JPS58156014A - アクリル系合成繊維の製造方法 - Google Patents

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】 不発［す１け水中分繊性交ひ１吋浪性か關ｉ１）　ｈ嗜
燃性を何するアクリル系合吠＃Ｊ＆維の製地方法ｉＣ関
するものであるっ 一般にアクリル合成繊維を使用して低又は不縁４ｉｔの
他こ１１に類似する製品を製造するとき、最初に起る困
雄は、例えば水中ＶＣＬける短繍維が分層しないこと１
・Ｃあり叩解工程ケ経ても矯繊維が分繊しないため棒状
のまま存圧し抄紙製品の塙ａ。

１戊紙強力とも満足すべきものが得らｎでいない。

まだアクリル系合成Ｗ粂維とノ曵ルプとの滉抄低や。

アクリル系合ｈｔ＊維から出来た不織布Ｃτ加熱溶融し
たアスファルトを含浸塗潰するルーフィング材用途に用
いる場合はアクリル系合成隣相の耐熱性が要（される。

一般に乾熱１６　Ｄ　Ｃで１０先以下の１ａ線収縮率で
あることが、こねら耐熱性を要する分骨Ｖｒ、望まねる
アクリル基台喫繊維の耐熱性であもと言ｔつれている。

１１自−バアクリル糸島りＩｔ繊維を湿式紡糸Ｇこて得
る場合、紡糸、延伸、水洗、軟弾をするが、乾燥工程の
連中、叩ら、１目率乾・操１９１から減率乾燥期へ移り
賛わるころ士では、水１影潤ゲル状であり繊維−繊維間
の膠着、融香もおこっていない。即ちこの時点−までの
繊維を使用すればミクロボイドは著しく多いが水中分ｊ
＃Ｉ性は名しく良好である。しかるに乾燥工程の減率乾
燥期に入ると繊維は、いわゆる水膨潤ゲル状から焼きつ
ぶしにより緻密化きれミクロボイドも殆ど消失されると
共に繊維−繊維間の膠着、融＄　−６ｉ　Ａ−こり最終
製品まで分繊不良糸として伐る。この繊維−繊維間の膠
着、融着を防ＩＦするため水洗工程後通常油４１］を４
＝１！７．　Ｌ乾燥工程を通すが紡１ＩｔＶＣかかる繊
維グレードまでの分繊性は回−ヒするが、抄紙用グレー
ドの水中分線性良好な繊維をｐ＋るにけ刺っＣＩ／−１
ない。また、乾燥工程上りの繊維は乾熱１６１１℃で約
２０％以上収縮するため収縮工程をもうけ耐熱性を向上
させることが必１捻であるが、このｉ文楯１：４’ｉ！
において繊ｈＩま耐熱１’［’７．１向十するか、：４
　；４ｆ　−ｉ＃４９　間ｆ／−ｒ　膠ｉ４．１ｍ　着
＆（７け著しく悪化し、抄紙用としではチ゛ｆ′まず不
適化するため曲゛帛アクリ・し系８収繊維は耐熱例を要
求さｌＬる分野、たとえは７′スフアルトルーフイング
材などのＩｉｌ途ＱＣ殆ど使…されこい、２いのが爽快
である。

こうしたアクリル糸ケーｆｔ、繊俳の水中分繊性を向上
改良Ｔるため特ぺ閑５９−１９７号公・Ｎ及び特公昭５
１−２８７２８シ公報などでｒ［紡糸、廷仲、水洗した
水膨側ゲル１にのまま製品としく　＋ｌｔ・１１［する
ことを虚采しＣいるが、なる１＾ど水中分４件は十分で
あるか、いずれもカット峙ｕＪ断点が１右し會すい、俵
、ミクロボイド中に含む空スか抜けきれず繊維が水「Ｉ
ｌ、ｈ都に浮き−Ｅか・）Ｔニジまうという水中分散性
が思い、（（、成紙Ｉル刀か賎Ｆするなどの欠点がある
ばかりか、耐熱性か不足し、例えば１６０℃の乾燥で２
０％以上も反輪するなどす１１途が限定される。

