JP3370395B2 - Highly flame-retardant acrylic composite fiber - Google Patents

Highly flame-retardant acrylic composite fiber

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JP3370395B2
JP3370395B2 JP25895293A JP25895293A JP3370395B2 JP 3370395 B2 JP3370395 B2 JP 3370395B2 JP 25895293 A JP25895293 A JP 25895293A JP 25895293 A JP25895293 A JP 25895293A JP 3370395 B2 JP3370395 B2 JP 3370395B2
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泰行 藤井
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、高度の難燃性を有し、
かつ、紡績性、加工性の良好な機械的特性を有するアク
リル系複合繊維に関する。 【0002】 【従来の技術】アクリル系繊維を難燃化する方法とし
て、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル等の難燃
性モノマーをアクリロニトリルと共重合して、重合体自
体を難燃化する方法が知られ、すでに種々の難燃性アク
リル繊維や、モダクリル繊維が上市されている。 【0003】更に、カーテン等高度の難燃性が必要とさ
れる用途には、更に三酸化アンチモン、五酸化アンチモ
ン等の金属酸化物を難燃剤として、アクリル系繊維を構
成する重合体に添加する方法が知られている。 【0004】しかしながら、特開昭63−126913
号公報に開示されているように、アクリロニトリルと塩
化ビニリデンの共重合体からなる繊維に、更に、難燃性
を付与するために五酸化アンチモンを添加した場合、そ
の添加量が4.0%以上になると難燃性は飽和してしま
い、五酸化アンチモンを添加する効果が認められなくな
る。 【0005】また、特公平4−18050号公報には、
アクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、メタ
リルスルホン酸ソーダの共重合体からなる繊維に、三酸
化アンチモンを8重量%から70重量%まで添加し、更
に各種の繊維との繊維複合体を製造し、繊維複合体の難
燃性とアクリル系難燃繊維単独での難燃性との比較がな
されており、三酸化アンチモンの含有を特定の範囲に設
定し、しかも綿と複合化した場合に難燃性の低下がない
ことが開示されている。 【0006】更に、特開平5−78936号公報には、
繊維中に三酸化アンチモンを多量添加して難燃性を向上
させようとすると、紡糸性や、繊維の機械的特性が低下
するため、高度の難燃性及び紡績性、加工性の良好な機
械的特性の両方の性能を満足する難燃性アクリル繊維は
得られないことが開示されている。 【0007】すなわち、同公開公報には、アンチモン化
合物の添加量が6%以上12%未満の範囲では紡糸性や
繊維の機械的特性は好ましいが、難燃性能は低い。一
方、アンチモン化合物の添加量が、12〜40%の範囲
では、繊維の機械的特性(製糸性)は劣るが、高度の難
燃性が得られることが開示されている。 【0008】特開昭61−89339号公報、特開平5
−78936号公報に記載の繊維複合体は、ハロゲンを
含む重合体からなる繊維と綿とを複合化する場合のみ、
有効な手法である。そこで、アクリル繊維単独で高い難
燃性を有する新しい難燃アクリル繊維の開発が望まれて
いる。本発明は、斯かる要望にこたえてなされたもので
ある。 【0009】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的とすると
ころは、高度の難燃性を有し、かつ、紡績性、加工性の
良好な機械的特性を有するアクリル系繊維を提供するに
ある。 【0010】 【課題を解決するための手段】本発明は、塩化ビニル及
び/又は塩化ビニリデンを30〜50重量%含むアクリ
ロニトリル系重合体(A)、繊維中における平均粒子径
が200nm以下の五酸化アンチモン(B)及びモノマ
ー単位中に少なくとも1個の水酸基を持つモノマーを5
0重量%以上の割合で含むポリマー(C)の3種の化合
物からなり、3種の化合物がそれぞれ(A)40〜90
重量部、(B)1〜30重量部、(C)1〜30重量部
の範囲でその合計が100重量部となるように共存して
なり、JIS K7201A−1号に従って測定される
難燃性(LOI)が34以上を示すことを特徴とする高
度難燃性アクリル系複合繊維にある。 【0011】本発明において使用するアクリロニトリル
系重合体(A)は、塩化ビニル及び/又は塩化ビニリデ
ンを30〜50重量%含むアクリロニトリルとの共重合
体である。塩化ビニル及び/又は塩化ビニリデンの共重
合量が30重量%未満の場合、難燃性が低下し好ましく
ない。逆に、50重量%を超える場合は、得られる繊維
の耐熱性、染色鮮明性が低下し、更に、腰が弱くなり好
ましくない。 【0012】アクリロニトリル系重合体(A)には、本
発明の目的を逸脱しない範囲で、他の共重合成分を含ん
でいてもよい。他の共重合成分としては特に限定される
ものではなく、目的に応じて任意のものを選ぶことがで
きるが、例えば、染色性改善のためには、スルホン酸基
含有単量体が好ましいものとして挙げられる。この共重
合成分は、染色工程での染むら発生等のトラブルを抑制
する効果が高く、共重合体中に0.5〜5重量%含有さ
せることが好ましい。スルホン酸基含有ビニル単量体の
具体例としては、例えばメタリルスルホン酸、アクリル
スルホン酸、スチレンスルホン酸、ビニルベンゼンスル
