JPH0284528A - 難燃性繊維の製造法 - Google Patents

難燃性繊維の製造法

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JPH0284528A
JPH0284528A JP16211988A JP16211988A JPH0284528A JP H0284528 A JPH0284528 A JP H0284528A JP 16211988 A JP16211988 A JP 16211988A JP 16211988 A JP16211988 A JP 16211988A JP H0284528 A JPH0284528 A JP H0284528A
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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、低膨潤度で且つカードかけ等の加工に耐える
実用性能を備えた高度難燃性繊維の製造法に関する。
(従来の技術と問題点) 従来より、難燃性繊維を得るため多くの方法が提案され
ておシ、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もあるが、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、カードか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工業的に製造する手段を提
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、延伸後熱処理前のアクリル系
繊維に架橋結合を導入した後、加水分解反応により13
0〜4.5 m mal / fのカルボキシル基と残
部にアミド基を導入し、次いで多価金属イオン架橋を形
成させる手段によシ、工業的有利に達成される。
出発アクリル系繊維は、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系重合体よシ形製された延伸後熱処理前の繊維
であり、短繊維、トウ、不織布等いずれの形態のもので
もよい。
AN系重合体は、AN単独重合体、ANと他の化ツマ−
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−
ヌチレンヌルホン酸等のスルホン醗含有モノマー及びそ
の塩;(メタンアクリル酸、イタコン酸等のカルボンa
含有上ツマ−及びその項一アクリルアミド、ヌチレン、
酢酸ビニル等のその他の化ツマ−が挙げられる。
なお、延伸後熱処理前のアクリル系繊維とは、AN系重
合体の紡糸原液を、常法に従って湿式、乾/湿式又は乾
式紡糸し、延伸配向され、乾燥緻密化、湿熱緩和処理等
の熱処理の施されていないa!、維を訂い、中でも湿式
又は乾/湿式紡糸、延伸後の水膨潤ゲル状繊維(内部水
分率:30〜150%)が好ましい。
出発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/l/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、アミド基ヲ利用シてホルムアルデ
ヒド、ベンズアルデヒド等のアルデヒド類と[1:触媒
存在下で反応させる等の手段が挙げられる。
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. O〜4.5 m mo(! / f、好tし
くば1.5〜8.5 m mol / ’/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、実用上満足し得る物性のものが得ら
れない。
イオン架橋法としては、Zn1Cu、 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°C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1としては、本発
明の目的達成上0.5〜3.5meq/y、好ましくは
1.0〜8.0meq/Elの範囲内が望ましい。
このようにして、引張強度がLf/d以上、好ましくは
1.5f/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
(発明の効果) 出発アクリル系繊維として延伸後熱処理前の繊維を使用
することにより、後続の反応液中への繊維の分散性、繊
維中への反応液の浸透性などが改善され、以て架橋結合
の導入や加水分解の反応が均一かつ速やかに行なわれ、
最終的に難燃性能の耐久性、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、しかも高度の難燃
性を備えた繊維を工業的有利に製造する手段を提供し得
た点が本発明の特筆すべき効果である。
このようにして得られた難燃性繊維は、任意の使用形態
で、高度の難燃性が求められる用途分野において広く用
いられる。
(実施例n 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。
なお、ニトリル基の存否、カルボキシル基量(mmoe
/f)、多価金属導入量(m eq/f )、水膨潤度
(%)及びLOI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、二トリル基の吸収ピ
ークの存否を確認した。
(2)  カルボキシル基量(mmol/y)十分乾燥
した供試繊維約lyを精秤しくxy)、これに200肩
/の水を加えた後、50°Cに加温しながらIN塩酸水
溶液を添加してpH2にし、次いで0. I N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。
o、 t  y (カルボキシル基量); 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。
(8)多価金属導入量(meq/f) 元素分析によシ求めた。
(4)水膨潤度(%) 供試繊維約0.42を25°Cの純水800m/中に3
0分間浸漬した後、遠心脱水(300GX3分、但しG
は重力加速度)して調整した試料の重量を測定(Wxf
)L、次に該試料を80°C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(W2f)シ、次式に
よって算出し(5)LOI JIS K7201の最低酸素指数の測定法に従って行
なった。
実施例1 AN9Q%及びアクリル酸メチ/L/ (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〕:l、2)10部を4
8%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、
単繊維繊度t、 5 d ノ原R1mM11 (内n水
分率: 50 $)を得た。
原料繊維lをヒドラジンヒトラード300g/eの水溶
液に浸漬(浴比L:30)L、て1000C×3時間処
理し、次に30%苛性ソーダ水溶液中に浸漬し、攪拌下
に10分間煮沸し、水洗、乾燥した。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、3.Q mmo
g / f/のカルボキシル基が導入されていた。
次に、この繊維を5%塩化亜鉛水溶液で20°c x 
s o分間処理して11m(1)を作製した。
繊維(1)の引張強度は1.8f/d、水膨潤度は50
%、Zn導入量は 2,1meq /y、 LOIは3
4であった。
なお、50%苛性ソーダ水溶液を用いて30分間煮沸し
て4.9 m mol / fのカルボキシル基を導入
する外は繊維(1)と同様にして作製しfc比etRa
 (A) は非fKa<、0.8tl/d(D引張強度
しか有していなかった。
また、原料繊維lを軟球/湿球=120℃/60Cの雰
囲気下で乾燥緻密化した後、120℃のスチーム中で湿
熱緩和処理して得られた繊維を、繊維(1)と同様に処
理して比較繊維CB)を作製した。この繊維(B)は、
1.8 y/dの引張強度を有していたが、ニトリル基
が残存しておシ、LOIは25であった。
実施例2 MAに変えて塩化ビニリデンを使用する外は実施例1と
同様にして原料繊維2(内部水分率:55%)を得、こ
れを実施例1と同様に処理して繊a(R)を作製した。
繊維(1)のカルボキシ/l/基量は2.8 mmol
Al、引張強度は1.7f/d、水膨潤度30%、Zn
導入量はl、 9 m eq/y、 L OIは37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(内部水分率;50%)を得た。
これをヒドロキシルアミン碇酸塩50 WA 水溶液を
苛性ソーダでpH8に調節した処3!l!液を用い(浴
比1:10)100℃×30分間処理し、次に15N硝
酸水溶z夜を用いて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しf、2.
9 m mol 7 yのカルボキシル基が導入されて
いた。
この繊維をlO%髄酸銅で20℃×30分間処理して繊
維(m)を作製した。
繊維(1)の引張強度は1.5 f/d 、水膨開度は
60%、Cu導入量は2.8 m e9/g 、 LO
Iは33であった。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 延伸後熱処理前のアクリル系繊維に架橋結合を導入した
    後、加水分解反応により1.0〜4.5mmol/gの
    カルボキシル基と残部にアミド基を導入し、次いで多価
    金属イオン架橋を形成させることを特徴とする難燃性繊
    維の製造法。
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