ｄ（４ら水中分繊性がｔ分良好ｒ１．．６・も耐熱性の
良　５− いアクリル系合１１１２．＃ｃＴ４＃は、米だ得られて
いないと１って曳い。

本’、　）ｌ　１９」者らは従来の欠陥と排除すべ（鋭
！研究の結束、本発ｌｔ１全完成させたものである。

本発１月の目的は水中分ｉ裁性及び耐熱性が良好な＠燃
性を有するアクリル系り成臓維を工業的容易かつ安価に
製造する方法を虎供するにある。

本発明力θミｌ＜Ｉ、少１ｒ＜ｌ：も４【）血＆ｉ″ｈ
のアクリロニトリルと、２０゛〜６Ｄｉ針％の塩化ピニ
リデニ・父はアクリル系直合体Ｍ合物と、前記共重合体
ｌけ「ｊ０記Ｍａ吻１０υ重醸％ｖｒ討し０５〜５框量
部のアン千モン、アル；二ｑム、錫及ヒ１石鉛からなる
１１￥より選ばれた少なくとも１種の金属の化合物とを
含有する紡糸原ｅ全湿式紡糸し、延伸、水洗後緊張乾彎
しｆｃ後、黴維重惜に封し水分を１０〜２００重量％付
ｉし、次いで１００〜１４０℃の昼熱で緊張熱処理する
ことを特徴とする。

本発明Ｖて適用するアクリル系共重合体は少なくとも４
０重量粥のアク１，１　ｒＪ二）リルと２０〜６０電１
ｉ％の塩化ビニリ１ン父は塩化ビニルを含有す　６− るもので、この他［２０市緻％以下の共重合可能な七ツ
マ−を共重合させたものも含まれる。これらの決重合可
能なモ・Ｉマーとしては、例えばアクリル酸メチル、メ
タクリル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリル酸エ
ステル又はメタクリル酸のアルキ！レエステル順、アク
リＩレア三ド及びメタクリルアミド等のアミド類及びす
れらのＨ−モノ置換あるいけＮ、Ｎジ置換アミド類、酢
酸ビニル、改いはスチＶンスルホン酸、アリルスルホン
酸、メタリルスルホン酸、２アクリルアミド、２メチル
プロパンスルホン酸＆　Ｄ　ｔ　レラノ［ｆｚ　トノｘ
　ルホン酸基を含有するモノマーなどがψげられる。

スルホン酸基を含有するモノマーを０５〜１．２重量％
共重合せしめると無敗の微少なボイドの発生を抑止する
ことにより緻密な繊維が得られる。

アクリル系重合体混合物は２種以上のアクリル糸袂直合
体全混合したもので、この混合物にはいずれも共重合さ
れたアクリロニトリル４０屯社％以上と、２０〜６０車
量％の塩化ビニリデン又は塩化ビニルを含有するもので
ある。通常は塩化ビニリデン父は塩化ビニルの含有率の
異なる２種のアクリル系共重合体’に／ｉｔ合せしめる
。これらのアクリル系＃重合体混合物にはアクリル酸エ
チル、アリルスルホン酸などのｌｉＱ記共市合重合ｉな
モノマー’ｒ袂重合したアクリル系共重合体も使用し得
る。

これらのアクリル系共重合体混合物は共重合されたアニ
オン柱上ツマ−を０５〜６車微％ケ含有せしめれはボイ
ド発生を防市し、染色性を同上させることができる。

父、本発明のアクリル系重合体混合物には重合体総量に
対し２〜５０虫量％の酢酸セルローズを含有せしめるこ
とかできる。アクリル系重合体父は重合体混合物に酢酸
中ルローズを例え−′ジメチルホルムアミド溶媒中で混
合すればアクリル系重合体を海とし酢酸セルローズが鮪
となるいわゆる海島に相分離し、該重合体溶融を紡糸す
れば酢酸セルローズが繊維軸方向に筋状に分散した多孔
性のアクリル系合成繊維が得られる。得られた繊維が多
孔性であるため見掛は比重ｄ空孔率をＶとすればアクリ
ル系合成繊維の貞比率÷（＋＋Ｖ）と軽量化され、繊維
使用散がｔの分減らすことが出来るばかりか、巨大孔隙
構敢五体の多孔性繊維であるため水かｂ細管現象で繊維
内部へ即座に浸入し況水性繊維同様水中分散性（水中分
繊性と異り水中で分散する性質）が特に良好である。

