JPS6147876A - 活性化された繊維の製造法 - 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】 （発明の産業上の利用分野） 本発明は耐熱性、難燃性、耐薬品性、形態安定性などの
各種性能にすぐれた活性化されたＦＪＡｍを製造する方
法に関する。

（従来技術） 従来からポリスチレンを担体とする活性化繊維は各種提
案されているが、この繊維は耐熱性、難燃性、耐薬品性
、形態安定性など、いずれの性能においても劣り、格別
の処理をしないと利用できない欠点があり、その後の利
用分野に限りがあり、用途展開上の自由度に欠けるもの
であった。

ポリフェニレンスルフィドは、近年、繊維やフィルム、
成型品などの形で、主として産業用途の展開が進められ
ているものであり、その分野での提案が見受けられる。

しかし、かかるポリマーからなるｓｅａをさらに変性し
たり、他の性能を付与する如き試みは未だない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、ポリフェニレンスルフィド繊維という特定な
ｍ維を選択し、これを活性化することによって、従来活
性化繊維の弱点である耐熱性、難燃性、耐薬品性、形態
安定性などの各種性能を満足する活性化繊維を提供する
ものである。

（問題を解決するための手段） （１）　　繊維を活性化剤で活性化する際に、繊維とし
て伸度が３０％以上であるポリフェニレンスルフィド繊
維を用いることを特徴とする活性化された繊維の製造法
。

本発明でいうポリフェニレンスルフィド（以下ＰＰＳと
いう）はフェニレン基と硫黄原子とが交１５Ｉ＋′″？
１Ｐ外＋　１．　ｔ−１１１鋪かイに畢捺ミ衾ル女廿ス
ゼ■フー争あり、高い耐熱性ならびに耐薬品性、難燃性
、形態安定性を有するものであるにもかかわらず、溶融
成型が可能であるという特徴を有する。

すなわち、本発明でいうＰＰＳとは構成単位の少なくと
も９０モル％以上がバラ−フェニレンスルフィド単位で
ある重合体であり、１０モル％以下の割合で共重合成分
が含有されていてもよい。

かかる共重合成分としては、たとえば、１モル％未満の
トリクロルベンゼンモノマーや、酸化反応による架橋成
分を含むものがあげられる。またフェニレンスルフィド
単位中の７エニレン基をビフェニレン基、ナフタレン基
、ビフェニレンエーテル基などに一部置換して含有する
ものも含まれる。

本発明者らは、上記ＰＰＳの特徴からこれを活性化でき
れば、用途展間上極めて自由度の大きい活性化繊維が得
られることに着目したものである。

しかし、通常のＰＰ５Ｉ雑に、ポリスチレンの活性基導
入方法を適用しても、活性基の導入量が低く、実用レベ
ルのものが得られないことが判明した。そこで、この点
に関して鋭意検討した結果、ＰＰＳの伸度が活性基導入
量に関係があることを究明した。

すなわち、ＰＰ８ＩＩ維の活性化には引張伸度が３０％
以上であることが必須の要件であり、引張伸度がこれ未
満では活性基量が実用レベルに達しにクク、かつ効率よ
く活性化することができない。

通常繊維として実用する場合の繊維強度は少なくとも２
　ａ／ｄ程度が要求されるが、用途によっては、それ以
下でもよく、実質的には伸度の上限を設定する必要はな
く、３００％を越える伸度を有するものであってもさし
つかえない。ｍｉｓ強度を問題にする場合は、さらに４
０〜３００％、好ましくは６０〜１６０％の伸度を有す
るものを選択する。

本発明の活性化繊維としては、用途にもよるが、乾燥［
Ｉ重量に対して少なくとも０．０１　　ｍｅｑ／　（１
、好ましくは０．０５＋１１ｅＱ／Ｉｌ１以上の活性基
量が導入されているのが実用的である。たとえば、イオ
ン交換繊維の場合は少なくとも０，０５ｍｅｑ／　（］
　、好ましくは０．Ｉ　ｌ１ｅｑ／ａ程度がイオン交換
容量として通常選択されるが、ポリスチレンｔＩ維から
なるイオン交換繊維の場合は、交換基を導入すると溶解
などの不都合な問題が惹起するので、架橋などのコント
ロールが必須であった。しかし本発明のＰＰＳではこの
ような問題がなく、コントロールする必要もなく自由に
イオン交換基を導入することができる利点がある。　本
発明においては、かかる活性基を通常のＰＰ５１つまり
伸度が３０％未満、特に１０％以下の繊維の数倍（２〜
３倍）から５倍以上ものスピードで効率よく導入するこ
とができる。

本発明でいう活性化とはスルホン化、ニトロ化、ハロゲ
ン化、アシル化、アミノ化など通常ベンゼン核（置換さ
れ得る官能基の導入による活性化をいう。

この点についてイオン交換性の活性化の場合では、カチ
オン交換基として、たとえば、スルホン酸基、ホスホン
Ｗ１基、カルボン１３などを導入したもの、また、アニ
オン交換基としソ、たとえば、１〜３級アミノ基もしく
は４扱アンモニウム基を導入したもの、さらにはアミン
カルボンａｍ、アミドキシム基、ポリアミン基、ジチオ
カルバミンＷ１基など各種のキレート基が導入されたイ
オン交換性の活性化がある。

