JP2007092201A - Flameproofing agent of nylon fiber and flameproofing method - Google Patents

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英史 尾島
Akihiro Oshima
章弘 尾島
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a flameproofing agent for flameproofing the fiber surface of nylon textile product of nylon fiber, woven fabric, knitted fabric, nonwoven fabric, etc., and to provide a flameproof method using the same. <P>SOLUTION: The flameproofing method comprises fixing a flame retardant to the surface of nylon fiber constituting a nylon product such as textile, woven fabric, knitted fabric, nonwoven fabric, etc. The nylon product is immersed or brought into contact with an aqueous solution of a flameproofing agent containing at least a phosphorus-based flame retardant, an emulsifying agent and a fixing agent at the liquid temperature higher than or equal to a room temperature and ≤100°C, flameproofed and is after-treated by heat drying at ≥80°C and ≤150°C. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、繊維、織物、編物、不織布等のナイロン製品を構成するナイロン繊維の難燃化処理剤と難燃化処理方法に関する。   The present invention relates to a flame retardant agent and a flame retardant treatment method for nylon fibers constituting nylon products such as fibers, woven fabrics, knitted fabrics and nonwoven fabrics.

ハロゲン含有難燃剤は、燃焼時にダイオキシン類を発生するため、従来、ナイロンの難燃化を目的として、リン含有難燃剤、その他の難燃剤が開発されてきた。ただ、例えば、非ハロゲン系難燃剤を含有するナイロン樹脂を、電気・電子分野のコネクター等の部品、自動車分野の電装部品等に応用する技術(特許文献1)に見られるように、これらの非ハロゲン系難燃剤を用いての難燃性ナイロン製品は樹脂成形物がほとんどである。   Since halogen-containing flame retardants generate dioxins during combustion, phosphorus-containing flame retardants and other flame retardants have been developed for the purpose of making nylon flame retardant. However, as shown in, for example, a technique (Patent Document 1) in which a nylon resin containing a non-halogen flame retardant is applied to a component such as a connector in the electrical / electronic field, an electrical component in the automotive field, etc. Most flame-retardant nylon products using halogen-based flame retardants are resin molded products.

実際、ナイロン繊維の難燃化に関する技術は少なく、ナイロン繊維の難燃化技術の開発は大きな課題になっている。   In fact, there are few technologies related to flame retardancy of nylon fibers, and the development of technology for flame retarding nylon fibers has become a major issue.

従来提案されている難燃化方法では、実用上の問題点が解決されていないのである。例えば、トリアジン系難燃剤を配合したナイロン樹脂を紡糸して得られるナイロン繊維を用いた難燃性ナイロンカーペットの製造方法が提案されている(特許文献2)が、この技術のように、ナイロン樹脂中に難燃剤を20重量%程度も含有させた場合、ナイロン繊維の物性が損なわれるだけでなく、製品価格も高くなるという問題があった。   Conventionally proposed flame retardant methods have not solved practical problems. For example, a method for producing a flame-retardant nylon carpet using nylon fibers obtained by spinning a nylon resin blended with a triazine-based flame retardant has been proposed (Patent Document 2). When about 20% by weight of a flame retardant was contained therein, there was a problem that not only the physical properties of the nylon fiber were impaired, but also the product price was increased.

このように、従来提案されているナイロン樹脂中に難燃剤を含有させて、成形、紡糸するとの技術では実用化の展望は拓けない。   As described above, the technology for forming and spinning a flame retardant contained in the conventionally proposed nylon resin cannot open up the prospect of practical application.

そこで、樹脂中への含有ではなく、樹脂、繊維表面に対しての薬剤処理で難燃化することが考えられるが、薬剤処理による繊維の難燃化技術については、ポリエステル繊維に対して難燃化処理方法が開示されているに過ぎない(特許文献3)。しかし、ナイロン繊維、およびナイロン繊維を用いた種々の織物、編物、不織布等の繊維製品については、繊維の表面に直接、難燃剤を固着させて難燃性を付与する優れた技術は皆無に等しく、このことから、衣料品を初め、カーテンレース、カーペット等のインテリア製品、自動車・鉄道等の座席シートカバー、その他多くの産業資材としてのナイロン繊維を簡便に難燃化する技術の開発が強く望まれていた。
特開2003−292773号公報 特開2005−205157号公報 特許第3382180号公報
Therefore, it is conceivable to make the flame retardant by chemical treatment on the resin and fiber surface, not in the resin, but the technology for making the fiber flame retardant by chemical treatment is flame retardant on the polyester fiber. However, only a method for forming the same is disclosed (Patent Document 3). However, nylon fiber and various woven fabrics, knitted fabrics, and non-woven fabrics using nylon fibers have no excellent technology for imparting flame retardancy by fixing a flame retardant directly to the fiber surface. Because of this, there is a strong desire for the development of technologies that make flame retardants easily and easily made of nylon fibers as interior materials such as clothing, curtain lace and carpets, seat covers for automobiles and railways, and many other industrial materials. It was rare.
JP 2003-292773 A JP 2005-205157 A Japanese Patent No. 3382180

以上のとおりの背景から、本発明は、従来の問題点を解決し、繊維、織物、編物、不織布等のナイロン製品を構成するナイロン繊維について、その表面への処理によって難燃性を付与することのできる全く新しい技術的手段を提供することを課題としている。   From the background as described above, the present invention solves the conventional problems and imparts flame retardancy to nylon fibers constituting nylon products such as fibers, woven fabrics, knitted fabrics and nonwoven fabrics by treatment on the surface thereof. The goal is to provide a completely new technical means that can

本発明者は、上記の課題を解決するために、各種のナイロン製品を構成するナイロン繊維表面に難燃剤を直接固着させるための学術的および技術的観点から鋭意検討した。その結果、以下のような知見を得た。   In order to solve the above problems, the present inventor has intensively studied from an academic and technical viewpoint for directly fixing a flame retardant to the surface of nylon fibers constituting various nylon products. As a result, the following findings were obtained.

本発明者は、ナイロン繊維の難燃化技術の開発に当たって、繊維表面に難燃剤を単に被覆(コーティング)するのではなく、固着する技術の開発が問題解決において重要であると考え、ナイロン繊維の構造と物性に基づいた観点から研究を開始した。   The present inventor considers that the development of a technology for fixing a nylon fiber, not simply coating (coating) a flame retardant on the fiber surface, is important in solving the problem. Research started from the viewpoint of structure and physical properties.

すなわち、まず、非ハロゲン系難燃剤として、リン系難燃剤を選び、しかも、最も適応性に優れている水系(水性溶液中)でのナイロン繊維表面へのリン系難燃剤の固着方法を検討することが重要であると考えた。検討の過程において以下の知見が重視され、また結果として得られている。   That is, first, a phosphorous flame retardant is selected as the non-halogen flame retardant, and a method for fixing the phosphorous flame retardant to the surface of the nylon fiber in an aqueous system (in an aqueous solution) having the best adaptability is examined. I thought it was important. The following findings are emphasized and obtained as a result in the examination process.

1)ナイロン繊維の表面には、ナイロン分子鎖末端のアミノ基が存在するので、リン系難燃剤として、陰イオン性で、芳香族基あるいは脂肪族基を分子中に有するリン酸エステル系化合物を用いれば、よく知られている酸性染料によるナイロンの染色法と類似の機構に基づいて、難燃剤のナイロン繊維への固着が可能になると考えられる。   1) Since the amino group at the end of the nylon molecular chain is present on the surface of the nylon fiber, a phosphoric ester compound having an anionic aromatic group or aliphatic group in the molecule as a phosphorus flame retardant. If used, it is considered that the flame retardant can be fixed to the nylon fiber based on a mechanism similar to the well-known method of dyeing nylon with an acid dye.