ホン酸類又はその塩類が挙げられる。 【0013】更に、繊維の特性改善のために、(メタ)
アクリル酸等の不飽和カルボン酸、(メタ)アクリル酸
エステル類、(メタ)アクリル酸アミド類、酢酸ビニル
等のビニルエステル類等のアクリロニトリルと共重合可
能な不飽和単量体の使用が可能である。 【0014】本発明の高度難燃性複合繊維を得るに用い
られるアクリロニトリル系共重合体の紡糸溶剤として
は、該重合体を溶解するものであれば特に限定はなく、
紡糸技術に合わせて任意に選択することができ、例え
ば、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挙げられる。 【0015】本発明の、アクリル系複合繊維100重量
部中には、繊維中で平均粒子径が200nm以下の五酸
化アンチモン(B)1〜30重量部及びモノマー単位中
に少なくとも1個の水酸基を持つモノマーを50重量%
以上の割合で含むポリマー(C)1〜30重量部を含有
することが必要である。 【0016】本発明で使用できるアンチモン系化合物と
しては、五酸化アンチモンを用いた場合、より高度の難
燃性が得られる。五酸化アンチモンとしては繊維中での
平均粒子径が200nm以下になるような平均粒子径の
ものを用いる。 【0017】本発明のアクリル系複合繊維を構成する3
種の化合物の合計100重量部中、五酸化アンチモン
(B)の含有量が1重量部未満の場合には十分な難燃性
が得られず、逆に30重量部を超えると、得られる繊維
の機械的特性が低下する。更に紡糸時のノズルづまり、
糸切れの原因となる。 【0018】モノマー単位中に少なくとも1個の水酸基
を持つモノマーを50重量%以上の割合で含むポリマー
(C)としてはポリ酢酸ビニルを鹸化して得られるポリ
ビニルアルコールが挙げられる。 【0019】これらポリマー(C)は、アクリル系複合
繊維100重量部中1〜30重量部を含有することが必
要である。ポリマー(C)の含有量が1重量部未満の場
合は難燃性の向上効果が得られず、逆に30重量部を超
える場合は、得られる繊維の機械的特性、アクリル繊維
が本来有する染色鮮明性が悪化する。 【0020】本発明において、ポリマー(C)を含有す
ることによって、難燃性が向上するのは、後述するよう
に含有するアンチモン系化合物(五酸アンチモン)から
燃焼過程で生成される三塩化アンチモンとポリマー
(C)が反応し、ポリマー(C)が塩素化されるためと
考えられる。したがって、ポリマー(C)は、三塩化ア
ンチモンと反応させる必要があり、モノマー単位中に少
なくとも1個の水酸基を持っている必要がある。 【0021】本発明において、繊維中に添加した五酸化
アンチモンは、繊維中に均一に分散していなければなら
ない。これには添加されている繊維中の五酸化アンチモ
ンの平均粒子径が繊維を透過型電子顕微鏡で観察し、2
00nm以下であることが望ましい。繊維中の五酸化ア
ンチモンの平均粒子径が200nmを超える場合は、得
られる繊維中での五酸化アンチモンが欠陥点となるため
か、繊維の機械的特性が著しく低下する。更に、繊維中
の五酸化アンチモンの平均粒子径が200nmを超える
と難燃性能も低下する。 【0022】このように、本発明においては、ごく微小
なアンチモン系化合物を繊維中に均一に分散されている
ことが極めて重要となるが、これは以下に示す方法によ
って達成することが可能である。 【0023】まず、本発明において用いられるアクリロ
ニトリル系重合体の紡糸溶媒と同じ有機溶媒を用いて得
られる、平均粒子径が80nm以下の五酸化アンチモン
コロイド分散液を用意し、アクリロニトリル系重合体
(A)、五酸化アンチモン(B)及びポリマー(C)か
らなる混合物100重量部、及び紡糸溶媒250〜50
0重量部となるように、該コロイド溶液分散液を前記紡
糸溶媒により混合希釈した後、液のpHを5〜6に調整
する。 【0024】pH調整方法は、特に限定されず、市販の
通常の緩衝液など、周知のものの中から目的に応じ適宜
選択することができる。液のpHが5より低いと、紡糸
用原液の調整工程で五酸化アンチモンが凝集し易くな
り、逆にpH6を超えるとアクリロニトリル系重合体が
着色し易くなり、得られる繊維の白度低下の原因とな
る。 【0025】次いで、この調整液にアクリロニトリル系
重合体(A)、ポリマー(C)を添加して、加熱溶解さ
せて紡糸用原液を作成する。なお、加熱溶解は、60℃
以下の温度で行うのが好ましい。60℃より高いと、重
合体が熱劣化し易くなり、繊維の白度低下などが生じ易
くなる。 【0026】以上のようにして調整された紡糸原液を用
い、アクリル繊維の公知の紡糸方法で紡糸することによ
って目的とするアクリル繊維が得られる。紡糸方法には
特に限定はなく、目的に応じて乾式紡糸法、湿式紡糸
法、乾湿式紡糸法のいずれかの紡糸法を選択する。 【0027】本発明の、アクリル繊維は、難燃剤である
五酸化アンチモンを多量に含有しているにも拘らず、単
繊維繊度1.5g/d、特に好ましくは2.5g/d以
上、単繊維伸度25%以上という優れた機械的特性を有
しており、更に他の合成繊維、天然繊維と複合化した場
合でも、高度の難燃性を有する繊維複合体を得ることが
可能となる。 【0028】前記したごとく、本発明においては、アン
チモン系化合物として、五酸化アンチモンを用いること
により最も高い難燃性を示す。この理由は次のごとく考
えられる。 【0029】ポリマーの燃焼過程では、空気中の酸素と
ポリマーの反応により発生するOHラジカルが連鎖反応
を起こし、ポリマーの燃焼が継続する。しかし、ポリマ
ー中に塩素原子が存在した場合、ポリマー自身は加熱分
解により、塩酸を発生し、この塩酸がOHラジカルをト
ラップし、難燃効果を発現するとともに、発生する水に
よって難燃効果が高まる。また、ここに五酸化アンチモ
ンが存在すると、五酸化アンチモンは、オキシ塩化アン
チモンと三塩化アンチモンからなるサイクルを形成し、
