JPS6359410A

JPS6359410A - 難燃性アクリル繊維の製造法

Info

Publication number: JPS6359410A
Application number: JP61202269A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Fujimatsu; 藤松　正秋; Mitsuo Miura; 三浦　三津男
Original assignee: Japan Exlan Co Ltd
Current assignee: Japan Exlan Co Ltd
Priority date: 1986-08-27
Filing date: 1986-08-27
Publication date: 1988-03-15
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: JPH0742607B2; KR880003041A; KR890005271B1

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、難燃性アクリ／Ｌ［維の製造法に関する。

（従来の技術〕アクリ／Ｉ／ｖＡ維は羊毛に類似し之嵩高な風合、優れ
た物理的性質並びに優れた染色翌年性及び染色鮮明性を
有しており、広範な用途分野に使用されているが、他の
多くの天然繊維や合成繊維と同様に易燃性である為、カ
ーペット、カーテン等のインテリア用途、乳児用の着衣
等の特定の用途分野においては難燃性能を付与すること
が強く求められている。

そこで１近年アク！Ｊ／Ｌ’ＩＪｌｉ維の難燃化手段に
ついて種々の試みがなされており、例えば難燃剤により
後加工する方法、難燃性単量体をＡＩと共重合する方法
などが提案されている。しかし、後加工法では耐洗濯性
、繊維の風合等に問題があり、また共重合法では難燃性
単量体の共重合割合を増やすことにより難燃性の向上を
図ることはできるものの、無機溶剤に溶解させるために
は精々２０乃至２５！ｆ１１％の難燃性単量体を共重合
させるのが限度であり、また有機溶剤を用いる場合には
該共重合割合を４５重世％棉度まで増やすことができ難
燃性の改善を図れるが、その反面で失透、着色、染色不
鮮明性、腰がない、熱収縮性等々実用上好ましくない問
題な派生する。

そこでＳ難燃性向上添加剤を併用して愈燃性単量体の共
重合割合を抑える手段についても数多くの提案がなされ
ている。この様な添加剤としては、例えば臭素、塩素等
のハロゲン含有添加剤；リン県添加剤；酸化アンチモン
；酸化ヌズ、酸化亜鉛等の金属酸化物；バリウム、亜鉛
、スズ等の有機金属化合物；水酸化アルミニウムなどが
挙げられる。

（発明が解決しようとする問題点）上記難燃性向上添加剤は、金属酸化物や水酸化アルミニ
ウム等を除き有機溶剤には可溶なものが多いが１無機溶
剤には殆ど溶けず、この様に不溶なものを無理に添加、
混合しても難燃性向上効果は小さく１また繊維製造時に
おける濾過工程での目詰りや昇圧、或は紡糸工程でのノ
ズル詰りゃ糸切れなどのトラブルを惹起する。

また、金属酸化物や水酸化アルミニウム等は１いずれの
溶剤にも不溶なため、上述したトラブルと共に繊維の失
透、染色不鮮明性等の問題を惹起する。この様な欠点を
改良するため、粒子径を小さくすることも試みられてい
るが、１次粒子としては小さくても紡糸原液中で凝集し
、微結局上記欠点を回避することはできず、更に散粒子の金
属酸化物等はコヌトが非常に高いため、汎用用途には適
さない。

即ち、本発明の目的は、難燃性が優れていると共に１原
液や紡糸工程における操業性、繊維の透明性、光沢、染
色鮮明性、物性等に問題のないアクリル繊維の工業的製
造手段を提供することである。

（問題点を解決するための手段）上述した本発明の目的は１ハロゲン含有アクリロニトリ
ｔｖ（以下ＡＮという〕糸ポリマーの無機系溶剤溶液に
、該溶剤に可溶なアルミニウムの塩を添加した後、紡糸
することにより、工業的有利に達成される。

