JP2013014853A - ポリエステル系繊維用難燃加工剤、それを用いた難燃性ポリエステル系繊維、及びその製造方法 - Google Patents
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Landscapes
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
【解決手段】トリス(2,3−ジブロモプロピル)イソシアヌレート(A)と、特定の芳香族リン酸エステル(b1)、及び下記一般式(2):
[式(2)中、R4及びR5はそれぞれ炭素数1〜8のアルキル基、Arはアリール基又はアラルキル基を示す。]で表される芳香族リン酸エステル(b2)からなる群から選択される少なくとも1種の芳香族リン酸エステル(B)と、を含有することを特徴とするポリエステル系繊維用難燃加工剤。
【選択図】なし
Description
トリス(2,3−ジブロモプロピル)イソシアヌレート(A)と、
下記一般式(1):
で表わされる芳香族リン酸エステル(b1)、及び下記一般式(2):
で表される芳香族リン酸エステル(b2)からなる群から選択される少なくとも1種の芳香族リン酸エステル(B)と、
を含有することを特徴とするものである。
ェノキシエチル)フェニルベンジル、リン酸(2−フェノキシエチル)フェニル(メチルベンジル)(2−、3−又は4−を含む)、リン酸(2−フェノキシエチル)フェニルフェネチル、リン酸(2−フェノキシエチル)トリル(2−、3−又は4−を含む)キシリル(2,3−、2,4−、2,5−、2,6−、3,4−又は3,5−を含む)、リン酸(2−フェノキシエチル)トリル(2−、3−又は4−を含む)ビフェニル(2−、3−又は4−を含む)、リン酸(2−フェノキシエチル)トリル(2−、3−又は4−を含む)ナフチル(1−又は2−を含む)、リン酸(2−フェノキシエチル)トリル(2−、3−又は4−を含む)ベンジル、リン酸(2−フェノキシエチル)トリル(2−、3−又は4−を含む)(メチルベンジル)(2−、3−又は4−を含む)、リン酸(2−フェノキシエチル)トリル(2−、3−又は4−を含む)フェネチル、リン酸(2−フェノキシエチル)ビフェニル(2−、3−又は4−を含む)ナフチル(1−又は2−を含む)、リン酸(2−フェノキシエチル)ビフェニル(2−、3−又は4−を含む)ベンジル、リン酸(2−フェノキシエチル)ビフェニル(2−、3−又は4−を含む)(メチルベンジル)(2−、3−又は4−を含む)、リン酸(2−フェノキシエチル)ビフェニル(2−、3−又は4−を含む)フェネチル、リン酸(2−フェノキシエチル)ベンジル(メチルベンジル)(2−、3−又は4−を含む)、リン酸(2−フェノキシエチル)ベンジルフェネチル、リン酸(2−フェノキシエチル)(メチルベンジル)(2−、3−又は4−を含む)フェネチル、リン酸[2−(メチルフェノキシ)(2’−、3’−又は4’−を含む)エチル]ジメチル、リン酸[2−(メチルフェノキシ)(2’−、3’−又は4’−を含む)エチル]ジヘキシル、リン酸[2−(メチルフェノキシ)(2’−、3’−又は4’−を含む)エチル]ジフェニル、リン酸[2−(メチルフェノキシ)(2’−、3’−又は4’−を含む)エチル]ジトリル(2−、3−又は4−を含む)、リン酸[2−(メチルフェノキシ)(2’−、3’−又は4’−を含む)エチル]ジキシリル(2,3−、2,4−、2,5−、2,6−、3,4−又は3,5−を含む)、リン酸[2−(メチルフェノキシ)(2’−、3’−又は4’−を含む)エチル]ジビフェニル(2−、3−又は4−を含む)、リン酸[2−(メチルフェノキシ)(2’−、3’−又は4’−を含む)エチル]ジナフチル(1−又は2−を含む)、リン酸[2−(メチルフェノキシ)(2’−、3’−又は4’−を含む)エチル]ジベンジル、リン酸[2−(メチルフェノキシ)(2’−、3’−又は4’−を含む)エチル]ジ(メチルベンジル)(2−、3−又は4−を含む)、リン酸[2−(メチルフェノキシ)(2’−、3’−又は4’−を含む)エチル]ジフェネチル、リン酸[2−(ジメチルフェノキシ)(2’,3’−、2’,4’−、2’,5’−、2’,6’−、3’,4’−又は3’,5’−を含む)エチル]ジメチル、リン酸[2−(ジメチルフェノキシ)(2’,3’−、2’,4’−、2’,5’−、2’,6’−、3’,4’−又は3’,5’−を含む)ジヘキシル、リン酸[2−(ジメチルフェノキシ)(2’,3’−、2’,4’−、2’,5’−、