難燃効果を高めるとともに、五酸化アンチモンとポリマ
ーの反応によって生成する二酸化炭素が難燃性を更に向
上させる。 【0030】更に、モノマー単位に少なくとも1個の水
酸基を持つモノマーを50重量%以上の割合で含むポリ
マー(C)が共存すると、三塩化アンチモンとポリマー
(C)が反応し、このサイクルにドライビングフォース
になる。この過程で生成する化合物の難燃効果は、次の
ように分類できる。 【0031】水、二酸化炭素の生成による酸素の希釈
効果。高比重の三塩化アンチモンガスが可燃物の回り
に滞留することによる、燃焼の連続反応の抑制効果。
塩酸、三塩化アンチモンがOHラジカルをトラップする
ことによる、燃焼の連鎖反応の抑制効果。三塩化アン
チモンとポリマー(C)の反応によるポリマー(C)の
塩素化。 【0032】この難燃機構の中で、難燃性を向上するた
めには、五酸化アンチモンを効率よくオキシアンチモン
と三塩化アンチモンに変換することが必要となる。五酸
化アンチモンの反応速度を早くするためには、塩素原子
含有ポリマーとの接触面積を多くする必要がある。その
ためには、繊維中の五酸化アンチモンの平均粒子径を2
00nmにするのが有効な手段となる。 【0033】 【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。なお、難燃性(LOI)の評価は、本発明の高度
難燃性アクリル繊維から得られる紡績糸を用いて目付4
00g/m2 の編地を作成し、JIS K7201A−
1号に従って測定した。 【0034】また、重合体の還元粘度(ηred )は、
0.5%ジメチルホルムアミド溶液により、25℃でキ
ャノンフェンスケ粘度計を用いて測定した。説明中
「部」及び「%」は、それぞれ重量部及び重量%を意味
する。 【0035】[参考例1〜7]、[比較例1〜5] 平均粒子径40nmの五酸化アンチモン40%を含有す
るpH5.2のジメチルアセトアミド(DMAcと略
記。以下同じ)コロイド分散液37.5部に、DMAc
を380部添加し、1時間撹拌混合し、pH5.6の希
釈コロイド分散液を得た。 【0036】このコロイド分散液に、アクリロニトリル
57.5%、塩化ビニリデン40%、メタリルスルホン
酸ソーダ2.5%からなるアクリロニトリル系共重合体
(ηred =1.98)70部、セルロースジアセテート
(酢化度55%))15部を添加し、撹拌混合した。 【0037】次いで、この混合溶液を50℃に加熱し、
上記重合体を溶解させ、紡糸原液を得た。この紡糸原液
を、孔径100μm、孔数3000のノズルを用いて、
DMAc/水=40/60%、30℃の凝固浴に紡出
し、熱水中で脱溶媒処理を施した後、沸水中で6倍に延
伸、油剤付与、乾燥、湿熱緩和処理を行い、太さ2デニ
ールのアクリル系繊維を得た。 【0038】以下、同様にして、表1に示すように、ア
クリロニトリル系共重合体、五酸化アンチモン、セルロ
ースジアセテート含有量を変えた11種のアクリル系繊
維を得た。 【0039】次に、上記各繊維を用いて得られた紡績糸
で編地を作成し、難燃性を評価した。結果を表1に示し
た。繊維中の五酸化アンチモンの平均粒子径は、繊維を
透過型電子顕微鏡で観察して測定した。 【0040】 【表1】【0041】表1から明らかなように、アクリロニトリ
ル系共重合体、五酸化アンチモン、セルロースジアセテ
ートが共存すると高い難燃性が得られる。また、五酸化
アンチモンの添加量をかなりのレベルまで増しても、得
られる繊維の機械的特性が優れていることがわかる。 【0042】[比較例6] 平均粒子径が300nmである三酸化アンチモン分散液
を使用する他は、実施例1と同様にして、繊維構成化合
物100部中の三酸化アンチモンの添加量が15部とな
るアクリル繊維を製造し、難燃性を評価した。得られた
結果を表1に併記した。 【0043】 [参考例8]、[実施例1]、[比較例7] セルロースジアセテートの代わりにトリアセテート、モ
ノマー単位中に少なくとも1種の水酸基を持つモノマー
を50%以上の割合で含むポリマー(C)、及び比較の
ためポリメチルメタクリレートを使用する他は、参考例
1と同様にしてアクリル繊維を製造し、難燃性を評価し
た。得られた結果を表2に示した。 【0044】 【表2】 【0045】 【発明の効果】本発明の繊維は、高度の難燃性を有し、
かつ、紡績性、加工性の良好な機械的特性を有してい
る。このアクリル繊維自身、または他の繊維と混紡して
得られる難燃繊維複合体は非常に高い難燃性能を有して
いることから、インテリアから衣料分野まで幅広い用途
で使用可能であり、その意義は大きい。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has a high flame retardancy,
The present invention also relates to an acrylic composite fiber having good mechanical properties such as good spinnability and processability. [0002] As a method for flame retarding acrylic fibers, flame retardant monomers such as vinyl chloride, vinylidene chloride and vinyl bromide are copolymerized with acrylonitrile to render the polymer itself flame retardant. Methods are known, and various flame-retardant acrylic fibers and modacrylic fibers have already been put on the market. Further, for applications requiring high flame retardancy such as curtains, metal oxides such as antimony trioxide and antimony pentoxide are further added as a flame retardant to the polymer constituting the acrylic fiber. Methods are known. However, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-126913
