CN101970749A - 聚酯类纤维用阻燃加工剂、使用该阻燃加工剂的阻燃性聚酯类纤维及其制造方法 - Google Patents

聚酯类纤维用阻燃加工剂、使用该阻燃加工剂的阻燃性聚酯类纤维及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及聚酯类纤维用阻燃加工剂、使用该阻燃加工剂的阻燃性聚酯类纤维及其制造方法。本发明的聚酯类纤维用阻燃加工剂含有氧化三苯膦(A)以及从有机磷酸酯类化合物(B1)和双马来酰亚胺类化合物(B2)中选出的至少一种化合物(B)作为阻燃加工成分。

Description

聚酯类纤维用阻燃加工剂、使用该阻燃加工剂的阻燃性聚酯类纤维及其制造方法
技术领域
本发明涉及聚酯类纤维用阻燃加工剂、使用该阻燃加工剂的阻燃性聚酯类纤维的制造方法及阻燃性聚酯类纤维。
技术背景
一直以来，作为赋予聚酯类纤维阻燃性的方法众所周知的是使用六溴环十二烷等卤化环烷化合物作为阻燃加工成分、并且使用分散剂使该阻燃加工成分分散于水中而形成的阻燃加工剂的方法。
然而，近年来由于人们对地球环境和生活环境的保护意识日益高涨，因此开发了取代卤素类化合物而使用不含有卤素的磷类化合物作为阻燃加工成分，从而赋予聚酯类纤维阻燃性的方法。例如，在日本特开2000-328445号公报(文献1)中公开了一种阻燃加工方法，在表面活性剂存在条件下将含有已乳化分散的间苯二酚双(磷酸二苯基酯)的阻燃加工剂添加到染色液中，从而在进行染色的同时使阻燃加工剂吸附到聚酯类纤维上。另外，在日本特开2003-193368号公报(文献2)中公开了一种阻燃加工方法，在表面活性剂存在条件下将含有已分散于溶剂中的1，4-哌嗪二基双(磷酸二芳基酯)[1，4-piperazinediyl bis(diaryl phosphate)]等的磷酸芳基二氨基酯的阻燃加工剂添加到染色液中，从而在进行染色的同时使阻燃加工剂吸附于聚酯类纤维，并在使之干燥之后以170～220℃的温度条件进行热处理；还公开了另一种阻燃加工方法，在对聚酯类纤维进行染色之后，使所述阻燃加工剂附着于聚酯类纤维并使之干燥，接着以170～220℃的温度条件对其实施热处理。
然而，由于难以根据文献1或者由文献2所公开的阻燃加工方法来使磷类阻燃加工成分充分吸入并附着于聚酯类纤维内部，因而存在无法充分赋予聚酯类纤维阻燃性的问题、以及由于紫外线等作用聚酯类纤维中的磷酰胺使聚酯类纤维中的燃料发生劣化从而使色调发生变化的问题。
另外，磷酸酯类阻燃加工剂的一般性的问题还有发雾性(雾化性)、水解性、热稳定性、对染色性的影响、以及耐光牢固度和摩擦牢固度的降低等。这些问题，特别是在车辆用内饰材料中采用该阻燃加工剂的情况下将成为重大的问题。为此，作为能够相对减少这些问题的磷类阻燃加工剂，例如在日本特开2007-092263号公报(文献3)中已公开了使用氧化三苯膦(triphenylphosphine oxide)作为阻燃加工成分的阻燃加工剂。然而，即使是文献3所公开的阻燃加工剂，也仍然存在着氧化三苯膦被吸入并附着于聚酯类纤维内部的量较小并且不能够赋予充分的阻燃性的问题。
发明内容
本发明正是鉴于上述现有技术中所存在的问题而进行悉心研究的结果，本发明的目的在于提供一种磷类阻燃加工剂、具有优异阻燃性的聚酯类纤维及其制造方法，所述磷类阻燃加工剂对于聚酯类纤维既能够充分防止对耐光牢固度和摩擦牢固度以及发雾性(雾化性)的不良影响又能够赋予优异的阻燃性，同时在热稳定性以及耐水解性方面也表现优异。
本发明人为了达到上述目的而反复作了悉心研究，结果发现，通过使用氧化三苯膦和特定的有机磷酸酯类化合物和/或特定的双马来酰亚胺(bismaleimide)化合物作为阻燃加工成分，能够获得既能充分防止对发雾性(雾化性)、耐光牢固度以及摩擦牢固度的不良影响又能具有优异阻燃性的聚酯类纤维，从而完成了本发明。
