JPS589193B2 - ハクシヨクフエノ−ルケイセンイノ セイゾウホウ - Google Patents

ハクシヨクフエノ−ルケイセンイノ セイゾウホウ

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JPS589193B2
JPS589193B2 JP3368074A JP3368074A JPS589193B2 JP S589193 B2 JPS589193 B2 JP S589193B2 JP 3368074 A JP3368074 A JP 3368074A JP 3368074 A JP3368074 A JP 3368074A JP S589193 B2 JPS589193 B2 JP S589193B2
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phenolic
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white
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佐藤賢三
小山裕章
入江久志
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Gun Ei Chemical Industry Co Ltd
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Gun Ei Chemical Industry Co Ltd
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  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は防炎性に優れた白色フェノール系繊維の製造法
に関する。
更に詳しくはフェノール系繊維を、酸性触媒とアルデヒ
ド類で、あるいは酸性触媒とアルデヒド類で予備硬化せ
しめた後、塩基性触媒とアルデヒド類で硬化せしめ、か
くして得たフェノール系繊維を無水酢酸と反応せしめて
得たフェノール性水酸基の少くとも50%がアセチル化
された白色のフェノール系繊維を、クロルホスフィンま
たはクロルホスフエートを含有する有機溶剤中、50〜
150℃の温度で処理することにより防炎性に優れた白
色フェノール系繊維を工業的容易に製造することに関す
るものである。
一般にフェノール類とアルデヒド類を重縮合せしめて得
たフェノール系樹脂を繊維化後、硬化せしめて得たフェ
ノール系繊維は炭素の含有率が高く、三次元架橋構造を
有するので不融・不燃性であり、しかも耐薬品性に著し
く優れている為、例えば衣類、内壁材、カーテン類、各
種フィルター、フエルト、薬品の綿栓あるいは各種積層
材の強化繊維等幅広い用途に使用されているが、硬化し
て得たフェノール系繊維は赤色または赤褐色に着色して
おり、例えばメタノール等のような低級アルコール類で
脱色した場合にも熱や光によって容易に濃褐色に変色す
るので、各種色調を有する染色品を得ることは困難であ
る。
上記問題点を改良する方法として、例えばフェノール系
繊維を硬化処理した後、フェノール性水酸基を無水酢酸
でエステル化、又は炭酸エチレンでエーテル化、あるい
はフェノール性水酸基間をジイソシアネート類で分子間
架橋せしめる方法等が提案されており、上記方法によっ
て得られた白色のフェノール系繊維は熱や光に対して極
めて安定であり、特にフェノール性水酸基の封鎖度が高
い程、繊維の白色度も高く、しかも熱や光に対してもよ
り安定している。
然し乍ら、上記方法等によって得られた白色フェノール
系繊維は、白色化する前の硬化処理繊維に比して、いず
れの場合にも防炎性が低下しており、白色度の高いもの
程、その防炎性は損われる。
特にフェノール性水酸基をエーテル化せしめたものおよ
