JP2001254272A - 繊維材料の難燃加工方法及び難燃加工剤 - Google Patents

繊維材料の難燃加工方法及び難燃加工剤

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JP2001254272A JP2000065720A JP2000065720A JP2001254272A JP 2001254272 A JP2001254272 A JP 2001254272A JP 2000065720 A JP2000065720 A JP 2000065720A JP 2000065720 A JP2000065720 A JP 2000065720A JP 2001254272 A JP2001254272 A JP 2001254272A
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Takao Yamashita
孝雄 山下
Masaaki Hosoda
正昭 細田
Koji Miyazaki
孝司 宮崎
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  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Fireproofing Substances (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 繊維材料に、風合いを損なうことなく、洗濯
耐久性を有する難燃性を付与する。 【解決手段】 ビニルホスホネート化合物とホスファイ
ト化合物とを、繊維材料に付与した後、電子線を照射す
ることを含む繊維材料の難燃加工方法、及びビニルホス
ホネート化合物、ホスファイト化合物及び溶剤を含む電
子線照射型の繊維材料用難燃加工剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、繊維材料の難燃加
工方法及び難燃加工剤に関する。
【0002】
【従来の技術】洗濯の繰り返しによっても難燃性の低下
が少ない繊維材料の加工方法として、ビニルホスホネー
トオリゴマーやビニルホスホネートの溶液で繊維材料を
処理した後電子線を照射して重合させることにより、難
燃性ポリマーを繊維材料に固着させる方法が知られてい
る。しかしながら、この方法では、難燃性を付与するた
めのこれらの化合物中のリン含有量が十分でないことか
ら、難燃性を十分に発揮させるためにはかなりの量のポ
リマーを繊維材料に固着させることが必要となり、その
結果風合いが損なわれるという問題が生じる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、繊維材料
に、風合いを損なうことなく、洗濯耐久性を有する難燃
性を付与することを目的としてなされたものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の如
き従来技術の状況に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、ビニ
ルホスホネート化合物と分子量の比較的小さなホスファ
イト化合物とを繊維材料に付与し、その後電子線を照射
して反応させると、繊維材料上で共重合と付加重合がい
っしょに起こり、その結果として少ない付着ポリマー量
でリン含有量を向上させることが可能となり、従って風
合いを損うことなく難燃性に富む繊維材料を得ることが
できることを見出し、この知見に基づき本発明を完成さ
せるに至ったものである。
【0005】すなわち、本発明は、下記一般式(1)で
表されるビニルホスホネート化合物と、下記一般式
(2)及び(3)で表されるホスファイト化合物からな
る群から選ばれる少なくとも1種とを、繊維材料に付与
した後、電子線を照射することを含む、繊維材料の難燃
加工方法を提供する。
【0006】
【化4】
【0007】(上式中、R1 及びR2 はそれぞれ独立に
水素原子又はメチル基を表し、R3 は水素原子、炭素数
1〜6のアルキル基又は置換基を有してもよいアリール
基を表し、nは1又は2であり、mは1〜4の整数であ
る)
【0008】
【化5】
【0009】(上式中、R4 は炭素数1〜3のアルキル
基を表し、R5 は水素原子又は炭素数1〜3のアルキル
基を表す)
【0010】
【化6】
【0011】(上式中、R6 及びR7 はそれぞれ独立に
水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を表す) 本発明は、また、上記一般式(1)で表されるビニルホ
スホネート化合物、上記一般式(2)及び(3)で表さ
れるホスファイト化合物からなる群から選ばれるすくな
くとも1種及び溶剤を含む、電子線照射型の繊維材料用
難燃加工剤を提供する。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明に用いられる上記一般式
(1)で表されるビニルホスホネート化合物としては、
例えば、モノ(2−アクリロイルオキシエチル)ホスフ
ェート、モノ(2−メタクリロイルオキシエチル)ホス
フェート、ビス(2−アクリロイルオキシエチル)ホス