2)前記リン酸エステルの多くは、水に難溶性であるので、乳化剤としてリン酸エステル基を有する陰イオン界面活性剤を用いれば、難燃剤であるリン酸エステルを水に乳化することができ、さらに、該リン酸エステル基を有する界面活性剤自体も、難燃化に寄与することができると考えられる。   2) Since most of the phosphoric acid esters are hardly soluble in water, the phosphoric acid ester, which is a flame retardant, can be emulsified in water by using an anionic surfactant having a phosphoric acid ester group as an emulsifier. Furthermore, it is considered that the surfactant itself having the phosphate ester group can also contribute to flame retardancy.

さらに、ナイロン分子鎖末端のアミノ基とリン酸エステルとの相互作用は、酸性染料のスルホン酸基ほど強い相互作用を持たないと考えられる。従って、乳化剤として、スルホン酸基または硫酸エステル基を有する陰イオン界面活性剤を介在させることにより、ナイロン繊維表面に難燃剤を固着する効果が高まることが期待される。   Furthermore, it is considered that the interaction between the amino group at the end of the nylon molecular chain and the phosphate ester does not have as strong an interaction as the sulfonic acid group of the acid dye. Therefore, it is expected that the effect of fixing the flame retardant to the nylon fiber surface is enhanced by interposing an anionic surfactant having a sulfonic acid group or a sulfate ester group as an emulsifier.

3)さらに、従来、酸性染料は、タンニン酸、すなわち、ポリフェノール類によってナイロン繊維への固着が高まることが知られている(「繊維学会誌」第38巻、T−224(1982))。タンニン酸は、ナイロン繊維の表面層にまで拡散侵入すること、さらに、タンニン酸は、分子中に多くの芳香族基を有するため、リン酸エステル系難燃剤と相互作用、すなわち、相溶性のある乳化剤および固着剤としての作用を併せ持つと考えられることから、該難燃剤の固着に大きく寄与すると推察される。   3) Furthermore, it is conventionally known that acid dyes are more firmly fixed to nylon fibers by tannic acid, that is, polyphenols (“Journal of the Fiber Society”, Vol. 38, T-224 (1982)). Tannic acid diffuses and penetrates to the surface layer of nylon fiber. Furthermore, tannic acid has many aromatic groups in the molecule, so it interacts with phosphate ester flame retardant, that is, is compatible. Since it is thought that it has the effect | action as an emulsifier and a sticking agent, it is guessed that it contributes greatly to sticking of this flame retardant.

また、上記の乳化剤は水溶性であり、難燃剤も極性基を有するので、ナイロン分子鎖末端あるいはナイロン繊維表面への固着を促進するには、難燃剤および乳化剤の極性基を非解離状態とすることが望ましい。   In addition, since the above emulsifier is water-soluble and the flame retardant also has a polar group, the flame retardant and the polar group of the emulsifier are in a non-dissociated state in order to promote fixation to the end of the nylon molecular chain or the nylon fiber surface. It is desirable.

4)そこで、本出願の発明者は、難燃化処理剤中に、難燃剤および乳化剤を非解離状態とするための固着剤を共存させることが有効であると考えた。   4) Therefore, the inventor of the present application considered that it is effective to allow the flame retardant and the emulsifier to coexist in the non-dissociated state in the flame retardant.

5)このような新規な発想と知見に基づいて本発明は完成されている。そして本発明は、従来技術の問題点を解消し、ナイロン繊維、織物、編物、不織布等のナイロン製繊維製品の表面に、リン系難燃剤を固着させるための難燃化処理剤ならびに難燃化処理方法を提供する。   5) The present invention has been completed based on such a new idea and knowledge. And the present invention eliminates the problems of the prior art, flame retardant treatment and flame retardant for fixing phosphorus-based flame retardant on the surface of nylon fiber products such as nylon fiber, woven fabric, knitted fabric, non-woven fabric, etc. A processing method is provided.

すなわち、本発明は、前記の課題を解決するものとして、第1には、繊維、織物、編物、不織布等のナイロン製品を構成するナイロン繊維の表面に難燃剤を固着させて難燃性を発現させるための難燃化処理剤であって、少なくともリン系難燃剤、乳化剤および固着剤を含むことを特徴とするナイロン繊維の難燃化処理剤を提供する。   That is, the present invention solves the above-mentioned problems. First, a flame retardant is fixed on the surface of nylon fibers constituting nylon products such as fibers, woven fabrics, knitted fabrics and nonwoven fabrics, thereby exhibiting flame retardancy. There is provided a flame retardant treatment agent for nylon fibers characterized in that it comprises at least a phosphorus-based flame retardant, an emulsifier and a fixing agent.

第2には、前記リン系難燃剤が、リン酸エステル系化合物であることを特徴とする難燃化処理剤を提供する。   Second, the flame retardant treatment agent is characterized in that the phosphorus flame retardant is a phosphate ester compound.

第3には、前記乳化剤が、リン酸エステル類、スルホン酸塩類および硫酸エステル塩類およびポリフェノール類から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする難燃化処理剤を提供する。   3rdly, the said emulsifier is at least 1 sort (s) chosen from phosphate ester, sulfonate, sulfate ester salt, and polyphenol, The flame retardant treatment agent characterized by the above-mentioned is provided.

第4には、前記固着剤が、ポリフェノール類の少なくとも1種と、アルカリ土類金属塩、三価金属塩および有機酸の群から選ばれた少なくとも1種の混合物であることを特徴とする難燃化処理剤を提供する。   Fourth, the sticking agent is a mixture of at least one selected from the group of at least one polyphenol and an alkaline earth metal salt, trivalent metal salt, and organic acid. Provide a flame retardant.

第5には、上記第1から第4のいずれかの難燃化処理剤の水性溶液に、前記の繊維、織物、編物、不織布等のナイロン製品を浸漬あるいは接触させることを特徴とするナイロン繊維の難燃化処理方法を提供する。   Fifth, a nylon fiber characterized by immersing or contacting the nylon product such as the fiber, woven fabric, knitted fabric or nonwoven fabric in an aqueous solution of any one of the first to fourth flame retardants A flame retardant treatment method is provided.

第6には、前記水性溶液の液温が室温以上、100℃以下の温度において浸漬あるいは接触させることを特徴とする難燃化処理方法を提供する。   Sixth, the present invention provides a flame retardant treatment method characterized in that the aqueous solution is immersed or brought into contact at a temperature of room temperature to 100 ° C.

第7には、前記水性溶液中の前記リン系難燃剤の濃度が、水に対して0.1〜20重量%の範囲であることを特徴とする難燃化処理方法を提供する。   Seventh, the present invention provides a flame retardant treatment method, wherein the concentration of the phosphorus flame retardant in the aqueous solution is in the range of 0.1 to 20% by weight with respect to water.

第8には、前記水性溶液中の前記乳化剤の濃度が、水に対して0.05〜10重量%の範囲であることを特徴とする難燃化処理方法を提供する。   Eighth, the flame retardant treatment method is characterized in that the concentration of the emulsifier in the aqueous solution is in the range of 0.05 to 10% by weight with respect to water.

第9には、前記水性溶液中の前記固着剤の濃度が、水に対して0.01〜10重量%の範囲であることを特徴とする難燃化処理方法を提供する。   Ninth, the flame retardant treatment method is characterized in that the concentration of the fixing agent in the aqueous solution is in the range of 0.01 to 10% by weight with respect to water.

さらに、第10には、前記難燃化処理後、該繊維、織物、編物、不織布等のナイロン製品を脱水し、80℃以上150℃以下の温度で加熱乾燥により後処理することを特徴とする難燃化処理方法を提供する。
Furthermore, tenthly, after the flame retardant treatment, the nylon product such as the fiber, woven fabric, knitted fabric or nonwoven fabric is dehydrated and post-treated by heat drying at a temperature of 80 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. Provide a flame retardant treatment method.