びフェノール性水酸基間を分子間架橋せしめたものは、
防炎性が著しく低下する為、実用的でない。
本発明者等は上記問題点に関し鋭意研究の結果、白色の
フェノール系繊維をクロルホスフィンまたはクロルホス
フエートで処理することにより、白色フェノール系繊維
の白色度、耐熱性、耐光性および耐薬品性等の諸特性を
損うことなく防炎性に優れた白色フェノール系繊維が工
業的容易に得られることを見い出し本発明法を完成した
本発明の目的は防炎性に優れた白色フェノール系繊維を
得るにある。
他の目的は防炎性に優れた白色フェノール繊維を工業的
容易に製造する方法を提供することにある。
即ち、上記目的は硬化処理されたフェノール系繊維を無
水酢酸によりエステル化せしめて得たフェノール性水酸
基の少くとも50係をアセチル化せしめた白色のフェノ
ール系繊維を、クロルホスフィンまたはクロルホスフエ
ートを含有する有機溶剤中、50〜150℃の温度で処
理することにより達成される。
一般に硬化せしめて得たフェノール系繊維は炎の中に投
入しても溶融、燃焼することなく炭化してその形態を保
持するが、硬化して得た繊維は熱や光に対して全く不安
定であり、短時間で濃褐色に変色してしまう為、各種の
染色品を得ることは困難である。
その為に例えば無水酢酸によるエステル化、または炭酸
エチレンによるエーテル化およびジイソシアネート類に
よるフェノール性水酸基間の分子間架橋等が行われ、か
くして得た繊維はいずれも白色のものが得られるが上記
方法のうち、炭酸エチレンによるエーテル化およびジイ
ソシアネート類による分子間架橋による白色化せしめた
場合はフェノール系繊維の防炎性が著しく低下しており
、本発明方法におけるクロルホスフィンあるいはクロル
ホスフエートによる後処理を施しても優れた防炎性は得
られない。
本発明方法に適用し得る白色フェノール系繊維とは、硬
化したフェノール系繊維を無水酢酸を用酸基の少くとも
50係がアセチル化されたものであり、かくして得たエ
ステル化繊維においてのみ防炎性が著しく向上すること
は驚くべきであり、例えば、硬化したフェノール系繊維
をクロルホスフィンまたはクロルホスフェートで処理し
た場合、あるいは硬化したフェノール系繊維をクロルホ
ス,フィンまたはクロルホスフエートで処理した後、無
水酢酸でエステル化せしめた場合にはフェノール系繊維
の防炎性向上効果は殆んど見い出せなかった。
本発明方法に適用されるフェノール系樹脂に適するフェ
ノール類としては例えば、フェノール、オルトークレゾ
ール、メタクレーゾール、バラークレゾール、2.3−
キシレノール、2.4−キシレi ノール、2.5−キ
シレノール、2.6−キシレノール、3.4−キシレノ
ール、3.5−キシレノール、オルトーエチルフェノー
ル、メクーエチルフェノール、パラーエチルフェノール
、パラーフェニルフェノール、パラーターシャリブチル
フェノール、9パラーターシャリアミルフェノール ビ
スフェノールーA1 レゾルシノール等が挙げられ、ま
た上記フェノール類と重縮合せしめられるアルデヒド類
としては、例えばホルムアルデヒド、パラホルムアルデ
ヒド、フルフラール、ベンズアルデヒド5等が挙げられ
る。
本発明方法に適用されるフェノール系樹脂は上記フェノ
ール類とアルデヒド類を例えば塩酸、硫酸、蓚酸、酢酸
あるいはフクル酸のような各種無機酸または有機酸の存
在下に加熱攪拌して重縮合冫せしめることによって得ら
れるもので通常2000以下の分子量のものが用いられ
るが、熱可融性であればその分子量や重合度については
例等制限されるものではなく、また上記フェノール系樹
脂はそれらの混合体であってもよい。
1 更にフェノール系樹脂の可紡性向上の目的で例えば
6−ナイロン、7−ナイロン、9−ナイロン、11−ナ
イロン、12−ナイロン、6.6−ナイロン、6.10
−ナイロンおよび一般式: −CONH−C6H12)nで示される6T−ナイロン