本発明←て通用するアクリル系共重合体又はアクリル糸
車合体混合物中の塩化ビニリデン父は塩化ビニルのはか
ｂ　＋１　ｍ　ｔ％を越え、アクリロニトリルの量が４
０直量％禾満となると、強伸度などの糸質が低ドすると
共に繊維の耐熱性、白度が低下する。一方、塩化ビニリ
デン又は塩化ビニルの微が２０車量％木満でけ離燃性が
低下するので避けなければならない。

不発１１に適用するアンチモン、アルミニウム、錫及び
亜鉛からなる群より選ばれた少なくとも１種の金属化合
物は三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、アルミナ、
酸化錫、酸化亜鉛などの金属酸化物、及びホウ酸曲鉛、
メタ錫酸などが値げられるが三酸化アンチモン、五酸化
アンチモン、ホウ酸曲鉛及びメタ錫酸が好ましい。これ
らの金織　９− 化合物はアクリル糸＃重合体又はアクリル系重合体混合
物１００屯歓都に対し０５〜５市＠部、好ましくけ１〜
５重社部である。これらの金属化合物の配合はがＱ、５
重量部未満ては離燃性が五充分であり、一方、５車量部
を越えると糸質の賎下ばかりでなく、濾過性及び紡糸延
伸性等の年業件も低下する。前記金属化合物は予め紡糸
原液中に分散せしめることもできるか、又紡糸直曲（て
急速混練することもできる。

不発１月の紡糸原液及び紡糸浴（凝固浴）の溶１’ｒｌ
Ｊとしてはジメチルスルホキシド、ジメチル１＼ルムア
ミド、ジメチルアセトアミドなどの何機〆帛１のほか、
濃硝酸、塩化亜鉛水溶液、ロダンノーダ水溶液などの無
機系溶明があるが、特に限定されない。また、紡糸原液
中には、紡糸原液がゲル化しない範囲の水分を添加して
も良い。紡糸は凝固浴と１〜で前記有機１！４　ｌ！ｌ
ｌ＋の水溶液又はイノプロピルアルコール、メチルアル
コール、ｒロジン等の何機溶剤が使用し得る１−１又は
前記無機糸溶印１も使用し峙るが、特に重合体の溶翻に
使用する溶４りの水＝１０− 溶液がＲ４Ｎ’１回収の点から経ｌ斉αりであり好ま［
７い。

またｆｇ削同１又が径考的でしかも取扱い性の面からは
、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ンメ
チルアセトアミ１゛などの自機溶剤か好ましい。しかし
熟機糸溶都ＪＫ比し紡糸−Ｅ程での繊維の緻密化か行わ
れに＜＜ｔ−の為乾燥工程でのボイドの焼き一つぶしを
完成するためより強烈な条件で乾燥するので繊維−繊維
間の膠着融着かあ・こりやすい。しかし何α溶剤分１史
用した場合でも紡糸−浴の温度ｉ　＋　５　Ｃ，以トと
して紡出することより強烈な条件下で乾燥をしても、繊
維−繊維間の膠着、融着がかなり緩４（１され乾燥工哩
後、水をイ・１午することＶＣより完全に繊維−繊維間
が離れ水中分子ＪＪ！、雌性の良好な・哉維が得られ好
ましい。

何機溶剤水溶俄を紡糸名としＣ利用した場合、紡糸−各
の温呟が１５′Ｃを超えると水中分繊性が段々不良とな
り好ましくない。

紡糸は通植び）アクリル系合成繊維と同様な条件で行な
えばよい。即ち政設の浴槽を通し順次延伸次いで水洗を
行う。しかる後に次の乾燥工程での膠着防止、静電λト
ラブル防上などの目的で通′帛油間ｆｒ：Ｎ手するが繊
維内ｊ；１９へ大部分ｅｔもぐり込む為乾燥上回でのト
ラブルの々い必装最少限を付ダすればよい。