本发明的聚酯类纤维用阻燃加工剂是含有下述式(1)表示的氧化三苯膦(A)以及从下述式(2)表示的有机磷酸酯类化合物(B1)和下述式(3)表示的双马来酰亚胺类化合物(B2)中选出的至少一种化合物(B)作为阻燃加工成分的阻燃加工剂。
Figure BPA00001233215500031
[式(2)中，R1～R6可以相同或不同，分别表示从氢原子和碳原子数为1～4的烷基中选出的基团。]
Figure BPA00001233215500032
[式(3)中，R7表示碳原子数为6～20的亚芳基。]
在本发明的聚酯类纤维用阻燃加工剂中，上述氧化三苯膦(A)与上述化合物(B)的比率(A∶B)按质量比计，优选为1∶0.05～1∶0.8。
另外，上述有机磷酸酯类化合物(B1)优选为磷酸一甲苯二苯酯(cresyl diphenyl phosphate)，上述双马来酰亚胺类化合物(B2)优选为亚苯基双马来酰亚胺(phenylene bismaleimide)。
再有，在本发明的聚酯类纤维用阻燃加工剂中，上述氧化三苯膦(A)以及上述化合物(B)优选被表面活性剂(C)在水(D)中乳化或者分散，在此情况下，上述表面活性剂(C)优选为磷酸酯类阴离子表面活性剂。
本发明的阻燃性聚酯类纤维具备聚酯类纤维、作为阻燃加工成分而被牢固地附着于所述聚酯类纤维的上述式(1)表示的氧化三苯膦(A)以及从上述式(2)表示的有机磷酸酯类化合物(B1)和上述式(3)表示的双马来酰亚胺类化合物(B2)中选出的至少一种化合物(B)的阻燃性聚酯类纤维。
另外，本发明的阻燃性聚酯类纤维的制造方法是包含使上述本发明的阻燃加工剂接触聚酯类纤维的工序、通过加热使上述氧化三苯膦(A)以及上述化合物(B)牢固地附着于所述聚酯类纤维的工序的方法。
根据本发明可以提供一种磷类阻燃加工剂、具有优异阻燃性的聚酯类纤维及其制造方法，所述磷类阻燃加工剂对于聚酯类纤维既能够充分防止对耐光牢固度和摩擦牢固度以及发雾性(雾化性)的不良影响又能够赋予优异的阻燃性，同时在热稳定性以及耐水解性方面也表现优异。
另外，本发明的聚酯类纤维用阻燃加工剂因为不含有卤素原子，所以在对使用该阻燃加工剂而获得的本发明的阻燃性聚酯类纤维进行废弃焚烧的时候，能够充分防止由阻燃加工剂引起的二噁英(dioxin)的产生，因而从环境保护以及生态学的观点出发优选本发明的聚酯类纤维用阻燃加工剂。
具体实施方式
以下通过优选的实施方式对本发明作详细说明。首先，对于本发明的聚酯类纤维用阻燃加工剂作如下说明。
本发明的聚酯类纤维用阻燃加工剂含有氧化三苯膦(A)以及从以下详细说明的特定有机磷酸酯类化合物(B1)和特定的双马来酰亚胺类化合物(B2)中选出的至少一种化合物(B)作为阻燃加工成分。
本发明所涉及的氧化三苯膦(A)是下述式(1)表示的化合物。另外，只要是在不影响本发明效果的范围内，本发明所涉及的氧化三苯膦(A)也可以含有作为不纯物的三苯膦(triphenylphosphine)等。
Figure BPA00001233215500051
本发明所涉及的有机磷酸酯类化合物(B1)是下述式(2)表示的化合物。
Figure BPA00001233215500052
在式(2)中，R1～R6可以相同或不同，分别表示从氢原子和碳原子数为1～4的烷基中选出的基团。作为上述有机磷酸酯类化合物(B1)例如可以列举磷酸三(二甲苯)酯(trixylyl phosphate)、磷酸三苯酯(triphenyl phosphate)、磷酸三甲苯酯(tricresyl phosphate或者tritolyl phosphate)、磷酸甲苯二苯酯(tolyl diphenyl phosphate)、磷酸三异丙苯酯(tricumenyl phosphate)、磷酸一甲苯二苯酯。在这些当中尤其是从所谓的进一步提高能够赋予聚酯类纤维的阻燃性的观点出发优选磷酸一甲苯二苯酯。