、あるいは一般式Hシ(臣>−CONH−C11H22
)nで示される11T−ナイロン等のポリアミド類を0
.5〜30重量%溶融混合したものでもかまわない。
本発明において熱可融性フェノール系樹脂は溶融紡糸し
た後、硬化処理が行われる。
硬化処理方法としては、酸性触媒とアルデヒド類で、あ
るいは酸性触媒とアルデヒド類で予備硬化せしめた後、
塩基性触媒とアルデヒド類で硬化せしめる方法等が挙げ
られるが、酸性触媒とアルデヒド類で硬化して得られる
繊維は繊維表面の架橋密度が高過ぎると次いで行うエス
テル化反応が困難になるので注意を要する。
一方、酸性触媒とアルデヒド類で予備硬化せしめた後、
塩基性触媒とアルデヒド類で硬化を行う場合には、短時
間でしかも繊維の内部まで均一に硬化し得るので、次い
で行うエステル化反応は容易に行われ、白色度に優れた
繊維が得られる。
硬化処理の酸性触媒としては、例えば塩酸、硫酸、リン
酸、蓚酸あるいはパラトルエンスルホン酸等の無機酸お
よび有機酸が挙げられる.また塩基性触媒としては例え
ばアンモニア、水酸化カリウムあるいは水酸化カルシウ
ム等が挙げられるが、通常アンモニアが用いられる。
又アルデヒド類としては、例えばホルムアルデヒド、パ
ラホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、グリオキザー
ルおよびヘキサメチレンテトラミン等が挙げられる。
上記方法によって硬化せしめたフェノール系繊維は酸性
触媒の存在下に無水酢酸によりエステル化せしめること
により、白色のフェノール系繊維が得られる。
エステル化の酸性触媒としては、塩酸、硫酸、p−トル
エンスルホン酸、塩化亜鉛、およびオルトリン酸、ピロ
リン酸等のリン酸類等が挙げられるが、特にオルトリン
酸、ピロリン酸類等を用いた場合にはエステル化浴槽の
材質の腐蝕が少く、エステル化した白色フェノール系繊
維の防炎性低下が少く、しかも強伸度に優れた繊維が得
られる。
かくして得た白色のフェノール系繊維は通常0.1〜2
0重量%のクロルホスフィンまたはクロルホスフエート
を含有する例えばトリクロルエチレン、テトラクロルエ
チレン、ベンゼン、キシレン、トルエン、アセトン等の
有機溶剤中に浸漬して、あるいはガス中で処理せしめる
本発明方法に適用されるクロルホスフィンまたはクロル
ホスフエートとしては例えばクロルジフエニルホスフィ
ン、クロルフエニルエチルホスフイン、フエニルジクロ
ルホスフィン、フエノキシジク口ルホスフエート、ジク
ロルフエニルホスフ工一ト、ジクロルα−ナフチルホス
フエート、ジクロルβ−クロルエチルホスフエート等が
挙げられ、上記した化合物は二成分以上の混合体であっ
てもかまわない。
本発明方法において溶融紡糸して得られたフェノール系
繊維は通常、10〜25重量%の酸性触媒と8〜20重
量%のアルデヒド類の混合溶液に低温で浸漬し、徐々に
昇温しで更に80〜110℃で数時間保持して硬化せし
めるか、あるいは10〜25重量係の酸性触媒と8〜2
0重量%のアルデヒド類混合溶液に低温で浸漬し、徐々
に昇温しで予備硬化せしめた後、次いで0.5〜10重
量係の塩基性触媒と1〜40重量%のアルデヒド類混合
溶液中、70〜110℃で数十分処理することによって
硬化を完了せしめる方法等により硬化が行われる。
上記硬化処理方法において酸性触媒、塩基性触媒および
アルデヒド類の濃度が低過ぎる払硬化中に繊維が膠着し
たり、強度の優れた繊維は得られない。
一方それらの濃度が高過ぎてもアルデヒド類の沈澱が見
られ、しかも強度の高い繊維は得難い。
上記硬化方法において最も大切なことは、紡出したフェ
ノール系繊維を上記した酸性触媒とアルデヒド類の混合
溶液に低温で浸漬した後、徐徐に昇温することにあり、
急激に昇温すると、繊維が膠着するので注意を要する。
かくして得たフェノール系繊維は必要に応じて、メタノ
ール等の低級アルコール類で処理した後、通常0.5〜