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication, when antimony pentoxide is further added to a fiber made of a copolymer of acrylonitrile and vinylidene chloride to impart flame retardancy, the amount of addition is 4.0% or more. , The flame retardancy is saturated, and the effect of adding antimony pentoxide cannot be recognized. Further, Japanese Patent Publication No. 4-18050 discloses that
Acrylonitrile, vinyl chloride, vinylidene chloride, antimony trioxide is added to a fiber composed of a copolymer of sodium methallyl sulfonate from 8% by weight to 70% by weight, and a fiber composite with various fibers is produced. A comparison has been made between the flame retardancy of the fiber composite and the flame retardancy of the acrylic flame-retardant fiber alone, and when the content of antimony trioxide is set to a specific range and combined with cotton, the flame retardancy is reduced. No gender loss is disclosed. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 5-78936 discloses that
If a large amount of antimony trioxide is added to the fiber to improve the flame retardancy, the spinnability and the mechanical properties of the fiber will be reduced. It is disclosed that a flame-retardant acrylic fiber that satisfies both performances of the mechanical properties cannot be obtained. That is, according to the publication, when the amount of the antimony compound added is in the range of 6% or more and less than 12%, the spinnability and the mechanical properties of the fiber are favorable, but the flame retardancy is low. On the other hand, it is disclosed that when the added amount of the antimony compound is in the range of 12 to 40%, the fiber has poor mechanical properties (yarn-forming properties) but can obtain a high degree of flame retardancy. [0008] JP-A-61-89339, JP-A-5-89339
The fiber composite described in -78936 is only when a fiber comprising a polymer containing halogen and cotton are composited,