本发明所涉及的双马来酰亚胺类化合物(B2)是下述式(3)表示的化合物。
Figure BPA00001233215500053
在式(3)中，R7表示碳原子数为6～20的亚芳基。作为该碳原子数为6～20的亚芳基，例如可以列举亚苯基、亚甲基二亚苯基(methylene bisphenylene)、甲基亚苯基、二甲基亚甲基二亚苯基(dimethylmethylene bisphenylene)、二亚苯基砜(sulfone bisphenylene)、乙基亚苯基、丁基亚苯基、亚乙基二亚苯基(ethylene bisphenylene)、亚丁基二亚苯基(butylene bisphenylene)以及亚甲基二亚苯基。作为上述双马来酰亚胺类化合物(B2)，例如可以列举4，4’-二苯基甲烷双马来酰亚胺(4，4’-diphenylmethane bismaleimide)、亚苯基双马来酰亚胺、4-甲基-1，3-亚苯基双马来酰亚胺(4-methyl-1，3-phenylene bismaleimide)。其中，尤其从进一步提高能够赋予聚酯类纤维阻燃性的观点出发，优选为亚苯基双马来酰亚胺。
本发明的阻燃加工剂中的阻燃加工成分、即上述氧化三苯膦(A)与上述化合物(B)[上述有机磷酸酯类化合物(B1)和/或上述双马来酰亚胺类化合物(B2)]的质量配合比优选为(A的质量)∶(B的总质量)＝1∶0.05～1∶0.8，更加优选为1∶0.3～1∶0.6。在上述化合物(B)的配合比小于上述下限的情况下，具有难以既充分防止对耐光牢固度和发雾性的不良影响又赋予聚酯类纤维充分的阻燃性的倾向；另外，在超过上述上限的情况下，也会有难以既充分防止对耐光牢固度和发雾性的不良影响又赋予聚酯类纤维充分的阻燃性的倾向。
另外，作为上述化合物(B)，只要使用上述有机磷酸酯类化合物(B1)或者上述双马来酰亚胺类化合物(B2)中的任意一种即可，但是从具有既进一步充分防止对耐光牢固度和发雾性的不良影响又赋予聚酯类纤维更高的阻燃性的倾向的观点出发，优选并用上述有机磷酸酯类化合物(B1)和上述双马来酰亚胺类化合物(B2)。在此情况下，上述氧化三苯膦(A)和上述有机磷酸酯类化合物(B1)以及上述双马来酰亚胺类化合物(B2)的质量配合比优选为(A的质量)∶(B1的质量)∶(B2的质量)＝1∶0.03∶0.02～1∶0.6∶0.2，更加优选为1∶0.2∶0.1～1∶0.45∶0.15。
本发明的聚酯类纤维用阻燃加工剂只要含有上述阻燃加工成分即可，对于所使用的溶剂没有特别的限定，但是从对环境的考虑等观点出发优选使用水。另外，在此情况下，优选使上述阻燃加工成分乳化或者分散于水(D)中，为了使其乳化或者分散，更加优选使用表面活性剂(C)。
作为所涉及的表面活性剂，例如可以列举非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂。作为上述非离子表面活性剂并没有特别的限定，例如可以列举聚氧化烯基醚、聚氧化烯基烷基醚、聚氧化烯基芳基醚以及聚氧化烯基烷基多元醇醚。
另外，作为上述阴离子表面活性剂也没有特别的限定，例如可以列举烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、聚氧化烯基醚硫酸盐、聚氧化烯基烷基醚硫酸盐、聚氧化烯基芳基醚硫酸盐、聚氧化烯基烷基多元醇醚硫酸盐、醇硫酸盐的硫酸盐类；聚氧化烯基醚磷酸酯、聚氧化烯基烷基醚磷酸酯、聚氧化烯基芳基醚磷酸酯、聚氧化烯基烷基多元醇醚磷酸酯、醇磷酸酯等磷酸酯及其盐。其中，尤其从分散性以及热稳定性的观点出发优选聚氧化烯基醚磷酸酯、聚氧化烯基烷基醚磷酸酯、聚氧化烯基芳基醚磷酸酯、聚氧化烯基烷基多元醇醚磷酸酯、醇磷酸酯等磷酸酯及它们的盐等磷酸酯类表面活性剂，特别优选聚氧化烯基芳基醚磷酸酯。作为上述盐，例如可以列举碱金属盐以及胺盐；作为碱金属盐例如可以列举锂盐和钠盐以及钾盐。另外，作为胺盐例如可以列举氨、甲胺、乙胺、丙胺、丁胺以及烯丙胺等伯胺盐；二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺以及二烯丙胺等仲胺盐；三甲胺、三乙胺、三丙胺以及三丁胺等叔胺盐；单乙醇胺、二乙醇胺以及三乙醇胺等醇胺盐。这些非离子表面活性剂以及阴离子表面活性剂既可以单独使用一种也可以混合使用两种以上。