上記のとおりの本発明によれば、ナイロンの繊維、織物、編物、不織布等の繊維製品の難燃化を達成するための、少なくともリン系難燃剤、乳化剤および固着剤を含む難燃化処理剤を提供できるものであり、さらに、該難燃化処理剤の水性溶液に、該繊維製品を浸漬した状態で、該難燃剤を繊維表面に固着させ、脱水後、加熱乾燥(後処理)によって該難燃剤の固着をさらに高める難燃化処理方法を提供できるものである。この難燃化処理剤および難燃化処理方法は、簡便で、しかも、ナイロン繊維、織物、編物、不織布等の素材のみならず、それらから作られる種々の繊維製品の難燃化に幅広く利用できるものである。本発明によるこのようなナイロン繊維の難燃化の優れた効果は、従来技術から全く予期できないものである。   According to the present invention as described above, a flame retardant treatment comprising at least a phosphorus-based flame retardant, an emulsifier, and a fixing agent for achieving flame retardant of fiber products such as nylon fiber, woven fabric, knitted fabric and nonwoven fabric. Furthermore, the flame retardant is fixed to the fiber surface in a state in which the fiber product is immersed in an aqueous solution of the flame retardant, and after dehydration, heat drying (post-treatment) is performed. It is possible to provide a flame retardant treatment method that further increases the adhesion of the flame retardant. This flame retardant treatment and flame retardant treatment method is simple and can be widely used not only for materials such as nylon fibers, woven fabrics, knitted fabrics and nonwoven fabrics, but also for various flame retardants made from them. Is. The excellent effect of flame retardancy of such nylon fibers according to the present invention is completely unexpected from the prior art.

この出願の発明は前記のとおりの特徴をもつものであるが、以下に、その実施の形態について詳細に説明する。   The invention of this application has the features as described above, and the embodiments thereof will be described in detail below.

本発明において、「ナイロン」とは、高分子主鎖中にアミド結合を有するものであれば特に限定されることはないが、ナイロン6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン46、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612、ナイロンMXD6、ナイロン共重合体、およびこれらのブレンド物が好適な対象としてとして例示される。   In the present invention, “nylon” is not particularly limited as long as it has an amide bond in the polymer main chain, but nylon 6, nylon 11, nylon 12, nylon 46, nylon 66, nylon 610 Nylon 612, Nylon MXD6, Nylon copolymer, and blends thereof are exemplified as suitable objects.

このようなナイロンを原料とする繊維としては、未染色糸、染色糸を問わず、また、特に形態は限定されないが、繊維、織物、編物、不織布、極細繊維およびこれらを素材とする製品が好適な対象として例示され、そのような製品としては、ストッキング、ブラウス、スカート等の衣料品、カーテンレース、カーペット、布張り家具等の内装材、釣り糸、縫糸、網戸、繊維膜材料等のほか、フィルター、人工芝、タイヤコード、エアバッグ等の産業資材が好適な対象として例示される。   Such nylon-based fibers may be undyed yarns or dyed yarns, and the form is not particularly limited. However, fibers, woven fabrics, knitted fabrics, non-woven fabrics, ultrafine fibers, and products made from these materials are suitable. Examples of such products include clothing such as stockings, blouses, skirts, interior materials such as curtain laces, carpets, upholstered furniture, fishing lines, sewing threads, screen doors, fiber membrane materials, filters, etc. Industrial materials such as artificial grass, tire cords, and airbags are exemplified as suitable objects.

すなわち、以上のことから、本発明の難燃化処理剤およびこれを用いた難燃化処理方法が対象とする「ナイロン繊維」は、その形態として、繊維、すなわちモノフィラメントやマルチフィラメント等の糸状体、織物、編物、不織布、その他の各種のナイロン製品を構成する「繊維」であって、難燃化処理においては、これら製品そのものの形態として適用対象とすることが本発明に包含される。そして、ここでの「製品」の用語は、最終製品だけでなく、本製品、中間製品さらには原糸製品等もその意義に含まれることは言うまでもない。そしてこれらのナイロン製品には、難燃化に支障のない範囲で、ナイロン以外のたとえばポリエステル繊維、アクリル繊維、綿、絹、さらには金属や無機質の繊維等が共存していてもよい。   That is, from the above, the “nylon fiber” targeted by the flame retardant treatment of the present invention and the flame retardant treatment method using the same is a fiber, that is, a filament such as a monofilament or a multifilament. In addition, the present invention includes “fibers” constituting woven fabrics, knitted fabrics, non-woven fabrics, and other various nylon products, which are applicable as forms of these products themselves in the flame retardant treatment. The term “product” here includes not only the final product but also the present product, intermediate products, and raw yarn products. These nylon products may coexist with polyester fibers, acrylic fibers, cotton, silk, metal, inorganic fibers, and the like other than nylon as long as flame retardancy is not hindered.

以上のような「ナイロン繊維」を対象とする本発明の難燃化処理剤を構成するリン系難燃剤としては、ハロゲン原子を含まず、芳香族基あるいは脂肪族基を有するリン酸エステル系化合物であれば特に限定されることはない。トリクレジルホスフェート(別名:リン酸トリクレジル、リン酸トリトリル)、トリフェニルホスフェート(別名:リン酸トリフェニル)、クレジルジフェニルホスフェート、キシリレンジフェニルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリス2−エチルヘキシルホスフェート(別名:トリオクチルホスフェート)、オクチルジフェニルホスフェート、トリスイソプロピルフェニルホスフェート、トリスブトキシエチルホスフェート、さらに、メチル基、t−ブチル基、水酸基等で置換されたビフェニルホスフェートおよびその誘導体、および上記のリン酸エステルの混合物の1種または2種以上のものが好適なものとして例示される。   The phosphoric flame retardant constituting the flame retardant treatment of the present invention for the above-mentioned “nylon fiber” includes a phosphoric ester compound that does not contain a halogen atom and has an aromatic group or an aliphatic group If it is, it will not specifically limit. Tricresyl phosphate (also known as tricresyl phosphate, tolyl phosphate), triphenyl phosphate (also known as triphenyl phosphate), cresyl diphenyl phosphate, xylylene diphenyl phosphate, tributyl phosphate, triethyl phosphate, tris 2-ethylhexyl phosphate ( (Also known as: trioctyl phosphate), octyl diphenyl phosphate, trisisopropylphenyl phosphate, trisbutoxyethyl phosphate, biphenyl phosphate substituted with a methyl group, a t-butyl group, a hydroxyl group and the like, and derivatives thereof One or more of the mixtures are exemplified as suitable.

なお、トリスジクロロプロピルホスフェート、トリスβ−クロロプロピルホスフェート等のハロゲン原子含有リン酸エステルもナイロン繊維の難燃化剤として効果を有するが、わずかな燃焼によってもダイオキシンを発生する可能性があるので、好適な対象とは言えない。   In addition, halogen atom-containing phosphate esters such as trisdichloropropyl phosphate and tris β-chloropropyl phosphate are also effective as flame retardants for nylon fibers, but they may generate dioxins even with slight combustion. It is not a suitable target.

次に、本発明の難燃化処理剤には乳化剤が含まれるが、この乳化剤には、前記リン系難燃剤を水系に乳化させる機能を有するものであれば各種のものであってよく、さらには固着剤による作用を促進する機能や、それ自身が固着剤として機能するものであってもよい。固着剤としても機能する場合には、本発明においては、乳化剤および固着剤は、物質としては区分されない1種のものが、単独であるいは複数用いられてよい。   Next, the flame retardant agent of the present invention contains an emulsifier, and this emulsifier may be any one as long as it has a function of emulsifying the phosphorus flame retardant into an aqueous system. May be a function that promotes the action of the fixing agent, or a function that itself functions as a fixing agent. In the case of functioning also as a sticking agent, in the present invention, as the emulsifier and the sticking agent, one kind which is not classified as a substance may be used alone or in combination.

たとえばリン系難燃剤を水系に乳化させるための乳化剤としては、リン酸エステル基を有する界面活性剤が例示され、中でもポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩類、ポリオキシエチレンフェニルエーテルリン酸塩類およびこれらの混合物の1種または2種以上のものが好適な対象として例示される。   For example, as an emulsifier for emulsifying a phosphorus-based flame retardant into an aqueous system, surfactants having a phosphate ester group are exemplified, among which polyoxyethylene alkyl ether phosphates, polyoxyethylene phenyl ether phosphates, and these One or more of the mixtures are exemplified as suitable objects.