フェート、ビス(2−メタクリロイルオキシエチル)ホ
スフェート、ジエチル−(2−アクリロイルオキシエチ
ル)ホスフェート、ジエチル−(2−メタクリロイルオ
キシエチル)ホスフェート、ジフェニル−(2−アクリ
ロイルオキシエチル)ホスフェート、ジフェニル−(2
−メタクリロイルオキシエチル)ホスフェートなどが挙
げられる。
【0013】本発明に用いられる上記一般式(2)で表
されるホスファイトとしては、モノメチルホスファイ
ト、モノエチルホスファイト、モノプロピルホスファイ
ト、ジメチルホスファイト、ジエチルホスファイト及び
ジプロピルホスファイトが挙げられ、これらのうちで
は、化合物中のリン含有量の点から、モノメチルホスフ
ァイト、モノエチルホスファイト、ジメチルホスファイ
ト及びジエチルホスファイトが好ましい。
【0014】また、本発明に用いられる上記一般式
(3)で表されるホスファイトとしては、例えば、9,
10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナン
トレン−10−オキサイドなどが挙げられる。本発明に
おいては、上記一般式(1)、(2)、(3)の化合物
を繊維材料に付与する際の処理の容易性から、取扱いの
容易な溶液の形で用いることが好ましく、かかる溶液の
溶剤としては上記一般式(1)、(2)、(3)の化合
物を溶解するものであれば制限無く用いることができる
が、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノー
ル、クロロホルム、ジメチルホルムアミド(DMF)、
ジメチルスルホキシド(DMSO)、テトラヒドロフラ
ン(THF)、ジオキサン、エチレングリコール、エー
テル類、水などを挙げることができる。
【0015】本発明においては、上記の如き溶剤100
重量部に対して、上記一般式(1)で表されるビニルホ
スホネート化合物を5〜100重量部、上記一般式
(2)及び(3)で表されるホスファイト化合物からな
る群から選ばれる少なくとも1種を2〜90重量部含有
する溶液とするのが好ましい。また、溶液中の上記一般
式(1)、(2)、(3)で表される化合物の合計量
は、10〜70重量%であるのが好ましい。合計量が1
0重量%未満であると、繊維材料を処理した後の乾燥工
程における乾燥エネルギーを多く必要とすることとな
り、他に特別の利点も得られ難くなる。また、70重量
%を超えると、繊維材料に対して均一に付与することが
難しくなる恐れがある。
【0016】本発明において用いられる繊維材料として
は、ポリエステル、ナイロン、ポリウレタン、アクリ
ル、ビニロンなどの合成繊維、アセテート、スフなどの
半合成繊維、レーヨンなどの再生繊維、綿、毛、麻、絹
などの天然繊維、及びこれらの繊維を混紡、交織、交編
などした複合繊維が挙げられ、その形態としてはわた、
糸、編物、織物、不織布などが挙げられる。
【0017】本発明において用いられる繊維材料への処
理方法としては、従来より行われている方法でよく、例
えば、上記一般式(1)の化合物、上記一般式(2)及
び/又は(3)の化合物、溶剤、及び場合によっては後
述する如き重合開始剤を含む処理剤を用い、パディング
処理、スプレー処理などにより繊維材料に付与後、電子
線を照射して固着し、その後ソーピング処理及び乾燥を
する方法がある。この時、照射する電子線量としては好
ましくは1〜80Mrad、さらに好ましくは2〜40
Mradであり、電子線照射の際の雰囲気としては窒素
雰囲気下が好ましい。また、ソーピング処理、乾燥など
の条件については、用いられる繊維材料に対して従来か
ら用いられているような条件でよく、場合により乾燥の
後に加熱工程(セット工程)を加えてもよい。
【0018】本発明において使用される上記一般式
(1)で表されるビニルホスホネート化合物は重合性を
有する化合物であり、また上記一般式(2)又は(3)
で表されるホスファイト化合物との反応性が高い化合物
であるから、電子線を照射をすることによって、繊維材
料上において、上記一般式(1)で表されるビニルホス
ホネート化合物と、上記一般式(2)及び(3)で表さ
れるホスファイト化合物からなる群から選ばれる少なく
とも1種の化合物が、ビニルホスホネート化合物自体の
重合物及びビニルホスホネート化合物とホスファイト化
合物との反応から得られる下記一般式(4)及び/又は
(5)の付加重合物を生成して、難燃性に寄与するもの
と推定される。
【0019】
【化7】
【0020】(上式中、R1 及びR2 はそれぞれ独立に
水素原子又はメチル基を表し、R3 は水素原子、炭素数
1〜6のアルキル基又は置換基を有してもよいアリール
基を表し、R4 は炭素数1〜3のアルキル基を表し、R
5 は水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を表し、n
は1又は2であり、mは1〜4の整数である)
【0021】
【化8】
【0022】(上式中、R1 及びR2 はそれぞれ独立に
水素原子又はメチル基を表し、R3 は水素原子、炭素数
1〜6のアルキル基又は置換基を有してもよいアリール
基を表し、R6 及びR7 はそれぞれ独立に水素原子又は
炭素数1〜3のアルキル基を表し、nは1又は2であ