对于上述表面活性剂的使用量并没有特别的限制，但是相对于上述阻燃加工成分的总量100质量份优选为1～50质量份的程度，更加优选为1～30质量份的程度。在上述表面活性剂的使用量小于上述下限的情况下，具有所获得的阻燃加工剂的乳浊液的稳定性变差的倾向，另外，如果超出上述上限的话，那么就会有引起上述阻燃加工成分的附着于聚酯类纤维的量降低以至于阻燃性发生下降的倾向。
另外，上述阻燃加工成分在本发明的阻燃加工剂中的含量并没有特别限制，但是相对于阻燃加工剂的总质量优选为20～90质量％的程度，更加优选为25～60质量％的程度。在上述阻燃加工成分的含量小于上述下限的情况下，如果不增加阻燃加工剂的处理量的话，那么就会有不能够获得满足耐久性的良好阻燃性的倾向，另外，如果超出上述上限的话，那么就会有难以得到液状的阻燃加工剂以至于操作使用也变得困难的倾向。另外，在如下所述的对聚酯类纤维实施阻燃加工处理的时候，可以对应于所采用的涂布方法等，直接使用或者作适当的稀释后使用本发明的阻燃加工剂。
另外，在本发明中，作为使上述阻燃加工成分乳化或者分散的方法并没有特别的限定，例如作为乳化的方法可以列举使用均质混合机来进行转相乳化的方法。另外，作为分散的方法例如可以列举由使用玻璃珠的玻璃珠研磨来进行湿式分散的方法。
再有，作为本发明的阻燃加工剂中的上述阻燃加工成分的乳化物或者分散物的平均粒径优选为0.01～1μm。乳化物或者分散物的平均粒径如果超过上述上限的话那么就会有保持充分阻燃性稳定的效果发生减小的倾向。
另外，本发明的阻燃加工剂也可以是上述氧化三苯膦(A)与上述化合物(B)混合而成的乳化物或者分散物，也可以是含有上述氧化三苯膦(A)的乳化物或者分散物与含有上述化合物(B)的乳化物或者分散物的成套组合。
接着，就有关本发明的阻燃性聚酯类纤维的制造方法作如下说明。
本发明的聚酯类纤维的阻燃加工方法是包含使上述本发明的阻燃加工剂接触聚酯类纤维的工序、以及通过加热使上述氧化三苯膦(A)和上述化合物(B)牢固地附着于上述聚酯类纤维的工序的方法。
作为在本发明中所使用的聚酯类纤维并没有特别的限定，例如可以列举普通的聚酯类纤维、阳离子可染聚酯纤维、再生聚酯纤维、或者由这些纤维中的两种以上所构成的聚酯纤维。另外，也可以将上述聚酯纤维与以下纤维混纺而获得的复合纤维作为聚酯类纤维来加以使用，包括：棉、麻、蚕丝以及羊毛等天然纤维；人造丝以及醋酯纤维等半合成纤维；尼龙和腈纶纤维以及聚酰胺等合成纤维；碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维以及金属纤维等无机纤维；或者与由这些纤维中的两种以上所构成的纤维。再有，作为在本发明中所使用的聚酯类纤维的形态并没有特别的限制，可以是丝、丝束(tow)、毛条(top)、绞纱(skein)、纺织品、编织品、无纺布以及绳索(rope)等形态。
首先，针对使上述阻燃加工剂接触上述聚酯类纤维的工序作如下说明。该工序是使上述阻燃加工剂接触并附着于作为被处理材料的聚酯类纤维的方法，例如可以采用浸渍法、轧染(padding)法、喷涂法、涂布法(涂层法以及印刷法)等方法使上述阻燃加工剂接触聚酯类纤维。