ＰＰＳに活性基を導入する方法を以下例示する。

スルホン化の場合は、たとえば、スルホン化剤として無
水硫酸、発煙硫酸、濃硫酸、クロルスルホン酸などを用
い、たとえば濃硫酸に９０〜１００℃で５時間浸漬して
反応させることにより、導入できる。

ニトロ化の場合は、ニトロ化剤として、発煙硝酸、硝酸
アセチル、濃硝酸などを用い、たとえば２０℃に保った
発煙硝酸にＰＰ５Ｉ維を浸漬し、８時間程度反応させる
ことで導入できる。

アミノ基を導入する場合は、亜二チオン駿ナトリウムや
フェニルヒドラジンのような還元剤を用い、たとえば濃
アンモニア水と過剰の亜ニチオン酸ナトリウムの混合溶
液にニトロ化されたＰＰ５ＩＩ維を投入し、スチームバ
ス上で３日間程度加熱すると、ニトロ基が還元されてア
ミノ基になる。

ハロゲン化は、たとえばクロロホルムに塩化第二鉄およ
びヨウ素を触媒として投入し、塩素ガスを２４時間吹込
みながらＰＰＳ繊維を反応液に浸漬して反応せしめるこ
とにより、塩素化が達成される。

アシル化はフリーデルクラフト型触媒を用い、塩化アセ
チル、塩化ブチリル、ステアリン酸クロリドなどアシル
ハライドを作用させて達成する。

たとえば、室温下で無水塩化アルミニウムと二硫化炭素
の混合物に、塩化アセチルを加え、この反応液にＰＰ５
１Ｍ維を２〜３時間浸漬して反応させることで達成する
。

ＰＰ５Ｉ雑に導入する活性基の量は該繊維が有する伸度
によるところが大ぎいが、さらに処理条件や導入プロセ
スなどによっても制御される。

かかる活性化されたＰＰＳ［ｉは化学的に活性であり、
かかる活性点を基に各種の性能がさらに付与されたもの
を提供することができる。たとえば、耐熱性、耐薬品性
、難燃性、形態安定性にすぐれた特徴を備えながらイオ
ン吸着能を有する繊維素材が提供でき、産業用途などの
各分野への展開の自由度は極めて拡大される。

本発明のＰＰＳ繊維は、かかる活性基が導入された後に
、さらに所望により、延伸することもでき、繊維強度を
アップすることができる。

（実施例） 実施例１ 溶ａ８！れが６０であるＰＰＳの実質的に１００％ポリ
マーを３５０℃で溶融し、このポリマーを３、７Ｑ　／
ｗｉｎの割合で、直径０．３ＩＩＩＩＩｌの細孔が１２
個穿設された口金から吐出し、該口金下１．５ｍで２０
０１／ｗｉｎのスピードで巻き取った。この糸条を通常
の延伸装！（ホットローラ温度１２０℃）にかけ２．０
（８に延伸した。この繊維の伸度は１０２％であった（
実施例１）。同一条件で３．１倍に延伸した繊維は、伸
度４８％であった（実施例２）。

また同一延伸装置でホットローラ温度１００℃にして延
伸倍率３．８倍で延伸した。このｆｆ１Ｍの伸度は２２
％であった（比較例１）。

これら３種の繊維を発煙硝酸に浸漬し、２０℃に保ちな
がら３時間ニトロ化反応を行った。

その結果、実施例１の繊維は０．０２５　ｍｅｑ／ｇ、
実施例２の繊維は０，０２２　ｎ＋ｅＱ／９のニトロ基
量を有するものであったが、比較例１の４Ｍ＃１は０．
００７３　　ｍｅｑ、’ｇのニトロ基量しか有さないも
のであった。

実施例３ 実施例１と同一条件にてポリマーを吐出した。

吐出糸条は口金下方１．５ｍの位置に設けた空気アスピ
レータ−の高速気流に随伴せしめ、３０００ｍ／ｗｉｎ
で引取った。この繊維の伸度は１０５％であった。

この繊維を実施例１．２と同一方法でニトロ化した。活
性化された繊維のニトロ基ｍは０，０２６　ｍｅｑ／　
ａでありた。なお、上記ニトロ化において、反ら時間を
さらに７時間に延長して反応させたもののニトロ基量は
０，０５２　ｍｅＱ／１１１であった。

（発明の効果） 本発明の活性化された繊維は素材がＰＰＳで桶成されて
いるので、耐熱性、耐薬品性、難燃性、形態安定性にす
ぐれており、それだけ大容量の活性基を含有するｕＡｌ
／１１を提供することができ、その用途展開上の自由度
も後群に拡大することができた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）繊維を活性化剤で活性化する際に、繊維として伸
   度が３０％以上であるポリフェニレンスルフィド繊維を
   用いることを特徴とする活性化された繊維の製造法。