さらに、該難燃剤を水系に乳化させるとともに、難燃剤ナイロン繊維表面へ固着を促進させるための乳化剤としては、スルホン酸塩類および硫酸エステル塩類が例示され、ナイロン分子鎖末端アミノ基と非解離性のイオン結合を形成するものであれば特に限定されないが、中でもアルキルベンゼンスルホン酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン重縮合物、メラミンスルホン酸塩のホルマリン重縮合物、ジアルキルスルホコハク酸エステル塩類、アルキルスルホ酢酸塩類、αオレフィンスルホン酸塩類、N−アシル−N−メチルタウリン塩類、ジメチルテレフタレートスルホン酸塩類等のスルホン酸類、および高級アルコール硫酸エステル塩類、第2級高級アルコール硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩類、第2級高級アルコールエトキシ硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩類等の硫酸エステル類、およびこれらスルホン酸塩、硫酸エステル塩の混合物の1種または2種以上のものが好適な対象として例示される。   Furthermore, the emulsifier for emulsifying the flame retardant in an aqueous system and promoting adhesion to the surface of the flame retardant nylon fiber is exemplified by sulfonates and sulfates, which are non-dissociating from the amino group at the end of the nylon chain. Although it will not specifically limit if it forms an ionic bond, Among them, alkylbenzene sulfonates, alkylnaphthalene sulfonates, formalin polycondensate of naphthalene sulfonate, formalin polycondensate of melamine sulfonate, dialkylsulfosuccinate Sulfonates such as salts, alkylsulfoacetates, α-olefin sulfonates, N-acyl-N-methyltaurine salts, dimethyl terephthalate sulfonates, higher alcohol sulfates, secondary higher alcohol sulfates, polyoxy One or two or more of sulfates such as ethylene alkyl sulfates, secondary higher alcohol ethoxy sulfates, polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfates, and mixtures of these sulfonates and sulfates Is exemplified as a suitable target.

そして、乳化剤および固着剤としての機能、性質を併せ持つものとして、フェノール性水酸基と芳香族基を有するポリフェノール類、中でも天然タンニン酸および合成タンニン酸が好適な対象として例示される。   And as a thing which has a function and a property as an emulsifier and a sticking agent, the polyphenols which have a phenolic hydroxyl group and an aromatic group, especially natural tannic acid and synthetic tannic acid are illustrated as a suitable object.

さらに、本発明の難燃化処理剤には固着剤が含有されるが、このものは、好適には、前記のとおりのポリフェノール類、中でも天然タンニン酸および合成タンニン酸の少くとも1種と、アルカリ土類金属塩、三価金属塩および有機酸のうちの少くとも1種との混合物が好適に考慮される。後者の塩や有機酸としては、たとえば、塩化マグネシウム、塩化カルシウム等のアルカリ土類金属塩、硫酸カリウムアルミニウム(みょうばん)等のアルミニウム塩、メタケイ酸ナトリウム等のケイ酸塩、およびこれら三価金属塩の混合物、および酢酸等の有機酸が好適な対象として例示される。   Furthermore, the flame retardant treatment of the present invention contains a sticking agent, which is preferably a polyphenol as described above, particularly at least one of natural tannic acid and synthetic tannic acid, Mixtures of at least one of alkaline earth metal salts, trivalent metal salts and organic acids are preferably considered. Examples of the latter salts and organic acids include alkaline earth metal salts such as magnesium chloride and calcium chloride, aluminum salts such as potassium aluminum sulfate (alum), silicates such as sodium metasilicate, and trivalent metal salts thereof. A mixture of these and organic acids such as acetic acid are exemplified as suitable subjects.

以上のような本発明のナイロン繊維の難燃化処理剤は、これを構成するリン系難燃剤、乳化剤および固着剤をあらかじめ、部分的に、もしくは全体として混合されていてもよいし、難燃化処理の使用時にそれぞれが混合されることによって構成されてもよい。   The above-described flame retardant treatment for nylon fibers according to the present invention may be prepared by mixing a phosphorus-based flame retardant, an emulsifier and a fixing agent constituting the nylon fiber in advance, partially or as a whole. Each of them may be configured to be mixed when using the crystallization process.

この難燃化処理剤におけるリン系難燃剤、乳化剤および固着剤の配合割合については、混合水性溶液とした場合の水に対しての濃度が、以下にも説明しているように;
リン系難燃剤:0.1〜20重量%
乳化剤:0.05〜10重量%
固着剤:0.01〜10重量%
の範囲となるようにすることが好適に考慮される。
As for the blending ratio of the phosphorus-based flame retardant, the emulsifier and the sticking agent in the flame retardant, the concentration with respect to water in the case of a mixed aqueous solution is also explained below;
Phosphorus flame retardant: 0.1 to 20% by weight
Emulsifier: 0.05 to 10% by weight
Fixing agent: 0.01 to 10% by weight
It is preferably considered to be in the range.

そして、本発明の難燃化処理剤には、以上の必須成分の他に、必要に応じて各種の添加剤をさらに配合してもよい。たとえば消泡剤、粘度調整剤、着色剤、安定化剤等々である。ただ、その添加は、水に対しての濃度が0.1重量%を超えないようにする。   And in addition to the above essential components, you may further mix | blend various additives with the flame-retarding processing agent of this invention as needed. For example, antifoaming agents, viscosity modifiers, colorants, stabilizers and the like. However, the addition prevents the concentration relative to water from exceeding 0.1% by weight.

次に、少なくとも前記リン系難燃剤、前記乳化剤および前記固着剤からなる難燃化処理剤を用いたナイロン繊維の難燃化処理方法について詳しく説明する。   Next, a method for flame retardant treatment of nylon fibers using at least the flame retardant agent comprising the phosphorus flame retardant, the emulsifier and the fixing agent will be described in detail.

前記難燃化処理剤は、前記の各成分の混合水性溶液として使用することが好ましい。   The flame retardant treatment agent is preferably used as a mixed aqueous solution of the above components.

該水性溶液中の前記リン系難燃剤の濃度は、水に対して0.1〜20重量%の範囲、より好ましくは、1〜15重量%の範囲、さらに好ましくは、2〜10重量%の範囲とすることが例示される。   The concentration of the phosphorus-based flame retardant in the aqueous solution is in the range of 0.1 to 20% by weight, more preferably in the range of 1 to 15% by weight, and further preferably in the range of 2 to 10% by weight with respect to water. The range is exemplified.

また、前記水性溶液中の前記乳化剤の濃度は、水に対して0.05〜10重量%の範囲、より好ましくは、0.1〜7重量%、さらに好ましくは0.2〜5重量%の範囲とすることが例示される。   The concentration of the emulsifier in the aqueous solution is in the range of 0.05 to 10% by weight, more preferably 0.1 to 7% by weight, and still more preferably 0.2 to 5% by weight with respect to water. The range is exemplified.

前記水性溶液中の前記固着剤の濃度としては、前記ポリフェノール類と前記多価金属塩等の混合物の濃度は、水に対して0.01〜10重量%、より好ましくは、0.02〜7重量%の範囲、さらに好ましくは、0.03〜5重量%の範囲とすることが例示される。   As the concentration of the fixing agent in the aqueous solution, the concentration of the mixture of the polyphenols and the polyvalent metal salt is 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.02 to 7% with respect to water. It is exemplified that the content is in the range of wt%, more preferably in the range of 0.03 to 5 wt%.

前記固着剤混合物の内、多価金属塩等の濃度は、水に対して0.01〜3重量%の範囲、より好ましくは、0.015〜1重量%の範囲、さらに好ましくは、0.02〜0.7重量%の範囲とすることが例示される。   In the fixing agent mixture, the concentration of the polyvalent metal salt or the like is in the range of 0.01 to 3% by weight, more preferably in the range of 0.015 to 1% by weight, and still more preferably in the range of 0.01 to 1% by weight. The range of 02 to 0.7% by weight is exemplified.