This is an effective method. Therefore, development of a new flame-retardant acrylic fiber having high flame retardancy using acrylic fiber alone is desired. The present invention has been made in response to such a demand. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an acrylic fiber having high flame retardancy and excellent mechanical properties such as good spinnability and processability. To be. The present invention relates to an acrylonitrile polymer (A) containing 30 to 50% by weight of vinyl chloride and / or vinylidene chloride, and a pentoxide having an average particle diameter of 200 nm or less in fiber. Antimony (B) and a monomer having at least one hydroxyl group in the monomer unit
It consists of three compounds of polymer (C) containing at a ratio of 0% by weight or more, and each of the three compounds is (A) 40 to 90
Parts by weight, (B) 1 to 30 parts by weight, and (C) 1 to 30 parts by weight, the total of which is 100 parts by weight, and the flame retardancy is measured according to JIS K7201A-1. A highly flame-retardant acrylic composite fiber characterized by having (LOI) of 34 or more. The acrylonitrile polymer (A) used in the present invention is a copolymer with acrylonitrile containing 30 to 50% by weight of vinyl chloride and / or vinylidene chloride. If the copolymerization amount of vinyl chloride and / or vinylidene chloride is less than 30% by weight, flame retardancy is undesirably reduced. On the other hand, when the content exceeds 50% by weight, the heat resistance and the clarity of dyeing of the obtained fiber are lowered, and further, the stiffness becomes weak, which is not preferable. The acrylonitrile-based polymer (A) may contain other copolymer components without departing from the object of the present invention. The other copolymerization component is not particularly limited and can be selected arbitrarily according to the purpose.For example, in order to improve dyeability, a sulfonic acid group-containing monomer is preferable. No. This copolymer component has a high effect of suppressing problems such as uneven dyeing in the dyeing step, and is preferably contained in the copolymer in an amount of 0.5 to 5% by weight. Specific examples of the sulfonic acid group-containing vinyl monomer include, for example, methallyl sulfonic acid, acrylic sulfonic acid, styrene sulfonic acid, vinyl benzene sulfonic acid, and salts thereof. Further, in order to improve the properties of the fiber, (meth)
It is possible to use unsaturated monomers copolymerizable with acrylonitrile such as unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, (meth) acrylic esters, (meth) acrylic amides, and vinyl esters such as vinyl acetate. is there. The spinning solvent for the acrylonitrile copolymer used for obtaining the highly flame-retardant conjugate fiber of the present invention is not particularly limited as long as it dissolves the polymer.
