一方法として他の物性的にすぐれた繊
維例えばナイロンやポリエステルやポリアクリロニトリ
ル系繊維等を混紡して使用する事が一般に行なわれてい
るが、混紡により加工工程の増加や染色性の低下、風合
いの変化、難燃性の低下などの不都合な点が新たに生じ
てくる。

難燃アクリル系繊維単独での製品にバルキー性、腰感
及びヘタリ等の改良を行なう為には、同等の難燃性を有
した収縮綿や潜在捲縮性を有する繊維、特に後者が必要
であり、この潜在捲縮性を有する難燃アクリル系繊維と
通常の難燃アクリル系繊維との混合使用によって難燃性
を有し、かつ腰感、バルキー性、風合い、染色性等の良
好な製品を製造する事が可能となる。ところがこれまで
良好な潜在捲縮性と難燃性を兼ね備えた難燃アクリル系
複合繊維は得られておらず、又その検討もあまり行なわ
れていない。特開昭49−68014号公報は、アクリロニト
リルを85重量％以上含有したポリアクリロニトリル系重
合体と、難燃アクリル系重合体及びハロゲン化アンチモ
ン化合物との複合繊維であるが、ここで得られた繊維は
片成分にポリアクリロニトリル系重合体を使用する為に
難燃性を十分高める事が出来ない。難燃性を高める為に
他成分に含有する塩化ビニル含有量やハロゲン化アンチ
モンの含有率を上げると両成分間の混和性、相溶性の違
いにより紡糸口金内でのゲル化や、口金詰まり、糸切れ
が生じるし、又両成分の凝固性が大きく異なる為に両成
分を緻密に凝固させるような凝固浴条件の設定が困難で
ある。又紡出後でも両成分間の接着力不足の為に、延伸
・収縮等で両成分の剥離によるトラブルの発生など操業
性の大巾な低下と品質の大巾な低下が予想される。更に
製品においても染色性、耐熱性、光沢等消費性能の低下
や、紡績、繊編時の糸切れ、毛羽立ちといった加工性能
の低下も予想される。特開昭59−82410号公報は難燃ア
クリル系重合体にポリウレタン重合体を添加紡糸した複
合繊維であるが、ここで得られた繊維は添加したポリウ
レタン重合体のため繊維のコストが高くなるばかりでな
く、染色後の発色性及び耐光性等がいまだ満足されるも
のでなかった。

（発明が解決しようとする問題点）上述したように、難燃アクリル系重合体を両成分に用
いた十分良好な難燃性と潜在捲縮性を有する難燃アクリ
ル系複合繊維は未だ開発されていない。本発明者らは上
記欠点を克服すべく鋭意検討の結果、本発明を完成する
に到ったのである。

本発明の目的とする所は良好な風合い、バルキー性、
腰感等をもつすぐれた潜在捲縮性を有する難燃アクリル
系複合繊維を提供するにある。

（問題点を解決するための手段）本発明は、接合されたA,B両成分がアクリロニトリル4
0重量％以上とハロゲン含有モノマー20〜60重量％及び
ビニル系モノマー０〜15重量％よりなる重合体であり、
かつＡ成分重合体中にビニル系モノマーをＢ成分重合体
よりも１重量％以上多く含有する難燃アクリル系複合繊
維である。

本発明のＡ又はＢ成分重合体においてハロゲン含有モ
ノマーとしては塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニ
ル、臭化ビニリデン等が挙げられるが、これに限定され
るものでない。特に塩化ビニル及び又は塩化ビニリデン
が好ましい。ハロゲン含有モノマーが20重量％未満では
すぐれた難燃性は得られず、一方60重量％を越えれば得
られた繊維の耐熱性、強度等の品質が低下するばかり
か、難燃性も飽和に達し経済的ではない。従ってハロゲ
ン含有モノマーの量は20〜60重量％の範囲が操業性の
点、品質の点、コストの点で好ましい。