5重量%の酸性エステル化触媒の存在下、少くとも30
重量%の無水酢酸を用いて90〜140℃でエステル化
反応を行う。
上記酸性エステル化触媒量が0.5重量%未満、あるい
は無水酢酸量が30重量%未満、およびエステル化反応
温度が90℃未満では白色度に優れたフェノール系繊維
は得難い。
又酸性触媒量が5重量%を越えて多くなるとエステル化
浴が着色し易く、しかも繊維の強い伸度を損うことがあ
るので好ましくない。
上記方法によって得られた白色フェノール系繊維は少く
ともフェノール性水酸基の50%、好ましくは70%以
上がアセチル化せしめられることが必要であり、50チ
未満ではアセチル化繊維の白色度は低く、しかも熱や光
に対して不安定で着色し易いので好ましくない。
かくして得た白色フェノール系繊維は通常0.1〜20
重量%、好ましくは1〜10重量%のクロルホスフィン
またはクロルホスフエートを含有する有機溶剤中、50
〜150℃で数十分間処理せしめるが、上記、クロルホ
スフィンまたはクロルホスフエートが0.1重量%未満
では白色フェノール系繊維の防炎性向上効果は見られず
、20重量%を越えて多い場合にはフェノール系繊維の
強伸度が劣化し易くなるので好ましくない。
反応処理温度は使用する溶剤によって適宜選択されるが
通常は50〜150℃で行われ、好ましくは80〜12
0℃である。
この場合、処理温度が低いと白色フェノール系繊維とク
ロルホスフィンまたはクロルホスフエートとの反応は進
まず、繊維表面に付着するのみで、例えばメタノール等
の低級アルコールやベンゼン、トルエン等の有機溶剤あ
るいは水洗によって脱落し、防炎性向上効果は得られな
い。
本発明方法によって得られた白色のフェノール系繊維は
防炎性に優れており、種々の染色が可能であり、しかも
熱や光によって変色することもないので、幅広い用途に
使用し得る。
本発明方法において、白色度およびキセノンランプを用
いて20時間照射した後の黄色度は次の方法により求め
た値である。
白色度・・・・・・合成繊維フィラメント系試験方法の
JIS−L1073.5・17A法に 準じて測定した値である。
黄色度・・・・・・テーラーの式:Y,I(黄色度指数
)={(1.28X−1.06Z)/Y} ×100より算出した値である。
更に本発明方法におけるL.0.IはJIS一K720
1−1972に準じて酸素指数を測定した値である.以
下実施例にて本発明方法を詳細に説明する。
実施例1 フェノールとアルムアルデヒドを蓚酸触媒の存在下に重
縮合せしめて得た数平均分子量920,20℃のアセト
ンを用いて測定した〔η〕=0.072のフェノール樹
脂を口数30孔径0.3mmの紡糸口金を用いて147
℃の温度で溶融紡糸して800m/minの捲取速度で
捲取り、繊維2.2d、強度0.18g/d、伸度0.
8%の繊維を得た。
上記した紡出糸を18重量%の塩酸と16重量%のホル
ムアルデヒド混合水溶液に25℃で浸漬し、2時間を要
して95℃にまで昇温した後、更に95℃で1時間保持
して予備硬化せしめた。
次いで予備硬化糸を水洗した後、2重量%のアンモニア
と25重量%のホルムアルデヒド混合水溶液に95℃で
浸漬し、1時間処理した。
かくして得溶液中、50℃で1時間処理して繊度2.5
d、強度1.81g/d、伸度55%の繊維を得た。
上記繊維を60重量%の無水酢酸、39重量%の酢酸お
よび1重量%のオル 110℃で浸漬して、0,3,5,10,30および9
0分間処理して、各々、重量増加法によるアセチル化度
が0,3,50,70,85および96%の白色フェノ
ール系繊維を得た。
かくして得た各々の白色フェノール系繊維をジクロルフ
エニルホスフエート3.0重量%含有するトリクロルエ
チレン溶液に100℃で5分間浸漬せしめた後、ベンゼ
ン次いでアセトンで洗浄した後、水洗、乾燥した。
第1表にはかくして得た各繊維のアセチル化度、ジクロ