It can be arbitrarily selected according to the spinning technique and includes, for example, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide and the like. In the present invention, 100 parts by weight of the acrylic composite fiber contains 1 to 30 parts by weight of antimony pentoxide (B) having an average particle diameter of 200 nm or less in the fiber and at least one hydroxyl group in the monomer unit. 50% by weight of monomer
It is necessary to contain 1 to 30 parts by weight of the polymer (C) contained in the above ratio. When antimony pentoxide is used as the antimony compound used in the present invention, higher flame retardancy can be obtained. Antimony pentoxide having an average particle diameter such that the average particle diameter in the fiber is 200 nm or less is used. 3 Constituting the Acrylic Composite Fiber of the Present Invention
If the content of antimony pentoxide (B) is less than 1 part by weight in the total of 100 parts by weight of the compound, sufficient flame retardancy cannot be obtained. The mechanical properties of Furthermore, nozzle clogging during spinning,
It may cause thread breakage. The polymer (C) containing at least 50% by weight of a monomer having at least one hydroxyl group in a monomer unit includes polyvinyl alcohol obtained by saponifying polyvinyl acetate. It is necessary that the polymer (C) contains 1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the acrylic composite fiber. When the content of the polymer (C) is less than 1 part by weight, the effect of improving the flame retardancy cannot be obtained. On the contrary, when the content exceeds 30 parts by weight, the mechanical properties of the obtained fiber and the dyeing inherent to the acrylic fiber The sharpness deteriorates. In the present invention, the reason that the flame retardancy is improved by containing the polymer (C) is that antimony trichloride formed in the combustion process from the contained antimony compound (antimony pentate) as described later. And the polymer (C) react with each other, and the polymer (C) is chlorinated. Therefore, the polymer (C) needs to react with antimony trichloride, and needs to have at least one hydroxyl group in a monomer unit. In the present invention, antimony pentoxide added to the fiber must be uniformly dispersed in the fiber. The average particle size of antimony pentoxide in the added fiber is determined by observing the fiber with a transmission electron microscope.
It is desirable that the thickness be not more than 00 nm. If the average particle size of antimony pentoxide in the fiber exceeds 200 nm, the mechanical properties of the fiber will be significantly reduced, possibly because the antimony pentoxide in the obtained fiber will be a defect point. Further, when the average particle diameter of antimony pentoxide in the fiber exceeds 200 nm, the flame retardancy is also reduced. As described above, in the present invention, it is extremely important that the very fine antimony compound is uniformly dispersed in the fiber. This can be achieved by the following method. . First, a colloidal dispersion of antimony pentoxide having an average particle diameter of 80 nm or less, which is obtained using the same organic solvent as the acrylonitrile-based polymer spinning solvent used in the present invention, is prepared. ), 100 parts by weight of a mixture comprising antimony pentoxide (B) and polymer (C), and a spinning solvent of 250 to 50
After mixing and diluting the colloid solution dispersion with the spinning solvent so as to be 0 parts by weight, the pH of the solution is adjusted to 5 to 6. The method of adjusting the pH is not particularly limited, and it can be appropriately selected from well-known ones such as a commercially available ordinary buffer according to the purpose. If the pH of the solution is lower than 5, antimony pentoxide is easily aggregated in the preparation process of the stock solution for spinning. Becomes Next, an acrylonitrile-based polymer (A) and a polymer (C) are added to the prepared solution and dissolved by heating to prepare a stock solution for spinning. In addition, heat dissolution is 60 ° C.
