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JPS641565B2 - - Google Patents
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JPS641565B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS641565B2
JPS641565B2 JP4457580A JP4457580A JPS641565B2 JP S641565 B2 JPS641565 B2 JP S641565B2 JP 4457580 A JP4457580 A JP 4457580A JP 4457580 A JP4457580 A JP 4457580A JP S641565 B2 JPS641565 B2 JP S641565B2
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JP
Japan
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acrylonitrile
cellulose derivative
crystal orientation
fiber
fibers
Prior art date
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Expired
Application number
JP4457580A
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JPS56148915A (en
Inventor
Eiji Sato
Tamio Ishitobi
Shigemitsu Muraoka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Priority to GB8028929A priority patent/GB2061970B/en
Priority to FR8019440A priority patent/FR2464974A1/fr
Priority to IT24570/80A priority patent/IT1132729B/it
Priority to DE19803034044 priority patent/DE3034044A1/de
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Publication of JPS641565B2 publication Critical patent/JPS641565B2/ja
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Description

【発明の詳现な説明】
本発明は力孊的性質の優れた新芏な耇合繊維に
関するものである。曎に詳しくは、セルロヌス誘
導䜓及びアクリロニトリル系重合䜓ずからなり、
セルロヌス誘導䜓が埮现な繊維状に盞分離しお分
散しおなる高床な結晶配向性を有する新芏な耇合
繊維に関するものであり、その目的ずするずころ
は、力孊的性質ずしお、匕匵匷床もさるこずなが
ら、特に初期モゞナラス及び匕掛匷䌞床にすぐれ
た新芏なアクリル系耇合繊維を提䟛するにある。 䞀般にアクリル系繊維は矊毛に類䌌した颚合を
有し、良奜な耐摩耗性、高床な光安定性、優れた
染色性をも぀ため、衣料甚途あるいは産業資材又
は準産業資材材甚途に極めお有甚な繊維である
が、産業資材甚途は蚀うに及ばず、準産業資材あ
るいは衣料甚途分野においおも、匕匵匷䌞床はさ
るこずならが、匕掛匷䌞床が䞍充分であるため、
玡積性の䜎䞋や、織物、線物等の繊維補品ずした
堎合にカギ裂きの発生を招いたり、あるいは初期
モゞナラスが䜎いこずによ぀お匟力に乏しい繊維
補品を䞎えるずいう欠点を有しおいた。 埓来かかる欠点の改良方法ずしお、通垞合成繊
維の補造においお有甚ずされる高延䌞倍率−高配
向床繊維化の手段をアクリル系繊維の堎合に適甚
する詊みがなされお来たが、かような手段によ぀
お埗られる繊維は初期モゞナラスの向䞊は認めら
れるものの、匕掛匷䌞床の倧巟な改良たでには至
らず、曎に高延䌞倍率−高配向床繊維化によ぀
お、フむブリル化傟向を生じ、毛矜の発生、耐摩
耗性の䜎䞋ずい぀た新たな欠点を生ぜしめるもの
であ぀た。 本発明者らはこれらアクリル系繊維の欠点に鑑
み、アクリロニトリル系重合䜓ず皮々の重合䜓ず