另外，在使用混合上述氧化三苯膦(A)和上述化合物(B)而成的乳化物或者分散物作为本发明的阻燃加工剂的情况下，可以直接使用或者作适当的稀释并作为处理液来加以使用。另外，在使用含有上述氧化三苯膦(A)的乳化物或者分散物与含有上述化合物(B)的乳化物或者分散物的成套组合作为本发明的阻燃加工剂的情况下，优选事先混合并作为处理液来加以使用，但是也可以将各个乳化物或者分散物用作处理液并依次(顺序为A→B、B→A任意一种都可以)或者同时使其接触聚酯类纤维。
另外，在采用浸渍法的情况下，可以将聚酯类纤维浸渍于含有上述阻燃加工剂的处理液中，从而使上述阻燃加工剂附着于聚酯类纤维。另外，也可以使用阻燃加工剂的同时使用分散染料或荧光染料来实行染色，使染色与使阻燃加工剂附着的工序同时进行。在此情况下，例如可以使用液流染色机、经轴染色(beam dyeing)机、筒子染色(cheese dye)机。
再有，在使用涂层法的情况下，既可以使用其粘度已调整到适合于处理的上述阻燃加工剂的处理液，又可以使用将含有上述阻燃加工剂的液体调制成泡沫状并使其附着于上述聚酯类纤维的泡沫加工涂层法。根据这样的泡沫加工涂层，能够使含有起了泡的阻燃加工剂的液体附着必要量于聚酯类纤维，因此就能够大幅度地降低干燥所需要的能量以及能够大幅度地缩短干燥所需要的时间，并且能够做到不浪费使用阻燃加工剂。作为将粘度调整到适合于加工的粘度调整剂并没有特别的限制，例如可以列举聚乙烯醇、甲基纤维素、丙基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、黄原胶以及糊化淀粉(gelatinized starch)等。另外，在此情况下例如可以使用气刀涂布机、刮板涂布机、棒式涂布机、刮刀涂布机、压挤涂布机、逆转辊涂布机、转送辊涂布机、凹槽辊涂布机(gravure coater)、滚压涂布机(kiss roll coater)、涂铸机(cast coater)、帘式涂布机、压延涂布机(calendar coater)。
另外，在使用喷涂法的情况下，例如可以使用由压缩空气将含有上述阻燃加工剂的处理液喷成雾状来加以喷涂的空气喷涂法以及液压雾化方式的空气喷涂法。再有，在使用印刷法的情况下，例如可以使用辊筒式印染机、平版丝网印染机以及旋转式丝网印染机。
接着，针对通过加热使上述阻燃加工成分牢固地附着于聚酯类纤维的工序作如下说明。该工序是对已附着上述阻燃加工剂的聚酯类纤维进行热处理从而使阻燃加工成分牢固地附着(吸附)于聚酯类纤维的热处理工序，可以在实施了使上述阻燃加工剂附着的工序(附着工序)之后实行热处理工序，或者也可以同时实施附着工序和热处理工序。
另外，在实施了上述附着工序之后实行如上所述的热处理工序的情况下，能够通过干热处理、饱和常压蒸汽处理和加热蒸汽处理以及高压蒸汽处理等蒸汽热处理来对已附着上述阻燃加工剂的聚酯类纤维进行热处理。在如上所述的热处理过程中，热处理温度优选为110℃～210℃的范围，更加优选为160℃～210℃的范围。如果热处理温度小于上述下限的话，那么具有阻燃加工成分在聚酯类纤维上的牢固附着变得不充分，并且在下一道工序中阻燃加工成分的脱落会导致阻燃性变得不充分的倾向；另外，在超过上述上限的时候，有发生聚酯类纤维变色或者脆化的倾向。另外，在如上所述的热处理过程中，优选处理时间为10秒～10分钟的范围。如果在热处理时间小于上述下限的情况下，那么具有阻燃加工成分在聚酯类纤维上的牢固附着变得不充分，并且在下一道工序中阻燃加工成分的脱落会导致阻燃性变得不充分的倾向，另外，在超过上述上限的时候会有发生聚酯类纤维的变色或者脆化的倾向。