本発明においてＡ又はＢ成分重合体中のビニル系モノ
マーとしては、アクリル酸、メタクリル酸或いはこれら
のアルキルエステル類、酢酸ビニルアクリルアミド、メ
タクリルアミド、２−ヒドロキシエチルアクリレート、
２−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリシジルアク
リレート、グリシジルメタクリレート、アリルスルホン
酸ナトリウム、メタリルスルホン酸ナトリウム、スチレ
ンスルホン酸ナトリウム、２−アクリルアミド−２−メ
チルプロパンスルホン酸ナトリウムの群から選ばれた１
種又は２種以上が挙げられる。本発明においてＡ又はＢ
成分重合体のビニル系モノマーの含有量は０〜15重量
％、好ましくは0.5〜10重量％である。Ａ又はＢ成分重
合体中のビニル系モノマーの含有量が15重量％を越える
と耐熱性、繊維物性の低下が大である。

またＡ又はＢ成分重合体にはビニル系モノマーの中で
特にスルホン酸含有モノマーを0.5〜５重量％好ましく
は１〜４重量％含有した方が染色性の改良、紡糸時の凝
固性の大巾な改良、乾燥緻密化の大巾な改良及び促進が
可能であり、良好な光沢と染色性を有する繊維が得られ
るのである。

本発明においてＡ成分重合体はビニル系モノマーを１
重量％以上、好ましくは２重量％以上含有し、かつＢ成
分重合体より１重量％以上好ましくは２重量％以上多く
含有することが繊維に良好なる捲縮発現性を付与するた
めに必要である。Ａ成分重合体とＢ成分重合体において
ビニル系モノマー含有率の差が大きくなると、沸水処理
後の捲縮発現山数が多くなる傾向を示し、得られた複合
繊維を混紡使用する場合の混紡糸の風合いが堅くなるの
で、ビニル系モノマーの含有量の差を調整して得られた
複合繊維の沸水処理後の捲縮発現山数を５〜50個／イン
チが好ましく10〜35個／インチとするのが特に好まし
い。

本発明においてＡ、Ｂ両成分の接合形態はサイドバイ
サイド形やシースコア形等特に制限されるものでない。
またシースコア口金による紡糸の場合、A,B成分どちら
をシース部コア部にするか等特に制限されるものでない
が、耐熱性の弱い方をコア部にする方が繊維間の膠着等
が少なく好ましい。またＡ、Ｂ成分の接合比率は良好な
る捲縮を発現させるならば特に制限はないが、Ａ成分１
部に対するＢ成分の接合比率は1/5〜５部が好ましい。

本発明においてＡ成分、Ｂ成分中に三酸化アンチモ
ン，五酸化アンチモン，硼酸亜鉛，メタスズ酸等の難燃
助剤，熱安定剤，耐候安定剤，抗菌剤，染顔料，制電
剤，導電剤，防汚剤等が含まれていても良い。

本発明に使用される重合体は、水性媒体中または有機
溶剤を含む水性媒体中での乳化重合あるいは溶液重合の
如きいずれの重合方法によっても作られる。重合方法と
して乳化重合法を採用する場合、用いる界面活性剤とし
てはアニオン活性剤がとくに有効であり、アニオン活性
剤としては脂肪酸塩、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、
リン酸エステル塩等を挙げることができる。なお用いら
れる界面活性剤には、アニオン活性剤の他に通常のノニ
オン活性剤の少量を併用することも可能である。これら
の界面活性剤の使用量は全単量体に対し0.1〜10重量％
とくに0.2〜５重量％用いることが好ましい。また溶液
重合法を採用する場合には、用いられる溶剤はジメチル
スルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセト
アミド等が挙げられるが、特にジメチルホルムアミドを
用いることが好ましい。なお重合媒体としては、これら
の有機溶剤の外に共重合体の均一溶解性や重合性を妨げ
ない程度の少量の水やその他の有機溶剤を用いることも
可能である。