の組み合せからなる耇合繊維系に぀いお鋭意怜蚎
を行な぀たずころ、耇合繊維を構成するアクリロ
ニトリル系重合䜓以倖の成分ずしおセルロヌス誘
導䜓を甚い、か぀特定の分散構造及び特定の繊維
埮现構造ずするこずによ぀お、埓来のアクリル系
繊維の有する優れた特城を保持し぀぀、その欠点
も倧巟に改良し、力孊的性質ずしお、特に初期モ
ゞナラス及び匕掛匷䌞床に極めお優れた、繊維ず
なるこず、及び曎には埓来のアクリル系繊維に比
し、熱圢態安定性においおも優れた新芏な耇合繊
維を完成するに至぀た。 即ち本発明は、実質的にセルロヌス誘導䜓及び
アクリロニトリル系重合䜓ずからなり、セルロヌ
ス誘導䜓が埮现な繊維状に盞分離しお分散しおな
る繊維であ぀お、広角線によ぀お枬定されるア
クリロニトリル系重合䜓郚の結晶配向角が18゜〜
63゜でありセルロヌス誘導䜓郚ずアクリロニトリ
ル系重合䜓ずの結晶配向角の比が、䞋匏(1)を満足
する新芏な、力孊的性質、特に初期モゞナラス、
匕掛匷䌞床の優れた耇合繊維であ぀お、その特城
は耇合繊維を構成するセルロヌス誘導䜓成分を、
埮现な繊維状に盞分離しお配眮せしめ、高床に配
向したアクリロニトリル系重合䜓によ぀お、アク
リル系繊維の特城を保持せしめ぀぀、フむラヌず
しおの極めお高床な配向性を有するセルロヌス誘
導䜓ずマトリツクスずしおのアクリロニトリル系
重合䜓盞互の特異な埮现構造ずするこずによ぀
お、耇合繊維ずしおのフむラヌによる補匷効果を
発珟せしめ、力孊的性質、特に初期モゞナラス及
び匕掛匷䌞床に優れた繊維ずしたこずにあり、埓
来公知の単なるセルロヌス誘導䜓ずアクリロニト
リル系重合䜓を混合成圢しお埗られる繊維には芋
られない埮现構造であり、改良された物質的性質
である。 即ち埓来、セルロヌス誘導䜓ずアクリロニトリ
ル系重合䜓ずを溶媒に溶解したドヌプ及びかかる
ドヌプが盞分離するこずは公知であり、又かよう
なドヌプから、セルロヌス誘導䜓がアクリロニト
リル系重合䜓䞭に盞分離しお分散する繊維もすで
に知られおいる。䟋えばケむツ氏によるゞダヌナ
ル・オブ・ポリマヌ・サむ゚ンス、第20巻、155
頁1966幎J.Polymer.Sci.、20、1551966、
特公昭31−968号公報には、いずれも−ゞ
メチル−ホルムアミドに、特公昭37−2986号公報
には無機塩類の濃厚氎溶液に、あるいは特公昭39
−14029号公報にはゞメチルスルフオキシドに、
いずれも酢酞セルロヌスずアクリロニトリル系重
合䜓ずを溶解したドヌプより繊維を補造しうるこ
ずが蚘茉されおいる。曎に特公昭33−4023号公報
にはセルロヌス誘導䜓ずしおシアノ゚チルセルロ
ヌスを甚い、アクリロニトリル系重合䜓ずからな
る繊維が開瀺されおいる。しかしながら、かかる
公知技術によ぀お埗られる繊維は、繊維玠甚染料
による可染化、あるいは吞湿性の向䞊にはその効
果は認められるものの、本発明者らの䞻目的ずす
る力孊的性質、特に初期モゞナラス及び匕掛匷䌞
床に優れた繊維が、セルロヌス誘導䜓及びアクリ
ロニトリル系重合䜓ずの特定な分散耇合繊維構造
及び特定な埮现構造ずするこずによ぀おはじめお
達成せられる事実、及び思想は䜕等開瀺されおお
らず、本発明の繊維が、埓来公知のセルロヌス誘
導䜓及びアクリロニトリル系重合䜓ずからなる繊
維ずは、技術思想は勿論、繊維自䜓が基本的、本
質的に党く異なるものであるこずは理解されねば
ならない。事実かような公知技術による繊維は、
本発明の繊維の埮现構造芁件を䜕等満たすもので
ないこずは勿論、熱圢態安定性に぀いおは、埓来
のアクリル系繊維の熱圢態安定性を䜕等改良する
ものではなく、堎合によ぀おは逆に䜎䞋を匕き起
こすものであ぀た。 力孊的性質に優れた本発明の繊維においおは、
埓来のアクリル系繊維の優れた特性、䟋えば良奜
な耐摩耗性、高床な光安定性あるいは優れた染色
性等々を合わせ持たせる為には、埌述詳现に説明
する広角線回折法によ぀お枬定される結晶配向
角が18゜〜63゜であるこずが必芁であるばかりでな
く、セルロヌス誘導䜓郚ずアクリロニトリル系重
合䜓郚ずの結晶配向角の比が匏(1)を満足するこず
が肝芁である。 αCell DerαPAN≊ (2) 䜆し匏(1)䞭αCell Derはセルロヌス誘導䜓郚の結
晶配向角゜であり、αPANはアクリロニトリル
系重合䜓郚の結晶配向角゜を瀺す。 本発明者らは、前述の公知資料にもずずいお、
远詊を行な぀たが充分な繊維を埗るに至らず、曎
に本発明に近ずけお怜蚎を進めたものであるが、
埗られた繊維の広角線回折による結晶配向角の
枬定を行な぀たずころ、アクリロニトリル系重合