上記の濃度範囲の各成分を含む難燃化処理剤の混合水性溶液中に、前記ナイロン繊維あるいはその織物、編物、不織布等の製品を、その液温が室温以上、すなわち季節や環境による変動はあるが一般的には10℃以上で、100℃以下の温度範囲、より好ましくは、30℃以上98℃以下の温度範囲、さらに好ましくは、60℃以上95℃以下の温度範囲で、接触あるいは浸漬することが、ナイロンの繊維の難燃化処理方法の実施の形態としている。   In the mixed aqueous solution of the flame retardant containing each component in the above-mentioned concentration range, the nylon fiber or a product such as a woven fabric, knitted fabric, or non-woven fabric has a liquid temperature of room temperature or higher, that is, changes due to the season or environment. In general, contact or immersion is performed at a temperature range of 10 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, more preferably 30 ° C. or higher and 98 ° C. or lower, more preferably 60 ° C. or higher and 95 ° C. or lower. This is an embodiment of the method for flame retardant treatment of nylon fibers.

さらに、ナイロン繊維表面への前記リン系難燃剤の固着を高めるためには、前記難燃化処理後、前記難燃化処理剤の水性溶液から前記ナイロン繊維あるいはその織物、編物、不織布等の製品を取り出し、脱水後、加熱乾燥することによる後処理が有効となる。この後処理の温度としては、80℃以上150℃以下の温度範囲、より好ましくは、90℃以上140℃の温度範囲、さらに好ましくは、100℃以上130℃以下の温度範囲で、処理時間としては、10分以上2時間以内の時間、より好ましくは、20分以上1時間以内の時間、さらに好ましくは、30分以上50分以内の時間とすることがナイロンの繊維、織物、編物、不織布等の難燃化処理方法のより好ましい実施の形態としている。   Furthermore, in order to enhance the adhesion of the phosphorus flame retardant to the surface of the nylon fiber, after the flame retardant treatment, the nylon fiber or the woven fabric, knitted fabric, nonwoven fabric, etc. from the aqueous solution of the flame retardant treatment agent After the dehydration, the post-treatment by heating and drying is effective. The post-treatment temperature is a temperature range of 80 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, more preferably a temperature range of 90 ° C. or higher and 140 ° C., and still more preferably a temperature range of 100 ° C. or higher and 130 ° C. or lower. A time of 10 minutes or more and 2 hours or less, more preferably a time of 20 minutes or more and 1 hour or less, and more preferably a time of 30 minutes or more and 50 minutes or less, such as nylon fiber, woven fabric, knitted fabric, nonwoven fabric, etc. It is set as the more preferable embodiment of the flame-retardant processing method.

そして、以下に実施例を示し、さらに詳しく説明する。もちろん、以下の例によって発明が限定されることはなく、細部については様々な態様があることは言うまでもない。   Examples will be shown below and described in more detail. Of course, the invention is not limited by the following examples, and it goes without saying that there are various modes for details.

難燃化処理においては、ナイロン繊維試料として、ナイロンサテン(ナイロン製未染色カーテンレース生地)を用いた。なお、該ナイロンサテンは、30デニールのナイロン6繊維を経糸、110デニールのナイロン6繊維を緯糸とし、仕上密度は、経糸260本/インチ、緯糸75本/インチである。そして、後述の難燃化処理試験に用いた該ナイロンサテンは10gで、その大きさは、幅(経糸方向)約140mm、長さ(緯糸方向)約800mmである。   In the flame retardant treatment, nylon satin (nylon undyed curtain lace fabric) was used as a nylon fiber sample. The nylon satin has 30 denier nylon 6 fibers as warps and 110 denier nylon 6 fibers as wefts, and the finishing density is 260 warps / inch and 75 wefts / inch. The nylon satin used in the flame retardant treatment test described later is 10 g, and the size is about 140 mm in width (warp direction) and about 800 mm in length (weft direction).

まず、該ナイロンサテンを、昌永理研製ハイポール400(ポリオキシエチレンアルキルエーテルを主成分とする複合非イオン界面活性剤)の3重量%水溶液中、60℃にて30分間攪拌して洗浄し、次いで、水洗後、乾燥することによって、難燃化処理のための前処理を行った。   First, the nylon satin was washed by stirring for 30 minutes at 60 ° C. in a 3% by weight aqueous solution of Hypol 400 (a composite nonionic surfactant mainly composed of polyoxyethylene alkyl ether) manufactured by Shoei Riken, After pre-washing with water, drying was performed to perform pre-treatment for flame-retardant treatment.

染色試験に通常用いられるステンレス製ポットに、難燃剤として濃度6重量%の和光純薬製トリクレジルホスフェート(TCP)、乳化剤として濃度0.6重量%のポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩(旭電化製PS−440E)、固着剤として濃度3%の和光純薬製タンニン酸(CAS番号1401−55−4)および濃度0.5重量%の和光純薬製塩化カルシウムを含む混合水性溶液150mLを入れ、次いで、染色試験布用として通常用いられるホルダーに装填した該ナイロンサテン10gを入れ、該水性溶液に浸漬後、該ステンレス製ポットを蓋で密栓した。次いで、テキサム技研製染色試験機を用い、該ステンレス製ポットを回転させながら、95℃にて40分間、難燃化処理を行った。その後、該ポットからナイロンサテン試料を取り出し、脱水し、電気乾燥機中、130℃にて20分間保持して、該ナイロンサテン試料を十分乾燥することによって後処理を行った。   In a stainless steel pot usually used for dyeing tests, Wako Pure Chemical's tricresyl phosphate (TCP) with a concentration of 6% by weight as a flame retardant and polyoxyethylene alkyl ether phosphate with a concentration of 0.6% by weight as an emulsifier (Asahi) PS-440E) made by Denka, 150 mL of a mixed aqueous solution containing 3% Wako Pure Chemicals Tannic Acid (CAS No. 1401-55-4) and 0.5% by weight Wako Pure Chemicals calcium chloride as fixing agents Then, 10 g of the nylon satin loaded in a holder usually used for a dyeing test cloth was placed, immersed in the aqueous solution, and then the stainless steel pot was sealed with a lid. Subsequently, using a dye test machine manufactured by Texam Giken, flame retardancy treatment was performed at 95 ° C. for 40 minutes while rotating the stainless steel pot. Thereafter, a nylon satin sample was taken out from the pot, dehydrated, and kept in an electric dryer at 130 ° C. for 20 minutes to sufficiently dry the nylon satin sample for post-treatment.

このようにして難燃化処理を行ったナイロンサテン試料の難燃性評価については、繊維製品の燃焼性試験法JIS L1091 D法(コイル法)に従い、スガ燃焼試験機FL−45M(45燃焼性試験機)を用いて、難燃化処理した試料の接炎回数を測定した。なお、接炎回数3以上の場合を難燃性と評価した。その結果、表1に示したように、難燃化処理したナイロンサテン試料の接炎回数は、5、4、4と優れた難燃性を有することが認められた。 This way, the flame retardancy evaluation nylon satin sample subjected to flame retardant treatment, flammability test method JIS L1091 D Method textile according (coil method), Suga combustion tester FL-45M (45 0 Combustion The number of flame contact of the flame-retardant-treated sample was measured using a property tester). In addition, the case where the frequency | count of flame contact was 3 or more was evaluated as a flame retardance. As a result, as shown in Table 1, it was recognized that the flame-retarded nylon satin sample had excellent flame retardancy of 5, 4, and 4.

さらに、この難燃化処理した試料を、昭和61年2月21日消防庁告示第1号に準じて、水洗濯処理を5回行った後、同様に燃焼試験を行った。その結果、表1に示したように、接炎回数は、4、4、4と水洗濯後も優れた難燃性が保持されていることが認められた。   Further, the fire-treated sample was subjected to a water washing treatment five times in accordance with the Fire and Disaster Management Agency Notification No. 1 on February 21, 1986, and then subjected to a combustion test in the same manner. As a result, as shown in Table 1, it was recognized that the flame retardant frequency was 4, 4, 4 and excellent flame retardancy was maintained even after water washing.