It is preferable to carry out at the following temperature. When the temperature is higher than 60 ° C., the polymer is liable to be thermally degraded, and the whiteness of the fiber is easily reduced. The target acrylic fiber is obtained by spinning the acrylic fiber by the known spinning method using the spinning stock solution prepared as described above. The spinning method is not particularly limited, and any one of dry spinning, wet spinning, and dry-wet spinning is selected according to the purpose. The acrylic fiber of the present invention has a single fiber fineness of 1.5 g / d, particularly preferably 2.5 g / d or more, even though it contains a large amount of antimony pentoxide as a flame retardant. It has excellent mechanical properties such as a fiber elongation of 25% or more, and even when it is compounded with other synthetic fibers or natural fibers, it is possible to obtain a fiber composite having high flame retardancy. . As described above, in the present invention, the highest flame retardancy is exhibited by using antimony pentoxide as the antimony compound. The reason is considered as follows. In the process of burning the polymer, OH radicals generated by the reaction between oxygen in the air and the polymer cause a chain reaction, and the burning of the polymer continues. However, if chlorine atoms are present in the polymer, the polymer itself generates hydrochloric acid by thermal decomposition, and this hydrochloric acid traps OH radicals, and exhibits a flame retardant effect, and the generated water enhances the flame retardant effect. . Also, if antimony pentoxide is present, antimony pentoxide forms a cycle consisting of antimony oxychloride and antimony trichloride,
In addition to enhancing the flame retardant effect, carbon dioxide generated by the reaction of antimony pentoxide with the polymer further improves the flame retardancy. Further, when a polymer (C) containing at least 50% by weight of a monomer having at least one hydroxyl group in a monomer unit coexists, antimony trichloride and the polymer (C) react, and a driving force is applied to this cycle. become. The flame retardant effect of the compound formed in this process can be classified as follows. The effect of diluting oxygen by producing water and carbon dioxide. Antimony trichloride gas of high specific gravity stays around combustibles, thereby suppressing the continuous reaction of combustion.
Hydrochloric acid and antimony trichloride trap OH radicals, thereby suppressing the chain reaction of combustion. Chlorination of polymer (C) by reaction of antimony trichloride with polymer (C). In this flame-retardant mechanism, it is necessary to efficiently convert antimony pentoxide to oxyantimony and antimony trichloride in order to improve the flame retardancy. In order to increase the reaction rate of antimony pentoxide, it is necessary to increase the contact area with the chlorine atom-containing polymer. To achieve this, the average particle size of antimony pentoxide in the fiber should be 2
Setting it to 00 nm is an effective means. The present invention will be specifically described below with reference to examples. The flame retardancy (LOI) was evaluated using a spun yarn obtained from the highly flame-retardant acrylic fiber of the present invention.
A knitted fabric of 00 g / m 2 was created and JIS K7201A-
Measured according to No. 1. The reduced viscosity (ηred) of the polymer is
It was measured with a 0.5% dimethylformamide solution at 25 ° C. using a Cannon-Fenske viscometer. In the description, "parts" and "%" mean parts by weight and% by weight, respectively. Reference Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5 Colloidal dispersion of dimethylacetamide (abbreviated as DMAc; the same applies hereinafter) having a pH of 5.2 and containing 40% of antimony pentoxide having an average particle diameter of 40 nm. DMAc
Was added and stirred and mixed for 1 hour to obtain a diluted colloidal dispersion having a pH of 5.6. To this colloidal dispersion, 70 parts of an acrylonitrile copolymer (ηred = 1.98) consisting of 57.5% of acrylonitrile, 40% of vinylidene chloride and 2.5% of sodium methallylsulfonate, cellulose diacetate ( (Acetylation degree 55%)) 15 parts were added and stirred and mixed. Next, the mixed solution was heated to 50 ° C.