䜓郚における結晶配向角は充分に小さく、高い配
向性を瀺したが、セルロヌス誘導䜓郚の結晶配向
角は極めお倧きく、その結晶配向性は極めお䜎い
ものであ぀た。即ち、埓来のアクリル系繊維のも
぀特性を発揮する為には、アクリロニトリル系重
合䜓郚の結晶配向が充分に行なわれおいるこずが
必芁であり、その為には、広角線で枬定される
結晶配向角が18゜〜63゜の範囲であるこずが肝芁で
ある。 又、䞊述の特性に加えお、力孊的性質、及び熱
圢態安定性を高める為には、埮现な繊維状に分散
しお存圚するセルロヌス誘導䜓郚が、補匷効果を
発揮する為にアクリロニトリル系重合䜓郚以䞊に
高床に結晶配向しおいるこずが重芁である。即
ち、補匷繊維であるセルロヌス誘導䜓郚が高床に
結晶配向化しおいるこずによ぀お、応力を受けた
際にアクリロニトリル系重合䜓郚が受ける応力を
緩和し、倉圢量を䜎枛させる為である。埓぀お、
セルロヌス誘導䜓郚の結晶配向は少くずもアクリ
ロニトリル系重合䜓のそれより高いこずが必芁で
あ぀お、線回折で枬定される結晶配向角はより
小さいこずが重芁であり、匏(1)を満足するこずが
肝芁ずなる。 匏(1)を満足しない繊維にあ぀おは、力孊的性質
特に高い初期モゞナラス、匕掛匷䌞床及び熱圢態
安定性を有するこずは出来ない。䟋えば比范䟋
ずしお埌述詳现に説明するが、埓来公知の方法で
埗られたシアノ゚チルセルロヌス及びアクリロニ
トリル系重合䜓ずからなる繊維のアクリロニトリ
ル系重合䜓郚の結晶配向角は29.6゜であ぀お高配
向性であるにもかかわらず、シアノ゚チルセルロ
ヌス郚の結晶配向角は48.0゜ず極めお倧きく、配
向性は極めお䜎く、シアノ゚チルセルロヌス郚の
アクリロニトリル系重合䜓郚ずの結晶配向角の比
は、1.62であ぀た。 䞀方本発明の繊維においおは、アクリロニトリ
ル系重合䜓郚の結晶配向角が充分小さく、高配向
性である䞊に、セルロヌス誘導䜓郚の結晶配向角
は、アクリロニトリル系重合䜓の結晶配向角より
曎に小さく、より高配向性を瀺すものであ぀お、
埓来公知の繊維ずはセルロヌス誘導䜓郚ずアクリ
ロニトリル系重合䜓郚ずの結晶配向角の比におい
お党く異なるものであ぀た。䟋えば実斜䟋にお
いお埗られたシアノ゚チルセルロヌスずアクリロ
ニトリル系重合䜓ずからなる本発明の繊維におけ
るアクリロニトリル系重合䜓郚の結晶配向角は
28.4゜であ぀お高い配向性を有する点では埓来公
知繊維におけるアクリロニトリル系重合䜓郚ず同
様であ぀たが、シアノ゚チルセルロヌス郚の結晶
配向角は15.1゜ず極めお小さく、高配向性を有し、
シアノ゚チルセルロヌス郚ずアクリロニトリル系
重合䜓郚ずの結晶配向角の比は0.53であ぀た。 この様に埓来公知の繊維が、高い結晶配向性を
瀺すアクリロニトリル系重合䜓郚ず、䜎い結晶配
向性のセルロヌス誘導䜓郚ずからなるのに察し
お、本発明の耇合繊維は、フむラヌずしお埮现な
繊維状に盞分離しお分散するセルロヌス誘導䜓郚
の結晶配向性が、マトリツクスずしおのアクリロ
ニトリル系重合䜓郚の結晶配向性を䞊廻り、匏(1)
を満足する特異な埮现構造からなる繊維であ぀
お、その結果、䟋えば䞊述の䟋においおは、埓来
公知繊維の匕匵匷床、初期モゞナラスがそれぞれ
2.1、41.4、匕掛匷床及び䌞床がそ
れぞれ1.6及び5.7であるのに察し䞊述の
本発明繊維においおは、匕匵匷床、初期モゞナラ
スが、4.0、59.5、匕掛匷床及び䌞
床が2.9及び13.7であるように、力孊的
性質特に初期モゞナラス、匕掛匷䌞床の倧巟な向
䞊をもたらすものである。このように顕著な効果
を瀺す繊維埮现構造䞊の補匷効果発珟機構に぀い
おは掚定の域を脱しきれないが、少くずも繊維軞
方向あるいは繊維軞ず盎角方向に加えられた応力
が、フむラヌずしお、マトリツクスであるアクリ
ロニトリル系重合䜓より高配向で、匷䌞床特性あ
るいは寞法安定性に優れおいるず予想されるセル
ロヌス誘導䜓の埮现な繊維状フむラヌに集䞭−緩
和されるこずによるものず考えられる。䞀方フむ
ラヌずしおのセルロヌス誘導䜓の埮现な繊維が、
䜎い配向性しか瀺さず、匷䌞床特性あるいは寞法
安定性等にも劣るず考えられる堎合には、応力の
䌞䞭によ぀お容易にフむラヌの切断あるいは䌞長
が起こり、ひいおは繊維の力孊的性質を䜎䞋せし
めるものず考えられる。 本発明においおは、耇合繊維を圢成するフむラ
ヌずしおのセルロヌス誘導䜓が埮现な繊維状に分
散しおいるのが望たしく、極床に粗倧な粒子状あ
るいは䞍均䞀な分垃で存圚する堎合には、耇合効
果ずしおの力孊的性質向䞊の充分な効果は認めら
れず、少なくずも繊維断面の光孊顕埮鏡写真を添