另外，可以将已附着上述阻燃加工剂的聚酯类纤维放置在浴中实行浴中热处理。浴中热处理是在染色浴中或者在不含有染料的浴中使阻燃加工成分牢固地附着(吸附)于聚酯类纤维的处理。在如上所述的浴中热处理过程中，热处理温度优选为90～150℃的范围，更加优选为110℃～140℃的范围。在浴中的热处理温度小于上述下限的情况下，那么就会有阻燃加工成分不能被充分吸附且阻燃性会变得不充分的倾向。另外，如果超过了上述上限的话，那么就会有聚酯类纤维发生变化或者脆化的倾向。另外，在如上所述的浴中热处理过程中，处理时间优选为10分钟～60分钟的范围。在热处理时间小于上述下限的情况下，那么会有阻燃加工成分在聚酯类纤维上的吸附就会变得不充分，并且在下一道工序中阻燃加工成分的脱落会导致阻燃性变得不充分的倾向，另外，在超过上述上限的时候，会有容易发生聚酯类纤维脆化的倾向。再有，在如上所述的浴中热处理过程中，例如可以使用液流染色机、经轴染色机、筒子染色机等。另外，也能够组合上述干热处理或者蒸汽处理与上述的浴中热处理来加以实施。通过组合这些处理来加以实施从而就会有能够更加切实地使阻燃加工成分吸附于聚酯类纤维，并且能够获得具有更加优异耐久性的阻燃性聚酯类纤维的倾向。
另外，在与上述附着工序同时实施如上所述的热处理工序的情况下，能够一边将聚酯类纤维浸渍到含有上述阻燃加工剂的处理液中从而使阻燃加工剂附着于聚酯类纤维，一边进行热处理，或者一边使用阻燃加工剂的同时使用分散染料或荧光染料并同时实施染色和阻燃加工剂的附着，一边进行热处理。如上所述的热处理的条件(处理温度以及处理时间)可以与上述浴中热处理过程中的条件相同。
在以上所作说明的本发明的阻燃性聚酯类纤维的制造方法中，对于赋给上述聚酯类纤维的上述阻燃加工成分的量并没有特别的限制，通常相对于上述聚酯类纤维，上述阻燃加工成分的牢固附着量(吸附量)优选为0.1～10％o.w.f.(on weight of fiber)，更加优选为0.5～5％o.w.f.。如果上述阻燃加工成分的牢固附着量小于上述下限的话，那么就会有不能够发挥出维持阻燃性充分且稳定的效果的倾向。另外，如果超过上述上限的话，那么虽然使阻燃性稳定的效果变高，但是会出现纤维制品的手感降低或者纤维强度降低等问题的倾向。
再有，在本发明的阻燃性聚酯类纤维的制造方法中，在实施了上述热处理工序之后，优选根据通常公知的方法实行聚酯类纤维的皂洗处理，从而除去没有牢固附着于聚酯类纤维而只是附着于表面的阻燃加工成分。作为被用于如上所述的皂洗处理的洗涤剂，可以使用在聚酯类纤维染色物的还原清洗时所通常使用的洗涤剂，例如可以使用阴离子类表面活性剂、非离子类表面活性剂、两性类表面活性剂以及配合有这些表面活性剂的洗涤剂。
另外，在本发明的阻燃性聚酯类纤维的制造方法中，除了上述阻燃加工剂之外还能够在不损害阻燃性的范围内并用现有技术中所使用的其它的纤维用加工剂。作为这样的纤维用加工剂，例如可以列举防静电剂、拨水拨油剂、防污剂、硬挺整理剂(hard finishing agent)、纤维织物手感调整剂、柔软剂、抗菌剂、吸水剂、防滑剂以及耐光牢度提高剂。
本发明的阻燃性聚酯类纤维是具备上述聚酯类纤维、牢固地附着(吸附)于上述聚酯类纤维的上述阻燃加工成分即上述氧化三苯膦(A)和上述化合物(B)[上述有机磷酸酯类化合物(B1)和/或上述双马来酰亚胺类化合物(B2)]的阻燃性聚酯类纤维。这样的阻燃性聚酯类纤维是一种具有优异阻燃性的同时耐光牢固度和发雾性也良好的阻燃性聚酯类纤维。
实施例
以下，根据实施例以及比较例来进一步具体说明本发明，但是本发明并不限定于以下的实施例。另外，作为试样的聚酯纤维的阻燃性、耐光牢固度、雾化度、摩擦牢固度、以及作为试样的阻燃加工剂的热稳定性以及耐水解性的评价分别采用以下的方法进行。
(i)阻燃性试验
按照公知的试验方法FMVSS-302法(汽车内饰用品安全标准的试验方法)来测定作为试样的聚酯纤维的水平燃烧速度。
(ii)耐光牢固度试验
使用氙灯人工气候老化箱(Xenon Arc Weather-Ometer)(Atlas Material Testing Technology LLC)作为试验装置；在照射强度为100W/m2(300～400nm)、累计照射强度为80MJ/m2、黑面板温度为89℃、相对湿度为50％RH的条件下实施试验。另外，作为试样的聚酯纤维是在用聚氨酯(发泡聚氨酯薄片，厚度为10mm)作衬里之后进行试验。另外，级数是根据JIS L 0804“变退色用灰度值”中所记载的判定方法进行判定的，3级以上则被评价为合格。