The above polymer was dissolved to obtain a spinning dope. This spinning stock solution was prepared using a nozzle having a hole diameter of 100 μm and a number of holes of 3000,
DMAc / water = 40/60%, spun into a coagulation bath at 30 ° C., subjected to a desolvation treatment in hot water, stretched 6 times in boiling water, applied an oil agent, dried, and moistened with heat. A 2 denier acrylic fiber was obtained. Thereafter, similarly, as shown in Table 1, 11 kinds of acrylic fibers having different contents of acrylonitrile copolymer, antimony pentoxide and cellulose diacetate were obtained. Next, a knitted fabric was prepared from the spun yarn obtained using each of the above fibers, and the flame retardancy was evaluated. The results are shown in Table 1. The average particle size of antimony pentoxide in the fiber was measured by observing the fiber with a transmission electron microscope. [Table 1] As is clear from Table 1, high flame retardancy is obtained when an acrylonitrile copolymer, antimony pentoxide and cellulose diacetate coexist. In addition, it can be seen that even when the amount of antimony pentoxide added is increased to a considerable level, the resulting fibers have excellent mechanical properties. Comparative Example 6 The same procedure as in Example 1 was carried out except that an antimony trioxide dispersion having an average particle diameter of 300 nm was used, and the amount of antimony trioxide in 100 parts of the fiber constituting compound was 15 parts. Acrylic fiber was manufactured, and the flame retardancy was evaluated. The results obtained are shown in Table 1. [Reference Example 8], [Example 1], [Comparative Example 7] Triacetate instead of cellulose diacetate, a polymer containing at least 50% of a monomer having at least one hydroxyl group in a monomer unit ( An acrylic fiber was produced in the same manner as in Reference Example 1 except that C) and polymethyl methacrylate were used for comparison, and the flame retardancy was evaluated. Table 2 shows the obtained results. [Table 2] The fiber of the present invention has high flame retardancy,
In addition, it has good mechanical properties such as spinnability and processability. The flame-retardant fiber composite obtained by blending the acrylic fiber itself or other fibers has extremely high flame-retardant performance, so it can be used in a wide range of applications from the interior to the clothing field, and its significance. Is big.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 忠男 広島県大竹市御幸町20番1号 三菱レイ ヨン株式会社大竹事業所内 (72)発明者 大石 清三 広島県大竹市御幸町20番1号 三菱レイ ヨン株式会社大竹事業所内 (56)参考文献 特開 昭56−309(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D01F 6/54 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tadao Kobayashi 20-1 Miyukicho, Otake City, Hiroshima Prefecture Inside Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Otake Works (72) Inventor Seimizo Oishi 20-1 Miyukicho, Otake City, Hiroshima Prefecture (56) References JP-A-56-309 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) D01F 6/54

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 塩化ビニル及び/又は塩化ビニリデンを
30〜50重量%含むアクリロニトリル系重合体
(A)、繊維中における平均粒子径が200nm以下の
五酸化アンチモン(B)及びモノマー単位中に少なくと
も1個の水酸基を持つモノマーを50重量%以上の割合
で含むポリマー(C)の3種の化合物からなり、3種の
化合物がそれぞれ(A)40〜90重量部、(B)1〜
30重量部、(C)1〜30重量部の範囲でその合計が
100重量部となるように共存してなり、JIS K7
201A−1号に従って測定される難燃性(LOI)が
34以上を示すことを特徴とする高度難燃性アクリル系
複合繊維。
(57) Claims 1. An acrylonitrile-based polymer (A) containing 30 to 50% by weight of vinyl chloride and / or vinylidene chloride, and antimony pentoxide having an average particle diameter of 200 nm or less in fiber ( B) and three types of polymer (C) containing at least 50% by weight of a monomer having at least one hydroxyl group in the monomer unit, wherein each of the three types of compounds is (A) 40 to 90 parts by weight. , (B) 1
30 parts by weight, and (C) coexisting in a range of 1 to 30 parts by weight so that the total amount becomes 100 parts by weight.
A highly flame-retardant acrylic composite fiber having a flame retardancy (LOI) of 34 or more measured according to No. 201A-1.
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