以下、本発明を詳述する。

先ず、ハロゲン含有ＡＮ系ポリマーとしては、ＡＭ、ハ
ロゲン含有ビニル単量体及び所望により他のビニル系単
量体からなる一種類のポリマーや二種類以上のポリマー
の混合物、或はＡＮ及び他のビニル系単量体からなるポ
リマーとハロゲン含有ビニル単量体からなるポリマーと
の混合物などを挙げることができ、上記いずれの場合に
おいてもポリマー中にＡＭが３０〜９５重■％１好まし
くは６０〜９０重量％、ハロゲン含有ビニル単量体が７
０〜５３！［１１％、好ましくは４０〜１０重量％の範
囲内で含有する限り・本発明の目的を達成することがで
きる。なお１ハロゲン含有ビニル単量体としては、塩化
ビニル１臭化ビニル、弗化ビニル、塩化ビニリデン、臭
化ビニリデン等のハｐゲン化ビニル及びハロゲン化ビニ
リデン類を挙げることができ、また他のビニル系単量体
としては、（メタンアクリμ酸のメチル、エチル、ブチ
ハオクチル、メトキシエチル、フェニル１シクロヘキシ
ル等ノエヌテル類；酢酸ビニν、グルピオン酸ヒニμ、
酪酸ビニル等のビニルエヌテｐ類；アクリルアミド及び
そのアルキｔｖ’ＪＲ換体；（メタファクリｐ酸、マレ
イン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸及びこれらの
塩類；ビニルヌルホン酸、（メタ）アリルヌルホン酸％
　Ｐ−ヌチレンヌルホン酸１アクリルアミドプロパンヌ
ルホン酸等の不飽和：Ｘ／ｌ／ホン酸及びこれらの塩類
；ヌチレン１メチルビニルケトン、メチルビニルエーテ
ル１アリ〜アルコール、ビニ〃ピリジン、ジメチルアミ
ノエチルメタクリレート、シアン化ビシニリデン、メタクリロニトリル、グリ友ジルメタクリレ
ート等のビニル化合物類等を挙げることができる。また
、これらのポリマーの製造法としては、公知の乳化重合
、水系沈殿重合、水系懸濁重合、溶液重合等の方法を採
用することができる。

次に、上記ハｐゲン含有ＡＮ系ポリマーの無機系溶剤と
しては、ＡＮ系ポリマー用溶剤として公知の無機溶剤、
例えばｐダンソーダ、ρダンカリ、ロダンアンモン、ロ
ダンカルシウム等のｐダン塩のｉ！！１厚水溶液；塩化
亜鉛、塩化カルシウム等の塩化物の濃厚水溶液；硝酸、
硫酸等の強酸のｉ！３厚水溶水溶液挙げることができ、
さらに溶解能力を阻害しない範囲でこれらの溶剤にジメ
チ〃ホルムアミ゛ド、ジメチルアセトアミド１ジメチル
ヌルホキシト、エチレンカーボネート、ｒ−ブチロラク
トン、アセトン等公知のＡＮ系ポリマー用有機溶剤を混
合した混合溶剤を使用することも可能である。中でもロ
ダン塩濃厚水溶液を用いるならば１難燃性が効果的に付
与されると共に１紡糸性等に優れたポリマー溶液を提供
することができるので望ましい。

また、アルミニウムの塩としては、上記無機系溶剤に溶
解し得る限り用いることができ１例えばアルミニウムの
硝酸塩、硫酸塩１塩酸塩、酢酸塩などを挙げることがで
き、中でも硝酸アルミニウムが、難燃性を顕著に改善さ
せ、且つ繊維製造工程における種々のトラブルを惹起す
ることがないので望ましい。

なお、かかる塩の配合量としては、ポリマーの爪針に対
して１〜２０％、好ましくは２〜１０％の範囲内に設定
することがｉｔしく１がかる範囲の下限を外れる場合に
は難燃性付与効果が小さく、また上限を越える毎を用い
ても効果が頭打ちとなるだけでな（、該ポリマー溶液を
用いて作製する繊維の物性低下などを来たす。

また、原塩の添加法としては、ハロゲン含有ポリマーの
無機系溶剤溶液中に、原塩の所定士を粉粒体或は水溶液
等の形態で添加、混合する手段を挙げることができる。

なお、溶液のｐＨが高いと原塩が溶解しなくなるので、
溶液のＰ寛Ｈが＆０以下、好ましくは４０以下に調整することが望
ましい。また、ポリマーの溶解時に加熱が必要な場合に
は、かかる工程ですでにハロゲン含有ＡＭ系ポリマーが
劣化を起こすので、ポリマーの加熱溶解前のいわゆるス
ラリー状類で原塩を添加、混合することが望ましい。

このようにして得られたポリマー溶液は、次いで紡糸す
ることにより繊維に形製することとなる。かかる繊維形
製法としては、公知の紡糸、後処理手段を採用すること
ができ、何ら製造工程上の問題なく優れた性能を有する
難燃性アクリ／Ｉ／繊維に形製される。

（Ａ宅ｎ）本発明に係るアクリル繊維の難燃性が顕著に向上する理
由については十分解明するに至っていないが、次のよう
に推察される。

即チ、アンチモンはハロゲンと結合し、例えばＳｂ　Ｏ
Ｑ　ｌ　１Ｓｂ　ＣＪ　３を形成し、燃焼時に固相反応
で燃焼を遅延する効果があると言われている儀が、通常
のアクリル繊維では燃焼時の残渣がバラバラとなって元
の形態を留めないのに対し、本発明で推奨するアルミニ
ウムを添加した繊維は燃焼後も元の形態を保持している
ことから、アルミニウムがＡＮ系ポリマーの熱による環
化反応を促進し、以てカーペットなどの編織物の構造に
おいてとりわけ顕著な難燃性向上に寄与するものと考え
られる。