次の乾燥−［程では、通常のアクリル繊維と同様緊張乾
燥を行ない繊維に吋しで水分率が２型破％以下にするこ
とが好ましい。

乾燥モ程では、憤率乾燥明から減率乾燥期の移り貧わる
ころまでけ水Ｉｆ＋鈎ゲル状であるが、減率乾燥ｉＱＪ
に入ると繊維はいわゆる水膨側ゲル状から焼きつぶしに
よりミクロボイドが消長され緻密化される。しかし水分
率２重置ｑ６倉超えた状態では、繊維中ｔでミクロボイ
ドが伐存し好ましくない。

乾彎工程を出た繊維に坩し１０〜２００重緻％の水を行
手することが不発１月の必須条件である。

水を繊維Ｅｉｌ：芋える方法れ１シヤワ一方式で繊維１
てふりか灯でも良いし、浴槽に浸漬給水しでも良い。

−また、水中１ｃ　Ｗｌ（和」全含んでいＣも、壕ｔ１
水の泥ぼけ何間であろうと何ら差しつかえない。即ち乾
燥後の繊維（て１０〜２００屯祉％の水を行手すれば乾
燥工程で出来た繊維−繊維間の膠待、融着が殆もと消失
し、水中分繊性の良好な繊維が得えらること月暁くべき
である。また、乾燥後の繊維に水金１１すしないと、乾
・釉工程で出来た繊維−繊維間の膠着、融着が（に次の
＠熊ｄ（浬「捏にで強固ｔＣなり、水中分繊性の極度に
唱い懺維ｌ〜かｆ騨られ弧−−【　　　−゛４乾燥後の
繊維に水全刊す−すると次の１１ル理王程ＩＣ渋いでも
供維−繊維間のり撥、１着が起らず水中分繊性の１分良
好な繊維が得られる。それ故繊維に水を＋１Ｇ４．する
工程は乾燥後が一番ベストである。

乾燥後の繊維に（＝１″４する水の敵は１【」〜２００
市櫃％上聞く、１０重量％より下であると仁の分峨幼宋
は十分でなく２００市Ｉｔ％と１招えると仁の分繊効宋
が飽和にｌ辛する酊１゛かりか後の工程が水浸しにｌり
不］薗当である。好ましい水の量は５０〜１５０市量％
である。

１５− 次に乾燥後の水を行手したｌａ維け１０υ〜１４０Ｃｖ
’）　ｉｌｌ熱で緊急熱６哩することも本発明の必須条
件である。紡糸での延伸率にもより若千県なるが、乾燥
工程後のアクリル系合成繊維は例えげ１６ＤＣでの乾熱
で２０〜６０％の収縮を有するのが通信であるが、１１
１０〜１４０Ｃの湿熱で十分収縮きせるかまたは延Ｉｌ
ｌ後十分収縮きせると潜在収縮力を消去した耐熱性の良
い繊維か寿られる。

湿熱が１００Ｃ木満では十分・１１１７Ｍをせず、また
、１４００を超える古、収ｋＩ＠宋が飽和に達するばか
りか経済的でない。また熱６坤が緊張熱６叶であること
が必要である。熱６坪の時、繊維が弛緩状系であったり
重なった状態であると、繊維表向−Ｆに細かい皺が出来
る。この皺は抄紙時繊維−繊維聞の分散いわゆる水中分
散性を悪くし好ましくない、好筐しい緊張熱処叶はロー
ラー向で１０〜５０９６収縮させることである。

かくして得られた、アクリル系合成繊維は乾熱１６０Ｃ
で１０９６以下しか収縮せず、しかも水中分繊性良好な
抄紙用ＶｃＪＬだ性質を有している。

１４− 以下実施例を示して本発明の詳細な説げ１する。

なお、実施例中Ｖ（用いる部、及び％は重量部、重量％
を表わす。また、水中分繊性け、５％カットした０２す
のアクリル糸Ｐｔ１戊ｌ＆、紐を５００工の水の１ｑｆ
ｔビーカー；て入れ、ガラス俸で十分撹拌しＣ肉眼観察
する。即ち繊維−繊維間の膠付、融着した棒状のものが
令ぐない状寒を５級とじ棒状のものが１０木碧えるにし
たがっＣ１級低Ｆする評価沃とする。したかっＣ１級は
４０本以上存在する状常ケいう。