り、mは1〜4の整数である) また、本発明においては、これらの反応を促進させるた
めに、処理液に重合開始剤を添加することが好ましい。
この時用いられる重合開始剤としては、従来よりビニル
系単量体の重合に用いられている重合開始剤を制限無く
使用することができ、例えば、アゾビスイソブチロニト
リル、2,2’−アゾビス−2−アミジノプロパン塩酸
塩などのアゾ系化合物、t−ブチルパーオキシド、過酸
化水素、ベンゾイルパーオキシド、アセチルパーオキシ
ド、ラウロイルパーオキシドなどの過酸化物、過硫酸カ
リウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩、過酸化物
と還元剤との組み合わせによるいわゆるレドックス系開
始剤などが挙げられる。重合開始剤は、上記一般式
(1)、(2)、(3)の化合物の合計100重量部に
対して、0.01〜5.0重量部の量で用いるのが好ま
しい。
【0023】さらに、本発明においては、難燃性を阻害
しない範囲において、柔軟剤、帯電防止剤、抗菌剤やそ
の他の仕上剤を併用して処理を行ってもよい。
【0024】
【実施例】以下に実施例を用いて本発明をさらに説明す
るが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるも
のではない。 実施例1 ジフェニル−(2−アクリロイルオキシエチル)ホスフ
ェート20重量部及びジメチルホスファイト6重量部を
ジメチルホルムアルデヒド(DMF)74重量部に溶解
した処理液を作成した。この処理液を用いて、ポリエス
テル100%の織物(目付115g/m2 )をパディン
グ処理(ピックアップ70%)し、次にこれを乾燥せず
に、窒素雰囲気下で20Mradの電子線照射を行っ
た。その後、60℃で10分間ソーピングし、120℃
で1分間乾燥した。
【0025】実施例2 モノ(2−メタクリロイルオキシエチル)ホスフェート
15重量部及びジメチルホスファイト10重量部をジメ
チルホルムアルデヒド(DMF)75重量部に溶解した
処理液を作成した。この処理液により綿100%の織物
(目付130g/m2 )をパディング処理(ピックアッ
プ65%)し、次にこれを乾燥せずに、窒素雰囲気下で
12Mradの電子線照射を行った。その後、60℃で
10分間ソーピングし、120℃で2分間乾燥した。
【0026】実施例3 ジフェニル−(2−アクリロイルオキシエチル)ホスフ
ェート40重量部及びジエチルホスファイト10重量部
をジオキサン50重量部に溶解した処理液を作成した。
この処理液によりポリエステル/綿(65/35)の混
紡織物(目付125g/m2 )をパディング処理(ピッ
クアップ75%)し、次にこれを乾燥せずに、窒素雰囲
気下で10Mradの電子線照射を行った。その後、6
0℃で10分間ソーピングし、120℃で2分間乾燥し
た。
【0027】実施例4 ジフェニル−(2−アクリロイルオキシエチル)ホスフ
ェート20重量部及び9,10−ジヒドロ−9−オキサ
−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド1
5重量部をテトラヒドロフラン(THF)65重量部に
溶解した処理液を作成した。この処理液によりポリエス
テル100%の織物(目付115g/m 2 )をパディン
グ処理(ピックアップ70%)し、次にこれを乾燥せず
に、窒素雰囲気下で20Mradの電子線照射を行っ
た。その後、60℃で10分間ソーピングし、120℃
で1分間乾燥した。
【0028】実施例5 モノ(2−メタクリロイルオキシエチル)ホスフェート
15重量部及び9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10
−ホスファフェナントレン−10−オキサイド10重量
部をテトラヒドロフラン(THF)75重量部に溶解し
た処理液を作成した。この処理液により綿100%の織
物(目付130g/m2 )をパディング処理(ピックア
ップ65%)し、次にこれを乾燥せずに、窒素雰囲気下
で12Mradの電子線照射を行った。その後、60℃
で10分間ソーピングし、120℃で2分間乾燥した。
【0029】実施例6 ジフェニル−(2−アクリロイルオキシエチル)ホスフ
ェート20重量部、ジメチルホスファイト6重量部及び
アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部をジメチルホ
ルムアルデヒド(DMF)74重量部に溶解した処理液
を作成した。この処理液によりポリエステル100%の
織物(目付115g/m2 )をパディング処理(ピック
アップ70%)し、次にこれを乾燥せずに、窒素雰囲気
下で20Mradの電子線照射を行った。その後、60
℃で10分間ソーピングし、120℃で1分間乾燥し
た。
【0030】比較例1 ビニルホスホネートオリゴマーCR−106(大八化学
工業(株)製)50重量部をジオキサン50重量部に溶
解した処理液を作成した。この処理液により綿100%
の織物(目付130g/m2 )をパディング処理(ピッ
クアップ65%)し、次にこれを乾燥せずに、窒素雰囲
気下で12Mradの電子線照射を行った。その後、6
0℃で10分間ソーピングし、120℃で2分間乾燥し
た。
【0031】比較例2 ジフェニル−(2−アクリロイルオキシエチル)ホスフ