重合に使用される触媒としては、通常のラジカル重合
開始剤、例えば過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムな
どの過硫酸塩；あるいは過硫酸アンモニウムと酸性亜硫
酸ソーダの如き過硫酸塩と酸性亜硫酸またはその塩など
の組合せ；更にはアゾビスジメチルバレロニトリル、ア
ゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ化合物；ジ（２−
エチルヘキシル）パーオキシジカーボネート、ｔ−ブチ
ルパーオキシピバレート、ラウロイルパーオキサイドな
どの過酸化物などがあり、重合方法により適宜選択され
て用いられる。重合温度は30〜70℃を採用することが好
ましく、単量体濃度は全重合系に対し10〜70重量％であ
ることが好ましい。

乳化重合体水溶液から重合体を得るには、通常塩析用
の塩類である塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硫酸マ
グネシウム、硫酸アルミニウムなどの電解質の水溶液に
用いることにより重合体が分離され、さらに濾過、水
洗、脱水、乾燥を経て重合体粉末が得られる。

他方、溶液重合方法により得られた重合体溶液の混合
物からアクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン
等の未反応の単量体を除去する方法としては、未反応の
単量体として塩化ビニルが存在する場合にはまず常圧下
で塩化ビニルの大部分を除去し、ついで減圧下でアクリ
ロニトリルや塩化ビニリデン等の単量体を回収すること
が好ましい。この場合未反応単量体の除去のしやすさ、
最終の重合体濃度を調整するために、各除去工程では、
必要に応じて適宜重合系に用いた有機溶剤を添加するこ
とが望ましい。

なお本発明の重合体の比粘度（重合体２グラム／ジメ
チルホルムアミド１の重合体溶液を30℃で測定）は、
0.13〜0.60が好ましい。

本発明の重合体から繊維を製造する方法としては、通
常の湿式・乾式紡糸法のいずれもが可能である。紡糸原
液の溶剤としては、通常のアクリロニトリル系重合体の
溶剤であるアセトニトリル、アセトン、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
等が用いられる。なお紡糸原液あるいは溶液重合法の重
合系には、必要に応じてエポキシ化合物や有機錫化合物
あるいは有機還元剤等の安定剤や、風合いを改良するた
めのチタン化合物やアルミニウム化合物等の添加剤、あ
るいは難燃性をさらに高めるためのアンチモン化合物、
スズ化合物あるいは臭素化合物等の難燃剤を含有しても
何らさしつかえなく、紡糸原液中の重合体濃度は15〜40
重量％であることが好ましい。紡糸方法としては紡糸原
液をノズルを通じて10〜80重量％の溶剤水溶液中に押し
だして糸条を形成させる。紡出された繊維は漸次有機溶
剤濃度が低下する数個の浴槽にて通常４〜８倍程度の１
次延伸を行い、その後水洗、前オイル処理と行なう。次
いで100〜180℃の熱風もしくはホットローラーもしくは
熱風とホットローラーの併用で乾燥・緻密化を行なう。
乾燥後或いは１次延伸後で乾燥前に繊維物性の調整の為
に２次延伸を行なう。２次延伸は熱水中或いは蒸熱中に
て1.05〜２倍程度行なう。２次延伸以後は、捲縮発現性
の向上、繊維物性の調整、風合い調整、紡績性の向上等
の為に収縮、延伸、後オイル、機械クリンプ付与、クリ
ンプセット等を行なってもよい。

（発明の効果）こうして得られた本発明の難燃アクリル系複合繊維は
良好な難燃性と潜在捲縮性とを兼ね備えた繊維であり、
高度の難燃性とバルキー性、良好な風合、染色性などが
要求される毛布、シーツ、ベッドカバー、カーペット、
カーテン、等の寝装インテリア関係及び安全性、着心地
が要求される小児用、老人用の衣服特にパジャマ等にお
いて十分にその性能を発揮できるものである。