塩化カルシウム濃度を0.05重量%とした以外は、実施例1と同様にナイロンサテンの難燃化処理を行った。その結果、表1に示したように、接炎回数は、4、4、4と優れた難燃性を有することが明らかになった。   A flame retardant treatment of nylon satin was performed in the same manner as in Example 1 except that the calcium chloride concentration was 0.05% by weight. As a result, as shown in Table 1, it was revealed that the number of flame contact was excellent in flame retardancy of 4, 4, and 4.

さらに、この難燃化処理した試料を、実施例1と同様に、5回水洗濯後に燃焼試験を行った結果、表1に示したように、接炎回数は4、3、4と水洗濯後も十分な難燃性を有することが認められた。   Further, as a result of performing a combustion test on the flame-retardant treated sample after washing with water 5 times in the same manner as in Example 1, as shown in Table 1, the number of flame contact was 4, 3, and 4 with water washing. It was later confirmed that it has sufficient flame retardancy.

TCP濃度を3重量%、タンニン酸濃度を1.5重量%、塩化カルシウム濃度を0.1重量%とした以外は、実施例1と同様にナイロンサテンの難燃化処理を行った。その結果、表1に示したように、接炎回数は、4、4、4と優れた難燃性を有することが明らかになった。   The flame retardant treatment of nylon satin was performed in the same manner as in Example 1 except that the TCP concentration was 3 wt%, the tannic acid concentration was 1.5 wt%, and the calcium chloride concentration was 0.1 wt%. As a result, as shown in Table 1, it was revealed that the number of times of flame contact has excellent flame retardancy of 4, 4, and 4.

さらに、この難燃化処理した試料を、実施例1と同様に、5回水洗濯後に燃焼試験を行った結果、表1に示したように、接炎回数は4、3、4と水洗濯後も十分な難燃性を有することが認められた。   Further, as a result of performing a combustion test on the flame-retardant treated sample after washing with water 5 times in the same manner as in Example 1, as shown in Table 1, the number of flame contact was 4, 3, and 4 with water washing. It was later confirmed that it has sufficient flame retardancy.

塩化カルシウムの代わりに0.3重量%のメタケイ酸ナトリウム9水塩(Na2SiO3・9H2O)を用いた以外は、実施例3と同様にナイロンサテンの難燃化処理を行った。その結果、表1に示したように、接炎回数は、4、3、3となり、この場合も十分な難燃性を有することが明らかになった。 The flame retardant treatment of nylon satin was carried out in the same manner as in Example 3 except that 0.3% by weight of sodium metasilicate 9 hydrate (Na 2 SiO 3 .9H 2 O) was used instead of calcium chloride. As a result, as shown in Table 1, the number of times of flame contact was 4, 3, and 3, and in this case also, it became clear that the flame retardance was sufficient.

さらに、この難燃化処理した試料を、実施例1と同様に、5回水洗濯後に燃焼試験を行った結果、表1に示したように、接炎回数は4、3、3と水洗濯後も十分な難燃性を有することが認められた。   Further, as a result of performing a combustion test on the flame-retardant treated sample after washing with water 5 times in the same manner as in Example 1, as shown in Table 1, the number of flame contact was 4, 3, and 3 with water washing. It was later confirmed that it has sufficient flame retardancy.

TCP濃度を3重量%とし、乳化剤成分として、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩(PS−440E)の代わりに濃度0.6重量%のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩(旭電化製NES−60N)とした以外は、実施例1と同様にナイロンサテンの難燃化処理を行った。その結果、表1に示したように、接炎回数は、5、4、4となり、乳化剤成分をリン酸エステルに代えて硫酸エステルとした場合も、難燃剤のナイロン繊維への固着に有効であることが立証された。   The concentration of TCP is 3% by weight, and as an emulsifier component, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate (NES-60N manufactured by Asahi Denka) having a concentration of 0.6% by weight is used instead of polyoxyethylene alkyl ether phosphate (PS-440E). Except for the above, the flame retardant treatment of nylon satin was performed in the same manner as in Example 1. As a result, as shown in Table 1, the number of times of flame contact was 5, 4, and 4, and even when the emulsifier component was replaced with a phosphate ester as a sulfate ester, it was effective for fixing the flame retardant to the nylon fiber. Proven to be.

さらに、この難燃化処理した試料を、実施例1と同様に、5回水洗濯後に燃焼試験を行った結果、表1に示したように、接炎回数は4、4、4と水洗濯後も十分な難燃性を有することが認められた。   Further, as a result of performing a combustion test on the flame-retardant treated sample after washing with water 5 times in the same manner as in Example 1, as shown in Table 1, the number of flame contact was 4, 4, and 4 with water washing. It was later confirmed that it has sufficient flame retardancy.

難燃化剤成分から、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩(PS−440E)を除き(濃度0重量%)、塩化カルシウム濃度を0.3重量%とした以外は、実施例1と同様にナイロンサテンの難燃化処理を行った。その結果、表1に示したように、接炎回数は、4、4、4となり、固着剤としてのタンニン酸と塩化カルシウムの相乗効果が難燃剤の固着に有効に作用していることが認められた。また、この結果は、水酸基と芳香族基を有するポリフェノール類が、該難燃剤の乳化剤および固着剤としての効果を併せ持つことを立証している。   Nylon is the same as in Example 1 except that the polyoxyethylene alkyl ether phosphate (PS-440E) is excluded from the flame retardant component (concentration: 0% by weight) and the calcium chloride concentration is set to 0.3% by weight. Satin flame retardant treatment was performed. As a result, as shown in Table 1, the number of times of flame contact was 4, 4, and 4, and it was recognized that the synergistic effect of tannic acid and calcium chloride as the fixing agent effectively acts on the fixing of the flame retardant. It was. This result also proves that polyphenols having a hydroxyl group and an aromatic group have both an effect as an emulsifier and a fixing agent of the flame retardant.

さらに、この難燃化処理した試料を、実施例1と同様に、5回水洗濯後に燃焼試験を行った結果、表1に示したように、接炎回数は4、3、3と水洗濯後も十分な難燃性を有することが認められた。   Further, as a result of performing a combustion test on the flame-retardant treated sample after washing with water 5 times in the same manner as in Example 1, as shown in Table 1, the number of flame contact was 4, 3, and 3 with water washing. It was later confirmed that it has sufficient flame retardancy.

次に、難燃化処理温度および処理時間の影響を検討するために、温度60℃で、10分間難燃化処理した後、すばやく該処理試料を脱水し、次いで、130℃にて20分間加熱乾燥により後処理を行った以外は、実施例5と同様に難燃化処理を行った。その結果、実施例5と比べて、処理温度は低く、処理時間が短いにもかかわらず、接炎回数は、4、3、4となり、十分な難燃性が認められた。さらに、難燃化試験を行った後、5回水洗濯を行った後の接炎回数は、3、3、3となり、やや難燃性は低下したものの、60℃での難燃化処理も有効であることが認められた。このことは、本発明の難燃化処理技術は、省エネルギー効果も有することを示している。   Next, in order to examine the influence of the flame retardant treatment temperature and the treatment time, after the flame retardant treatment at a temperature of 60 ° C. for 10 minutes, the treated sample is quickly dehydrated and then heated at 130 ° C. for 20 minutes. A flame retardant treatment was performed in the same manner as in Example 5 except that the post-treatment was performed by drying. As a result, compared with Example 5, although the processing temperature was low and the processing time was short, the flame contact number was 4, 3, and 4, and sufficient flame retardancy was recognized. Furthermore, after performing the flame retardancy test, the number of flame contact after water washing 5 times was 3, 3, 3 and the flame retardancy decreased slightly, but the flame retardancy treatment at 60 ° C was also possible. It was found to be effective. This indicates that the flame retardant treatment technology of the present invention also has an energy saving effect.