2’,6’−、3’,4’−又は3’,5’−を含む)ジフェニル、リン酸[2−(ジメチルフェノキシ)(2’,3’−、2’,4’−、2’,5’−、2’,6’−、3’,4’−又は3’,5’−を含む)ジトリル(2−,3−又は4−を含む)、リン酸[2−(ジメチルフェノキシ)(2’,3’−、2’,4’−、2’,5’−、2’,6’−、3’,4’−又は3’,5’−を含む)ジキシリル(2,3−、2,4−、2,5−、2,6−、3,4−又は3,5−を含む)、リン酸[2−(ジメチルフェノキシ)(2’,3’−、2’,4’−、2’,5’−、2’,6’−、3’,4’−又は3’,5’−を含む)ジビフェニル(2−、3−又は4−を含む)、リン酸[2−(ジメチルフェノキシ)(2’,3’−、2’,4’−、2’,5’−、2’,6’−、3’,4’−又は3’,5’−を含む)ジナフチル(1−又は2−を含む)、リン酸[2−(ジメチルフェノキシ)(2’,3’−、2’,4’−、2’,5’−、2’,6’−、3’,4’−又は3’,5’−を含む)ジベンジル、リン酸[2−(ジメチルフェノキシ)(2’,3’−、2’,4’−、2’,5’−、2’,6’−、3’,4’−又は3’,5’−を含む)ジ(メチルベンジル)(2−、3−又は4−を含む)、リン酸[2−(ジメチルフェノキシ)(2’,3’−、2’,4’−、2’,5’−、2’,6’−、3’,4’−又は3’,5’−を含む)ジフェネチル、2−オキソ−2−フェノキシエチルオキシ−1,3,2−ジオキサホスホリナン、2−オキソ−2−フェノキシエチルオキシ−5,5−ジメチル−1,3,2−ジオキサホスホリナン、2−オキソ−2−フェノキシエチルオキシ−1,3,2−ジオキサホスホランが挙げられる。これらの中でも、本発明に係る芳香族リン酸エステル(b1)としては、化合物中のリン含有率が高く、且つ、難燃加工剤のポリエステル系繊維に対する親和性がより向上する傾向にあるという観点から、リン酸(2−フェノキシエチル)ジフェニル、リン酸ジ(2−フェノキシエチル)フェニルであることが好ましい。
(実施例1)
<難燃加工剤の調製>
混合容器に、トリス(2,3−ジブロモプロピル)イソシアヌレート(以下、TBCという)を32質量部、2−([1,1’−ビフェニル]−2−イルオキシ)−5,5−ジメチル−1,3,2−ジオキサホスホリナン−2−オキシド(分子量:370、以下、化合物1という)を8質量部(難燃化成分の合計:40質量部)、トリスチレン化フェノールのエチレンオキシド20モル付加物の硫酸エステルアンモニウム塩の水溶液(不揮発分:50質量%、以下、界面活性剤1という)を4質量部、水を56質量部仕込み、マイルダーで予備分散せしめた後、直径0.5mmのガラスビーズを充填したビーズミルを用いてメジアン径(d50)が0.5μm以下、90%粒径(d90)が0.6μm以下となるまで粉砕処理を施して、TBC及び化合物1が水中に分散された難燃加工剤を得た。なお、メジアン径(d50)及び90%粒径(d90)は、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(LA−920、HORIBA社製)を用いて難燃加工剤の積算体積粒度分布を測定し、積算体積が小粒径側から50%となる粒径をメジアン径(d50)、90%となる粒径を90%粒径(d90)とした。
(i)高温吸尽法による製造
被加工材となるポリエステル系繊維としては、レギュラーポリエステル布(ポリエステル100%、目付け220g/m2、未染色)を用いた。先ず、前記難燃加工剤を難燃化成分が被加工材に対して10%o.w.f.となる割合で、分散染料(Kayalon Polyester Black ECX300、日本化薬(株)製)を被加工材に対して3%o.w.f.となる割合で、分散均染剤(ニッカサンソルトRM−3406、日華化学(株)製)を0.5g/Lで、80質量%酢酸を0.3cc/Lで含有する難燃加工・染色用処理液を調製した。
被加工材となるポリエステル系繊維としては、前記高温吸尽法に用いたレギュラーポリエステル布と同様のものを用いた。先ず、前記難燃加工剤を100g/L、分散染料(Kayalon Polyester Black ECX300、日本化薬(株)製)を20g/L、アルギン酸ソーダを1g/L含有する難燃加工・染色用処理液を調製した。
TBC及び化合物1の仕込み量を表1に記載の質量部としたこと以外は実施例1と同様にしてTBC及び化合物1が水中に分散された難燃加工剤をそれぞれ得た。また、これらの難燃加工剤を用いたこと以外は実施例1と同様にして、高温吸尽法及びパディング法によりそれぞれの難燃性ポリエステル系繊維を得た。