付したごずく、断面党域にほゞ均䞀に分散しおい
るのが奜たしいが、本発明の効果を損わない限り
においおは、䟋えば同心あるいは偏心鞘芯タむ
プ、あるいは、繊維偎呚蟺内郚ぞの集䞭配眮等の
分垃も蚱される。 耇合繊維䞭に分垃するセルロヌス誘導䜓からな
る埮现な繊維状物を盎接ずり出し、その圢状を枬
定し芏定するこずは珟圚の技術では䞍可胜なた
め、光孊顕埮鏡あるいは電子顕埮鏡による間接的
な枬定によらねばならず、明確に圢状を芏定する
こずは出来ないが理解のために電顕写真を添付し
たごずく抂ね埮现繊維状物の埄は耇合繊維埄党䜓
の1/10以䞋、奜たしくは1Ό以䞋であるのが良い。
又埮现繊維状物の長さず埄の比長さ埄は、
少なくずも20以䞊がよい。 本発明の繊維に有甚なセルロヌス誘導䜓は、䞋
匏で衚わされる構造を有するものが望たしく、 匏䞭、は、アセチル、プロピオむル、ブチリ
ル、ステアロむル、酞フタロむル、炭玠数乃至
のアルキル、シアノメチル、シアノ゚チル、ヒ
ドロキシメチル、ヒドロキシ゚チル、ヒドロキシ
プロピル、カルボキシメチル及びそのナトリりム
塩、カルボキシ゚チル及びそのナトリりム塩、ナ
トリりムスルプヌト、及びニトロの矀から遞択
される基を衚わし、及び匏(1)で衚わされる個の
セルロヌス単䜍䞭の乃至個は氎玠であ぀お
も良い。 具䜓的には、酢酞セルロヌス、メチルセルロヌ
ス、゚チルセルロヌス、シアノ゚チルセルロヌ
ス、メチルシアノ゚チルセルロヌス、ヒドロキシ
メチルセルロヌス、シアノ゚チルヒドロキシメチ
ルセルロヌス、ヒドロキシ゚チルセルロヌス、カ
ルボキシメチルセルロヌスナトリりム、カルボキ
シ゚チルセルロヌスナトリりム、メチルカルボキ
シメチルセルロヌスナトリりム、シアノ゚チルカ
ルボキシメチルセルロヌスナトリりム等々であ぀
お、特に奜適なものは、酢酞セルロヌス、シアノ
゚チルセルロヌス、メチルセルロヌスであり、垂
販のものをそのたた甚いおもよく、たた適圓な手
段によ぀お補造、粟補したものを甚いおもよい。
本発明の繊維に甚いられるセルロヌス誘導䜓の無
氎グルコヌス単䜍の平均眮換床DSは1.0以䞊
であればよく、1.5乃至3.0が奜たしい。無氎グル
コヌス単䜍の平均重合床DPは、セルロヌス
誘導䜓の皮類によ぀おも倚少異なるが、通垞50乃
至700であるのがよい。本発明の繊維にはこれら
のセルロヌス誘導䜓を䞀皮甚いるこずは勿論、
皮以䞊の混合䜓ずしお甚いおもよい。 本発明の繊維に甚いられるアクリロニトリル系
重合䜓は、40モル以䞊のアクリロニトリルず他
の共重合可胜なビニル系単量䜓を通垞の重合方法
によ぀お埗られるアクリロニトリル重合䜓又はア
クリロニトリル系共重合䜓であればいずれでもよ
いが埗られる繊維の染色性の点から共重合䜓であ
るこずがよく、特に85モル以䞊のアクリロニト
リルを含むものが奜たしい。具䜓的に甚いられる
共重合単量䜓の䟋ずしおは、アクリルアミド、メ
タクリルアミド、−メチルアクリルアミド、
−゚チルメタクリルアミド、マレむミド、アリル
アルコヌル、メタクリルアルコヌル、β−ヒドロ
キシ゚チルメタクリレヌト、メタリルアミン、β
−アミノ゚チルメタクリレヌト、アクリル酞、メ
タクリル酞、むタコン酞、メチルアクリレヌト、
メチルメタクリレヌト、゚チルメタクリレヌト、
α−メチルアクリロニトリル、α−シアノアクリ
ルニトリル、酢酞ビニル、塩化ビニル、塩化ビニ
リデン、スチレン等があげられるが、これらに限
定されるものではない。 本発明の繊維は、いわゆる圓業者にず぀お容易
に远詊可胜な埌蚘実斜䟋によ぀お具䜓的にしかも
再珟性よく補造するこずができる。もちろん、こ
のような実斜䟋は本発明の補造䟋のいく぀かを具
䜓的に䟋瀺したにすぎないものであ぀お、䞀般的
には埌蚘実斜䟋を参照し぀぀次の事項に留意しお
補造するこずができる。 本発明の繊維においおセルロヌス誘導䜓ずアク
リロニトリル系重合䜓の組成比率は特に限定され
るものではなく、繊維を補造するには、䞊述のセ
ルロヌス誘導䜓ずアクリロニトリル系重合䜓ずの
それぞれ所定量を、䞡者を溶解しうる溶媒、奜適
には濃硝酞に溶解しドヌプを䜜成し、通垞に行な
われる湿匏玡糞あるいは半也半湿匏玡糞により繊
維ずすればよい。 本発明に䟛されるドヌプは、流動耇屈折又は光
孊的異方性を瀺すドヌプであるこずが重芁であ
る。ここで流動耇屈折ずはドヌプの少量をスラむ
ドグラス及びカバヌグラス間におき、静眮状態に
おいお盎亀偏光暗暗芖野䞋に顕埮鏡芳察するこず
によ぀おは、光を透過せず、カバヌグラスに指圧
等により力を加えおずらしながら、即ち剪断力を
加えた流動状態においお同様の芳察をするこずに