また、水中分＃にイ生は２％にカットした０、　２　＆
のアクリル不合＋１ｊ繊維を５００印の水の入ったビー
カーに入れてガラス俸で十分撹拌して５分間放置をする
。放置後ビーカー全曲に均一に分散しているのを５級、
上部又は下部ＶＣ＃集しているのを１級とじｔの間を５
級階評価とした。

難燃性テストｔまＪＩＳ　　Ｌ−１０９２Ａ−１法にて
行ない、また耐熱性テストは乾熱１６０℃、５０分での
収縮率を測定し、１０％以Ｆであれば合格ｑ１０％より
大であると不合格（イ）とした。

実施例１ アクリロニトリル（以下ＡＮ（ｉｌ−略称する）：塩化
ビニリデン：アリルスルホン酸ソーダー５７＝４１　：
２（％）の組成をもつアクリル系共重合体のジメチルホ
ルムアミド（以下ＤＭＦと略称する）溶液にアクリル系
共重合体しで附し三酸化アンナモンヲ２，５％ブレンド
し、アクリル系用型合体濃度２４．５％の紡糸１京液を
得た。該原欣＜　Ｄ　Ｍ　ｒ　：　水＝５５　：４５　
（％）１５Ｃの凝向溶中にｌ］、Ｌ１６輯φのｌ」金を
用い紡出し、紡糸後１次廷１１４Ｉｆｔｂ借行ない、水
ｆｋ、Ｗ　４１１　Ｉｔ！Ｉ仝付着させ＋５０Ｃの然ロ
ーラーを乾＃Ａ磯（てて第１表のようＩ／ζ乾燥（１次
１し、水全第１表方式にて水分率を父えＣ＋１手させ、
１０５Ｃの湿熱で１５倍延伸し、＋５０’（：でのｌｌ
ｉ熱で０８＠収縮させ１．５ｄの７−クリンブトク状融
の繊維と得た。これを乾・課しギ［Ｊチンカッターにて
５′鬼に切断し水中分繊性、２ｎｇに切断しＣ水中分散
性を測定した。

第１表 １７− なり−ｇｘＰ−４１２け延伸、収縮工程に流いて水浸し
Ｋなり、εｘｐ−雁１７は入気が部屋に満ち好ましくな
かった。

゛実施例２ ＡＮ：ｔｌｉ化ビエビニアリルスルン酸ソーダー６（Ｊ
　：５０　：Ｉ　Ｏ（％）のアクリル系共重合体を２１
ｆｉ＜、ＡＮ：塩化ビニル：アリルスルホン酸ソー＊’
＝４２：５７：ｌ（％）のアクリル系共重合棒金２２部
及び第２表のような命綱の化合物をＤＭＦａ　ｕ　＠に
溶＃混合し紡糸原妓を得た。

該紡糸原液をＤＭｒ：水＝６Ｕ　：４ｔｌ（９６）ＩＩ
ＪＣの凝固６中に０．０６　％−の口金を用い紡出し、
紡糸後１次延伸を６ｆｌ！Ｉ行ない水洗後州削を付着さ
せ、１５０Ｃの熱ローラー型乾燥機にて水分率０５％に
なるまで乾燥後、浸漬方式にて５０℃で水１００％付＃
４させ、次いで１５０℃でのＭ熱で０８５倍収縮させ２
ｄのノークリンプドウ状憩の繊維をＰ４だ。これを乾燥
させ、ギロチンカッターにて０７’ｔ＆１７１１ｆｉＬ
、７０　ｙ　９　加工Ｌ　テ５５０　Ｑ／ｌｒｉ目付の
カーテンを得た。これをＪ工８Ｌ−ＩＬ１９１１８− Ａ−１法（４５°ミクロバーナー法）で燃焼テストを行
なった。