化合物1に代えてリン酸(2−フェノキシエチル)ジフェニル(分子量:348、以下、化合物2という)を用い、各仕込み量を表1に記載の質量部としたこと以外は実施例1と同様にして、TBC及び化合物2が水中に分散された難燃加工剤をそれぞれ得た。また、これらの難燃加工剤を用いたこと以外は実施例1と同様にして、高温吸尽法及びパディング法によりそれぞれの難燃性ポリエステル系繊維を得た。
界面活性剤1に代えてクレゾールスルホン酸ナトリウム塩のホルマリン縮合物の水溶液(不揮発分:40質量%、以下、界面活性剤2という)を用い、各仕込み量を表1に記載の質量部としたこと以外は実施例1と同様にして、TBC及び化合物1が水中に分散された難燃加工剤を得た。また、この難燃加工剤を用いたこと以外は実施例1と同様にして、高温吸尽法及びパディング法により難燃性ポリエステル系繊維を得た。なお、前記界面活性剤2としては、反応容器に、クレゾール86g(0.8モル)、ヒドロキシトリルメタンスルホン酸ナトリウム269g(1.2モル)、37質量%ホルマリン溶液130g(ホルムアルデヒド1.6モル)、水酸化ナトリウム8g、水507gを仕込み、100℃において5時間反応させて得られた縮合物を用いた。
界面活性剤1に代えて界面活性剤2を用い、各仕込み量を表1に記載の質量部としたこと以外は実施例4と同様にして、TBC及び化合物2が水中に分散された難燃加工剤を得た。また、この難燃加工剤を用いたこと以外は実施例1と同様にして、高温吸尽法及びパディング法により難燃性ポリエステル系繊維を得た。
化合物1を用いず、TBCの仕込み量を40質量部としたこと以外は実施例1と同様にして、TBCが水中に分散された難燃加工剤を得た。また、この難燃加工剤を用いたこと以外は実施例1と同様にして、高温吸尽法及びパディング法により難燃性ポリエステル系繊維を得た。
TBCに代えて化合物1を用いたこと以外は比較例1と同様にして、化合物1が水中に分散された難燃加工剤を得た。また、この難燃加工剤を用いたこと以外は実施例1と同様にして、高温吸尽法及びパディング法により難燃性ポリエステル系繊維を得た。
TBCに代えて化合物2を用いたこと以外は比較例1と同様にして、化合物2が水中に分散された難燃加工剤を得た。また、この難燃加工剤を用いたこと以外は実施例1と同様にして、高温吸尽法及びパディング法により難燃性ポリエステル系繊維を得た。
化合物1に代えてナフチルジフェニルホスフェート(分子量:376、以下、化合物3という)を用い、各仕込み量を表2に記載の質量部としたこと以外は実施例1と同様にして、TBC及び化合物3が水中に分散された難燃加工剤を得た。また、この難燃加工剤を用いたこと以外は実施例1と同様にして、高温吸尽法及びパディング法により難燃性ポリエステル系繊維を得た。
化合物1に代えて2−ビフェニルジフェニルホスフェート(分子量:402、以下、化合物4という)を用い、各仕込み量を表2に記載の質量部としたこと以外は実施例1と同様にして、TBC及び化合物4が水中に分散された難燃加工剤を得た。また、この難燃加工剤を用いたこと以外は実施例1と同様にして、高温吸尽法及びパディング法により難燃性ポリエステル系繊維を得た。
TBCに代えてヘキサブロモシクロドデカン(以下、HBCDという)を用いたこと以外は比較例1と同様にして、HBCDが水中に分散された難燃加工剤を得た。また、この難燃加工剤を用いたこと以外は実施例1と同様にして、高温吸尽法及びパディング法により難燃性ポリエステル系繊維を得た。
各実施例及び比較例において得られた難燃性ポリエステル系繊維について、難燃化成分の吸尽量、難燃性及び難燃性の耐久性、フォギング性、並びに耐光堅牢度を以下の方法により評価した。得られた結果を各実施例及び比較例における難燃加工剤の組成とともに表1〜2に示す。
先ず、難燃加工剤を用いなかったこと以外は前記高温吸尽法と同様にしてポリエステル系繊維に染色を施し、ポリエステル染色布を作製した。次いで、このポリエステル染色布の質量(W1)及び各実施例及び比較例において高温吸尽法により得られた難燃性ポリエステル系繊維の質量(W2)を測定し、次式:
ΔW(%o.w.f.)=((W2−W1)/W1)×100
により、各ポリエステル系繊維(被加工材)に吸尽された難燃化成分の質量の、ポリエステル系繊維の質量に対する割合(ΔW)を求め、これを吸尽量(単位:%o.w.f.)とした。
