JP2002201475A - 難燃剤及び該難燃剤を含有する熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

難燃剤及び該難燃剤を含有する熱可塑性樹脂組成物

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JP2002201475A
JP2002201475A JP2000402102A JP2000402102A JP2002201475A JP 2002201475 A JP2002201475 A JP 2002201475A JP 2000402102 A JP2000402102 A JP 2000402102A JP 2000402102 A JP2000402102 A JP 2000402102A JP 2002201475 A JP2002201475 A JP 2002201475A
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retardant
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清敬 古田
Masahiko Kurauchi
雅彦 倉内
Hiroyuki Sato
佐藤弘之
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Abstract

(57)【要約】 【課題】難燃性に優れ、難燃化処理した熱可塑性樹脂製
品の燃焼時の溶融滴下を防止することができるととも
に、安全で環境に悪影響を与えない難燃剤、ならびに該
難燃剤を含有する熱可塑性樹脂組成物を提供する。 【解決手段】少なくとも1種類以上のフィチン酸及び/
又はフィチン酸の塩、特にフィチン酸の含窒素塩基性有
機化合物塩を難燃剤の有効成分として使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、難燃化製品の燃焼
時に着火部分の溶融滴下(ドリッピング現象)の生じな
い難燃剤、及び該難燃剤を含有する熱可塑性樹脂組成物
に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフ
ィン等の熱可塑性樹脂は、その物理的特性、化学的特性
から衣料、カーテン、カーペット等の繊維製品や、各種
成形品、家具、建築材料等の用途に巾広く使用されてい
る。そして、従来から火災予防或いは火災時の延焼防止
のために、これらの熱可塑性樹脂からなる製品を難燃化
することが種々検討されており、(1)無機系の難燃剤
を添加する、(2)ハロゲン系難燃剤を樹脂に添加又は
後加工により樹脂製品に付与する、(3)リン系難燃剤
を樹脂に添加又は共重合させる、等の方法が提案されて
いる。
【0003】しかしながら、これら従来の難燃剤を使用
した場合には、難燃化処理した熱可塑性樹脂製品の着火
部分が溶融滴下するドリッピング現象が問題となる。こ
のドリッピング現象を防止するために、ポリテトラフル
オロエチレン等の溶融滴下防止剤を添加することも提案
されているが、衣料等の繊維製品に使用した場合には、
製糸性や力学的特性、吸水性等が低下するという問題点
があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明は
これら従来技術の問題点を解消して、難燃性に優れ、難
燃化処理した熱可塑性樹脂製品の燃焼時の溶融滴下を防
止することができるとともに、安全で環境に悪影響を与
えない難燃剤、ならびに該難燃剤を含有する熱可塑性樹
脂組成物を提供することを目的とする。本発明は、さら
に、特に繊維製品に適用した際に、製品に保湿性をも付
与することのできる難燃剤を提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者等は鋭意検討し
た結果、フィチン酸及びフィチン酸の塩が優れた難燃性
を有するとともに、上記の難燃剤としての望ましい性状
を具備することを見出し本発明を完成したものである。
すなわち、本発明はつぎのような構成をとるものであ
る。 1.少なくとも1種類以上のフィチン酸及び/又はフィ
チン酸の塩を含有してなる難燃剤。 2.フィチン酸の塩がフィチン酸の含窒素塩基性有機化
合物塩である1に記載の難燃剤。 3.含窒素塩基性有機化合物が下記一般式(1)又は一
般式(2)で表されるものである1に記載の難燃剤:
【0006】
【化3】
【0007】(式中、Rは水素原子、アミノ基、シア
ノ基、又はカルバモイル基を表す。)
【0008】
【化4】
【0009】(式中、Rはアミノ基、グアジニノ基、
又はイミダゾイル基を表し、nは1〜10の整数を表
す。) 4.式(2)の含窒素塩基性有機化合物がリジン、オル
ニチン、アルギニン、ヒスチジンのいずれかである3に
記載の難燃剤。 5.1〜4に記載の難燃剤を含有することを特徴とする
熱可塑性樹脂組成物。 6.熱可塑性樹脂がポリエステルである5に記載の熱可