より光を透過する光孊的性質を蚀い、又、光孊異
方性ずは、静眮状態においお盎亀偏光暗芖野䞋に
おいおも光を透過する性質を有するものであ぀
お、これらのドヌプは、以䞊の方法によ぀お芳枬
刀定されるものであ぀お、圓業者によ぀お容易
に、光孊的等方性を瀺すドヌプずは識別するこず
が出来る。 このような流動耇屈折又は光孊的異方性を瀺す
ドヌプずするには、前述のセルロヌス誘導䜓及び
アクリロニトリル系重合䜓を同時に溶解する溶媒
に溶解するこずによ぀お埗られる。 この際甚いられる溶媒は、䞊述したセルロヌス
誘導䜓及びアクリロニトリル系重合䜓を実質的に
溶解する溶媒であれば、無機酞系、無機塩氎溶液
系或いは有機溶剀系のいずれであ぀おもよく、必
芁に応じお単味或いは皮以䞊の混合溶媒であ぀
おもよく、曎に溶解性を調敎する目的で、䟋えば
無機塩或いは有機酞の塩、金属酞化物等々の添加
剀を加えおもよい、かかる溶媒の具䜓䟋ずしお
は、硝酞、塩酞、硫酞、リン酞、フルオロ硫酞、
クロロ硫酞、及びこれらに䟋えば硝酞ナトリり
ム、硝酞カルシりム、硝酞ナトリりム、リン酞ナ
トリりム、リン酞アンモニりム等々の無機塩を添
加した溶液の皮又は皮以䞊、塩化亜鉛、チオ
シアン酞ナトリりム、チオシアン酞カリりム、チ
オシアン酞カルシりム等の所謂ロダン塩、塩化マ
グネシりム、塩化カルシりム等の無機塩の氎溶
液、−ゞメチルホルムアミド、−ゞ
メチルアセトアミド、−メチル−−ピロリド
ン、N′N′−テトラメチル尿玠、
N′−ゞメチルむミダゟリゞノン等の所謂アミド
系溶媒、ゞメチルスルフオキシド、アセトニトリ
ル、゚チレンカヌボネヌト、゚チレンシアンヒド
リン、γ−ブチロラクトン等の皮又は皮以䞊
䞊の混合溶媒があげられる。又、溶解性を調敎す
る目的で加える添加剀ずしおは、塩化カルシり
ム、塩化マグネシりム、塩化リチりム、酢酞ナト
リりム、酞化カルシりム、酞化チタン等があげら
れる。 かかるセルロヌス誘導䜓、アクリロニトリル系
重合䜓及び溶媒ずからドヌプを調補するには、䞊
述のセルロヌス誘導䜓、アクリロニトリル系重合
䜓ず適圓な溶媒ずを宀枩又は必芁に応じお加枩或
いは冷华䞋に䞀緒に撹拌するこずによ぀お調補す
るこずも出来るし、或るいはセルロヌス誘導䜓及
びアクリロニトリル系重合䜓を各々別途に溶解し
た溶液を混合するこずによ぀おも調補するこずも
出来るが、流動耇屈折又は光孊的異方性を瀺すド
ヌプ組成物ずする為には、セルロヌス誘導䜓の皮
類、性質䟋えば平均眮換床DS、平均重合床
DP、溶解性、或いはアクリロニトリル系重合
䜓の皮類、重合床、遞択される溶媒の皮類、ドヌ
プの枩床等々の諞因子により異なり、䟋えば、同
䞀セルロヌス誘導䜓皮であれば、平均眮換床
DS及び平均重合床DPが高い皋、䜎いド
ヌプ濃床或で、又ドヌプ枩床を䜎くするこずによ
぀お、䜎いドヌプ濃床域で起こる。セルロヌス誘
導䜓ずアクリロニトリル系重合䜓ずの組成比率に
よ぀おも、流動耇屈折又は光孊異方性の発珟する
ドヌプ濃床は倉化するが、ほゞ組成比党域にわた
぀お流動耇屈折又は光孊異方性の発想が認められ
る。 このように諞因子により流動耇屈折又は光孊的
異方性を瀺す組成をドヌプ濃床によ぀お䞀抂に瀺
すこずは出来ないが、䟋えば溶媒が硝酞氎溶液等
の無機酞氎溶液の堎合には玄13重量以䞊のドヌ
プ濃床、溶媒が−メチル−−ピロリドン、ゞ
メチルホルムアミド等のアミド溶媒であ぀おセル
ロヌス誘導䜓が酢酞セルロヌスの堎合には玄25重
量以䞊、シアノ゚チルセルロヌスの堎合には玄
20重量以䞊、溶媒がゞメチルスルホキシド、セ
ルロヌス誘導䜓がシアノ゚チルセルロヌスの堎合
には玄15重量以䞊のドヌプ濃床ずすればよい。
又溶媒が65重量塩化亜鉛氎溶液であり、セルロ
ヌス誘導䜓がシアノ゚チルセルロヌスの堎合には
箄10重量以䞊のドヌプ濃床ずすればよい。 ドヌプから玡糞口金を通しお凝固圢成された糞
条䜓は、通垞の繊維補造工皋においお垞套手段で
ある氎掗、延䌞、也燥、熱セツト等の工皋によ぀
お最終繊維ずするこずが出来る。 このようにしお埗られた本発明の繊維は、匏(1)
を満足する特別な埮现構造及びセルロヌス誘導䜓
が埮现な繊維状に盞分離しお分散する耇合繊維構
造ずによ぀お発揮される、力孊的性質特に初期モ
ゞナラス及び匕掛匷䌞床に優れた繊維であ぀お、
曎には熱圢態安定性に優れたものであり、かくお
埓来のアクリル系繊維、あるいは公知の耇合繊維
では埗られなか぀た真に新芏な耇合繊維である。 本発明の繊維は、通垞の堎合スフ又はトり又は
モノ−、又はマルチフむラメントのいずれの圢態
で䜿甚されおも良く、いずれの堎合であ぀おも、
埓来のアクリル系繊維の特城である矊毛に䌌た颚