さらに、難燃化処理温度30℃で、1分間難燃化処理した後、すばやく該処理試料を脱水し、次いで、130℃にて20分間加熱乾燥により後処理を行った以外は、実施例7と同様に難燃化処理を行った。その結果、難燃化処理後の接炎回数は、実施例7の値より劣るものの、3、3、3となり、難燃性が認められた。このように、30℃という低い温度において、しかも、1分という短い時間の処理によっても難燃性が発現したことは、本発明の技術が、簡便で、安価な方法であり、しかも、省エネルギー化にも有効な優れたものであることを立証している。   Furthermore, Example 7 was carried out except that after the flame retardant treatment at a flame retardant treatment temperature of 30 ° C. for 1 minute, the treated sample was quickly dehydrated and then post-treated by heat drying at 130 ° C. for 20 minutes. In the same manner as above, flame retardant treatment was performed. As a result, the number of flame contact after the flame retardant treatment was 3, 3, and 3, although inferior to the value of Example 7, and flame retardancy was recognized. As described above, the fact that the flame retardancy was exhibited even at a temperature as low as 30 ° C. even after the treatment for a short time of 1 minute is that the technique of the present invention is a simple and inexpensive method, and energy saving. It has proven to be an excellent and effective one.

また、難燃化処理後の試料について、5回水洗濯を行った後では、接炎回数は、3、3、2となり、十分な難燃性ではないものの、難燃剤がナイロン繊維に固着していることを示唆している。   In addition, after the water-washing of the sample after the flame retardant treatment, the number of flame contact becomes 3, 3, 2 and the flame retardant adheres to the nylon fiber although it is not sufficiently flame retardant. Suggests that

実施例1〜8において用いた該ナイロンサテンは、未染色試料であったが、染色試料に対しても本発明の技術が有効であるかを調べるために、該ナイロンサテンを下記に記載の方法で染色した試料を作製し、その難燃化処理試験を行った。なお、この染色方法は、ナイロン繊維の染色に広く用いられている一般的な手法である。   The nylon satin used in Examples 1 to 8 was an unstained sample. However, in order to examine whether the technique of the present invention is effective for a stained sample, the nylon satin was subjected to the method described below. The sample dyed with was prepared and the flame retardant treatment test was conducted. This dyeing method is a general technique widely used for dyeing nylon fibers.

まず、実施例1に記載の染色用ステンレス製ポットに、濃度0.1重量%のカヤノール・イエローN3R、濃度0.1重量%のカヤノール・レッドNBR、0.1重量%のカヤノール・ブルーNR(いずれの染料も日本化薬製)および濃度0.6重量%のポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩(旭電化製PS−440E)の混合物の水溶液150mLを入れ、次いで、この染色液に実施例1に記載のホルダーに装填した未染色の該ナイロンサテンを入れて浸漬後、該ステンレス製ポットを蓋で密栓した。続いて、テキサム技研製染色試験機を用い、該ステンレス製ポットを回転させながら、95℃にて40分間染色した。このようにして染色した該ナイロンサテンを十分水洗後、130℃の温度で20分間加熱乾燥した。   First, a stainless steel pot for dyeing described in Example 1 was added to a 0.1 wt% Cayanol Yellow N3R, a 0.1 wt% Cayanol Red NBR, and a 0.1 wt% Cayanol Blue NR ( 150 ml of an aqueous solution of a mixture of 0.6% by weight polyoxyethylene alkyl ether phosphate (PS-440E manufactured by Asahi Denka) is added to each dye, and then Example 1 is added to this dyeing solution. After putting the unstained nylon satin loaded in the holder described in 1), the stainless steel pot was sealed with a lid. Subsequently, dyeing was performed at 95 ° C. for 40 minutes while rotating the stainless steel pot using a dyeing tester manufactured by Texam Giken. The nylon satin thus dyed was sufficiently washed with water and then dried by heating at a temperature of 130 ° C. for 20 minutes.

得られた前記染色ナイロンサテンについて、リン系難燃剤であるTCP濃度を6重量%とした以外は、実施例5と同様に難燃化処理を行った。難燃化処理後の該染色ナイロンサテンの燃焼試験を行ったところ、表1に示したように、接炎回数は、4、4、4となり、染色したナイロンサテンに対しても、十分な難燃性が認められた。   The obtained dyed nylon satin was subjected to a flame retardant treatment in the same manner as in Example 5 except that the TCP concentration as the phosphorus flame retardant was changed to 6% by weight. A flame test of the dyed nylon satin after the flame retardant treatment was conducted, and as shown in Table 1, the number of times of flame contact was 4, 4, and 4, which was sufficient even for the dyed nylon satin. Flammability was observed.

さらに、該難燃化処理ナイロンサテンについて、5回水洗濯後の燃焼試験を行った結果、接炎回数は、4、3、3となり、水洗濯後も十分な難燃性が保持されていることが認められた。このように、本発明の技術は、未染色繊維、染色繊維を問わず、ナイロン繊維の難燃化に広く応用できるものと言える。   Furthermore, as a result of performing a combustion test after 5 times of water washing for the flame retardant treated nylon satin, the number of flame contact was 4, 3, and 3, and sufficient flame retardancy was maintained even after water washing. It was recognized that Thus, it can be said that the technique of the present invention can be widely applied to flame retardant nylon fibers regardless of whether they are undyed fibers or dyed fibers.

染料として、濃度4重量%のイソラン・ブラック2S−LD(ダイスター・ジャパン製クロム錯塩型アゾ系染料)を用いた以外は、実施例9と同様に該ナイロンサテンの染色を行った。   The nylon satin was dyed in the same manner as in Example 9 except that 4% by weight of isolan black 2S-LD (chromium complex type azo dye manufactured by Dystar Japan) was used as the dye.

得られた染色ナイロンサテンについて、実施例9と同様に、難燃化処理および燃焼試験を行ったところ、表1に示したように、接炎回数は、5、4、4となり、染色したナイロンサテンに対しても、優れた難燃性が認められ、さらに、5回水洗濯後においても、接炎回数は、4、4、3となり、水洗濯後も難燃性が保持されていることが確認された。
<比較例1>
The obtained dyed nylon satin was subjected to a flame retardant treatment and a combustion test in the same manner as in Example 9. As shown in Table 1, the number of flame contact was 5, 4, and 4, and the dyed nylon was dyed. Excellent flame retardancy was also observed for satin, and the number of flame contact was 4, 4, 3 even after 5 times of water washing, and the flame retardancy was retained after water washing Was confirmed.
<Comparative Example 1>

ナイロン繊維の難燃性に及ぼす固着剤の効果を調べるために、タンニン酸と塩化カルシウムを含まず、リン系難燃剤として濃度6重量%のTCP、乳化剤として濃度0.6重量%のポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩のみを難燃化処理剤の水性溶液の成分とした以外は、実施例1と同様に難燃化処理を行った。次いで、実施例1と同様に、難燃化処理後の試料の燃焼試験を行った結果、表1に示したように、接炎回数は、2、1、1が得られ、リン系難燃剤と乳化剤のみでは、ナイロン繊維およびその製品の難燃化は困難であり、タンニン酸と塩類の相乗効果がナイロン繊維の難燃化に有効であることが立証された。
<比較例2>
In order to investigate the effect of the sticking agent on the flame retardancy of nylon fiber, TCP containing 6% by weight of TCP as a phosphorus flame retardant and 0.6% by weight of polyoxyethylene as an emulsifier does not contain tannic acid and calcium chloride. The flame retardant treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that only alkyl ether phosphate was used as a component of the aqueous solution of the flame retardant. Next, as shown in Table 1, as a result of performing a combustion test of the sample after the flame retardant treatment as in Example 1, the number of times of flame contact was 2, 1, and 1, and the phosphorus-based flame retardant It was difficult to make the nylon fiber and its product flame-retardant only with the emulsifier alone, and it was proved that the synergistic effect of tannic acid and salts was effective in making the nylon fiber flame-retardant.
<Comparative example 2>