第　　２　　表 １９一 実施例６ へｕ：塩化ビニリデン：メタリルスルホン酸ソーダー５
５　：４５　：２（％）のｇｉ我をもつアクリル系共重
合体のジメチルスルホキシド溶液にアクリル系共重合体
に吋し三酸化アンチモンを２９６グノンドし、アクリル
系＃重合体【農を２５５％の紡糸原液金得た。該原液を
ジメチルスｌレホキンド：水＝５５：４５（９６）２５
Ｃの凝固浴中にＯ，Ｌ］６ｂ′χφの口金を用い紡出し
、紡糸後１次延伸を６倍行ない、水洗後油Ｉｌｌを付着
さ（？　＋　５０　’Ｃの熱ローラー型乾燥機にて０５
％の水分率ＶＣなるまで乾燥させ５０Ｃの水を８０％春
１′４し、次いで第５表の叩く温度をｙえて緊張熱匙理
をし、２ｄのノークリンプトク状崗の繊維を得た。これ
を乾燥し、ギロチンカフターにて５′χに切−■し水中
分繊性を測用　願　人　鐘妨体式会社 ２１− 一ン〔１−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　少なくとも４０正酸％のアクリロニトリＩし
   と２０〜６０１Ｍ量来σノ嘔化ビニｌｊデン又は塩化ビ
   ニルを含有する７７リル糸扶甫合１ト又はアクリル糸重
   合体ｔＭａ物と、ｉｆｉ記終市合体又は６ｔｒ記混合物
   １００重量部に討し０５〜５重ｌ！１ｌｄ５のアンチモ
   ンアルミニウム、錫及び亜鉛からなる群より選ばれた少
   なくとも１４４ｉの金践の化合物とを含有する紡糸摩俊
   をｔ［す式紡系し、延沖、水浣後緊１ｉ乾・噌し７１ｃ
   後、繊維重量に封し水分全１０〜２００車鈑％付手し、
   次いで１００〜１４０℃の湿熱で緊・辰熱・６坤ｒるこ
   とを特徴とする水中分繊性及び耐にζ性が良好な！＃燃
   性を有するアクリル系合成繊維の製造方法。 （２）　　アクリル系共重合体が０５〜５重欺％のアニ
   オン性モア′マーを特徴とする特許的（の範囲第１墳記
   載の方法。 １５＋　　アクリル系重合体混合物か塩化ビニリデン又
   ｋｉ塩化ビニルの含（−ｆ　ＺＦの異在る２種のアクリ
   ル系共重合体の混合物である＠１ｎ−４１ｉ波の範囲第
   １項記載の方法。 （４）　　アクリル系共重合体混合物が０５〜５１１ｉ
   ＠％の重合したアニオン性七ノ？−を含有する特許請求
   の範囲第１　ｒａ記戦の方法。 （５）ｒグリル系重合体Ｍ合物が重合体樗鼠Ｖ（肘し２
   〜６０重′ｗ、免の［！Ｉｉｉ　１ｍセルローズを含有
   する特Ｉｆ！Ｆ請（の範囲第１項記載の方法。 （６）　　前記會嘱の化合物を１〜５　＊　＊　ｓ＋＋
   虻合する特許請求の範囲第１　Ｉｌｌ記載の方法。 （７）幌式紡糸Ｃ１溶ノ某がジメタルホルムＩミド、ジ
   メチルスルホキシド、ジメ千ルアヤトアミド等の有機溶
   媒であり、かつ紡糸−谷の該角機溶媒水溶峻の温度が＋
   ５Ｃ以トである特許請求の範１…第＋頃記戴の方法。 （８）緊・表乾舜をした繊維の水分率か２啜ｔ％以下で
   ある特許請求の範囲第１項首已、戒のｈ床。 １ν１　緊・表乾・操後水をｆ、ｆ　’＃−Ｌｋ家・誰
   の水分率か５０＝１５０重量％である特、ｎ’　ｑＡた
   の範囲第１項記載の方法。 （Ｉｌｊ＋　　緊張ギ＼４（１申が１シト−、’Ｓ　ｉ
   Ｊ％ぴ）１又砺を千えるものである特ＩｆＦ梢永の範１
   川第１頃１己載の方法。