（実施例）次に実施例を示して本発明を具体的に説明する。尚、
実施例中の部、％は特に言及しない限り重量部、重量％
を示す。

捲縮特性はJIS Ｌ−1074により行なった。

難燃性は限界酸素指数（以下LOIと略称）で表わし
た。これは繊維を51mmにカットしハンドカードで解繊後
約0.5gの綿を採取し、これを約25cmの長さに均一に伸ば
し、加撚機により70回の撚りをかけた後２つ折りにして
撚り棒をつくる。次いで窒素ガスと酸素ガスの混合ガス
中にて撚り棒の上端に接炎し、試料が5cmだけ燃焼する
際の混合ガス中の酸素ガス濃度（体積）で次式により表
わす。

実施例１アクリロニトリル（以下ANと略称）：塩化ビニリデン
（以下VDCと略称）：アリルスルホン酸ナトリウム（以
下SASと略称）＝70:20:10（％）の組成を有するポリマ
ーを、ジメチルホルムアミド（以下DMFと略称）を溶剤
としてオートクレーブ中で重合した。次いで、この重合
体とAN、VDC及びアクリルアミド（以下AAmと略称）とを
DMFに溶解し、オートクレーブ中にて重合させ、第１表
の重合体を得た。重合ドープはロータリーエバポレータ
ーにより未反応モノマーの除去・回収を行なった。モノ
マー回収後の重合体溶液は透明な薄黄色で粘調な状態で
あった。

この粘調なドープにて重合体濃度26％の紡糸原液を調
製した。

これらの重合体をA,B成分として、A,B成分の紡糸原液
はサイドバイサイド型の複合紡糸用口金に各々別の入口
から導入して、DMF:水＝60:40（％）の凝固浴中へ紡糸
した。A,B成分の吐出量比は1:1である。紡出された繊維
はDMF濃度が30％、15％と順次低下する２個の浴中にて
脱溶剤と4.5倍の１次延伸を行なった後、70℃水洗槽に
て十分洗浄して前オイル槽にて油剤付与後135℃のホッ
トローラーにて乾燥、緻密化した。乾燥後は100℃の蒸
熱にて1.4倍の２次延伸及び100℃の蒸熱下で0.95倍の緊
張収縮して、後オイル付着、クリンプ付与後、乾燥して
３デニールの各種難燃アクリル系複合繊維を得た。

本発明例で得られた繊維は良好な風合い、バルキー性
及び難燃性を有していた。

実施例２ AN:VDC:2−アクリルアミド−２−メチルプロパンスル
ホン酸ナトリウム（以下SAMと略称）＝60:25:15（％）
の組成を有するポリマーをDMFを溶剤としてオートクレ
ーブ中で重合した。次いでこの重合体とAN,VDC及び第２
表記載のビニル系モノマーとをDMFに溶解し、オートク
レーブ中にて重合させ、第２表の重合体を得た。重合ド
ープは、未反応モノマーの除去・回収すると、薄黄色の
粘調溶液であった。

この溶液より重合体濃度25％の紡糸原液を調製した。
芯鞘複合口金にてＡ成分を芯部導入口にＢ成分を鞘部導
入口にA,B成分の吐出量比1:1にて導入して、DMF:水＝6
0:40（％）の凝固浴中へ紡出した。紡出された繊維は、
実施例１と同じ工程条件にて処理して芯鞘構造を有する
難燃アクリル系複合繊維を得た。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】接合されたA,B両成分がアクリロニトリル4
0重量％以上とハロゲン含有モノマー20〜60重量％及び
ビニル系モノマー０〜15重量％よりなる重合体であり、
かつＡ成分重合体中にビニル系モノマーをＢ成分重合体
中よりも１重量％以上多く含有することを特徴とする難
燃アクリル系複合繊維。