水洗い洗濯前の試料(L−0)としては、高温吸尽法により得られた難燃性ポリエステル系繊維及びパディング法により得られた難燃性ポリエステル系繊維をそれぞれそのまま用いた。水洗い洗濯5回後の試料(L−5)としては、各難燃性ポリエステル系繊維に対してJIS L 1091(1999)の方法により水洗い洗濯を5回行ったものを用いた。ドライクリーニング5回後の試料(D−5)としては、各難燃性ポリエステル系繊維に対してJIS L 1018(1999)の方法によりドライクリーニングを5回行ったものを用いた。これらの試料について以下の方法により難燃性を評価した。
・コイル法(接炎試験)
JIS L 1091(1999)のD法に従い、接炎回数を測定した。
・ミクロバーナー法(45°ミクロバーナー法)
JIS L 1091(1999)のA−1法に従い、残炎時間と燃焼面積を測定した。残炎時間が3秒以内且つ燃焼面積が30cm2以下の場合を「A」、それ以外の場合を「B」と判定した。
高温吸尽法により得られた難燃性ポリエステル系繊維及びパディング法により得られた難燃性ポリエステル系繊維(水洗い洗濯・ドライクリーニング無し)を、槽温度70℃の条件で、Wind Screen Fogging Tester(スガ試験機(株)製)に設置し、10時間後のガラスの濁り具合(曇価)をヘーズコンピュータ(スガ試験機(株)製)で読み取った。なお、曇価の数値が大きいほど、ガラスの曇りが強いことを示す。
高温吸尽法により得られた難燃性ポリエステル系繊維及びパディング法により得られた難燃性ポリエステル系繊維(水洗い洗濯・ドライクリーニング無し)に対して、キセノンアークウエザ・オ・メータ(アトラス(株)製)を用い、照射強度100W/m2(300〜400nm)、ブラックパネル温度89℃、相対湿度50%RHの条件下において、積算照射強度が20MJ/m2となるように光を照射した。各難燃性ポリエステル系繊維の色相の変化を光照射前と光照射後とで比較し、JIS L0804(2004)「変退色用グレースケール」に記載の方法に従って評価した。なお、耐光堅牢度評価の数値が5に近いほど、難燃性ポリエステル系繊維の経時的な色相の変化が少なく、耐光性があるものと認められる。
Claims (6)
- トリス(2,3−ジブロモプロピル)イソシアヌレート(A)と、
下記一般式(1):
で表わされる芳香族リン酸エステル(b1)、及び下記一般式(2):
で表される芳香族リン酸エステル(b2)からなる群から選択される少なくとも1種の芳香族リン酸エステル(B)と、
を含有することを特徴とするポリエステル系繊維用難燃加工剤。 - アニオン系界面活性剤及び非イオン系界面活性剤からなる群から選択される少なくとも1種の界面活性剤(C)をさらに含有することを特徴とする請求項1に記載のポリエステル系繊維用難燃加工剤。
- 前記トリス(2,3−ジブロモプロピル)イソシアヌレート(A)と、前記芳香族リン酸エステル(B)との質量比((A)の質量:(B)の質量)が、90:10〜10:90であることを特徴とする請求項1又は2に記載のポリエステル系繊維用難燃加工剤。
- 前記トリス(2,3−ジブロモプロピル)イソシアヌレート(A)と、前記芳香族リン酸エステル(B)との合計の含有量が、前記ポリエステル系繊維用難燃加工剤の全質量に対して10〜70質量%であることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載のポリエステル系繊維用難燃加工剤。
- 請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載のポリエステル系繊維用難燃加工剤をポリエステル系繊維に付着させる工程と、前記ポリエステル系繊維に前記トリス(2,3−ジブロモプロピル)イソシアヌレート(A)及び前記芳香族リン酸エステル(B)を吸尽させる工程とを備えることを特徴とする難燃性ポリエステル系繊維の製造方法。
- ポリエステル系繊維と、
前記ポリエステル系繊維に吸尽されている、トリス(2,3−ジブロモプロピル)イソシアヌレート(A)と、
前記ポリエステル系繊維に吸尽されている、下記一般式(1):
で表わされる芳香族リン酸エステル(b1)、及び下記一般式(2):
で表される芳香族リン酸エステル(b2)からなる群から選択される少なくとも1種の芳香族リン酸エステル(B)と、
を備えることを特徴とする難燃性ポリエステル系繊維。
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