(iii)雾化度(发雾度)试验
使用车窗发雾测试仪(window screen fogging tester)(日本Suga Test Instruments Co.，Ltd制)，在80℃的温度条件下加热20小时，将来自设置于容器下部的试样聚酯纤维(直径为80mm)的升华物使容器上部的玻璃板朦胧的程度作为雾化度，使用数模雾化度计算机(digital haze computer)(日本Suga Test Instruments Co.，Ltd制)来测定雾化度，将10％以下评价为合格。
(iv)热稳定性试验
将作为试样的阻燃加工剂放置在温度被设定为45℃的恒温槽内一周，用目视确认试样的状态并根据以下的标准进行评价。
A：没有变化
B：有分离·凝集物
C：固化
(v)水解性试验
将作为试样的阻燃加工剂(初期pH＝7.0)放置于温度被设定为45℃的恒温干燥机中并保持一周，通过确认pH值变化从而作成耐水解性的指标。pH值下降明显的阻燃加工剂则被评价为耐水解性低下。
(vi)摩擦牢固度试验
按照JIS L 0849(2004)所记载的试验方法，使用
学振型摩擦试验机(日本株式会社大荣科学精机制作所制)来评价作为试样的聚酯纤维的湿式摩擦牢固度。此时，将棉布的污染度与污染用灰度值相比较，并按照以下5个阶段的标准评价摩擦牢固度。
5级：没有看到污染
4级：仅看到一点点污染
3级：能够清晰地看到污染
2级：所看到的污染较为显著
1级：所看到的污染显著
(实施例1～18以及比较例1～6)
首先，将表1～表3所示的各成分(氧化三苯膦(A)、有机磷酸酯类化合物(B1)、双马来酰亚胺类化合物(B2)、表面活性剂(C)、比较例6中的间苯二酚磷酸二苯酯)分别按表1～表3所示的配合量(表中的数值的单位是“质量份”，“-”是表示0质量份)添加到同表所示的配合量的水(D)中并混合，使之乳化分散，从而获得作为试样的阻燃加工剂。
接着，使用微型彩色染色机(日本Texam Co.，Ltd.制)并由含有以下组成的染色液槽，在浴比为1∶15以及温度为130℃的条件下，对聚酯纤维(定重为400g/m2的横丝原液着色的普通聚酯100质量％的未染色布)处理30分钟；
(i)分散染料(DianixBlack HLA，DyStar Japan Ltd.制)3％o.w.f.
(ii)分散均染剂(Nicca Sunsalt RM-340E，日华化学株式会社制)0.5g/L
(iii)80wt％醋酸0.5mL/L，以及
(iv)由上述处理而获得的阻燃加工剂8％o.w.f.接着，针对已实施上述处理的聚酯纤维，使用含有皂洗剂(ESKUDOFR-7，日华化学株式会社制)2g/L、芒硝1g/L以及亚硫酸氢盐1g/L的水溶液并在80℃的温度条件下实施20分钟皂洗处理，在150℃的温度条件下进行3分钟干燥，从而获得作为试样的阻燃性聚酯纤维。
(比较例7)
除了不将(iv)阻燃加工剂添加到染色浴中以及不使用阻燃加工剂之外，其余均与实施例1相同来获得作为试样的聚酯纤维。
将作为试样的聚酯纤维的阻燃性、耐光牢固度、雾化度、摩擦牢固度、以及作为试样的阻燃加工剂的热稳定性以及水解性的各评价结果表示于表1～表3。
[表1]
Figure BPA00001233215500151
*1：表中的数值的单位为质量份，“-”是表示0质量份。
[表2]
Figure BPA00001233215500161
*1：表中的数值的单位为质量份，“-”是表示0质量份。
[表3]
*1：表中的数值的单位为质量份，“-”是表示0质量份。