塑性樹脂組成物。 7.6に記載の熱可塑性樹脂組成物からなる難燃性ポリ
エステル繊維。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明では、難燃剤の有効成分と
して、少なくとも1種類以上のフィチン酸(イノシット
ヘキサリン酸エステル)及び/又はフィチン酸の塩を使
用する。フィチン酸の塩としては、フィチン酸と含窒素
塩基性有機化合物との塩を使用することが好ましい。こ
のような含窒素塩基性有機化合物としては、例えば下記
一般式(1)又は一般式(2)で表される化合物が挙げ
られる。また、含窒素塩基性化合物は塩を形成していて
も良い。
【0011】
【化5】
【0012】(式中、Rは水素原子、アミノ基、シア
ノ基又はカルバモイル基を表す。)
【0013】
【化6】
【0014】(式中、Rは、アミノ基、グアジニノ基
又はイミダゾイル基を表し、nは1〜10の整数を表
す。) 上記一般式(2)で表される化合物のなかで、特に好適
な化合物としてはリジン、オルニチン、アルギニン及び
ヒスチジンが挙げられる。これらは、L体、D体、DL
体いずれも用いることができる。
【0015】本発明で使用するフィチン酸の塩は、例え
ばフィチン酸と上記の含窒素塩基性化合物又はその塩と
の中和反応によって得ることができる。フィチン酸には
6個のリン酸エステル残基が含まれており、各リン酸エ
ステル残基は2個の水酸基を有するので、フィチン酸に
は12個の水酸基が存在する。本発明で使用するフィチ
ン酸の塩としては、12個の水酸基のうち任意の数が塩
になったものを使用することができるが、好ましくは3
個以上、より好ましくは6個以上、最も好ましくは12
個の水酸基が塩になったものが使用される。
【0016】フィチン酸は穀類、種子等に含まれる有機
リン酸化合物であって、米ぬかに多く含まれている。本
発明に用いるフィチン酸として米ぬかを原料にして既知
の方法(例えば有機合成化学第25巻2号(1967)
に記載の方法等)によって製造されたものを使用でき
る。フィチン酸の含窒素塩基性有機化合物の塩を製造す
るには、例えば反応容器にフィチン酸の水溶液を調製
し、含窒素塩基性有機化合物又はその塩、或いはそれら
の水溶液を攪拌しつつ、発熱に注意しながら少量ずつ加
える。得られた各種フィチン酸塩は、単離せず濃度調製
を行ない使用することができる。また、単離する場合に
は、フィチン酸塩水溶液にアセトン等の有機溶媒を加
え、フィチン酸塩を沈殿させる。ろ過等により沈殿を分
取し、アセトンで洗浄した後、減圧下乾燥を行なうこと
によりフィチン酸基が得られる。
【0017】本発明の難燃剤は、熱可塑性樹脂を難燃化
するのに好適に用いられる。対象とする熱可塑性樹脂に
制限はなく、例えばポリエステル系樹脂、ポリアミド系
樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリス
チレン系樹脂等汎用の熱可塑樹脂が挙げられる。特に好
ましい熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリブチレンテレフタレートあるいはこれらに第
3成分としてイソフタル酸、イソフタル酸スルホネー
ト、アジピン酸等のジカルボン酸成分、エチレングリコ
ール、ポリエチレングリコール、1,4−ブタンジオー
ル、1,6−ヘキサンジオール等のジオール成分等を共
重合して得られるポリエステル類が挙げられる。
【0018】本発明の難燃剤は、(1)成形前の熱可塑
性樹脂中にブレンドする、(2)熱可塑性樹脂を繊維、
成形品等に加工後、難燃剤溶液(分散液を含む)を塗
布、含浸等の方法により適用する、等の方法により熱可
塑性樹脂の難燃化に使用される。本発明では、上記
(1)、(2)の方法により難燃剤を適用された熱可塑
性樹脂を、難燃剤を含有する熱可塑性樹脂組成物とい
う。
【0019】熱可塑性樹脂を難燃化する際の難燃剤(有
効成分)の使用量は、樹脂組成物全体を基準として1〜
30重量%とすることが好ましい。難燃剤を成形前の樹
脂中にブレンドする場合には、5〜25重量%とするこ
とが好ましく、成形後の樹脂製品に後加工により適用す
る場合には、2〜15重量%とすることが好ましい。い
ずれの場合にも、難燃剤の使用量が上記範囲より少ない
場合は、十分な難燃効果を得ることができず、上記範囲
より多い場合には、風合いや難燃性以外の樹脂特性が損
なわれる場合がある。
【0020】本発明の難燃剤を、ポリエステル繊維等の
繊維製品の後加工処理に使用する際に、洗濯耐久性が必
要な場合には、難燃剤処理液にウレタン系、アクリル
系、酢酸ビニル系、シリコン系等の樹脂バインダーや、
イソシアネート系、エチレンイミン系の架橋剤等を添加
することができる。また、熱可塑樹脂組成物や後加工処
理液に通常配合される他の添加剤を使用することも、勿
論可能である。
【0021】
【実施例】つぎに、本発明を実施例によりさらに説明す
るが、以下の具体例は本発明を限定するものではない。
以下の実施例及び比較例では、難燃化処理した製品の特
性値は、次の方法で測定した。