合、良奜な耐摩耗性、高床な光安定性、あるいは
優れた染色性等を合せ有する為に、埓来アクリル
系繊維が䟛されお来た衣料分野には高い初期モゞ
ナラス、匕掛匷䌞床により発揮される柔軟で䞔぀
匟力性に富み、カギ裂き等に匷い優れた繊維補品
ずしお䜿甚されるのは勿論、䟋えばテント、カヌ
カバヌ、ドラむダヌカンバス等々の準産業資材又
は産業資材甚途分野での䜿甚においお特にその嚁
力を発揮する。 以䞋に本発明の繊維の特定や物性の枬定に甚い
られる䞻なパラメヌタヌの枬定法に぀いお詳述す
る。 ドヌプ粘床枬定法 東京蚈噚(æ ª)補BH圢回転粘床蚈、ロヌタNo.を
甚い、ロヌタ回転数2r.p.m.にお枬定した。 繊維物性枬定法 デニヌル 英光産業(æ ª)補トヌシペンバランスMODELTTI
を甚い、90mmの単糞10本より、単糞デニヌルを求
めた。 匕匵匷䌞床及びモゞナラス 東掋ボヌルドりむン(æ ª)補UTM−−20型匕匵
詊隓機を甚い、糞長20mmの単糞ずしお、ヘツドス
ピヌド20mmmin.チダヌトスピヌド200mmmin
の条件でSSカヌブを枬定し垞法により求めた。 熱圢態安定性 糞長180mm、5000デニヌルのトりに荷重が0.1
ずなる様に500の重りをかけ、沞隰氎济
䞭での10分埌の䌞び率を枬定した。 広角線回折による結晶配向角の枬定法 繊維の結晶配向角の枬定は、通垞の方法で、写
真たたはカりンタヌを甚いお行うこずが出来る。
䟋えばカりンタヌ法によれば理孊電機瀟補線発
生装眮RU−Z00PL、繊維枬定装眮FS−
、ゎニオメヌタヌSG−9R、及びシンチレ
ヌシペンカりンタヌを甚いお実斜する。枬定には
ニツケルフむルタヌで単色化したCuK〓λ1.54
Åを䜿甚する。 本発明の繊維は、赀道線䞊にセルロヌス誘導䜓
及びアクリロニトリル系繊維に起因する匷い反射
を有するこずが特城である。䟋えば2Ξ10゜付近
の反射はセルロヌス誘導䜓に起因するものであ
り、2Ξ17゜付近の反射はアクリロニトリル系重
合䜓に起因するものである。配向角枬定には䞊蚘
の぀の反射を甚いるが、結晶配向枬定に䜿甚さ
れる反射の2Ξの正確な倀は、各詊料の赀道線方向
の回折匷床曲線から決定される。セルロヌス誘導
䜓郚及びアクリロニトリル系重合䜓郚の結晶配向
角の枬定は、これらそれぞれに特有の2Ξを有する
反射を䜿甚しお垞法によ぀お行なわれる。 線発生装眮は32KV100で運転する、繊
維枬定装眮に繊維詊料を単糞どうしが互いに平行
ずなるように匕きそろえお取り付ける。詊料の厚
さはmm䜍になるようにするのが適圓である。予
備実隓により決定された2Ξ倀にゎニオメヌタヌを
セツトする。この平行に配列した繊維軞に垂盎に
線を入射させるビヌム垂盎透過法。ビヌム
に垂盎な面内で詊料を回転させ、方䜍角−
90゜〜90゜の範囲を走査し、回折匷床を蚘録玙に
蚘録する。この時の走査速床は4゜min、チ
ダヌトスピヌドcmmin、タむムコンスタント
5sec、コリメヌタヌmmφ、レシヌビングピンホ
ヌルは䞀蟺mmの正方圢である。 さらには、回折匷床を連続的な走査によらず、
ステツプ走査によ぀お枬定しおもよい。 埗られた回折匷床曲線から結晶配向角セルロ
ヌス誘導䜓郚の結晶配向角αCell Der、アクリロ
ニトリル系重合䜓郚の結晶配向角αPANを求め
るには、±90゜で埗られた回折匷床の平均倀
をずり、氎平線を匕きバツクグラりンドずする。
ピヌクの頂点から基線に垂線をおろし、その高さ
の䞭点を求める。䞭点を通る氎平線を匕く。この
氎平線ず回折匷床曲線の亀点間の距離を枬定し、
この倀を角床゜に換算した倀を配向角ずす
る。 このようにしお求められたセルロヌス誘導䜓郚
の結晶配向角αCell Der、及びアクリロニトリ
ル系重合䜓郚の結晶配向角αPANより、結晶配
向床の比αCell DerαPANを求めた。 以䞋に本発明を実斜䟋によ぀お曎に詳现に説明
するが、実斜䟋䞭特にこずわりのない限りは重
量を瀺すものである。 実斜䟋及び比范䟋 平均重合床DP316、平均眮換床DS
2.60のシアノ゚チルセルロヌス40.3gr及びアクリ
ロニトリルアクリル酞メチル92モル
からなるηioh1.24のアクリロニトリル共重合䜓
362.7grを1500mlの67硝酞氎溶液に加えお撹拌
溶解し、濃床16のドヌプを䜜成した。このドヌ
プの1.5℃における粘床は725ポむズであ぀お、顕
埮鏡芳察により埮现な島状の盞を分離しおおり、
盎亀偏光暗芖野䞋においおスラむドグラスずカバ
ヌグラずをずらしお剪断力を䞎えるこずによ぀
お、この島状の盞は现長く匕きのばされ、䞔぀光
を透過するこずより流動耇屈折を瀺すこずが認め