根据表1～表3所示的结果可知，在使用含有氧化三苯膦(A)和有机磷酸酯类化合物(B1)和/或双马来酰亚胺类化合物(B2)的本发明的阻燃加工剂的情况(实施例1～18)下，所获得的阻燃加工剂在热稳定性以及耐水解性方面表现优异，而且使用该阻燃加工剂获得的聚酯纤维在阻燃性、耐光牢固度、耐发雾性以及摩擦牢固度方面表现优异。
另外，根据表3所示结果可知，在只使用氧化三苯膦(A)的情况(比较例1)下以及在只使用双马来酰亚胺类化合物(B2)的情况(比较例2)下，所获得的聚酯纤维在阻燃性方面表现低劣。
另外，根据表3所示结果可知，在只使用有机磷酸酯类化合物(B1)的情况(比较例3～5)下，所获得的聚酯纤维其阻燃性降低的同时耐光牢固度以及耐发雾性也变差。
再有，根据表3所示结果可知，在使用间苯二酚磷酸二苯酯作为有机磷酸酯类化合物的情况(比较例6)下，所获得的聚酯纤维其摩擦牢固度会变差，且阻燃加工剂的热稳定性以及耐水解性也将变差。
产业上的可利用性
如上所述，根据本发明可以提供一种磷类阻燃加工剂、具有优异阻燃性的聚酯类纤维及其制造方法，所述磷类阻燃加工剂对于聚酯类纤维既能够充分防止对耐光牢固度和摩擦牢固度以及发雾性(雾化性)的不良影响又能够赋予优异的阻燃性，同时在热稳定性以及耐水解性方面也表现优异。
因此，使用本发明的聚酯类纤维用阻燃加工剂而获得的本发明的聚酯类纤维在具有优异的阻燃性的同时还具有良好的耐光牢固度、摩擦牢固度以及耐发雾性，因而可以被用于衣料以及材料等各种各样领域。特别是在汽车坐垫等汽车内饰材料的领域中，对于聚酯类纤维不仅要求其具有阻燃性，而且要求具有良好的织物手感以及耐发雾性并且很少有耐光牢固度和摩擦牢固度的降低，因此使用本发明的聚酯类纤维用阻燃加工剂而获得的本发明的阻燃性聚酯类纤维在如上所述的领域中特别有用。

Claims (8)

1.一种聚酯类纤维用阻燃加工剂，其特征在于：
含有下述式(1)表示的氧化三苯膦(A)以及从下述式(2)表示的有机磷酸酯类化合物(B1)和下述式(3)表示的双马来酰亚胺类化合物(B2)中选出的至少一种化合物(B)作为阻燃加工成分；
Figure FPA00001233215400011
式(2)中，R1～R6相同或不同，分别表示从氢原子和碳原子数为1～4的烷基中选出的基团；
式(3)中，R7表示碳原子数为6～20的亚芳基。
2.如权利要求1所述的聚酯类纤维用阻燃加工剂，其特征在于：
所述氧化三苯膦(A)与所述化合物(B)的比率(A∶B)按质量比计为1∶0.05～1∶0.8。
3.如权利要求1所述的聚酯类纤维用阻燃加工剂，其特征在于：所述有机磷酸酯类化合物(B1)为磷酸一甲苯二苯酯。
4.如权利要求1所述的聚酯类纤维用阻燃加工剂，其特征在于：所述双马来酰亚胺类化合物(B2)为亚苯基双马来酰亚胺。
5.如权利要求1所述的聚酯类纤维用阻燃加工剂，其特征在于：所述氧化三苯膦(A)以及所述化合物(B)被表面活性剂(C)在水(D)中乳化或者分散。
6.如权利要求5所述的聚酯类纤维用阻燃加工剂，其特征在于：所述表面活性剂(C)为磷酸酯类阴离子表面活性剂。
7.一种阻燃性聚酯类纤维的制造方法，其特征在于：
包含使权利要求1～6中任意一项所述的阻燃加工剂接触聚酯类纤维的工序、以及通过加热使所述氧化三苯膦(A)以及所述化合物(B)牢固地附着于所述聚酯类纤维的工序。
8.一种阻燃性聚酯类纤维，其特征在于：
具备：
聚酯类纤维、
作为阻燃加工成分而被牢固地附着于所述聚酯类纤维的下述式(1)表示的氧化三苯膦(A)以及化合物(B)，该化合物(B)是从下述式(2)表示的有机磷酸酯类化合物(B1)和下述式(3)表示的双马来酰亚胺类化合物(B2)中选出的至少一种化合物；
式(2)中，R1～R6相同或不同，分别表示从氢原子和碳原子数为1～4的烷基中选出的基团；
Figure FPA00001233215400032
式(3)中，R7表示碳原子数为6～20的亚芳基。
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