【0022】(難燃性)JIS−L−1091のD法に
より0.5gの試料を用いて接炎回数(3回の測定での
最小値)とドリップの個数(3回の測定の平均値)を測
定した。
【0023】(保湿性)試料0.5gを25℃、65%
RHの環境下で12時間放置した後、重量(湿潤重量)
を測定し、五酸化二リンを入れたデシケーター中に入
れ、15Pa(0.1mmHg)、40℃、12時間乾
燥した試料の重量(絶乾重量)を測定した。保湿率は下
記の式で計算によって求めた。 保湿率(%)={(湿潤重量−絶乾重量)/絶乾重量}
×100
【0024】(実施例1)フィチン酸水溶液(味の素
製、50%水溶液)1.32g(1mmol)にL−ア
ルギニン(味の素製)2.08g(12mmol)、脱
イオン水7.56gを加え、室温で5〜10分間攪拌す
ることによって固形分濃度25%の難燃剤溶液を調製し
た。この難燃剤溶液に、JIS染色堅牢度試験用添付白
布(JIS−L−0803)のポリエステル布(10c
m×10cm、0.55g)を浸漬し、絞りを行なった
後、室温にて風乾を行なった。難燃剤付着量はポリエス
テル布に対して、6.1重量%であった。
【0025】(実施例2)フィチン酸水溶液(味の素
製、50%水溶液)1.32g(1mmol)にグアニ
ジン炭酸塩(和光純薬工業製)1.08g(12mmo
l)、脱イオン水4.56gを加え、固形分濃度25%
の難燃剤溶液を調製した。この難燃剤溶液に、JIS染
色堅牢度試験用添付白布(JIS−L−0803)のポ
リエステル布(10cm×10cm、0.55g)を浸
漬し、絞りを行なった後、室温にて風乾を行なった。難
燃剤付着量はポリエステル布に対して、4.8重量%で
あった。
【0026】(難燃性の評価)実施例1及び2で得られ
たポリエステル布及び未処理のポリエステル布(比較
例)について、難燃性評価を行った結果を以下に示す。 上記結果によれば、本発明の難燃剤で処理したポリエス
テル布は、着火しにくく、また着火時の溶融滴下も少な
く、難燃性に優れるものである。
【0027】(保湿性の評価)実施例1及び2で得られ
たポリエステル布及び未処理のポリエステル布(比較
例)について、保湿性評価を行った結果を以下に示す。 (保湿率:%) 実施例1 1.4 実施例2 1.3 比較例 0.8 上記結果によれば、本発明の難燃剤で処理したポリエス
テル布は、良好な保湿性を有するものである。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、難燃性に優れ、難燃化
処理した熱可塑性樹脂製品の燃焼時の溶融滴下を防止す
ることができるとともに、安全で環境に悪影響を与えな
い難燃剤を得ることができる。本発明の難燃剤は、熱可
塑性樹脂を難燃化するのに好適に用いられ、特にポリエ
ステル繊維等の繊維製品に適用した際に、製品に保湿性
をも付与することのできるものである。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) D01F 6/92 304 D01F 6/92 304E D06M 13/285 D06M 13/285 13/432 13/432 (72)発明者 佐藤弘之 神奈川県川崎市川崎区鈴木町1−1 味の 素株式会社アミノサイエンス研究所内 Fターム(参考) 4H028 AA38 AA42 BA06 4J002 AA011 BB001 BC021 BG001 CF001 CF061 CF071 CL001 EW046 FD136 4L033 AA07 AC05 AC15 BA36 BA79 BA80 BA81 4L035 BB31 EE14 JJ18

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも1種類以上のフィチン酸及び/
    又はフィチン酸の塩を含有してなる難燃剤。
  2. 【請求項2】フィチン酸の塩がフィチン酸の含窒素塩基
    性有機化合物塩である請求項1に記載の難燃剤。
  3. 【請求項3】含窒素塩基性有機化合物が下記一般式
    (1)又は一般式(2)で表されるものである請求項1
    に記載の難燃剤: 【化1】 (式中、Rは水素原子、アミノ基、シアノ基、又はカ
    ルバモイル基を表す。) 【化2】 (式中、Rはアミノ基、グアジニノ基、又はイミダゾ
    イル基を表し、nは1〜10の整数を表す。)
  4. 【請求項4】式(2)の含窒素塩基性有機化合物がリジ
    ン、オルニチン、アルギニン、ヒスチジンのいずれかで
    ある請求項3に記載の難燃剤。
  5. 【請求項5】請求項1〜4に記載の難燃剤を含有するこ
    とを特徴とする熱可塑性樹脂組成物。
  6. 【請求項6】熱可塑性樹脂がポリエステルである請求項
    5に記載の熱可塑性樹脂組成物。
  7. 【請求項7】請求項6に記載の熱可塑性樹脂組成物から
    なる難燃性ポリエステル繊維。
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