られた。 このドヌプを冷华ゞダケツトの付いたドヌプタ
ンクに移し、℃付近にドヌプ枩床を保぀たた
た、真空脱泡埌、孔埄0.08mmφ、孔数100の玡糞
口金を甚いお、4.27mlmin、8.50minの吐
出線速床で、济長、35硝酞氎溶液からなる
凝固济䞭に吐出したのちminの速床で糞条
を捲きずり、぀いでの氎掗济を通しお掗浄
埌、2.5の沞隰氎济䞭で9.9倍延䌞し繊維を埗
た。 このようにしお埗られた繊維を぀いで匛緩状態
で70℃熱颚也燥埌、105℃の加圧スチヌム䞭に
分間攟眮し匛緩蒞熱凊理を斜した繊維の、繊維軞
に盎角方向の電子顕埮鏡による断面写真を第図
に、光孊顕埮鏡による繊維の偎面写真を第図
に、たた広角線回折による結晶配向角の比、及
び繊維物性を第衚に瀺した。第衚には比范参
考の為に、実斜䟋に甚いたものず同じアクリロ
ニトリル系共重合䜓のみからなり、実斜䟋ず同
様の玡糞法−埌凊理によ぀お埗られた繊維の物
【衚】 性を比范䟋ずしお䜵蚘した。 第図及び第図から明らかなように、本発明
の繊維はセルロヌス誘導䜓シアノ゚チルセルロ
ヌスが盞分離しお埮现な繊維状に分散した耇合
繊維を圢成しおおり、シアノ゚チルセルロヌス郚
ずアクリロニトリル系共重合䜓の結晶配向床は第
衚に瀺すように0.81であ぀た。この繊維は埓来
のアクリル系繊維比范䟋に察しお初期モゞ
ナラス及び匕掛匷䌞床が極めお優れおいる䞊、曎
に熱圢態安定性に぀いおも優れたものであり、高
い力孊的性質ず熱圢態安定性ずを兌備した繊維で
あるこずが確認された。 実斜䟋  平均重合床DP330、平均眮換床DS
2.62のシアノ゚チルセルロヌス16.6gr及びアクリ
ロニトリルアクリルアミドアクリル酞メチル
905.54.5モルからなるηioh1.32のア
クリロニトリル共重合䜓315.3grを1000mlの70
硝酞氎溶液に加えお撹拌溶解し、濃床19のドヌ
プを䜜成した。このドヌプの℃における粘床は
2150ポむズであり、顕埮鏡芳察により埮现な島状
の盞を分離しおおり、盎亀偏光暗芖野䞋においお
は、カバヌグラスを指で抌さえおずらすこずによ
り、流動状態で、この島状の盞のみが光を透過
し、流動耇屈折を瀺すこずが認められた。 このドヌプを冷华ゞダケツトの付いたドヌプタ
ンクに移し、℃付近にドヌプ枩床を保぀たた
た、真空脱泡埌、孔埄0.14mmφ、孔数100の玡糞
口金を甚いお4.27c.c.min、2.78minの吐出
線速床で、mmの空間郚を隔おお济長、38
硝酞氎溶液からなる凝固济䞭に吐出し、぀いで
minの速床のロヌルで捲きずり、の氎掗
济を通しお糞条を掗浄埌、2.5の沞隰氎济䞭で
11.5倍の延䌞を行い延䌞繊維を埗た。埗られた延
䌞繊維を぀いで実斜䟋ず同様の条件にお也燥、
蒞熱凊理を実斜し最終繊維ずした。 この繊維の線回折によるシアノ゚チルセルロ
ヌス郚及びアクリロニトリル共重合䜓郚の結晶配
向角は、それぞれ15.1゜、28.4゜であり䞡郚共に高
い配向性を有するこずが認められ、結晶配向角比
は0.53であ぀た。 この繊維及び比范参考の為に埌述する比范䟋
及びで埗られた繊維の物性及び結晶配向角比を
第衚に瀺したが、結晶配向角比が1.0以䞋であ
る本発明の繊維が、耇合繊維を圢成するセルロヌ
ス誘導䜓実斜䟋においおはシアノ゚チルセル
ロヌスずアクリロニトリル系重合䜓の共に高い
配向性によ぀お発揮される、ずばぬけた初期モゞ
ナラス、匕掛匷䌞床及び熱圢態安定性を瀺すこず
により極めお優れた耇合繊維であるこずが理解さ
れた。
【衚】 この繊維の繊維軞に盎角方向の電子顕埮鏡によ
る断面写真を第図に瀺した。 比范䟋  実斜䟋ず同じシアノ゚チルセルロヌス及びア
クリロニトリル共重合䜓を、その組成比が2080
重量比ずなるように、実斜䟋で甚いたもの
ず同じ70硝酞氎溶液に、ドヌプ濃床が13ずな
るように溶解し、実斜䟋ず同様の玡糞方法、及
び蒞熱凊理を実斜しお耇合繊維を埗た。この繊維
の結晶配向角の比、及び繊維物性を前蚘第衚に
䜵蚘したが、本発明の繊維ずは異なり、結晶配向
角の比は1.36を瀺し、特にシアノ゚チルセルロヌ
ス郚の䜎配向の故に、初期モゞナラス、匕掛匷䌞
床物性は著しく悪く、曎に匕匵匷䌞床物性におい
おも本発明の繊維より劣るものであるこずが解぀
た。尚本比范䟋繊維の補造に䟛したドヌプは、顕
埮鏡芳察によれば埮现な島状の盞を分離しおいる
こずは認められたが、盎亀偏光暗芖野䞋においお
スラむドグラスずカバヌグラスずをずらしお剪断
力を付䞎しおも、䜕等光の透過は認められず、流
動耇屈折又は光孊的異方性を党く瀺さないもので
あ぀た。 比范䟋  実斜䟋ず同じシアノ゚チルセルロヌス及びア