審た、本発明で推奨するアｙ　ミニラムの塩は、ポリマ
ーと共に均一に溶解、混合しているので、繊維中Ｅこ均
一に存在させることができ、以て難燃性を効果的に向上
させることができると共に、繊維製造工程、即ち凝固、
水洗、延伸等の工程でのＰＨ上昇によって水不溶性で且
つ極微粒子状の水酸化アルミニウムを形成してｍｉ維中
に残存するので１透明性、光沢等を損うことなく難燃性
が向上したアクリル繊維を提供することができるものと
思われる。

（発明の効果）このように、繊維製造時ｔこおける一過工程での目詰り
や昇圧、或は紡糸工程でのノズル詰りゃ糸切れ等のトラ
ブルなしに、最終的に得られる繊維の透明性、光沢、染
色鮮明性、物性等の問題なく優れた難燃性を備えたアク
リル繊維を製造し得た点が、本発明の工業的利点であり
、この様にして得られたアクリル繊維は、特にカーペッ
ト等の形態においてとりわけ顕著な難燃性を発揮する。

（実施例）以下に本発明の理解を容易にするため実施例を示すが、
これらはあくまで例示的なものであり、本発明の要旨は
、これらをこまって限定されるものではない。なお、実
施例中に示される部及び百分率は１特に断りのない限り
重量基準である。

なお、繊維の諸性能は下記の如くして測定乃至判定し之
。

０）　失透沸騰水中で６時間処理し、失透化を判定する。

（ロ）　熱収縮性１８０℃で１５分間乾熱処理し、収縮の有無を判定する
。

（ハ）染色鮮明性通常のカチオン染料を用い、常法に従って染色し、繊維
の鮮明性を判定する。

に）　カーペットの難燃性供試繊維６０％と通常のアクｌ）／ｌ／ＩＢ堆（二ヶ７
．，２■Ｋｆｆｌ）４０うよヶ常、。従つ工。

闘）のカーペットを作成し、消防法による４５＠′ＩＳ
Ｏバーナー試験法で難燃性を測定した。

試料数２０片について測定した結果から、該試験法の合
格率（％）を算出した。

実施例　ルドツクス県触媒を使用し、通常の水系沈殿重合法で、Ａ
Ｎ７６．５部、アクリル酸メチル（ＭＡ）９．５ｉ、塩
化ビニ！Ｊｆン１４．Ｏ９％及びメタリルヌｌレホン酸
ソーダ（ｓＭＡｓ）０．３ｍからなるポリマーを作製し
た。

次に、このポリマーをｐダンソーダ濃厚水溶液を用いて
ポリマー濃度１０％、ロダンソーダ４５％の溶液を作製
するに際し、先ず所定量のポリマーと溶剤とを混合し、
加熱溶解する前に、硝酸アルミニウムをポリマーに対し
て５．０％添加し、ｐＨを６．８に調整した後１通常の
攪拌機を用い６５℃×１時間で溶解して紡糸用溶液を作
製した。

得られた溶液を、温度−３℃、１５％ロダンソーダ水溶
液中に紡糸し、常法に従って水洗、延伸、乾燥、熱処理
を施して１０１の繊維（１）を作製した。繊維（１）の
作製時において１１Ｊ５過工程での目詰りや昇圧、紡糸
工程でのノズル詰りゃ糸切れ等のトラブルは・全く起こ
らなかつ繊維（１〜２）の諸性能を評価した結果を第１
表に示す。

上表より、本発明品が失透・染色鮮明性、物性の問題な
く優れに難燃性を備えている事実が明瞭ｅこ理解される
。

実施例　２硝酸アルミニウムの添加量、ｐＨを下記第２表のように
変化させる外は実施例１の繊維（１）と同様にして６櫨
類の繊維（６〜８）を作製した　。

カーペットの難燃性を１価した結果を、ｗＪ２表に併記
する。

第　　２　　表上表より、本発明で推奨する安定剤の添加量及び紡糸用
溶液ｐＨの範囲内において、難燃性向上効果が特に顕著
であることが理解される。

実施例　３下記第３表に示すように、添加剤の種類を変化させる外
は実施例１の繊維（１）と同様にして７種類のｍ維（９
〜１５）を作製した。

難燃性を評価した結果を第６表に併記する。

第３表上表より、本発明で推奨するアルミニウムの塩を用いた
繊維（９〜１２）が、優れた難燃性を示す事実が理解さ
れる。

Claims

【特許請求の範囲】１、ハロゲン含有アクリロニトリル系ポリマーの無機系
溶剤溶液に、該溶剤に可溶なアルミニウムの塩を添加し
た後、紡糸することを特徴とする難燃性アクリル繊維の
製造法。２、アルミニウムの塩をポリマーの重量に対して１〜２
０％添加する特許請求の範囲第１項記載の製造法。３、溶液のｐＨを６．０以下に調整する特許請求の範囲
第１項記載の製造法。