ェート45重量部をジメチルホルムアミド(DMF)5
5重量部に溶解した処理液を作成した。この処理液によ
りポリエステル100%の織物(目付115g/m2
をパディング処理(ピックアップ70%)し、次にこれ
を乾燥せずに、20Mradの電子線照射を行った。そ
の後、60℃で10分間ソーピングし、120℃で1分
間乾燥した。
【0032】処理繊維材料の評価 実施例1〜6及び比較例1〜2で得られた処理繊維材料
の難燃性、風合いを評価した結果を表1に示す。なお、
難燃性は、JIS K−7201に準拠した酸素指数で
評価し、風合いは、JIS L−1084 A法(カン
チレバー法)に準拠した剛軟度で評価した。酸素指数の
数値が大きいほど難燃性に優れており、剛軟度の値が小
さいほど柔軟性が大きい。また、洗濯はJIS L−0
844に準拠した方法で行った。
【0033】
【表1】
【0034】表1の結果からもわかるように、実施例1
〜6の処理繊維材料はいずれも優れた難燃性を示し、洗
濯耐久性も良好であった。また、これらの繊維材料は従
来の難燃加工処理材料に比較して風合いの変化もあまり
なく、良好であった。比較例1の処理繊維材料は実施例
のものと比較して難燃性においては同等であるが、風合
いは粗硬であった。比較例2の処理繊維材料はリンの含
有量が少ないためか難燃性がやや劣る結果であった。
【0035】
【発明の効果】本発明によれば、繊維製品の風合いに影
響が少なく、優れた洗濯耐久性を有する難燃性繊維材料
を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 孝司 福井県福井市川合鷲塚町61字北稲田10 福 井県工業技術センター内 Fターム(参考) 4H028 AA35 AB04 BA04 4J100 AL08P BA02P BA08P BA63P BA64P BA65P BC43P CA01 JA11 4L033 AC05 CA65

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1)で表されるビニルホス
    ホネート化合物と、下記一般式(2)及び(3)で表さ
    れるホスファイト化合物からなる群から選ばれる少なく
    とも1種とを、繊維材料に付与した後、電子線を照射す
    ることを含む、繊維材料の難燃加工方法。 【化1】 (上式中、R1 及びR2 はそれぞれ独立に水素原子又は
    メチル基を表し、R3 は水素原子、炭素数1〜6のアル
    キル基又は置換基を有してもよいアリール基を表し、n
    は1又は2であり、mは1〜4の整数である) 【化2】 (上式中、R4 は炭素数1〜3のアルキル基を表し、R
    5 は水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基を表す) 【化3】 (上式中、R6 及びR7 はそれぞれ独立に水素原子又は
    炭素数1〜3のアルキル基を表す)
  2. 【請求項2】 溶剤100重量部に対して、前記一般式
    (1)で表されるビニルホスホネート化合物を5〜10
    0重量部、前記一般式(2)及び(3)で表されるホス
    ファイト化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種
    を2〜90重量部含有する処理液を、繊維材料100重
    量部に対して10〜150重量部付与した後、電子線を
    照射する、請求項1記載の難燃加工方法。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載した処理液が、さらに、
    前記一般式(1)、(2)、(3)の化合物の合計10
    0重量部に対して0.01〜5.0重量部の重合開始剤
    を含む、請求項1又は2記載の難燃加工方法。
  4. 【請求項4】 前記一般式(1)で表されるビニルホス
    ホネート化合物、前記一般式(2)及び(3)で表され
    るホスファイト化合物からなる群から選ばれるすくなく
    とも1種及び溶剤を含む、電子線照射型の繊維材料用難
    燃加工剤。
  5. 【請求項5】 溶剤100重量部に対して、前記一般式
    (1)で表されるビニルホスホネート化合物を5〜10
    0重量部、前記一般式(2)及び(3)で表されるホス
    ファイト化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種
    を2〜90重量部含有する、請求項4記載の難燃加工
    剤。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2009096444A1 (ja) 2008-01-30 2009-08-06 Kurashiki Boseki Kabushiki Kaisha 難燃加工方法および難燃化セルロース系繊維素材
KR101072914B1 (ko) 2008-11-11 2011-10-17 금오공과대학교 산학협력단 자외선 경화형 인계 단량체를 이용한 직물의 방염가공

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