タンニン酸濃度を0.15重量%とし、塩化カルシウム濃度を0重量%、すなわち、塩化カルシウムを除いた以外は、実施例1と同様に、ナイロンサテンの難燃化処理を行った。次いで、実施例1と同様に、難燃化処理後の試料の燃焼試験を行った結果、表1に示したように、接炎回数は、3、2、2となり、比較例1に比べて、幾分かの難燃性の改善は見られたものの、十分な難燃性は認められなかった。比較例1の結果と併せて考察すると、この結果は、タンニン酸が難燃性の発現に効果を有する傾向を示しているが、固着をさらに高める効果を有する前記塩類(例えば、塩化カルシウム)が存在しない場合、難燃化が不十分であることを示している。
<比較例3>
The flame retardant treatment of nylon satin was performed in the same manner as in Example 1 except that the tannic acid concentration was 0.15 wt% and the calcium chloride concentration was 0 wt%, that is, calcium chloride was excluded. Next, as in Example 1, as a result of performing a combustion test on the sample after the flame retardant treatment, as shown in Table 1, the number of times of flame contact was 3, 2, and 2, compared with Comparative Example 1. Although some improvement in flame retardancy was observed, sufficient flame retardancy was not observed. When considered together with the result of Comparative Example 1, this result shows that tannic acid tends to have an effect on the expression of flame retardancy, but the salt (for example, calcium chloride) having the effect of further enhancing the fixation is obtained. When it does not exist, it indicates that flame retardancy is insufficient.
<Comparative Example 3>

本発明の乳化剤成分の1つであるタンニン酸自体が、ナイロン繊維およびその製品の難燃化に有効であるかを調べるために、タンニン酸濃度3重量%の水溶液を難燃化処理剤とし、実施例1と同様に、ナイロンサテンの難燃化処理を行った。次いで、実施例1と同様に、難燃化処理後の試料の燃焼試験を行った結果、接炎回数は、表1に示したように、3、2、2となり、十分な難燃性が認められなかった。この結果は、タンニン酸を繊維表面に吸着あるいは固着しただけでは、ナイロン繊維に難燃性を付与することができないことを示している。
<比較例4>
In order to investigate whether tannic acid itself, which is one of the emulsifier components of the present invention, is effective for flame retardancy of nylon fibers and products thereof, an aqueous solution having a tannic acid concentration of 3% by weight is used as a flame retardant treatment. In the same manner as in Example 1, the flame retardant treatment of nylon satin was performed. Next, as in Example 1, as a result of performing a combustion test of the sample after the flame retardant treatment, the number of flame contact was 3, 2, 2 as shown in Table 1, and sufficient flame retardancy was obtained. I was not able to admit. This result shows that flame retardant properties cannot be imparted to nylon fibers simply by adsorbing or fixing tannic acid to the fiber surface.
<Comparative example 4>

次に、タンニン酸のナイロン繊維表面への固着を高める固着剤成分の内、前記塩類の効果調べるために、0.3重量%の塩化カルシウムを添加した以外は、比較例3と同様に、ナイロンサテンの難燃化処理および後処理(加熱乾燥)を行った。得られた試料の燃焼試験を行った結果、表1に示したように、接炎回数は、3、2、2となり、タンニン酸のナイロン繊維への固着を高めるだけでは、難燃性は改善されないことが明らかになった。   Next, in order to investigate the effect of the salts among the binder components that enhance the adhesion of tannic acid to the nylon fiber surface, nylon was added in the same manner as in Comparative Example 3 except that 0.3% by weight of calcium chloride was added. Flame retardant treatment and post-treatment (heat drying) of satin were performed. As a result of performing a combustion test of the obtained sample, as shown in Table 1, the number of times of flame contact was 3, 2, and 2, and the flame retardance was improved only by increasing the adhesion of tannic acid to the nylon fiber. It became clear that not.

これらの結果から、本発明のナイロン繊維、織物、編物、不織布等のナイロン繊維製品の難燃化処理方法は、従来にはなかった新規な技術であり、繊維表面を簡便で、安価に、省エネルギー化も図れ、しかも繊維の物性を損なうことなくナイロン繊維を難燃化できる優れた技術であると言える。   From these results, the flame retardant treatment method for nylon fiber products such as nylon fiber, woven fabric, knitted fabric and nonwoven fabric of the present invention is a novel technology that has not been available in the past, and the fiber surface is simple, inexpensive and energy-saving. It can be said that this is an excellent technology that can make a nylon fiber flame retardant without impairing the physical properties of the fiber.

Figure 2007092201
Figure 2007092201

Claims (10)

繊維、織物、編物、不織布等のナイロン製品を構成するナイロン繊維の表面に難燃剤を固着させて難燃性を発現させるための難燃化処理剤であって、
少なくともリン系難燃剤、乳化剤および固着剤を含むことを特徴とするナイロン繊維の難燃化処理剤。
A flame retardant treatment for fixing a flame retardant to the surface of nylon fiber constituting a nylon product such as fiber, woven fabric, knitted fabric, nonwoven fabric, etc.
A flame retardant treatment for nylon fibers, comprising at least a phosphorus-based flame retardant, an emulsifier and a fixing agent.
前記リン系難燃剤が、リン酸エステル系化合物であることを特徴とする請求項1に記載の難燃化処理剤。 The flame retardant agent according to claim 1, wherein the phosphorus flame retardant is a phosphate ester compound. 前記乳化剤が、リン酸エステル類、スルホン酸塩類、硫酸エステル塩類およびポリフェノール類から選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする請求項1に記載の難燃化処理剤。 The flame retardant agent according to claim 1, wherein the emulsifier is at least one selected from phosphate esters, sulfonates, sulfate esters and polyphenols. 前記固着剤が、ポリフェノール類の少なくとも1種と、アルカリ土類金属塩、三価金属塩および有機酸の群から選ばれた少なくとも1種の混合物であることを特徴とする請求項1に記載の難燃化処理剤。 The said fixing agent is at least 1 sort (s) selected from the group of at least 1 sort (s) of polyphenols, an alkaline-earth metal salt, a trivalent metal salt, and an organic acid, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Flame retardant treatment. 請求項1に記載の難燃化処理剤の水性溶液に、繊維、織物、編物、不織布等のナイロン製品を浸漬あるいは接触させることを特徴とするナイロン繊維の難燃化処理方法。 A method for flame retardant treatment of nylon fibers, comprising immersing or contacting nylon products such as fibers, woven fabrics, knitted fabrics and nonwoven fabrics with the aqueous solution of the flame retardant treatment agent according to claim 1. 前記水性溶液の液温が室温以上100℃以下の温度において浸漬あるいは接触させることを特徴とする請求項5に記載の難燃化処理方法。 6. The flame retardant treatment method according to claim 5, wherein the aqueous solution is immersed or brought into contact at a temperature of room temperature to 100 ° C. 前記水性溶液中の前記リン系難燃剤の濃度が、水に対して0.1〜20重量%の範囲であることを特徴とする請求項5に記載の難燃化処理方法。 The flame retardant treatment method according to claim 5, wherein the concentration of the phosphorus flame retardant in the aqueous solution is in the range of 0.1 to 20% by weight with respect to water. 前記水性溶液中の前記乳化剤の濃度が、水に対して0.05〜10重量%の範囲であることを特徴とする請求項5に記載の難燃化処理方法。 The flame retardant treatment method according to claim 5, wherein the concentration of the emulsifier in the aqueous solution is in the range of 0.05 to 10% by weight with respect to water. 前記水性溶液中の前記固着剤の濃度が、水に対して0.01〜10重量%の範囲であることを特徴とする請求項5に記載の難燃化処理方法。 The flame retardant treatment method according to claim 5, wherein the concentration of the fixing agent in the aqueous solution is in the range of 0.01 to 10% by weight with respect to water. 請求項5に記載の難燃化処理後、前記の繊維、織物、編物、不織布等のナイロン製品を脱水し、80℃以上150℃以下の温度で加熱乾燥により後処理することを特徴とする難燃化処理方法。 After the flame retardant treatment according to claim 5, the nylon product such as the fiber, woven fabric, knitted fabric, and nonwoven fabric is dehydrated and post-treated by heat drying at a temperature of 80 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. Combustion treatment method.
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