ルフエニルホスフエート処理前、L.0.I.およびジ
クロルフエニルホスフエート処理繊維の白色度とフエー
ドーメーターによる20時間照射後の黄色度を示した。
第1表からも明らかなように、アセチル化の高い繊維程
、ジクロルフエニルホスフエート処理による防炎性効果
は増大しており、アセチル化が0および43%の場合に
は、白色の繊維は得られず、しかもフエドーメーター照
射後繊維が著しく着色する。
実施例 2 フェノールとメタークレゾールが7=3の割合からなる
フェノール類とホルムアルデヒドを塩酸触媒の存在下に
重縮合せしめて得た数平均分子量880.20℃のアセ
トンを用いて測定した%一〇、06のフェノール系樹脂
を142℃で溶融紡糸した後、実施例1に準じて硬化せ
しめ、繊度2.6d1強度1.55g/d,伸度48%
およびL.O.I30のフェノール系繊維を得た。
上記繊維を50重量%の無水酢酸、30重量%の酢酸、
18重量%の酢酸エチルおよび2重量安のピロリン酸混
合溶液に浸漬し、118℃で30分間処理してアセチル
化度90%、L.0.128、繊度3.1d,強度1.
48g/d,伸度42%の白色繊維を得た。
かくして得た白色フェノール系繊維をクロルジフエニル
ホスフィンが0.0,0.05,0.1,1,5,10
,20および30重量%からなるトルエン溶液に100
℃で30分間浸漬した後、トルエンおよびエタノールで
各々2回洗浄し、更にpH=10のアンモニア水で洗浄
した。
第2表にはクロルジフエニルホスフィンの濃度、クロル
ジフエニルホスフィン処理後のL.0.Iおよび強・伸
度を示した。
実施例 3 実施例1で得たフェノール樹脂90g12−ナイロン1
0gを180℃で溶融混合して得たフェノール系樹脂を
口数30、孔径0.2mmの口金を用いて151℃で溶
融紡糸を行い繊度1.85d、強度0.81g/d、伸
度12%のフェノール系繊維を得た。
上記繊維を14重量%の塩酸と3重量%の硫酸および1
5重量%のホルムアルデヒド混合水溶液に30℃で浸漬
し、4時間を要して97℃にまで昇温した後、97℃で
更に3時間反応せしめた。
かくして得た繊維をpH=9のアンモニア水で十分洗浄
して、繊度2.1d、強度1.66g/d、伸度31%
のフェノール系繊維を得た。
上記硬化繊維の半分を70重量%の無水酢酸、28.5
重量%の酢酸、1.0重量%のオルトリン酸および0.
5重量%の硫酸亜鉛からなる混合浴に浸漬し、120℃
で30分間反応せしめた。
かくして得たフェノール系繊維は繊維2.5d、強度1
.52、伸度33%であり、重量増加率は35重量%で
あった。
次いで上記白色フェノール系繊維を7重量%のクロルエ
チレン溶液に90℃で浸漬して30分間処理した後、ア
セトン洗浄、水洗を行った。
一方、上述した硬化フェノール系繊維の半分は上記した
方法に準じて、ジクロルフエニルホスフエートで処理し
た後、無水酢酸でエステル化せしめた。
(対照法)第3表には上記本発明法と対照法によって得
た白色フェノール系繊維の白色度およびL.O.Iを示
した。
第3表からも明らかなように本発明法においてのみL.
O.Iに優れた白色フェノール系繊維が得られる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 フェノール性水酸基の少なくとも50係をテセチル
    化せしめた白色フェノール系繊維をクロルホルフィンま
    たはクロルホスフエートを含有する有機溶剤中、50〜
    150℃の温度で処理することを特徴とする防炎性に優
    れた白色フェノール系繊維の製造法。
JP3368074A 1974-03-25 1974-03-25 ハクシヨクフエノ−ルケイセンイノ セイゾウホウ Expired JPS589193B2 (ja)

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