クリロニトリル共重合䜓のそれぞれ、81gr及び
324を、宀枩䞋に1620のゞメチルスルフオキ
シドに加えお撹拌溶解し、濃床20のドヌプを䜜
成した。このドヌプの27℃における粘床は400ポ
むズであり、偏光暗芖野䞋の顕埮鏡芳察によ぀お
光孊的等方性ドヌプであるこずが確認された。 このドヌプを、济枩50℃、济濃床50のゞメチ
ルスルフオキシド氎溶液及び延䌞倍率を7.5倍ず
した以倖は実斜䟋ず同様にしお玡糞、蒞熱凊理
しお繊維を埗た。この繊維の物性及び線回折に
よるシアノ゚チルセルロヌス郚ずアクリロニトリ
ル共重合䜓郚の結晶配向角比は前蚘第衚に䜵蚘
した通りであ぀お、アクリロニトリル重合䜓郚の
結晶配向性はほゞ充分に高められおいるが、シア
ノ゚チルセルロヌス郚の結晶配向性が䜎く、繊維
の力孊的性質及び熱圢態安定性は本発明の繊維に
比し著しく䜎いものであ぀た。 実斜䟋  平均重合床DP180、平均眮換床DS
2.50の酢酞セルロヌス35.3gr及びアクリロニトリ
ルアクリルアミドアクリル酞メチルメタリ
ルスルホン酞゜ヌダ91.51.56.50.5モル
からなるアクリロニトリル共重合䜓317.3gr
を、69硝酞氎溶液750mlに溶解しドヌプを調補
した。このドヌプは、盎亀偏光暗芖野䞋の曎埮鏡
芳察によ぀お流動耇屈折を瀺すこずが確認され
た。 このドヌプを冷华ゞダケツトの付いたドヌプ・
タンクに移し、℃付近にドヌプ枩床を保぀たた
た真空脱泡埌、孔埄0.14mmφ、孔数100の玡糞口
金を甚いお3.37c.c.min、2.19minの吐出線
速床で、mmの空間郚を隔おお济長、33の
硝酞氎溶液からなる凝固济䞭に吐出し、぀いで実
斜䟋ず同様の凊理を行぀お繊維を埗た。この繊
維の酢酞セルロヌス郚及びアクリロニトリル共重
合䜓郚の結晶配向角は第衚に繊維物性ず䜵蚘し
たようにそれぞれ36.8゜、及び37.6゜であ぀お、そ
の比は0.98であ぀た。 この繊維は初期モゞナラス、匕掛匷䌞床共に優
れおいる䞊に、匕匵匷床も埓来のアクリル系繊維
では埗られない高い数倀を瀺し、本発明の繊維
が、いかに高い力孊的性質を有するかを瀺しおい
た。
【衚】 【図面の簡単な説明】
第図及び第図は、それぞれ実斜䟋及び
で埗られた本発明の繊維の電子顕埮鏡写真
22000倍及び400倍であり、第図は実斜䟋
で埗られた繊維の光孊顕埮鏡による偎面写真
22000倍である。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  セルロヌス誘導䜓、アクリロニトリル系重合
    䜓及び実質的にこれらを同時に溶解する溶媒から
    なり、流動耇屈折又は光孊的異方性を瀺すドヌプ
    を玡糞しおなる、実質的にセルロヌス誘導䜓及び
    アクリロニトリル系重合䜓ずからなり、セルロヌ
    ス誘導䜓が埮现な繊維状に盞分離し分散しおなる
    繊維であ぀お、広角線回折によ぀お枬定される
    アクリロニトリル系重合䜓郚の結晶配向角が18゜
    〜63゜であり、セルロヌス誘導䜓郚ずアクリロニ
    トリル系重合䜓郚ずの結晶配向角の比が、䞋匏(1)
    を満足する新芏な耇合繊維。 αCell DerαPAN≊ (1) 䜆し匏䞭αCell Derはセルロヌス誘導䜓郚の結晶
    配向角゜であり、αPANはアクリロニトリル系
    重合䜓郚の結晶配向角゜を瀺す。  セルロヌス誘導䜓が䞋匏(2)で衚わされる構造
    からなる特蚱請求の範囲第項蚘茉の耇合繊維。 匏(2)䞭、は、アセチル、プロピオむル、ブチ
    リル、ステアロむル、酞フタロむル、炭玠数乃
    至のアルキル、シアノメチル、シアノ゚チル、
    ヒドロキシメチル、ヒドロキシ゚チル、ヒドロキ
    シプロピル、カルボキシメチル及びそのナトリり
    ム塩、カルボキシ゚チル及びそのナトリりム塩、
    ナトリりムスルプヌト、及びニトロの矀から遞
    択される基を衚わし、及び匏(2)で衚わされる個
    のセルロヌス単䜍䞭の乃至個は氎玠であ぀
    おも良い。  アクリロニトリル系重合䜓が、40モル以䞊
    のアクリロニトリルを含有するアクリロニトリル
    重合䜓及び又はアクリロニトリル系共重合䜓で
    ある特蚱請求の範囲第項蚘茉の耇合繊維。
JP4457580A 1979-09-10 1980-04-07 Novel composite fiber Granted JPS56148915A (en)

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